大型工业洁净厂房建筑设计要点探讨

大型工业洁净厂房建筑设计要点探讨

王晓博

西安航天神舟建筑设计院有限公司陕西西安710075

摘要：随着当前我国工业水平高速发展，工业生产对厂房洁净性提出了更高要求。本文针对大型工业洁净厂房，对其建筑设计特点进行分析，总结了设计过程中的关键要点，包括厂房总体规划、厂房布局设计、洁净度设计、室内装修设计、防火设计、安全疏散设计。针对各问题进行了详细的探讨和分析，提出了设计中应注意的相关事项，为大型工业洁净厂房的建筑设计提供参考。

关键词：洁净厂房；建筑设计；空气洁净度；防火设计

1引言

随着科技的高速发展，各类工业产品的生产过程逐步朝精密化发展，特别是在航天工业、微电子工业、精密仪器工业等行业中，厂房洁净性是生产技术及产品质量保障的基础，因此生产过程中对产品制造环境提出了很高要求，需要构建绝对洁净的生产厂房[1]。本文针对大型工业洁净厂房，对其建筑设计特点进行分析，总结了设计过程中的关键要点，对其中的问题和难点进行了分析并提出了应注意的相关事项，为工业洁净厂房的设计提供参考。

2大型工业洁净厂房相关概念

洁净厂房是以灰尘、细菌等微粒为控制对象，将空气中具有污染性质的悬浮粒子排除在厂房车间外，同时对厂房的室内温度、湿度、压力、噪声等其他有关参数进行控制，使其保证在一定范围内，以确保对悬浮污染物敏感的相关产品和设备的生产。

空气洁净度是工业洁净厂房设计中的重要参数及概念，工业洁净厂房在设计过程中对外部灰尘和污染进行隔离，使厂房内悬浮污染粒子控制在要求范围以内，根据产品特点、生产工艺的不同，厂房内部要求的洁净度等级也不尽相同，空气洁净度等级规定了空气中大于或等于要求粒径的悬浮粒子最大浓度限值[2]。在设计中根据生产工艺的要求对空气洁净度等级进行确定，并采取相应措施对厂房内部悬浮粒子浓度进行控制。

3大型工业洁净厂房建筑特点

随着生产规模量化标准的提高，工业洁净厂房也随之朝大型化和功能集成化发展。大型化的工业洁净厂房建筑体量较大，针对这一特点，应根据产品的生产要求对厂房进行合理规划和分区，使其满足生产流水线的要求，同时满足厂房内原材料及产品流转运输的统一规划；针对不同生产环节所需的空气洁净度、温湿度等环境参数的不同，对不同生产区域的环境参数进行分区控制和调整，保证不同的生产环节所处的环境为其最适宜的生产环境[3]。

大型工业洁净厂房内部功能朝集成化发展，内部建筑空间结构复杂，如果发生火情，会造成不可估量的经济损失，因此对其防火和疏散提出了更高的要求。在设计中要合理地划分防火区域，为易燃易爆材料设计安放区域，对厂房内各类管道及安全疏散路线进行科学的规划和设计。

4大型工业洁净厂房建筑设计

4.1厂房总体规划

大型工业洁净厂房不仅有对空气洁净度的要求，还有对周边环境、土壤、水资源洁净度的要求。在厂房规划初期，选址是需对周边地质情况进行勘探，厂房的建设要选择在地质污染程度低、地质灾害较少发生的区域，同时应尽量选择噪声及振动较小的区域。在设计过程中根据生产需求对厂区不同功能区域进行划分，厂房应尽量靠近动力站、废水站等区域，从而实现简化管线，保障安全生产，同时响应生态环境保护战略的需求[4]。

4.2厂房布局设计

在大型工业洁净厂房的布局设计中，首先要对厂房的用途、生产工艺流程、使用情况等技术要求进行梳理，确定满足生产要求的各个功能区域的区划，对生产区、辅助区、休息区、配电、动力等公用工程区的布局进行合理规划。布局设计中充分考虑生产过程中人流、物流的方便性，防止人员及物料动线的交叉重合。厂房的整体布局及建筑平面的设计应当具有灵活性，以方便生产操作为原则，对各功能区域严格划分，防止交叉污染，实现合理布置。

