厂房设计论文范文第1篇

关键字：电子厂房接地设计

随着电子技术的发展，电子产品越来越多地应用于各类生产生活领域。与之相适应，电子生产厂房的修建也与日俱增。其中的接地技术较常规的建筑接地种类繁多，涉及面广。

本文以某电子储存类产品的生产厂房的设计为例，对电子厂房的接地做一探讨。该厂房的生产设备有很多是微电子设备，这些设备的特点是工作信号电压很低（一般只有10伏左右），抗干扰能力差，对防静电的要求高，车间内有IT信息中心及网络生产管理，所以接地在该项目中具有重要的作用。其接地系统根据用途具体可分为电源系统接地、电气保护接地、防静电接地、信息系统的接地、电子设备接地、防雷接地几个种类。

1、电源系统接地：该工程由两栋三层主厂房、办公楼和食堂等附属建筑物组成，虽然建筑面积达数万平方米，但建筑群体相对集中，所以在设计中优先考虑TN-S系统。变压器中性点接地，系统的保护线与中性线完全分开，这种方式对供电、保护、经济合理性等均十分有利，其选择原则与常规建筑一致，这里不再赘述。对于传达室等距离主体建筑较远的零星建筑单体，采用带PE线的五芯电力电缆予以供电，距离超过50米以上的建筑须按规范要求重复接地。

2、电气保护接地采用TN-S系统时，电气设备不带电的金属外露部分与电力网的接地点采用直接电气连接。当带电相线因绝缘损坏碰设备外壳时，通过设备外壳构成该故障相对地线的单相短路。利用很大的短路电流，使线路上的保护装置（如熔断器、低压断路器等）迅速动作，切断电路，从而消除人身触电危险。在电子生产厂房中，生产流水线上设备密集，且多为金属外壳的用电设备。若保护接地不到位或不符合要求，在发生接地故障时，很容易引起工作人员触电危险。因此，保护接地问题不容忽视，无论在设计过程还是施工过程中，都应切实地把保护接地落实到位。应进行保护接地的物体主要包括：变压器、高压开关柜、配电柜、控制屏等的金属框架或外壳；固定式、携带式及移动式用电器具的金属外壳；电力线路的金属保护管或桥架、接线盒外壳，铠装电缆外皮等。保护接地的连接线可采用扁钢或铜导线，要求形成可靠的电气通路。等电位连接是各类建筑物电气设计中一项不可缺少的工作。等电位连接有总等电位连接和局部等电位连接两种。所谓总等电位连接是在建筑物的电源进户处将PE干线、接地干接、总水管、总煤气管、采暖和空调立管等相连接，从而使以上部分处于同一电位。总等电位连接是一个建筑物或电气装置在采用切断故障电路防人身触电措施中必须设置的。所谓局部等电位连接则是在某一局部范围内将上述管道构件作再次相同连接，它作为总等电位连接的补充，用以进一步提高用电安全水平。在电子厂房内，各个部位的电位都相等，可以保证建筑物内不会产生反击电压，同时可以降低雷电电磁脉冲产生的干扰。

3、防静电接地：>静电主要由不同物质相互摩擦而产生，在电子厂房生产过程中，静电所造成的危害是多方面的。首先，该工程中很多设备及仪器对静电电压比较敏感，静电会影响其正常工作甚至出现错误；其次，由静电产生的高电压会引起人身触电；另外，当静电严重时可能会引起火花放电，严重的会造成火灾事故。

为了消除静电所产生的危害，就必须采取措施。消除静电的方法很多，但最简单和最有效的办法是采取接地措施。该电子生产厂房中，对所有会产生静电的设备都应保证可靠接地。为了防止积聚在设备和人身上的静电荷达到危险电位，在主要生产场合采用了防静电地坪。这类地坪在的防护材料中，分布有铜线构成的网络，这些金属网络彼此形成电气通路，用于防静电地坪的静电传导。作为电气设计配合，应在防静电地坪所在空间的建筑柱上，适当预留接地端子。在地坪敷设完毕后，将防静电地坪内的金属线与该接地端子相连。另外，接地端子须通过柱内主筋与接地极连通，以使静电通过接地端子沿柱内主筋流向接地极

4、信息系统的接地

本工程设置综合布线系统，在办公楼设有一个IT信息中心，并在各厂房的辅房内设有IT管理室，信息点遍布车间及办公室，用于将来的生产监控和管理。另外，本工程设置了火灾自动报警系统。这就涉及到信息系统的接地问题。

