食品工厂设计生产车间工艺布置模板

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第六节 生产车间工艺布置

一、 车间布置设计的目的和重要性

1、 车间布置设计的目的

( 1) 配置厂房;

( 2) 排列设备;

( 3) 确定车间的长、 宽、 高和结构型式;

( 4) 确定各车间之间的相互联系。

2.生产车间布置的重要性

( 1) 车间布置影响着生产的正常顺利进行。如: 设备的操作维修不

便; 人流、 货流紊乱; 动力介质不正当损失; 增加输送物料的能耗;

增加建筑和安装费用; 引起成品污染损失等。

( 2) 车间布置设计是一项涉及面广, 复杂而细致的设计内容。要求

工艺设计人员要了解生产操作、 设备维修和安装知识, 而且要具备

其它专业的基本知识。在布置时, 要提出不同的方案, 进行比较, 以

取得一个最佳方案。

二、 车间布置设计的依据

( 1) 生产工艺图;

( 2) 物料衡算数据及物料性质, 包括原料、 半成品、 成品、 副

产品的数量及性质; 三废的数量及处理方法;

( 3) 设备资料, 包括设备的外形尺寸、 重量、 支撑形式、 保温情

况及其操作条件, 设备一览表等;

( 4) 公用系统耗用量: 供排水、 供电、 供热、 供冷、 压缩空气、

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外管资料等;

( 5) 土建资料和劳动安全、 防火、 防爆资料等;

( 6) 车间组织及定员资料;

( 7) 厂区总平面布置, 包括本车间与其它生产车间、 辅助车间、

生活设施的相互关系, 厂内人流、 物流的情况与数量等;

( 8) 国家、 行业有关方面的规范资料。

三、 食品工厂车间组成













生产车间→工艺设计人员完成

辅助车间

动力车间 配套专业人员承担

仓库和堆场

三废治理

厂前区行政管理以及福利设施

四、 生产车间的内部组成

( 1) 生产部分 : 包括原料工段、 生产工段、 成品工段、 回收

工段等;

( 2) 辅助部分 : 包括变配电、 热力、 真空、 压缩空气调节站、

通风空调、 车间化验、 控制系统、 包装材料等;

( 3) 生活行政部分: 包括车间办公室、 更衣室、 休息室、 浴

室以及厕所等。

五、 生产车间工艺布置的原则

( 1) 要有总体设计的全局观点:

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满足生产要求的同时, 考虑与其它车间或部门间的关系

以及发展前景等;

( 2) 设备布置要尽量按工艺流程的顺序来作安排:

特殊设备可按相同类型设备作适当集中, 务必使生产过

程占地最少、 生产周期最短、 操作最方便。如果车间是多层建筑,

要设有垂直运输装置, 一般重型设备最好在底层, 原料收发间应设

有地磅。

( 3) 考虑多品种生产时设备的灵活调动, 并留有相当的余地, 以便

更换设备。同时注意设备相互间的间距和设备与建筑物的安全维修

距离, 既要保证操作方便, 又要保证维修装拆和清洁卫生的方便。

( 4) 各工序间相互配合, 要保证物料运输通畅, 避免重复往返。人

流通道、 物流通道包装材料通道要流畅, 尽量避免交叉、 往复、 污

染。

( 5) 考虑生产卫生和劳动保护。如卫生消毒、 防蝇防虫、 车间排

水、 电器防潮及安全防火等措施。

( 6) 注意车间的采光、 通风、 采暖、 降温等设施。对散发热量、

气味及有腐蚀性的介质, 要单独集中布置。对空压机房、 空调机房

和真空泵房等要分隔, 尽可能接近使用地点, 以减少输送管路的长

度及在管路中的能量损失。

( 7) 能够设在室外的设备, 尽可能设在室外, 上面可加盖简易棚。

( 8) 对生产车间或流水线的卫生控制等级要进行明确的区域划分

和区间隔离, 不同卫生等级的制品不能混流、 混放, 更不能倒流,

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造成重复性加工和污染。

( 9) 严格执行HACCP、 ISO 14000、 GMP的规范性。

( 10) 要对生产辅助用房留有充分的面积, 如更衣间、 消毒间、 工

具房、 辅料间等。要使各辅助部门在生产过程中对生产的进行控

制做到方便、 及时、 准确。

六、 生产车间工艺布置的步骤与方法

( 1) 整理设备清单、 生活室等的面积, 根据工艺流程对生产区域、

辅助区域、 生活行政区域的面积做初步的划分。

( 2) 分析设备清单。轻的、 可移动的, 几个产品公用的, 某一产品

专用的等。对笨重的、 固定的和专用的设备, 应尽量排布在车间四

周; 轻的、 可动的设备, 排在车间的中间, 便于在更换产品时调换

设备比较方便。

( 3) 根据该车间在全厂总平面中的位置, 确定车间建筑物的结构形

式、 朝向和跨度; 用坐标纸按厂房建筑设计的要求, 绘制厂房建筑

平面轮廓草图( 比例1: 100, 必要时也可用1: 200或1: 50) , 画好生

产车间的长度、 宽度和柱子以及大致上的区域位置。

( 4) 按照总平面图的构思, 确定生产流水线方向。

( 5) 将设备尺寸按比例大小, 剪成设备外形轮廓俯视图, 在草图上

进行排布, 排出多种不同的方案, 以便分析比较。若采用AutocAD

制图, 会更加方便, 这也是作为一个现代的工程设计人员所必须掌

握的基本技能。

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( 6) 方案比较

① 工艺流程的合理性, 人流、 物流的畅通, 与总平面的协调( 包括

废弃物及包装物的流向) ;

