車間布局設計是工藝設計的重要組成部分，關系整個車間的命運。布局設置是從顧客需求開始，圍繞作業員設計工序流動，最終的目的是使作業流程中的浪費和過載達到最小化、使車間透明化、消除經驗式的管理弊端，使空間和勞動力得到最大限度的利用。
01
一、車間布置設計的目的與重要性
1、目的：對廠房的配置和設備的排列作出合理的安排，并決定車間、工段的長度、寬度、高度和建筑結構型式，以及各車間之間與工段之間的相互聯系。
2、重要性：是工藝設計的重要組成部分，關系整個車間的命運。
3、依據：
① 生產工藝流程圖;
② 物料衡算數據及物料性質、包括原料、半成品、成品、副產品的數量及性質;三廢的數量及處理方法;
③ 設備資料，包括設備外形尺寸、重量。支撐形式、保溫情況極其操作條件，設備一覽表等;
④ 公用系統用量，供排水、供電、供熱、冷凍、壓縮空氣、外管資料等;
⑤ 土建資料和勞動安全、防火、防爆資料;
⑥ 車間組織及定員資料;
⑦ 廠區總平面布置，包括本車間與其它生產車間、輔助車間、生活設施的相互聯系，廠內人流物流的情況與數量;
⑧ 有關布置方面的一些規范資料。
4、組成 ：
① 工廠組成：生產車間、輔助車間、動力車間、倉庫和堆場部分、三廢治理部分、廠前區行政福利部分。
② 工廠生產車間的內部組成：
生產、輔助、生活等三部分;
生產部分：原料工段、生產工段、成品工段、回收工段等;
輔助部分：通風空調室、變電配電室、車間化驗室、控制室等;
生活行政部分：其中包括車間辦公室、會議室、更衣室、休息室、浴室以及廁所等。
二、車間布置設計的原則與內容
1、車間布置設計的原則
要求：技術先進、經濟合理、節省投資、操作維修方便、設備排列簡潔、緊湊、整齊、美觀。
(1)車間布置應符合生產工藝要求的原則
(2)車間布置應符合生產操作要求的原則
① 每一個設備要考慮一定的位置。
② 設備布置應考慮為操作工人能管理多臺設備或多種設備創造條件。
③ 設備布置不宜過擠或過松，宜盡量對稱緊湊，排列整齊，充分利用空間。
④ 要考慮相同設備或相似設備互相使用的可能性和方便性
⑤ 設備的自動測量儀表要集中控制，閥門控制集中，便于工人操作。
(3)車間布置應符合設備安裝、檢修要求的原則
① 根據設備大小及結構，考慮設備安裝、檢修及拆卸所需要的空間和面積;
② 滿足設備能順利進出車間的要求;
③ 通過樓層的設備，樓面上要設置吊裝空;
④ 考慮設備的檢修和拆卸以及運送所需要的起重運輸設備。
(4)車間布置應符合廠房建筑要求的原則
① 凡笨重設備或運轉時會產生很大振動的設備應布置在廠房的底層;
② 有劇烈振動的設備，其操作臺不得與建筑物的柱子、墻連在一起;
③ 設備布置時，要避開建筑的柱子以及主梁;
④ 廠房操作臺要統一考慮;
⑤ 設備不應該布置在建筑物的沉降縫或伸縮縫處;
⑥ 在廠房的大門或樓梯旁布置設備時，要求不影響開門和行人出入;
⑦ 在不嚴重影響工藝流程順序的原則下，將較高設備盡量集中布置。
(5)車間布置應符合節約建設投資要求的原則
① 可露天或半露天的設備，盡量采用半露天或露天設計;
② 廠房采用非高層化設計;
③ 工藝管道集中布置，減少管線投資和節約能耗;
④ 盡量采用一般的土建結構;
⑤ 設備的操作面盡可能與通道安排在同一側。
(6)車間布置應符合安全、衛生和防腐蝕的要求
① 工廠車間衛生是正常生產的首要環節;
② 要為工人操作創造良好的安全衛生條件;
③ 易燃易爆車間要考慮方便工人疏散和防火滅火措施;
④ 凡產生腐蝕性介質的設備，其基礎、設備周圍地面、墻、柱都要采取防護措施。
