车间布置设计（PPT46页)

第6章车间布置设计制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:432厂房建筑和车间组成3化工车间的布置设计4设备布置图1概述第14章车间布置设计制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43车间布置设计是制药工程设计中的一个重要环节。车间布置是否合理，不仅与施工、安装、建设投资密切相关，而且与车间建成后的生产、管理、安全和经济效益密切相关。因此，车间布置设计应按照设计程序，进行细致而周密的考虑。车间布置设计是一项复杂而细致的工作，它是以工艺专业为主导，在大量的非工艺专业如土建、设备、安装、电力照明、采暖通风、自控仪表、环保等的密切配合下，由工艺人员完成的。因此，在进行车间布置设计时，工艺设计人员要善于听取和集中各方面的意见，对各种方案进行认真的分析和比较，找出最佳方案进行设计，以保证车间布置的合理性。1.概述制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43原料药车间和制剂车间都是常见的制药车间。原料药作为精细化学品，属于化学工业的范畴，其车间设计与一般的化工车间具有许多共同点。但药品是一种特殊商品，其质量好坏直接关系到人体健康、疗效和安全。为保证药品质量，原料药车间的成品工序(精制、烘干、包装工序)与制剂车间一样，其生产环境都有相应的洁净等级要求。1.概述制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43在进行车间布置设计时，设计人员应熟悉并执行有关的设计规范和规定，如《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)、《石油化工企业设计防火规定》(GB50160-99)、《化工企业安全卫生设计标准》(HG20571-95)、《工业企业厂界噪声标准》(GB2348-90)、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》(GB50058-92)、《药品生产质量管理规范》(国家药品监督管理局，2010年修订版)、《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ19-87)等。1.1车间布局设计的原则制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43车间布置设计是在工艺流程设计、物料衡算、能量衡算和工艺设备设计之后进行的,因此,一般已具备下列设计基础资料：不同深度的工艺流程图，如初步设计阶段带控制点的工艺流程图、施工阶段带控制点的工艺流程图。物料衡算、能量衡算的计算资料和结果，如各种原材料、中间体、副产品和产品的数量及性质；三废的数量、组成及处理方法；加热剂和冷却剂的种类、规格及用量等。工艺设备设计结果，如设备一览表，各设备的外形尺寸、重量、支承形式、操作条件及保温情况等。厂区的总平面布置示意图，包括本车间与其它车间及生活设施的联系、厂区内的人流和物流分布情况等。其它相关资料，如车间定员及人员组成情况，水、电、汽等公用工程情况，厂房情况等。1.1车间布局设计的原则制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43在进行车间布置设计时，一般应考虑下列因素：本车间与其它车间及生活设施在总平面图上的位置，力求联系方便、短捷。满足生产工艺及建筑、安装和检修要求。合理利用车间的建筑面积和土地。车间内应采取的劳动保护、安全卫生及防腐蚀措施。人流物流通道应分别独立设置，尽可能避免交叉往返。对原料药车间的精制、烘干、包装工序以及制剂车间的设计，应符合《药品生产质量管理规范》的要求。要考虑车间发展的可能性，留有发展空间。厂址所在区域的气象、水文、地质等情况。1.2车间布置设计应考虑的因素制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43收集有关的基础设计资料确定车间的防火等级设计人员根据生产过程中使用、产生和贮存物质的火灾危险性，按《建筑设计防火规范》和《石油化工企业设计防火规定》，确定车间的火灾危险性类别。确定车间的洁净等级对于有洁净等级要求的车间，设计人员应根据《药品生产质量管理规范》的要求，确定相应的洁净等级。1.3车间布置设计的程序制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43初步设计根据带控制点的工艺流程图、设备一览表等基础设计资料，以及物料贮存运输、辅助生产和行政生活等要求，结合有关的设计规范和规定，进行初步设计。初步设计的任务是确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布局；确定车间场地及建(构)筑物的平面尺寸和立面尺寸；确定工艺设备的平面布置图和立面布置图；确定人流及物流通道；安排管道及电气仪表管线等；编制初步设计说明书。1.3车间布置设计的程序制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43施工图设计初步设计经审查通过后，即可进行施工图设计。施工图设计是根据初步设计的审查意见，对初步设计进行修改、完善和深化，其任务是确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置；确定设备的安装方案；确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸；确定管道及电气仪表管线的走向等。在施工图设计中，一般先由工艺专业人员绘出施工阶段车间设备的平面及立面布置图，然后提交安装专业人员完成设备安装图的设计。制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43车间布置设计通常采用两阶段设计即初步设计和施工图设计。在初步设计阶段，车间布置设计的主要成果是初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图；在施工图设计阶段，车间布置设计的主要成果是施工阶段的车间平面布置图和立面布置图。1.4车间布置设计的成果制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:432.1建筑的分类2.2厂房建筑的定位尺寸2.3常见工业厂房2.4车间组成和布置形式2.