电镀工业园区规划及建筑设计探讨——以汉中传感器产业园中园项目为例.pdf

收稿日期:作者简介:刘海浩()男陕西渭南人在读硕士工程师二级注册建筑师主要从事建筑设计工作电镀工业园区规划及建筑设计探讨 以汉中传感器产业园中园项目为例刘海浩(中国十九冶集团有限公司四川 成都)摘 要:针对我国现有电镀园区项目的规划及建筑设计进行提炼总结归纳出现行电镀产业园区规划及建筑设计中的一些手法及特点并将其运用至汉中传感器产业园中园项目中 并从规划布局、设计原则、场地交通组织设计、立面设计、采光设计、节能设计、结构设计等方面对汉中传感器产业园中园项目进行分析尝试为以后的电镀园区规划及建筑设计提供参考关键词:电镀园区规划设计电镀厂房工业建筑中图分类号:文献标识码:文章编号:():/(.):.:引 言电镀行业是一个高耗能和高废水排放的行业随着国家“十四五规划”相关政策的出台要求推动清洁生产着重强调绿色循环经济 这些政策的颁布对电镀产业的可持续发展有很高的要求但在重压之下的电镀行业在“一带一路”倡议绿色发展的推动下机遇与挑战并存 将来随着电镀行业下游产业链的快速发展清洁生产和循环经济需要同时进行从而要求电镀厂房在规划设计及单体建筑设计中要进行低碳绿色节能设计以达到绿色工业厂房生产的目的对于在电镀产业园区规划及建筑设计方面的研究一些学者提出了看法及意见 刘似玉从电镀厂房建筑设计应满足实际生产上进行了阐述朱泽松认为电镀厂房建筑设计应满足人性化、美观化、特色化和绿色化孙栋等以青岛英派斯体育产业园为例从功能、平面、流线、绿色设计等方面进行了讨论为后人工业厂房规划设计提供了借鉴易君芝设计了一种单层工业厂房屋面遮阳装置来降低高温季节气候温度对厂房内部的影响这些研究大多都是以实际工程案例或者从功能流线、节能设计等方面出发进行了简单探讨但是对于电镀厂房规划及建筑设计共性缺乏深层次分析 基于此本文以汉中传感器产业园中园项目为例进行了分析论证为后人规划设计电镀园区提供案例支撑 电镀产业园区规划设计特点 环境保护电镀工业涉及大量的化学药剂和废水产生园区需要建立高效的污水处理设施采用物理、化学和生物处理技术对废水进行处理以减少对环境的污染 电镀工艺中会释放出有害气体和挥发性有机物园区需要配备适当的废气处理装置如吸附器、洗涤塔和催化剂等以减少空气污染和有害气体排放 电镀过程中产生的固体废物如废渣、废渣土、废酸碱等需要得到妥善处理和处置遵循环保要求采取分类、分离、回收和安全处置的方法以减少对土壤和水源的污染电镀工业园区应鼓励节能减排和资源循环利用 通过采用高效的设备、工艺和管理措施最大限度地减少能源消耗和废物产生促进资源的合理利用 园区应建立完善的环境监测系统对园区内的污染物排放、水质、空气质量等进行监测和评估确保符合环境保护标准 同时加强环境管理制定严格的环境保护规章制度加强对企业的监督和管理 这些特点旨在保护园区周边的环境质量减少对大气、水体和土壤的污染推动电镀工业的可持续发展使其与环境协调共存 安全性园区内的电镀设备应符合安全规范并经过定期的维护和检修确保设备运行的可靠性和安全性 必要时应采取防护措施如防爆设备、漏电保护装置等以防止事故发生电镀过程中使用的化学药剂和溶液可能具有腐蚀性、有毒性或易燃性园区需要建立安全储存、使用和处理化学品的制度包括正确标志、分类、包装和储存以最大限度地减少事故和污染的风险 电镀工业园区应配置适当的消防设备和系统包括火灾报警系统、灭火器、喷淋系统等 同时进行消防演习和培训提高员工对火灾的认识和应对能力 