食品工廠生產(chǎn)車間布置是工藝設(shè)計的重要部分,不僅對建成投產(chǎn)后的生產(chǎn)實踐有很大關(guān)系,而且影響到工廠整體。車間布置一經(jīng)施工就不易改變,所以,在設(shè)計過程中必須全面考慮。工藝設(shè)計必須與土建,給排水、供電、供汽、通風(fēng)采暖、制冷以及安全衛(wèi)生等方面取得統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。
生產(chǎn)車間平面設(shè)計,主要是把車間的全部設(shè)備(包括工作臺等),在一定的建筑面積內(nèi)作出合理安排。平面布置圖,就是生產(chǎn)車間內(nèi),設(shè)備布置的俯視圖。
在平面圖中,必須表示清楚各種設(shè)備的安裝位置。下水道、門窗、各工序及車間生活設(shè)施的位置,進出口及防蠅、防蟲措施等。
除平面圖外,有時還必須畫出生產(chǎn)車間剖面圖,剖面圖又叫“立剖面圖”。它是解決平面圖中不能反映的重要設(shè)備和建筑物立面之間的關(guān)系,以及畫出設(shè)備高度、門窗高度等在平面圖中無法反映的盡寸。
1、生產(chǎn)車間工藝布置的原則
1.1要有總體設(shè)計的全局觀點。
首先滿足生產(chǎn)的要求,同時,還必須從本車間在總平面圖上的位置,與其他車間或部門間的關(guān)系,以及發(fā)展前景等方面,滿足總體設(shè)計的要求。
1.2設(shè)備布置要盡量按工藝流水線安排
設(shè)備布置要盡量按工藝流水線安排,但有些特殊設(shè)備可按相同類型作適當(dāng)集中,務(wù)必使生產(chǎn)過程占地最少,生產(chǎn)周期最短、操作最方便。如果一車間系多層建筑,要設(shè)有垂直運輸裝置,一般重型設(shè)備最好設(shè)在底層。原料收發(fā)間應(yīng)設(shè)有地磅。
1.3應(yīng)考慮到進行多品種生產(chǎn)的可能
在進行生產(chǎn)車間設(shè)備布置時,應(yīng)考慮到進行多品種生產(chǎn)的可能,以便靈活調(diào)動設(shè)備,并留有適當(dāng)?shù)挠嗟,以便更換設(shè)備。
同時,還應(yīng)注意設(shè)備相互間的間距和設(shè)備與建筑物的安全維修距離。既要操作方便,又要保證維修裝拆和清潔衛(wèi)生的方便。
1.4生產(chǎn)車間與其他車間的各工序要相互配合
為保證各物料運輸通暢,避免重復(fù)往返,生產(chǎn)車間與其他車間的各工序要相互配合。
必須注意:
要盡可能利用生產(chǎn)車間的空間進行運輸;
合理安排生產(chǎn)車間各種廢料排出;
人員進出口要和物料進出口分開。
1.5必須考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動保護
如衛(wèi)生消毒、防蠅防蟲、車間排水、電器防潮及安全防火等措施。
對散發(fā)熱量、氣味及有腐蝕性的介質(zhì),要單獨集中布置。
對空壓機房,空調(diào)機房、真空泵房等既要分隔、又要盡可能接近使用地點,以減少輸送管路及管路損失。
1.6應(yīng)注意車間的采光、通風(fēng)、采暖、降溫等設(shè)施。
1.7可以設(shè)在室外的設(shè)備,盡可能設(shè)在室外,上面可加蓋簡易棚。
2、生產(chǎn)車間工藝布置的步驟與方法
2.1整理好設(shè)備清單和生活室等各部分的面積要求
××食品廠× ×車間設(shè)備清單
清單中分出固定的、移動的、公共的、專用的以及重量等說明。其中笨重的、固定、專用的設(shè)備應(yīng)盡量排在車間四周,輕的、可移動、簡單的設(shè)備可排在車間中央,方便更換設(shè)備.
