第5章 车间布置设计1

1、2021年11月4日星期四-1-2021年11月4日星期四-2-2021年11月4日星期四-3-2021年11月4日星期四-4-2021年11月4日星期四-5-2021年11月4日星期四-6- 车间布置设计的主要任务： 对厂房的平、立面结构、内部要求、生产设备、电气仪表设施等按生产流程的要求，在空间上进行组合、布置，使布局既满足生产工艺、操作、维修、安装等要求，又经济实用、占地少，整齐美观。2021年11月4日星期四-7-车间布置包括 1）车间厂房布置设计（车间各工段，各设施在 车间场地范围内的平面布置） 2）车间设备布置设计（生产设备、电气仪表设 施的布置） 以上总称车间布置设计。2021年

2、11月4日星期四-8-1、生产设施、生产设施2、生产辅助设施、生产辅助设施3、生活行政设施、生活行政设施4、其他特殊用室、其他特殊用室5、通道、通道6、最近发展余地、最近发展余地一、车间的组成一、车间的组成第一节第一节 车间布置设计概述车间布置设计概述2021年11月4日星期四-9-2021年11月4日星期四-10-二、化工车间布置设计的依据 1厂区总平面布置图。 2已掌握本车间与其它各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系，了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等国家标准与设计规范。 3熟悉本车间的生产工艺并已绘出管道及仪表流程图；熟悉有关物

3、性数据、原材料和主、副产品的贮存、运输方式和特殊要求。2021年11月4日星期四-11-常用设计规范和规定常用设计规范和规定建筑设计防火规范建筑设计防火规范GB 50016-2006、石油化工企业设石油化工企业设计防火规范计防火规范GB 50160-2008、化工企业安全卫生设计化工企业安全卫生设计规定规定HG 20571-1995、工业企业厂界噪声标准工业企业厂界噪声标准GB 12348-2008、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50058-1992、中华人民共和国爆炸危险场所电气安中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程全规程（试行）（试行）（19

4、87）等）等基础资料基础资料2021年11月4日星期四-12- 4熟悉本车间各种设备、设备的特点、要求及日后的安装、检修、操作所需空间、位置。如根据设备的操作情况和工艺要求，决定设备装置是否露天布置，是否需要检修场地，是否经常更换等。 5了解与本车间工艺有关的配电、控制仪表等其它专业和办公、生活设施方面的要求。 6具有车间设备一览表和车间定员表。2021年11月4日星期四-13-三、车间布置原则1车间布置设计要适应总图布置要求，与其它车间、公 用系统、运输系统组成有机体。2最大限度地满足工艺生产，包括设备维修要求。 3经济效果要好；有效地利用车间建筑面积和土地；要为车间技术经济先进指标创造条件

5、。4便于生产管理，安装、操作、检修方便。 5要符合有关的布置规范和国家有关的法规，妥善处理防火、防爆、防毒、防腐等问题，保证生产安全，还要符合建筑规范和要求。人流货流尽量不要交错。 6要考虑车间的发展和厂房的扩建。 7. 考虑地区的气象、地质、水文等条件。2021年11月4日星期四-14-工艺流程设计工艺流程设计设备选型设备选型车间布置设计车间布置设计管道布置管道布置(配管设计配管设计) 将各工段与设备按照生产将各工段与设备按照生产流程在空间上进行组合和流程在空间上进行组合和布置（第布置（第5章）章）用管道连接工段、用管道连接工段、设备（第设备（第6章）章）四、车间布置设计的内容及程序2021

6、年11月4日星期四-15-两个阶段两个阶段初步设计（基础工程设计）初步设计（基础工程设计）施工图设计（详细工程设计）施工图设计（详细工程设计）2021年11月4日星期四-16-初步设计初步设计施工图设计施工图设计2021年11月4日星期四-17-生产性建筑：即工业建筑、农业建筑；非生产性建筑：即民用建筑。五、建筑物五、建筑物化化工工建建筑筑基基本本知知识识一、建筑物的分类一、建筑物的分类2021年11月4日星期四-18-化化工工建建筑筑基基本本知知识识二、建筑物的构件二、建筑物的构件 地基地基基础基础墙墙柱柱梁梁楼板楼板屋顶屋顶隔隔墙墙楼梯楼梯门门窗及天窗等窗及天窗等 2021年11月4日星期

