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1、家具工业厂房的选型与设计我国家具业通过近20年的飞速进展已经颇具规模，但是面对加入WTO后猛 烈的国际竞争，其生产方式必需由以手工为主的传统的小作坊形式，向高度机械 化、自动化、专业化、协作化和产品结构的全面标准化、系列化、规格化、部件 化的工业化大生产方向转换，而现代化的生产厂房是实现家具工业现代化生产的 最大体条件之一。传统的厂房结构是钢筋混凝土结构，而钢结构体系作为现代工 业化建筑的一大标志，已成为现代工业建筑的要紧建筑结构形式。选择适合的结 构系用于家具工业的生产厂房，以有效地制造现代化的生产空间适应家具工业生 产的各类现代化设备的布置和更新，并有足够的靠得住性和灵活性，能最终达到 社
2、会效益、经济效益和美学观感的最正确平稳，对家具工业的进展具有显著的意 义。1厂房经常使用结构体系的综合性能与造价比较分析家具工业厂房属于轻工业厂房，其经常使用结构按用材分有钢筋混凝土 结构和钢结构。传统中小型厂房多采纳钢筋混凝土结构，即钢筋混凝土排架柱 与钢筋混凝土屋架或屋面梁组成的结构。随着技术的进展，和我国钢材生产能力 和质量的提高，钢结构以其独特的优势慢慢成为厂房建筑中钢筋混凝土结构最理 想的替代品。钢结构厂房与钢筋混凝土厂房综合性能比较可见表1。从上述对比分析可以看出，家具工业厂房采用结构有很多优点：钢结构 自重轻，构件简单，多为工业化生产制作，节点大都采用高强螺栓连接，焊接量 少，现
3、场安装十分方便，对周边环境影响小，施工期短，工程费用低，易于维护， 结构强度高、抗震性能好，空间完整而灵活，外形美观、现代感强，钢材可回收 再利用，利于环保。钢结构厂房在造价方面也同样具有优势，小跨度厂房的造价比钢筋混凝 土的造略低，而较大跨度厂房比钢筋混凝土的造价低较多。以长150m跨度24m 檐口高度6m建筑面积3600平方米的单层厂房的造价为例，造价比较分析可见表2。2厂房的平面布局单层厂房的平面布局现代化的家具生产是人、设备按工艺要求对物料（如原材料、辅料、零 部件、半成品等）的流程性共同作用。生产产品的种类不同、所用原材料的不同 会有不同的生产工艺流程、生产工艺流程影响着基本设备的摆
4、放以及人员与材料 的流向，因此，深入研究生产工艺流程的特点是合理组织平面布局和空间的决定 性因素，同时生产能力的不同也会影响平面规模和布局。随着现代科学技术的不断发展，在21世纪的今天，家具行业的生产技 术，已突破了原来的木材加工、油漆与简单机机械制作的范畴，发展成为木工、 漆工、机械、五金、电气、计算机、人体工程学、工艺美术等多重技术的综合体， 这种发展主要体现在许多新兴综合性技术与智能化生产设备的运用，如“计算机 辅助家具设计与制造FCAD/FCAM”、“数控机床NC/CNC”、“计算机集成制造系 统CIMS”、“柔性制造系统FMS”、“来样加工OEM”等都彻底改变了传统手工 作坊式家具生
5、产方式，这些新型的设备和技术要求与之相适应的生产工艺流程， 因而现代化生产厂房的平面布局也必须更多的适应于这些现代化生产和运输设 备的要求（见图1、图2）。许多实践经验显示，家具厂房平面一般做成矩形较为实用，生产流程可 以形成通长一字形或成U形，应尽量避免复杂的平面布局；另外单层家具厂房的 最小跨度做15-18米是超级经济的，既利于设备排放和生产操作又不浪费空间， 且做单层厂房比多层更利于设备和生产流程安排，因此，建议如无特殊情形应尽 可能设计单层矩形厂房为宜。附属用房用后勤设施厂房还需要一些附属用房与之配套，如卫生间、更衣室、配电间、控制 室、管理员办公室以及材料、辅料、半成品、成品仓库等；