园区内的员工应配备适当的个人防护装备如防护眼镜、防护手套、防护服等以减少接触化学品和机械设备时的伤害风险同时提供相关的培训和指导确保员工了解正确的使用方法和安全操作规程 电镀工业园区需要制定和实施应急预案包括事故报告、疏散计划、应急联络等以应对突发事故和紧急情况并最大限度地减少人员伤亡和环境损害 设施布局电镀工艺包含多个生产环节涉及不同设备和工艺流程园区规划设计需要合理布局各个生产区域和设施以优化生产流程和物料流动提高工作效率和生产效益 例如可以划分为前处理区、电镀区、后处理区等 这有助于实现生产流程的顺序性和物料的高效转移 电镀工业园区包括专门的生产车间用于进行电镀工艺的实施 车间内通常设有电镀槽、设备和设施如电镀槽池、电源设备、循环系统、废水处理设备等 生态景观电镀工业园区的生态景观设计旨在实现环境保护和可持续发展的目标同时提供舒适的工作环境和良好的景观效果)绿化与植被 生态景观设计注重园区内绿化和植被的合理布局 通过种植树木、灌木和草坪等植物可以增加氧气含量改善空气质量并提供防尘、防风、降温的效果同时选择适应当地气候和土壤条件的植物以降低养护成本和水资源的使用)湿地与水体 设计中可以考虑建立人工湿地和水体用于处理和净化废水 湿地可以作为自然的过滤器去除废水中的污染物提高水质 水体如喷泉、池塘或水景等不仅增添景观效果而且可以改善空气湿度和温度提供休憩和放松的场所)自然生态系统模拟 生态景观设计可以模拟自然生态系统的特点和功能以实现生态平衡和生物多样性的保护例如建立适宜的植物群落和野生动物栖息地吸引和保护当地的鸟类、昆虫和其他野生生物 这样不仅提供了一个良好的生态环境而且促进了生物之间的相互作用和生态系统的稳定)可持续材料和能源利用 生态景观设计鼓励使用可持续材料和能源以减少环境影响和资源消耗 例如选用可回收材料、使用节水设施、利用太阳能和风能等可再生能源以提高园区的能源效率和可持续性)风景点和休闲区 在电镀工业园区中可以设置一些景点和休闲区提供员工休息、放松和欣赏自然的场所 这些区域可以布置座椅、步道、观景台和休闲设施让员工在工作间隙能够享受美好的景观和自然环境 社会融入园区规划设计也需要考虑与周边社区的融入和互动通过与当地政府和社区合作园区可以促进经济发展和就业机会并建立良好的社会形象 电镀工业园区应积极与周边社区进行沟通和合作了解他们的需求和关切并采取相应的措施来解决潜在的环境和社会问题 例如可以组织社区会议、开放日或参观活动让社区居民了解园区的运营情况接受他们的反馈和建议 电镀产业园区建筑设计特点 规划形态多为“兵营式”布局电镀产业因其工艺生产及功能流线要求等市面上现已建电镀产业园区规划形态大多排列按照“兵营式”布局考虑“兵营式”布局将各种功能区域分散排列形成一系列独立但相互联系的建筑物或单元 这样的设计可以提供更好的安全性和保密性“兵营式”布局将不同的功能区域划分为特定的区域例如宿舍区、厂房区、办公区、仓库区、食堂区等这种分区功能的设计有助于提供明确的区域划分使各个功能区域的活动互不干扰并为不同的任务和活动提供合适的空间和设施“兵营式”电镀建筑单体以长条形建筑为主也有单体平面为“”或“”字型 例如天津滨港电镀园区(见图)、华中表面处理循环经济产业园(见图)等图 天津滨港电镀园区图 华中表面处理循环经济产业园 建筑平面布置追求“功能性”电镀厂房平面的布置需要根据电镀车间的工艺综合考虑 工艺平面布置的合理性将会影响生产流程的顺畅性生产作业的便利性以及各种管道(线)架设及维修是否合理、方便 