礦山工業(yè)廠房的建筑設(shè)計(jì)思路

曾秋英

（紫金礦業(yè)建設(shè)有限公司廈門設(shè)計(jì)分公司 福建廈門 361000）

1 引言

隨著我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，礦山生產(chǎn)的日處理能力大幅度提升，機(jī)械設(shè)備大型化、自動(dòng)化，廠房規(guī)模越來(lái)越大，礦山建設(shè)水平要求越來(lái)越高，所以礦山工業(yè)廠房的建筑設(shè)計(jì)思路中應(yīng)推陳出新，把新的理念加入到礦山建筑的設(shè)計(jì)中來(lái)，把礦山建筑打造成在滿足工藝生產(chǎn)要求時(shí)，又富含人性化的節(jié)能環(huán)保綠色建筑。

本文結(jié)合某礦山建設(shè)項(xiàng)目工程實(shí)例，對(duì)礦山工業(yè)廠房的建筑設(shè)計(jì)思路進(jìn)行分析和總結(jié)。

2 設(shè)計(jì)思路

礦山建筑分為礦山工業(yè)建筑和生活福利設(shè)施民用建筑。礦山工業(yè)建筑是為礦山生產(chǎn)系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)的建構(gòu)筑物，主要包括提升系統(tǒng)、貯存系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、生產(chǎn)加工系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、機(jī)修廠房、材料倉(cāng)庫(kù)等，大部分以礦山工業(yè)廠房的形式呈現(xiàn)。由于礦山大部分分布在山區(qū)，地勢(shì)崎嶇，交通不便利，物資采購(gòu)困難，工程建設(shè)成本高。在過(guò)去的生產(chǎn)水平條件下，礦山工業(yè)廠房多為簡(jiǎn)單粗糙、零散拼湊布置，存在設(shè)計(jì)不合理、功能分區(qū)較為混亂、資源配置不協(xié)調(diào)的情況?，F(xiàn)代化礦山工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)，應(yīng)秉承廠區(qū)布局整體集中，廠房?jī)?nèi)部功能明確，建筑外觀突破“工業(yè)化”，建筑節(jié)能環(huán)保的建筑設(shè)計(jì)思路，將礦山建筑打造成整體、聯(lián)合、藝術(shù)、綠色的現(xiàn)代化工業(yè)建筑。

2.1 廠區(qū)布局規(guī)劃

廠區(qū)選址在礦山建設(shè)中占著重中之重的地位，直接受地質(zhì)條件、工藝流程、場(chǎng)地面積、征地等因素的影響。設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用地形地勢(shì)，利用豎向空間，依山就勢(shì)結(jié)合工藝流程布置廠房，減少土方開(kāi)挖、回填，工藝管道盡量設(shè)計(jì)重力自流。廠房布置緊湊整體，控制運(yùn)輸皮帶長(zhǎng)度，大型廠房聯(lián)合布置，在保證工藝、防火間距、采光、通風(fēng)的條件下壓縮廠房間距。可燃、可爆危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)，腐蝕性較大廠房，有可能泄露有毒有害物質(zhì)的廠房等邊緣布置，同時(shí)保證足夠的安全距離。道路和管道相互聯(lián)系，互不干擾，重視廠區(qū)綠化、美化和硬化的總體布局。

2.2 廠房?jī)?nèi)部空間布置

廠房建設(shè)以發(fā)展聯(lián)合建筑為主，內(nèi)部空間進(jìn)行合理、明確的功能分區(qū)，將功能相近又互不影響的空間布置在一起，工作區(qū)域與非工作區(qū)域分開(kāi)，工作線路與參觀線路用不同道路線表示，生產(chǎn)車間與其輔助用房的安全出口分開(kāi)設(shè)計(jì)。做到廠房?jī)?nèi)部動(dòng)靜分明，工藝流程一目了然，人員疏散線路安全流暢。

2.3 廠房立面外觀設(shè)計(jì)

工業(yè)廠房由于受限于工藝布置和場(chǎng)地大小，在設(shè)計(jì)靈活度上有較多限制，建筑形象單一，顏色單調(diào)。

近年來(lái)由于新材料與新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，廠房可采用的外墻圍護(hù)和屋面圍護(hù)的材料可選性越來(lái)越多，立面造型的可實(shí)施性得到大大的提高。富有地域文化的建筑風(fēng)格也越來(lái)越多運(yùn)用于工業(yè)建筑中，使工業(yè)建筑更能與當(dāng)?shù)亟ㄖ谌胍惑w。公共建筑的外觀設(shè)計(jì)思路運(yùn)用到工業(yè)建筑中來(lái)，對(duì)工業(yè)建筑的功能進(jìn)行延伸和拓展，建筑造型多樣化，立面色彩豐富化，多借鑒工業(yè)區(qū)、汽車城、機(jī)場(chǎng)修理庫(kù)一些比較優(yōu)秀的作品。企業(yè)識(shí)別與企業(yè)形象表現(xiàn)在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，使礦區(qū)工業(yè)建筑體現(xiàn)自己的企業(yè)特色。

