2.2 工厂总平面布置设计

工厂总平面布置是在选定的厂址上对一个工厂的各个部分，包括各建（构）筑物、堆场、运输路线、工程管网、绿化等进行合理安排，使人员、设备与物料的移动能够顺畅，各区域布局合理、功能明确，管理方便、生产井然有序，使之与周围建筑群形成相互协调的有机整体。

2.2.1 总平面布置的内容

（1）总平面布置的任务

工厂总平面布置的主要依据是审查批准的设计任务书、厂址报告及建厂计划。

总平面布置的任务：根据生产的工艺要求，结合厂区地形、地貌，进出厂物料运输方向和运输方式等条件，合理布置全厂所有建筑物、道路和工程管线等设施，为工厂创造出良好的生产管理条件，为工人创造良好的工作环境。其主要内容包括：

①总平面布置；

②厂区竖向布置；

③厂区工程管线规划；

④厂区绿化、美化。

（2）总平面布置技术经济指标

技术经济指标包括：a.厂区占地面积（m2）；b.建筑物、构筑物占地面积（m2）；c.露天仓库及露天堆场的占地面积（m2）；d.铁路总延长（km）；e.道路总延长（km）；f.建筑系数（%）；g.场地利用系数（%）；h.土方工程量（m3）；绿化面积（m2）等。

建筑系数：以厂区内的建（构）筑物、堆场占地面积之和与厂区占地面积之比。

式中 A_a——建（构）筑占地面积，km2

A_b——露天堆场露天仓库占地面积，km2

A_c——厂区占地面积，km2

场地利用系数用于说明土地的利用程度，包括厂区内所有建筑物，构筑物，露天堆场，铁路、地下工程管线，建、构筑物散水坡占地面积之和与厂区占地面积之比。

式中 A_c——厂区占地面积，km2

A_d——铁路占地面积，km2

A_e——道路和人行道占地面积，km2

A_f——地上地下工程管线占地面积，km2

A_g——建筑物散水占地面积，km2

2.2.2 总平面布置的原则

工厂总平面布置以经济合理，布置紧凑，节约用地，管理方便，绿色环保为原则，重点考虑以下要求。

（1）满足生产和运输的要求

厂区布置应满足生产工艺要求，按生产性质划分功能区，保证良好的生产联系和工作环境。对主产品生产车间、公用工程车间、原料和产品仓库、厂部办公楼、进出厂区等建构筑物要相对集中布置，缩短运输线路，避免往返迂回和线路交叉，避免人货流混杂、相互影响，保证运输和作业时线路短捷，生产过程安全。对各种动力设施要靠近负荷中心布置，以缩短管线，节约能源。

（2）满足安全和卫生要求

厂区布置应考虑生产安全和卫生要求。火灾危险性较大，以及散发烟尘或有害气体的生产车间、装置和场所，应布置在厂区边缘，或其他车间、场所的下风侧和地下水流的下游，并增加防护和治理措施，以减少危害。适当增大散发腐蚀性气体、粉尘的车间、仓库等设施与相邻建（构）筑物的间距。荷重大的构筑物（如各种物料储库）和大型设备（质量大的和产生振动的设备，如大型注塑机、热压机、空气压缩机等）应尽量配置在工程地质较好的地段上和厂房的一楼。

（3）厂区布置应考虑地形、地貌和地质条件

建筑物尽可能坐北朝南，防止日光直射，充分利用自然采光和通风，车间长轴方向应与主导风向垂直或成45 °左右的交角。在坡地、山地建工厂应考虑设置防护坡及防洪渠，采用不同标高安排道路及建筑物，以避免洪水的影响，同时节约土方工程。

