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无机非金属工厂设计概论
绪论
1. 工程设计特点
①　 工程设计是一项目标性和针对性较强工作。其基础目标就是使工厂达产达标。
②　 工程设计是一项重经验和重依据工作。把可靠性和安全性放在首位。
③　 工程设计追求整体最优效果。
④　 工程设计关键问题处理往往要进行方案比选。
⑤　 工程设计过程从总体来说通常是比较复杂。
⑥　 工程设计过程有其本身通常规律。
第一章
1． 基础建设程序概念
是指基础建设项目从立项到决议，经过设计、施工、试生产、完工验收知道后评价全部过程及其前后次序。
2． 基础建设程序三个阶段、七个步骤、十二项内容。
3． 项目提议书是项目拟建单位或业主依据多种方针政策和计划结合资源情况提出基础建设项目立项提议，不是项目标最终决议文件。
4． 项目提议书表示是对建设项目标轮廓设想和投资意愿，用来分析和说明拟建项目建设必需性。条件可行性、赢利可能性，并以叙述建设必需性为主。
5． 项目提议书对于财政直接投资项目是必需要编制，而且应经过相关部门审核标准。对于社会投资项目则由投资人决定是否编制项目提议书，项目提议书不是向政府提交项目申请汇报必需文件。
6． 新开工汇报：对新开工项目而言，包含本年度新开工新建项目和本年度开始扩建或恢复建设项目，不包含往年已经开始而未完工在本年度继续施工项目。
7． 后评价：是对已建成投产基础建设项目从立项决议、设计施工到完工投产、生产运行全过程评价，可作为同类型项目立项决议和建设参考依据。
第二章
1． 建设前期工作关键内容就是编制项目提议书和可行性研究汇报，目标就是进行项目标立项及审批。
2． 可行性研究关键是论证建设必需性、技术上可行性和经济方面合理性。
3． 可行性研究汇报在项目提议书取得同意后编制，大型项目标可行性研究必需委托给有工程咨询资质单位编制。可行性研究汇报经同意后，不得随意修改变更。如确实需要修改，需经原审批机关同意重新审批。
4． 有了同意项目提议书，才能编制可行性研究汇报；有了同意可行性研究汇报，才能编制设计任务书；有了同意设计任务书（或可行性研究汇报），才能进行初步设计。各项同意文件均不能任意修改或变更，而确实需要修改，需报经原审批机关同意。
u 编制可行性研究汇报包含法律、规范有：中国土地管理法、中国矿产资源法实施细则、中国消防法、工业企业设计卫生标准。
5． 厂址选择基础要求
①　 节省用地、考虑发展
②　 利用城镇设施，节省投资
③　 满足环境卫生和交通运输要求
④　 不淹不涝，靠近水电
⑤　 地质可靠，地形简单
⑥　 利用协作
⑦　 避开古墓、文物、航空站、高压输电线路和城市工程管道等
6． 厂址选择汇报基础内容
①　 选厂依据及简况
②　 拟建场基础情况
③　 厂址方案比较
④　 厂址方案推荐
⑤　 当地政府及相关方面对推荐厂址意见
⑥　 结论、存在问题和提议
7． 环境影响评价是指在项目标可行性研究阶段，对其在建设过程中和投产后可能给环境带来影响，和应采取防治对策所做估计和评价。由建设单位委托给有“建设项目环境影响评价资格证书”单位负担。
8． 环境影响评价工作审批权限，必需严格根据中国环境保护令第5号《建设项目环境影响评价文件分级审批要求》及各省市要求实施。
9． 同意环境影响汇报书（表）是可行性研究汇报和设计任务书审批必需条件和依据之一。
10． 可行性研究作用（关键是前八个）
①　 作为平衡国民经济建设计划，确定项目编制和审批设计任务书依据。
②　 作为筹措资金和银行申请贷款依据。
③　 作为和建设项目相关各部门签署协作条件协议或协议依据。
④　 作为编制新技术、新设备研制计划依据。
⑤　 作为补充勘察、勘探和补充工业性试验和其它工作依据。
⑥　 作为大型、专用设备预定货依据。
