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工业厂房范文1
关键词:厂房采暖、红外线辐射、节能
工业厂房采取传统的采暖方式,利用热源如热水锅炉、蒸汽锅炉通过管路和空气处理机组、暖风机、散热器等散热设备对厂房内空气进行加热,从而使空气对流进而达到采暖目的。在对流采暖系统中,散热设备将环绕空间中的空气加热,依靠冷、热空气比重差异进行对流换热,从而使厂房内整个环境加热到一定的温度达到取暖目的。空气对流采暖需要加热采暖空间中的所有空气,空间的长宽、高度以及建筑围护结构、保温性能、换气频率等相关因素对供热负荷的影响极大; 此外根据热力学原则,相应的采暖空间温度将会按照一定梯度分布,热空气集中上升而冷空气下降。因此,工业厂房空气对流采暖存在温度梯度大、消耗能量多、运输成本等缺点不利于节能环保策略的实施。下面谈谈燃气红外辐射采暖,其利用天然气、煤气等可燃气体进行燃烧而辐射出红外线进行供暖,原理大致同太阳光辐射地球,人类利用太阳能的原理相同,该方法通过红外线直接对目标进行辐射从而达到采暖的目的。红外线辐射器的组成为:喷嘴、引射器、点火装置、稳焰板、辐射板、反射罩、控制箱等部件。燃气红外线辐射采暖将可燃气体在辐射板表面燃烧于辐射器的表面加热至800℃以上的高温从而产生红外线电磁波,并以辐射热的形式直接加热物体,从而跳过不以空气为媒介的步骤。
热风幕是由空气加热器、低噪声风机、导向节流罩进行制作加工而成,可喷射出一定速度和温度的幕状气流,适用在大门开启频繁,每次开启时间40 min-60min 且室外温度低于-20℃时使用。实际上部分工业厂房大门每次开启时间远远超过60min ,对于不同情况要根据厂房开门时间决定装热风幕的数量,通过每年冬季运行情况观察效果。但热风幕的选型因各生产厂家的规格的不同也会有不同的效果,应根据实际情况按样本和热工性能选取,安装时建议安装在门厅上部选择上送形式,这样喷出的气流卫生且不影响建筑美观。
2.采暖方式比较分析
任何采暖系统都有辐射和对流散热同时进行作用,而单纯以空气温度高低来作为衡量采暖效果的标准是不够全面的,应该从辐射和对流的热量对人和物的综合作用进行深入考虑。用一个温度数值来表述人或物体在采暖环境中所受到环境辐射和空气对流热交换的综合作用的实际感觉。当室内温度15℃时采用对流采暖,外墙内表面温度通常会比室温低5℃,此时人的实感温度约为10.4℃。但采用辐射采暖外墙内表面温度与室内温度相差不大,如需达到相同的供热效果则实感温度同为10.4℃,室内空气温度只需13℃便可。综上所述,辐射采暖与对流采暖比较而言室内温度可以2-3℃。考虑空间较为高大或室内换气量大的情况下温度差别将更为显著。因此,在辐射采暖环境中室内空气温度虽然较低,但由于辐射热的直接作用到人体和四周环境有较高的温度, 因此人体在此环境中可大幅减少辐射散热,实际感觉相比在相同室内空气温度下的对流采暖效果较为舒适。即保持相同的卫生条件和舒适感的情况下辐射采暖环境中的空气温度可以比对流采暖时低2℃-3℃,且辐射采暖感觉更舒适和温暖。
依照室内环境卫生学相关结论,室内水平温差和垂直温差以及围护结构表面与室内中央温差越小越好,更适于人类身体且采暖引起的气流速度同时不能过大。辐射采暖在这方面相较对流采暖更具优势可谈。在对流采暖中,冷热空气将会进行一定速度的流动并不断循环,对环境卫生和人体舒适感有一定影响, 而辐射采暖极少引起空气流动。在对流采暖中,辐射散热量很小,建筑围护结构从室内空气中吸取热量并通过其表面向室外散热,外墙内表面温度比室内空气温度低 5℃左右,人体实际上置身于四周温度相对较低的墙、地面以及室内设备形成的“冷辐射”之中,从而向这些冷表面辐射热量,同时增加了人体的辐射散热量且舒适感较差。辐射采暖则为人体及周围物体吸收红外线产生的辐射热包括外墙内表面温度更接近于室内空气温度,人体可以从环境表面得到一部分辐射热量从而减少对外辐射的热量感觉到舒适。燃气红外辐射采暖系统结构为辐射器和控制器两个部分比较简单,辐射器本身既是燃烧器也为散热器,燃气红外线辐射器体积较小、重量适中,辐射器可以用软管连接拆装比较方便。可提供天然气、液化石油气、煤气可燃性气体的场所均可安装燃气红外辐射采暖系统。通过燃气管网上接在系统入口安装调压设备即可投入使用,配套设备少且节约资金又可免去资源浪费。辐射装置一般会安装于建筑物的上部可节省空间无需准备设备间,基本不占用建筑使用面积。另外对比辐射采暖与对流采暖,辐射采暖从拆装、运输成本或是占用空间角度考虑均优于对流采暖,可通过简单按接投入使用同时节约资源或可将工厂内部可利用资源进行回收利用实现节能减排。
3.结语
本次通过亲身实践和工作经历主要对比了红外线采暖方式和传统采暖方式,在采暖效果、能源消耗以及各种成本之间的关系。通过比较可以得出结论在以上几个方面:燃气红外线采暖方式比传统采用对流采暖在采暖的舒适度、能效节约和成本上均优于传统对流采暖,要根据厂房具体情况选择采暖方式,针对厂房较为高大应合理配合采暖方式,可将对流采暖与横向热风幕采暖合理分布结合,可以解决高大厂房的采暖问题,并可有效节省能源。且随着社会的发展燃气红外辐射采暖的方式将越来越普遍,很多工业厂房开始采用燃气红外采暖,因为其采暖效果佳,并且能够有效的节约能源或将工厂内的资源二次利用同时减低了采暖成本。