(7)車間布置應符合生產發展的要求。
2、車間布置設計的內容
車間布置設計的內容可分為廠房布置和設備布置。廠房布置是對整個車間的廠房和各個組成部分，按照它們在生產中和生活中所起的作用進行合理的平面布置和安排;設備布置是根據生產流程情況及各種有關因素，把各種工藝設備在一定的區域內進行排列。
(1)車間布置設計時重點考慮的問題：
① 最大限度地滿足工藝生產、設備維修的要求
② 充分有效地利用本車間的建筑面積和建筑體積
③ 為將來的發展和廠房擴建留有余地
④ 勞動安全與工業衛生設計符合有關的規范和規定
⑤ 與總體設計相配合，力求做到與相關車間連接方便，布置緊湊，運輸距離短
⑥ 避免人流和物流平面交叉
⑦ 充分注意建廠地區的氣象、地質、水文等條件對車間工藝布置的特殊要求
⑧ 征求和了解其它專業對車間工藝布置的特殊要求
(2)廠房布置：
① 廠房布置通常采用集中式布置和分散式布置兩種形式，廠房布置主要有平面布置和立面布置
② 廠房的平面布置主要是確定廠房面積和柱網布置，包括：生產區域的劃分、生產線的組織、廠房面積的組成。廠房平面布置的要求：
a、合理規劃廠房出入門口、通道、樓梯和過橋的位置
b、各種地下建筑物如排水溝、電纜溝、工藝設備管道的地溝、地坑等應統一考慮。合理安排，節約基建工程量，并且避免與建筑物基礎及設備基礎發生矛盾。
c、廠房平面布置應力求規整。
d、根據生產過程的特點和要求，有些工序需留足必須的儲存、堆放面積
e、可在露天設置設備，節約投資
③ 廠房立面布置即空間布置，主要確定廠房的高度和層數，廠房立面布置應力求簡單，避免層數過多和層高過高，廠房的立面布置應注意整齊、美觀。
(3)設備布置：
設備布置就是把車間內的各種設備按照工藝流程要求加以定位，除了主機設備外，還包括附屬設備，工藝管道，檢修設備。
主要設備要與廠房建筑的主要柱網相對定位，設備與設備之間也要相對定位，設備布置主要取決于生產流程和設備安裝和操作檢修的需要，同時也要考慮其它專業對布置的要求。設備布置要求：
a、重型設備以及在運轉中產生較大振動的設備要有一段間隔
b、工藝管道應盡量集中布置，力求管線最短，轉彎最少且布置整齊
c、設備沿墻布置時，應注意不要影響門窗的開啟，不妨礙廠房的采光和通風
d、為安裝與檢修時調運設備或部件或在日常生產中吊運其它物件，通常在樓板上設置吊物孔，各層樓板的吊物孔一般上下對正，可貫通吊運
e、在設備上方不設置永久性起重設施時，應預留足夠的空間和面積，以架設臨時起重裝備。
02
一、車間布置設計的步驟與方法
(1)準備資料
① 管道儀表流程圖;
② 設備一覽表(包括設備外形尺寸、重量、支撐形式及保溫情況);
③ 廠區總平面布置圖(包括本車間同其他生產車間、輔助車間、生活設施的相互聯系，廠內人流物流的情況與數量)。
④ 有關規劃和標準
(2)確定各工段的布置方式
① 露天布置
優點：建筑投資少、用地少省，利于安裝和檢修，通風、防火、防爆等。化工廠的設備布置優先考慮露天布置。
缺點：操作條件差，自控要求高，受大氣影響等。
② 室內布置
優點：氣候影響小，勞動條件好，適應于小型化工裝置、間歇操作、操作頻繁、在氣溫較低的 地區或有特殊要求的設備。
缺點：建筑造價較高。
(3)確定廠房布置和設備布置方案
采用按流程布置和同類設備集中布置的方案。同時注意車間內交通、運輸和人行通道以及維修場地與空間的安排。
(4)繪制車間布置草圖
將廠房和所有設備按1:100或1：50繪于圖上，經反復調整確定最經濟合理的方案。
