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厂房设计论文精选(九篇)

厂房设计论文

第1篇:厂房设计论文范文

关键词:结构改造;粘贴型钢加固法;粘贴碳纤维加固法

1引言

近年来,我国的建筑发展迅速,建筑占地与土地资源不足的矛盾也日渐明显,旧建筑的改造利用就成为当前一种较好的解决方式。在旧建筑的改造建设中,由于受场地、原有建筑功能、层数的增加、原有结构及新旧规范等诸多因素的影响,在改造工程的设计中,出现了竖向作用和水平作用增大,导致原有结构构件的承载力不足和结构整体刚度的不均匀。同时,由于新旧构件的材料和强度的不同,新旧构件的连接因此也成为工程改造中的一大关键技术。

2工程概况

本工程位于上海市卢湾区,为一机械制造厂,建于80年代中期,原建筑共有四个单体(以下简称1#、2#、3#、4#)。现因甲方需要,将四个单体通过走廊连接为一个商业使用的整体。2#与3#楼不改变原有建筑的使用功能,主要是1#与4#楼的建筑功能改变较大,其结构也就相应做了较大改造。

1#楼原为多层框架结构厂房(见图1),其中⑴~⑺轴为四层,层高自下而上分别为8m、5.6m、5.1m、4.5m;⑺~⑽轴为三层,层高分别为13.6m、5.1m、4.5m(其中一层在8.9m处设有一台10T吊车),原有楼面结构设计活荷载均为12KN/m2。现根据建筑功能需要,在⑴~⑺轴4.0m标高处增设一个楼层,在⑺~⑽轴2.95m、8.0m处各增设一个楼层。

4#楼原为单层排架结构厂房(见图2),建筑高度为20.4m,净高为18.4m,厂内设有一台10T吊车,柱间设有两道支撑。现根据建筑功能需要,将原有建筑改造成五层办公楼,层高分别为2.8m、4.3m、4.2m、4.2m、2.8m。根据原有结构情况,现设计考虑与原有结构脱开,在原有建筑内新建一个四层框架结构。

3基础结构改造设计

1#楼原设计采用450×450桩基础,设计承载力较大,经过整体计算之后,新增加夹层后的结构能满足现有规范要求,基础承载力和沉降变形也能满足现有规范要求。另外,考虑到原有在1#楼的(1~10)轴外设置了一个室外平台(平台下为车库),根据建筑的要求,需要将平台与1#楼进行连接(见图1)。在进行结构设计时,如果将室外平台层的梁直接与(1~10)轴处的柱子连接将会对1#楼整体结构产生影响,同时对室外平台也不利。鉴于此,结构设计是在(1~10)轴处另外增加了一排室外平台框架柱(立在原有桩基础承台上)。经计算,原有桩基础有较大富余,对原有基础影响很小,同时又解决了上述矛盾。

4#楼原有基础采用天然条形基础,由于在原有建筑内新建一个四层框架结构,如采用天然基础,则基础沉降不能满足现有规范要求,且对原有基础会产生很大的影响。根据施工现场和经济技术等条件,现设计采用桩筏复合基础。桩采用静压锚杆桩,施工时采用逆做法施工,即待基础筏板和上部两层施工完毕后再进行锚杆桩的施工。这样既能缩短施工工期,又能满足结构设计要求,为整个工程项目创造了很大的经济效益。4#楼的筏板采用500mm厚,锚杆桩采用250×250,桩长为20m。平面布置(见图3)。内部四层框架结构承载力较大,在边缘处又受原有建筑结构空间的影响,因此,筏板在边缘处的柱抗冲切难以满足要求,在设计中增设了筏板的抗冲切钢筋。

4上部结构改造设计

4.11#楼结构加固处理

1#楼原为一机械加工厂,原设计为框架结构,楼面活荷载均较大(12KN/m2)。经有关检测单位鉴定,原有结构的柱砼强度等级为C18,原有结构在设计中按照6度设防要求考虑。改造后须作为办公建筑,现根据建筑功能布置需要,增设一夹层,同时在12m的跨中不得设置砼柱。依据现有建筑功能布置,现设计采用了PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算,经计算分析,原有结构的位移、配筋量、刚度等参数均能满足现有改造结构的要求,但是原有结构的构造是按照当时的规范要求进行设计的,未能满足现有规范的要求。主要有以下两个方面:一是原有柱无箍筋加密区;二是在增设夹层处上下无箍筋加密区。现设计综合经济和技术多方面的考虑,柱采用了外粘型钢加固法(见图4)。这样既能满足结构构造要求,同时又能满足节约经济的要求。

在1#楼新增加的夹层处,由于跨度较大(为12m),见图1,若采用混凝土结构,则梁断面很大(至少需要1m高的梁),对建筑的净高会有很大的影响,对原有砼柱的影响也很大,而且与原有砼柱难以连接(植筋数量很大),原有结构的整体性将受到很大影响。现设计采用了钢梁与压型钢板-现浇混凝土楼板组合结构,钢梁与原有柱采用铰接连接。根据现有规范规定,与原有混凝土柱采用后锚固连接时,其混凝土强度等级必须高于C20(原砼经鉴定为C18)。鉴于此实际情况,钢梁与原有柱连接采用了增设砼牛腿,同时在牛腿及其上下各800mm处采用粘钢加固,以增强其抗震变形能力(见图5)。

牛腿设计在本工程的设计中也是一个不容忽视的。在设计中,考虑到牛腿处水平方向受力相当于一个悬臂构件的受力,在牛腿处的水平植筋就必须保证能达到23d(一般情况下为15d)。根据现场实际情况,植筋要满足达到23d是有一定困难。综合各方面的因素,在设计此牛腿时,我们采用了以下处理方案:一方面,对于规范[2]中牛腿的裂缝控制要求,采用了如下公式进行计算,

能满足规范对牛腿的裂缝控制要求,同时,由竖向力所引起的局部压应力也小于;

另一方面,对于牛腿的配筋强度要求,考虑到植筋不一定能充分达到预期设计要求,从安全的角度出发,在设计中,牛腿的纵向受力完全由粘贴的钢板来承受,其计算公式仍能采用根据力矩平衡条件[3]推导的公式进行计算,即

,经计算,能满足结构计算要求。

4.24#楼结构加固处理

4#楼由于建筑立面的要求,原有结构为排架结构,原有设计的柱间支撑对建筑立面的门窗产生了影响。若直接拆除柱间支撑,则原有结构就成为不稳定结构体系。现设计考虑到原有结构荷载减少较多(吊车取消),纵向荷载主要就是风荷载和本身自重产生的地震作用,现设计将在维护结构中采用了框架结构体系,使原有结构形成一个框排架体系,这样既能使原有结构形成一个稳定体系,又能增强结构的抗震变形能力(见图2)。在内部新增的框架结构是作为一个新建建筑物来考虑,新建的部分与原有结构之间设置了变形缝。经采用PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算,现设计的框排架结构均能满足现有建筑结构规范要求。考虑到原有结构设计只是按照6度设防要求计算,现设计采用了粘贴碳纤维加固法对原有柱进行了加固。

5结束语

5.1建筑物的加固设计应与建筑物的抗震鉴定、抗震加固、强度加固相结合,施工时应先加固后加层。

5.2建筑物的结构加固应结合建筑物的使用功能要求,综合分析各种加固方法的经济性,而后采取相应的加固方法。

5.3在对原有建筑物进行加固时,应充分考虑不同材料的连接节点处理,并采用合适的结构处理方法进行计算,以保证整个结构的安全。

5.4在对原有建筑物进行加固前,应从结构概念角度把握整体结构的稳定、强度等,然后采用相应的加固方法并应用结构软件进行分析,之后再进行相应的处理。

参考文献:

[1]混凝土结构加固设计规范.GB50367-2006.