2.2確定廠房地建筑結(jié)構(gòu)、形式、朝向、跨度,繪出寬度和承重柱、墻的位置。一般車間50~60m長為宜,(不超過100m)。在計算紙上畫出車間長度、寬度和柱子。
2.3按照總平面圖,確定生產(chǎn)流水線方向。
2.4用硬紙板剪成小方塊(按比例),在草圖上布置,排出多種方案分析比較,以求最佳方案。
2.5討論、修改、畫草圖,對不同方案可以從以下幾個方面進行比較:
①建筑結(jié)構(gòu)造價;
②管道安裝;(包括工藝、水、冷、汽等)
③車間運輸;
④生產(chǎn)衛(wèi)生條件、操作條件;
⑤通風(fēng)采光。
2.6擺進生活室、車間辦公室。
2.7畫出車間主要剖面圖(包括門窗)。
2.8審查修改。
2.9畫出正式圖。
3、生產(chǎn)車間工藝布置對非工藝設(shè)計的要求
車間工藝布置設(shè)計與建筑設(shè)計密切相關(guān),在工藝布置過程中應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)、外形、長度、寬度及有關(guān)問題提出要求。
3.1對建筑外形的選擇要求
車間建筑的外形有長方形、L形、T形、U形等。一般為長方形,其長度取決于生產(chǎn)流水作業(yè)線的形式和生產(chǎn)規(guī)模,一般60m左右適宜,車間層高按房屋的跨度和生產(chǎn)工藝要求而定,—般以6m為宜。單層廠房可酌量提高,車間內(nèi)立柱越少越好。國外生產(chǎn)車間—般高度7~10m,也有車間達12m以上。
3.2對門、窗的要求
每個車間必須有兩道以上的門。作為人流、貨流和設(shè)備的出入口,門的規(guī)格應(yīng)比設(shè)備高0.6~1.0m,比設(shè)備寬的0.2~0.5m。為滿足貨物或交通工具進出,門的規(guī)格應(yīng)比裝貨物后的車輛高出0.4m以上,寬出0.3m以上。
生產(chǎn)車間的門應(yīng)按生產(chǎn)工藝的要求進行設(shè)計,一般要求設(shè)置防蠅、防蟲裝置,車間的門常用的有空洞門、單扇門、雙扇門、單扇推拉門或雙扇推拉門、單扇雙面彈簧門、雙扇雙面彈簧門、單扇內(nèi)外開雙層門、雙扇內(nèi)外開雙層門等。我國最常用的,效果較好的是雙層門(一層紗門和一層開關(guān)門,門的代號用“M”表示)。在車間內(nèi)部各工段間要求差距不太大,為便于各工段間往來運輸及人員流動一般均采用空洞門。
對排出大量水蒸氣或油蒸汽的車間,應(yīng)特別注意排汽問題。一般對產(chǎn)生水蒸氣或油汽的設(shè)備需進行機械通風(fēng),可在設(shè)備附近的墻上或設(shè)備上部的屋頂開孔,用軸流風(fēng)機在屋頂或墻上直接進行排汽。
食品工廠生產(chǎn)車間,對于局部排出大量蒸汽的設(shè)備,在平面布置時,應(yīng)盡量靠墻并設(shè)置在當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向位置,同時,將頂棚做成傾斜式,頂板可用鋁合金板,這樣,可使大量蒸汽排至室外。
3.3對采光的要求
我國目前各食品工廠生產(chǎn)車間基本上是天然采光,車間的采光系數(shù)一般要求為1/4~1/6。采光系數(shù)是指采光面積和房間地坪面積的比值。采光面積不等于窗洞面積。采光面積占窗洞面積的百分比與窗的材料、形式和大小有關(guān),一般木窗的玻璃有效面積占窗洞的46%~64%,鋼窗的玻璃有效面積占窗洞的74%~79%。
窗是車間主要透光的部分,窗有側(cè)窗和天窗之分。車間內(nèi)來自窗的采光主要靠側(cè)窗,它開在四周墻上,工人坐著工作時窗臺高H可取0.8m~0.9m;站著工作時,窗臺高度取1m~1.2m。窗的種類很多,常用的是雙層內(nèi)、外開窗(紗窗和普通玻璃窗)。窗的代號’用“C”表示。若房屋跨度過大或?qū)痈哌^低,側(cè)窗采光面積小,采光系數(shù)達不到要求,還需在屋子頂上開天窗增加采光面積,也可多設(shè)日光燈照明,燈高離地2.8m,每隔2m安一組。
3.4對地坪的要求
食品工廠的生產(chǎn)車間經(jīng)常受水、酸、堿、油等腐蝕性介質(zhì)侵蝕及運輸車輪沖擊,故地坪須用標號較高的水泥鋪蓋。生產(chǎn)車間設(shè)計陶土磚或設(shè)計為水磨石地面。工藝布置中盡量將有腐蝕性介質(zhì)排出的設(shè)備集中布置,做到局部設(shè)防,縮小腐蝕范圍。
地坪應(yīng)有1.5%~2.0%的坡度,并設(shè)有明溝或地漏排水。設(shè)計時車間應(yīng)考慮采用運輸帶和膠輪車,以減少地坪受沖擊。國內(nèi)食品工廠生產(chǎn)車間常用的地坪有地面磚、石板地面、高標號混凝土地面、紅磚地面、塑料地面。國外亦多用紅磚地坪和水泥地坪,也有水泥地層上敷有環(huán)氧樹脂涂層。(加厚120~150mm)。