参考文献:
[1]工业厂房采暖系统探讨,山西建筑[J]2005,11(6):135
[2]工业厂房的采暖方式,机械工程师.[J]2008,5:109-110
[3]刘宪华,浅析工业厂房的采暖与节能,机械管理开发[J]2003,8(73):57-59
工业厂房范文2
一、现代成本管理时空的拓展
现代成本管理时空的拓展,表现在以传统的生产过程中成本控制为中心,向前后两端延伸,以产品控制为核心建立新的成本管理体系,强调科技进步是成本不断降低的源泉,开展事前、事中、事后的成本控制。扩大成本核算的内涵和外延,应着眼于全部的生产、经营过程,从产品的选项、市场调研、产品的设计、论证、开发建设及售后服务,把技术进步成本控制和经济效益有机的结合起来,实行全方位、全过程的成本管理。
(一)投资决策的成本管理观念
开发区在1997年以前作为招商引资载体的工业用厂房,只有单一的框架结构的多层厂房,它设计陈旧、功能性差、建设成本偏高,而在开发区投资的外资企业大多来自世界先进国家,对这类厂房不认可,致使厂房闲置,出租率低,企业经济效益很差。
企业要生存和发展就要寻求产品有竞争力、技术有开发力、资产有增值力、市场有应变力的高新技术产品,达到人无我有获是特殊溢价报酬。通过对总承包朗讯光缆有限公司轻钢结构厂房项目及对华铭不锈钢有限公司轻钢厂房、摩托罗拉天津厂轻钢厂房的考查,对美国公司设计加工生产的轻钢结构厂房进行周密而有远见的调查及技术论证,认为美国公司设计生产的轻钢厂房不仅在结构性能上体现出其优越性,在综合经济效益上也很有竞争力,而且钢结构工程的材料可以回收利用保护环境,符合社会可持续发展的要求,并具有商品化程度高、市场需求量大、成本低、施工快(一万平米四个月完成),从时间价值和市场价值测算,具有综合效益高的特点,因此得出预见21世纪钢结构仍将成为我国建设工程中的主要结构之一。
(二)产品设计的新观念
由于轻钢结构的自身优势,在发达国家普遍被采用,在我国上海、天津均已引进,但在北京尚属首例。作为工业用厂房成为现代化工业厂房形象的标志进入开发区,产品需求的个性化和多样化要求企业在产品设计上要体现创新观念和效益观念。
第一,产品设计的创新观念。根据招商引资的反馈信息,市场经济要求新工业厂房要具有极大限度的满足客户的需求,并具有现代管理水平,因此规划设计条件选定:
1.建立厂区环形通道,满足客户的货流要求使货车开到工厂内。
2.能源供应只选择水、电、暖,其它能源用量因不定因素太多尽量不做,减少重复投资,降低建设开发成本,但考虑增建的可能性。
3.对生产用水注意环保检测,降低环境成本。
4.各单元的最大供电容量之和大于厂区总供电能力,降低建设成本及电费价格。
5.厂房设计为大开间、大跨度、大空间、开放式,企业对厂房改造的空间越大越好,减少厂房的二次改造成本,最大限度的满足不同行业的要求。
6.生产与办公一体,办公区对观察车间的情况很直接。
在满足生产工艺的要求下,工业园区建筑设计理念要坚持以人为本,充分考虑开发区的现有自然环境和人文环境作为开发区景观的一个部分来考虑,做到即满足工业厂房的各种功能,又不失建筑体型和环境的人性化,环境衬托着建筑,人和环境得到充分的和谐。
第二,产品设计的效益观念。已建的工业厂房由于规模小、开发类型简单,不能适应市场和企业的需要,新厂房设计要求具有超前意识的现代化生产的氛围,规模开发可以满足这一要求,并且还可降低开发成本。
1.便于集约化建设,降低设计、监理、建安等开发成本。
2.能源配套设施、服务配套设施道路、绿化可优化设计实现资源共享,节约资源,同时减少其占地,提高容积率、绿化率,降低开发成本。
3.便于物业管理,降低企业的服务成本。
4,规模开发的现代工业园,配套设施齐全、功能完善、环境优美、具有很强的市场占有率,一旦投入使用即进入回收期,因此可以做到回收期短、风险小、回报率高,具有很好的经济效益。
(三)成本领先观念
日本经济的成功,在很大程度上得益于目标成本管理的公司,其核心思想是源流管理思想,即在产品开发设计阶段就引入目标成本,因为产品成本在设计阶段就几乎被确定。企业降低成本首先从产品的设计成本开始,在产品设计时,如果没有充分考虑价值工程,就会使设计成本过高,这是生产过程中怎么努力也降不下来的。因此轻钢厂房设计阶段坚持市场竞争意识和成本领先观念。在市场经济条件下,商品的价格是在市场竞争中形成的,商品价格是先由市场制定出来的,成本的高低、决定利润的多少,成本领先观念是掌握成本控制的关键点。工程成本对产品成本的影响是比较复杂的,它们本身作为一种成本需要得到控制,因为它们在企业的经营中,要以折旧分摊的形式影响企业的经营成本,而这些成本载体的效率质量水准、使用成本的高低,对企业的经营成本发生持久而巨大的影响。围绕取得竞争优势的中心目标,使成本领先不仅代表一种控制思想,而且更多地作为企业的一种竞争策略。厂房租售价格低可使厂房经营在市场竞争中具有价格优势,可增大用户的需求扩大市场份围,而过低的价格必须有低成本作保证,为保证企业的目标利润的实现,在设计中实行了成本领先的原则。