6、附属用房的设置应根 据工艺流程和生产规模确定，既要有足够的空间也不宜过大而造成空置浪费，如 卫生间厕位数应按人数确定（见表三）。附属用房应合理利用厂房内外空间，可 置于厂房端头、两侧、中间，或在车间内局部做夹层，也可单独建造，但一定要 与厂房内外通道应保证人、物流动路线最短而安全，尽量避免频繁流动路线的交 叉和迂回；特别是若为多层厂房，其竖向人、物流的组织尤为重要，除设计一定 宽度和数量的楼梯外，如需要可设置一定承载的内部运货电梯或人货两用电梯， 投资者与经营者可根据生产能力等实际情况向专业厂家和设计人员咨询后选用。发展规划工业生产常存在投资建设分期进行，或扩大再生产的需要，因此若有扩 建的空
7、间，以希望扩建部分与原有部分紧密联系，而不是简单的一加一等于二， 并使新旧设备不做很大调整就能有机结合以更加提高生产效率，降低成本。以矩 形平面的板式家具和平厂房为例，若内部生产流线成U型排布，则最佳的扩建方 案为在U型两侧加翼，只需略作调整，把柔性加工部分移至一边空间出空间，生 产设备增加后，形成扩大的U形，使新旧设备组合仍然保持原来的生产流程和秩 序，而改动工作量较小。如图3所示。3钢结构厂房的结构体系与外围护体3. 1钢结构体系分析钢结构体系的型式有多种：a.纯钢框架体系；b.钢框架支撑体系；c.钢框架 剪力墙（多筒结构）体系；d.钢一一混凝土组合结构体系；e.错列桁架体系 f.轻钢龙骨
8、（冷弯薄壁型钢）体系g.张拉索结构体系等。在一样工业厂房建筑 中，以门式刚架和多层钢架结构体系运用最为普遍。3.1.1门式刚架门式刚架结构源于美国，进展至日本、欧洲，现在也是我国一样单层轻工业 厂房顶用得最普遍，且有较好经济成效的一种结构形式。用材有热轧型钢、冷弯 型钢、钢管、钢板焊接，柱底与基础可刚接也可铰接。一样经济跨度为9米，柱 距不宜超过9米，超过9米其屋面檩条与墙架用钢量增加太多，反而增加造价， 并非经济。以下为适用于家具工业厂房的几种门式刚架结构形式与设计尺寸： 钢柱与钢梁皆为变截面，屋面坡度较小，设计跨度9-48米，柱距6-9 米，檐口高度3-9米，屋面坡度1 /1二、1/1六、
9、1/20；见图4-a； 等截面钢柱加平底钢梁，屋面坡度较小，内部无中柱，设计跨度为9-24 米，柱距6-9米，檐高米，屋面坡度1 /1二、1/1六、1/20、1/24；见图4-b；圈4常见口式刚架立面 等截面钢柱加变截面钢梁，屋面坡度最小；可在内部加配桁架梁或纵向 托梁形成夹层空间，设计跨度为30-96米，柱距12米、15米、18米、檐高米， 屋面坡度1/48；见图4-c； 内柱的利用增加跨度空间，更适应大型厂房；屋面坡度较小，设计跨度 为34-96米，柱距6-9米，檐高米，屋面坡度1/24、1/30、1/36；见图4-b；3. 1. 2多层钢架结构多层钢框架结构是多层厂房最经常使用的结构。其
10、大体结构体系一样分为三 种：柱一一支撑体系，纯框架体系，框架一一支撑体系。以框架一一支撑体系在 实际工程中采纳较多，这种体系形式是在厂房的横向用纯钢框架，厂房的纵向布 置适当数量的竖向柱间支撑，用来增强厂房纵向的刚度，以减少框架的用钢量， 而且由于横向纯框架无柱间支撑，便于生产、人流、物流等功能的安排。我国钢 框架结构的梁、柱多采纳热轧或焊接H型钢截面，柱较高或对纵横向刚度有较大 要求时，宜采纳十字形截面或方管截面，假设外观等有特殊需求时亦可采纳圆管 截面。楼板一样采纳现浇混凝土板，厚度为10-120毫米，也可采纳压形钢板一一 现浇混凝土组合楼板或SP预应力混凝土空心板。钢结构多层厂房的施工周