通常需要根据业主的要求对工艺平面进行多种方案的布置并根据价值规律原则将其进行比较从中选出最经济最实用的方案电镀车间生产过程中会产生大量腐蚀气体并且随之排出大量含有各种酸碱等重金属物质的废水对生产设备及建筑本体都有一定的腐蚀 并且生产车间内会敷设各种管道(线)各种地坑、地沟在敷设的时候会交叉影响这就对建筑地面的防腐防渗漏等有较严格的要求 在设计平面的时候不仅要考虑电镀生产的要求还要考虑便利现场施工以及后期管道的架设、维修等 应全面综合处理各个方面共同整体设计一般情况平面布置遵循使零件在车间内部运输最短的原则以减少工人搬运的流线提高工作效率 零件尽量从厂房的一端进另一端出 车间内尽量不要布置隔间若需要布置时隔间尽可能少并且最好布置在建筑靠外墙的一端其他辅助房间例如办公室、风机房等宜根据其使用需求布置在厂房的两侧建筑高度可不与主体厂房通高 有污染性的房间尽量布置在整个建筑的角落并且最好位于园区常年最大风频的下风向 建筑尺度遵从“模数制”因产业园建设时园区招商等可能未到位故为了利于项目后期招商厂房的使用大多数电镀产业园区在建筑跨度上有多种模数例如华中表面处理循环经济产业园的电镀厂房的长宽尺寸有 、等厂房的跨度方面大多数为、和 等较常用的有、可以采用单跨或双跨建筑(图)在层数方面大多数电镀厂房为单层建筑物有的也采用地下室及二、三层 层高方面厂房车间基本上一层为 左右方便货车卸货二、三层为 左右利于工业生产 辅助间一般为 坡屋一般根据功能高度为 生活间及办公室等一般为 图 某电镀厂房内部 建筑立面“简洁化”工业厂房建筑的立面通常采用简约而实用的设计风格这种设计注重功能性和效率强调建筑物的实用性和生产需求通常不过多追求装饰和细节 立面通常具有大面积的开放区域例如大型的工业门或车辆出入口 这些开放区域旨在方便物资和设备的运输、装卸和进出 建筑的立面常采用耐久且易于维护的材料如钢材、混凝土或金属板材等 这些材料具有较强的耐候性和耐久性能够适应工业环境的要求 为了增加自然光线的进入和通风一些工业厂房的立面设计中可能包括大尺度的窗户或开口 这些窗户通常位于高度较高的位置以提供充足的采光并确保良好的室内空气质量 建筑立面通常包含标识和标志以便于识别和定位 这些标识和标志可以是厂商的商标、标识牌、楼号或其他标识性的元素以便于人员和访客在大型工业园区中进行导航 在立面色彩上可以结合企业自身特有的代表色进行立面设计 厂房的色彩搭配考虑用纯度低、亮度高的色彩建议以黑色、品红色、青色、黄色等为主要色彩 案例简介 工程概况汉中传感器产业园中园项目位于汉中市区西北侧北面临科技一路西面临高新五路南侧为其他建设用地东侧临高新四路 项目建设场地建筑面积约 总建筑面积为 区域周围规划有便利的公路交通网客货运输便捷到达西安 个小时的高速公路路程到达成都 个多小时的高速公路流程 园区内场地为熟地市政基础设施配套一应俱全完全可以满足本项目建设需要施工现场条件非常理想 项目包含有 栋电镀厂房 栋标准厂房 栋综合楼及门卫室等 规划及建筑设计)规划布局 汉中传感器产业园中园项目规划设计时严格遵循本文中提到的电镀厂区的规划设计要点考虑电镀厂房废水排放多结合场地外废水处理厂位置将其主要朝向设计为南北向并布置于场地西侧及南侧 栋标准厂房结合场地尺寸东西向布置于场地东侧综合楼主要功能为物业、办公、后勤等作为整个园区的配套服务楼布置于园区北侧主入口中部 项目规划设计具体分布详效果图见图 图 鸟瞰图)建筑设计原则 