1.利用财务管理信息的全面性、权威性及招商引资反馈信息,客观公正的实行市场估价,对厂房的市场租金价格进行预测估算,确定目标价格。
2.确定厂房投资目标收益率及投资回收期。
3.以厂房的预测目标价格减去目标利润及相关费用等于建安投资成本。
4.以计算出厂房建安投资成本作为设计的控制成本。
成本领先原则的实施改变了过去成本管理与市场的脱节,实现了成本与市场的接轨,从而把市场的压力传感给企业内部,这就意味着企业全方位的走向市场。
(四)技术进步和创新是降低成本的必要条件
企业之间的竞争表面上是产品价格、质量、服务等的竞争,其背后则是装备水平、技术水平和管理水平的综合竞争,企业要想在现代国际市场上竞争,确保其长期竞争优势,必须依靠科技进步。在知识经济时代,产品价值更多地取决于产品所包含的信息,知识和创新产品科技含量的日益提高。轻钢结构厂房的开发之所以立于不败之地,主要是在结构体系的型上不断利用高科技含量的先进结构体系。1997年建成投入使用的美国USA轻钢结构厂房,以一流的设计、一流的施工、独特的风格进入首都市场,创造了良好的经济效益和社会效益。在市场供不应求的形势下,决定开发新的项目,通过对轻钢结构厂房建安成本的分析,看到了轻钢在市场上的优势或劣势,新型的轻钢厂房有较好的市场,但进口轻钢成本过高,外商投资企业大多采用租赁的方式,投资回收期长、资金成本过高,而改变劣势为优势的根本方法是靠科技手段降低建安成本。1999年我国制定出了关于《门式钢架轻型房屋钢结构技术规格》,标志着我国可以自行设计制作安装这种轻钢结构房屋,因此决定第二个轻钢结构项目采用国内设计、制作的金属复合压型板,辅助用房、两层夹层楼板尝试性的选用了钢-混凝土组合楼盖结构,实践证明项目完全成功,验收达到优质工程标准,建安成本大幅度降低,两个项目结构造价比较如下:
结构造价分析采用国产轻钢结构体系上的成功,降低了结构成本1.2倍,标志着我公司把这种跨度大、层高高、布局灵活、造价低、施工速度快的轻钢厂房先进科学技术及成果应用于工程开发中的发展战略,由于施工速度快(当年投资、当年竣工并投入使用),从货币时间价值观计算带来很好的经济效益。
为在市场经济的竞争中独占鳌头,2000年第三个轻钢结构厂房引进了澳大利亚ILB轻钢结构体系。该结构体系,构件腹板采用了波形薄壁板,大大提高了构件的抗剪性能,用钢量大大减少,据初步测算可节省钢材30%左右,澳大利亚ILB轻钢结构体系与国产轻钢体系平米用钢量比较分析:
ILB结构体系(主钢架)比常用工字型截专门式钢架(主钢架)用钢量每平米节约10.06千克/平方米,如该技术能引进并国产化后,将会使建安成本大幅度降低。
轻钢结构的结构体系在选型上的技术开发,几年来由美国USA—>国产轻钢—>澳大利亚ILB,不断引进采用高新技术,为轻钢结构降低成本打下了坚实的物质基础。
技术进步还需要强化项目管理,降低工程成本,采用国际行之有效的项目业主负责制和监理制,切实控制投资费用,缩短施工周期,保证施工质量,加强竣工验收工作,严格按照国家质量验收规范执行,从而为企业降低生产成本提供可靠的物质技术保障。
(五)实施企业与顾客之间的战略成本管理,降低企业的服务成本
从战略的观战点来看,传统成本管理有两大缺点:一是管理的时间太晚(没有考虑与供应商的关系);二是结束的时间太早(没有考虑与顾客的关系)。实施企业与顾客之间的战略成本管理,能够弥补传统成本管理的第二个缺点,拓展成本管理的时间和空间范围,降低企业的顾客服务成本,创造企业的竞争优势。
实施企业与顾客之间的战略成本管理,把销售及管理费用视为服务成本,掌握和了解顾客盈利能力信息选择客户。随着开发区招商引资的发展,特别是施耐德中低压电器有限公司、ABB、诺基亚等世界前500强企业的进驻,采取不同的营销战略,使大批有吸引力的企业落户开发区。
竞争的加剧使最大限度满足客户需求的管理观念得以确立,而降低顾客的使用成本是满足顾客需要的一个重要方面。为了取得竞争优势,增加企业自身的价值,必须考虑买方的使用成本,物业管理直接参与厂房设计,不断提高厂房使用效果,是降低使用成本的有效措施,对产品寿命周期成本中,买方使用成本的控制,如果以生产过程为时间中轴,虽主要取决于事前的成本设计与事中的质量控制,但其显现的效果是在事后,那么,为买方提供维护技术支持等费用显然就属于事后成本控制的内容,预示着成本控制指导思想发生了根本变化。物业管理进入市场,提高售后服务的质量,即要降低成本又要增加顾客的满意程度,两者看似矛盾,其实可以两全其美,物业管理正面临着新的挑战,租售率和经济效益的逐年提高正是两全其美的具体体现。
二、面成本管理(TCM)的综合效益评价
(一)企业良好的经济效益
对轻钢结构厂房实行全面成本管理,使它以较低的成本、一流的设计、合理的价位进入市场,深受外商企业的欢迎,出现供不应求的好势头,充分展示了它市场竞争的优势,为企业创造了较好的经济效益,以轻钢结构厂房与普通框架结构厂房的成本、效益情况做以对比:
上表可看出美国进口轻钢结构每平方米造价2332元,比框架结构每平米成本降低195元,成本降低率8.3%;国产轻钢比框架结构每平米成本降低590元,成本降低率30.4%。从2001年厂房的租售情况看,框架结构出租率为68.9%,美国进口轻钢结构的出租率为89%,国产轻钢出租率为100%,充分显示了国产轻钢结构的市场优势。实现了较好的经济效益。同时租买厂房的企业可为开发区提供税收,从而能创造二次效益。通过对在同等招商力度下出让土地和租售厂房两种招商方式单位土地面积创税效率的对比或开发区生产型企业单位土地面积创税排名对比调查,说明工业园区给开发区带来的二次效益,得出以下结论:
1.租售厂房这种招商方式单位土地面积创税高于出让土地的招商方式。
2.工业园区带来的税收,名列开发区前茅,具有较好的第二效益。
(二)社会效益最优化
轻钢工业园区可尽快为人区投资者提供投资条件,并为其先租房后买地建厂,落户开发区打下基础,由于轻钢厂房的优势,倍受外商的青睐,目前已成为开发区招商引资的重要载体,诺基亚星网(国际)公司在开发区落户全部租用轻钢厂房,为开发区招商引资起到了促进作用,实现了较好的社会效益,
三、市场经济条件下对成本管理的再认识
产品成本是反映企业全部工作质量和效益的综合性指标,成本管理是企业管理的重要内容,通过对轻钢厂房实施全面成本管理的实践,说明在市场经济条件下,加强成本管理必须转变观念进行再认识。
(一)关于对成本管理的对象的认识
成本管理的对象主要是管理人员,因为具有较高的业务素质的管理人员在健全的管理机制下,能对成本进行科学合理的预测、决策,形成科学的成本管理目标,并对生产工艺、生产布局、生产过程、人员配备等进行科学的规范的设计和组织。
在现代企业制度下,成本管理必须从算账型转变为经营型,把成本决策和成本目标放在成本管理的首位,企业成本的高低主要取决于事先成本管理,取决于成本管理人员的素质,以及成本管理制度的完善和执行与否,尤其是对现代化程度很高的企业,成本的节约是在设计和管理过程。
(二)关于成本管理内容的认识
在市场经济条件下,成本管理的内容应来自现代管理手段建立以“成本预测、成本决策、成本预算、成本控制、成本核算、成本分析、成本考核”为主要内容的新的成本管理体系,主要内容和作用是:
1.利用科学的预测手段为管理人员提供决策依据。
2.决策的目的是使成本最优化而非最低化。
3.通过对决策目标的具体化和数量化,形成企业成本管理目标。
4.科学适用的成本核算制度是为科学预测、决策提供及时准确的信息。
5.成本分析是为了寻找产生成本差异的原因,为控制成本提供反馈调整信息。
6.一套行之有效的成本考核体系是实现成本管理目标的手段。
(三)关于成本管理的法制化的认识
工业厂房范文3
1厂房检查检测结果
1.1现场检查
对现场进行检查发现立柱系统存在混凝土掉角露筋;钢筋锈胀开裂;混凝土表面剥落;柱顶泛碱现象。吊车梁系统存在剪切斜裂缝;轨道压板未卡住轨道;积灰严重;卡轨螺栓松动缺失现象。屋架系统存在不同程度的泛碱,局部锈胀露筋;支撑杆件弯曲变形和被切断或缺失;钢屋面板存在板肋扭曲现象。
1.2现场检测
检测主要包括碳化深度、材料强度和钢筋锈蚀项目,经对厂房结构的全面检测,主要有以下几条结论:
1)碳化深度:除吊车梁外,各类构件的碳化深度均未达到主筋的保护层厚度。基础碳化深度相对暴露在空气中的构件较浅,这主要是因为基础周围干湿状态恒定,CO2浓度较低,环境相对有利。
2)混凝土强度:排架柱强度均满足设计要求;吊车梁强度满足原设计要求;框架柱强度满足原设计要求;框架梁强度满足原设计要求;屋架、屋面梁强度满足设计要求;基础检测结果满足设计要求。
3)钢筋锈蚀:排架柱内钢筋普遍存在锈蚀的情况,尤其是出现掉角露筋或者锈胀裂缝的构件,均处在锈蚀活化范围内;平台柱锈蚀最为严重,结合现场凿除混凝土保护层检查情况可以判断钢筋锈蚀造成的面积损失在10~50%之间。
2性能评估
2.1结构耐久性
厂房的结构构件经过若干年使用后,其自然寿命的剩余耐久年限(推算值)主要是根据结构的损伤程度、损伤速度、维修状况及其对结构安全的危害程度等进行评定的。它和结构的设计水准、施工质量、使用条件、更换难易密切相关。结构鉴定中耐久性评估的重点是估计结构在正常使用、正常维护的条件下,继续使用是否能满足下一个目标使用年限的要求。
2.1.1混凝土结构厂房立柱系统平均碳化深度未达到保护层厚度,按平均碳化深度计算的剩余耐久年限超过目标使用期,但个体之间存在差异,在现场检查过程中,发现部分立柱出现了沿主筋的锈胀裂缝,个别情况还比较严重,耐久性现状不容忽视。吊车梁构件碳化较深,平均碳化深度已经大于钢筋保护层厚度,不能满足下一个目标使用期的要求,尽管未发现明显的破损和锈胀,但在未来使用期内可能成为隐患,必须立即采取措施。屋架和屋面梁按平均碳化深度计算的剩余耐久性年限满足目标使用期要求,但过渡跨和精整跨表面泛碱严重,砂浆面层剥落,局部有锈胀裂缝,存在一定的隐患。
2.1.2钢结构吊车梁各构件基本完好,存在一定的锈蚀,剩余耐久性年限能够满足下一个目标使用期的要求,对脱落漆膜进行重新涂刷即可。
2.2结构可靠性