（4）注意厂容与城市或区域总体规划相协调

建筑物、构筑物与其周围地形应协调，外观轮廓及道路网平直整齐，要考虑美化和绿化环境的设施。

（5）贯彻节约用地原则

考虑工厂发展规划，如工程分期进行，注意近期建设与远期发展相结合，预留工厂发展用地，厂房布置应尽量紧凑。

2.2.3 平面布置设计

工厂总平面布置的好坏关系到工厂建成后能否符合生产工艺要求，能否正常安全地运行，而且对经济效益也有着极大的影响。因此，在进行总平面布置设计前需要了解和掌握诸如城市和工业区域的规划；厂区的面积、地形、气象和水文地质资料；工厂的运输方式和要求，动力来源，给、排水等信息；工厂规模与发展远景，产品种类和工艺流程；工厂建筑要求和施工条件，防火及卫生要求等信息资料，按照国家有关标准规范（如《GB 50187—2012 工业企业总平面设计规范》《GBZ 1—2010 工业企业设计卫生标准》《GB 50016—2014 建筑设计防火规范》《GBJ 22—87 厂矿道路设计规范》等）要求，结合工厂实际情况进行合理布置。

工厂总平面效果见图2-1。

2.2.3.1 工厂建筑物的布置关系

塑料制品厂总平面布置设计是根据车间性质、工段划分和管理等资料，将全厂划分成若干功能区，然后按工艺流程图、生产操作要求，在厂区平面上合理布置各区的建（构）筑物、道路、堆场、管线及绿化美化等设施的相互位置。

根据生产、管理和生活的需要，工厂厂区一般划分为生产区和办公生活区。生产区主要由生产车间、辅助车间、辅助设施等组成。生产车间应处于工厂的中心位置，其他辅助车间、部门及公共设施等围着主生产车间合理排布，如图2-2所示。

（1）生产车间平面布置

生产车间建（构）筑物按工艺流程的顺序布置在生产区的中心地带，朝向尽可能正面朝阳或偏南向。如果总平面布置需要其他朝向时，也应考虑能与地区主风向成60°～90°的方位角布置，以加强车间内通风采光和改善操作环境。应符合防火和卫生的规范，避免人流和物流交叉，使路线短捷。从原料进入车间到产品离开车间，可采取水平一字排开的建筑，或垂直从上向下与水平相结合的建筑。多个相同的车间可以平行排列。如果生产区占地面积较大，考虑工人文化生活方便，生产车间布置位置应以直通生活区和厂大门为宜。

（2）辅助车间布置

辅助车间建筑物的位置应靠近其服务的主车间厂房或其服务对象，尽量考虑在生产区靠边缘地带、厂房左右侧区或厂后区布置。机修车间由于振动和噪声影响，一般单独布置在厂区的侧风向，靠近干道，靠近五金库房；维修车间视维修对象和车间大小安排；仪表和电气修理应集中布置；库房的位置应当尽量靠近主干道，便于运输，不同原料库房之间要防止干扰、注意安全；消防车库应设于主干道旁，一旦有事故便于出动，也便于能很快通往厂外干道。

（3）动力车间布置

动力车间（包括锅炉房、空压站、变电所）等建筑物一般集中布置在厂区左侧或右侧，靠近服务的部门，以减少管道管线的铺设，输送汽、冷、气、电的常年能量损失。为避免烟尘污染厂区和易引起火灾，锅炉房应布置在厂区的下风向。循环水冷却装置等应设置在通风良好的开阔地带。为防止冬季结冰，冷却水装置应布置于主车间下风向。

（4）行政管理等设施布置

行政管理和后勤部门建筑设施一般布置在厂区大门边或大门外，使之处于生产区的上风向。办公大楼内包括行政技术管理部门及中心试验室，要求通风采光充分，常设计为正对着厂门入口，并且附以大型花池绿化及侧旁美化，有体现厂址方位朝向的作用。其他公共设施可布置在办公大楼的两侧。

2.2.3.2 各建筑物之间的距离

工业建筑物之间的距离必须符合消防安全方面的要求，保持必要的防火距离，同时也需要满足工业卫生、采光、自然通风等方面的要求。从建筑物防火安全出发，相邻建筑物的间距L必须超过最小间距L_min（见图2-3）。

