现代造纸工业厂房建筑设计的探讨

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　　摘要：通过厦门新阳纸业设计项目的设计实践，学习国内外现代工业建筑的设计理念和设计手法，对其布局、内外环境、艺术形象的设计，新结构、新材料、新技术的应用等方面进行归纳总结，探求现代造纸工业建筑设计的新思路。
　　关键词：造纸厂房、总体设计、厂前区、内外环境、建筑消防
　　造纸在我国东汉时期已经发明，它和火药、指南针、印刷术成为我国的四大发明，它们推动了世界历史的文明进程和发展，造福了后世的子子孙孙。全球每年大约消费3000万吨生活用纸，我国生活用纸就像我国的经济一样在一直保持高速强劲增长，这对造纸厂房的建筑设计提出了更高的要求。
　　我国实行改革开放政策以来，我国的造纸业取得了突飞猛进的发展，获得了一定的成绩，但和世界先进水平仍有很大的差距，目前我国的生活用纸行业都是花重金引进国际先进的生产设备和生产工艺，这也为我们从事造纸工厂设计的人员提供了机遇，使我们有可能了解和掌握当今国外造纸工厂建筑的现状与水平，工厂设计的程序、内容等。在消化吸收国外先进设计思想、设计技术的同时，也深深地感到我们在工业建筑设计差距，这也是我们应该迎头赶上的一个重要方面。
　　一、工程概况
　　厦门新阳纸业有限公司位于厦门市海沧区疏港快速路以南，海新路西龙门社区中部，地块南面、东面、西面三面靠山，北面毗邻厦门正新轮胎有限公司、新阳热电有限公司。地块东西向长约310米，南北向宽约260米。用地面积为76211.18平米。场地原为山坡植被及农田鱼塘，原始高差约22米，现今市政开发平整至44至50米，高差6米，场地呈南高北低走向。场地东、南、西面外围紧邻市政道路，交通便利。工程分二期建设，目前设计的是一期工程。
　　一期厂区用地面积76211.18m2,总建筑面积56154.8m2，包括造纸车间、后加工厂房，碎浆工段，浆板仓库、辅料仓库，LNG调压站，维修车间，给水站，污水处理场，办公楼。其中碎浆工段、浆板仓库、辅料仓库、维修车间为钢结构厂房。
　　二、总体设计
　　工业项目不论其场地的布置还是单体的形式，均离不开生产流程的功能要求，要做好一个工业项目的设计，首先在设计之初应充分了解生产工艺特点、生产设备对空间环境的要求，建筑设计应在此基础上完成从总体到细部的设计，这是做好工业厂房设计的首要前提条件。本项目是以商品漂白硫酸盐木浆为原料生产高级生活用纸，生产产品是卷筒卫生纸和纸巾纸，年产量6万吨，设计范围从原材料（针叶木风干浆板、阔叶木风干浆板、辅料等）、水、电、汽送到造纸车间起至成品生活用纸入库为止，包括浆板贮存、打浆、抄纸、复卷包装、成品贮存，白水回收,车间检验等。
　　总体设计时，根据造纸车间的生产性质、建筑类别、防火、卫生、安全及施工要求等，结合场地地形、地质、气象等自然条件，进行全面合理的布置，应能达到生产流程顺畅，原材物料的搬运线路短捷方便，避免频繁的货流与主要人流交叉，且大宗原料进厂不得穿越主要生产区，再根据业主提供的配套基础设施地形图。
　　按照以上原则，把造纸车间、后加工厂房、碎浆工段、浆板仓库成组布置，其四周布置有环形道路。给水站布置于厂区南侧地势最高处，污水处理站布置于厂区的北侧地势最低处，满足排水的重力流向要求，节约能源。LNG调压站布置于厂区的西南角。维修车间布置于厂区的东南角。厂内运输主要是由厂大门至仓库之间以及仓库至各车间之间的物料运输。厂内运输主要有生活用纸成品、原料浆板、造纸辅料、设备、电气材料、钢材及油类等。
