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1、食品工厂设计概论主讲教师:朱文优TEL:第三章第三章 总平面设计总平面设计教学内容:教学内容:工厂总平面设计的任务和内容;总平面设计的原则及方法;工厂总平面布置的形式和步骤;总平面布置的技术经济指标及参数。一、概述一、概述o总平面设计是将全厂不同使用功能的建筑物、构筑物按整个生产工艺流程,结合用地形条件进行合理的布置,使建筑群组成一个有机整体,这样既便于组织生产,又便于企业管理。o所谓总平面设计总平面设计,就是一切从生产工艺出发,研究建筑物、构筑物、道路、堆场、各种管线和绿化等方面的相互关系,在一张或几张图纸上表示出来,这样的设计就叫工厂总平面设计。二、总平面设计的内容二、总平面设计的内容1、
2、平面布置o运输设计 n合理组织用地范围内的交通运输线路的布置,即人流货流分开,避免往返交差,布置合理。o管线设计n工程管网线的设计须布置得整齐合理,尽量和人流、货流分开,特别是高压线,有些采用走地下通道。o绿化设计及环保设计n绿地率一般在20%左右较好。o建筑物的布置设计二、总平面设计的内容二、总平面设计的内容2、竖向布置o竖向布置就是与平面设计相垂直方向的设计,也就是厂区各部分地形标高的设计,其任务是把地形设计成一定形态,既要平坦又便于排水。1、原自然地面;、原自然地面;2、整平地面;、整平地面;3、排洪沟、排洪沟斜面型平坡式斜面型平坡式为单向斜为单向斜面平坡式面平坡式为由场为由场地中央地中
3、央向边缘向边缘倾斜的倾斜的双向斜双向斜面平被面平被式式为由场地边缘为由场地边缘向中央倾斜的向中央倾斜的双向斜面平坡双向斜面平坡式式为多为多向斜向斜面平面平坡式坡式阶梯布置形式阶梯布置形式1、原自然地面;、原自然地面;2、整平地面;、整平地面;3、排洪沟、排洪沟为单向降低的为单向降低的阶梯阶梯为由为由场地场地中央中央向边向边缘降缘降低的低的阶梯;阶梯;为为 由由 场场地地 边边 缘缘向向 中中 央央降降 低低 的的阶梯。阶梯。竖向布置形式比较竖向布置形式比较比较项目比较项目平坡式平坡式阶梯式阶梯式铁路、道路及管线敷设铁路、道路及管线敷设的技术条件的技术条件良好良好较差较差土方和基础土方和基础工程
4、量工程量地形平坦地形平坦较小较小较大较大地形起伏地形起伏较大较大往往出现大填、大挖和大往往出现大填、大挖和大量的深基础量的深基础工程量有显著降低,往往仅局部工程量有显著降低,往往仅局部需设深基础,有时需设挡土墙、需设深基础,有时需设挡土墙、护坡等护坡等土方平衡情况土方平衡情况多为全厂平衡,运距较远多为全厂平衡,运距较远易就地平衡,运距较短易就地平衡,运距较短排水条件排水条件排水条件较差,往往需要排水条件较差,往往需要结合排水管线结合排水管线排水条件较好,但需要的防洪、排水条件较好,但需要的防洪、排水沟、跌水、急流槽较多排水沟、跌水、急流槽较多适用范围适用范围地形平坦时采用较多地形平坦时采用较多
5、山丘和丘陵地区采用较多山丘和丘陵地区采用较多竖向布置形式选择竖向布置形式选择(1)按自然地形坡度和厂区宽度选择按自然地形坡度和厂区宽度选择 1)在在自自然然地地形形坡坡度度小小于于3%,厂厂区区宽宽度度不不大大时时,宜宜采用平坡式布置;采用平坡式布置;2)当当自自然然地地形形坡坡度度大大于于3%,或或自自然然地地形形坡坡度度虽虽小小于于3%,但厂区宽度较大时,但厂区宽度较大时,用阶梯式布置用阶梯式布置;3)当当自自然然地地形形坡坡度度有有缓缓有有陡陡时时,可可考考虑虑平平坡坡与与台台阶阶混合式布置。混合式布置。(2)按自然地形坡度、厂区宽度和建、构筑物基础埋按自然地形坡度、厂区宽度和建、构筑物