依据《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ144-90),在本次现场检查、检测结果的基础上对厂房进行的可靠性评级结果如下:根据对厂房的现状检查、检测结果,在现有厂房结构体系、现有荷载状况下,该炼钢厂转炉厂房可靠性评定等级为三级,即其可靠性不符合国家现行标准规范要求,影响正常使用,个别项目必须立即采取措施。立柱系统构件承载力基本上满足要求,但存在一些现状缺陷,如掉角、露筋、泛碱、锈胀、剥落等。检测范围内的立柱构件,评为B级的占总数的46.7%。评为C级的占总数的52%。评为D级的0个。根据鉴定标准的相关规定,立柱系统综合评级为C级。吊车梁系统由于荷载发生变化,再加上自行更换吊车梁时,存在未设置制动结构的问题,导致部分混凝土吊车梁和部分钢吊车梁不满足承载力要求。屋架系统基本满足要求,钢屋面板部分存在板肋扭曲现象,其余基本完好,混凝土屋面板相当一部分存在缺陷,需要进行加固处理和耐久性处理。
3加固及维护
为使该结构在未来的目标使用期内达到安全生产的目的,采取如下加固处理措施。混凝土系统:①对混凝土掉角、露筋的部位,首先将表面粉化、疏松混凝土进行凿除,露出密实新鲜混凝土,涂刷界面剂,钢筋彻底除锈,采取防腐砂浆修补(或破损较大部位采用支模浇防腐混凝土)的办法进行处理;②对出现钢筋锈胀裂缝的根据情况采取灌缝、凿除修补的方法进行处理;③对所有混凝土采用混凝土保护液进行表面处理,阻止有害介质对混凝土的侵蚀,并能浸入混凝土内部,保护钢筋免受进一步碳化影响,从而使混凝土具有较好的耐久性能;④对泛碱混凝土构件,可凿除不致密的表层析霜部分,然后采用防腐砂浆进行修补,切断内外水的通道。吊车梁系统:①混凝土吊车梁采取粘贴碳纤维加固,对承载力严重不足的进行更换;②对需要设置制动结构的钢吊车梁增加制动结构。对锈蚀钢构件进行彻底除锈,刷防锈漆,在每3~4年当油漆表面失去光泽达90%;油漆表面粗糙,风解,开裂达25%;油漆起泡,构件轻微锈蚀达40%的情况下重刷。厂房结构构件上(如吊车梁、屋架、支撑等)严禁随意悬挂拉结任何重物,构件损坏部位应及时修补加固处理。确需吊挂的需经过设计部门验算确认后方可加荷。
工业厂房范文4
关键词:工业厂房;电子工程;暖通设计;工艺需求;组合风柜
前言
随着工程设计厂房量的持续增加,工业厂房暖通空调的节能设计既环保又实用。工业厂房建筑不同于一般的民用建筑,其设计过程多受制于工艺专业的要求。设计的同时要注意与消防、建筑物本身、结构梁柱、牛腿、节能等诸多方面的统筹兼顾。工业厂房的建筑有多种多样的特点,由工业建筑生产工艺的要求不同决定。
郑州某大型电子工厂(规划建筑面积350余万平方米,已投入使用100余万平方米,其余尚在建设中。)是典型的工业厂房,工艺设备种类繁多,对暖通专业的要求多样化。因此,本文就将其作为案例工程,探讨在进行工业厂房暖通设计时需注意的问题,以及如何更合理的完成暖通设计。
1 工业厂房的暖通设计应满足的要求
1.1 满足工艺生产需求
工业厂房的暖通设计,首先必须满足工艺生产需求。主要为温度、湿度、洁净度、通风等要求。
电子产品对温湿度极为敏感,因此必须控制室内温湿度的精度;生产流水线的个别工艺段的温湿度要求较高,故需制定重点区域送风处理方案;有些区域生产的产品有洁净度的要求,就需要专门设置无尘室以保证工艺生产;工艺设备本身有排风需求,因此在通风设计中,不仅要做好厂房大空间的通风,而且要做好工艺设备的排风。
1.2 满足室内人员的舒适性要求
在满足工艺生产需求的前提下,尽量满足人员舒适性要求。某些工艺设备发热量极大,在满足工艺要求的基础上,必须对人员所在区域进行局部岗位送风,以保障人员正常工作;在生产流水线厂房内,针对人员聚集区,进行重点送风。
1.3 其他要求
与一般建筑相同,工业厂房的暖通设计也尽量做到方案简单、施工便利、运行方便、工程造价低等。
2 工业厂房的暖通设计流程及注意事项
在该项目历时2年余的暖通设计中,我们已经有一套成熟的设计流程及设计方法。而且此流程及方法亦适用于其他工业厂房。下面根据此设计流程,同时介绍下各流程的注意事项。
2.1 核实生产工艺图,确定工艺需求
生产工艺图通常是由业主提供,它直接影响到暖通设计,因此在进行设计前,一定要与相关人员核对生产工艺图,并且确定工艺需求。主要关注的需求及事项如下:
1)温度、湿度需求。
2)工艺设备通风需求。
3)设备防爆、防腐需求。
4)工艺设备冷冻水需求。
5)工艺设备蒸汽需求。
6)明确重点控制区域。对于有洁净度要求的区域、人员聚集的区域、设备发热量极大的区域等,进行重点标注、重点控制。
2.2 确定暖通方案
根据不同的需求,制定不同的暖通设计方案。在该项目中,各厂房的空调冷冻水、空调热水均由制冷站和换热站统一供给,本文仅对厂房内空调方案做如下介绍:
1)温、湿度为舒适性空调要求,无特别工艺通风要求时:采用立柜式空调机组或者吊顶式空调机组+新风,个别小隔间采用风机盘管+新风。对于冬季需要加湿的房间,在立式空调机组内,设置外置式蒸汽加湿器。
2)温、湿度为舒适性要求,有特别工艺通风要求时:采用立柜式空调机组控制温湿度,采用离心风柜进行工艺设备排风。此种方案,以工艺通风为主,温、湿度控制为辅。因此立柜式空调机组的新风量和回风量应根据工艺通风量做调整,满足室内风量平衡;采用岗位送风,对人员工作区域进行处理。