第2篇:厂房设计论文范文

下文是讨论工业厂房成本管理论文,如下: 工业厂房成本管理论文 一、现代成本管理时空的拓展 现代成本管理时空的拓展,表现在以传统的生产过程中成本控制为中心,向前后两端延伸,以产品控制为核心建立新的成本管理体系,强调科技进步是成本不断降低的源泉,开展事前、事中、事后的成本控制。扩大成本核算的内涵和外延,应着眼于全部的生产、经营过程,从产品的选项、市场调研、产品的设计、论证、开发建设及售后服务,把技术进步成本控制和经济效益有机的结合起来,实行全方位、全过程的成本管理。 (一)投资决策的成本管理观念 开发区在1997年以前作为招商引资载体的工业用厂房,只有单一的框架结构的多层厂房,它设计陈旧、功能性差、建设成本偏高,而在开发区投资的外资企业大多来自世界先进国家,对这类厂房不认可,致使厂房闲置,出租率低,企业经济效益很差。 企业要生存和发展就要寻求产品有竞争力、技术有开发力、资产有增值力、市场有应变力的高新技术产品,达到人无我有获是特殊溢价报酬。通过对总承包朗讯光缆有限公司轻钢结构厂房项目及对华铭不锈钢有限公司轻钢厂房、摩托罗拉天津厂轻钢厂房的考查,对美国公司设计加工生产的轻钢结构厂房进行周密而有远见的调查及技术论证,认为美国公司设计生产的轻钢厂房不仅在结构性能上体现出其优越性,在综合经济效益上也很有竞争力,而且钢结构工程的材料可以回收利用保护环境,符合社会可持续发展的要求,并具有商品化程度高、市场需求量大、成本低、施工快(一万平米四个月完成),从时间价值和市场价值测算,具有综合效益高的特点,因此得出预见21世纪钢结构仍将成为我国建设工程中的主要结构之一。 (二)产品设计的新观念 由于轻钢结构的自身优势,在发达国家普遍被采用,在我国上海、天津均已引进,但在北京尚属首例。作为工业用厂房成为现代化工业厂房形象的标志进入开发区,产品需求的个性化和多样化要求企业在产品设计上要体现创新观念和效益观念。 下文是讨论工业厂房成本管理论文,如下: 工业厂房成本管理论文 一、现代成本管理时空的拓展 现代成本管理时空的拓展,表现在以传统的生产过程中成本控制为中心,向前后两端延伸,以产品控制为核心建立新的成本管理体系,强调科技进步是成本不断降低的源泉,开展事前、事中、事后的成本控制。扩大成本核算的内涵和外延,应着眼于全部的生产、经营过程,从产品的选项、市场调研、产品的设计、论证、开发建设及售后服务,把技术进步成本控制和经济效益有机的结合起来,实行全方位、全过程的成本管理。 (一)投资决策的成本管理观念 开发区在1997年以前作为招商引资载体的工业用厂房,只有单一的框架结构的多层厂房,它设计陈旧、功能性差、建设成本偏高,而在开发区投资的外资企业大多来自世界先进国家,对这类厂房不认可,致使厂房闲置,出租率低,企业经济效益很差。 企业要生存和发展就要寻求产品有竞争力、技术有开发力、资产有增值力、市场有应变力的高新技术产品,达到人无我有获是特殊溢价报酬。通过对总承包朗讯光缆有限公司轻钢结构厂房项目及对华铭不锈钢有限公司轻钢厂房、摩托罗拉天津厂轻钢厂房的考查,对美国公司设计加工生产的轻钢结构厂房进行周密而有远见的调查及技术论证,认为美国公司设计生产的轻钢厂房不仅在结构性能上体现出其优越性,在综合经济效益上也很有竞争力,而且钢结构工程的材料可以回收利用保护环境,符合社会可持续发展的要求,并具有商品化程度高、市场需求量大、成本低、施工快(一万平米四个月完成),从时间价值和市场价值测算,具有综合效益高的特点,因此得出预见21世纪钢结构仍将成为我国建设工程中的主要结构之一。 (二)产品设计的新观念 由于轻钢结构的自身优势,在发达国家普遍被采用,在我国上海、天津均已引进,但在北京尚属首例。作为工业用厂房成为现代化工业厂房形象的标志进入开发区,产品需求的个性化和多

第3篇:厂房设计论文范文

关键词:多层工业厂房;结构设计;常见问题;解决方法

Abstract: this paper introduces the structure of multi-story industrial buildings key points of the design, this paper briefly expounds the common muti-floor industrial building structural design system type, focusing on the analysis of the current industrial workshop in the structural design of the common problems and solve, the engineering example simply introduced the structure design key points of the factory.

Keywords: muti-floor industrial building; Structure design; Common problem; solution

中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:

引言

随着我国经济的高速发展,现代化工业生产需求越来越紧迫,工业建筑工艺更新速度也越来越快,出现了灵活、联合的车间建筑形式。随着工业厂房建筑工艺的多样化和建筑用地的日益紧张化趋势发展,现代多层工业厂房出现荷载大、多层吊车、跨度大且开洞多等特色。进行多层工业厂房的结构设计过程中出现了很多问题值得总结和分析,从结构设计的要点和结构体系的选择等细节着重考量才能实现结构的合理、经济实现。

多层工业厂房的结构设计要点

通常情况下因为工业生产布局等需要,多层工业厂房建筑都需要实现较大的空间,适应大体积工业器材的同时,保证建筑适用性和可循环性能。对于要求较少的厂房建筑一般使用框架结构,对于层数较多,而且现有工艺条件能够实现的情况下可以采用框架剪力墙结构。多层工业厂房建筑的结构布置原则包括六个方面,首先,柱网布置保证均匀对称;其次,保证厂房房屋质量中心和刚度中心尽量接近;再次,建筑结构体系要求简捷、传力明细且规则以减少工业厂房空间上的扭转作用;此外,应力集中和变形突变容易产生凹角及收缩,进行结构设计时要充分考虑;另外,竖向尽量均一平衡化,避免内收和外挑现象;最后,竖向刚度保持均一,尽量避免变化。

第一,工业厂房必须设置电梯,以满足其对超重的货物及设备的竖向运输需要,所以合理布置厂房的电梯间位置这一要点必须引起充分注意。现在的工业厂房较多的采用钢筋混凝土的电梯井筒形式,利用其较大的刚度,同时也带来了对电梯井筒位置布置的严格要求,通常在厂房的角部或者端部布置较为适宜。第二,多层厂房大尺寸跨度的要求,必须增大柱距,实现空间的开阔,通常情况下针对横向框架保持较多的控制,纵向框架和横向框架保证周期控制,一方面满足抗震的要求,另一方面实现设计的经济合理性价值。第三,现代工业厂房建筑的抗震要求越来越高,细节上必须充分考虑,施工中注意后浇带位置设置在结构最小受力影响区段,按照规范进行宽度选择,尽量少设或者不设防震缝。第四,结构设计同工业设计协调发展,保证厂房生产需求的设计目的,结构设计适应工艺的条件,满足工业配套专业的设计需求,避免工艺设计者布置工艺过程中可能遇到的阻碍。

常用的多层工业厂房结构设计体系

多层工业厂房结构形式多种多样,设计体系也是纷繁复杂,目前使用较多技术较为成熟的主要有三种,即:纯框架体系、框架-支撑体系和钢架-支撑混合体系。纯框架体系指的是设计工业厂房纵横方向成为刚接的框架形式,不设置中间支撑柱,这样就可以避免空间上的结构影响,但是不能够设置工字型钢柱,纵横方向惯性存在巨大差距的截面形式,使得用钢量较多。框架-支撑体系指的是仅设计横向为刚接框架,设计纵向成为支撑体系,借助钢柱之间的支撑力量以抵抗水平方向荷载,节约资源,但是柱间的支撑受到较多的外界影响在纵向较长且横向较短厂房设计中较为适宜。钢架-支撑混合体系利用纵向钢架同支撑混合形式的力量来抵抗水平方向作用力,能够有效的减小柱纵向弯矩,但是必须保证足够大的楼面刚度设计,保证柱间支撑发挥作用。

