化工建筑設(shè)計方法簡析

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)成品提供儲存功能的建筑物及場地。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。在我國的工業(yè)建筑發(fā)展歷史中，直至19世紀(jì)50年代才開始大量進(jìn)行工業(yè)廠區(qū)的建設(shè)。工業(yè)建筑種類繁多，根據(jù)不同的分類依據(jù)，可細(xì)分為好幾小類。根據(jù)使用性質(zhì)不同，常見的工業(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)車間要求的潔凈等級又可分為普通生產(chǎn)廠房、潔凈廠房等。

1 研究范圍

本文將重點(diǎn)研究化工類工業(yè)建筑的設(shè)計方法?；S區(qū)，顧名思義，是專門生產(chǎn)化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的企業(yè)。一般來講，一個配置完整的化工廠區(qū)至少包括以下三個部分：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（包括為其提供動力的動力站、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，一些品牌意識較強(qiáng)的企業(yè)，會建設(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)計方法進(jìn)行歸納。

2 建筑設(shè)計方法概述

2.1 主要生產(chǎn)用房的建筑設(shè)計方法

2.1.1 打破建筑專業(yè)為“龍頭”專業(yè)的固有設(shè)計思想。在化工建筑中，工藝流程決定了整個建筑物的設(shè)計。房間布置、建筑高度、開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)計過程中，建筑專業(yè)往往是接收條件再予以優(yōu)化的“第二”專業(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)危險類別比較高的建筑，所以安全疏散是設(shè)計的重中之重，除了要保證平日里的安全生產(chǎn)，更要保證在事故發(fā)生時的緊急安全疏散。最后，在滿足生產(chǎn)的前提下，在開窗形式、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)的車間要給予良好的采光，在沒有供暖的生產(chǎn)車間外圍護(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)計始終?；S區(qū)的生產(chǎn)原料往往危險性較大，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)行甲乙類廠房的設(shè)計中，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)計時要首先保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理安全，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)計思想。因?yàn)閺S區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)過程復(fù)雜，輔助用房的布置要為生產(chǎn)用房提供最大的便利性。例如動力車間距離其主要服務(wù)的生產(chǎn)車間要近，這樣不僅可以減少管線的布置，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，要首先確定是全廠性還是區(qū)域性的供電設(shè)備，在整個廠區(qū)的總體規(guī)劃時，保證其走線距離短；房間布局時要考慮其進(jìn)出電纜的便捷性和經(jīng)濟(jì)性，減少管廊的長度。

2.2.2 輔助生產(chǎn)用房必須滿足特殊生產(chǎn)要求。例如會產(chǎn)生振動和噪音的生產(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范圍外，并且控制室必須做好防震減躁的措施。例如對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)計方法

2.3.1 總體布局方面：由于生產(chǎn)廠房往往會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，一定要將廠前區(qū)用房布置在整個廠區(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)計方面：廠前區(qū)的建筑通常生產(chǎn)類別為民用，我們按照民用建筑設(shè)計方法展開設(shè)計即可，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特有的功能時，例如在辦公樓中有帶有實(shí)驗(yàn)、樣品測試等功能，那么就不能單純地按常規(guī)的民用建筑進(jìn)行設(shè)計了（通常包含這些功能的建筑物生產(chǎn)類別為丙類）。這些功能建筑集合了工業(yè)生產(chǎn)建筑的火災(zāi)危險性和民用建筑的人員密集性。所以在房間布局中，要時刻把握一個原則，即“有危險性的房間”與“普通民用房間”之間必須采取防火、防污染等措施。

3 未來化工建筑設(shè)計趨勢

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)車間有毒有害氣體肆意排放，也沒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)自動化生產(chǎn)越來越多，在廠區(qū)設(shè)計中增加自動控制專業(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。

4 小結(jié)

伴隨著科技進(jìn)步，社會發(fā)展，新型化學(xué)材料的生生對廠區(qū)布局和建筑設(shè)計提出了新要求?；そㄖc民用建筑的最大區(qū)別就是其服務(wù)對象主體有所不同。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，也要保證其生產(chǎn)的安全性是建筑設(shè)計的重點(diǎn)。

近幾年，化工廠生產(chǎn)事故頻發(fā)，究其原因，無外乎前期設(shè)計不完善和后期生產(chǎn)安全無保障。化工建筑的設(shè)計方法有其獨(dú)特之處，又與民用建筑的設(shè)計有相通之處，安全疏散、防火分區(qū)成為消防部門的重點(diǎn)監(jiān)管部位，因此，必須加強(qiáng)對于建筑防爆、建筑排煙等的設(shè)計，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)。