环境工程设计教材

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1、环境工程设计,童华,第十章 车间布置设计,1、车间布置的目的,车间布置设计之目的是对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排。,防止：对设备的管理和检修带来困难，例如造成人流、物流的紊乱；增加输送物料所需能量的消耗；使车间动力介质造成不正当的损失；容易发生事故；增加建筑和安装费用等,2、车间布置设计的内容,（1）车间厂房布置,各主要处理工段厂房的布置； 自动控制室、动力间（如罗茨鼓风机）、变电配电室和化验室的布置； 行政福利室，如车间办公室、工人休息室、浴室、更衣室、厕所等的布置。,2、车间布置设计的内容,（2）车间设备布置,设备布置是根据处理流程及各种有关因素，把各种设备在规定的区域或厂房内进行

2、合理的排列。 车间布置设计中的以上两项内容是相互关联的。这两项设计内容都可分为初步设计与施工图设计两个阶段来完成。,3、车间布置设计所需的资料,（1）常用的设计规范和规定,如建筑设计防火规范、安全技术标准、工业企业设计卫生标准、工业企业噪声卫生标准等等,3、车间布置设计的组织,（2）基础资料,对初步设计阶段的车间布置设计需要带控制点的工艺流程图，对施工图设计阶段的车间布置设计需要管道、仪表流程图； 物料计算书； 设备一览表、设备简图（形状及尺寸）、操作条件； 给排水、供电、供热、制冷、压缩空气、蒸汽、外部管道资料等； 车间定员表，包括技术人员、管理人员、操作人员和检测人员，最大班人数和男女比例

3、等资料； 厂区总平面布置图，包括本车间与其他处理车间、辅助车间、生活设施的相互关系，厂内人员和物流的情况与数量等。 土建资料，土耐力、地下水位等。,在进行车间布置设计时，各类专业人员需分工合作。,二、厂房整体布置与轮廓设计,1、厂房建筑图简介,建筑物是由基础、墙、柱、梁、屋顶和门窗等主要构件组成，多层建筑还有楼梯、楼地层等,二、厂房整体布置与轮廓设计,1、厂房建筑图简介,基础埋于土中，承受建筑物的荷重（包括基础自重），并将其传递给地基的扩大构件。基础必须有足够的强度、稳定性和耐久性。基础的大小、形式、埋入深度等取决于负载的大小、土壤的地耐力、基础材料性质和承重方式等。基础有带形、柱形、筏形及箱

4、形等。 地基是在基础之下，承受基础传来的荷载，产生应力、应变的土层。,二、厂房整体布置与轮廓设计,1、厂房建筑图简介,墙是建筑物的承重或分隔构件。墙分为外墙和内墙，承重墙和非承重墙等。 不采用墙作为承重构件，而用柱来承重，柱子承受经过梁传来的楼层、墙、构件自重等荷载，并将荷载传递给基础，此种结构中的墙为非承重墙，只起围护和分隔房间的作用。,二、厂房整体布置与轮廓设计,1、厂房建筑图简介,（1）屋盖结构 （2）吊车粱 （3）柱子 （4）基础 （5）支撑 （6）围护结构 包括墙、墙粱、基础粱、抗风柱等,2、工业建筑结构组成,（1）平面图；（2）立面图；（3）剖面图,3、建筑图,3、建筑图,（1）平

5、面图；（2）立面图；（3）剖面图,房屋建筑制图统一标准GBJ186中对图幅、图线、字体、比例等基本规格、常用建筑材料图例、符号等都作了统一规定。 （1）图幅：与机械制图中国标规定的图幅一致。 （2）比例：建筑工程制图应根据图样的用途及被绘物体的复杂程度从表中选适当比例。,4、房屋建筑制图统一标准的规定,（3）定位轴线：定位轴线用细点划线绘制，一般应在端部用细实线绘制的圆圈内编号，圆心应在定位轴线的延长线上或延长线的折线上 平面图上定位轴线的编号，宜标注在图样的下方与左侧，偶尔标在右侧,4、房屋建筑制图统一标准的规定,大写拉丁字母，从下至上顺序编号，拉丁字母中的I、Q、Z不得用为轴线编号,阿拉伯

