化工建筑設計方法簡析

周超

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

工業建筑包括所有可以從事工業生產活動的建筑物或者裝置，以及可以為生產原料及生產成品提供儲存功能的建筑物及場地。除此之外，通常還包括為其提供配套服務的附屬設施用房和公共用房。在我國的工業建筑發展歷史中，直至19世紀50年代才開始大量進行工業廠區的建設。工業建筑種類繁多，根據不同的分類依據，可細分為好幾小類。根據使用性質不同，常見的工業建筑有醫藥廠房、電子儀器廠房、化工廠房等等。根據建筑層數不同，又可以分為單層廠房、多層廠房和高層廠房。根據車間要求的潔凈等級又可分為普通生產廠房、潔凈廠房等。

1 研究范圍

本文將重點研究化工類工業建筑的設計方法。化工廠區，顧名思義，是專門生產化學工業產品的企業。一般來講，一個配置完整的化工廠區至少包括以下三個部分：主要生產用房（包括從原材料的加工到成品包裝的完整生產過程所需要的建筑物及構筑物），輔助生產用房（包括為其提供動力的動力站、變配電站、控制室等），以及廠前區用房（包括辦公樓、宿舍樓、食堂等以民用類型為主的建筑物群）。伴隨著企業壯大發展，一些品牌意識較強的企業，會建設自己的展覽館這種公共建筑。下面分別將廠區內不同部分的建筑物的設計方法進行歸納。

2 建筑設計方法概述

2.1 主要生產用房的建筑設計方法

2.1.1 打破建筑專業為“龍頭”專業的固有設計思想。在化工建筑中，工藝流程決定了整個建筑物的設計。房間布置、建筑高度、開窗形式等都受制于工藝生產要求。在這些生產廠房的設計過程中，建筑專業往往是接收條件再予以優化的“第二”專業。如何進行合理的優化，首先需要仔細了解工藝生產過程，還要了解生產原料和產出物料的物理性質，明白其房間布局的邏輯所在。其次要對其防火、防煙進行統一規劃，進行分區。再統籌安排建筑安全疏散，雖然主要生產用房使用人數也許不多，但往往是火災危險類別比較高的建筑，所以安全疏散是設計的重中之重，除了要保證平日里的安全生產，更要保證在事故發生時的緊急安全疏散。最后，在滿足生產的前提下，在開窗形式、房間布置中努力提高建筑物的舒適性，例如在生產溫度比較高的生產廠房中注意加強通風措施，要求精細生產的車間要給予良好的采光，在沒有供暖的生產車間外圍護結構上增設節能保溫措施等。

2.1.2 將“安全生產”貫穿于設計始終?；S區的生產原料往往危險性較大，有易燃性、爆炸性或者腐蝕性，這就決定了在建筑構造措施中要認真考慮這些因素，嚴格做到“三防”（即防火、防爆、防腐蝕）。尤其在進行甲乙類廠房的設計中，一定嚴格執行相關規范的要求。例如有特殊功能要求的構筑物（包括火炬、管廊、冷卻塔、設備裝置等），雖然不算傳統意義上的建筑物，但在設計時要首先保證結構設計的合理安全，經濟適用。

2.2 輔助生產用房的建筑設計方法

2.2.1 秉持輔助生產用房的服務輔助功能為首位的設計思想。因為廠區內的生產過程復雜，輔助用房的布置要為生產用房提供最大的便利性。例如動力車間距離其主要服務的生產車間要近，這樣不僅可以減少管線的布置，提高經濟性，而且提高其遠程控制能力。再例如變配電站在布置時，要首先確定是全廠性還是區域性的供電設備，在整個廠區的總體規劃時，保證其走線距離短；房間布局時要考慮其進出電纜的便捷性和經濟性，減少管廊的長度。

2.2.2 輔助生產用房必須滿足特殊生產要求。例如會產生振動和噪音的生產房間要遠離有精密要求的控制室盡量遠一些，而且保證控制室必須位于爆炸危險范圍外，并且控制室必須做好防震減躁的措施。例如對潔凈要求較高的輔助用房和潔凈廠房，還應布置在污染風向的上風向。例如對房間溫濕度要求較高的生產用房，就需要增設機械設備來維持恒溫和恒濕的狀態。

2.3 廠前區用房的建筑設計方法

2.3.1 總體布局方面：由于生產廠房往往會釋放一些有毒有害的刺激性氣體，因此在進行廠區總體規劃時，一定要將廠前區用房布置在整個廠區主導風向的上風向，防止污染，保證生產人員的職業健康安全。

2.3.2 建筑單體設計方面：廠前區的建筑通常生產類別為民用，我們按照民用建筑設計方法展開設計即可，不在本文的研究范圍內。但當建筑內需要融合一些化工類特有的功能時，例如在辦公樓中有帶有實驗、樣品測試等功能，那么就不能單純地按常規的民用建筑進行設計了（通常包含這些功能的建筑物生產類別為丙類）。這些功能建筑集合了工業生產建筑的火災危險性和民用建筑的人員密集性。所以在房間布局中，要時刻把握一個原則，即“有危險性的房間”與“普通民用房間”之間必須采取防火、防污染等措施。

3 未來化工建筑設計趨勢

3.1 從單一功能性生產廠房向綜合性的聯合廠房發展。因為工藝流程不斷發展，新設備的應用，新產品的誕生使很多傳統的生產工藝發生了改變，原先只需滿足單一生產要求的廠房已經落后，轉而向大空間大跨度的聯合生產廠房發展。

3.2 生產模式從生產至上到人性化管理的轉變。傳統的化工生產車間有毒有害氣體肆意排放，也沒有采取有效的凈化措施。而現代化的生產廠區可以通過增加有凈化功能的綠植，增大綠化面積進而提高空氣質量。而且現代化的生產廠區自動化生產越來越多，在廠區設計中增加自動控制專業的比例，遠程控制生產不僅保障了生產人員的人生安全，而且節約人力，降低能耗，提高生產廠家的效益。

4 小結

伴隨著科技進步，社會發展，新型化學材料的生生對廠區布局和建筑設計提出了新要求。化工建筑與民用建筑的最大區別就是其服務對象主體有所不同。傳統民用建筑要以人為本，建筑的美觀性要求往往較高。而化工建筑的主要服務對象其實是工藝生產流程，在保證高效高質進行生產的同時，也要保證其生產的安全性是建筑設計的重點。

近幾年，化工廠生產事故頻發，究其原因，無外乎前期設計不完善和后期生產安全無保障?；そㄖ脑O計方法有其獨特之處，又與民用建筑的設計有相通之處，安全疏散、防火分區成為消防部門的重點監管部位，因此，必須加強對于建筑防爆、建筑排煙等的設計，嚴格執行規范要求,建設科學布局的現代化廠區。