6、基础埋设深度的概算关系式选择。设深度的概算关系式选择。几项竖向布置参数几项竖向布置参数(1)建建、构构筑筑物物的的标标高高应应于于计计算算洪洪水水水水位位以以上上,保保证证企企业业建建成成后后不不受受洪洪水水威威胁胁。例例如如,锅锅炉炉房房应应位位于于全全厂厂最最低低处处,以以利利于于回回收凝结水,但也应至少高出最高洪水位以上。收凝结水,但也应至少高出最高洪水位以上。(2)综综合合管管线线埋埋设设深深度度一一般般要要超超过过冻冻土土层层深深度度以以下下,以以免免遇遇到到极极冷时刻被冻裂。冷时刻被冻裂。(3)散散水水坡坡的的坡坡度度应应大大于于3%,保保证证雨雨水水顺顺利利排排除除,但但是是也也
7、不不能能大于大于6%,以免产生冲刷现象。,以免产生冲刷现象。(4)厂厂区区自自然然地地形形坡坡度度大大于于4%,车车间间之之间间高高差差达达,多多采采用用阶阶梯竖向布置。这样,有利于利用地形,节省基建投资。梯竖向布置。这样,有利于利用地形,节省基建投资。三、总平面设计的基本原则三、总平面设计的基本原则o总平面设计应按批准的设计计划任务书和城市规划要求,对建筑布局、方位、道路、绿化、环保等进行综合设计,布置必须紧凑合理布置必须紧凑合理,做到节约用地做到节约用地,分期建设的工程,应一次布置,分期建设,还应考虑工厂扩建的可能,合理预留发展空地。o对建筑物、构筑物的布置必须符合生产工艺要求。保证生产过
8、程的连续性,互相联系比较紧密的车间,仓库可进行合理组合,建成联合厂房,要求物流线路短捷,运输总量最少,尽量避免往返交叉,合理组织人流和货流,相互间影响的车间不要放在同一建筑物里。o动力设施应接近负荷中心。三、总平面设计的基本原则三、总平面设计的基本原则o厂区建筑物间距应按有关规划设计n从日照、通风、防尘、防火、卫生、防震、噪音等方面考虑,在符合有关规范的前提下,使建筑物间的距离最小。o卫生方面的要求n生产车间要注意朝向,保证通风良好;n生产厂房应与公路有一段距离,中间设置绿化地带,一般3050米;n厕所应与生产车间分开并有自动冲水设施;n对卫生有不良影响的车间应远离其它车间;n生产区和生活区尽
9、量分开。厂房建筑物正面与全年厂房建筑物正面与全年(或夏季或夏季)主风向的夹角主风向的夹角 以以60609090为宜,即为宜,即“迎风位置迎风位置”布置。如图所示,以改善通风条件。布置。如图所示,以改善通风条件。1.1.生产管理设施的布置,应位于厂区全年最小频率风生产管理设施的布置,应位于厂区全年最小频率风向的下风侧;向的下风侧;2.2.生产区内冷的要求清洁的车间应布置在全年最小频生产区内冷的要求清洁的车间应布置在全年最小频率风向的下风侧。率风向的下风侧。3.3.产生高温、有害气体和粉尘的车间应布置在全厂区产生高温、有害气体和粉尘的车间应布置在全厂区全年最小频率风向的上风侧,且地势开阔、通风良好
10、的全年最小频率风向的上风侧,且地势开阔、通风良好的地段,应避免采用封闭或半封闭的布置形势。地段,应避免采用封闭或半封闭的布置形势。建筑物间距建筑物间距X (从建筑物防火安全出发,相邻建筑物从建筑物防火安全出发,相邻建筑物间距必须超过最小间距间距必须超过最小间距Xmin)当当a3m时,则要求:时,则要求:X Xmin=(H1+h)/2(32)式中,式中,H,H1,a甲建筑物的肩高、顶高、肩宽甲建筑物的肩高、顶高、肩宽 h乙建筑物的顶高;乙建筑物的顶高;上式(上式(31)与式()与式(32)适用于同)适用于同类建、构筑间最小间距计算。类建、构筑间最小间距计算。如果相邻建、构筑物间有道路,其两侧如果