根据《建筑物防雷设计规范》的有关规定，在本工程信息系统接地的设计中，采用S型等电位连接网络。在信息设备较集中的部位，如中心机房、弱电竖井等设接地基准点，此基准点与建筑物的共用接地系统连接，信息系统的所有金属组件，如各种箱体、壳体、机架等通过等电位连接线与基准点连接，设备之间的所有线路和电缆当无屏蔽时宜按星形结构与各等电位连接线平行辐射，以免产生感应环路。

5、电子设备的接地

该生产厂房中有部分用于检测的工业电子设备。电子设备的接地主要不是为了人身安全，而是为了设备工作的准确性。因为高频电压对人体并无伤害，而且电子设备的外壳即使不接地，并与地保持绝缘时，其设备外壳与地形成电容，随着频率增高，电容的电抗值将减少，当频率达到一定数值时，就等于接地。但为了减少杂散电流对仪表读数的影响，最好还是用短而粗的导线与地相连，一般采用6平方毫米的铜线，与设置在设备附近的专门的接地母排连接，然后再与总接地干线连接起来。接地电阻要求不超过10欧姆。对于个别设备，如产品说明书对接地电阻有特别要求者，则根据要求接地。

6、防雷接地

对于一般建筑而言，在采取了防雷措施后，可以将直击雷与雷电波侵入的雷害的概率降低很多。对于一般电气设备，允许的雷电脉冲较高，因此采取避雷针、避雷网防直击雷等措施是极其有效的。而微电子设备非常灵敏，耐压水平很低，一般只有10V左右，对雷击电磁脉冲极为敏感，易受到电磁干扰和损坏。雷击电磁脉冲因电磁感应而产生，并且可以通过电源线、天线、信号线的耦合被引入微电子设备，是微电子设备损坏的主要原因。如果仅按照一般建筑进行防雷设计，建筑电子设备受雷击的损坏率就很高，所以对于电子生产厂房的防雷接地设计应采取相应的措施。

在选择接闪器时，应优先选用避雷网形式。这是因为避雷针是通过把雷电引向自身来完成保护对象免遭直接雷击的，这种引雷的机理使避雷系统增加被雷击的概率。当然，避雷针也不是完全不能采用，现在有的避雷针生产企业已推出新型优化避雷针，它具有防止直击雷和抑制二次感应雷的两种功能，是一种防雷市场上相对先进的产品。

在布置引下线时，应沿建筑物四周设置而避免采用中间柱的柱内主筋作为引下线。这是因为在电子信息系统接地时，通常采用单点接地系统，将接地基准点在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上，如防雷引下线设置在四周则可以减少引下线产生的强磁场的干扰。

对于接地装置设置的问题，防雷接地、电源系统接地、电气保护接地、防静电接地可同时利用建筑物的基础钢筋作为接地极。对于信息系统的接地，曾经在很长时间内存在着意见分歧。以往普遍认为信息系统的接地系统应单独设置，与建筑物绝缘，国外称其为绝缘接地方式。但是在实际应用中发现，两个独立的接地系统不利于过电压保护，这是因为当建筑物接闪雷电流后，建筑物的电压很高，而信息设备的“信号地”是与建筑物20米以外的大地相连，其电位比防雷接地装置低得很多，设备电压在雷击时维持在“信号地”电位水平，二者之间的电位差通过电容的耦合作用，将耐压能力很低的电子器件损坏。

厂房设计论文范文第2篇

【关键词】砖柱厂房，地震震害，抗震设计

单层砖柱厂房具有选价低廉、构造简单、施工方便等优点，在中小型工业厂肩中得到广泛应用。砖柱厂房是以砖柱（墙）做为承重和抗侧力构件，由于材料的脆性性质，其抗震性能比钢筋混凝土柱厂房差；由于砖往厂房内部空旷、横墙问距大，地震时的抗倒塌能力不如砌体结构的民用建筑。因此根据砖柱厂房的震害特点，找出杭震的薄弱环节，提出相应的抗震措施，提高其抗震能力是必要的。

1．地震震害及其特点：

·地震震害表明：6、7度区单层砖柱厂房破坏较轻，少数砖柱出现弯曲水平裂缝：8度区出现倒塌或局部倒塌，主体结构产生破坏；9度区厂房出现较为严重的破坏，倒塌率较大。

从震害特点看，砖柱是厂房的薄弱环节，外纵墙的砖柱在窗台高度或厂房底部产主水平裂缝，内纵墙的砖柱在底部产生水平裂缝，砖柱的破坏是厂肩倒塌的主要原因。山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏，山墙外倾、檩条拔出，严重时山墙倒塌，端开间屋盖塌落。屋盖形式对厂房抗震性能有一定的影响，重屋盖厂房的震害普遍重子轻屋盖厂房，楞摊瓦和稀铺望板的瓦木屋盖，其纵向水平刚度和空间作用较差，地震时屋盖易产生倾斜。