厂房结构设计中常见的问题分析及解决

随着现代多层工业厂房用途的多样化需求发展,结构计算上出现复杂化的趋势,计算机技术的高速发展为结构工程师带来了巨大的便利,但是在结构方案选择、结构布局设置及体系控制等方面也出现了较多的问题亟待解决。首先是楼面等效荷载的计算准确性问题,荷载的计算作为结构计算前提条件,其准确与否直接关乎整个结构计算准确与否。工业建筑同普通民用建筑结构及楼面荷载布置存在较大的差异,工业厂房建筑的楼面活荷载较高层民用建筑大得多,而且计算较为复杂,某全框架工业厂房工艺上要求楼面布置均布荷载为15kN/m2,按照实际的工艺设备布局,使用等效荷载计算方法最终得到均布荷载仅为10kN/m2。其次,为了满足工业建筑对于正常使用状态要求的设计要求,必须验算裂缝的宽度,规范规定了混凝土梁裂缝控制在0.3mm以下,当计算值超过此数值时就要通过增加钢筋数目、减少钢筋的截面等方法予以调整,若仍旧不能满足就需要计算梁柱截面的重心。工业厂房相关设计规范规定七度设防的厂房屈服强度系数较适宜小于0.5的框架结构,薄弱层间弹塑性位移角控制在1/50以内。再次,现代多层工业厂房已经发展到了多层多台吊车的工业建筑设计需要,当前版本的PK软件无法满足这种情况的吊车计算,所以要将单层吊车荷载以等效形式输入,接着以活荷载的形式输入其余层吊车荷载,乘以相应系数以进行近似计算分析。另外常见的问题是电梯井筒框架计算难题,过去框架设计常将电梯井壁以构造配筋完成,这样得到的数值较实际需要偏低,安全系数不够,需要根据壁式框架形式进行计算配筋,以满足工业厂房生产需求。

某五层全框架工业厂房设计分析

5.1 工程概况

本工程地处城市市区范围内,车间总的建筑面积为6500m2,体系为五层的全框架结构形式,其中一层用于金工车间,其余层作为装配车间。下图1为该厂房结构布置平面图,首层地面的活荷载标准值取8kN/m2,其余楼层取5kN/m2。

5.2 厂房结构设计

厂房选用全框架的结构形式,柱网使用(9+9)6m等跨布置,首层层高4.8m,二层、三层和四层4.2m,五层层高4.5m,使用框架梁承受横向承重体系传力。楼盖采用整体现浇形式处理,由于厂房有着72.41m的跨度,属于超长结构,经过计算确定在6轴和7轴间设置后浇带,还需要采取方法避免后浇带裂缝的出现。首先在后浇带的两侧使用单层的钢丝网进行隔断,预留企口缝;其次使用带有收缩作用新型UEA微膨胀的混凝土材料,掺量取12%的水泥使用量;再次先进性冲刷、凿毛,在浇筑后浇带,保证水泥浆湿润;最后于接缝处密实振捣,保持两小时左右的养护后再进行抹压收光。

图1 某全框架工业厂房结构布置平面图

6. 结语

只有清晰的了解多层工业厂房的结构设计要点和体系选择细节,全面掌握工程中常见的结构设计难题及解决方案,做到合理选型,结合施工和现场环境引导结构设计,才能够保证结构计算和设计的准确、真实和合理,继而设计出高效满足工业生产的厂房建筑。

参考文献:

[1] 关驭球.浅论多层工业厂房的结构设计[J].城市建设理论研究,2011,(16):24-25.

第4篇:厂房设计论文范文

Abstract: In order to enhance the level of industrial building design, this paper mainly from the following two aspects for the design experience of industrial plants and explores a simple analysis.

Keywords: industrial plant design experience; experience;

关键词:工业厂房设计;经验;体会

中图分类号:[U260.8+1] 文献标识码:A文章编号: 2095-2104(2013)

在现代式业厂房设计中,对生产工艺和生产效益要求不断提高,自然对工业厂房设计的高度科技化发展也提出较高的要求。因此,对工业厂房设计经验与体会的探讨有其必要性。

工业厂房设计经验

工业厂房主要是为生产产品提供工作空间场所的建筑物,是为满足生产活动而设计和建造的建筑类型。从本质上讲,工业厂房设计主要是就是为生产活动创造一个可以用于生产、加工的一个劳动空间,因此,要求设计人员在设计,需要根据设计责任书,选择正确的生产工艺和资料,使得厂房设计更加经济合理,采用先进的生产技术和材料,保持厂房设计的先进性。因此,在工业厂房设计中,一定要尽可能地满足以下要求:

工业厂房设计要满足生产工艺要求

一般而言,工业厂房设计主要的依据就是生产工艺,从某种程度上讲,生产工艺水平的提出就是使得工业厂房的设计有效满足建筑使用功能上的需求,为此,就需要在建筑的平面形状、建筑面积、厂房高度、剖面形式、构造措施以及结构方案等方面都要满足相关的要求,与此同时,在设计过程中,还要根据厂房的具体功能和实用要求,进行设备的采购以及安装,保证设备的正常运作,全面提升生产效率。

工业厂房设计要满足建筑技术要求

工业厂房设计一定要保证其良好的耐久性性与坚固性,具体从以下方面着手:

首先,要确保建筑的使用年限,一定要优化建筑的结构设计,一般而言厂房的动荷载和静荷载都相对要求较高,为此,需要对厂房的各个细节进行具体的计算与分析,明确各项参数要求,要严格遵守模数协调标准,控制好厂房建设的跨度、柱距、顶高和标高,以便于采取标准化的结构构件,使得厂房结构设计更加标准化,施工机械化和生产工业化。

其次,为保护工业厂房建筑物不沉降,宜采用螺旋钻孔泥浆护壁成孔灌注桩或人工挖孔桩,地质条件较差时基础应为桩加筏板,规范从桩基完成到筏板施工的施工工序,与此同时,在封闭后浇带之前,需要设计者针对具体的要求,优化设计内容,一方面,是为了保证其两侧的临时支护,保证整个建筑的稳定性,另一方面,是为了提高整个结构的支护质量,以防止在模板拆除的过程中,避免结构开裂。

另外,在工业厂房施工中,需要控制好后浇带浇筑施工。一般而言,其具体的时间,要根据工程上的后浇带的具体性质而确定,一般图纸上都有说明后浇带施工的时间,如果没有说明,按下列时间处理(施工):如果是沉降后浇带:需待主体结构完成(结构上不再继续加载)、沉降稳定后再进行施工如果是收缩(温度)后浇带:只需两侧的砼成型后60天就可以施工。通常情况下,没有硬性的规定,按结构施工图。后浇带的作用有很多,伸缩后浇带大概55m左右。

3.工业厂房设计要满足经济建设要求

在工业厂房地产设计中,需要保证建筑室内环境、生产空间以及防火和卫生需要的基础上,将若干个车间结合起来,使其成为联合厂房,为现代化的连续生产奠定良好生产条件和基础。一般情况下,工业联合厂房有着很大的优势,即建筑占地面积少、管线网络结构相对简单、外墙面积较小、而且使用灵活,可以在很大程度上满足生产工艺水平的要求,而且可以有效地进行生产工艺的更新,提高生产工艺水平,从而实现厂房设计的经济效益。

另外,在工业厂房设计中,需要在满足建筑使用要求和功用要求的基础上,在充分考虑建筑的耐久性与坚固性后,采用科学的设计方法,优化生产操作过程,加强对建筑空间的充分利用,有效减小建筑体积,优化结构使用面积,与此同时,还要优化施工进度,从而来提升其设计的经济效益。

此外,要保证建筑结构稳定的基础上,要尽可能采现新型建材,采用现代技术和方法降低材料消耗,使得构件重量减轻,降低工程造价,同时,要优化设计方案,加强对当地材料市场的供应情况的分析,以市场为导向,采用现代化工业施工方法和先进的配套的结构体系,进行施工。

4.工业厂房设计要满足安全与卫生要求

在厂房设计的过程中,要想满足安全与与卫生要求,具体从以下几点入手:

首先,要采取与厂房生产条件相配套的通风措施,满足厂房设计的照度要求,保证建筑能够有效的散出气体,减少对人体的辐射,降低噪声污染。其次,要采取有效的消声、净化、隔声、以及隔离措施,优化室内环境,为工业生产提供一个优化的工作环境。此外,需要注意厂房内的绿化,不仅要进行内部水平绿化,同时,还要实现垂直绿化,通过合理的绿化措施和色彩处理,提升设计效果。

工业厂房发展趋势

高度科技化

在现代式业厂房设计中,对生产工艺和生产效益要求不断提高,从而推动了工业厂房设计的高度科技化发展。比如在现代厂房设计中,采用现代化的科学管理,利用现代生产工艺,既满足了产品的微型化,而且满足了科学技术快速发展的需求,同时,还实现了生产洁净化、自动化以及无污染化的发展。另外,采用新结构和新技术,在充分满足生产工艺的条件下,实现建筑与结构美的双重发展,形成空间与形象的完美统一,通过现代高科技技术和信息技术,大大满足了设计要求和生产要求,尤其是随着信息化时代和数字化时代的到来,厂房的通用性、灵活性以及多样化都已经得到推广和应用,这已经成为现代城市建筑的一个重要发展方向。