11、相邻建、构筑物间有道路,其两侧地上或地下架设综合管线者,则上述间距加地上或地下架设综合管线者,则上述间距加大。即主干道者大。即主干道者X=3040m;次干道者;次干道者X=2030m;而其他支道路者;而其他支道路者X=1215m。如果是露天堆栈与建、构筑物的防火间距如果是露天堆栈与建、构筑物的防火间距X,也不能用式,也不能用式(3-1)与式与式(3-2)计算,可由表计算,可由表3-2规定给出规定给出 堆贮物质堆贮物质堆贮容量堆贮容量由堆贮处至各种耐火等级的建、构筑物之间距离由堆贮处至各种耐火等级的建、构筑物之间距离I及及IIIIIIV及及V煤块煤块500010000t1214165005000
12、t81014500t以下以下6812泥煤泥煤块料块料1000100000t2430361000t以下以下202430散料散料10005000t3640501000t以下以下303640木材木材100010000m31824301000m3以下以下121620易燃材料等(锯末易燃材料等(锯末、刨花等)、刨花等)10005000m33036401000m3以下以下243036易燃液体堆栈易燃液体堆栈5001000m3304050250500m324304010250m320243010m3以下以下162024三、总平面设计的基本原则三、总平面设计的基本原则o厂区建筑物间距应按有关规划设计n从日照、
13、通风、防尘、防火、卫生、防震、噪音等方面考虑,在符合有关规范的前提下,使建筑物间的距离最小。o卫生方面的要求n生产车间要注意朝向,保证通风良好;n生产厂房应与公路有一段距离,中间设置绿化地带,一般3050米;n厕所应与生产车间分开并有自动冲水设施;n对卫生有不良影响的车间应远离其它车间;n生产区和生活区尽量分开。玉米淀粉及淀玉米淀粉及淀粉衍生物生产粉衍生物生产厂总平面图厂总平面图九、总平面设计必须符合国家有关规范和规定九、总平面设计必须符合国家有关规范和规定1、工业企业总平面设计规范、工业企业总平面设计规范2、工业企业设计卫生标准、工业企业设计卫生标准 3、建筑设计防火规范、建筑设计防火规范4
14、、厂矿道路设计规范、厂矿道路设计规范5、工业企业采暖通风和空气调节设计规范、工业企业采暖通风和空气调节设计规范6、工业锅炉房设计规范、工业锅炉房设计规范7、工业、工业“三废三废”排放试行标准规定排放试行标准规定8、工业与民用通用设备电力装备设计规范、工业与民用通用设备电力装备设计规范 9、中国出口食品厂、库卫生要求、中国出口食品厂、库卫生要求10、中国保健食品良好生产规范(、中国保健食品良好生产规范(GB17405-1998)11、洁净厂房设计规范(、洁净厂房设计规范(GB50073-2001)12、GMP规范及厂址所在地区的发展规划规范及厂址所在地区的发展规划三、总平面设计的基本原则三、总平
15、面设计的基本原则四、总平面设计的步骤四、总平面设计的步骤o初步设计(资料图 成品图)o施工图设计(资料图 成品图)四、总平面设计的步骤四、总平面设计的步骤1、初步设计o方案图(总平面布置资料图)n定义:定义:根据工艺专业提供的生产车间总平面轮廓示意资料及非工艺专业商定的各车间厂房建筑物设想外廓尺寸,结合厂区地形等自然条件绘制的总平面布置方案图。n原则:原则:先总图计划后分区安排、先主要生产车间后辅助车间、先近期后远景。四、总平面设计的步骤四、总平面设计的步骤1、初步设计o工厂总平面布置图(初步设计成品图)n定义:定义:在方案图的基础上,经各专业设计的讨论补充又经过审批后绘制而成。四、总平面设计
16、的步骤四、总平面设计的步骤1、初步设计o对于一般的食品工厂设计,其初步设计的内容常包括一张总平面布置图和一份设计说明书。n总平面布置图o图纸比例按1:500或1:1000,图内有地形等高线,原有建筑物,构筑物和将来拟建的建、构筑物的布置位置和层数、地坪标高、绿化位置、道路梯级、管线、排水沟及排水方向等。在图的一角或适当位置绘制风向玫瑰图和区域位置图。n设计说明书o含设计依据、布置特点、主要技术经济指标、建筑系数、土地利用系数、绿化率及概算等。四、总平面设计的步骤四、总平面设计的步骤(二)、施工图设计 1、工厂总平面施工资料图o定义:定义:根据对初步设计的有关审批文件,进行调整。明确规定各建筑物
