食品工厂厂房建筑Jianzhu

《食品工厂厂房建筑Jianzhu》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品工厂厂房建筑Jianzhu（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第四章 食品工厂厂房建筑 无论食品工厂的新建、还是改建和扩建，工艺技术人员都要进行食品工艺设计，而食品工厂工艺设计必须对非工艺设计部分提供设计参数和要求。因此，食品工艺技术人员，了解厂房建筑的基本知识，不仅有利于设计工作的正常进行，而对于工艺路线的合理安排，工艺方案的正确实施等方面都十分重要。 第一节 食品工厂厂房建筑的分类 食品工厂厂房建筑按其在生产中的用途不同可分为： （1）生产车间 是进行食品加工的主要场所。在生产车间中，进行原料处理、加工、整理、包装等主要工艺流程，布置有较多的生产加工机械和输送设备，建筑面积较大，生产人员较多。生产车间是食品生产企业的重要部分，其建筑应适应生产工艺的要

2、求。 （2）辅助生产车间 是配合或直接为生产车间服务的车间，如配料室、化验室、检验室、机修车间等，其建筑标准应与其使用性质、规模相适应。 （3）动力用厂房 是为全厂提供动力、能源的建筑物，如给排水设施用房、锅炉房、配电室等。这类厂房中进行的生产常有一定的危险性和散发出污染物等情况存在，故这类厂房必须具有足够的坚固耐久性，妥善的安全设施和良好的使用质量。 （4）仓库 仓库为存放加工原料、包装材料、成品等的建筑物。这类建筑物应根据所储物质的不同，满足相应的温度、湿度等方面的要求。 （5）办公、生活设施 办公楼、宿舍、食堂、浴室等建筑物虽不属于厂房范畴，但因与生产密切相关，在食品工厂设计时也应充分考

3、虑。 第二节 厂房建筑的基本形式 食品生产的多样性，决定了生产食品的厂房形式也多种多样。 一、按厂房的层数分类 按厂房的层数不同，食品工厂厂房建筑的基本形式有两种：单层厂房和多层厂房。多层厂房能节约用地，应优先选择。多层厂房由于楼下不能利用天窗自然采光，若车间采光达不到要求，就应采取人工照明。 单层厂房和多层厂房可以是单跨或多跨。跨数的多少主要视生产及设备布置和建筑结构的要求而定。纵向柱距多采用 6m。建筑结构一般采用钢筋混凝土结构或混合结构，如图 4l 所示为三层双跨钢筋混凝土结构厂房。也有少数单层厂房采用砖木结构。 二、按厂房的跨数分类 按厂房的跨数分，食品工厂厂房可分为单跨厂房和多跨厂房

4、。 （1）单跨厂房 是指在厂房横向具有两个支承点的厂房，两支承点间的距离即为跨度。单跨厂房在食品工厂中较为多见，其优点是结构简单，采光和通风好。 （2）多跨厂房 是指具有两个及两个以上跨度的厂房。图 42 所示为不等高双跨钢筋混凝土结构厂房。当食品生产的性质不同或食品设备的高低不一致时，采用不等高跨度厂房可以节约厂房建筑空间。在食品工厂中，主生产车间和辅助生产车间、同一加工工艺流程中不同加工要求的设备间均可采用这种形式。图 43 所示为三跨连续厂房。把生产性质相类似的几条生产线联合起来，组成一个大厂房。多跨连续厂房不仅横向总宽度大，而且纵向尺寸往往也很大。这种大尺寸厂房的中间光线，可由天窗获得

5、（图 44），或通过人工照明。 三、按厂房的结构类型分类 按厂房的结构类型分，食品工厂厂房可分为以下几种类型。 l砖木结构 图 45 所示为单层单跨砖木结构厂房。砖木结构的特点是砖墙为承重墙，砖墙砌置在下面的基础上。屋顶的支承构件采用木制屋架，屋架支承在砖墙上。 砖木结构的厂房跨度通常采用 915m，若墙承受的载荷比较大时，应在两墙之间用砖砌壁柱加强。 砖木结构的优点是构造简单、施工容易、造价低廉，但这种结构的厂房高度较低、强度小、防火防腐能力差且不抗震，故仅适用于临时生活用房，或对生产条件要求不高的小型生产车间和辅助生产车间。 2砖石钢筋混凝土混合结构 这类建筑物的楼板和屋盖为钢筋混凝土制作