2.高度人性化

所谓工业厂房设计的人性化发展,就是将人类工程学引入到设计中,从而构建一个全新的现代工业厂房。一般而言,一个工厂的生产质量与效益,与人的关系密不可分。因此,工业生产中,人作为主要的影响因素,必须要充分调动人的积极性与主观能动性,才能切实满足生产要求和发展,为此,需要在设计时,要从人性化的角度出发,采用人本化的设计方法,突出和体现设计对人的关怀,将以建筑为中心的设计理念转移到以人本为中心的设计理念中,为人们生产营造良好的工作环境,让人们产生一种归属感与亲切感。以此来大大提高工作效率,为企业创造更多的利润和价值。

高度节能化

在现代社会背景下,节能已经成为整个社会的刀菜趋势,因此,对于工业厂房而言,也不例外,在设计中,保证建筑结构稳定的基础上,采用现代新型建材,结合现代技术和方法降低材料消耗,使得构件重量减轻,降低工程造价,与此同时,利用科学的设计方法,优化生产操作过程,加强对建筑空间的充分利用,有效减小建筑体积,优化结构使用面积,从而来提升经济效益。

高度生态化

在现代工业厂房设计中,采取有效的消声、净化、隔声、以及隔离措施,减少对人体的辐射,降低噪声污染,优化室内环境,为工业生产提供一个优化的工作环境。此外,厂房内的绿化,通过合理的绿化措施和色彩处理,提升设计效果,通过现代新技术的应用,实现了生产洁净化、自动化以及无污染化的发展。

结语:

总而言之,现代工业厂房的设计,需要根据社会形势的发展需要,采用新材料、新技术和新工艺,优化设计结构,提高设计水平,与此同时,通过合理的生态处理措施,实现生产洁净化、自动化以及无污染化发展,从而更好地顺应了经济可持续发展的要求。

参考文献:

[1]张韶辉,陈铭. 浅谈单层轻钢结构用于棉纺织工业厂房的设计[J]. 山东纺织科技,2011(01)

[2]袁建成. 轻型钢结构纺织工业厂房的设计施工要点[J]. 山东纺织科技,2009(01)

[3]张韶辉,陈铭. 浅谈单层轻钢结构用于棉纺织工业厂房的设计[A]. .山东纺织工程学会十一届第三次优秀论文评选获奖论文集[C].20110(03).

[4]刘震. 工业厂房钢结构设计体会[J]. 中国科技信息,2012(11).

[5]张韶辉;陈铭.浅谈单层轻钢结构用于棉纺织工业厂房的设计[A].山东纺织工程学会十一届第三次优秀论文评选获奖论文集[C].2010

作者简介:

姓名:武云能,性别:男,1967年10月出生,籍贯:云南省澄江县,

第5篇:厂房设计论文范文

在经过了一定的专业知识积累后,每个专业课都要附加实验教学,实验能够很好的培养环境工程专业学生的动手能力,在实验过程中,学生通过动手操作了解到各种仪器的操作方法,并对实验原理、过程有了更加充分的理解,这无疑大大增强了学生的学习能力,使学生通过自己的操作学到课本以外的知识。专业课的实验课题可具有一定的趣味性,能够使使学生感到有兴趣,并能全身心投入到实验探究中来,通过实验探究发现问题并解决问题,通过实验讲解改变学生的一些错误的操作方式,为以后的厂房实训奠定基础。为了提高学生的学习能力和动手能力,我校曾多次建立创新小组团队,由责任老师负责管理,以本专业的相关知识,进行有意义的实验探索。

2厂房参观、厂房实习

外出参观往往会给学生一种新鲜感,离开熟悉的学习环境,来到一个新的地方进行参观学习,往往会提高学生的学习兴趣。通过课堂教学与实验探究的双重教学后,本专业的学生已经具备了一定的专业知识,可以接受一些实际操作过程中的相关专业知识。通过在污染物处理厂的参观,学生能够将自己所学到的知识与厂房的实际操控技术相联系,可以让学生主动去思考问题增强学生对专业知识的理解。结束厂房参观后,可组织学生做参观演讲,让学生总结在参观中所学到的知识,通过总结和交流达到强化专业知识的目的。厂房参观能够增强学生对专业知识的强化和理解,在教学过程中起着重要的承接作用,通过厂房参观,学生将对厂房的一些仪器操作有一定的了解,为以后的厂房实习奠定了基础。通过厂房参观以及专业知识的学习,学生会对本专业在日常生活中的运用有了一定的了解,通过厂房实习可以强化学生对本专业知识的运用能力。实习是将书本理论知识与实践能力相结合的重要途径,是培养基本技能训练不可缺少的一个重要教学环节。生产实习是环境工程本科教学的一门重要实践课,通过该教学环节不仅能使学生掌握环境工程专业设计、厂房实践、组织管理的基本技能,还能使学生了解环保治理设施以及设备的运行管理知识。学生的厂房实习需要通过学校联系实习单位,由老师根据每个学生的情况做好实习计划,针对实习内容有目的地选择实习指导教师,选择所带核心课程的教师担任指导教师。在实习中遇到相关专业知识,指导教师可把书本理论知识与实践知识相结合来进一步讲解,丰富实习内容。通过生产实习加深学生对理论知识的掌握,要求学生做好生产实结,确保学生在厂房实训过程中学到了真本领,同时促进理论知识的升华。

3毕业论文

毕业论文是学生对所学专业知识系统的全面的归纳、总结、应用和提高的重要环节,即是总结学生在校期间所学到的专业知识,也是提高学生分析问题、解决问题以及创新思维的重要途径。学生可根据自己的专业知识情况选择毕业设计导师,导师则根据自己的研究方向为学生确定论文题目,论文题目采用一人一题,毕业课题要来源于科研和适应社会发展的需要,并有一定的学术价值。毕业课题确定后,由学生在接下来的一学期内,充分运用自己所学知识通过实验等方式进行毕业设计的探究,最终独立完成毕业论文。要严格要求毕业论文的质量,要求由负责课题的老师之外的教师参加论文的评定,从学生的选题、查询资料、开题、实验设计、开展试验、撰写论文、答辩等环节严格要求,严令禁止论文抄袭的现象,最后综合各个老师的意见,给出毕业论文的最终成绩,确保毕业论文的质量。

4考核方式

专业课传统的考察方式为期末考试成绩为主的形式,为了避免应试教育带来的负面影响,可适当的增加期末考核中平时成绩的比重,根据学生的平时表现综合考虑学生的期末考试成绩做出最终的期末成绩评定,避免学生因考试而学习,最终导致学生“学得快,忘得快”,无法掌握专业相关知识的问题,将传统的“应试型”教育理念转化为以注重学生能力为主的“能力型”教育理念。

5结语

第6篇:厂房设计论文范文

【关键词】主厂房 钢结构 钢筋混凝土结构 经济 技术

0 前言:

大型火力发电厂主厂房的结构形式取决于多因素的考虑,近年来国内建设的火电厂由于工程施工进度、建设资金、施工技术条件等因素,除主厂房框架梁柱采用钢筋混凝土结构外,已不同程度的采用了钢结构,如钢梁―钢筋混凝土组合结构楼板、钢煤斗、钢吊车梁、钢屋架等。

采用轻型封闭的钢筋混凝土主厂房与钢结构厂房相比,两种方案的屋架形式、汽机房大平台及除氧煤仓间各层楼屋面板的结构形式均相同,其工程量主要差别在于主厂房框架结构及其地基处理。

目前随着我国钢筋混凝土技术的不断发展,近年来高强混凝土、预应力混凝土等新技术日渐成熟。目前的主厂房混凝土标号多以C40~C50为主,混凝土质量及施工质量均能得到有力保障。高强度混凝土的使用可以减小主要构件的截面尺寸,为工艺布置提供更大的空间。高强度和高性能钢筋提高了钢筋混凝土结构的受力性能,同时也提高了适当的安全储备。