17、、构筑物、交通运输、管线等相对关系及标高,绘成的图标为总平面施工资料图。2、工厂总平面布置施工图o定义:定义:采用测量坐标网与建筑坐标网的关系予以定位,这样绘制的工厂总平面布置图为总平面布置施工图。四、总平面设计的步骤四、总平面设计的步骤(二)施工图设计3、内容:o表明厂址原有地形的等高线;o表明测量坐标网及建筑施工坐标网;o表明全年(或夏季)风向频率的风向玫瑰图;o表明全厂建筑物、露天作业场等平面位置坐标、地坪标高及厂区转角;o道路、铁路的平面布置、标高及坡度;o竖向设计、排水设施;o厂区围护设施及绿化规划等。五、工厂组成与厂区的划分五、工厂组成与厂区的划分1、工厂组成:o生产车间 生产成品
18、或半成品的厂内所有工艺生产主要工序部门。o辅助车间 协助生产车间正常生产的各生产部门。o动力车间 保证生产车间顺利生产及全厂各部门正常工作的部门。o行政部门 全厂性行政、后勤职能部门,起指挥管理服务的作用。o职工宿舍o道路、工程管网、绿化及三废处理设施等五、工厂组成与厂区的划分五、工厂组成与厂区的划分2、厂区划分o根据生产、管理和生活的需要,结合安全、卫生、管线、运输和绿化的特点,把全厂建、构筑物群划分为若干联系紧密而性质相近的单元。o一般划为:厂前区、生产区、厂后区和左右两侧区厂前区:基本厂前区:基本上属于行政管上属于行政管理及后勤职能理及后勤职能部门等有关设部门等有关设施(食堂、医施(食堂
19、、医务所、车库、务所、车库、俱乐部、大门俱乐部、大门传达室、商店传达室、商店等。等。生产区:主要车间厂房及其生产区:主要车间厂房及其毗连紧密的辅助车间厂房和毗连紧密的辅助车间厂房和少量动力车间厂房(水泵房、少量动力车间厂房(水泵房、水塔或冷冻站等)。其应处水塔或冷冻站等)。其应处在厂址场地的中部,也是地在厂址场地的中部,也是地势地质最好的地带。势地质最好的地带。厂后区:主厂后区:主要是原料仓要是原料仓库、露天堆库、露天堆场、污水处场、污水处理站等理站等.1、主生产车间建筑物的布置位置;2、辅助车间建筑物等的布置位置;3、动力车间(包括锅炉房、冷冻站、空压站、变电所等)建筑物的布置位置;4、行政
20、管理和后勤部门建筑设施的总体布置位置;5、确定厂区建、构筑物之间的距离。六、建、构筑物的布置六、建、构筑物的布置1、考虑布置在生产区的中考虑布置在生产区的中心地带。心地带。2、其所在位置应当地势平其所在位置应当地势平坦,地耐力超过坦,地耐力超过2)105 N/m2;3、其朝向应当正面朝阳或其朝向应当正面朝阳或偏南向布置。偏南向布置。4、生产车间布置位置应以生产车间布置位置应以直通生活区和厂大门为宜。直通生活区和厂大门为宜。1 1、辅助车间建筑物辅助车间建筑物等的位置应靠近其服等的位置应靠近其服务的主车间厂房或其务的主车间厂房或其服务对象的等距离处。服务对象的等距离处。2 2、可布置在厂区左可布
21、置在厂区左侧或右侧处侧或右侧处1、应尽应尽量靠近其量靠近其服务的具服务的具体部门,体部门,可以大部可以大部集中布置集中布置在厂区左在厂区左侧或右侧。侧或右侧。少数也有少数也有布置在生布置在生产区内的。产区内的。2、还应还应布置在厂布置在厂区的下风区的下风向向 1 1、应集中在厂前区。应集中在厂前区。2 2、多设置在工厂的大门处临近两侧。多设置在工厂的大门处临近两侧。3 3、办公大楼要正对着入口并且附以大办公大楼要正对着入口并且附以大型花池绿化及侧旁美化,有体现厂址型花池绿化及侧旁美化,有体现厂址方位朝向的作用。方位朝向的作用。七、厂区内交通运输七、厂区内交通运输 1.1.厂内运输的任务厂内运输