以安全适用环境友好经济实用为原则兼具考虑建筑造型美观设计结合电镀厂房建筑本身在建筑设计上的特殊性及业主需求充分考虑项目所在地地域性人文特点周围环境地形地貌等采用现代建筑设计的处理手法凭借先进设计理念在满足各建筑功能需求的前提下力求把厂区建筑设计为富有时代感、以人为本的中国式现代化建筑 同时将周边环境景观环境保护使用舒适度和节能的设计理念贯穿于建筑设计的全过程)场地交通组织设计 园区生产入口位于厂区北部与西部物流短捷、便利便于生产管理和人流交通组织 整个工艺流程衔接合理、科学最大程度地节省了人力、物力充分体现了园区建筑与工艺流程紧密结合的布局理念 厂房两边端部设置两个货梯满足货物运输到每层长边一层两侧均考虑设置主要出入口满足疏散要求)建筑立面设计 建筑造型结合项目总体规划平面内部功能建筑体量大小等基本条件采用常规现代立面设计手法给参观者及使用者一种充实、统一但又不失单调的视觉冲击厂房立面造型设计(见图)简洁、美观建筑立面以竖向线条为主与建筑的平面尺度相融合同时考虑到厂房以后主要作为电镀航空业零件故主要立面以航空业的银灰色为主色并搭配深灰色加之立面真石漆与窗户使用 玻璃的虚实对比使得整体建筑极具现代感 工厂结合平面功能的要求银灰色的立面主色显示出厂房独有的一种低调感人一旦走近自然而然会产生一种亲近感整个建筑刚与柔的结合虚与实的对比充分体现现代建筑设计理念图 立面图)建筑采光设计 电镀厂房应该要有非常好的自然采光 本项目厂房设计建筑采光以侧面采光为主满足厂房内部所需的自然采光要求 本项目所在地的光气候区为类光气候系数 各子项采光设计等级、窗地比限值及设计值见表 表 项目采光设计表(自绘)项目名称 采光等级窗地比(/)侧窗平天窗矩形天窗限值 设计值 限值 设计值 限值设计值厂房级 综合楼级 )建筑节能设计 根据工业建筑节能设计统一标准()中相关规定本项目厂房属于二类工业建筑且此项目所在地汉中为夏热冬冷地区不需考虑设置冬季空调取暖措施故厂房可不进行节能设计)结构设计 因厂房生产需较大空间故本项目电镀厂房、标准厂房均采用钢筋混凝土框架结构 并为了有利于后期业主招商在平面尺寸上考虑了多种跨度分别为 等 这种结构形式具有整体性好、便于防护和耐久性较好的优点钢筋混凝土强度等级根据建筑方案考虑如下:基础底板、地下室侧墙 垫层 框架梁、柱、楼板、楼梯:构造柱等非结构构件 地下室防水砼的设计抗渗等级为 地下室梁板柱:、本项目钢筋设计为:柱主筋采用 梁主筋采用 钢筋 板采用 钢筋 柱梁箍筋 采 用 钢筋填充墙设计为:地面以下与土接触墙体、厨房、卫生间等有水房间采用 厚 页岩实心砖、水泥砂浆砌筑地面以上井道、电梯井、楼梯间、外墙及其他设备房间采用 页岩多孔砖、混合砂浆砌筑)其他设计 电镀园区生产过程会产生大量废水污染大 故本项目设计时为后期生产线安装废水排放预留空(下转第 页)施工过程中可以根据打桩试验确定适当的灌浆数量和打桩次数以保证其质量 灰土挤密桩施工质量检测)在施工之前对桩尖土进行标准灌浆试验比较各个土层的强度状况以此判断土体的承载力)对混合地基的承载力进行检查其检查次数不得少于总桩数的 且不少于 个且每根桩承载力的检查数不得少于)在工程完成后每隔一段时间进行质量检查 在孔隙水压力消失后每隔 以上才能进行饱和黏质土壤基础的检验而粉土、砂土和杂填土的基础应在 内完成)桩基现场检验主要检验桩径、桩距、桩长、桩土等可以利用钢丝绳进行桩距和桩径的现场测定同时还可以利用钻孔取芯法对桩长和桩身土进行监测同时还可以对桩间土壤进行手工探井采样就案例工程而言施工完成后进行了室内试验对湿陷性黄土处理后的干密度和抗压强度进行试验 