7、四-19-化化工工建建筑筑基基本本知知识识地基：要求足够的强度和稳定性地基：要求足够的强度和稳定性基础：可靠性和耐久性基础：可靠性和耐久性 墙、柱（垂直受力构件）、梁（水平受力构墙、柱（垂直受力构件）、梁（水平受力构件）、楼板、屋顶、地面（特殊要求）、门件）、楼板、屋顶、地面（特殊要求）、门（防火门向外开、其他门一般向内开）、窗（防火门向外开、其他门一般向内开）、窗（采光和通风）、楼梯（宽、坡度、踏步高（采光和通风）、楼梯（宽、坡度、踏步高度、踏步宽要求）度、踏步宽要求）2021年11月4日星期四-20-化化工工建建筑筑基基本本知知识识三、建筑物的结构三、建筑物的结构 砖木结构砖木结构 混合结

8、构混合结构 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构 钢结构钢结构 2021年11月4日星期四-22-化化工工建建筑筑基基本本知知识识钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构 需要大跨度和高度时，常用钢筋混凝土结构需要大跨度和高度时，常用钢筋混凝土结构,一般跨度为一般跨度为1224m。 优点优点:强度高，耐火性好，不必经常进行维护强度高，耐火性好，不必经常进行维护和修理，与钢结构比较可以节约钢材，化工和修理，与钢结构比较可以节约钢材，化工厂经常采用钢筋混凝土结构。厂经常采用钢筋混凝土结构。 缺点缺点:自重大，施工比较复杂。自重大，施工比较复杂。 2021年11月4日星期四-23-化化工工建建筑筑基基本本知知识识钢结构

9、钢结构屋架屋架梁柱用钢材制成。梁柱用钢材制成。优点优点:制作简单，施工较快制作简单，施工较快缺点缺点:金属用量多，造价高，须维修保养。金属用量多，造价高，须维修保养。 混合结构混合结构一般指砖砌承重墙，屋架和楼盖用钢筋混凝土。一般指砖砌承重墙，屋架和楼盖用钢筋混凝土。造价经济，节约钢材、水泥和木材，适用于没有造价经济，节约钢材、水泥和木材，适用于没有很大荷载车间，化工厂经常采用。很大荷载车间，化工厂经常采用。 2021年11月4日星期四-24-化化工工建建筑筑基基本本知知识识 四、化工建筑图四、化工建筑图1、房屋建筑视图 立面图、平面图、剖面图 2、房屋建筑图的图例 常用的建筑配件和建筑材料的

10、图例（参照）3、房屋建筑图的比例 房屋建筑图一般采用1:50或1:100，大型贮罐或仓库等也采用1:200或1:500。 正立面图正立面图平面图平面图剖面图剖面图立体图立体图化化工工建建筑筑基基本本知知识识2021年11月4日星期四-26- 4 建筑图定位轴线建筑图定位轴线 把房屋的柱或承重墙的中心线用细点划线引出，把房屋的柱或承重墙的中心线用细点划线引出，在端点画一圆圈，并按序编号称为定位轴线。它用在端点画一圆圈，并按序编号称为定位轴线。它用来确定房屋主要承重构件的位置、房屋的柱距和跨来确定房屋主要承重构件的位置、房屋的柱距和跨度。在设备或管道布置图中可用来确定设备和管道度。在设备或管道布置