2．适用范围及结构布置

2．1单跨和等高多跨的单层砖柱厂房，当无吊车且跨度和柱顶标高均不大时，地震破坏较轻。不等高厂房由于高振型的影响，变截面柱的上柱震害严重又不易修复，容易造成屋架塌落。因此规定砖柱厂房的适用范围为单跨或等高多跨且无桥式吊车的中小型厂房，6－8度时厂房的跨度不大子15m且柱顶标高下大于6．6m，9度时跨度不大于12m且柱顶标高不大于4．5m。

2．2厂房的平立面应简单规则。平面宜为矩形，当平面为L、T形时，厂房阴角部位易产生震害，特别是平面刚度不对称，将产生应力集中。对于立面复杂的厂房，当屋面高低错落时，由于振动的不协调而发主碰撞，震害更为严重。

2．3当厂房体型复杂或有贴建的房屋（或构筑物）时，应设置防震缝将厂房与附属建筑分割成各自独立、体型简单的抗震单元，以避免地震时产主破坏。针对中小型厂房的特点，钢筋混凝上无檀屋盖的砖柱厂房应设置防震缝，而轻型屋盖的砖柱厂房可不设防震缝。防震缝处宜设置双柱或双墙，以保证结构的整体稳定性和刚度，防震缝的宽度应根据地震时最大弹塑性变形计算确定。一般可采用50～70mm。

3．结构体系

3.1地震时厂房破坏程度与屋盖类型有关，一般来说重型屋盖厂房震害重，轻型屋盖厂房震害轻，在高烈度区影响更为明显。因此要求6－8度时宜采用轻型屋盖，9度时应采用轻型屋盖。人之地震震害调查表明：6、7度时的单跨和等高多跨砖柱厂房基本完好或轻微破坏，8、9度时排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震设计规范》（G8Jll一89）规定：6、7度时可采用十字形截面的无筋砖柱，8度1、2类场地应采用组合砖柱，8度3、4类场地及9度时边柱宣采用组合砖柱，中柱直采用钢筋混凝土柱。经过地震震害分析发现：非抗震设计的单层砖柱厂房经过8度地震也有相当数量的厂房基本完好，所倒塌的厂肩大部份在设计和施工上也存在先天不足，因此正常设计正常施工和正常使用的无筋砖柱单层厂后，在8度区仍然具有一定的抗震能力。可见对8度区的单层砖柱厂房都配筋的要求是偏严的，在抗震规范的修订稿中将8度1、2类场地“应”采用组合砖往改为“宜”采用组合砖柱，允许设计人员根据不同情况对是否配筋有所选择。一般来说，当单层砖柱厂房符合砌体结构刚性方案条件，经抗震验算承载力满足要求时，可以采用无筋砖柱。

3.3对于单层砖柱厂房的纵向仍然要求具有足够的强度和刚度，单靠砖柱做为抗侧力构件是不够的，如果象钢筋混凝土柱厂房那样设置柱间支撑，会吸引相当大的地震剪力。使砖拄剪坏。为了增强厂房的纵向抗震承载力，在柱间砌筑与柱整体连接的纵向砖墙，以代替柱间支撑的作用，这是经济有效的方法。

3.4当厂房两端为非承重山墙时，山墙顶部与檩条或屋面板恨难连接，只能依靠屋架上弦与防风柱上端连接做为山墙顶部的支点，这不仅降低了房屋整体空间作用，对防止山墙的出平面破坏也不利，因此厂房两端均应设置承重山墙。

3．5厂房的纵横向内隔墙宣做成抗震墙，其目的充分利用培体的功能，避免主体结构的破坏。当内隔墙不能做成抗震墙时，最好采用轻质隔墙，以避免墙体对柱及柱与屋架连接节点产生不利影响，如果采用非轻质隔墙，则应考虑隔墙对柱及其与屋架节点产生的附加剪力。

3.6无窗架不应通至厂房单元的端开间，以免过份削弱屋盖的刚度。天窗架采用砖壁承重时，将产生严重的震害甚至倒塌，地震区应避免使用。

4抗震承载力计算

4.1横向抗震计算

单层砖往厂房横向抗震计算的计算简图，可按下列规定选取：（1）当厂房柱为无筋砖柱或边柱为组合砖柱、中柱为钢筋混凝土柱时，可采用下端为固接、上端为铰接的徘架结构模型；（2）当厂肩边柱为无筋砖柱、中柱为钢筋混凝士柱，在确定厂房自振周期时，砖柱下端按固接考虑，在计算水平地震作用时，砖柱下端按铰接考虑。这主要是考宅到在地震作用下，随着变形的不断增加，无筋砖柱下端开裂并退出工作，囚而全部横向地震作用由中部的钢筋混凝土柱承担。轻型屋盖单层砖柱厂房的横向抗震计算，可以忽略空间工作影响·采用平面排架进、厅计算。对于钢筋混凝上屋盖和密铺望板的瓦木屋盖厂肩，其空间作用不能忽略，应按空间分析的方法进行计算：但为了简化，对于一定条件下的厂房可以按平面排架进行计算，考虑到其空间工作影响，对计算的地震作用效应要进行调整。