其中干密度试验的主要目的是检测灰土的压实系数 而抗压强度试验的主要目的是确定桩基土样抗压强度 本工桩间土样共取 组具体的室内土工试验结果如表 所示表 室内土工试验结果表项目干密度/()孔隙比压缩系数/()湿陷系数灰土挤密前范围 平均值 灰土挤密后范围 平均值 通过试验土工试验结果表明经过灰土挤密桩法处理后的在湿陷性黄土地基的干密度、孔隙比、压缩系数、湿陷性系数等有了显著提升各项指标也都达到了本工程设计的要求挤密效果显著合格率更是达到 结束语结合实际案例分析了灰土挤密桩法在湿陷性黄土地基处理中的应用分析结果表明在案例工程中应用灰土挤密法有效解决了湿陷性黄土的不良状况提升了地基的承载力和强度 在进行湿陷性黄土地基处理中采用灰土挤密桩法无需开挖地基 对环境的影响是显而易见的 同时处理的基础深度可以达到 回填物成本低施工设备简单该工程具有施工简单、经济、技术效果好等优点有很高的推广价值:参 考 文 献:张果果闫宪周陈强.浅谈西北地区房建工程灰土挤密桩地基加固施工工艺.建筑安全():李成.灰土挤密桩技术在高速公路施工中的应用.工程机械与维修():秘荣明.灰土挤密桩法在湿陷性黄土地区路基施工中的应用.交通世界():徐昕王国靖.浅谈灰土挤密桩在湿陷性黄土地区高填方路基施工中的应用.中国设备工程():李良君.灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用.工程建设与设计():岳钰杰.灰土挤密桩法与砂石桩法于黄土填方地基处理中的应用研究.中国建材科技():(上接第 页)间 电镀园区末端废水治理效果有限应全过程有限控污全过程治理的标准是工艺全自动、设施全封闭、设备全架空、废水全分流、效益全提高、管理全加强 同时在进行电镀厂房建筑设计时应注意考虑新材料及新技术的应用本项目建筑设计考虑在外墙上使用符合住建部 项新技术中推荐的材料聚氨酯泡沫板 同时外墙材料就地取材利用当地农业生产过程中的残渣和部分工业废料组成 这种材料不仅在硬度和强度上达标而且绿色环保保温隔热性能也能通过国家部门检测 结 语随着国家越来越重视“双碳”及节能设计电镀厂房的建筑设计需考虑的因素会越来越多 建筑设计师在进行厂房设计时不仅要考虑功能流线而且要将工艺流线生产流线后期使用维护等均考虑进去 在党的二十大提倡建设数字中国的今天电镀厂房的设计及使用也要考虑与数字化进行结合降低园区的运维成本建造出更符合当代人使用的电镀厂房:参 考 文 献:新华社.中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 年远景目标纲要/.().:/./.刘似玉.电镀厂房建筑设计探讨.科技创新导报():.朱泽松.电镀厂房建筑设计研究.电镀与环保():.孙栋於杨侯韵等.当代工业厂房的设计策略研究.城市建筑():.易君芝.单层工业厂房屋面遮阳装置设计.工程建设():.张伟周震霄王晓楠等.环保型电镀厂房.电镀与精饰():.傅绍燕.电镀车间工艺设计手册.北京:化学工艺出版社.孟洵.工业厂房建筑立面设计.工程技术研究():.徐冬石勇.新形势下集中式电镀园区的设计和管理研究.电镀与精饰():.曾永河.工业厂区规划与工业厂房设计特征探讨.科技与创新():.中华人民共和国住房和城乡建设部.工业建筑节能设计统一标准:.北京:中国计划出版社.王璐.电镀园区着眼全过程控制 从生产线设计到末端进行深度治理.表面工程与再制造():.赵春梅于乃川姚颖悟.电镀厂房建筑设计探讨.电镀与精饰():.