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1、1附件 1：中冶设备院 科研立项建议书中冶设备院科研项目建议书项目研发方向： 钢结构 项 目 名 称： 钢铁企业老旧厂房的综合改造关键问题研究 建 议 人： 于大永 项目建议单位： 工程设计院 项目参加单位： 工程设计院 计划完成时间： 2016.10 2申 报 时 间： 2015.10 （说明：项目研发方向和项目研发子项要与项目建议单位的研发方向一致。项目建议单位指主要承担项目的业务部门；项目参加单位指辅助建议单位的部门或者院外合作单位）目 录一、 项目的目的、意义及必要性1、项目目的通过整体改造，完成钢铁企业老旧厂房内部结构加固、改善采光通风、美观厂区立面等综合改造的问题。2、项目意义改善
2、钢铁企业老旧厂房改造问题中的头疼医疼脚痛医脚的问题，而是通过一次改造，实现多种问题的一次性解决，节约企业改造成本，提高企业效益。3、项目必要性近年来，随着我国环保问题的日益严峻，国家先后出台了很多环保政策，钢铁企业所面临的环保压力越来越大，尤其是烧结、炼铁、炼钢等烟尘排放较大的生产环节在国家政策的引导和压力下，已经逐步在进行环保改造，比如烧结生产的烟气脱硫脱硝项目；炼铁工程的出铁厂平坦化封闭改造，除尘系统改造；炼钢工程的除尘改造等等。另一方面，厂房破烂不堪、甚至近乎露天生产的厂房环境也完全不符合现代企业的要求，必将是下一步的改进重点。相信在国家限期环保达标的推动下，钢铁企业的环保建设会不断加速
3、，逐渐向绿色生产转型升级。而配合着污染排放问题的改善，必然跟随着厂房和厂区的改造。首先，由于环保设备及生产设备的升级改造，由此涉及到的是厂房的内部结构改造，比如为适应工艺改进和设备更新而进行的厂房抽柱；由于吊车吨位增加或者工作方式改变而进行的结构加固；由于节能要求而进行的采光设计等都是必不可少的。另一方面，绿茵环绕、干净整齐的花园式厂区，外立面美观、室内整洁明3亮、采光良好的厂房是现代钢铁企业的必然选择。二、 国内外该领域技术现状、发展趋势1、国外该领域的技术现状、趋势蜂窝梁最早起源于英国，在发达国家蜂窝梁的计算理论研究和应用已经比较完善，前西德早在 DIN1086 规范中就制定了扩大比为 1
4、.5 的蜂窝梁标准。目前，许多国家已经将蜂窝梁的设计纳入设计规范，并提供了相应的简化计算表格，蜂窝梁的应用已经朝定型化、标准化发展，同时，蜂窝梁的制作也向着工厂化、自动化方向发展。2、国内该领域的技术现状目前中国国内有 500 多家钢铁企业，随着新环境保护法的实施，其中大部分钢铁企业的都面临着大规模的环保节能改造。而目前配合环保改造的厂房结构改造却技术薄弱，大部分厂房改造都缺少系统性和综合性，只是配合单体设备进行。由于每次因设备升级改造而进行的厂房改造都是独立进行的，造成的后果就是厂房每次改造之后都没有起到应有的作用。而且有些厂房因为技术升级而进行的结构改造既不经济也不是最合理方案。另一方面，
5、厂房的外观并未随着厂房结构的改造同步进行，而根据国外以及宝钢等国内较为先进的企业厂区环境建设的经验来看，厂房的综合改造是势在必行的。这其中包括厂房外立面的改进、立面和屋面通风及采光的改进、厂房内部结构的抗震加固和因为工艺改进而进行的结构调整、采用光伏发电而增加的屋面铺装太阳能板以及与之同步的厂房荷载核算。厂房的这些改造作为一个系统而统一考虑的综合改造技术研究才是我们的当务之急。3、我院的前期工作基础本科研项目已经有一定的技术基础，项目负责人从事过相关研究曾经发表论文 2 篇，申请专利 2 项。三、 项目目标、考核指标、主要成果1、项目目标：通过研究整理，形成老旧厂房的综合改造技术方案，使之不仅
6、可以满足工艺设备升级及生产环境美化的需求，同时可以通过新能源利用等附加创新措施满足环保要求并创造盈利。2、考核指标：形成钢铁企业老旧厂房的综合改造技术方案和可行性研究报4告。3、主要成果：钢铁企业老旧厂房综合改造技术方案和可行性研究报告，厂房内抽柱改造技术方案及施工方法专利成果，厂房柱抗震加固技术方案及施工方法专利成果。四、 本项目技术方案可行性1、本项目的技术方案我院长期从事工业厂房的设计工作，技术基础雄厚，该项目在未来的工程推广方面有独特的优势。2、与国内外同行技术方案的比较分析我院具有相关的人员技术条件和硬件设施，该研究团队负责人责任心强，有组织能力，成员也来自同一部门，彼此之间比较熟悉