图2-3 建筑物间距示意图

建筑物间的距离按公式计算确定：

当b＜3m时，则要求：

当b＞3 m时，则要求：

式中 h，h₁，b——甲建筑物肩高、顶高、肩宽，m

h₂——乙建筑物的肩高，m

例如：甲厂房的房顶高32m、乙厂房的房顶高28m，甲、乙厂房都是平顶房，b=0。

由式（2-4）计算甲、乙两厂房间距应为：

注意：式（2-3）与式（2-4）适用于一般建、构筑物间的最小间距计算。如果相邻建、构筑物间有道路，且两侧地上或地下架设综合管线者，则上述间距L值需加大。一般主干道路L=30～40m；次主干道路L=20～30m；而其他支道路L=12～15m。

露天堆栈与建、构筑物的防火间距L则不能用式（2-3）与式（2-4）计算，需查阅相关手册。表2-3列出一些常见物质堆场的安全间距。

2.2.3.3 道路布置设计

厂区道路分车行道和人行道，其宽度、路面质量及转弯半径，要根据工厂生产规模和有关设计规范而定。通常主干道宽在15m以上，次干道宽度6m以上。路面采用砂石沥青浇注铺设，道路一侧或两侧应设有路缘石，并采用暗管排除雨水，保持环境卫生。

道路布置采用“先主干，后分区”的方法，根据工厂占地总图，沿厂区周围及中心地域设置主要干道，由主干道将工厂区分为几片布置区域，安排布置车间和辅助设施。厂内道路布置形式有环状式、尽头式和混合式三种，如图2-4所示。

（1）环状式道路

如图2-4（1）所示，道路围绕着各车间布置，厂区内以平行道路为主，各道路与主要建、构筑物组成纵横贯通道路网。车辆从任一入口进入，在无须倒车的情况下围绕厂区道路可到达各个车间。这种形式适用于交通运输频繁、场地条件较为平坦的大、中型工厂。

（2）尽头式道路布置

如图2-4（2）所示，道路不纵横贯通，根据交通运输的需要而终止于某处。这种布置形式厂区道路短，对场地坡度适应性较大。但运输的灵活性较差，而且尽头处需要设置回车场。

（3）混合式道路布置

混合式道路如图2-4（3）所示，在厂内布置有环状式道路，也有尽头式道路。它是一种较为灵活的布置形式，在工业企业中广泛采用。

2.2.4 竖向布置设计

竖向布置的主要任务是确定全厂各建筑物、道路、堆场和各种管线等设施的标高关系，使之与自然地形相适应，减少土石方挖填量，合理安排厂区的排水设施。

2.2.4.1 竖向布置基本要求

①满足生产工艺和运输、装卸对高程的要求，并为这些要求创造良好的条件。

②因地制宜，充分考虑地形和地质因素。合理利用和改造地形，使场地的设计标高尽量与自然地形相适应，力求各个厂区填挖方基本平衡，土石方调配距离最短。

③考虑工程地质和水文地质条件，场地标高和坡度的确定应满足场地不受洪水威胁，不受雨水冲刷等要求，对防洪、崩塌、滑坡等提出应对设施要求。

④适应建筑物和构筑物的基础和管线埋设深度的要求。保证厂区内外的出入口和交通线路在高程上合理衔接。如机动区的道路，考虑到电瓶车的通行，道路坡度不超过4%（局部最大不超过6%）。

⑤遵循各种建设、施工和验收规范，符合分期建设要求，方便施工。

2.2.4.2 竖向布置方式

竖向布置的方式为平坡式、阶梯式和混合式三种。

（1）平坡式布置

平坡式竖向布置指整个厂区没有明显的标高差或台阶，即设计整个平面之间的连接处的标高没有急剧变化，或者标高变化不大的竖向处理方式。采用平坡式布置时，平整后的坡度不宜小于0.5%，以利于排水。平坡式布置对生产运输和管网敷设的条件较阶梯式好，适应于一般建筑密度较大，铁路、道路和管线较多，自然地形坡度小于0.4%的平坦地区或缓坡地带。