3)温、湿度为舒适性要求,有初、中效过滤要求时:采用组合式空调机组,包含下列各段:新、回风进风段+初效过滤段+表冷段+蒸汽加湿段(根据实际情况增加或去掉)+风机段+均流段+中效出风段。组合式空调机组的整体性及灵活性,在工业厂房中非常适用。
4)温、湿度有精度控制要求时:采用组合式空调机组,包含下列各段:
新风处理段:新风进风段+初效过滤段+新风表冷段+新风深冷段回风处理段:回风进风段+初效过滤段+回风表冷段新、回风处理段:新、回风混合段+蒸汽加湿段+风机段+均流段+中效出风段对于个别有恒温恒湿要求的中心机房、网络机房、中控制等,采用一体化的恒温恒湿空调机组。
5)温、湿度有精度控制要求,且室内有洁净度要求时:根据甲方所提供的洁净度等级,将厂房按无尘室设计。采用高效过滤终端,控制室内洁净度;采用组合式空调机组,精确控制温湿度;其中组合式空调机组包含下列各功能段:新风处理段:新风进风段+初效过滤段+新风表冷段+新风深冷段回风处理段:
回风进风段+初效过滤段+回风表冷段新、回风处理段:新、回风混合段+蒸汽加湿段+风机段+均流段+中效出风段。
2.3 方案设计过程中,与其他相关专业积极沟通。
在暖通设计中,各专业均息息相关。积极、有效的沟通,能避免不必要的错误,缩短设计周期。在工业厂房的设计中,暖通专业需与以下专业紧密配合:
1)土建专业:确定建筑隔间、外墙开洞、设备基础等。
2)电气专业:避开电气桥架、照明等,综合布管,避免冲突;及时提供暖通设备电气需求,不影响电气专业设计。
3)给排水专业:核实工艺设备用冷冻水的预留情况,做好接口管理;避免与水专业管道冲突。
4)动力专业:及时提供空调热水热量需求或者蒸汽用量需求,以保证动力专业合理供给,并做好接口管理;避免与动力管道、综合管道支架冲突。
5)业主:及时了解工艺、需求等变更动向,并随之调整设计方案。
工业厂房范文5
关键词:厂房 排架柱 内力计算
中图分类号:TU198 文献标识码:A
在石油化工生产中,经常会有大跨度的单层工业厂房。由于工艺要求不同,厂房的高度、跨度、跨数和吊车起重量等因素,使厂房柱定型化和标准化的工作很难进行。目前虽然有一些单层厂房柱的标准图,但大多数单层工业厂房柱仍然需要设计者自行设计。
单层工业厂房的横向结构体系可分为:排架结构和刚架结构。按材料性质可分为:单层钢筋混凝土柱厂房、单层钢结构厂房以及单层砖柱厂房。本文主要讲述单层钢筋混凝土柱厂房排架柱的计算方法。
1 排架柱计算步骤及假定
1.1 计算步骤主要如下:
1.1.1根据厂房平、剖面布置图确定排架计算简图。
1.1.2计算作用在排架柱上的各项荷载。
1.1.3分别对各项荷载作用下排架柱进行内力计算,求出各控制截面的内力值。
1.1.4对各控制截面进行最不利荷载作用下内力组合,求出最不利内力。
1.1.5验算刚度(水平位移值)。
排架结构上作用的荷载除吊车等移动荷载之外,一般沿厂房的纵向是均匀布置的,各横向排架的刚度基本相同。为简化计算,将厂房按横向平面排架进行内力分析计算。
1.2平面排架内力计算时需做以下基本假定:
1.2.1柱子顶端与屋架(或屋面梁)为铰接(一般屋架或屋面梁端部和上柱用预埋钢板焊接,抵抗弯矩的能力很小,只能有效地传递竖向力和水平力,所以假定为铰接)。
1.2.2柱子下端与基础顶面为刚接。
1.2.3屋架或屋面梁为没有轴向变形的刚性杆(对屋面梁或刚度较大的屋架,受力后轴向变形很小,可视为无轴向变形的刚性杆即EA=+∞)。
排架柱内力计算过程
排架可分为等高排架和不等高排架。等高排架指排架柱各柱柱顶标高相同或柱顶标高虽不相同但有倾斜横梁相连。不等高排架是指相邻的高跨与低跨在一列柱处搭接,两跨横梁不在同一标高上。
2.1等高排架柱内力计算方法一般用剪力分配法。
2.1.1排架柱顶作用水平集中力F时排架内力计算
图1 多跨等高排架计算简图
图1为柱顶作用一水平集中力F的多跨等高排架。
由平衡条件
在计算假定中已经假定屋架或屋面梁为刚性杆所以柱顶水平位移相等,
即由位移条件
由物理条件
式中----第i根柱柱顶水平位移
----第i根柱柱顶剪力
----第i根柱柱顶单位力作用下的水平位移
则第i根柱分担的柱顶剪力
式中 ----第i柱的抗剪刚度
由平衡条件则
令 即
式中----第i柱剪力分配系数(等于柱自身抗剪刚度与所有柱抗剪刚度之和的比值)
通过上述推导出了排架柱柱顶剪力Vi的计算公式,要求得Vi只需求出i及i即可,而i及i计算公式可直接查《建筑结构静力计算手册》,根据求得的柱顶剪力可将排架柱按独立悬臂构件计算柱的各截面内力。
2.1.2其它荷载作用下排架柱内力计算
在实际工程中我们所涉及到的排架厂房柱不可能只承受柱顶水平集中力,排架柱主要承受屋面荷载、风荷载、吊车荷载以及地震作用等荷载作用。排架柱作用其它荷载时可将计算过程分为以下三个步骤:
图2为多跨等高排架在风荷载下的计算简图。首先在直接承受荷载的柱顶端附加一个横向不动铰接支座以保证其水平不能侧移,求出反力R(图3),求解反力R时可直接按《建筑结构静力计算手册》中公式求得。其次撤销水平支座同时将反力R反方向作用于排架柱顶,使结构恢复到原来的受力状态(图4),利用剪力分配系数可求得在该状态下排架柱柱顶剪力,最后将上述两种情况下所求得的内力相叠加,即可求出排架柱在风荷载作用下的实际内力。