4.2纵向抗震计算

对于钢筋混凝土屋盖的等高多跨砖柱厂房，当考虑屋盖为刚性时，纵向地震作用在各柱列之间的分配与柱列的侧移刚度成正比：当考虑屋盖的弹性进行空间分析时，侧移刚度较大柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用小，而侧移刚度较小柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用大。设计中为了利用刚性屋盖假定时纵向地震作用分配形式简单的优点，可以针对不同屋盖形式对柱列的侧移刚度乘以修正系数，做为纵向地震分配时的柱列刚度，并对所计算的厂房自振周期进行修正，以考虑屋盖的弹性影响。

对于纵墙对称布置的单跨厂房，在厂房纵向沿跨中切开，取一个柱列单独进行纵向计算与对厂房进行整体分析结果是相同的。对于轻型屋盖的多跨厂房虽然屋盖仍具有一定的水平刚度，考虑到屋盖与砖墙的弹性极限变形值相差较大，为了计算简便，仍可假定各纵向往列在地震时独立振动，按柱列法进行计算。

5抗震构造措施

5．1单层砖柱厂房采用钢筋混凝上屋盖时的抗震构造措施可参照钢筋混凝土柱厂房的有关规定。采用瓦木屋盖时，设有满铺望板的抗震能力比无望板强得多，望板能起到阻止屋架倾斜的作用。地震震害表明，未设上弦及下弦水平支撑的楞摊瓦屋盖，屋架产主倾斜甚至倒塌的震害较多，因此要有足够的屋盖支撑系统，保证屋盖沿纵向有足够的刚度和稳定，以满足抗震的要求。

5．2圈梁对增强厂房的整体性起到了重要作用，但预制圈梁抗震性能差，地震时在连接外容易拉断，因此要求圈梁应现浇且在厂房柱顶标高处沿房屋外墙及承重内墙闭合。对于8、分度区还应沿墙高每隔3－4m增设一道圈梁，可提高砖墙的抗震性能，并能够限制地震时墙体裂缝的开展，减轻墙体破坏。当地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时，地震易出现裂缝，如果裂缝穿过厂房将使房屋撕裂，基础顶面应设置基础圈梁，以减轻地震灾害。当圈梁兼做门窗过梁或抵抗不均匀沉降影响时，圈梁的截面和配筋除满足抗震构造要求外，还应根据实际受力计算确定。

采用钢筋混凝土无檩屋盖的砖柱厂房，地震时在屋盖处圈梁下一至四皮砖的砖墙上易出现水平裂缝，因此8、9度时，在墙顶沿墙长每隔1m左右埋设1根8竖向钢筋，并插入顶部圈梁内，以避免上述震害的产生。

5．3地震中屋架与砖柱连接不牢，柱头产主破坏甚至屋盖坍落的震例是较多的。为了加强屋架与砖柱的连接，柱顶垫块应与墙顶圈梁整体浇注，屋架与垫块的预埋件采用螺栓连接或焊接。当垫块厚度或配筋过小时。预埋件的锚固不能满足要求，垫块厚度丁应小于240mm，井配置两层直径不小于8间距不大于100mm的钢筋网。烈度较高时，屋盖承受的地震作用较大，与垫块整体浇注的圈粱受到较大的扭矩，垫块两侧各500mm范围内圈梁的箍筋应加密，其间距不应大子100mm。

5.4山墙是砖柱厂房抗震的薄弱部位，地震时产生外倾、局部倒塌甚至全部倒塌，震害的主要原因是山墙顶部与屋盖系统拉结不牢。为了使屋盖与山墙可靠连接，应在山培顶部设置钢筋混凝上卧梁，通过卧梁内的预埋件与屋盖构件锚拉。

由于山墙比较高大，在横向地震作用下，墙体内的平面弯曲应力使墙体产主水平裂缝，墙体内的剪力使墙体产生交叉裂缝；在纵向地震作用下，墙体产生平面外倾倒。在山墙壁柱中配筋，可以防止或减轻上述震害的产生，壁柱的截面和配筋不应小于排架柱，并应通到墙顶与卧梁、屋面构件连接。