11、期与 混凝土结构相较可缩短1/3左右。3. 2外围扩体系与节能降低建筑能耗要紧有两个方面方法：（1）、提高建筑围扩结构的保温隔热 性能；（2）、提高设备和能源系统效率。其顶用技术方法提高建筑外围扩结构 的保温、隔热性能是最简单有效的方式。实践证明采取良好保温、隔热方法的建 筑，其冬季采暖能耗仅为一样非节能建筑的一半左右，夏日室内温度也比一样非 节能建筑低约4-6C。钢结构厂房外围扩体系包括：墙、门窗、屋面。经常使用传统保温、隔热做法一样多为外保温、即在墙体、屋面结构完成后， 在其外表粘贴、悬挂绝热材料（即保温、隔热材料）如聚苯乙烯泡沫塑料、膨胀 珍珠岩、浮石、矿棉和玻璃棉等，或刷保温砂浆，最后
12、再做外装修或爱惜层，施 工较复杂。最近几年来我国实施墙体材料改革，一些适用于钢结构的新型节能复合材料 取得了进展，技术慢慢成熟，它们具有必然强度，并将保温、隔热、隔声，乃至 装饰等多重性能合成整体，为工业化生产成品，易安装，其中许多材料既适用于 墙体也是屋面材料。钢结构厂房建筑最经常使用的是金属面夹心板，它们色彩丰 硕、自重轻、强度高、绝热性能好、施工方便、可多次拆卸、有优良的防水性能 和较高的耐久性，如：聚苯乙烯金属夹芯板（用于墙及跨度较不的屋面）；岩棉 金属夹心板（用于墙、屋面）等。其它经常使用的板材还有金属压型板（用于墙、 屋面）；ALC板，即蒸压轻质加气混凝土板（用于墙、屋面）；GRC
13、板复合板； 纤维水泥复合板；纤维水泥复合板等。门窗的保温、隔热性能也很重要，它会对建筑整体节能成效产生相当大的阻 碍。一样厂房采纳固定窗和推拉式窗，有少量采纳竖开式窗。目前门窗用材以塑 钢窗和铝合金较多，而塑钢窗和断热铝合金窗是性价比较高的节能窗；节能玻璃 有低辐射玻璃、一般中空玻璃和以上特殊材料组合成的复合中空玻璃等，低辐射 玻璃、热反射玻璃等特殊材料玻璃节能成效好，但价钱高，厂房较少采纳，一般 中空玻璃用的较为普遍。另外，夏日酷热地域需考虑做窗户的夏日遮阳，以降低 室内温度，减少空调费用。门的要紧形式有：平开门、推拉门、卷帘门（分手动、 电动和遥控）、直升门。各类形式的大门上都可设置小门。
14、屋面除上述与墙体相同保温隔热材料外，还可在屋面板底设置带空气间屋的 铝箔等热反射材料也有较好的保温隔热成效。另外屋面一样要作有组织排水、设 置天沟和雨水管。天沟要紧额外天沟和内天沟，材料主若是彩板、一般钢板、不 锈钢板。雨水管多为PVC成品。4厂房的生产环境操纵制造理想而又舒适的厂房生产环境是现代化生产厂房特点，研究证明优良的 环境会对生产者的生理和心理产生良性作用而有利于提高工作效率。厂房环境调 控因素包括温度、湿度、尘埃与菌落操纵、采光与照明、噪声操纵等。家具工业 厂房最大体的环境操纵因素是采光、通风和消防平安。4. 1采光家具厂的和平车间的采光品级按111级设计。窗户是取得自然采光的要紧
15、途 径，窗的设置方式有单侧窗、双侧窗、天窗或混合采纳。经常使用于钢结构于房 的屋面采光带属于平天窗的一种型式（见图5）,采光带上经常使用的采光板有 FRP采光板，其透光率为87%。厂房内的人工照明灯具要紧有：荧光灯、白炽灯 及高强气体放电灯（包括高压纳灯、荧光高压汞灯、金属卤化物灯等）。一样悬 挂高度在4米或4米以下时，采纳荧光灯较为适合。悬挂高度超过4米，选用高 强气体放电灯较好，也可采纳白炽灯，厂房跨度较大时能够采纳组合光源。布置 灯具时应幸免产眩光；注意照度的均匀性；合理设置开关线路，便于人工操纵和 及时开闭。建议尽可能选用高光效的节能灯，少用或不用如卤钨灯、白炽灯如此 高能耗、低效率的
16、光源。圈o采用平天街尝而采光的钢结闾家具厂板摩筐e采用动力式通风谀裕也制周式洵演车间4. 2通风通风分为自然通风和机械通风。厂房可在屋脊设置天窗，形成自然通风，通 风天窗有多种形式可供选择。一样在下料车间和油漆车间因操作进程对空气产生 较大污染，需做专门机械通风设计，来调剂厂房内的空气质量（见图6）。机械 通风有自然式通风器和动力式通风器二种。动力式通风器有负压通风器、强排式 风机等，需用动力驱动。自然式通风器分条式和点式二种。一样以动力式通风器 成效最好，但价钱较高，条式自然通风器次之。通风设备与空调的风管一样体积 较大，常沿结构梁底布置以节省空间。4. 3消防平安有效的防火设计与消防设备的