22、的任务 2.2.厂内运输方式的选择厂内运输方式的选择 3.3.道路布置的形式道路布置的形式 4.4.道路的规格道路的规格 厂内常用的几种运输方式比较厂内常用的几种运输方式比较小小小小小小大大大大对环境对环境 污染污染较高较高低低运营成本运营成本大大大大大大少少大大建设投资建设投资好好好好好好较好较好差差对场地的适应性对场地的适应性差差差差差差好好差差运输的灵活性运输的灵活性连续运输连续运输连续运输连续运输连续运输连续运输间断运输间断运输间断运输间断运输运输的连续性运输的连续性好好好好好好差差差差与生产环节的衔接性与生产环节的衔接性固体固体液体、粉料液体、粉料散状料散状料固、液体固、液体固、液体
23、固、液体运输物料的属性运输物料的属性辊道运输辊道运输管道运输管道运输带式运输带式运输道路运输道路运输铁路运输铁路运输比较内容比较内容比较方式比较方式运输情况运输情况 厂内道路布置形式示意图厂内道路布置形式示意图 (a a)环状式)环状式 (b b)尽头式)尽头式 (c c)混合式)混合式围绕着各车间布围绕着各车间布置,多平行于主置,多平行于主要建筑物、构筑要建筑物、构筑物,组成纵横贯物,组成纵横贯通的道路网。通的道路网。厂区道路长、占厂区道路长、占地多,由于是环地多,由于是环状系统,对场地状系统,对场地坡度要求较为平坡度要求较为平坦一些。坦一些。不纵横贯通,根据交通运不纵横贯通,根据交通运输的
24、需要而终止于某处。输的需要而终止于某处。这种布置形式厂区道路短,这种布置形式厂区道路短,对场地坡地坡度适应性较对场地坡地坡度适应性较大。运输的灵活性较差,大。运输的灵活性较差,尽头处一般需要设置回车尽头处一般需要设置回车场。场。尽头式道路布置尽头式道路布置会让车道示意会让车道示意1、在线路长的单车道路上应补、在线路长的单车道路上应补上会让车道,上图。上会让车道,上图。2、在道路的交叉口处,应做圆、在道路的交叉口处,应做圆角形布置。其最小半径为角形布置。其最小半径为7m,单车道为单车道为9m。3、在办公楼、成品库前,车辆、在办公楼、成品库前,车辆需要停放和调转,此处的道路要需要停放和调转,此处的
25、道路要加宽成停车场。加宽成停车场。4 4、道路的规格、道路的规格1)道路的规格包括宽度、路面质量等,根据城市建筑)道路的规格包括宽度、路面质量等,根据城市建筑规定、工厂生产规模等而定。规定、工厂生产规模等而定。2)通常以城市型道路标准是施工。)通常以城市型道路标准是施工。3)道路纵横贯通,其宽度依主干道、次干道、人行道)道路纵横贯通,其宽度依主干道、次干道、人行道和消防车道而异。和消防车道而异。4)主干道宽)主干道宽69m,其他支干道为,其他支干道为46m宽。宽。序号序号指标名称指标名称汽车道汽车道电瓶车道电瓶车道1路面宽度(路面宽度(m)城市型城市型单车道单车道双车道双车道3.52.06.0
26、6.53.5公路型公路型单车道单车道双车道双车道33.52.05.56.03.52路肩宽度(路肩宽度(m)1.01.53车间引道宽度(车间引道宽度(m)3.04.02.03.54平曲线最小半径(平曲线最小半径(m)15.06.05交叉口转弯半径(交叉口转弯半径(m)单车单车9.05.0带一辆拖车带一辆拖车12.07.06最大纵坡(最大纵坡(%)8.0347最小纵坡(最小纵坡(%)0.48车间引道最小半径(车间引道最小半径(m)8.04.09纵向坡度最小宽度(纵向坡度最小宽度(m)5050厂区道路主要技术指标厂区道路主要技术指标八、总平面布置的形式分类及实例八、总平面布置的形式分类及实例(一)、