⑦　 作为从国外引进技术、引进设备及和外商谈判和签约依据。
⑧　 作为建设项目开展工程设计依据。
⑨　 作为环境保护部门审查项目对环境影响依据。
⑩　 作为项目进行投资决议依据。
第三章
1． 初步设计文件：设计说明书、附件（图纸、设备一览表、材料估算表）和总概算说明书。
2． 设计阶段通常可分为初步设计和施工图设计两阶段，部分尤其重大或技术复杂项目可分为初步设计、技术设计和施工图设计三阶段。
3． 大型建设项目标初步设计文件按隶属关系向国务院主管部门或省、市、自治区提出审查意见，报国家建委同意。
4． 初步设计阶段应提交图纸：各生产车间工艺部署平面图、各生产车间工艺部署必需剖面图、各生产车间工艺步骤图。
5． 初步设计深度要求
①　 关键设备订货
②　 关键建设材料、安装材料估算和预安排。
③　 确定工程造价、控制总投资。
④　 征用土地。
⑤　 确定劳动定员指标。
⑥　 核定经济效益、社会效益和环境效益。
⑦　 设计审批。
⑧　 建设准备。
⑨　 编制施工图设计。
6． 施工图是依据同意初步设计编制，施工图上必需确定全部设备、建筑物、构建物、道路和管线等确实切位置及其相互之间关系尺寸，施工图深度应能满足建设厂房、设备安装、修筑道路和敷设管线等各项施工要求。
7． 在施工图设计中，不需要另写施工图设计说明书，而通常将施工图说明注写在相关施工图上，全部文字必需简单明了。
8． 假如施工设计时要对初步设计图纸作重大修改或补充，则需说明理由，并作出修正估算和修正设备表。在施工过程中如需对施工图纸修改，则需填写修改通知书，由设计者、建设单位共同会签，然后交施工单位施工。施工图纸是完工验收依据。
9． 生产规模是工厂年生产能力，是指工厂每十二个月生产符合国家要求质量标准产品数量，不包含不合格品、次品和废品。
第四章
1． 设计资料可分为：设计基础资料、设计依据资料、设计技术资料三类
设计依据资料
2． 设计依据资料
①　 国家相关基础建设文件
②　 项目提议书及批复文件。可行性研究汇报书及批复文件、设计任务书、厂址选择汇报、环境影响汇报书（表）、征用土地等文件
③　 原燃料供给协议、供水供电协议
④　 交通运输、辅助工程、公用福利设施协作协议等
3． 设计基础资料
①　 气象条件
②　 水文地质
③　 工程地质
④　 地形测量
⑤　 交通运输
4． 设计技术资料
①　 总图运输、工艺设备、公用工程、建筑结构、技术经济等专业技术参数、数据、图样、样本等资料。
②　 优异工艺设备和技术样本、资料、概预算定额、指标、价格等。
③　 现行各专业设计规程、规范、要求，施工作业、建设条件等。
第五章
u 提资是设计关键步骤，工艺专业向其它专业提资，其它专业才能够开始设计。
u 提资内容分为文字表格和图样两部分。
u 在初步设计阶段，工艺设计者向其它专业提交内容有：车间一览表、工艺部署图及提资说明表、建筑设计资料、生活室资料等。
第六章
u 从生产过程性质来看，工厂可分为关键生产部分、辅助生产部分、生产服务设施。
u 厂区按功效可划分为以下四部分：
①　 厂前区：行政管理、科学研究和文化福利设施部署区域。
②　 生产区：包含关键生产区和辅助生产区。
③　 仓库、堆场区：部署多种原料、燃料、成品仓库和堆场区域。
④　 动力设施区：部署变电所、锅炉房、煤气发生站、油管等区域。
这四个区域是一个基础总体划分。这些区域往往会交叉重合。
u 总平面设计任务是依据生产工艺要求，结合场地自然条件，合理部署厂区内部建筑物、构建物、运输和动力设施等，全方面地处理它们之间相互协调问题，并使建筑物群有一定艺术效果。
u 总平面设计内容：
①　 厂区平面部署
②　 场内外运输系统合理组织
③　 厂区竖向部署
④　 厂区工程管线综合
⑤　 厂区绿化、美化
u 总平面设计标准
①　 节省用地，少占不占农田，少拆不拆民房，降低工厂总投资。