6、，砖墙承重。这种结构造价比较低，耐用程度介于砖木结构与钢筋混凝土结构之间，一般用于没有很大载荷的车间或储藏条件要求不高的仓库。 3钢筋混凝土结构 钢筋混凝土是指由水泥、砂子、石子和水经过适当搅拌、浇灌结硬，并配有钢筋的混凝土。在钢筋混凝土结构中，梁、柱、楼板、屋架、屋面板均由钢筋混凝土制成，墙用砖或其他材料砌成，墙体仅起隔离围护的作用，不再作为承重构件，建筑物的重量及载荷主要由钢筋混凝土柱承受，然后传给基础、大地。 这种结构的厂房层数、跨度都无严格限制，门窗大小及位置都比较灵活，且钢筋混凝土可在建筑工厂预制成各种构件，符合建筑工业统一化的要求，因而在食品工厂中得到广泛应用。图 46 为单层钢筋

7、混凝土结构厂房。 4钢钢筋混凝土结构 这种结构的厂房跨度大，屋顶采用钢结构，其他主要承重构件均为钢筋混凝土结构。 5钢结构 梁、柱、屋架等均为钢制，墙用砖或其他材料制成，楼板用钢或钢筋混凝土制成。这种结构的厂房跨度大、强度高、造价昂贵。 第三节 厂房建筑的组成和作用 厂房建筑主要是由地基、基础、墙、柱、梁、楼板、地面、屋顶、楼梯、门、窗等部分组成的。 一、地基 承受厂房或工程构筑物的自重及其所有荷载的土层称为地基。地基必须具有足够的强度和稳定性，以保证厂房或工程构筑物的坚固和安全。地基可分为天然地基和人工地基两种。天然地基不需要进行人工加固，即可砌置建筑物的基础。作为天然地基的土壤必须具有足够

8、的强度和稳定性，在外荷载作用下不会产生过大变形。若土壤不符合上述条件，必须对其进行人工加固，经人工加固作为地基的土壤叫人工地基。人工地基制作的方法有：夯实法、换土法、桩基、水泥灌浆法等等，应用哪一种方法视具体条件而定。 二、基础 基础是建筑物的下部结构，埋在地面以下。它承受厂房或工程构筑物的自重以及其上的全部荷载，并把这些荷载传给地基。 基础的选择取决于建筑物的结构形式、荷载的大小。地质水文条件、材料供应及施工条件等因素。基础的几何尺寸按计算确定， 作为基础的材料有砖、毛石、混凝土、毛石混凝土和钢筋混凝土等。 基础的形式有独立基础、带形基础、交叉带形基础、联片（板式）基础及装配式基础等等。如图

9、 47 所示为独立基础，当上部传来的荷载为集中荷载时，可采用此形式。纵向连续的基础称带形基础或条形基础，一般设于砖墙下部，必要时在柱下亦可设置，如图 48 所示。图 48a 为墙下带形基础，图 48b、c为柱下带形基础。当柱下独立基础相距很近或厂房整体性要求较高，分开设置基础在结构、施工和经济上不合理时，可设置柱下带形基础。 带形基础的整体性好、刚度大、荷载分布均匀，但使用材料较多。 当一个方向的带形基础及其他形式的基础，不能满足要求，或需加强基础的整体性以便承受整个建筑物的重量时，可以采用交叉带形基础或联片式基础。联片式基础一般用于土壤特别松软的地方，如图 49 所示。 装配式基础又称环形基

