周超
(天津渤化工程有限公司,天津300193)
工業(yè)建筑包括所有可以從事工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的建筑物或者裝置,以及可以為生產(chǎn)原料及生產(chǎn)成品提供儲(chǔ)存功能的建筑物及場(chǎng)地。除此之外,通常還包括為其提供配套服務(wù)的附屬設(shè)施用房和公共用房。在我國(guó)的工業(yè)建筑發(fā)展歷史中,直至19世紀(jì)50年代才開(kāi)始大量進(jìn)行工業(yè)廠區(qū)的建設(shè)。工業(yè)建筑種類(lèi)繁多,根據(jù)不同的分類(lèi)依據(jù),可細(xì)分為好幾小類(lèi)。根據(jù)使用性質(zhì)不同,常見(jiàn)的工業(yè)建筑有醫(yī)藥廠房、電子儀器廠房、化工廠房等等。根據(jù)建筑層數(shù)不同,又可以分為單層廠房、多層廠房和高層廠房。根據(jù)車(chē)間要求的潔凈等級(jí)又可分為普通生產(chǎn)廠房、潔凈廠房等。
本文將重點(diǎn)研究化工類(lèi)工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)方法?;S區(qū),顧名思義,是專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的企業(yè)。一般來(lái)講,一個(gè)配置完整的化工廠區(qū)至少包括以下三個(gè)部分:主要生產(chǎn)用房(包括從原材料的加工到成品包裝的完整生產(chǎn)過(guò)程所需要的建筑物及構(gòu)筑物),輔助生產(chǎn)用房(包括為其提供動(dòng)力的動(dòng)力站、變配電站、控制室等),以及廠前區(qū)用房(包括辦公樓、宿舍樓、食堂等以民用類(lèi)型為主的建筑物群)。伴隨著企業(yè)壯大發(fā)展,一些品牌意識(shí)較強(qiáng)的企業(yè),會(huì)建設(shè)自己的展覽館這種公共建筑。下面分別將廠區(qū)內(nèi)不同部分的建筑物的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行歸納。
2.1 主要生產(chǎn)用房的建筑設(shè)計(jì)方法
2.1.1 打破建筑專(zhuān)業(yè)為“龍頭”專(zhuān)業(yè)的固有設(shè)計(jì)思想。在化工建筑中,工藝流程決定了整個(gè)建筑物的設(shè)計(jì)。房間布置、建筑高度、開(kāi)窗形式等都受制于工藝生產(chǎn)要求。在這些生產(chǎn)廠房的設(shè)計(jì)過(guò)程中,建筑專(zhuān)業(yè)往往是接收條件再予以?xún)?yōu)化的“第二”專(zhuān)業(yè)。如何進(jìn)行合理的優(yōu)化,首先需要仔細(xì)了解工藝生產(chǎn)過(guò)程,還要了解生產(chǎn)原料和產(chǎn)出物料的物理性質(zhì),明白其房間布局的邏輯所在。其次要對(duì)其防火、防煙進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,進(jìn)行分區(qū)。再統(tǒng)籌安排建筑安全疏散,雖然主要生產(chǎn)用房使用人數(shù)也許不多,但往往是火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別比較高的建筑,所以安全疏散是設(shè)計(jì)的重中之重,除了要保證平日里的安全生產(chǎn),更要保證在事故發(fā)生時(shí)的緊急安全疏散。最后,在滿(mǎn)足生產(chǎn)的前提下,在開(kāi)窗形式、房間布置中努力提高建筑物的舒適性,例如在生產(chǎn)溫度比較高的生產(chǎn)廠房中注意加強(qiáng)通風(fēng)措施,要求精細(xì)生產(chǎn)的車(chē)間要給予良好的采光,在沒(méi)有供暖的生產(chǎn)車(chē)間外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上增設(shè)節(jié)能保溫措施等。
2.1.2 將“安全生產(chǎn)”貫穿于設(shè)計(jì)始終?;S區(qū)的生產(chǎn)原料往往危險(xiǎn)性較大,有易燃性、爆炸性或者腐蝕性,這就決定了在建筑構(gòu)造措施中要認(rèn)真考慮這些因素,嚴(yán)格做到“三防”(即防火、防爆、防腐蝕)。尤其在進(jìn)行甲乙類(lèi)廠房的設(shè)計(jì)中,一定嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范的要求。例如有特殊功能要求的構(gòu)筑物(包括火炬、管廊、冷卻塔、設(shè)備裝置等),雖然不算傳統(tǒng)意義上的建筑物,但在設(shè)計(jì)時(shí)要首先保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理安全,經(jīng)濟(jì)適用。
2.2 輔助生產(chǎn)用房的建筑設(shè)計(jì)方法
2.2.1 秉持輔助生產(chǎn)用房的服務(wù)輔助功能為首位的設(shè)計(jì)思想。因?yàn)閺S區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜,輔助用房的布置要為生產(chǎn)用房提供最大的便利性。例如動(dòng)力車(chē)間距離其主要服務(wù)的生產(chǎn)車(chē)間要近,這樣不僅可以減少管線(xiàn)的布置,提高經(jīng)濟(jì)性,而且提高其遠(yuǎn)程控制能力。再例如變配電站在布置時(shí),要首先確定是全廠性還是區(qū)域性的供電設(shè)備,在整個(gè)廠區(qū)的總體規(guī)劃時(shí),保證其走線(xiàn)距離短;房間布局時(shí)要考慮其進(jìn)出電纜的便捷性和經(jīng)濟(jì)性,減少管廊的長(zhǎng)度。