②　 符合生产工艺要求，使生产线通顺、连续和短捷，避免关键生产作用线交叉往返。
③　 考虑工厂生产安全和卫生。
④　 因地制宜，结合厂址地形、地质、水文、气象条件进行总图部署。
⑤　 考虑工厂发展，使近期建设和远期发展相结合，并使近期建设集中，避免过早过多占用土地。
⑥　 满足场内外交通运输要求，避免人流和货运路线交叉。
⑦　 满足地上、地下工程管线敷设要求。
⑧　 尽可能使厂区建筑物及其它设施和厂区内外环境协调，达成一定艺术效果。
u 工厂总平面部署方法有街区式、台阶-区带式、成片式和自由式等。现代化工厂尽可能采取街区式和成片式部署，中小型工厂或受当地地形条件限制，则能够考虑采取其它两种方法。
u 街区式部署
①　 概念：依据工厂生产工艺步骤组织和特点，在由四面道路围绕街区内，成组地部署对应建、构筑物及装置。
②　 特点：它含有便于组织生产、部署交通运输线路、敷设管线和有效组织厂区建筑群体特点。
③　 适用范围：这种部署方法适合厂区建、构筑物数量较多，且地形平坦又呈矩形场地。
u 原料堆场部署标准
①　 靠近关键出入口或关键使用车间。
②　 在厂区最大风向下风侧，且远离厂前区。
③　 筒仓和贮仓基础大且深，故部署在水文地质条件很好场地。
④　 堆场占地面积大，要求地形平坦。
u 原料处理车间部署标准
①　 靠近原料堆场和下一道工序所在车间。
②　 部署在工厂水文地质条件比很好地方。
③　 采取隔音防尘方法。
④　 靠近水电。
⑤　 在厂区最大风向下风侧。
⑥　 远离厂前区。
u 总平面部署时，对于高温窑炉车间，要求有很好通风散热方法，避免高大建筑物遮挡其通风线路。
u 总竖向部署就是合理确定建设场地上高程（即标高）关系。
u 竖向部署方法有连续式、关键式和混合式。现在无机非厂大多采取连续式竖向部署方法。
u 厂区地点连接方法有平坡式、阶梯式和混合式。平坡式部署时要注意整平面坡度不宜小于5‰，不然不利于场地雨水排除，但也不宜多大（通常小于6%），以免产生冲刷现象。
u 竖向部署表示方法有设计标高法和设计等高线法。
u 竖向部署基础任务
①　 选择厂区竖向部署方法，努力争取降低土石方量并满足工厂生产和交通运输要求。
②　 合理确定建筑物、构建物、露天仓库地坪标高，和铁路、道路、排水构建物标高并使场内外能相互衔接。
③　 确定厂区排水方法，确保地面雨水顺利排除，不使场地积水和水淹。
④　 计算土石方工程量，确定场地土方平整方案，选定弃土或取土场地。
⑤　 合理确定厂区场地内因为挖、填方而必需建设工程构建物（护坡、挡土墙）及排水构建物（散水坡、排水沟）。
⑥　 和厂区绿化美化设施相适应。
u 确定竖向标高时应考虑原因
①　 方便生产上联络。
②　 和交通运输及排水设施相协调。
③　 满足排水和防洪要求。
④　 土石方工程量较少。
⑤　 注意地下水位影响。
u 管线敷设方法有埋地敷设、地下管沟、地面敷设、管线架空等，埋地敷设时通常地下管线根据埋设深度由浅到深、从建筑物基础外缘向道路边缘部署。地下工程管线埋设深度是指地面管顶距离。
u 易燃气体、可燃液体管道不得穿越可燃材料结构和可燃、易燃材料堆场。
u 工厂常见运输方法有道路运输、铁路运输、水路运输和其它特种运输。
u 大型厂主干道通常是7—9米，次干道为6—7米。
u 道路部署标准
①　 满足多种交通运输要求。
②　 考虑安全和平静要求。
③　 注意建筑物有很好朝向。
④　 注意和道路两旁绿化及工程技术设施等协调统一
⑤　 节省用地和投资。
⑥　 充足利用地形。
u 工厂总平面部署发展趋势
①　 强调工厂区域性计划和环境质量。
②　 重视工厂长远发展。
③　 发展联合厂房。
④　 有效开拓空间，建多层厂房和仓库。
⑤　 重视物料储运。
u 区域位置地形图厂绘制百分比通常为1:5000或1:10000.