10、础，如图 410 所示。这种基础是常用于柱下的独立基础，它的施工方法是在工厂预制或在现场浇铸，厂房建筑中多用现场浇铸，在基础上预留柱的承插口，待柱就位后，用高标号砂浆填塞。 基础埋置的深度应考虑各方面的因素。通常应将基础埋置在当地土层最大冻结深度以下、地下水位以上。 三、墙 墙是厂房建筑的重要组成部分。墙的作用主要有承重。分割、保温、隔声、防雨、防风等。墙可分为承重墙和非承重墙。当厂房为墙体承重结构时，一般外墙为承重墙，内墙可能是承重墙或非承重墙；当厂房为钢筋混凝土结构时，外墙只起围护作用，与内墙一样为非承重墙。 墙体的常用材料是砖或砌块，用砂浆胶结材料砌筑成一体。 砖按材料可分为粘土砖、灰砂

11、砖、炉渣砖等；按其品种分为实体砖、空心砖、多孔砖等；按其规格又可分为标准砖和非标准砖等。 标准砖的基本尺寸为 240mml15mm53mm，加上 10mm 的灰缝，在长、宽、高方向刚好有倍数的关系，而且可以做到有规律地“错缝搭接” 。一般砖墙的规格有一砖墙（厚 240mm） 、一砖半墙（厚 370mm）、二砖墙（厚 490mm） 。在厂房建筑中也有采用保温砖（如冷库、啤酒后发酵间等） 。大型板材等作墙体的。 四、柱 柱是厂房建筑物的承重构件，它承受屋顶、楼板、墙、梁及水平风力所传来的荷重，所以柱要有足够的抗压强度和抗弯能力。柱按所处位置分为外柱和内柱，按材料可分为砖柱、钢筋混凝土柱和钢柱等。

12、砖柱适合于中小型厂房，常见规格有：370mm370rum，370mm490mm，490mm490mm 等。 钢筋混凝土柱一般为方形、长方形、工字形、管形等，如图 4l1 所示。其支撑能力是随着纵向钢筋的配置数量（钢筋百分率）、混凝土的强度（标号）和柱的高度及两端支撑情况变化的。方形和长方形柱外形简单、制作方便，两个方向受力性能较好，但用料多、自重大，常见的截面尺寸有 400m400mm、400mm600mm。工字形柱是将横截面受力较小的中间部分省去，节约混凝土 3050，但其制作较复杂，其常见截面尺寸有 400mm600mm 或 400mm600mm以上。管形柱的自重轻、受力合理、强度高，但节

13、点构造比较复杂，与墙连接不好。外墙和柱之间的相对位置通常有四种方案，如图 412 所示。 l）图 412a 为外墙的内面与柱的外边缘相重合，这种方案具有构造简单、施工方便、热工性能好，便于基础梁与连系梁等构、配件的定型化和统一化等优点。在单层厂房建筑中应用较多。 2）图 412b 为把柱部分嵌入墙内，此方案比方案 a 稍节省占地面积，并能增强柱的刚度。但要增加部分砍砖， 施工较麻烦，同时基础梁与连系梁等建筑构、配件也随之复杂化。 3）图 412c 和 d 基本相似，这两种方案的构造较复杂、施工不便、砍砖多且外柱露在外面易受气温变化的影响。 然而这两种方案却有节约建筑用地和能增强柱间刚度等优点。

14、 五、梁 梁是厂房建筑物的水平受力构件，它与承重墙、柱等垂直受力构件组成厂房结构的空间关系，或与柱、屋架组成框架结构的骨架。梁即能承受荷载，又能传递荷载，并且把各构件联系起来，以增强厂房建筑物的刚度和整体性。常见的梁有屋架梁、过梁、圈梁、框架主梁和连系梁、基础梁及吊车梁等。 梁的断面通常为矩形，基础梁和吊车梁多为 T 形。 图 413 所示为一钢筋混凝土厂房中基础梁、吊车梁、连系梁的位置。在框架结构中，为了使框架与外墙沉陷一致，节约外墙基础材料等原因，在框架柱基础或柱上设置钢筋混凝土梁，以代替外墙的基础，这种梁一般称为基础梁，基础梁通常设置在地面以下。吊车梁直接承受吊车传来的竖向和纵横向水平荷