（2）阶梯式

当场地自然地形坡度大于3%，一般应布置成不同标高的台阶，其间采用陡坡连接的方法称为阶梯式竖向布置，如图2-5。

阶梯式布置方式结合地形，因地制宜，可以减少土方量，也利于排水。但对建筑物的平面布置，运输线路及管线的敷设会受到一定的限制，一般适用于在山区、丘陵地带的布置。

注意：每个台阶划分大小及高差，应结合具体地形和建筑物的大小等因素综合考虑。每个台阶之间的道路连接坡度要符合车辆运输技术要求。台阶之间一般设斜坡或挡土墙连接，也可与建筑物外墙或排水沟壁一起考虑设计。

（3）混合式

在厂区竖向设计中，平坡式和阶梯式均兼有的设计方法称之为混合式，这种方式多用于厂区面积比较大或厂区局部地形变化比较大的工程场地设计中，在实际工作中多采用这种方法。

2.2.4.3 厂区排水措施设计

厂区排水主要考虑两个问题：一是防洪、排洪的措施，即防止厂外洪水冲淹厂区；二是厂区内的排水问题，即解决将厂内地面水顺利排出厂外。

为了避免厂区受到洪水冲袭的危险，山区建厂一般在洪水袭来的方面设置排洪沟，引导洪水排向厂区以外。在平原地带沿河建厂则需要填高或筑堤防洪。根据河流历年最高洪水位来确定场地标高，重要建筑物地面要高出最高洪水位。沿海边的厂区场地，由于积水含有盐碱，不能流入防堤内污染水源，多采取抽排堤外的方法排水。

厂区内的排水通常采用排水沟，有明沟和暗沟排水两种方式。明沟施工容易，投资省，但容易淤塞积污，需要定期清理疏通；暗管的优点是场地整洁，便于管理，方便交通。但是施工复杂，造价较高。应结合厂区的地形、地质合理设计。

明沟适用于：a.厂区面积比较小，地面坡度与排水沟底相近，沟不太深的地区；b.土质较硬或岩石地区，不宜深挖的场地；c.容易水冲刷砂土阻塞管道的场地。

暗沟适用于：a.厂区面积大，地势平坦的场地条件；b.厂房采用内排水系统，需要与城市道路管网中水井排水联结；c.厂区出水口位置较低，能满足暗管排水坡度要求。

2.2.5 管线布置与绿化设计

（1）管线布置设计

工厂的管线布置是根据工艺、水、汽（气）、电等各类工程特点，综合规划各类管线在地上或地下敷设的位置、占地宽度、标高及间距。管线布置应满足以下的要求。

①厂区管线之间，管线与建筑物、构筑物、铁路、道路及绿化设施之间，在平面和竖向上应相互协调，满足施工、检修、安全等要求，符合经济和节约用地的原则。

②管线敷设应符合有关规范、标准的规定要求。

③管线交叉的避让原则：小管让大管；易弯管让难弯管；压力管让重力管；新管让旧管。

④跨越道路和敷设地下管沟的管路要相对集中，避开露天堆场、绿化地带和建筑物的扩建用地。管线应与道路同时规划，除上、下水管外，一般管线不安排在道路下面。

⑤有毒、易燃、易爆的物料管道不主张埋地敷设。废液、废气和“三废”治理设备的管道应远离车间设置，且利于排放，防止发生事故。

（2）厂区绿化设计

厂区绿化具有净化空气、调节气温、阻挡风沙、降低噪声、保护环境等作用。在不影响人流、物流、交通运输、设备维修、管道布置、排污和采光的前提下，规划和安排好工厂绿地，道路绿化，增设绿化隔离带，可以美化工厂的环境，缓解员工工作紧张情绪。