为了防止山墙和横墙的剪切破坏，对其开侗应有所限制，开洞的水平截面面积不应超过总截面面积的50％。8、9度时在山墙和横墙两端应设置构造柱，9度时在高大洞口两侧应设置构造柱。

参考文献

厂房设计论文范文第3篇

关键词：工厂；车间；电气照明

中图分类号：TM923文章标识码：A

近年来，伴随着我国经济的高速发展，各地工厂如雨后春笋般发展起来，工业的突飞猛进给我国的经济建设增添了新的活力。由于大量的工厂在进行生产时需要进行连续作业，因此，工厂对于照明的要求增高。如何才能满足现代化工厂照明的需要，本文就从工厂照明的规范要求及电气控制设计来着手，阐述了现代工厂照明系统发展的新的要求和趋势。

一、工厂对照明系统的要求

工厂是生产既定工业产品的场所，由于工业产品千差万别，因此，对于厂房的照明系统的要求也是不同的。工业厂房一般都包含有生产的车间，办公室以及各种附属用房。除此外，还有与厂房相连的道路、站场或其他的装置。不同的区域，对于区域照明的要求也是不相同的。比如我们刚才所说的车间，一般都有连续作业的特点，要求照明系统能够长时间不间断的工作，如果照明出现问题，则会给生产带来损害，良好的车间照明系统是保证产品质量和工作效率最基本的保障[1]。另外，不同的厂房结构对于照明的要求也是不一样的，比如说单层工业建筑与多层工业建筑在照明的需求上就有不同的需求点。单层工业建筑一般具有较高的层高，对于照明的照度要求更高，一般采用装在屋架上的灯具来实现照明的目的，而多层建筑层高并不是很高，一般会采用荧光灯组的照明方案。这都是现实的需求与环境是密切相关的，不可做统一的定论。但是，在设计与施工中，层高仅是照明设计所需考虑的一个方面，厂房结构的跨度也是在电气设计时需要考虑的一个重要因素。

由于厂房的用途不同，厂房分为正常环境下生产的厂房和特殊生产要求的厂房，比如具有爆炸性或火灾介质的厂房，其在设计时还需要考虑更多的因素，处在恶劣环境下的生产的多尘、潮湿、高温或有蒸汽、振动、烟雾、酸碱腐蚀性气体或物质、有辐射性物质的生产厂房对于灯具的选择具有特殊性[2]。这些因素都与照明系统的选择与布线具有很大的关系。在这里本文就不详述。

二、照明灯具的选择与光源的选择

工厂在照明设计的时候包含的范围较为广泛，一般包含有工厂的室内照明和户外照明，护外照明又可分为户外装置照明，站、场照明以及地下、道路、警卫、障碍灯照明。

室内照明包含了厂房内部以及办公区域的照明；户外装置照明主要是为户外的各种装置而采取的照明措施，例如石油化工企业置于室外的罐、反应塔、管道等；站、场的照明例如客运站、铁路货运站等；地下照明包含了各种用于储存的地下室、隧道、坑道；道路照明主要是工厂厂区的公路以及宿舍的公共区域；警卫照明主要用于沿厂区周边的警卫区域所设置的照明措施；障碍照明主要针对于厂区内特高的建筑，构筑物以及烟囱[3]。

对于照明方式的选择，如果对于照度要求较高，工作位置密度不大的地方，一般情况下会选择采用混合照明的方式，如果对于作业的要求不高，不适合装设局部照明的区域，则采用一般照明的方式。具体的情况应根据工作的需求来选择局部照明与一般照明相互辅助的方式来进行照明的设计工作。

工厂照明设计的照度值有国家标准，应根据国家标准GB 50034--2004《建筑照明设计标准》的规定选取[4]。该标准规定了十六大类工业建筑的一般照明的照度值。各类工厂更为具体的工作场所的照度标准还应按相关行业的规定。

照明质量是衡量工厂照明设计好坏的标准，其主要内容更包含了如何选择效率高的灯具，具体的措施可根据灯具在厂房里悬挂的高度来进行选择，比如当当RI=0.5～0.8时，宜选用窄配光灯具，当RI=0.8～1.65时，宜选用中配光灯具，当RI=1.65～5时，宜选用宽配光灯具；在光源的选择上要选用色温和显色指数符合生产要求的照明光源；作业区域内还应达到不小于0.7的照度，相邻区域的照度也不应低于0.5；对于眩光做好处理，一般情况下控制在22以内的限制值，如果是作为精细加工需要，其应控制在19；除了上述方式外减小电压的波动，是照明装置在允许的电压下工作也是必须要考虑的因素；对于普通的照明需求，在设计时我们一般采用无极灯、三基色荧光灯，金属卤或高压钠灯一般被应用于层高较高的场所或需要进行大范围照射的场站等区域，光源的选择本着以满足工作需要为主，节能为辅的原则；厂房照明支线一般采用绝缘导线沿（或跨）屋架用绝缘子（或瓷柱）明敷的方式。当大跨度厂房屋面结构采用网架型式时，除上述方式外，还可采用绝缘导线或电缆穿钢管沿网架敷设。爆炸和火灾危险性厂房的照明线路一般采用铜芯绝缘导线穿水煤气钢管明敷[5]。