　　主入口设置于厂区的东面，物流出入口设置于厂区的西面。
　　
　　
　　三、厂前区
　　厂前区是全厂生产指挥中心，是企业对外的门户，也是职工上下班的必经之路和人流集散地，随着市场经济的发展和品牌意识的加强，以及越来越多被人重视的企业文化观念，使厂前区建筑群更注入了新的文化内涵，并往往成为一个工厂形象的标志。
　　主入口设置于厂区的东面，由办公、餐厅、广场硬地、景观水池等组成的行政厂前区，此部分为企业面貌的集中体现。整个厂前区以绿地为主，辅以景观水池及中心广场，以大片绿地铺地烘托庞大的白色办公建筑，广场内设计了喷泉、雕塑、花坛，选用广场砖铺地，局部镶嵌花岗岩、卵石。通过广场硬地的几何划分构图，观赏水池雕塑的设置体现一种明朗、健康、蓬勃向上的主题，与绿地相呼应，奠定了整个厂区清新、气派的格调，宽阔的厂前广场在视线上容纳了厂区的自然山体风光，空间的过渡与渗透自然有序，借景与对景并用，使得整个环境丰富、有层次感。
　　位于厂前区入口警卫室的大门，选用了悬索钢构架和玻璃顶棚，由白色悬索张拉的凌空腾起的白色弧形构架和透明玻璃，犹如漂浮于蓝天下的白云、与众不同，别具一格的门斗成为厂前区又一亮点。
　　四、建筑体型与外部环境
　　随着大量大、中型骨干企业的建筑，工业建筑已经逐渐成为城市建筑、城市景观中不可缺少的组成部分，工厂建筑环境的创造也越来越为人们所关注。要建设一座现代化的工厂，创造一种良好的空间环境，它不仅仅包括工厂建筑自身空间形象特征的设计与构思，还应该包括它周围的环境，如道路、广场、绿化、小品等等一系列相关设施的设计与创造。
　　工业建筑的外型由于特定的功能形式，其体型及立面一般都比较规整、单调、乏味、简单,不如民用建筑造型上的丰富多彩，工业建筑因为其特殊的功能要求有不同的空间，可能形成特殊的建筑造型，如造纸车间的超长体量，高耸的浆塔、高架的管线，外露的结构和管线等，对这些进行整体考虑、全面安排、统一处理。
　　造纸车间是造纸项目的主车间，是整个项目的中心，也是体量最大的厂房。现代造纸车间都是按照工艺流程把备浆、抄纸、完成三个工段成线布置成造纸联合厂房，因此有超长的体型。新阳纸业的造纸车间长245m,宽40m，建筑总高23.95m，两层钢筋混凝土排架结构，局部三层，内有50吨、15吨两台行车，行车跨度25.5m。在造纸车间立面设计时，注意到车间的外墙面积较大，门窗的类型不宜太多，同一类型的窗，在墙面上的布置要恰当，避免产生单调、呆板的感觉，在满足功能要求的基础上，合理地确定窗子和墙面上勒脚、窗间墙、挑檐板、天沟等各个构件的关系，合理地划分和组合，门窗不能单纯地供采光和通风功能使用来考虑，而是把门窗组织在一个整体，把它们纳入竖向分割和横向分割的体系中去，同檐口、勒脚、雨蓬、雨水管及上屋面检修梯统一考虑，构成统一的艺术整体，以求得厂房整个体形的简洁美观。外墙饰以浅黄色涂料为主，檐口饰以500mm宽的蓝色涂料做线条，勒脚1200mm高的蓝色涂料与檐口相呼应。
　　碎浆工段、浆板仓库、辅料仓库、维修车间为单层钢结构厂房，均有行车，体块简洁，浅黄色压型钢板墙面，蓝色饰条分割，局部点缀蓝色彩板带，大门也是与之配套的蓝色彩板门，整个厂房外形整洁、美观，富有现代感。
　　崭新的工业建筑形象，加上它周围的绿树、草坪、花坛，创造出一种温馨、轻松的氛围；绿色的草坪映衬着浅黄色的建筑，浅黄色的建筑又反衬出草坪的娇美、碧绿、消除了厂房墙面的平直、单调感，墙面又反衬出树影的多姿，这里建筑与绿化与周围环境共同组成了一个完整的空间形象，组成一个令人耳目一新的建筑群体。在这当中，绿化起了非常重要的作用，它丰富了建筑作品的表现力。