3.5對內(nèi)墻面的要求
食品工廠對車間內(nèi)墻面要求很高,要防霉、防濕、防腐、有利于衛(wèi)生。轉(zhuǎn)角處理最好設(shè)計為圓弧形,具體要求如下:
3.5.1墻裙
一般有1.5~2.0m的墻裙(護墻),可用白瓷磚。墻裙可保證墻面少受污染,并易于洗凈。
3.5.2內(nèi)墻粉刷
一般用白水泥沙漿粉刷,還要涂上耐化學(xué)腐蝕的過氯乙烯油漆或六偏水性內(nèi)墻防霉涂料。也可用仿瓷涂料代替瓷磚,可防水、防霉。這種涂料對食品工廠車間內(nèi)墻面很適宜。
3.6對溫控的要求
生產(chǎn)車間最好有空調(diào)裝置。在沒有空調(diào)的情況下,門窗應(yīng)設(shè)紗門紗窗。
在我國南方地區(qū),在沒有空調(diào)的情況下,除設(shè)紗門紗窗外,其車間的層高一般不宜低于6m,以確保有較好的通風(fēng)。
密閉車間應(yīng)有機械送風(fēng),空氣經(jīng)過過濾后送入車間,屋頂布有通風(fēng)器,風(fēng)管一般可用鋁板或塑料。
產(chǎn)品有特別要求者,局部地區(qū)可使用正壓系統(tǒng)和采取降溫措施。
3.7樓蓋
樓蓋是由承重結(jié)構(gòu)、鋪面、天花、填充物等組成。
承重結(jié)構(gòu)是梁和板,鋪面是樓板層表面層,它可保護承重結(jié)構(gòu),并承受地面上的一切作用力。
填充物起隔音、隔熱作用。
天花起隔音、隔熱和美觀作用。
頂棚必須平整,防止積塵。為防滲水,樓蓋最好選用現(xiàn)澆整體式結(jié)構(gòu),并保持1.5%~2.0%的坡度,以利排水,保證樓蓋不滲水、不積水。
3.8對建筑結(jié)構(gòu)的要求
食品工廠生產(chǎn)車間的建筑結(jié)構(gòu)大體上可分磚木結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等。
(1)磚木結(jié)構(gòu)
建筑物屋頂支承構(gòu)件采用木制屋架,建筑物的所有重量由木柱或磚墻傳遞到基礎(chǔ)和地基上的結(jié)構(gòu)為磚木結(jié)構(gòu),這樣的墻叫承重墻。這種結(jié)構(gòu)因受木材長度和強度的限制,建筑物的跨度一般小于15m,往往在10~12m左右。由于食品廠生產(chǎn)車間一般散發(fā)的溫度和濕度較高,木材容易腐爛而影響食品衛(wèi)生,所以,食品廠生產(chǎn)車間一般不宜選用這種結(jié)構(gòu)。
(2)混合結(jié)構(gòu)
混合結(jié)構(gòu)的屋架用鋼筋混凝土,由承重墻來支持;旌辖Y(jié)構(gòu)一般只用作平房,跨度在9~18m,層高可達5~6m,柱距不超過4m;旌辖Y(jié)構(gòu)可用于食品工廠生產(chǎn)車間的單層建筑。
(3)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為食品工廠生產(chǎn)車間和倉庫等最常用的結(jié)構(gòu)。在建筑的跨度、高度上可按生產(chǎn)要求加以放大,而不受材料的影響。該結(jié)構(gòu)的跨度一般為9~24m,層高可達5~10m以上,柱距可按需要,一般為5~6m。
所謂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其主要構(gòu)件梁、柱、屋架、基礎(chǔ)均采用鋼筋混凝土,而墻只作為防護設(shè)施,這種結(jié)構(gòu)叫鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),也叫框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以是單層、也可以是多層,并可將不同層高,不同跨度的建筑物組合起來。因為這種結(jié)構(gòu)強度高,耐久性好,所以是食品工廠生產(chǎn)車間常用的結(jié)構(gòu)。
(4)鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件采用鋼材,由于造價高,且需經(jīng)常維修,故對溫、濕度較高的食品廠生產(chǎn)車間,則不適宜采用。
總之,食品工廠生產(chǎn)車間的一般單層或多層建筑,基本上選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而單層建筑亦可選用混合結(jié)構(gòu)。食品工廠生產(chǎn)車間一般不宜采用磚木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。