7、，因此容易凝聚成一股力量。3、本项目的技术风险分析本科研项目已经有一定的技术基础，项目负责人从事过相关研究曾经发表论文 2 篇，申请专利 2 项，且团队成员都有相应的技术背景，本院相关技术储备及硬件设施也能满足本课题需求，因此技术风险可控。五、 本项目的研究开发内容1、 主要研发内容（1）厂房外立面采光通风设计。（2）厂房的抗震加固技术方案及其施工方法。（3）厂房的内部空间改造设计及其施工方法。（4）厂房的新能源合理利用。2、关键技术及创新点（1）厂房外立面采光通风设计采用具有保温隔热和隔音降噪功能的新型维护材料，通过合理的采光通风设计，利用设置采光通风窗、采光带、具有易于操作的屋面新型采光通
8、风器等多种技术措施保证厂房的采光通风能力。同时，通过合理的建筑线条和色彩的设计，使得厂房的外立面和整个厂区的背景环境相协调，充分展示企业的个性和形象。5（2）厂房的抗震加固技术方案及其施工方法厂房的抗震加固包括基础的加固、柱子的加固、屋面梁的加固和吊车梁的加固等。对于基础加固，主要采用扩大底面积外包混凝土法和增加钢桩提高地基承载力法等，在我院以往的加固设计中，曾经多次采用该方案，效果非常良好。柱子的加固主要采用外包钢结构法和加大截面法，加固完成之后进行外表保护和涂装，保证耐久性的同时美化结构立面。屋面梁的加固主要采用外贴钢板法或增加截面法。吊车梁的加固主要采用在吊车梁上翼缘轨道底部铺设垫板的做
9、法，简单安全，对生产的影响很小。（3）厂房的内部空间改造设计及其施工方法由于新型工艺方案的采用和设备升级改造的需要，厂房内部空间往往需要进行改变，较为常见的做法是进行抽柱，即部分柱子间距的变化，比如由 6m柱距变为 12m 柱距，通常的做法是对屋面进行整体支撑，吊车梁需要先行拆除，改造完成之后再恢复安装。但是对于正在生产的车间，这种做法显然并不适合，而我们的改造方案基本不会影响车间的正常生产并且不需要对屋面进行整体支撑，只需通过更换两根吊车梁来实现拖梁换柱。当然，由此涉及到的加固改造同样采用上述的方案进行。（4）厂房的新能源合理利用钢铁企业的厂房屋面通常具有大跨度、大面积、高承载力的特点，而且
10、很多厂房，比如轧钢车间、机修车间等等屋面很少有管线及其它设备，以往这些屋面大多是空置。而这些厂房的屋面恰恰是太阳能设备理想的安装使用场地，大面积的光伏板铺设，不仅可以实现光伏发电，而且可以生产热水，甚至实现太阳能采暖，为企业创造额外的利润。当然，由于屋面荷载变化采用太阳能屋面同样离不开厂房的加固设计，加固设计方法同上所述。六、 项目计划进度和人员投入安排（1） 计划进度序号 起止时间 工作内容拟取得的阶段成果，拟达到的技术性能指标验收内容和指标1 2015.11-2016.3 老旧厂房综合改造技术方案形成完整的综合改造技术方案技术方案2 2016.3-2016.5 老旧厂房综合改造可 完成可行
11、性研究报告 可行性研究报告6行性研究报告 技术经济分析3 2016.6-2016.8 完成专利申报 专利申报文件 专利申报文件4 2016.9-2016.10 设计 BIM 方案 完成 BIM 设计 BIM 图纸（2）人员投入安排序号 姓名 年龄 职称 学历 所在部门 专业主要研究方向本项目中承担的主要工作投入强度系数0-11 于大永 37 高工 本科 工程设计院 土木工程钢结构 项目负责人1.02 冯春燕 30 工程师硕士 工程设计院 土木工程钢结构 核心研究员1.03 张甍 32 工程师本科 工程设计院 土木工程钢结构 核心研究员1.04 任建国 33 工程师本科 工程设计院 钢结构钢结构
12、 核心研究员0.85 赵晚亭 29 助工 硕士 工程设计院 钢结构钢结构 核心研究员0.86 戴敏 28 助工 硕士 工程设计院 城市规划城市规划辅助研究员0.8七、 项目经费预算预算科目 合计(万元) 申请院支持经费(万元)自筹经费(万元)支出预算合计一、设备费1、购置费其中：单价 5-30 万元的设备单价 5 万元（含）以下的设备 10 102、试制费 6 6二、相关业务费1、材料费 2 22、燃料及动力费73、测试及化验费4、差旅费 5 55、其他费用 3 3八、 项目完成后的成果推广方案及效益预测随着行业的发展，国家政策的引导，钢铁行业淘汰落后产能的推进，经过产业调整后的钢铁企业势必更加规范，脏乱差的生产环境将成为历史，同时为满足新规范中抗震要求，环保要求等新标准，老旧厂房的改造升级是势在必行的，根据市场调研发现，按照现代企业厂房的标准，钢铁厂房普遍存在不达标现象，需要改进的市场面很大，所以，这次科研立项选择了老旧厂房的综合改造课题来展开。项目完成后预期效益在两年内完成产值 600 万元。九、 相关证明材料（若已形成专利成果，或者做文献查新，提供相关信息！“专利及成果文献检索报告”必须由具备相应资质的检索单位出具，其他证明材料。 ）