u 总平面部署图百分比通常为1:500或1:1000或1:.
u 总平面部署时通常把关键生产车间部署在生产区中心，其它车间围绕关键生产车间按工艺步骤进行部署。
u 初步设计阶段总平面部署图中应有以下内容：区域位置图、总平面部署图、建筑物明细表、关键技术经济指标、图例、风玫瑰图、指北针等。
u P71—71图例。
u 风向频率玫瑰图
①　 是依据某一地域多年统计平均各个方向吹风次数百分数值，按一定百分比绘制一个封闭图形。
②　 通常多用八个或十六个罗盘方位表示。
③　 风吹向，是指从外面吹向地域中心。
④　 折线上点离圆心远近，表示以后点向圆心刮风频率大小。外面到中心距离越大，表示风频越大，为当地主导风向。外面到中心距离越小，表示风频越小，其为当地最小风频。
⑤　 风玫瑰图常绘制在总平面图右上角。
u 总图部署时厂前区应部署在上风向，其人流入口应于物料入口分开部署。
u 无机非金属材料工厂总图部署时应考虑：满足工艺步骤要求、物料运输距离尽可能短、污染大车间部署在下风向、设备基础大车间安排在地耐力较大位置、预留发展空间。
u 在仓库建筑物周围必需留出5—7米空地，以确保消防通道宽度和净空高度，不妨碍消防车作业。气体燃料储罐周围50米无建筑物。
u 厂区占地面积是指厂区围墙以内用地面积。
u 建筑系数是建、构建物和堆场、作业场占地面积之和占全厂占地面积百分率。
u 在总平面部署图中新建建筑物用粗实线表示，新建构筑物用中粗实线表示。
第七章
u 在工厂设计中，工艺设计是龙头，其它专业必需服从或服务于工艺设计，但不是无条件。
u 工艺设计基础标准：技术优异可靠、经济合理、留有余地、节能环境保护。所谓合理就是指工艺设计者用最简便和最有效手段实现工艺设计目标。
u 确定工艺步骤标准
①　 在投资许可情况下，尽可能考虑其优异性，以生产出稳定高质量产品。
②　 在确保产品质量前提下，应尽可能缩短工艺步骤。
③　 对改扩建厂设计，有时选择工艺步骤时应考虑尽可能靠近原有生产方法，以使工人能很快适应生产要求。
④　 考虑改产和扩大规模可能性，为发展留有余地。
⑤　 尽可能降低三废排气量，有完善三废治理方法，降低或消除对环境污染，并做好三废回收和综合利用。
⑥　 确保安全生产，以确保工人和设备安全。
u 工艺设计关键任务
①　 依据市场信息和当地条件确定或帮助建设单位确定产品方案。
②　 依据中国外生产该产品现实状况、发展趋势和在当地实现可能性选择合理生产方法和生产工艺步骤。
③　 依据所选择工艺指标及物料平衡计算结果确定生产设备类型、规格、数量。
④　 进行合理车间工艺部署（包含工艺设备和工艺管路部署等）
⑤　 指导或参与协调其它各专业设计工作（包含向其它专业提资等）。
⑥　 确保项目建成后能达产达标其它协调和帮助工作（包含现场技术指导，完工验收组织等）。
u 物料平衡计算目标
①　 确定从原料进厂到成品出厂全部工艺步骤中各关键工序（有有些工序能够合并计算）物料量或物品量，作为确定各工序人员班制和选择生产设备及工器具依据。
②　 确定各工序所需要多种原料、燃料及辅助材料需要了，方便按一定储存期估算出贮存、运输这些物料运输工具。运输方法和堆场仓面积等。
③　 确定各工序水、电、气、蒸气等消耗量，方便提供给其它专业作为设计技术资料。
u 在无机非厂生产中，磨机、窑炉采取连续周制、三班制，原料储存和成品堆放可采取一班制或二班制、非连续制。
u 设备选型时应遵照优异、可靠、经济、节能、环境保护标准，并把可靠性放在首位。先确定关键生产设备，再确定辅助生产设备，辅助设备生产能力略大于关键设备。
u 确定生产设备数量时应遵照标准