6、数字从左至右顺序编号,图样中的某一局部或构件，如需另见详图，应以索引号索引。,索引符号、详图符号、钢筋等的编号示例,图样中的某一局部或构件，如需另见详图，应以索引号索引。,索引符号、详图符号、钢筋等的编号示例,常用建筑材料图例,常用建筑构造、配件及运输装置图例,分离式和集中式两种：前者是将车间各工段及辅助房间分散在各个单独的厂房内，后者则是将各工段及辅助房间集中在一个厂房内。 一般地说，凡生产或处理规模较大，车间各工段生产或处理特点有显著差异，厂区面积较大，山区等情况下，可适当考虑分离式。 生产或处理规模较小，车间各工段联系频繁，生产或处理特点无显著差异，厂区面积较小，厂区地势平坦者，可适当采

7、用集中式。 在考虑厂房的整体布置时，还必须考虑设备的露天布置问题。,5、厂房的整体布置,根据生产或“三废”处理工艺条件（包括工艺流程、特点、规模等）以及建筑本身的可能性与合理性来考虑 1、厂房的平面型式 有长方形、L型、T型等数种，其中以长方形最常采用,6、厂房的平面布置,2、厂房的跨度和柱网布置 单层厂房的跨度最好不超过18米，个别特殊情况不超过30米 多层厂房的跨度一般为12米和15米 常用的厂房跨度一般有6米、9米、12米、15米、18米、24米和30米，可根据实际需要选用 一般单层、多层厂房都宜用66米的柱网，如因生产和设备上的要求，最好不超过12米,6、厂房的平面布置,（1）厂房的层

8、数和高度主要取决于工艺流程和设备高度的需要。 一般厂房在无特殊要求时，层高不宜低于3.2米。最常用的层高为46米。厂房的净空高度一般不得低于2.6米。 （2）在设计厂房空间高度时，除了设备的本身高度外，还要考虑设备顶部凸出部分。 如仪表、阀门和管路的附属物，以及设备安装和检修高度。有时还要考虑设备内取出物的高度（如搅拌器等）。,7、厂房的立面布置,（3）在设计多层厂房时，当楼面设备荷重大时，建筑物本身的高度对厂房的净空高度也有影响。 例如，大梁的尺寸就直接影响厂房的净空高度，即层间净空高度应为两层楼板高度减去大梁的高度。 （4）在设计有高温和有毒气体泄漏的厂房时，应适当加高建筑物的层高，有利于

9、通风散热。 （5）有爆炸危险车间宜采用单层，厂房内设置多层操作台以满足工艺设备位差的要求。 （6）配有起重运输设备的厂房高度 在厂房内设置起重运输设备时，不但要增加厂房的高度，还会增加厂房造价。,7、厂房的立面布置,自动控制室、机器动力间、变电和配电室、机修间、材料仓库等辅助房间，必须和非工艺设计人员取得密切联系 一般说来，自动控制室可设在生产厂房内； 行政管理生活福利室包括车间办公室、化验室、工人休息室、更衣室、沐浴室、厕所等，可采用单独式、毗连式或插入式布置，而以毗连式最为普遍,8、辅助房间及行政福利室的配置,1.设备露天化 可以节约大量建筑面积和基本建设投资； 节约土建施工工程量，提前基

10、本建设进度； 将具有火灾及爆炸危险的设备露天化，就可降低厂房的防火、防爆等级，因而减低了厂房的造价； 将散发有毒物质的设备露天化，就可减少厂房通风次数、节约通风设备及动力消耗； 对厂房的改建和扩建，其灵活性较大。,三、设备的排列与布置,2.满足生产工艺要求 （1）在布置设备时，必须保证工艺流程顺畅的原则 一般来说，计量设备应布置在最高层，主要设备如反应设备等布置在中层，贮槽及重型设备布置在底层。 （2）每一台设备都要考虑一定地位，包括设备本身所占地位、设备附属装置所占地位、操作地位、设备检修拆卸地位、设备与设备、设备与建筑物间的安全距离等。,三、设备的排列与布置,2.满足生产工艺要求 （3）凡

11、属几套相同的设备，或同类型的设备，或性质相似及操作有关的设备，应尽可能布置在一起。 （4）在布置设备时，要考虑到设备间的管线应尽可能短，管线和物料的输送尽量避免交错。同时，管道一般应沿墙敷设。 （5）设备要排列整齐，避免过挤过松。考虑工人操作的要求、运输通道。 （6）设备与设备之间，设备与建筑物之间，习惯采用的安全距离。,三、设备的排列与布置,3.满足设备安装检修的要求 （1）在进行车间布置时，必须考虑到设备的安装、检修和拆卸的可能性。 （2）必须考虑设备如何运入或搬出车间。 （3）设备通过楼层或安装在二层楼上或更高时，可在楼板上设置安装孔。 （4）在厂房中应有一定的面积和空间供设备检修及拆卸

