谈某酒业集团五万吨白酒灌装包装车间扩建工程的建筑设计

摘要：随着社会的发展，科学技术的进步， 工业化程度的不断提高，工业建筑设计也进入了新的发展时期。现代化大型企业的建立，对工业建筑的设计要求越来越高，要求建筑平面布置在满足工艺流程优化的基础上，考虑更加人性化的设计;要求外观造型既能展示企业形象，又能体现当地文化特色。本文就国内某知名酒业集团的扩建项目——五万吨白酒灌装中心项目的灌装包装车间工程实例，遵循《酒厂设计防火规范 GB 50694-2011》（以下简称《防火规范》），结合《建筑设计防火规范 GB 50016-2014（2018年版）》（以下简称《建规》），着重阐述该类型生产厂房在满足工艺流程的前提下，也符合各工种的平面功能的整体布局思路。以及如何在该厂区扩建厂房与该厂区已建厂房外观风韵的完美结合上做文章，设计成凸显现代的气息和富含企业的内在气质的新型工业建筑物，且较为妥善的解决了该厂房与国家颁发的相关消防规范发生冲突的问题。并通过现代建筑的结构形式特点、墙体、屋面等细部构造的做法，将绿色、环保、节能的理念融入到传统的工业建筑设计中。

关键词：大型灌装包装车间、丙类厂房、外立面造型、工业建筑节能、压型钢板复合保温屋面

前言：

中国的酒文化源远流长，最远可追溯到夏、商时期。某酒业作为“中国驰名商标”的国内最大新名酒品牌，最早起源于清朝嘉庆年间。改革开放以来，从1998年到2012年间，陆续建成的老厂区已有年产13万吨商品白酒的生产能力。为有效满足后续的发展需求，该企业决定在已有老厂区的西面，扩建年产能达到五万吨的生产线工程，扩建范围用地面积为98745㎡，包括成品仓库、勾储车间、陶坛库和灌装包装车间等四大单体建筑。其中，灌装包装车间作为扩建工程中规模最大的单体建筑，占地面积为22163.80㎡，建筑面积为26114.56㎡，在整个扩建工程的工艺流程中重要性最强。建成后的车间内可布置14条灌装生产线，按目前市场销售的灌装机灌装速度为至少4800瓶/小时，现暂按每小时4500瓶计算，一天按8小时工作日，全年扣除节假日等按300天的工作日计，新建的14条灌装生产线全年的生产量为：4500x8x300x14=151200000瓶（为1.512亿瓶），约为7.5万吨。远远满足年产五万吨的生产目标。

一、平面布局与工艺流程

工业厂房的工艺流程对建筑设计的平面布局有着重要的影响。如灌装包装车间的建筑平面，是由灌装车间与包装车间两大主要部分构成的：靠北边（紧临扩建工程的勾储车间及陶坛库）为灌装车间，南边布置包装车间（紧临扩建工程的成品仓库）。东边的更衣室、配电室及设备间等作为辅助用房服务于这两大空间。根据《防火规范》，车间按生产的火灾危险性分类，应划分为丙类生产厂房，耐火等级为一级。整个车间为单层框排架结构，占地面积为22163.80平方米，基本柱距为8米，除局部设置二层外，空瓶区建筑高度为7.5米，包装车间生产线区域建筑高度为11.2米，为设备安装及工艺生产提供充足的使用面积和空间高度。

整个车间可摆放14条长度约为86米的灌装、包装生产线（摆放清酒储罐的数量也为14个），每条生产线之间留有7米宽的通道。灌装车间由空瓶区、洗瓶区、灌装间三个空间排列组成。生产线依次贯穿洗瓶区、灌装间、包装车间。空瓶经洗瓶机清洁、沥干后，进入全自动定量灌装机灌装白酒。灌装后的酒瓶随着生产线进入到包装车间，在经过扣盖、压盖和一级人工检验、高速风吹干瓶壁上残留的水滴后，进入二级人工检验。通过二级人工检验后的合格品，进入贴标、装盒、打码阶段，变为成品。成品盒装酒经装箱、封箱包装后装车外销或送往紧邻的成品仓库待销。这就是整个车间的核心工艺原理，建筑的平面设计也是以此为基本依据。