11、图中可用来确定设备和管道的位置。的位置。 定位轴线编号方法：纵向定位轴线，自左至右采定位轴线编号方法：纵向定位轴线，自左至右采用阿拉伯数字用阿拉伯数字1、2、3进行编号；横向定位轴进行编号；横向定位轴线，自下而上采用大写字母线，自下而上采用大写字母A、B、C进行编号；进行编号；小圆直径为小圆直径为8，用细实线划出，用细实线划出 化化工工建建筑筑基基本本知知识识2021年11月4日星期四-27-化化工工建建筑筑基基本本知知识识2021年11月4日星期四-28-5 建筑图的尺寸标注建筑图的尺寸标注 化化工工建建筑筑基基本本知知识识尺寸线画法 尺寸线上的起止点不画箭头，应画与尺寸线成45夹角（右上倾

12、斜）的短线 平面图尺寸标注（单位mm，通常不注明单位） 平面图通常需沿长、宽两个方向分三层标注尺寸，外层：房屋的总长和总宽；中层：开间（房间宽）或进深（房间长）的尺寸；里层：外墙上门、窗宽度及其定位尺寸 。2021年11月4日星期四-29-2021年11月4日星期四-30-化化工工建建筑筑基基本本知知识识6 立面图的尺寸标注 标注楼板、梁、屋面、门、窗等配件高度，单位为毫米。 以标高形式标注楼板、梁、屋面、门、窗等配件的高度位置，单位为米。在图中同样不注单位。通常以底层室内地坪为零点标高。零点以上为正值，零点以下为负值。 7 总体尺寸的标注 要标注所有总体尺寸，且允许画成封闭尺寸链状。为方便施

13、工，需标注必要的重复尺寸。 2021年11月4日星期四-31-化化工工建建筑筑基基本本知知识识2021年11月4日星期四-32-化化工工建建筑筑基基本本知知识识7 建筑图中的方位标建筑图中的方位标 建筑图一层平面图中，图面右上方应绘制表示建筑物方向的方向标，通常有三种形式 指北针 圆圈为细实线，直径约为25mm，在圈内绘制指北针，下端宽度为直径的1/8左右。 方位标 玫瑰方向标 在项目工程的总平面图中，常采用玫瑰方向标来标明该项目工程所在地域每年各方向的风发生的频率。2021年11月4日星期四-33-方位标：圆为粗实线，通过圆心绘制相互垂直的两条直线，用“北”字（或字母N）标明真实的地理北向，

14、并从北向开始顺时针方向分别标注0、90、180和270等 。2021年11月4日星期四-34-化化工工建建筑筑基基本本知知识识风风玫玫瑰瑰图图2021年11月4日星期四-35-2021年11月4日星期四-36-风风玫玫瑰瑰图图2021年11月4日星期四-37-化化工工建建筑筑基基本本知知识识四、化工建筑的特殊要求四、化工建筑的特殊要求化工建筑的特殊要求，就是要充分考虑安全化工建筑的特殊要求，就是要充分考虑安全生产的要求。即在建筑上要采取一定的措生产的要求。即在建筑上要采取一定的措施，以达到防火防爆和防腐目的。施，以达到防火防爆和防腐目的。 2021年11月4日星期四-38-化化工工建建筑筑基基

15、本本知知识识1.防火防爆防火防爆 涉及到闪点涉及到闪点28的易燃液体，爆炸下限的易燃液体，爆炸下限10%的可燃气体，必须按甲类建筑要求设计；涉的可燃气体，必须按甲类建筑要求设计；涉及到闪点及到闪点28，爆炸下限，爆炸下限10%的危险物料，应的危险物料，应按乙类建筑要求设计。按乙类建筑要求设计。(2) 建筑物的耐火等级（以楼板耐火时间为基建筑物的耐火等级（以楼板耐火时间为基准）：一级为准）：一级为1.5h，二级为，二级为1h，三级为，三级为0.5h，四，四级为级为0.25h。 2021年11月4日星期四-39-化化工工建建筑筑基基本本知知识识建筑物防火采取措施建筑物防火采取措施以楼板为基准。其它