绿化设计应与厂区的环境美化设计结合起来，在总平面布置通盘考虑，同步进行，避开地下管线，选择合适的植物种植。例如，在生产区与生活区之间，厂区与办公区、厂前区，工厂大门出入口都是绿化重点区域。在粉尘、有害气体排放可能性较严重的车间周围应设计绿化隔离带，种植一些抗污染、净化空气、过滤气体和粉尘能力强的树种或植物。

2.2.6 总平面布置设计文件

总平面布置设计分初步设计和施工图设计两个阶段进行，最终结果以总平面布置图和设计说明书表示。

2.2.6.1 初步设计

初步设计主要确定各建筑物、构筑物的安排、道路宽度设计、绿化设计等具体方案，并按要求绘制出工厂的总平面布置图，编写初步设计说明书，供有关主管部门审批。图2-6是某塑料复合材料厂的厂区布置图示例。

（1）图纸内容

总平面布置图一般按1∶500或1∶1000的比例绘制。图内有地形等高线，原有建、构筑物和将来拟建的建、构筑物的布置位置和层数、地坪标高、绿化位置、道路、管线、排水方向等。在图的一角或适当位置还应绘制风向玫瑰图和区域位置图。

厂区风向玫瑰图表示当地的风向和频率。根据地区气象台历年对风向频率统计资料的平均值绘制的，风向由外边吹向风玫瑰图的中心，如图2-6右上角所示。

地形图、区域位置图按1∶5000到1∶10000绘制，它可以展示和表明厂区附近的环境条件及自然情况，它对审查和评判设计方案的优劣也有着一定的辅助作用。厂区的地形图如图2-7所示，图2-8 是厂区位置图示例。

（2）设计说明书

在初步设计阶段，需要附有关于各平面设计方案的设计说明书，提供决策部门和上级领导对总平面设计方案做出准确的判断和抉择。设计说明书要求文字要简明扼要，需要清楚阐明设计依据、布置特点，主要技术经济指标和概算等情况。

2.2.6.2 施工图设计

施工图设计实际上是对初步设计的深化和完善，落实设计意图和技术细节。总平面布置施工图是现场施工的主要依据，图纸要求齐全、正确、简明、清晰、交代清楚、没有差错，保证施工单位能看清看懂。为了保证设计质量，施工图必须经过设计、校对、审核、审定会签后，才能交给施工单位按图施工。施工图阶段一般不单独编制设计说明书，设计意图、施工时应注意的事项，及各种技术经济指标和工程量等常以文字说明的形式附在总平面布置施工图纸上。

总平面布置施工图的比例一般为1∶500或1∶1000，其内容如下：

①标明厂址原有地形的等高线；地形图标记与符号如图2-7所示。

②标明测量坐标网及建筑施工坐标网；

③标明全年（或夏季）风向频率的风向玫瑰图；

④标明全厂建筑物、露天作业场等平面位置坐标、地坪标高及厂区转角（方位角θ）；

⑤道路、铁路的平面布置、标高及坡度；

⑥竖向设计、排水设施；

⑦厂区围护设施及绿化规划等。

竖向布置视工程项目的多少和地形的复杂情况确定是否单独出图。对于工程项目不多、地形变化不大的场地，竖向布置可放在总平面布置施工图内，主要包括建、构筑物的面积、层数、室内地坪标高、道路转折点标高、坡向、距离和纵坡等。