27、总平面水平向布置形式1、区带式布置 在厂区划分的前提下,保证区域功能分明,以主要生产车间的定位布置,带起辅助车间和动力车间的逐一布置,称为区带式布置。2、周边式布置 从厂大门处开始布置,逐一带起辅助部门与动力部门,相随着布置,此称为周边式布置。(二)、总平面竖向布置1、分离式布置形式 2、连续式布置形式(三)、联合式布置 根据生产工艺过程的要求和特点,结合厂址自然条件及施工技术水平条件,将水平向与竖向平面布置的优点协调结合,使得总平面布置既有明显的厂区划分,又使建、构筑物疏密合理;既有建筑物的悬殊标高,又有防火卫生和通风采光的妥善处理;既有先进的技术集中生产管理,又留有发展余地。九、总平面布置
28、的技术经济指标九、总平面布置的技术经济指标 一)一)总平面设计技术经济指标项目总平面设计技术经济指标项目二)二)总平面设计技术经济指标意义分析总平面设计技术经济指标意义分析o总平面设计的技术经济指标是在总平面布置时估算的;它作为设计阶段的控制指标,用以指导总平面施工图阶段的设计,在一定程度上,反映出总平面设计的正确性和合理性总平面设计技术经济指标表总平面设计技术经济指标表序号序号项目名称项目名称符号符号单位单位数量数量1 厂区占地面积厂区占地面积Am22建、构筑物面积建、构筑物面积A1m23堆场、露天场地、作业场占地面积堆场、露天场地、作业场占地面积A2m24道路、散水坡、管线占地面积道路、散
29、水坡、管线占地面积A3m25可绿化占地面积可绿化占地面积A4m26道路总长度道路总长度LBm7围墙总长度围墙总长度LWm8建筑系数建筑系数K1=A1+A2/A X100%K1%9土地利用系数土地利用系数K2=A1+A2+A3+A4/A X100%K2%10绿地率绿地率K4=A4/AX100%K4%11土方工程量土方工程量Vm3挖:填:挖:填:12其他其他生产区占地面积生产区建筑物、构筑物面积露天堆场面积道路面积广场面积包括楼隔层、楼廊、电梯间的电梯井,并按楼层计。建筑物的外走廊、檐廊、挑廊,有围护结构或有支承的楼梯及雨蓬,若走廊或楼梯如最高一层无顶者,不计面积二)总平面设计技术经济指标意义分析
30、(一)厂区占地面积A(m2)(二)建、构筑物占地面积A1(m2)(三)堆场、露天场地、作业场占地面积A2(m2)(四)道路、散水坡、管线占地面积A3(m2)其大小固然取决于建、构筑物占地面积的大小及其形状,同时还与这三种面积特性有关。n1)道路面积n2)散水坡n3)管线占线面积(五)建筑系数值K1=(A1+A2)/A 100%K1是建、构筑物与堆场、露天场地、作业场占地面积之和占全厂占地面积的百分率。通常控制K1在35%50%为宜。(六)土地利用系数K2=(A1+A2+A3+A4)/A 100%K2是建筑物、构筑物占地面积与堆场、露天场地占地面积与辅助工程占地面积之和占全厂占地面积。(七)绿地
31、率 K4=A4/A 100%K4是指全厂可绿化地面积A4占全厂占地面积的百分率。(八)土方工程量V(m3)辅助工程占地面辅助工程占地面积包括:铁路、积包括:铁路、道路(包括引道、道路(包括引道、人行道)管线、人行道)管线、散水坡、绿化占散水坡、绿化占地面积。地面积。部分不同类型食品工厂的建筑系数和土地利用系数部分不同类型食品工厂的建筑系数和土地利用系数工厂类型工厂类型建筑系数建筑系数土地利用系数土地利用系数罐头食品厂罐头食品厂25354565乳品厂乳品厂25404065面包厂面包厂17235070糖果食品厂糖果食品厂22276580啤酒厂啤酒厂3437植物油厂植物油厂243360建筑系数尚不能完全反映建筑系数尚不能完全反映厂区土地利用情况,而土厂区土地利用情况,而土地利用系数则能全面反映地利用系数则能全面反映厂区的场地利用是否经济厂区的场地利用是否经济合理合理end