三、厂房照明系统的发展趋势

科技不断进步和发展，给工业照明也带来了新的发展契机，以LED照明为代表的照明技术发展，使得工业照明系统正进一步的朝低耗能、高光效、智能化的方向发展。这与工业照明本身的需求有密切的关系，首先，工业照明用电比较大，而LED的照明优势最大的特点就是可以节省电能，符合国家的节能减排措施，因此，LED在工业照明渗透率也逐步提高，不过目前产品结构还是以替代为主[6]。其次，工业照明投资回收期时间较短，一般为2-3年，LED能长时间的工作且随着LED照明技术、光效等不断提高、成本降低，我们可以预见，今后LED照明将在逐步在全球照明市场占主流位置。

四、结语

照明系统的选择与控制设计，与工厂的照明好坏有着紧密的关系，在总多的工厂中，每个工厂对于照明系统的要求不一样，自然在选择和设计时也不一样。如何更好的提高照明的效果，更好的达到节能的目的，一直以来就是设计与施工人员不断追求和改进的目标。本文就对上述照明系统的要求与选择做了粗浅的分析，希望能为广大的设计与施工人员提供参考。

参考文献：

[1] 郭继荣,许国平,陈佰书.论装饰工程照明作用与效果[A]. 土木工程建造管理：2007年辽宁省土木建筑学会建筑施工专业委员会论文集[C]. 2007

[2] 孙毅,葛云海,吴宪.应急照明的分析与探讨[A]. 土木工程建造管理：2008年辽宁省土木建筑学会建筑施工专业委员会论文集[C]. 2008

[3] 岳存泽,田浩,林红庄,刘倩,吴海建,巩媛媛,郑书涛.广州东风路与海印桥照明[A]. 中国照明工程二十年专刊[C]. 2012

厂房设计论文范文第4篇

关键词：通风设计，进气，排气

 

1.合理设计进、排气口面积

厂房自然通风是利用厂房内外空气的温度差所形成的热压作用和室外空气流动时产生的风压作用,使厂房内外空气不断交换,形成自然通风。但由于风压作用受自然条件限制,具有多变性,无风时即无风压作用,因此不宜作为厂房自然通风的动力考虑。按照有关规定,在热加工厂房自然通风的设计计算中,仅考虑热压作用,风压作用只作为一项补充因素,不参与通风计算。热加工车间在生产过程中,散发大量的余热和灰尘等污浊气体,恶化了厂房内部环境,必须通过有效地组织厂房自然通风,迅速排除余热和污浊气体而改善内环境质量。当厂房高度和生产散热量为一定时,合理协调进、排气口面积,是提高厂房自然通风效果的关键所在。

可见,在厂房自然通风设计中,必须合理协调进、排气口面积,力求进气口面积不小于或大于排气口面积,这应该是提高自然通风效果的极为重要和有效的技术措施。然而,在实际工程设计中,某些热加工主体厂房,由于缺乏精心的合理规划,造成公辅设施建筑和生活福利建筑,把主体厂房围得严严实实、水泄不通,使厂房失去了大片可开设进气口的宝贵位置,而厂房自然通风设计中,又未认真进行研究推敲,只是迁就于既定的建筑设计现状,不管合理与否,消极的拼命加大天窗面积,将天窗高度加大至8m左右,结果导致进气口面积不足排气口面积的13%,使厂房自然通风模式形成极不合理的状况,虽然为厂房自然通风天窗增加了大量建设投资,却未获取应有的通风效果,。

总之,厂房自然通风设计,绝对不能停留在只是根据既定的建筑布局,单纯的通过通风计算来决定天窗开口面积。可以说这只是消极的设计。积极的设计应该是认真地进行分析研究,反复试算、修改,合理协调进、排气口面积,力求以最低的经济投资,获取最佳的通风效果。具体而言,就是在进行厂房自然通风设计时,首先要在满足通风量需要的前提下,力求取得较低的中和面位置,即争取将进风口面积集中开设在下部作业区范围内。也就是说,要尽最大努力将堵靠在厂房侧墙部位的辅助建筑移位,为进风口让出宝贵的下部侧墙面。因某种原因实在搬不走的,则要将其下部架空,为主厂房留取进风口位置。如果堵塞了厂房进气口,造成进气口面积和排气口面积的比例失调,中和面位置提高,势必显著降低排气压力而导致天窗面积大增,而抬高天窗所花费的投资,完全有可能高于辅助建筑下部架空的投资。