15、载，并将它们传给厂房柱列。吊车梁是单层吊车厂房的重要承重构件，它的选用一般按吊车的起重能力、跨度和吊车工作制的不同，可采用不同形式。连系梁是为了保证整个厂房的刚度和整体性、保证墙柱间的联系而设置的。以上三种梁一般均由钢筋混凝土制成。 图 414 所示为厂房的边柱以及砌筑在其外侧的充填墙和支承充填墙的基础梁、窗过梁以及吊车梁的构造图。 当墙上开设孔洞时，在孔洞上部要设置过梁，以便承受孔洞上部砖墙或其他荷载。在门窗上部的梁称为门过梁和窗过梁。过梁按使用材料的不同， 分为砖过梁和钢筋混凝土过梁等。由于受力性质、荷载大小，以及建筑形式上的要求，过梁可以做成平行、拱形等各种形式。 六、楼板 楼板是承重构

16、件，应有充分的强度、刚度和最小的结构高度， 一定的耐火性、耐久性，同时应满足隔声、隔热、防火及耐腐蚀、经济合理和施工方便等要求 钢筋混凝土楼板是食品工厂中常用的楼板， 可分为整体式、装配式、混合式。 整体式楼板也称现浇式楼板。在食品工厂中当设备复杂、楼板常需预留孔洞时，可采用?纸降母纸罨炷谅濉渲锌煞治缡健喊迨降取缡浇峁辜虻谑愀叨龋迅纸睿视糜诳缍炔淮笥?7m 的厂房。梁板式由板、次梁和主梁组成，且捣制成一个整体，如图 4l5 所示，适用于大跨度厂房，但梁身占有一定的空间。 装配式楼板也称预制式楼板，将梁、楼板等预先浇注成型，使用时进行装配。这种楼板可分为空心板、槽形板和双T形板等，如图 416

17、所示。空心板（多孔板）具有隔声、隔热及板底平整等优点，允许荷载一般在 1000kgm2以内，但开洞设孔较困难。槽形板自重较轻，整体刚度较好，开设孔洞较方便，允许荷载可达到 1500kgm2，但因板底有肋，易积灰尘，卫生和隔声较差。双T形板是一种多功能的楼板结构，其优点是体形简洁、尺寸灵活，制作方便，但横向刚度差，运输、吊装中悬臂容易碰坏。 混合式楼板就是在厂房建筑中一部分采用装配式楼板，另一部分采用整体式楼板。一些食品厂的厂房楼板大部分采用装配式楼板，而为了设备布置、管道铺设和打洞的需要，部分采用现浇式楼板。 在食品厂的厂房建筑中，往往由于设备的布置、原料的输送和管道的贯穿等需要，在楼板上需开

18、设孔洞。因而在厂房设计时，根据需要应预先设计留出孔洞，否则当楼板建成后再去凿穿，不仅施工困难，而且会影响厂房结构的坚固性。楼板的开孔位置、大小、形状、用途、有无荷载等情况必须由工艺人员及时向建筑设计人员提出。当开孔尺寸较小、孔四周不受荷载时，结构的处理比较简单。反之，孔的周围应采取加强措施，方法有增加孔周板内配筋或增加次梁等。 工厂中由于设备操作的要求，在楼板上常常需设置操作平台。操作平台一般由钢材或钢筋混凝土制成，且平台上应设有栏杆以确保工人的安全。 七、屋顶 屋顶是厂房最上层的覆盖物，除要经受风吹、雨淋、日晒和霜冻等外部环境侵袭外，还要承受厂房内部环境产生的振动、温湿度、烟雾及粉尘等的作用

19、。 屋顶由承重结构（屋架、屋面梁、植条等）和围护结构（屋面板、保温层、防水层等）组成。工厂中常用的屋顶型式为平顶、单坡、双坡及其各种不同的组合。 l屋顶的承重结构 屋架是屋顶的承重结构，按材料的不同可分为木屋架、钢屋架和钢筋混凝土屋架。按屋架外形的不同可分为三角形屋架、梯形屋架、拱形屋架、折线形屋架和锯齿形屋架等。食品厂除了跨度很大的重型车间和高温车间采用钢屋架之外，一般多采用各种形式的钢筋混凝土屋架和屋面梁。 图 4-17 所示为整体式预应力钢筋混凝土屋架的几个例子，适用于跨度为1836m 的厂房，其中梯形屋架上弦坡度为 1/10l/12，对于屋面施工、修理、排水等均较方便，采用较为广泛。拱