车间局部靠外墙设置二层，用来布置清酒储罐间、参观走廊、化验室及设备间等。清酒储罐间位于洗瓶区和灌装间的屋面板上，储存在清酒储罐里的清酒，经精密过滤器过滤后进入灌装间的全自动定量灌装机，同时，在灌装间上方的清酒储罐间和车间北边的勾储车间的清酒储罐区之间设循环泵，完成整个灌装过程。参观走廊呈长条形布置在车间东侧，位于更衣室的二层，与生产线平行。行走在参观走廊上，通过大面积的透明玻璃（甲级防火玻璃），可以将视线下方灌装及包装白酒的各个环节以及整个过程尽收眼底。

二、建筑消防设计

根据《防火规范》的相关条文规定，需要将灌装包装车间划分为三个防火分区。其中灌装车间为第一防火分区，包装车间为第二防火分区，这两个防火分区之间采用防火墙隔开。局部的二层划分为第三防火分区，采用防火墙和甲级防火玻璃，与其它防火分区隔开。

灌装车间的空瓶区为高度7.5米的单层框排架结构，长边由6个24米跨组成。该部分与洗瓶区相通，无墙体分隔。灌装间实际上是两个防火分区的临界区域，北边是洗瓶区，南面紧贴第二防火分区——包装车间。根据《防火规范》，灌装间的南北两侧墙体采用耐火极限不低于3.00h的不燃烧体隔墙，与洗瓶区、包装车间隔开，开在隔墙上的门均设计为甲级防火门。二层的防火分区平面布置呈L形，在L形的两端及交汇处共有三座疏散楼梯，并设置自动喷淋灭火系统，满足参观及工作人员的消防疏散需求。

清酒储罐间，需设14个、直径4米的卧式不锈钢储罐，每个储罐的容积约为100吨，罐区总容积约为1400吨。按照《防火规范》，此类罐区宜设在厂区相对独立的安全地带，即设置在厂房以外的区域，并与厂房之间留出一定的安全距离。清酒储罐间的设置位置给设计出了一个难题。因扩建厂区的用地严重不足，要找出能容纳1400吨罐区的用地是非常困难的，同时还有一个浪费成本和节约能源的问题，就是成品酒的输送管路径太长，中间必须增加管道增压泵。面对这个难题，设计提出了一个大胆的初步方案，初步决定将清酒储罐间设置在厂房西边的正上方6.00米处，这样可以极大的缩短成品酒的输送管路径和靠自流减少动力能源，减少设备投资及运营维护的成本，对工艺设计是非常有利的。针对这一初步设想，既要做到符合消防规范要求，又要解决用地困难和成品酒的输送管路径过长等问题。经过业主方、设计方、当地消防主管部门三方多次讨论协商后，同意采用此方案，但必须采取以下措施：1、取消储罐间的压型钢板屋面，将清酒储罐完全露天放置，相当于放置在建筑物局部一层的钢筋混凝土屋面上;2、四周墙体按防火墙设计，墙体上开甲级防火门;3、将罐区地坪标高比周围的地坪标高降低0.3米，这样即使发生意外白酒泄漏，也能容纳液体的静压，且不会流散到其他地方;4、在罐装间设置酒精浓度检测报警，报警信号传至厂区的消防控制室，并自动联动事故排风机。通过上述的处理方法，不仅满足了工艺的特殊需求，还把储罐放置在建筑内的安全隐患降到最低。

三、立面设计

工业建筑的立面设计遵循“形式服从功能”的原则。厂房是为生产服务的，体型组合必然与内部的特征有着密切的联系。在满足工艺生产的前提下，运用美学观点处理好厂房的大尺度、大比例、大色块、大空间的相互关系，通过建筑造型表现建筑的特性，并兼顾全厂建筑立面构图的完整与统一，以及与周围环境的协调。建筑体型应简洁，在变化中有统一，统一中有变化，还原工业建筑的艺术特色。