　　五、车间内部建筑空间
　　工业厂房内部空间环境，应当在满足生产功能使用要求的前提下，在不增加投资的条件下，力求做到环境优美，功能分区明确，内部空间色彩明快，把功能、技术同艺术有机地结合起来。

　　工业厂房建筑形式和结构形式的选择，主要是由工艺、设备、生产操作及生产要求等诸多因素所决定的，但在满足生产使用功能要求的前提下，通过设计技巧、设计创新是可以做好厂房内部的总体环境设计，创造出现代企业的工作环境。在厂房内部平面布置上，应力求功能分工明确，在造纸车间地坪设计上，根据区域的不同，采用耐磨地坪材料从色彩上划分湿部、烘干、复卷、人行通道等区域。
　　车间内部环境的创造离不开色彩，色彩运用是否得当，不仅影响内部空间的美感，还会影响人们心理的情绪变化。车间内部色彩以明亮的低彩度，高反射系数的色彩为主，墙、柱、顶、钢屋架等钢构件均为乳白色，地坪为浅灰色配以藤黄的通道线，同时局部设置了警戒色，如悬挂吊车、电葫芦、悬链上的吊具，黑色的厂房柱编号，蓝色的栏杆，柠檬黄的车档、黄色的纸卷输送带等，办公、生活、设备等不同房间的门选用了蓝、棕黄、深栗色，各类管道也披上了不同的颜色，局部重色的运用，是内部空间富于变化。总之，车间的色彩是低彩度暖色调的，给人以明快、柔和、温暖的感觉。
　　除了造纸车间、后加工厂房、办公楼外，均采用钢结构、钢柱、钢网架、双层彩板墙面，所有车间屋面都采用压型钢板复合保温卷材防水屋面，新结构新材料的应用，使车间形成大跨度、大柱网、大面积模式，满足了工艺生产的要求。
　　六、建筑消防
　　 近年来，随着制浆造纸厂生产规模的扩大，建设了许多大型湿式造纸联合厂房，厦门新阳造纸车间也属于湿式造纸联合厂房，由备浆、抄纸、完成三个工段组成，其中火灾危险性属于丙类的占1/3。由于各种管道、运输设备及人流来往密切，并设有连贯三个工段的两台行车，难以设置防火分隔设施。现行《建筑设计消防规范》第3.3.1的注3条，有针对造纸车间的专用条文规定：一、二级耐火等级的湿式造纸联合厂房，当纸机烘缸罩内设置自动灭火系统，完成工段设置有效灭火设置保护时，其每个防火分区的最大允许建筑面积可按工艺要求确定。造纸车间建筑面积20643 m2，三个防火分区，厂房内的办公室、会议室，设独立的安全出口，用防火墙及甲级防火门与生产区隔开。车间内除了有火灾报警系统及灭火系统外，还在一层设有全厂的消防控制室。
　　卫生纸卷在二层通过二条输纸栈桥送到后加工厂房，在那儿分切、加工、包装，火灾危险性属于丙类，后加工厂房底层是仓库，二层是后加工工段，配有喷淋系统，防火墙划分为六个防火分区。输纸栈桥与造纸车间及后加工厂房不允许土建封闭，则用水幕分隔。
　　碎浆工段、浆板仓库、辅料仓库、维修车间为钢结构厂房，钢结构耐火性能低于钢筋混凝土结构，钢柱、钢梁表面分别有涂2.5h、1.5h耐火极限的防火涂料，以达到二级耐火等级要求。
　　七、 结束语
　　通过该项目的设计实践，体会到现代工业建筑的创作是一个复杂的系统工程，它涉及到内外环境、艺术形象、新结构、新材料、新技术、建筑热工等诸多内容，其目的是为了不断适应迅速发展的生产工艺，并体现对人的最大关怀，从而取得更显著的经济效益。多姿多彩的现代工业建筑，创造了富于时代感的全新气氛，它们能激活情感、振奋精神、陶冶情操、增加企业的凝聚力、促进企业的发展。建筑创作是无止境的，不断学习、探索，从而提高现代工业建筑的设计水准是我们的责任，也是我们应努力追求的目标。
　　
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