厂房建筑和车间组成制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43建筑是建筑物和构筑物的总称。凡用于人们在其中生产、生活或进行其它活动的房屋或场所，均称为建筑物，如车间、住宅、教学楼、办公楼、体育馆等；而人们不在其中生产、生活的建筑，则称为构筑物，如水塔、烟囱、桥梁等。建筑的种类很多，特点不一，可按不同的方式进行分类。例如，按主要承重结构的材料不同，建筑可分为砖木结构建筑、砖混结构建筑、钢结构建筑、钢筋混凝土结构建筑等。又如，按层数不同，可将厂房建筑分为单层厂房、多层厂房和混合层数厂房；将住宅建筑分为低层(1~3层)、多层(4~6层)、中高层(7~9层)和高层(10~30层)住宅。2.1建筑的分类制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43厂房建筑的定位尺寸可用柱距和跨度来表示。厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格称为柱网，沿厂房长度方向的各承重柱自左向右用、、依次编号，在与厂房长度方向垂直的方向上，各承重柱自下而上用、、依次编号。厂房建筑的柱、墙及其它构配件均以定位轴线为基准标定其位置及标志尺寸。厂房建筑的定位轴线包括纵向定位轴线和横向定位轴线，其中纵向定位轴线与厂房的长度方向平行，横向定位轴线与厂房的长度方向垂直。相邻纵向定位轴线间的距离称为跨度，横向定位轴线间的距离称为柱距。231ABC2.2厂房建筑的定位尺寸制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43图14-1厂房建筑的定位尺寸大门大门12跨度大门柱距跨度大门窗子纵向定位轴线横向定位轴线34567ABC变形缝2.2厂房建筑的定位尺寸制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43厂房的平面形式主要有长方形、形、形和形，其中长方形厂房具有结构简单、施工方便、设备布置灵活、采光和通风效果好等优点，因此是最常用的厂房平面形式,尤其适用于中小型车间。当厂房较长或受工艺、地形等条件所限，厂房的平面形式也可采用形、形、形等特殊形式，此时应充分考虑采光、通风、交通通道、进出口等问题。在确定厂房的平面形式时，既要考虑生产工艺要求，又要考虑地形等自然条件以及土建施工的可行性、合理性和经济性。因此，工艺、土建等专业的设计人员应密切配合，对各种方案进行认真的分析和比较，以确定适宜的厂房平面形式。2.3常见工业厂房----平面形式制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43根据生产工艺要求，工业厂房的层数可以是单层，也可以是多层或单层和多层相结合的形式。一般情况下，单层厂房的投资较少，利用率较高，缺点是占地面积较大。常见制药厂房的剖面形式如图8-2所示。2.3常见工业厂房----层数制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43图14-2常见制药厂房的剖面形式(a)单层厂房(b)有天窗的单层厂房(c)多层厂房(d)有天窗多层厂房(e)有内走廊多层厂房(f)有内走廊及天窗多层厂房2.3常见工业厂房----层数制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43为提高自然采光和通风效果，并考虑到建筑的经济性，厂房的宽度不能太大。一般情况下，单层原料药厂房的宽度不宜超过30m，多层则不宜超过24m。对于采用人工照明的单层洁净厂房，其宽度可根据需要增加。厂房的常见宽度有9m、12m、15m、18m和24m。宽度较小的单层厂房内一般不设立柱，即采用单跨，跨度为厂房的宽度。宽度较大的单层厂房或多层厂房，厂房内常设有立柱，其跨度一般为6m。对有内走廊的厂房，内走廊间的跨度一般为3m(内走廊宽度)。厂房的宽度通常为2~3跨，柱网按6-6、6-3-6、6-6-6的形式布置，如6-3-6表示厂房有三跨，跨度分别为6m、3m和6m，中间的3m为内走廊的宽度。厂房的长度由生产规模和工艺要求决定，柱距一般为6m。常见工业厂房的柱网如图14-3所示。2.3常见工业厂房----结构尺寸制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:436000D3000CBA600060001260006000600060006000600060003456789D6000CBA6000600060006000600060006000600060006000123456789(a)内廊式柱网(b)方格式柱网2.3常见工业厂房----结构尺寸制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43车间一般包括生产区、辅助生产区和行政生活区三部分，各部分的组成与产品种类、生产工艺流程、洁净等级要求等情况有关。2.4车间组成和布置形式制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43:::厕所等。息室、更衣室、浴室、如办公室、会议室、休行政生活区成品仓库等。通风空调室、原材料及验室、机修室、、变电配电室、车间化如真空泵室、压缩机室辅助生产区、控制室等。、成品工段、回收工段如原料工段、生产工段生产区化工车间图14-4一般化工车间的组成:::浴室、厕所等。公室、休息室、衣室、空气吹淋室、办如换鞋室、更衣室、存行政生活区。调机室、变电配电室等分析室、真空泵室、空量室、配料室、料清洁室、灭菌室、称如物料净化室、包装材辅助生产区如洁净区或洁净室。生产区制药洁净车间图14-5制药洁净车间的组成2.4.1车间组成制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43根据生产规模、生产特点以及厂区面积、地形、地质等条件的不同，车间布置形式可采用集中式或单体式。若将组成车间的生产区、辅助生产区和行政生活区集中布置在一栋厂房内，即为集中式布置形式；反之，若将组成车间的一部分或几部分分散布置在几栋独立的单体厂房中，即为单体式布置形式。2.4.2车间布置形式制作人:王志祥等PharmaceuticalEngineering08:43一般地，对于生产规模较小，且生产特点(主要指防火防爆等级和毒害程度)无显著差异的车间，常采用集中式布置形式，如小批量的医药、农药和精细化工产品，其车间布置大多采用集中式。而对于生产规模较大或各工段的生产