20、形屋架的杆件受力均匀，适用于吊车吨位较大的厂房。折线形屋架的屋面坡度为 1/5l/9，受力合理、杆件断面小。用料较省，适用于屋面坡度较平缓的有模结构和大型屋面板系统的屋面。 屋面梁适用于跨度不大、有较大振动或有腐蚀性介质的厂房，可分为单坡屋面梁、双坡屋面梁和空腹屋面梁。单坡屋面梁跨度为 6m、9m 等，双坡和空腹屋面梁的跨度为 12m、15m、18m 等。屋面坡度 1/8l/2。屋面梁制造简单、施工方便、不需要支撑，但自重较大。 屋架或屋面梁上可设置模条，即钢筋混凝土楼条搁置在屋架上，小型屋面板搁置于模条上，如图 418a 所示。擦条与屋架要求联接牢固，以保证厂房的纵向刚度。当屋架或屋面梁上不

21、设置模条时，屋面板直接铺在屋架上，如图 4-18b所示。 2屋顶的围护结构 屋顶的围护结构可分为保温的与不保温的，平屋顶和坡屋顶等。平屋顶保温卷材围护结构一般由下列各层组成： （1）承重基层支承屋面上各层的荷重，并作为屋面的基层，直接搭接在屋架或模条上。 （2）隔气层防止屋内蒸汽渗人屋面保温层，以保证屋面保温层的正常功能。 （3）保温层一般采用导热性很小的物质，使室内温度较少受室外过高过低气温的影响。 （4）找平层位于保温层的的表面，作为屋面卷材的基层。 （5）防水层防止雨、雪、水侵人室内，并汇集排除。 （6）保护层是屋面的最上层，用于保护屋面。 例如钢筋混凝土屋顶，一般采用预制钢筋混凝土大型

22、屋面板作为屋面基层，大型屋面板可直接搭建在屋架上， 亦可在屋架上搭设模条，然后铺设小型屋面板。若要设保温层，可在屋面板上铺泡沫混凝土、泡沫玻璃、矿渣轻质混凝土等保温材料。找平层可用 50 号以上水泥浆抹平。防水层一般采用二毡三油或三毡四油做法，也有采用高分子合成材料、合成橡胶以及改性沥青防水材料等来做防水层，其效果较好，但造价高。 坡屋顶的坡度一般大于 10，这样使得雨水容易排除，屋面防水问题比平屋顶好解决。坡屋顶的围护结构为屋面盖料，如钢筋混凝土槽形板，波形瓦等，铺设在屋架或模条上。 八、地面 食品厂的生产车间由于卫生条件要求高，且常有腐蚀性介质排除或手推车冲击地面，因此应正确选择地面的材料

23、和构造，以满足生产和使用上的要求。 地面一般是由面层、垫层和基层（地基）组成。当它们不能充分满足使用要求或构造要求时，可增设其他构造层，如结合层、找平层、隔离层等（图 4-19）；某些特殊情况下，还需增设保温层、隔绝层、隔声层等。 面层直接承受作用在地面上的各种物理化学作用，要求其具有一定的机械强度，能防水、耐火、防爆和耐腐蚀等。面层可分为整体面层和块状面层。 垫层是承受地面荷载并将其传给地基的构造层，分为刚性垫层、半刚性垫层和柔性垫层三种。刚性垫层是用混凝土、沥青混凝土或钢筋混凝土等材料做成的垫层，它整体性好、不透水、强度大。半刚性垫层是用灰土、三合土、四合土等材料做成的垫层，柔性垫层是用砂