4.3厂房洁净度设计

洁净度是大型工业洁净厂房设计中的关键，设计中分别从建筑布局结构、建筑材料选取、通风净化、人员及物料净化等多个层面进行考虑，实现厂房的洁净度要求。在厂房外设置密封走廊，使厂房内区域与外界环境之间有一缓冲区域，防止外界环境污染的同时也起到了一定的节能效果；厂房设计时应相应减少门窗数量，门窗的结构形式应充分考虑密封性，防止污染粒子从外部渗透，对门窗的缝隙采用密封胶等形式进行密封，保证厂房环境的密闭性；厂房内净化通风设计时，各洁净区域的空气清洁度等级应满足工艺对环境洁净度的要求，区分不同区域的不同要求，设置合适的通风量及过滤装置以满足规定的压差分布和洁净度要求[2]；应对厂房中人员净化流线进行设计，人员进入厂房时首先进入更鞋区，随后进入更衣区，更换洁净服之后，采用空气吹淋实现进一步净化，随后进入生产区域，对人员的动线进行合理规划，防止人员行走带来的交叉污染；设备和材料进入清洁区域的入口应和人员入口区分开，设备和材料进入清洁区域时应进行净化处理。

4.4厂房室内装修设计

洁净厂房室内装修设计的本质是实现美观清洁，装修中应从门窗、地面、墙面、吊顶及材料的设计和选用方面严格要求。厂房内门窗不宜设置窗台，防止灰尘堆积，门窗宜采用金属或涂塑材料，不宜使用木质门窗，以免受潮发霉；地面应采用平整，耐磨，耐腐蚀，无缝隙的整体地面，目前使用较多的是环氧自流坪地面；墙面应平整光滑、清洁不起尘，涂料选用防霉、防静电的材料涂刷，墙面踢脚处采用50mm圆弧设计，减少灰尘堆积，便于清扫；吊顶材料宜选用轻质、非燃烧材质，目前多采用彩钢夹心板吊顶，吊顶与墙面宜做到光滑无缝[6]。

4.4厂房防火设计

工业洁净厂房多为钢筋混凝土或轻钢结构，厂房多根据功能分隔为若干小间，所采用的分隔构件需具备耐火性。根据规范[6]，工业洁净厂房的耐火等级应不低于二级，在满足规定的基础上可适当提高建筑构件的耐火极限，以求减少火灾发生的可能性，同时在火灾发生时一定程度上防止火灾蔓延。轻钢结构的厂房承重件为钢梁、钢柱，对于大跨度的钢结构建筑，其承重构件（柱、梁）应涂刷防火涂料，同时装修材料中应尽量避免使用高分子合成材料，防止火灾时产生大量有毒烟气。由于洁净厂房的密闭性较好，由此导致火灾发生时烟气不容易扩散，容易造成人员吸入有害烟气产生晕厥，因此防火规范中要求洁净厂房外墙应设供消防人员进入洁净区域的专用消防门窗，消防门窗尽量开设在疏散走道或楼梯间，便于人员行走[7-8]。

4.5厂房安全疏散设计

工业洁净厂房内空间结构复杂，延长了人员疏散距离及时间，为使发生火灾或其他意外是人员可以在最快时间内安全撤出，厂房内安全出口数量应满足规范要求，安全出口必须分散布置，撤离标志应设置在明显的位置，安全出口的门应设观察窗且门应朝疏散方向开启。

5结语

本文对大型工业洁净厂房建筑特点进行分析，梳理了建筑设计中的要点问题，包括厂房总体规划、厂房布局设计、洁净度设计、室内装修设计、防火设计、安全疏散设计。针对各问题进行了详细的探讨和分析，提出了设计中应注意的相关事项。在当前我国工业水平高速发展的形式下，对大型工业洁净厂房的建筑需求日益提高，希望本文可以为大型工业洁净厂房的建筑设计提供参考，为我国的工业化水平提升贡献绵薄之力。

参考文献

[1]吕清欣.洁净厂房的分类与设计[J].建材世界,2018(2):107-110.

[2]GB50073-2013,洁净厂房设计规范[S].

[3]胡尧,母恩喜.新形势下电子洁净厂房建筑设计的探讨分析[J].重庆建筑,2016,15(2):15-17.

[4]韩伟.大型电子洁净厂房建筑设计研究[J].工程建设与设计,2018(8):35-36.