2.4 節(jié)能環(huán)保綠色建筑

推行節(jié)能環(huán)保的綠色建筑是設(shè)計(jì)師責(zé)無(wú)旁貸的義務(wù)。①建筑體型：礦山工業(yè)廠房避免體積小、體形復(fù)雜的建筑，體形系數(shù)較大，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)變小，保溫隔熱要求變大。②結(jié)構(gòu)形式：過(guò)去礦山工業(yè)廠房多用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不利于服務(wù)年限過(guò)后場(chǎng)地復(fù)原和再回收利用，現(xiàn)在礦山工業(yè)廠房除大型混凝土基礎(chǔ)、震動(dòng)大的設(shè)備基礎(chǔ)，地下建構(gòu)筑物外，都考慮建設(shè)時(shí)間短，再回收利用率高的鋼結(jié)構(gòu)。③采光、通風(fēng)：礦山工業(yè)廠房以自然采光和自然通風(fēng)為基本設(shè)計(jì)原則，大型聯(lián)合廠房的采光、通風(fēng)，充分利用側(cè)墻開(kāi)窗增加采光和通風(fēng)面積，高位窗戶布置開(kāi)窗機(jī)增加窗戶的可開(kāi)啟面積?？缍却?、長(zhǎng)度長(zhǎng)的廠房，屋頂增加氣樓或者可開(kāi)啟的排煙窗。④隔音：礦山工業(yè)廠房的破碎廠房、篩分廠房、磨礦廠房、鼓風(fēng)機(jī)廠房、空壓機(jī)房、通風(fēng)機(jī)房等都是噪音很大的生產(chǎn)廠房，對(duì)工作人員和外部環(huán)境健康傷害很大，除了在噪音源頭設(shè)備的表面增加隔音罩之外，廠房墻體的內(nèi)側(cè)板采用多孔隔音板。

3 案例分析

某礦山建設(shè)項(xiàng)目建于2015年5月，2016年10月建成投產(chǎn)，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后日處理能力4.5萬(wàn)/d，是目前國(guó)內(nèi)單系列處理最大的浮選廠。項(xiàng)目初期，建設(shè)單位就想把該項(xiàng)目打造成自己的名片，可供建設(shè)單位企業(yè)內(nèi)其他礦山和國(guó)內(nèi)同行企業(yè)參觀學(xué)習(xí)。固然，該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程就是設(shè)計(jì)師們嘔心瀝血的創(chuàng)造過(guò)程。

該項(xiàng)目的磨浮廠房是一棟大型聯(lián)合廠房。建筑占地面積14389m2，總建筑面積17672m2，建筑高度30m，最大跨度30m，柱距9m，吊車最大噸位100t。磨浮廠房屬于單層廠房，局部設(shè)備用房三層；廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為丁類，廠房分為三個(gè)防火分區(qū)，主廠房（含磨礦廠房、浮選廠房、藥劑廠房和鼓風(fēng)機(jī)房）為一個(gè)防火分區(qū)，建筑面積12300m2，磨礦配電室和浮選配電室各自為獨(dú)立的防火分區(qū)，建筑面積分別為3582m2和1790m2。磨浮廠房防火分區(qū)見(jiàn)圖1。

圖1 磨浮廠房防火分區(qū)示意圖

廠房采用鋼架結(jié)構(gòu)，外墻采用單層壓型鋼板，以米白色為主色調(diào)，瓷藍(lán)色搭配使用。屋面采用75厚雙層壓型鋼板復(fù)合保溫板，面板以瓷藍(lán)色為主色調(diào)，底板米白色。廠房縱、橫向外墻均設(shè)有多排窗戶，頂排窗戶為百葉窗；山墻底部5.4m以下均敞開(kāi)布置，增加廠房的通風(fēng)和采光面積；屋面設(shè)有自帶天窗控制器的圓拱形排煙天窗，即滿足了廠房的排煙要求又增加了廠房的采光、通風(fēng)面積；因磨礦廠房的設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生不少粉塵，浮選廠房藥劑氣味較重，廠房屋面設(shè)風(fēng)帽加大廠房?jī)?nèi)的通風(fēng)速度。

磨浮廠房?jī)?nèi)各功能分區(qū)明確，各分區(qū)交通線路流暢。電梯、接待室和中控室布置在磨礦配電室三樓，防火隔墻設(shè)有通長(zhǎng)觀察窗；磨浮廠房柱間，與磨礦配電室三樓同標(biāo)高設(shè)U型參觀走道，參觀通道上側(cè)聯(lián)通接待室，下側(cè)聯(lián)通浮選平臺(tái)，領(lǐng)導(dǎo)視察和非工作人員參觀直接由電梯間乘坐電梯到接待室和中控室，再通過(guò)甲級(jí)防火門進(jìn)入?yún)⒂^走道，視線廣闊，安全又氣派。

4 總結(jié)

礦山工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)，不僅要考慮建筑的使用功能滿足生產(chǎn)實(shí)際需要，建筑設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)外，礦山的廠區(qū)布局、建筑體型、建筑結(jié)構(gòu)體系、建筑立面外觀和節(jié)能環(huán)保都需順應(yīng)時(shí)代潮流，確保礦山建筑跟上時(shí)代的發(fā)展。讓礦山工業(yè)建筑更能體現(xiàn)人性化關(guān)懷，給工作人員提供更好的工作環(huán)境，減輕工作疲勞。響應(yīng)“既要金山銀山，更要綠水青山”的可持續(xù)發(fā)展號(hào)召，把每一座礦山建設(shè)成優(yōu)美的地質(zhì)公園是未來(lái)礦山發(fā)展的趨勢(shì)，所以礦山工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)勢(shì)必突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，拓寬建筑設(shè)計(jì)思路。