2.2.2 輔助生產(chǎn)用房必須滿(mǎn)足特殊生產(chǎn)要求。例如會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音的生產(chǎn)房間要遠(yuǎn)離有精密要求的控制室盡量遠(yuǎn)一些,而且保證控制室必須位于爆炸危險(xiǎn)范圍外,并且控制室必須做好防震減躁的措施。例如對(duì)潔凈要求較高的輔助用房和潔凈廠房,還應(yīng)布置在污染風(fēng)向的上風(fēng)向。例如對(duì)房間溫濕度要求較高的生產(chǎn)用房,就需要增設(shè)機(jī)械設(shè)備來(lái)維持恒溫和恒濕的狀態(tài)。
2.3 廠前區(qū)用房的建筑設(shè)計(jì)方法
2.3.1 總體布局方面:由于生產(chǎn)廠房往往會(huì)釋放一些有毒有害的刺激性氣體,因此在進(jìn)行廠區(qū)總體規(guī)劃時(shí),一定要將廠前區(qū)用房布置在整個(gè)廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向,防止污染,保證生產(chǎn)人員的職業(yè)健康安全。
2.3.2 建筑單體設(shè)計(jì)方面:廠前區(qū)的建筑通常生產(chǎn)類(lèi)別為民用,我們按照民用建筑設(shè)計(jì)方法展開(kāi)設(shè)計(jì)即可,不在本文的研究范圍內(nèi)。但當(dāng)建筑內(nèi)需要融合一些化工類(lèi)特有的功能時(shí),例如在辦公樓中有帶有實(shí)驗(yàn)、樣品測(cè)試等功能,那么就不能單純地按常規(guī)的民用建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)了(通常包含這些功能的建筑物生產(chǎn)類(lèi)別為丙類(lèi))。這些功能建筑集合了工業(yè)生產(chǎn)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性和民用建筑的人員密集性。所以在房間布局中,要時(shí)刻把握一個(gè)原則,即“有危險(xiǎn)性的房間”與“普通民用房間”之間必須采取防火、防污染等措施。
3.1 從單一功能性生產(chǎn)廠房向綜合性的聯(lián)合廠房發(fā)展。因?yàn)楣に嚵鞒滩粩喟l(fā)展,新設(shè)備的應(yīng)用,新產(chǎn)品的誕生使很多傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝發(fā)生了改變,原先只需滿(mǎn)足單一生產(chǎn)要求的廠房已經(jīng)落后,轉(zhuǎn)而向大空間大跨度的聯(lián)合生產(chǎn)廠房發(fā)展。
3.2 生產(chǎn)模式從生產(chǎn)至上到人性化管理的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)車(chē)間有毒有害氣體肆意排放,也沒(méi)有采取有效的凈化措施。而現(xiàn)代化的生產(chǎn)廠區(qū)可以通過(guò)增加有凈化功能的綠植,增大綠化面積進(jìn)而提高空氣質(zhì)量。而且現(xiàn)代化的生產(chǎn)廠區(qū)自動(dòng)化生產(chǎn)越來(lái)越多,在廠區(qū)設(shè)計(jì)中增加自動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)的比例,遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)不僅保障了生產(chǎn)人員的人生安全,而且節(jié)約人力,降低能耗,提高生產(chǎn)廠家的效益。
伴隨著科技進(jìn)步,社會(huì)發(fā)展,新型化學(xué)材料的生生對(duì)廠區(qū)布局和建筑設(shè)計(jì)提出了新要求?;そㄖc民用建筑的最大區(qū)別就是其服務(wù)對(duì)象主體有所不同。傳統(tǒng)民用建筑要以人為本,建筑的美觀性要求往往較高。而化工建筑的主要服務(wù)對(duì)象其實(shí)是工藝生產(chǎn)流程,在保證高效高質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)的同時(shí),也要保證其生產(chǎn)的安全性是建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
近幾年,化工廠生產(chǎn)事故頻發(fā),究其原因,無(wú)外乎前期設(shè)計(jì)不完善和后期生產(chǎn)安全無(wú)保障?;そㄖ脑O(shè)計(jì)方法有其獨(dú)特之處,又與民用建筑的設(shè)計(jì)有相通之處,安全疏散、防火分區(qū)成為消防部門(mén)的重點(diǎn)監(jiān)管部位,因此,必須加強(qiáng)對(duì)于建筑防爆、建筑排煙等的設(shè)計(jì),嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求,建設(shè)科學(xué)布局的現(xiàn)代化廠區(qū)。