2.要想法克服进气短流问题

所谓进气短流,系指由进气口进入厂房内的新鲜空气,在未进入作业区范围之前,就已经被加热而上升至天窗排气口排出室外的现象。显而易见,这样的进气,没有起到提高作业区空气质量和改善作业区热环境的作用。因此,为提高厂房自然通风效果,应尽量避免这种进气短流的现象。

前面所述的高侧窗进气,即会造成进气短流现象。除了上述特殊情况之下不得已而为之的原因之外,一般情况下是应该尽量避免的。通常设置在厂房吊车轨面以上的高侧窗,没有必要设计为开启窗,采用造价低廉的固定式采光带即可。但是考虑到吊车检修时操作人员的换气需要,尚须每隔一定距离在该采光带上设置一个换气口。论文格式。当然,在某种情况下,为节省投资起见,有时自然通风设计将高侧窗作为排气口考虑,此种情况下当然需做成开启式窗。论文格式。但为了避免因风压作用大于热压作用时出现倒灌现象,而扰乱了厂房的自然通风组织、恶化了室内环境,因此当设计采用高侧窗作为排气口时,必须像避风天窗一样,设置挡风板装置。

3.对多跨热加工厂房的自然通风设计,必须采取有效的措施

在大型钢铁企业中,有一些多跨热加工厂房,如热轧带钢厂的热卷库、热轧型钢厂的冷床区等等。这类厂房内不但散热量很大,而且是多跨,有的厂房宽度竟达150m以上。因此是厂房自然通风设计中的老大难。由于厂房很宽,仅靠两侧外墙进气,不但进气口面积无法满足要求,而且进气深度也远远无法达到。对于厂房中部而言,无可避免地将形成全面进气短流。此种情况下,如果不采取有效措施,只是勉强通过自然通风计算求得天窗面积,再多的天窗也难以满足要求。必须广开思路、另辟新径,采取有效措施,才是自然通风设计的出路。

4.不应忽视冷加工厂房的通风换气问题

在厂房自然通风设计中,存在一个误区,即一提到自然通风,就只是与热车间有关的事情。因冷加工厂房内不散发余热或仅散发很小的热量,使当前按热压作用进行自然通风设计计算的工作,失去了依据。因而也就很少有人问津冷加工厂房的通风换气问题。如南方夏季气温较高地区，很多冷加工厂房的夏季室内热环境质量很差。尽管厂房内散发的生产余热很小,但由于屋面辐射热和通风换气不良,导致闷热难当,且油污气味令人难忍。工人叫苦连天,普遍反映有头晕、烦燥、厌食等症状。而屋顶设置了采光天窗的厂房,由于部分玻璃窗扇为开启状态,起到通风换气作用,其室内热环境明显要好得多。因此,对于南方地区及北方夏热地区的冷加工厂房,除了必须设置屋面隔热层之外,设计上还必须创造良好的通风换气条件。两跨及以下厂房,可以利用高侧窗进行通风换气,多跨厂房则必须结合采光需要,设置足够的天窗,以解决通风换气及采光问题。对于规模较小的厂房,亦可采取设置通风屋脊的办法来解决通风换气问题。

5.必须注意解决通风天窗的飘雨问题

近些年来,屡屡出现通风排气天窗严重飘雨的问题,给生产造成一定的损失。厂房自然通风设计,解决了厂房的通风排气问题,却带来了飘雨的弊端,这是厂房使用功能所不能接受的。因此,设计中必须认真予以解决。目前一般常用的是矩形通风天窗。论文格式。在以往的设计中,矩形通风天窗或在天窗垂直口设挡雨板,或在天窗水平口设挡雨片,其中在水平口设挡雨片的做法,无论通风效果或防飘雨效果,均优于前者,所以在工业厂房中应用比较广泛。从直观道理上讲,这种构造的天窗是可以做到直线封闭挡住任何角度的飘雨,但实际上这只是对直线雨而言,当风雨受到某种阻力后,会形成变异的涡流风雨,此时其飘雨角可能出现0°角,甚至会出现负角度现象,即风雨呈弧线上飘。此种情况下,这种天窗的飘雨就是不可避免的了。因此,这种类型的矩形通风天窗,只能用于排风量要求大、对防飘雨要求不严或无大风雨地区的工业厂房。