图2图3 图4
2.2 不等高排架柱内力计算
在荷载作用下不等高排架高低跨柱顶位移不相等,在对不等高排架内力分析时通常采用力法。图5为一两跨不等高排架在风荷载作用下的计算简图。
图5
在风荷载作用下,由于横梁两端铰接,取横梁的轴力X1和X2为多余未知力,截断两个横梁的轴向约束,在切口处加上轴力X1和X2,得出基本体系如图5。这里使每个柱子都成为一个下端固定上端自由的基本结构,只需求出横梁轴向力X1,X2即为柱顶剪力。可列力法基本方程:
----由荷载产生的沿Xi方向的位移。
----由单位力(Xj=1)产生的沿Xi方向的位移。
同理,若排架为n跨在任意荷载作用下,可将每一横梁作为赘余联系,去掉之后以相应的赘余力(X1、X2……Xn),使原超静定排架变为几个静定的基本结构(下端固定上端自由),只需求出X1、X2……Xn即为柱顶剪力。则为n次超静定结构可列力法方程:
根据位移互等定理:=
、计算公式可查《建筑结构静力计算手册》,将求得的各位移值代入力法方程即可求出Xi,将基本结构在任意荷载下和Xi作用下产生的内力相叠加为排架柱的实际内力。
计算实例
某压缩厂房为排架结构,计算简图如图6所示。排架柱为单阶柱,A柱与B柱形状和尺寸均相同,上柱大小为600mm×1000mm,下柱大小为600mm×1400mm,在吊车竖向荷载Mmax=364.5kN.m,Mmin=78.9kN.m作用下,求排架柱内力。
图6
计算过程如下:
根据已知条件,求得上柱惯性矩I1=50×109mm4,下柱惯性矩I2=137.2×109mm4。柱计算长度:排架平面内上柱2×5=10m;下柱1×15=15m,排架平面外上柱1.25×5=6.25m;下柱0.8×15=12m。在柱A、B顶端分别各附加一个横向不动铰接支座,见图7。
图7图8
3.1 设外荷载为P则柱顶反力为:
查《建筑结构静力计算手册》(第二版)10-194:
式中H1、H2----上柱及全柱高度
E----混凝土弹性模量
I1、I2----上柱、下柱惯性矩
计算求得δ
查《建筑结构静力计算手册》(第二版)10-212:
计算求得Δ
即A柱、B柱的柱顶剪力分别为:
3.2撤销附加水平支座,为撤销附加水平支座因此需要在排架柱顶施加水平集中力-RA、-RB见图8。由于A、B柱完全相同因此A=B即:
则在-RA、-RB作用下各柱顶分配剪力为:
VA2= VB2= (- RA-RB)=(25.02-5.42)=9.8 kN
3.3叠加1、2状态(即叠加图7、图8)使结构恢复原有受力状况,此时柱顶总剪力为:
VA= VA1+ VA2= -25.02+9.8= -15.22 kN VB=5.42+9.8=15.22 kN
相应内力图如下:
在其它荷载作用下,其内力计算方法同上。
求得排架柱其它荷载作用下的内力后,应对控制截面进行最不利荷载作用下内力组合。排架柱为偏心受压构件,通常考虑以下四种内力组合:
+Mmax及相应的N、V;-Mmax及相应的N、V;Nmin及相应的N、V;Nmax及相应的N、V。
上述四种较不利内力组合中,前三种组合是以柱可能出现大偏心受压破坏的组合,最后一种组合是以柱可能出现小偏心受压破坏的组合。
4结束语
本文主要讲述了排架结构的计算原理以及如何利用现有资料较快的进行手算,但在实际工程中计算主要还是通过软件来实现的。目前使用较为广泛的是由中国建筑科学研究院编制的PKPM软件,在结构计算中还需注意以下问题:
4.1 由于PKPM软件还没有直接定义屋架构件的功能,在模型输入时应按照屋架的结构力学特征用一个相近的构件来代替它。在程序中可直接输入刚性杆或者输入一个虚梁,虚梁截面可定义为-B(梁宽)×H(梁高),虚梁输入时可将B值定义的足够大,或者直接输入一个刚性杆,这样可以模拟出较大刚度的屋面,较符合力学模型。模拟屋架或屋面梁的构件应两端与柱顶铰接。
4.2 在有吊车的厂房内,吊车数据可根据厂家的吊车资料输入,标准吊车也可以在PKPM程序吊车数据中直接导入,但在吊车梁顶标高处的上柱截面,由吊车桥架引起的地震剪力和弯矩应乘以增大系数,该系数程序不会自动考虑,应查GB50011-2010附录J.2.5由用户自行输入。
4.3 设有吊车的的厂房柱,为保证吊车能够正常运行防止吊车卡轨,应控制在吊车梁顶面标高处由一台最大吊车水平荷载(刹车力)标准值所产生的侧向变形。厂房柱由一台最大吊车水平荷载(刹车力)标准值产生的横向水平位移:当吊车为轻、中级工作制时不应超过Hc/1100,当吊车为重级工作制时不应超过Hc/1250,Hc为基础顶面至吊车梁顶面的高度,若吊车为A8级,厂房柱的水平位移允许值宜减小10%。建模时可在排架柱上输入一个节点(节点标高为吊车梁顶标高),控制该节点位移即可。
4.5 确定厂房周期时,一般不考虑吊车自重及其吊重,因为吊车并不是同时作用在每一片排架上,对厂房的周期影响很小。
4.6铰接排架厂房混凝土结构的抗震等级与厂房高度无关,只和厂房抗震设防烈度有关。
参考文献