24、、碎（卵）石、矿渣等材料做成的垫层，它们受力后都有一定的塑性变形，但施工方便、造价低。 基层是承受地面荷载的构造层，地面上土壤压力在 0.1MPa 以上时，夯实之后可直接作为基层，否则要夯实厚度不小于 40mm 的碎石、碎砖、卵石等材料。 当面层采用块状面层时需设置结合层，以将面层牢固地粘结在垫层上，结合层通常用水泥砂浆等制成。有些地面需设防潮层，防潮层应设置在垫层与基层之间。 食品厂中常见的地面有水磨石地面、水泥地面、铁屑水泥地面、陶瓷地面、大理石地面等。 九、门 门作为人流、货流和机械设备的出入口，其尺寸不宜过大，亦不能过小。门按开关方式可分为：平开门、推拉门、弹簧门、折叠门、升降门和卷帘

25、门等。门按用途可分为：普通门。车间大门、防火门及疏散用门等。 单扇平开门和双扇平开门分内开和外开两种，在门开启时要占有一定的面积。一般在走廊两旁的最好用内开门，但为了舒畅和便于人流疏散，最好用外开门。 单扇推拉门和双扇推拉门的特点是占地面积小，缺点是关闭不严密。可用于各种仓库和个别生产车间设备进出的大门。 弹簧门就是在开启后靠弹簧的弹力能将门自动关闭，用在需要自动关门的房屋。 折叠门的优点与推拉门一样，但开关不方便，易损坏。 升降门和卷帘门不占使用面积，只需在门洞上部留有足够的上升高度。开启方式可分为电动和手动，它们制作复杂、造价较高。 车间普通门主要是考虑人的通行和小型工具的进出，门的尺寸不

26、要求很大，一般单扇门规格（宽高，宽、高的单位：mm，以下同）有：10002200；10002700。双扇门规格有：15002200；15002700；22002700。车间大门主要是满足机器设备、货物和交通工具的进出，其尺寸应比通过的满载货物车辆的轮廓尺寸加宽 6001000mm，加高 400500mm。大门尺寸应符合建筑模数协调标准的规定，以 300 mm 为扩大模数进级，减少大门类型，便于采用标准构配件。一般通过电瓶车的大门尺寸为：2100 2400；2400 2400。通过一般载重汽车的大门洞尺寸为：30003000；30003300；3300 3000；33003600。通过重型载重汽

27、车的大门洞尺寸为：36003600；3600 4200。图 420 为几种常见大门的开启方式。 十、窗 厂房建筑的窗分为侧窗和天窗。 1侧窗 为了保证生产车间天然采光和通风的要求，车间通常都设置侧窗。只有在特殊情况下才采用人工采光和机械通风。生产车间工人坐着工作时，窗台的高度可取 800900mm，工人站着工作时，窗台高度可取 10001200 mm。厂房常用的侧窗有：平开窗、推拉窗。固定窗、悬窗和立旋窗等。 平开窗构造简单，开关方便，但防雨较差，风雨大时易从窗口飘进雨水。这种窗不便于设置联动开关器，只能用手逐个开关，故一般布置在较低部位。在食品工厂生产车间，双层内外开平开窗（一层纱窗、一层玻

28、璃窗）比单层内外开平开窗（一层玻璃窗）用得多。 推拉窗不占使用空间，但密封不是很好，一般布置在较低部位。 固定窗构造简单，造价较低，只作采光，不作通风。一般用在房屋的层高较高、侧窗的窗洞亦较高时的上下部之组合窗中，如图 1421 所示。 悬窗可分为上悬窗、中悬窗和下悬窗。这种窗便于采用侧宙开关器进行启闭，是车间外墙上部理想的窗型。其缺点是构造较复杂。 立旋窗沿垂直轴转动，可装置手拉联动开关设备，启闭方便，通风性好，但密闭性差。 当侧窗洞口尺寸较大时，常采用侧窗的组合形式。为了便于安装开关器，侧窗组合时，在同一横向高度内，应采用相同的开启方式（图 421） 。 侧窗洞口尺寸的数列，应符合建筑模数协调标准的规定，以利窗的标准化和定型化。侧窗洞口宽度一般在 9006000mm 之间，2400mm 以内以 300mm 为扩大模数进级；2400mm 以上以 600mm 为扩大模数进级。侧窗洞口高度一般在9004800mm 之间，12004800mm 之间.