为此,建议可按下述原则进行设计及构造:(1)将高侧排风窗的位置设在紧靠厂房的檐口部位,排风窗上部严禁留有实墙面,避免产生涡流而导致飘雨。(2)将高侧排风窗的垂直挡风板加高,设计成象全封闭式矩形通风天窗的挡风板一样,挡风板上部折向屋面成倾斜状,以防止任何角度的飘雨。(3)在高侧排风窗下口部位的墙面与垂直挡风板之间,增设水平遮风板,且不留设排雨水的缝隙。这样一方面可避免风雨由缝隙灌入厂房内,另一方面还可避免大量带尘雨水由缝隙下泻污染墙面及下部侧窗,对厂区外环境不利。建议设置水落管,做有组织排水处理。近些年来,通风天窗出现的类型较多,除上述几种类型外,常用的还有横向天窗、井式天窗、球形天窗等。其中球形天窗亦属全封闭式的,不会产生飘雨现象;其他几种类型天窗飘雨的部位及原因与矩形天窗类似,故均可参照本文前述的分析及改进原则予以治理。

参考文献：

［1］苏永森,刘锦梁.工业厂房通风技术[M].天津科学技术出版社,2000.

厂房设计论文范文第5篇

[关键词]：结构设计 厂房 结构设计优化

引言

钢结构工业厂房在我国应用的时间并不长，其具体的设计技巧都还在探索阶段。虽然钢结构工业厂房有很多优点,但作为一种材料,它也有很多缺点,例如防火性能差、易锈蚀等，在设计的过程中一定要考虑到这些因素。在钢结构工业厂房的设计期间，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计,其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。

一、对钢结构工业厂房支撑系统的设计原则

为了保证钢结构厂房的空间工作,提高其整体刚度,承受和传递纵向水平力,防止杆件产生过大的变形,避免压杆失稳,以及保证结构的整体稳定性,应根据厂房结构的形式,车间吊车的设置,振动设备以及厂房的跨度、高度,温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统,并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素,并影响温度应力的大小,下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部,使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时,一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑,但温度区段的长度大于150 米时,为了保证厂房的纵向刚度,应在温度区段内设置两道下段柱支撑,其位置应尽可能布置在温度区段中间三分之一的范围内,为了避免过大的温度应力,两道支撑的中心距离不宜大于72 米。

二、对钢结构工业厂房抗震性设计

在对钢结构工业厂房做抗震设计时应注意:首先，在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布,使厂房受力均匀,变形协调,尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响，厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架,以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形；其次，钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成,所以合理布置支撑系统,保证厂房结构整体稳定性,对钢结构厂房尤为重要；最后，在地震作用下,存在着低周疲劳作用,设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计,应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件能进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。

三、钢结构工业厂房耐热能力设计

钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度降低,塑性增大;温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构塌落。因此,当钢结构表面温度处于150℃以上时,必须做隔热及防火设计（通常是涂耐热涂料来解决）。

四 屋面支撑系统及屋面设计

屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑；在无檩体系中，大型屋面板有三点和屋架焊接，可起到上弦支撑作用，但考虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。

屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑，根据《屋面工程技术规范》的规定，屋面坡度最小为5％，在积雪较大的地区，坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验，单坡屋面长度宜控制在70m以内。

目前，市场上钢结构屋面的做法常用的有两种：①刚性屋面：双层彩色压型钢板内夹保温棉；②复合柔性屋面：由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。

五 立面设计

轻钢结构的建筑主要有把握以下4个方面的特征：规模、线条、色彩、变化。 钢结构厂房的立面主要由工艺布置来决定，在满足工艺的要求下力求立面简洁恢宏同时使节点尽量简单统一。彩色压型钢板使得轻钢厂房的建筑表现得体形轻盈色彩丰富，明显优于传统钢筋混凝土结构的沉重单一。在轻钢厂房的设计中常采用跳跃性色彩和冷色调，重点突出主要出入口、外天沟、收边泛水等地方，既体现了现代化厂房的恢宏气势，又丰富了立面效果。

土结构厂房，外墙维护为砖砌体，外装修为涂料或面砖，辅以色带，由于混凝土屋面设置采光窗效果不理想，设计时通常在墙面设置大量的采光窗。但对于维护墙为彩色压型钢板的钢结构厂房来说则不然。线条是表现轻钢结构建筑风格最独特的特征，均匀的线条或横或竖，使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感，体现了强烈的现代工业气息。若在墙面设置大量采光窗，则破坏了墙面的线条造型，同时，轻钢结构屋面可以大量使用屋面采光板，采光均匀，同时兼可解决厂房通风问题。

结论

本文就钢结构厂房的结构设计优化做了比较详细的阐述，笔者以为，在具体设计过程中，应该根据各个项目的具体特点进行建筑结构设计，使设计安全可靠，经济合理且美观大方的同时，保证结构设计的质量达到一个最优值。