本文针对主厂房采用前煤仓方案就钢筋混凝土结构形式及钢结构形式进行经济技术比较,充分分析了两种结构形式的优缺点、两种结构体系的异同点,通过综合技术经济比较分析,两方案均是可行的。

从技术角度比较,钢结构材料延性好,其抗震性能要优于混凝土结构,但通过建立空间钢筋混凝土框排架结构模型计算分析表明:该结构柱轴压比、结构自振周期、振型、位移、剪力比等主要参数指标均能完全满足国家现行规范、规程的要求,结构抗震性能能够得到保证;从经济角度比较,钢结构主厂房总造价高于钢筋混凝土结构主厂房总造价近三千万,钢筋混凝土结构经济性要明显优于钢结构方案。

综合上述技术经济比较,本着“技术先进、安全可靠、经济适用、符合国情”的设计原则,推荐本工程主厂房采用钢筋混凝土框排架结构方案。

1 工程概况:

某百万电厂工程,规划容量4×1000MW超超临界燃煤机组,一期建设2×1000M发电机组。主厂房相当于《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008)中乙类建筑,属于重点设防类,主厂房地震作用按7度计算,抗震构造措施按8度考虑。

2 主厂房布置

本工程主厂房采用常规四列式布置,按序列布置分为汽机房-除氧间-煤仓间-锅炉房。汽机房跨度30m,柱距分别为12.0m、10.0m,汽机房纵向总长度为177.50m,汽机房各层标高分别为±0.00m层、7.10m层、15.50m层。汽机房布置两台140/32t桥式吊车,吊车跨度28.50m,吊车梁轨顶标高为29.10m。

除氧间跨度9.50m,总长度177.50m,除氧间各层标高分别为±0.00m层、7.10m层、15.50m层、28.00m层,其中28.00m为除氧器层。

煤仓间跨度13.50m,总长度177.50m。±0.00m层布置磨煤机,15.50m层布置给煤机,39.50m~39.70m为输煤皮带层,煤仓间屋面标高为47.30m~47.70m。输煤由扩建端接入主厂房皮带层。

主厂房典型剖面图见下图所示:

主厂房的结构设计,应充分考虑我国国情,积极采用新技术、新材料,在满足生产运行、检修维护、缩短施工周期、控制工程造价的要求下,对主厂房结构选型和结构体系进行方案优选论证,使业主的投资达到经济及社会效益最大化的目标。

根据主厂房布置方案的受力性能、地震设防要求及场地类别,对主厂房采用钢筋混凝土结构和钢结构进行了综合比较后,认为钢筋混凝土结构在防腐、防火、运行维护、及工程造价等方面较钢结构有较大优势。

3 钢结构与钢筋混凝土结构的比较

《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660-2011)中规定:“主厂房结构可采用钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架-抗震墙(钢支撑)结构、钢结构,并应根据抗震设防烈度、场地土类别、电厂的重要性以及厂房布置等综合条件确定。”目前国外大型火电厂的主厂房结构大多采用钢结构,但国内绝大多数火力发电厂主厂房采用钢筋混凝土框架结构。大型火力发电厂主厂房的结构形式需取决于多因素的考虑,近年来国内建设的火电厂由于工程施工进度、建设资金、施工技术条件等条件,除主厂房框架梁柱采用钢筋混凝土结构外,已不同程度的采用了钢结构,如钢梁―钢筋混凝土组合结构楼板、钢煤斗、钢吊车梁、钢屋架等。

下面根据主厂房前煤仓方案就钢筋混凝土结构及钢结构方案进行经济技术比较如下。

3.1钢结构与钢筋混凝土结构主厂房在技术上的比较

3.1.1钢结构的技术特点

钢结构主要具有以下优点:

1)安装简便、施工周期短、厂房的有效利用面积大;

2)钢结构强度高、延性好,对抗震具有很好的适应性和优越性,特别在高地震设防烈度区,钢结构体系抗震性能具有明显的优越性。

3)构件断面小,结构自重轻,减小地震作用的影响,同时减少基础的建设费用,具有较高的性价比;

4)钢结构构件的制造可在车间内进行,有利于保证加工质量,可以不受自然条件影响,生产及安装的机械化程度高,利于施工文明。

钢结构的缺点主要有:

1)一次性投资费用比混凝土结构高;

2)耐火极限低,防火性能比钢筋混凝土厂房差;

3)钢结构厂房在运行期间维护工作量大,维护费用较高;

4)加工精度高、焊接工作量大,对施工单位要求较高;

5)柱间支撑体系常与工艺布置冲突。

3.1.2钢筋混凝土结构的技术特点

钢筋混凝土结构主要具有以下优点:

1)应用广泛,施工技术日趋先进成熟。施工中如采用新机具、新设备,并合理安排施工顺序,可缩短与钢结构施工工期的差距;

2)工程造价低,钢筋混凝土厂房是目前使用的最经济的结构形式之一。尤其是在大体积厂房中,与钢结构结构相比,其经济效益是相当显著的;

3)可与钢结构组合使用,充分发挥钢结构和混凝土结构的特点,有利于缩短与钢结构的工期差别,同时降低工程造价;

4)耐腐蚀防火性能好,维护工作量小等。

钢筋混凝土结构的缺点主要有:

1)构件截面比钢结构大,给工艺布置带来较多不利影响,使厂房高度提高、跨度加大,厂房体积增大;

2)结构自重大,基础及地基处理费用增加;

3)混凝土结构需要现场施工,临时设施多,施工周期长,受气候条件影响大;

4)钢筋混凝土结构延性、抗震性能差;

5)由于受工艺布置影响,厂房长度超过规定的温度伸缩缝间距限值,需考虑结构温度应力,增加造价。

3.1.3两种结构形式材料的选用

主厂房采用钢结构,框架梁柱主要以Q345B级钢为主,目前随着我国钢筋混凝土技术的不断发展,近年来高强混凝土、预应力混凝土等新技术日渐成熟。我国目前的混凝土多为程序控制的混凝土搅拌站生产,避免了以往施工单位自行拌制造成的混凝土质量不易保证的问题。目前的主厂房混凝土标号多以C40~C50为主,混凝土质量及施工质量均能得到有力保障。高强度混凝土的使用可以减小主要构件的截面尺寸,为工艺布置提供更大的空间;但对于以受弯、剪为主的梁以及以控制裂缝为主的楼屋面板,可采用较低标号的混凝土,满足技术要求的同时降低造价。

新修订的《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)推广以HRB400、HRB500级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋,以HPB300光圆钢筋取代HPB235级光圆钢筋。 HRB400、HRB500级高强热轧带肋钢筋具有强度高、延性、可焊性、机械连接性能好等优越性。高强度和高性能钢筋提高了钢筋混凝土结构的受力性能,同时也增加了适当的安全储备。

3.2两种结构形式的模型计算

3.2.1设计输入条件

本工程抗震设防烈度为7度,设计地震加速度为0.15g,抗震分组:第二组;场地类别II类,50年一遇风压:0.39Kpa,地面粗糙度:B类

3.2.2混凝土结构:

混凝土标号:运转层及以下主厂房框架梁柱:C50

运转层以上框架梁柱:C40~C45

主要纵向受力钢筋:HRB400级;箍筋:HPB300级

3.2.2.1混凝土主厂房计算过程及结论

主厂房承重结构采用现浇钢筋混凝土框排架结构。横向由A列柱-汽机房屋盖-除氧间-煤仓间组成框排架结构体系;汽机房屋架与A、B排铰接。汽机房外侧柱、除氧间及煤仓间纵向为多层框架体系,在每一机组单元之间设一双柱温度伸缩缝,双柱插入距为1.50m。

根据工艺专业提供的大荷载,主要结构断面尺寸试算如下:A列柱断面尺寸为700×1500,B列柱断面尺寸为800×1700,C列柱断面尺寸为1000×1800,D列柱断面尺寸为900×1600,煤斗大梁尺寸为700×3000,除氧器大梁尺寸为700×1800。

各列柱轴压见下表所示:

各列柱轴压比 表1

注:除氧煤仓间柱运转层以下采用C50混凝土,运转层至煤斗层采用C45混凝土,煤斗层以上采用C40混凝土。

3.2.3钢结构:

梁柱:Q345B,柱间支撑:Q235B

3.2.3.1 钢结构主厂房计算过程及结论

本工程汽机房结构受工艺设备、管道以及纵向通道布置的限制,横向框架无法合理布置柱间垂直支撑,采用梁柱刚接断面其横向变形控制有一定的难度,不能完全发挥钢材的强度优势。结构计算模型如下图所示。

通过试算,A列柱断面尺寸为H1200×650×30×40,B列柱断面尺寸为H1500×750×45×50, C列柱断面尺寸为箱型700×1000×45,D列柱断面尺寸为箱型700×900×45,煤斗大梁尺寸为H2200X600X40X50。

图三 主厂房钢结构布置图

以上数据表明,钢结构的抗震计算分析中的各项计算指标均能满足现行规范的要求。考虑工艺设备及管道布置需要,柱间垂直支撑布置受到限制,结构抗侧力体系主要靠框架柱,结构钢材用量比较大,所以对主厂房不推荐钢结构方案。

总之,仅从抗震性能分析,结构体系采用钢结构要优于钢筋混凝土结构,但本工程厂址位于地震基本烈度7度区,II类场地土,主厂房采用钢筋混凝土结构其抗震性能分析均能很好的满足抗震规范的各项要求。

3.3两种结构形式的经济性比较

采用轻型封闭的钢筋混凝土主厂房与钢结构厂房相比,两种方案的屋架形式、汽机房大平台及除氧煤仓间各层楼屋面板的结构形式均相同,其工程量主要差别在于主厂房框架结构及其地基处理方面的比较,经初步经济比较,钢筋混凝土结构方案较钢结构方案约节省造价近三千万。

3.4 钢结构主厂房与钢筋混凝土框架结构主厂房工期比较

根据调研,钢结构主厂房自浇筑第一罐混凝土至主厂房封顶工期约为17个月,钢筋混凝土框架结构主厂房自浇筑第一罐混凝土至主厂房封顶工期约为20个月,采用钢结构主厂房可缩短约3个月。

综合上述技术经济比较分析,两方案均是可行的,钢筋混凝土结构经济性明显好于钢结构方案;从技术角度,钢结构的抗震性能优于混凝土结构,但按照现行的《建筑抗震设计规范》要求进行设计,同时保证施工质量,现浇钢筋混凝土结构的抗震性能是完全可以保证的。从施工工期角度考虑,虽然钢结构的施工周期短于钢结构,但当工程采用压型钢板做底模的钢筋混凝土楼板结构可以加快施工工期,同时考虑采用商品混凝土并配合采用良好的施工组织及现场施工管理,都可以适当缩短主厂房的建设工期。

4 结论

综合以上比较分析,本着安全适用、方便施工、节约投资的原则,本工程主厂房框架建议采用现浇钢筋混凝土结构。

参考文献:

[1] 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)

[2] 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)

[3] 《火力发电厂土建结构设计技术规程》(DL 5022-2012)

第7篇:厂房设计论文范文

关键词 汽机厂房温度;空调排风;技术改造;节能减排

中图分类号 TK26 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)119-0212-02

2010年以来,由于夏季自然环境温度较高,中国核电某电厂在现有厂房通风系统以及设备布置等没有变化的情况下,汽轮机厂房内温度较往年出现升高、超标现象。厂房温度过高,对工艺设备、仪控设备以及现场工作人员的健康均会造成不利影响。在充分考虑本厂汽机厂房已有空调通风系统的运行方式,设备布置造成的空间局限等,以节能减排为指导方针,经过分析、建模和初步理论计算,提出了合理的技术改造方案,在技改实施后取得了良好的效果。

1 汽轮机厂房现有通风冷却方式

目前汽轮机汽机厂房大厅的通风冷却由SAM10系统完成,该系统由20台轴流风机SAM10AN001-020组成,其中SAM10AN001-012将室外新风送至汽机厂房-5m、0m、8m厂房;SAM10AN013、SAM10AN014将室外新风送至11m平台;16m大厅由SAM10AN015-017送室外新风冷却。同时为确保16m大厅上层区域温度不超过40℃,在厂房大厅顶部设有三台局部送风轴流风机SAM10AN018-020。

汽轮机厂房电气间和与汽轮机厂房相邻的“除盐水制备车间”的电气间分别设立两套由“中间冷冻水系统”制冷的空调机组(对应为SAM51、52系统和SAQ10系统)。

2 解决方案

研究分析 SAM51、52和SAQ10空调机组夏季运行工况(T新风>17℃):全新风运行,分别送至电气间的冷风在冷却电气设备后全部排向户外,排风温度为20-31℃,低于夏季户外温度和汽机厂房温度。在考察了空调系统风管布置、和厂房空间布置的客观条件后,提出对SAM51、52和SAQ10空调机组排风管道进行改造,夏季时将电气间排风全部引至16m汽机厂房,以期达到降低厂房温度的目的。

3 建立模型及估算

为进行初步评估改造后对16m汽轮机厂房的冷却效果,对系统运行工况做以

下简化:

1)厂房内的气体和排风系统的气体视为理想气体;

2)考虑到厂房密闭性问题,近似认为送入的冷风量和排走的热气量相等;

3)近似认为16m汽轮机厂房内压力保持不变;

4)厂房内的设备发热视为一个稳定连续放热的热源;

4)16m汽轮机厂房的环境温度和室外环境温度均按照历史最高温度计算;

5)假设电气间排风送入16m汽轮机厂房后,只与16m以上空间的厂房内

气体充分换热后从天窗排出;

6)由于汽机厂房顶部的局部送风风机距离天窗排风口较近,且距离汽机等热源设备较远,在建立模型时忽略SAM10AN018-020送风对16m厂房温度的影响。

4 计算连续热源的放热量

根据运行规程《汽轮机大厅送风系统(SAM10)》可知,当16m汽机厂房温度UMA16FT116>33℃时,SAM10AN015、016、017三台风机全部启动,将室外空气送入UMA16m以上的厂房空间,对厂房内的设备(持续热源)进行冷却之后通过天窗连续排走混合气体(热气),最终温度趋于平衡达到45℃。根据能量守恒定律可推得厂房内持续热源在单位时间内放热的焓值为:

4.1 SAM51、52空调排风引至16m汽机厂房后,厂房温度估算

通过技改将SAM51、52的排风全引至UMA16m厂房后,根据能量守恒定律可知:

厂房内设备(持续热源)释放热量的焓值(H热源)+SAM10风机引入UMA16m气体的焓值(H1)+ 电气间排风进入UMA16m气体的焓(H2)+厂房原有气体的焓(H3)-从UMA16m排出的气体的焓(H4)=经过排风冷却后的厂房新气体的焓(H5) (2)

T4为混合气体温度;修正为前一时刻UMA厂房内气体的温度与经冷却后的厂房温度的平均温度:T3=(T前一时刻+T5)/2

T5为经冷却后的厂房气体温度;

由式(3)可推得经过t段时间冷却后的UMA16m厂房的温度随时间变化的关系为:T=( H热源×t+Q1×T1×t+Q2×T2×t + V3×T前一时刻 Q4×T前一时刻/2×t)/(V5+ Q4/2 ×t)-273 (4)

根据风机参数及16m汽机厂房建筑参数可知:

Q1=3×72000=216000 m?/h;

V3=V5=90217m?

Q4=Q1+Q2=216000+14200=230200m?/h

以十分钟为时间单位,由式(4)计算出随时间变化对应的厂房温度的值,根据计算结果可知,约在160分钟后温度达到平衡,温度从45℃下降到42.6℃。

4.2 SAQ10系统排风引至16m汽轮机厂房温度估算

SAQ10AH001、002的运行参数为:25500m?/h,排气风扇压头为:600Pa,将SAQ10系统排风同样通过技改引入UMA16m,按照上述同样的简化、计算方法,可知,约在170分钟后温度达到平衡,温度从45℃下降到41℃。

由上述计算结果可看出,将SAM51、52和SAQ10空调系统排风引到16m汽轮机厂房,会使厂房温度有最大3℃~4℃的下降,下降幅度较为可观。

5 技术改造及结论

立足于对本电厂原有设备运行方式的充分考察、分析,并对改造方案进行前期理论估算的基础上,该核电厂于2013年对一号机组的SAM51、52系统的出风风管提出了合理可行、费用最省的改造方案,在夏季工况时,将空调机组排风直接引向16m汽轮机厂房靠近除氧器处和发电机侧的环境空间,改造后经过一个夏季运行,监测到除氧器平台处的环境温度下降了1.8℃,达到了预期的降低厂房局部空间温度的目的,也达到了节能减排的目的。后续将对SAQ10系统排风做出相应的技改,同时准备在3二号机组上推广同样的技术改造。

参考文献

[1]何雅玲.工程热力学.西安交通大学出版社,2004-02-01.