①　 满足设备所在工序处理量要求。
②　 考虑一定备用台数，以避免因为设备损坏或出现故障时生产能力下降。
③　 考虑工艺连贯性和设备所在车间空间限制。
④　 考虑和引进设备协调配套。
⑤　 在确保生产情况下努力争取降低设备台数，以避免过多占用资金。
第八章
u 车间工艺部署标准
①　 使工艺步骤流畅和简捷。
②　 生产区域划分清楚，设备归类合理。
③　 尽可能采取联合厂房集中部署设备。
④　 留足人员通道、运输通道、成品半成品贮存面积、安装检修通道等，在立面部署时还要考虑吊装和检修空间。
u 工艺设计图中，常见线形有实线和虚线线等，其中设备外形往往用中实线表示，预留设备用虚线表示，尺寸线、柱、梁、墙用细实线表示。
u 工程设计确定工艺路线和设备时，应把可靠性和安全性放在首要位置上，其次考虑技术优异性。
u 车间部署任务就是确定车间厂房部署和设备部署，车间部署图百分比应尽可能采取1:100，少许采取1:50或1:200.
u 在工程设计过程中，首先要认真搜集多种资料，然后进行物料平衡计算，在进行设备选型。
u 主机设备标定产量经过：定型设备技术说明；经验或理论公式推算；和同类型同规格生产设备实际生产数据对比来确定。
第九章
u 土建设计分为建筑设计和结构设计。
u 建筑统一模数制要求基础模数数值为100mm。厂房设计常见扩大模数为300mm、600mm。厂房跨度通常为3米倍数，如15米、18米。
u 变形缝包含伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。
u 建筑物和地基直接接触部分称为基础，基础下负担荷载地层称为地基，地基许可承载能力称为地耐力。
u 工厂给水应满足生产用水、生活用水及消防用水需要。
u 供电负荷分为三级，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，其中Ⅲ级符合没有特殊供电要求。即能够停电。
u 无机非金属材料工厂很多部分是连续性生产，所以在设计控制线路时，必需考虑生产步骤连锁。逆生产步骤连锁目标是为了一台设备出现故障时预防物料堵塞。
u 厂房承重柱子或承重墙纵向和横向定位轴线，在平面上组成规则网络即柱网，通常纵向定位轴线从下向上，用除I、O、Z以外23个字母表示，横向定位轴线从左到右，用数字1，2，3来表示。
u 层高是指相近两层露面间距离，工艺设计中标注建筑物楼层标高时通常标注楼面高度，标高单位为米
u 多层厂房楼层净高是指从楼面至上层楼梁地面距离。
u BEP1表示盈亏平衡点生产销售量时，其值越小，说明项目适应市场需求改变能力越大，抗风险能力越强。
u 工厂总投资包含静态投资、动态投资和流动资金。静态投资包含：建筑费用、设备及工器具购置费用。动态投资包含：不可预见费、建设期利息、涨价预备费。
u 生产厂房关键有单层厂房和多层厂房。
u 企业内部收益率反应了项目总投资支出实际盈亏率，其值越高项目投资效果越好。
u 经营成本=工厂成本-车间折旧-工厂折旧+销售费，可变成本包含：原料、工人工资、电费和营业税等。
u 建设工程项目招标必需按中国招标法实施，经过招标或比选等方法择优选定设计单位、勘察单位、施工单位、监管单位和设备供货单位，签署对应协议时必需按中国相关协议法实施。
u 设计任务书时项目决议依据，是上级主管部门给设计单位下达设计任务指令，应按给定深度做到一定正确性，投资估算和初步设计概算出入不得大于10%。
u 设备选型和计算时依据生产要求和各工序处理量大小，确定生产设备规格和数量，确保生产过程连续和稳定地进行。