(5)繪制車間設備布置圖
2、廠房布置設計
車間整體布局根據生產規模、生產特點、廠區面積、廠區地形及地址條件，可采用以下兩種方式布置：
① 規模較小的車間，各工段聯系緊密，生產特點無顯著差異時，可將車間的生產、輔助、生活部門集中布置在一幢廠房內。
② 生產規模較大，各工段生產有顯著差異，需要嚴格分開，應采用分散式廠房。
(1)廠房平面設計方案
① 直通(I型)管廊長條布置
② L形、T形管廊布置
③ 廠房的寬度
單層廠房不宜超過30m，多層廠房不宜超過24m，常用寬度有9m、12m、14.4 m、15m、18m、24m、30m等。
單層廠房常為單跨，即跨度等于廠房寬度，廠房內沒有柱子。
多層廠房寬度為6m時，可不設柱子，跨度為9m以上時，廠房中間需要立柱，兩柱間距離為跨度，常用跨度為6m。
如寬度為12m、14.4m、15m、18m的廠房，常分為6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6的形式。
一般車間的短邊(即寬度)常為2~3跨，長邊則根據生產規模及工藝要求決定。
車間布置還要考慮廠房安全出入口，一般不應少于兩個。
(2)廠房立面布置方案
① 廠房高度：考慮設備高低、安裝位置、檢修要求及安全衛生。
② 框架或磚混多層廠房，多用 5m、6m，最低≮ 4.5m，每層盡量相同。
③ 有高溫、有毒氣體廠房，應適當加高或設置拔風式氣樓(天窗)，以利于自然通風，采光及散熱。
(3)廠房布置設計注意問題
① 廠房設計首先應滿足生產工藝的要求，順應生產工藝的順序;路線最短，占地最少，投資最低。
② 廠房設計時應考慮到重型設備或震動性設備如：壓縮機、大型離心機等，盡量布置在底層，在必須布置在樓上時，應布置在梁上。
③ 操作平臺應盡量統一設計，以免平臺較多時，平臺支柱零亂繁雜，廠房內構筑物過多，占用過多的面積。
④ 廠房的進出口、通道、樓梯位置要安排好，大門寬度要比最大設備寬出0.2米以上，當設備太高、太寬時，可與土建專業協商，預留安裝孔解決，當需要有運輸設備進出廠房時，廠房必須有一個門的寬度比滿載的運輸設備寬0.5米，高0.4米以上。
⑤ 注意安全，一般層高不宜少于3.2米(單層)，樓層、平臺要有安全出口。
2、設備布置設計的步驟
(1)熟悉掌握有關圖紙、資料 在進行設備布置設計前，通過有關圖紙資料(工藝流程圖、廠房建筑圖、設備一覽表等)，熟悉工藝過程的特點，設備的種類和數量、設備的工藝特性和主要尺寸、設備安裝高低位置的要求、廠房建筑的基本結構等等情況，以便著手設計。
(2)確定廠房的整體布置(分離式或集中式)。根據設備的形狀、大小、數量確定廠房的輪廓、跨度、層數、柱間距等。確定生產用廠房及部位。
(3)認真考慮設備布置的原則，應滿足各方面的要求。
(4)繪制設備布置草圖。從第一層的平面布置入手。先繪出廠房外形輪廓，再在輪廓內進行布置。
在設備較多時用硬紙剪成裝置外形，以便隨意移動，反復布置，也可采用立體模型布置法。在進行設備布置時，可搞出幾個方案，反復評比，選出較理想的方案，繪出設備草圖。
(5)繪制正式設備布置圖。根據設備布置草圖，考慮以下因素加以修改：總管排列的位置，做到管路短而順;檢查各設備基礎大小，設備安裝、起重、檢修的可能性;設備支架的外形、結構，常用設備的安全距離;外管及上、下水管進、出車間的位置;操作平臺、局部平臺的位置大小等。
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