16、建筑构件应按该构件在安全以楼板为基准。其它建筑构件应按该构件在安全上的重要性分级选择耐火极限，如梁比楼板重要选上的重要性分级选择耐火极限，如梁比楼板重要选2.0h，柱比梁更重要选，柱比梁更重要选23h，防火墙则需，防火墙则需4h。甲类单层厂房，一级防火，建筑面积小于或等于甲类单层厂房，一级防火，建筑面积小于或等于4000，二级防火，建筑面积小于或等于，二级防火，建筑面积小于或等于3000；多层厂房，一级防火，建筑面积小于或等于多层厂房，一级防火，建筑面积小于或等于3000，二级防火，建筑面积小于或等于，二级防火，建筑面积小于或等于2000。甲类、乙类生产应采用一、二级耐火建筑。甲类、乙类生产应

17、采用一、二级耐火建筑。2021年11月4日星期四-40- 为减少爆炸事故的危险作用，建筑设计中基本为减少爆炸事故的危险作用，建筑设计中基本措施是采用泄压与抗爆结构。前者合理布置工艺措施是采用泄压与抗爆结构。前者合理布置工艺设备和设计足够的泄压面积。后者采用非燃烧的设备和设计足够的泄压面积。后者采用非燃烧的钢筋混凝土框架结构和轻质墙填充的围护结构。钢筋混凝土框架结构和轻质墙填充的围护结构。 车间内防爆区与非防爆区（生活、辅助及控制车间内防爆区与非防爆区（生活、辅助及控制室等）应设防爆墙分隔。室等）应设防爆墙分隔。化化工工建建筑筑基基本本知知识识2021年11月4日星期四-41-化化工工建建筑筑基

18、基本本知知识识2.防腐防腐设备布置时采用集中与局部防腐措施设备布置时采用集中与局部防腐措施向土建提供腐蚀情况和防腐要求，选择合适建筑向土建提供腐蚀情况和防腐要求，选择合适建筑材料和对基础、地基、楼面等作防腐处理。在气材料和对基础、地基、楼面等作防腐处理。在气体介质腐蚀情况下，对门、窗、梁、柱要采用防体介质腐蚀情况下，对门、窗、梁、柱要采用防腐措施，如涂刷防腐涂料等，同时对电气、仪表腐措施，如涂刷防腐涂料等，同时对电气、仪表也要作防腐设计。也要作防腐设计。 2021年11月4日星期四-42-化化工工建建筑筑基基本本知知识识五、厂房的结构尺寸厂房的结构尺寸 1.工业建筑模数制把工业建筑的平立面布置

19、的有关尺寸统一规定成一套相应的基数，而设计各种工业建筑物时，有关尺寸必须是相应基数的倍数。这一套相应的基数及倍数制称为模数制，主要内容为：基本模数为100；门、窗洞口和墙板的尺寸，在墙的水平和垂直方向均为300的倍数；厂房的柱距应采用6m或6m的倍数；多层厂房的层高为0.3m的倍数。 2021年11月4日星期四-43-化化工工建建筑筑基基本本知知识识2.厂房的经济结构尺寸厂房的经济结构尺寸 单层厂房单层厂房 单层厂房的跨度单层厂房的跨度18m时，为时，为3m的倍的倍数；跨度数；跨度18m时，用时，用6m的倍数。常用跨度为的倍数。常用跨度为6、18m，柱间距为，柱间距为6、12m。 多 层 厂

20、房多 层 厂 房 框 架 式 厂 房 常 用 方 格 式 柱 网框 架 式 厂 房 常 用 方 格 式 柱 网(66m)。内廊式厂房的柱距常用跨度为。内廊式厂房的柱距常用跨度为6、18m。 辅助建筑辅助建筑 开间宽度一般可取开间宽度一般可取3.3m或或3.6m，进，进深可取深可取5.4m、6.0m或或7.2m。 2021年11月4日星期四-44-车间厂房的整体布置车间厂房的整体布置厂房的轮廓设计厂房的轮廓设计 厂房的平面设计厂房的平面设计 厂房的立体轮廓设计厂房的立体轮廓设计主要取决于生产规模、生产流程、生产种类、主要取决于生产规模、生产流程、生产种类、厂区面积、厂区地形和地形条件厂区面积、厂