塑料厂的管线种类较少，一般只有给水、排水、照明、压缩空气和真空管线，布置简单，可以不单独绘制管路图，而附在总平面施工图内。道路设计图一般在总平面施工图上表示。

延伸阅读：建筑图纸的规范与绘制的要求

（1）图纸幅面与图框

图纸幅面是指图纸宽度与长度组成的图面。图纸幅面及图框尺寸应符合表2-4的规定。

①图纸的短边尺寸一般不加长，A0～A3幅面长边尺寸可加长，图纸长边加长后的尺寸可查阅《GB/T 50001—2010房屋建筑制图统一标准》。

②以图纸短边为垂直边称横式图纸（图2-9），以短边为水平边称立式图纸（图2-10）。A0～A3图纸宜横式使用；必要时，也可立式使用。

③一个工程项目，每个专业所使用的图纸不宜多于两种幅面，目录及表格所采用的A4幅面除外。

（2）标题栏与会签栏

①图纸标题栏及装订边位置的要求。横式使用的图纸按图2-9的形式进行布置；立式使用的图纸按图2-10的形式进行布置。标题栏参考图2-11。

②签字栏的规定。签字栏包括会签列和签名列。要求涉外工程的标题栏内，各项主要内容的中文下方应附有译文，设计单位的上方或左方应加“中华人民共和国”字样。在计算机制图的文件中，当使用电子签名与认证时应符合国家有关电子签名法的规定。

（3）图线要求

①工程建设制图应选用表2-5所示的图线。

②图线的宽度 b不应小于0.1mm，宜从1.4、1.0、0.7、0.5、0.35、0.25、0.18、0.13mm线宽系列中选取。每个图样，根据复杂程度与比例大小，先选定基本线宽b，再选用表2-6中相应的线宽组。

③同一张图纸内相同比例的各图样，应选用相同的线宽组。

④图纸的图框和标题栏线，可采用表2-7的线宽。

⑤虚线、单点长画线或双点长画线的线段长度和间隔，宜各自相等。

⑥单点长画线或双点长画线，当在较小图形中绘制有困难时，可用实线代替。

⑦单点长画线或双点长画线的两端，不应是点。点画线与点画线交接点或点画线与其他图线交接时，应是线段交接。

⑧虚线与虚线交接或虚线与其他图线交接时，应是线段交接。虚线为实线的延长线时，不得与实线相接。

⑨图线不得与文字、数字或符号重叠、混淆，不可避免时，应首先保证文字的清晰。

（4）字体规范

图纸上所需书写的文字、数字或符号等应笔画清晰、字体端正、排列整齐。

简化汉字的书写应符合国家有关汉字简化方案的规定。长仿宋汉字、拉丁字母、阿拉伯数字与罗马数字示例应符合国家现行标准《GB/T 14691—1993技术制图——字体》的有关规定。

①文字的字高从表2-8中选用。当字高大于10mm的文字宜采用TRUETYPE字体，如需书写更大的字，其高度应按2的倍数递增。

图样及说明中的汉字，宜采用长仿宋体（矢量字体）或黑体，同一图纸字体种类不应超过两种。长仿宋体的宽度与高度的关系应符合表2-9的规定，黑体字的宽度与高度应相同。大标题、图册封面、地形图等的汉字，也可书写成其他字体，但应易于辨认。

②图样及说明中的拉丁字母、阿拉伯数字与罗马数字的书写规则应符合表2-10的规定。宜采用单线简体或ROMAN字体，字高不应小于2.5 mm。如需写成斜体字，其斜度应是从字的底线逆时针向上倾斜75 °，斜体字的高度和宽度应与相应的直体字相等。

③数量的数值注写应采用正体阿拉伯数字。各种计量单位凡前面有量值的均应采用国家颁布的单位符号注写。单位符号应采用正体字母。

④分数、百分数和比例数的注写，应采用阿拉伯数字和数学符号。当数字小于1时，应写出个位的“0”，小数点应采用圆点，齐基准线书写。

（5）绘图比例

图样的比例指图形与实物相对应的线性尺寸之比。比例以阿拉伯数字和符号为“∶”表示，如图2-12所示。比例一般注写在图名的右侧，字的基准线应取平；比例的字高宜比图名的字高小一号或二号。

绘图所用的比例应根据图样的用途与被绘对象的复杂程度，从表2-11中选用，并优先采用表中常用比例。

建筑制图的其他详细要求参考《GB/T 50001—2010 房屋建筑制图统一标准》规定。