1. 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)
2. 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)
3. 《建筑结构静力计算手册》(第二版)中国建筑工业出版社
4. 《混凝土结构构造手册》(第四版)中国建筑工业出版社
5. 《混凝土结构计算手册》(第三版)中国建筑工业出版社
6. 《结构力学教程》高等教育出版社
工业厂房范文6
关键词:冶金;厂房;防腐设计
前言:
锌精矿在冶金工业生产过程中,根据冶炼工艺流程,生产锌片的过程中,会产生含酸的作业环境。故需在进行厂房设计时周密考虑,根据酸的浓度及含量对厂房进行对应的防腐设计,保障厂房的正常使用及减少生产过程中厂房的维护费用。
1.冶金工业厂房(含酸)现状
在生产和使用过程中,工业厂房(含酸)都普遍存在着程度不同的腐蚀问题。这类腐蚀的特点:一是腐蚀形态主要为酸腐蚀;二是腐蚀范围广泛,屋盖、墙体、主体结构、楼地面、地基基础等工业厂房的重要部位均会遭受腐蚀;三是危害性大,工业厂房腐蚀损伤,致使维修频繁,影响生产安全,甚至招致严重破坏,易地重建的不良恶果,造成较大经济损失。所以冶金工业厂房(含酸)的建筑防腐设计已成为工业厂房设计的重点、要点。做好工业厂房的建筑防腐工作,确保防腐工程质量,要从厂房布置、结构体型、节点构造等方面进行合理的设计,然后在选材上采用有效的防腐蚀材料,做到因地制宜,经济合理,以控制腐蚀介质的作用,保证厂房在设计使用年限内正常使用。
2.总平面及建筑布置的防腐设计
总平面布置中,宜减少相邻装置或厂房之间的腐蚀影响,将厂房布置在厂区全年最小风频率风向的上风侧。同时,生产或储存腐蚀性溶液的储槽或储罐的周围需设围堤并布置在室外不邻近厂房的基础。当厂房的门窗设置有利于减轻或防止腐蚀的扩散时,应合理设计厂房的自然通风及采光。
3.结构的防腐设计
冶金工业厂房(含酸)防腐蚀一般以钢筋混凝土结构为佳。在含有强腐蚀性气体且处于高湿环境中的梁、板、柱、屋架等钢筋混凝土承重构件,除提高混凝土的标号、密实性和加大钢筋保护层外,表面尚须涂以耐腐蚀涂料(如沥青漆、环氧树脂漆等)。但大部分的冶金工业厂房采用钢结构设计,在设计时除加强节点构造和表面防护外,进行结构计算时尚需适当提高安全度。在设计过程中构件尽量采用实腹式或闭口式,避免构件节点构造产生的腐蚀。建筑物的基础部分,为了防止生产过程中侵蚀性液体渗入地下造成腐蚀,设计过程中必须采取地面的防渗堵漏措施,选用合适的基础材料,加强混凝土中钢筋保护层,对基础表面作防腐蚀处理并增加基础埋深。
4.建筑的防腐设计
建筑的防护设计以预防为主,根据防腐区域、腐蚀介质的类别、作用情况、使用年限等方面综合考虑,确定防腐构造类型。工业厂房设计时体型需简单利于防腐处理和自然通风。厂房在满足工艺、环保等要求的情况下,设备尽量露天放置,厂房尽量采用开敞式或半开敞式。具体防腐构造类型设计时可参照工业建筑防腐蚀设计规范和建筑防腐蚀构造。在冶金工业厂房的防腐设计中,门窗的选择也是设计的重点。设计时根据腐蚀介质的性质、腐蚀等级合理确定门窗的材质及开启方向。
5.具体工程案例
XXX股份有限公司的硫酸锌溶液沉淀净化深度脱杂工艺技术改造工程主要内容为浓密机和冷却塔厂房及配套的设备设施。由于浓密机和冷却塔的原料为电解液,为酸性,对周边环境具有腐蚀性。结合周边建筑及场地位置,考虑将厂房设计为敞开式,对厂房四周不进行维护。根据工艺流程,接触液相腐蚀的部位主要为冷却塔周边及冷却塔内、浓密机地坑,根据各部位特点、工程造价、酸度值及施工等方面考虑采用不同的防腐做法。其中,冷却塔的底部和侧壁采用1mm厚环氧树脂玻璃钢做为隔离层,在表面粘贴耐酸瓷砖,这样既有利于冷却塔的清理,同时也满足防腐要求。对于浓密机地坑的防腐则采用耐酸混凝土,隔离层为2mm厚环氧树脂玻璃钢,为防止酸液深入地基土,采用无纺布进行二次隔离。对于厂房的气相腐蚀部位则采用防腐涂料进行防护。同时为了避免酸腐蚀的危害,除采用防腐设备,还设计了储罐上线液位报警装置、为防止溶液贮槽中的液体有溢漏发生,槽周围地面设防腐围堰。
6.总结
任何一项工程在建造和寿命使用周期内,都需要设计人员、施工人员、管理人员和使用人员的共同努力,工业厂房亦是如此。工业厂房(含酸)建筑的防腐蚀应从源头做起在工艺设计中考虑介质对厂房的腐蚀因素尽量减少或杜绝腐蚀介质的泄漏,缩小腐蚀介质的作用范围以降低厂房的腐蚀性等级。同时在工艺生产过程中加强设备维护减少腐蚀介质的泄漏。此外,除了设计的合理性,正确选择材料外,施工是工程质量的决定性因素,所以施工单位在进行图纸会审时,对防腐工程的设计方案和所使用的材料,要充分的了解,有疑问应与设计人员及时沟通;在采购材料时,应选择具有良好信誉的供货商。材料进场需有产品合格的证明资料。更需要施工单位在每道工序的施工过程中严把质量关,确保防腐工程的质量满足设计和规范要求。在日常生产过程中车间管理人员和生产操作人员应一起注重防腐工程的保养,要合理使用,保持每一项防腐工程完整无损,出现局部小损坏,应及时修缮,特别是在设备检修过程中应加强注意。
参考文献