21、区地形和地形条件 车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-45-一、厂房的整体布置一、厂房的整体布置 根据车间外部条件和车间内部情况，全盘考根据车间外部条件和车间内部情况，全盘考虑车间各厂房、露天场地和各建筑物的相对虑车间各厂房、露天场地和各建筑物的相对位置和布局问题。位置和布局问题。 分散式和集中式布置 露天布置或半露天布置 流程式布置 车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-46-1、分散式和集中式布置、分散式和集中式布置 将车间各工段及辅助车间分散在单独的厂房内将车间各工段及辅助车间集中合并在一个厂房内生产规模较大，车间各工段生产特点有显著差异(如

22、防火等级等)，厂区面积较大，厂区地势不平坦或有山区地势，可适当采用分散式。生产规模较小，车间各工段联系频繁，生产特点无显著差异，厂区面积较小，厂区地势平坦，可适当采用集中式。车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-47-2、露天布置或半露天布置、露天布置或半露天布置 露天布置是优先考虑的第一方式，只要有可能，都要采用露天或半露天布置（石化） 。大部分设备布置在露天或敞开式的多层框架上，部分设备布置在室内或设顶棚的框架上，生活行政控制化验室等集中在一幢建筑物内，且布置在生产设施附近。 露天或半露天布置优点：建筑投资少、用地省，利于安装和检修，有利于通风和防火防爆；缺点：受气候

23、影响大，操作条件差，自控要求高。车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-48-3、流程式布置、流程式布置 按流程顺序在中心管廊的两侧依次布置各个工按流程顺序在中心管廊的两侧依次布置各个工段。这可以避免管道的重复往返、缩短管道总段。这可以避免管道的重复往返、缩短管道总长，实践已证明是最经济的布置方式。长，实践已证明是最经济的布置方式。各个工段分别组成一块长方形区域，再组成整个各个工段分别组成一块长方形区域，再组成整个车间。既便于生产管理又容易布置道路。车间。既便于生产管理又容易布置道路。 车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-49-二、厂房的平面布置厂房

24、的平面布置 1、厂房平面布置的内容 (1)生产设施 包括生产工段原料和产品仓库、控制室、露天堆场或贮罐区等。 (2)生产辅助设施 包括除尘通风室变电配电室机修仪修室化验室和贮藏室等。 (3)生活行政设施 包车间办公室工人休息、更衣室 浴室厕所等。 (4)其他特殊用室 如劳动保护室保健室等。车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-50-车间厂房平面布置就是将上述车间（装置）组成在车间厂房平面布置就是将上述车间（装置）组成在平面上进行组合布置平面上进行组合布置 厂房的平面布置是根据生产工艺流程、生产特点、厂房的平面布置是根据生产工艺流程、生产特点、生产规模、生产工艺条件以及建筑

25、本身的可能性与生产规模、生产工艺条件以及建筑本身的可能性与合理性来安排的。旨在确定厂房的面积和柱网布置合理性来安排的。旨在确定厂房的面积和柱网布置（跨度、柱距）。（跨度、柱距）。车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-51-2、厂房平面布置的要求、厂房平面布置的要求 (1) 适合全厂的总图布置，与其他车间适合全厂的总图布置，与其他车间公用工程系公用工程系统统运输系统等结合成一个有机整体。运输系统等结合成一个有机整体。 (2) 保证经济效益，尽量做到占地少保证经济效益，尽量做到占地少基建和安装费用基建和安装费用少少生产成本低。生产成本低。(3) 便于生产管理便于生产管理物料运

26、输，操作维修要方便。物料运输，操作维修要方便。(4) 生产要安全，并妥善解决防火生产要安全，并妥善解决防火防毒防毒防腐、防防腐、防爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标准。爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标准。(5) 要考虑将来扩建、增建和改建的余地。要考虑将来扩建、增建和改建的余地。 车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-52-3、厂房的平面布置方案 厂房的平面轮廓有长方形、L型、T型和型。 直通管廊长条布置 T型与L型布置 组合型布置 车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-53-（1）直通管廊长条布置）直通管廊长条布置 适合于小型车间适合