本项目的建筑造型充分展示现代工业建筑的内在气质，在立面设计中强调突出统帅建筑外貌的轻钢坡屋面要素，和围护体系的砖石墙身形成鲜明对比，并充分考虑与老厂区的协调。形成于不同年代的老厂区建筑，平面布置效率高，建筑外观质朴，传递一种“真实”的美学特征。在新厂区的外立面设计上延续了这种建筑韵味，依旧是暖色调，统筹展现材料的固有特性、材质美感、耐气候性，减少不必要的装饰，减少建筑使用过程中的维护成本。墙面处理利用建筑构件、线脚、抹灰等手法，将墙面采用垂直线条进行划分，以达到简洁高效、舒展挺拔、和谐的效果。墙面色彩与门窗的大小、位置、比例和组合形式等直接构成工业建筑的立面形象。

建筑的结构形式对建筑的外立面有很大的影响作用。本厂房结构形式采用框排架结构，它的开窗形式灵活、自由、多变，不受窗间墙的限制。为使墙面整齐美观，窗洞口的排列规律，以一种窗洞口和窗间墙的组合为基本形式，在厂房的墙面上重复运用，使整个墙面产生统一的韵律。当墙面较长时，也可每隔一定间距有所变化或做些重点处理，构成必要的节奏变化。平面柱距对立面也起到一定影响。以8米柱网为例，立面每跨柱之间平分为五等分，分别间隔开两列窗，窗宽为1.6米，同时墙面分隔也按竖向均分五等分处理，这种灵感来自于钢琴琴键。在适当位置增加与老厂区呼应的红砖材质，配以局部酒瓶装饰墙面，力求取得理想的白酒企业工业建筑形象。

四、建筑构造

灌装包装车间的建筑构造以考虑工业建筑的节能设计为基本原则。为满足围护结构的保温性能，车间内外墙体均采用240厚页岩实心砖，兼顾满足燃烧性能及耐火时限的要求。车间屋架跨度均为24米，且间隔8米柱网布置。整个车间除小面积的钢筋混凝土屋面采用40厚聚氨酯硬泡沫塑料保温外，轻钢坡屋面均采用双层压型金属板复合保温屋面（檩条暗藏型），外层为不小于0.6mm厚压型金属板外板，保温层为75厚超细玻璃棉卷毡，底层为不小于0.5mm厚压型金属板内板。包装车间的屋面局部增加采光板，以利于车间内部的自然采光。整个包装车间和二层参观走廊、化验室均设置中央空调。空瓶区每个屋脊处均设置通长6米跨度的通风百页天窗架，实现自然通风，并配以壁扇，增加空气流通。楼地面主要有两种：一种为环氧树脂地面，用于一层的空瓶区、洗瓶区、灌装间、包装车间;另一种为面砖地面，用于二层的其他区域，如参观走廊、化验室等。整个厂房干净、整洁、明亮、清新，配合生产商品的独特性，是现代化工业建筑向绿色建筑看齐的重要体现。

结束语：

本案例为具有独特性的大型白酒灌装包装车间的建筑设计，除了以满足企业的发展目标为基本前提外，还要考虑厂房的平面布局和空间尺度与工艺设计的完美结合，更应满足《防火规范》和《建规》的基本原则，使其贯穿于整个设计过程的始终。对于扩建工程的外立面，建筑设计在原有建筑物的外观基础上延续和创新，让新旧两种风格相融合。本设计同时也注重了在新旧厂区的相邻处，老厂区的已有东西向道路均向西延伸至新厂区，并与新厂区道路相交，形成整个厂区的网格状道路交通网。项目建成后，新旧厂区共同构成了一个统一协调的整体，更高效有序的满足生产及交通便利的需要，并具备了年产共18万吨商品白酒生产能力，为企业将来生产的发展及后续市场需求提供有力的保障。

参考文献：

1.《建筑设计防火规范  GB 50016-2014（2018年版）》

2.《酒厂设计防火规范  GB 50694-2011》

3.《建筑空间组合论》（第三版）彭一刚著

4.《建筑语汇》爱德华.T.怀特著  林敏哲 林明毅译