17、运用是必需的，符合国家防火标准的要求尤其 重要，也是尽快取得相关建设治理部门审批的关键因素之一，而且消防设计是生 产者生命平安的保证。4.3.1钢结构防火单层家具厂生产类别为丙类，标准要求的最低耐火品级为三级。钢结构必需 进行有成效的防火处置，此刻较先进的防火技术方法是采纳表面覆以防火隔热涂 料或防火隔热涂料爱惜层，这种方式防火隔热性能好、还有必然的美观装饰作用。4. 3. 2厂房防火分区现代工业厂房常是大空间、大跨度、通透的，为有效的把火灾操纵在较小的 范围内，建筑设计防火标准要求在建物内划分防火分区，并明文规定了各级 防火分区的最大许诺面积。规许诺的分区面积为3000平方米（生产类别为丙类
18、， 采取防火涂层爱惜后，耐火品级按三级考虑），厂房面积大于3000平方米时作 应做防火分区的分隔。经常使用于民用建筑的防火分如防火墙因截断了连贯的生 产线设备，是不适用的；而防火卷帘的分隔只能有于跨度不大的空间，假设跨度 较大达到30米以上，如此的卷帘，因跨度太大，在收放时很难操纵，容易卡在 滑槽失去作用，且造价太高。用独立的水幕作防火分隔是一种常见做法，即作一 条防火水幕带，区域宽5米，流量2升/秒米。这种分隔方式无需把车间截成两 半，也没有大跨度防火卷帘的麻烦，理论上跨度不限，正常生产时，感觉不到它 的存在，一旦有火灾需要防火分隔时，它能够当即实现有效分隔。可是，这种做 法需水量太大，消防
19、水池的造价较高；水幕启动时，大量的水突然喷泄而下，会 对昂贵的生产设备产生破坏，而造成较大的损失；且有胶保护麻烦等老是另外采 纳自动喷水灭火，即在整个车间设自动消防喷淋装置也是一种较实际的做法，但 须注意依照自动喷灭火系统设计标准规定，超过8米高的大空间厂房，就再 也不适合采纳安装闭式喷头解决消防问题，必需选用其它方式。4. 3. 3疏散距离与宽度另外厂房还要设置必然数量的疏散外门，门必需向室内空间开启。家具厂生 产类别为丙类，通过防火处置的钢结构耐火烧火燎品级为三级，依照标准要求， 此类单层厂内任意一点至最近的外部出口的最大距离不能超过60米，多层厂房 不得超过40米。底层疏散门的总宽度（两
20、层及两层以下厂房）以米/百人计算。5结语钢结构厂房已经受到许多生产投资者的青睐，专门是私人投资者，他们似乎 比其他人更能捕捉到钢结构这种极具特性的预制建筑的优势，但是要切实发挥钢 结构厂房的各类优势，还必需注意一些建设进程中的相关问题：（1）投资者选择专业的设计单位或厂家，并在设计工作进行前与专业人员 认真的沟通为后续工作的顺利与成功奠定良好的基础。要充分考虑例如：总平面 布局：合理的厂内外交通运疏系统；工程技术管网安排；厂区环境与周边环境的 和谐；有特殊要求的生产设备的选用和一些大型设备对基地承载力的要求（一样 为1200kg/平方米）；以后改建、扩建的可能性；和确保结构体系的平安与稳固 性的各类因素。施工时擅自改设计是不可取的，假设必需改动，必然要与专业人 员商讨，由他们确信修改意见。(2)选择有信誉的供给商和施工承包商是厂房建设质量的保证，免勉强合 格的构件很容易带来问题，马虎的施工、糟糕的安装是钢结构厂房平安的大敌； 尽可能选择厂房所在地及周边地域的材料生产商，他们更了解本地的标准，并有 节约建筑造价的可能。总之，通过投资、打算、材料、施工各方和钢结构专业厂家的一起尽力，钢 结构厂房必然会为家具工业生产提供令人中意而又经济的现代化生产空间，产生 优良的综合效益。