27、于小型车间(装置装置)，是露天布置的基，是露天布置的基本方案。外部管道可由管廊的一端或两端本方案。外部管道可由管廊的一端或两端进出，工艺区与贮罐区用一根中心布置的进出，工艺区与贮罐区用一根中心布置的管廊连接起来，流程畅通。在管廊两侧布管廊连接起来，流程畅通。在管廊两侧布置贮罐与设备比单侧布置占地面积小，管置贮罐与设备比单侧布置占地面积小，管廊长度短。廊长度短。 车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-54-2021年11月4日星期四-55-T形或形或L形布置适合较复杂车间，管道由二个形布置适合较复杂车间，管道由二个或三个方向进出车间或三个方向进出车间 （2）T型与型与L型布

28、置型布置 车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-56-车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-57-（3）组合型布置）组合型布置 组合型布置适合于复杂车间，其车间平面就是由直线形、T形和L形组合而成。 车间厂房布置设计车间厂房布置设计2021年11月4日星期四-58-2021年11月4日星期四-59-(3) 厂房的柱网布置厂房的柱网布置厂房结构厂房结构 生产类别为生产类别为甲、乙类生产，宜采用框架结构甲、乙类生产，宜采用框架结构，柱网间距一般，柱网间距一般 6m，也有，也有7.5m的。的。 丙、丁、戊类生产，可丙、丁、戊类生产，可采用混合结构或框架结构

29、采用混合结构或框架结构，开间采用，开间采用 4.5m或或6m。 在一幢厂房中在一幢厂房中不宜采用多种柱距不宜采用多种柱距。 柱距要尽可能符合柱距要尽可能符合建筑模数的要求建筑模数的要求（300mm的倍数），便于的倍数），便于利用建筑结构上的标准预制构件。利用建筑结构上的标准预制构件。 （4） 厂房的宽度厂房的宽度单层厂房不宜超过单层厂房不宜超过 30m，多层厂房不宜超过，多层厂房不宜超过 24m，常用宽度，常用宽度有有9m、12m、14.4 m、15m、18m、24m、30m等等。单层厂房常为单跨单层厂房常为单跨，即跨度等于厂房宽度，厂房内没有柱子。，即跨度等于厂房宽度，厂房内没有柱子。202

30、1年11月4日星期四-60-2021年11月4日星期四-61-2021年11月4日星期四-62-多层厂房宽度为多层厂房宽度为6m时，可不设柱子，跨度为时，可不设柱子，跨度为9m以上时，厂房以上时，厂房中间需要立柱，中间需要立柱，两柱间距离为跨度，常用跨度为两柱间距离为跨度，常用跨度为6m。如宽度为如宽度为12m、14.4 m、15m、18m的厂房，常分为的厂房，常分为6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6的形式。的形式。一般一般车间的短边（即宽度）常为车间的短边（即宽度）常为23跨跨，长边则根据生产规模，长边则根据生产规模及工艺要求决定。及工艺要求决定。车间布置还要考虑车间布置还要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个厂房安全出入口，一般不应少于两个。2021年11月4日星期四-63-三、厂房的立体布置三、厂房的立体布置 （确定厂房的层数和高度确定厂房的层数和高度） 单层、多层或单层与多层相结合：根据生产工单层、多层或单层与多层相结合：根据生产工艺特点决定，满足采光、通风等要求。艺特点决定，满足采光、通风等要求。 层高取决于设备高低、安装位置、检修要求及层高取决于设备高低、安装位置、检修要求及安全卫生等条件，一般生产厂房每层高度安全卫生等条件，一般生产厂房每层高度46m，最低层高不低于最低层高不低于3.2m。由地面到顶棚凸出构件底。由地面