第8篇:厂房设计论文范文

关键词:机加工厂房 电气设计

机加工厂房的电气设计与其它的工厂厂房的设计不一样,要求层高比普通的要高一些,便于吊车的使用,所以在设计的时候,必须清楚建筑物的分类、建筑规模、消防设计要求等问题, 同时配合工艺专业的要求设计出,合理的、科学的、适用的设计方案。

1 相关的规范标准

电气设计以安全为主,其中最重要的环节就是消防设计。机加工厂房的消防电气设计应满足《建筑设计防火规范》的要求,机械行业的工业建筑一般均可以依据《建筑设计防火规范》进行设计。

消防用电的负荷等级应按室外消防用水量的大小来确定。室外消防用水量由给排水专业提供。对于机加工工厂来说,如果室外消防水量不大于30L/s ,消防用电等级均可按三级负荷处理。尽管消防用电等级为三级,但如果本厂区有两个变压器的话,电源还是引自不同的变压器 ,且末端需设双切换装置。

2照明

2.1灯具选择

机加工厂房一般为大空间,厂房内部一般选用金属卤化物灯具,生活辅助间可选用荧光灯或节能灯。金属卤化物灯具的灯光主要靠金属原子的辐射,一般比高压汞灯的光效和显色性能高 ,且金属卤化物灯的发光效率高于高压汞灯。机加工厂房的照明一般是常规照明和局部照明相结合,电气设计时只要考虑普通照明就可以了。一般大的工艺设备需要局部照明的话,其自身带有照明装置,不需考虑。在厂房中,一般采用灯具安装在顶棚上,如果有特殊要求 ,我们可以在柱子上安装壁灯来补充照明。

2.2 照度计算与节能

照明设计主要是照度计算问题,通过照度要求计算灯具数量。照度计算主要分为利用系数法、逐点计算法和单位容量估算法。各类建筑的照度要求以《建筑照明设计标准》为准。其别需要提醒的是,在设计中绝对不能超过规范所规定的照明功率密度现行值。如果超过这个值,在施工图审查中就会视为不节能设计。根据《建筑照明设计标准》的规定,金属氯化物灯具单灯须配用节能型电感镇流器,功率因数大于0.9,灯具效率不应低于75%。

2.3照明种类

照明种类包括正常照明、应急照明、值班照明,正常照明为保证0.75m工作面上满足照度要求布置的照明。值班照明是选用正常照明中的一部分灯具,保持常亮。应急照明包括备用照明和疏散照明正常照明因故障熄灭后,需确保正常工作或活动继续进行的场所设置的照明称为备用照明。正常照明因故障熄灭后,需确保人员安全疏散的出口和通道设置的照明称为疏散照明。对于机加工厂房来说,厂房内一般不设置备用照明,只需设置值班照明和疏散照明即可。厂房内的疏散照明一般仅仅设置在厂房各出入口处,这是因为工厂内部工人经常在这个环境工作,对内部环境已经较为熟悉 ,发生火灾时,很容易找到出口。再者厂房比较大高,一般的疏散指示灯也没有位置安装。特别提醒的是,如果厂房的门为提升门,则安全出口指示灯不能安装在门的正上方,需安装在门的侧面。如果安装在门上方,则提升门把安全出口指示灯完全挡住。车间辅助用房中的消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室等火灾时仍需工作的厂房需设计备用照明,这些房间在火灾发生时需要保持正常照明的照度。设计时可以选用自带蓄电池的灯具需要提醒的是,这些自带蓄电池的灯具。一般要求为应急时间不小于90min。

2.4 照明灯接地

照明灯具根据防触电保护方式可分为四类:a类,保护依赖基本绝缘(在易触及的部分及外壳和带电体的绝缘),使用在安全程度高的场合且灯具安装维护方便,如空气干燥、尘埃少、木地板等条件下的吊灯、吸顶灯;b类,除基本绝缘外,易触及的部分及外壳有接地装置,一旦基本绝缘失效,不致有危险,用于金属外壳灯具,如投光灯、路灯、庭院灯等,提高安全程度;c类,除基本绝缘外,还有补充绝缘,做成双重绝缘或加强绝缘,提高安全性,绝缘性好,安全程度高,适用于环境差、人经常触摸的灯具,如台灯、手提灯等;d类,采用特低安全电压(交流有效值<50V),且灯内不会产生高于此值的电压,灯具安全程度最高,用于恶劣环境,如机床工作灯,儿童用灯.我们设计时选用的灯具均为Ⅰ类灯具,故每个灯的导线均应为3根。

2.5照明管线敷设

机加工厂房一般按跨设置照明配电箱,照明配电箱一般设置在靠近出入口的柱子上,明敷。从照明配电箱出去的照明支线先沿小型电缆桥架敷设,再沿厂房主动力桥架敷设 ,出桥架后穿钢管沿柱梁明敷至灯具。一般不建议敷设在顶板内,首先是施工不太方便,其次更换线路不方便,再次灯具安装不方便。

3火灾报警系统的设置

机加工厂房一般均为丁、戊类厂房,根据《火灾自动报警系统设计规范》的要求,一般不需要设计火灾自动报警系统。但是如果厂房内有涂装工艺或者有天然气、煤气的话,需要设计可燃气体探测,经过区域报警器将信号传送到厂区的消防控制室。

4动力配电

机加工厂房内的设备一般台数较多,且一个厂房安装功率一般很大,设计时一般需要设计车间变电所。车间变电所一般放置在负荷的中心,这样能节省线路投资,降低电压损失。车间变电所一般里面设置变压器低压开关柜,无人值守。对机械工厂来说,变电所一般出线回路比较多,故设计时一般将电缆沟直接延伸至车间内,方便出线。车间配电方式主要有两种:一种是树干式,这种适用于设备功率、位置变化比较大的车间。树干式配电可以选用裸铜排、母线槽,个人认为在车间干线的选择上,母线槽的优势比较大。裸铜排的优势是价格低,但是不安全,不美观,且占用空间大。母线槽安全可靠,且占用空间小。一种是放射式,放射式适用于设备变化不大,且比较集中的车间 ,优点是电缆和车间配电箱一一对应,清楚,缺点是缺少灵活性。

设备配电一般是根据设备位置,在靠近厂房柱子处设置落地的动力配电箱,配电箱至各设备采用BV线穿钢管埋地暗敷设。厂房内的吊车照明一般设总箱,然后放射配电至各吊车、照明控制箱,这样做的目的是减少变电所出线回路,且车间内有明显的断开点,方便检修。

笔者现在设计的机加工厂房一般采用母线槽的供电方式,电缆从变电所出来后先沿桥架敷设,然后接至母线槽 ,母线槽一般设置在吊车梁后,这样既不占用柱子牛腿下面的位置,为其它专业的管线留出位置,又保证我们电气管线在水道、暖通专业管线的上方。从母线槽到动力配电箱的电缆一般沿小型槽式电缆桥架敷设,桥架贴着柱子敷设 ,这样的话比钢管美观,且费用不增加太多。

5 结语

本文作者通过自己专业知识的学习以及自身的心得体会,总结出符合规定和各种标准的机加工厂房电气设计的经验,同时一切也尽可能的满足工艺专业的要求,具有实际的意义。

6参考文献

[1]本杰明,建筑机械与电气设备[J],大连理工大学出版社,2006,(4).