12、用 （5）当车间设备数量较多、重量较大时，需考虑设置供拆卸、检修用的起吊运输设备，设备的起吊运输高度,三、设备的排列与布置,4.满足建筑要求 （1）凡属十分笨重的设备，或运转时能产生很大振动的设备如压缩机、离心机、大型通风机、破碎机等，尽可能布置在厂房的底层，设备基础的重量应不小于设备重量的3倍； （2）有剧烈振动的机械，其操作台和基础等切勿和建筑物的柱、墙连在一起，以免影响建筑物的安全。 （3）设备布置时，要考虑到建筑物的柱子、主梁及次梁的位置，必须避开柱子和主梁，设备穿孔也必须避开主梁。 （4）厂房内所有操作台，必须统一考虑，避免平台支柱零乱重复，节约厂房内结构所占用的面积，做到更合理的组

13、织操作和交通路线。,三、设备的排列与布置,5.符合安全技术的要求 （1）在布置设备时，应避免妨碍门窗的开启、通风和采光，并尽量作到工人背光操作。 （2）加热炉、明火设备、产生有毒气体的设备，应布置在下风处，盛有毒物料的设备不应放在厂房的死角处。 （3）加热炉、明火设备与易燃、易爆设备，应保持一定的间距。 （4）一般甲类防火、防爆厂房应该是独立和单层的。 （5）凡是产生腐蚀性介质的设备，除设备本身的基础须加防护外，还须考虑腐蚀介质对设备附近墙、柱等建筑物的影响.,三、设备的排列与布置,1.设备布置图的内容 （1）一组平面和剖面视图 表示厂房建筑的基本结构和设备在厂房内外的布置情况。 （2）尺寸及

14、文字标注 在图形中注写与设备布置有关的尺寸和建筑轴线的编号、设备的位号、名称等。 （3）安装方位标 指示设备安装方位基准的图标。 （4）设备一览表 列表填写设备位号、名称、规格型号、图号或标准号、数量等。 （5）标题栏 注写图名、图号、比例、设计阶段与设计单位等。,四、设备布置图的绘制,2.设备布置图的图示方法 （1）分区 装置的设备布置图是按工艺主项绘制的。当装置界区范围较大或工艺流程较长，其中需要布置的设备较多时，设备布置图可以分成若干个小区绘制。 各区的相对位置在布置总图中表明，分区范围线用双点划线表示。 （2）比例与图幅 设备布置图一般采用1号图纸，不加长。 绘图比例视装置界区的大小和

15、规模而定。常采用1:100，也可采用1:200或1:50。,四、设备布置图的绘制,2.设备布置图的图示方法 （3）视图的配置 （a）平面图 当厂房为多层建筑时，应按楼层或不同的标高分别绘制平面图。 平面图可以绘制在一张图纸上，也可绘在不同的图纸上。 在同一张图纸上绘制几层平面图时，应从最底层平面图开始，将几层平面布置图按由下到上，由左到右顺次排列，并在图形的下方注明相应的标高，,四、设备布置图的绘制,2.设备布置图的图示方法 （3）视图的配置 （b）剖视图 对于比较复杂的装置或有多层建、构筑物的装置，则必须绘制设备布置剖视图。 剖视图是用来表达设备沿高度方向的布置安装情况的。规定设备按不剖绘制

16、。其剖切位置及投影方向应按机械制图标准或建筑制图标准在平面图上标注清楚。,四、设备布置图的绘制,四、设备布置图的绘制,四、设备布置图的绘制,四、设备布置图的绘制,2.设备布置图的图示方法 （4）视图的表达方法 （a）建筑物及其构件 在设备布置图中，用细实线绘出建筑物及其构件的轮廓。 一般只画出厂房建筑的空间大小，内部分隔及与设备安装定位有关的基本结构，如墙、柱、地面、地坑、地沟、安装孔洞、楼板、平台、栏杆、楼梯、吊车、吊装梁及设备基础等。 应按比例并采用规定的图例画出。与设备定位关系不大的门、窗等构件，一般只在平面图上画出它们位置、门的开启方向等，在剖视图上一般不予表示。,四、设备布置图的绘制,2.设备布置图的图示方法 （4）视图的表达方法 （b）设备 在设备布置图中，用细实线绘制设备的外形轮廓及其安装基础。 对于外形比较复杂的设备，如机、泵，可以只画出基础外形，对于同一位号的设备多于三台时，在图上可以只画出首末两台设备的外形，中间的可以只画出基础或用双点划线的方框表示。,四、设备布置图的绘制,3.设备布置图的标注 （1）设备的标注