第9篇:厂房设计论文范文

关键词:现代工业厂房;建筑设计;设计要点

中图分类号:[F287.2] 文献标识码:A 文章编号:

引言

随着国家经济的快速发展,钢结构在建筑领域起到了举足轻重的作用,扮演着越来越重要的角色,无论在工业还是民用建筑中,钢结构以其突出的特点迅速地占领着越来越广的市场。其特点有:其整体刚度和抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高,在大跨度及超高层建筑中代替了钢筋混凝土结构,但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点,在设计中根据其特点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用,现在就钢结构工业厂房在设计中的几个问题作简单阐述。

1、现代工业厂房建筑的设计理念

现如今,随着现代建筑整体设计风格的改变,为工业厂房建筑的设计注入了新的活力,工业厂房建筑在设计的过程中,除了需要考虑厂房功能的实用性之外,还应当赋予厂房一定的科技化、人性化以及多元化的特性,借此来使工业厂房既能够满足使用功能的需求,又能够充分体现出现代建筑的艺术美,而想要实现这一目标,就必须遵循以下设计理念:

1.1节能设计理念

自我国提出可持续发展这一基本理念后,节能已经上升到了一个全新的高度,为此,在现代工业厂房建筑的设计过程中,应当充分体现出节能设计理念,这种设计理念主要包括以下两个方面的内容:一方面是厂房建筑中新的应用应当做到低能耗;另一方面则是在建造厂房的过程中要体现出低能耗。这两个方面的设计理念,可以从一些工业厂房中利用太阳能、自然通风以及自然采光等设计手法中体现出来。

1.2绿色设计理念

所谓的绿色设计实质上就是从厂房建筑建造中使用的原材料、技术工艺、产品、设备和能源等的使用上,都不对周围环境造成污染和破坏。绿色设计所要体现出来的是一种环保理念,在这种设计当中,应当摒弃盲目追求高科技的做大,并充分体现出绿色环保的设计理念,用最为合适的技术手段设计出绿色的建筑,以此来实现环保的目标。绿色设计以性能提升、资源节约、高效利用、节能减排为设计目的。钢结构体系属于环保型绿色建筑体系,钢材本身是一种高强度高效能的材料,具有很高的再循环价值,并且不需要制模施工。

1.3洁净的设计理念

洁净设计所强调的是一种完全没有污染的设计理念,简答来讲就是在生产与实用的全过程当中,尽可能做到零废弃排放,这是确保工业厂房可持续发展的重要措施之一。在这种设计理念当中充分体现出了资源的再生利用,这也是现代工业厂房建筑设计的必然发展趋势。

2、现代工业厂房建筑设计的基本要求

在进行工业厂房建筑设计时,应当满足以下几点要求:其一,生产工艺和技术要求。这是工业厂房建筑设计的根本目的之一,建造厂房就是为可进行相关的生产,而生产工艺就是企业在生产相关产品的过程中所需要的空间和作业面积,厂房建筑在设计时必须满足上述要求。具体来讲,在对厂房建筑进行设计应当从建造面积、厂房形状、设备体积、安装位置等几个方面进行综合考虑,这样才能确保设计出来的厂房具有较高的工业化水平;其二,经济性要求。经济性是现代工业厂房建筑设计时必须遵循的基本原则之一,其中最为重要的两点是厂房建筑的使用年限和成本造价,在实际设计中应当在确保厂房能够满足生产要求的基础上,尽可能缩小建筑面积,并充分利用建筑空间,以此来提高使用效率。同时也可将多个厂房进行合并设计,这样一来能够使外墙面积进一步缩小,从而达到经济性的目的。此外,还可以通过节约材料来实现经济效益最大化的目标;其三,安全性要求。无论是民用住宅建筑还是工业厂房建筑,在实际设计时都必须遵循安全第一的原则,这也是建筑设计最为根本的要求之一。尤其是工业厂房更需要充分考虑建筑结构的整体安全性,所以,在实际设计时,应当做好防火、防灾等设计。

3、现代工业厂房建筑的设计要点

3.1内部结构设计

一个厂房是否能够最大限度的利用空间,以达到效率最大化,不仅光与厂房的建筑面积相关,主要是跟厂房内部的设计结构紧密相连,生产工艺要求的不同也具有很大的关系。具体的厂房内部空间形式有以下几种:

(1)跨间式

就是由不同数量的跨间组成,特点是厂房跨间的纵向具有明显的透视轴线,是向单一方向拓展的。对于这种形式跨间的设计要注意端部处理,端部处理也就是端墙处理,构件处理等,保证厂房的整体性和和谐统一。在结构方面它的明显特点是具有大量的柱子、屋架和梁。这一方面使得空间看起来很整齐,各个组成部分都是严格的按照要求规律的排布着。这样的结构也有缺陷,如整体上看上去很紧缩。

(2)单元空间式

主要是针对方形或者近似方形的柱网的一种空间屋盖形式。这种形式各个单元都是彼此相连的,都有自己独立的功能,而且形式都是统一的。如果处理得好就能够得到很高的艺术享受,很有节奏感和韵律感。

(3)大厅式

厂房间距宽,高度大,在平面上和空间上各个细节都能得到很好地体现。在大厅式厂房中,可以真切的感受到建筑物的魅力所在。这种结构通常采用大跨度的拱形结构,并做成弧形的横向大窗,这样就可以使得厂房内部很空旷。要注意上部空间不要悬挂太多的构件,简约也是考虑囚素。要达到厂房的统一性和完整性的目的,不仅仅要从空间的形式来保证,同时要从各个组成部分的色彩,装饰等一系列的后续工作上来考虑。

3.2外部结构设计

(1)屋面设计

重点是在防水、防火等方面。防水设计要综合考虑到屋顶坡度,单坡屋面宽度等因素。根据建筑规范规定,屋顶坡度至少在5%以上,在设计和施工中,有些企业可以达到3%,甚至可以到达2%。但是在国内人们通常将其规范为5%,特殊情况下可以适当增大。相对于长度来说,主要取决于当地的温度和降水,一般需要控制在70米以内。

(2)温度伸缩缝的设计

温度的变化会在结构中产生温度力,这个力会使结构构件变形,受力发生变化,产生应力集中现象,不仅影响了结构的稳定性,而且还对安全性生产造成了很大的隐患。所以要在厂房内横向和纵向位置各设计温度缝,构成温度区间,要根据建筑设计要求规范进行具体划分

(3)外层建筑材料设计

对于建筑物的外层材料我们要充分考虑到隔热、防火、防锈等一系列的问题。对于隔热问题,如果不做隔热处理会造成器件的寿命减少,同时不满足建筑设计的舒适性和建筑要求。比如钢结构厂房中,当隔热效果处理不好的时候温度升高对钢结构受力性能有很大的影响。在具体实施的时候可以在构件上浇上混凝土或者硬质防火板材。

4、工业厂房发展方向

随着社会的进步、科学的发展,因为人在建筑中的地位越来越重要,所以工业厂房的设计从最初以生产为本朝着以人为本的方向发展,工业厂房的人性化设计需要建筑师摒弃只重生产工艺的需求,而轻人的行为和心理需求的倾向,注重人对空间环境的感受,创造健康、安全、方便和舒适的工作空间。

4.1在工业厂房内部环境中,引入和参透自然环境,应重视创建开放的空间,使室内空间与自然环境相互作用、相互渗透。通过设置一些自然景点,观景窗、观景台、内庭园以及落地窗等措施加强人与自然的联系。此外,可以引进自然的东西改善内部生产环境还可以借鉴我国传统园林的一些设计手法如;渗透、借景、对景等。

4.2工业厂房外部空间的和谐统一在工业厂房的外部空间环境设计中,应结合环境要素和内在的生产工艺,综合考虑建筑空间布局、群体组合、突出项目自身的功能空间及环境要素特质,以统一的空间建构、色彩构成等处理手法来强化其自身风格的整体性,增强工业厂房外部空间环境的可识别性和亲和力。

结束语

随着现代建筑的发展和科技的进步。人们的要求也越来越高,对建筑设计也提出了更高的要求。现代建筑设计应当是注入了认人的思想和理念的过程,工业厂房业不单单是工业厂房,那么简单,它已经融入了人们的生活。建筑师应将上述发展的趋势融入到自己的设计中与现代工业厂房的艺术种,这是现代工业厂房中的必由之路。才能创造出于时代相适应的工业厂房来,让人们享受现代工业厂房的艺术美和厂房的自身的形象,这是现代工业厂房的必由之路。

参考文献:

[1]娄泽艺.对现代工业厂房建筑设计的探讨[J].黑龙江科技信息,2012(08)

[2]刘菲.工业厂房建筑设计概述[J].价值工程,2010(12)

[3]彭耀.当代钢结构工业厂房建筑设计研究[J].世界金属导报,2011(05)