② 建筑结构的造价、 建筑形式的实用和美感;

③ 管道安装( 包括工艺、 上下水、 冷、 电、 汽等方面) 的便捷、

隐蔽、 规范和美观, 与公用设施的距离及施工的便利;

④ 车间内外运输的流畅( 包括原料进厂及产品出厂的流向) ;

⑤ 生产卫生条件的合理、 规范;

⑥ 操作条件的可靠性、 消防安全措施的完整;

⑦ 通风采光等。

( 7) 对自己确认的方案征求配套专家的意见, 在此基础上完善后,

再提交给委托方和相关专家征求意见, 集思广益, 根据讨论征求的

意见做出必要的修改、 调整, 最终确定一个完整的方案。

( 8) 在平面图的基础上再根据需要确定剖视位置, 画出剖视图,

最后画出正式图。

七、 车间布置图纸

初步设计阶段的车间布置图

施工图阶段的车间布置图

八、 车间布置图纸的设计程序

车间布置草图→

车间布置图( 初步设计阶段) →

车间布置图( 施工图阶段)

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九、 生产车间工艺设计对建筑、 采光、 通风、 防虫等非工艺设

计的要求

1. 建筑外形

( 1) 依据: 根据生产品种、 厂址、 地形等具体条件决定。

( 2) 类型: 长方形、 ”L”形、 ”T”形、 ”U”形等, 以长方形最为常见。

( 3) 外形:





车间长度一般在60m左右或更长一些, 柱子越少越好。

层高按房屋的跨度和工艺要求而定, 以4～6m为宜, 当车间

跨度为10～15m连跨时, 一般高度为7～8m, 也有的车间达

13m以上。



跨度为9m、 12m、 15m、 18m、 24m等。

2. 门

( 1) 作用: 人流、 设备、 货物的进出口; 安全疏散。

( 2) 数量: 按生产工艺和车间的实际情况进行设计。每个车间不能

小于两扇。

( 3) 尺寸: 应满足生产要求; 在火灾或某种紧急状态下应能满足迅

速疏散的要求。要求适中, 不宜过大, 也不能过小; 作为运输工具及

机器设备进出的门, 一般要能让生产车间最大尺寸的机器设备经

过。

( 4) 规格: ( 单位: mm) ( 宽×高)

＊单扇门有: 1000×2200, 1000×2700;

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＊双扇门: 1500×2200, 1500×2700, 2200×2700;

＊车间大门: 根据不同交通工具来确定门的大小

电瓶车或手推车门: ×2400, 3000×2400;

汽车门: 3000×3000, 4000×3000。

＊门与交通工具的关系:

门要比装满货物后的车高出400～500mm;

门的两边都要宽出300～500mm。

( 5) 要求: 应设置防蝇、 防虫的装置, 如水幕、 风幕、 暗道或飞

虫控制器。

( 6) 种类:

1) 空洞门

2) 单扇门和双扇门

3) 单扇推拉门和双扇推拉门

4) 单扇双面弹簧门和双扇双面弹簧门

5) 单扇内外开双层门和双扇内外开双层门

( 7) 代号: 用”M”表示。

3. 排汽

对产生水蒸气或油气的设备进行机械通风, 可在设备附

近或设备上部的屋顶开孔, 用轴流风机在屋顶上直接进行排汽。

食品工厂生产车间, 对于局部排出大量蒸汽的设备, 在平

面布置时, 应尽量布置在当地夏季主导风向的下风向, 同时, 将顶

棚做成倾斜式, 顶板可用铝合金板, 这样; 可使大量蒸汽排至室外。

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4. 采光

( 1) 天然采光

一般要求食品工厂的采光系数为1/6～1/4。

( 2) 采光系数

指采光面积和房间地坪面积的比值。

( 3) 采光面积

指窗的有效玻璃面积。一般钢窗的玻璃面积占空洞面积的

74％～79％, 木窗的玻璃面积占空洞面积的47％～64％。

( 4) 窗

1) 种类: 分侧窗和天窗两类。

<1>侧窗 :



窗台高度: 工人坐着工作时, 窗台的高度h可取0.8～0.9m; 工

人立着工作时, 窗台高度h可取1～1.2m。



种类作用:

＊单层固定窗: 只作采光, 不作通风;

＊单层外开上悬窗、 单层中悬和单层内开下悬窗: 这三种窗一般用

于房屋的层高较高, 侧窗的窗洞也较高的上下部之组合窗;

＊单层内外开窗: 用于卫生要求不高的车间;

＊双层内外开窗( 纱窗+普通玻璃窗) : 是食品厂当前用得较多的一

种窗。

<2>天窗: 就是开在屋顶上的窗。

作用: 增加采光面积。

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种类:

＊三角天窗 : 只能采光, 不能通风( 见图3-13)

＊单面天窗: 方位朝北, 全天光线交化较小, 而且柔和均匀。但开启

不便, 卫生工作难做, 故在纺织厂用得较多( 见图3-14) 。

＊矩形天窗: 因卫生工作难做, 中国当前已不用, 但在国外大面

积生产车间的厂房中, 为了很好地排汽, 仍被采用( 见图3-15) 。

2) 窗的名称代号: 用”C”表示 。

( 5) 人工采光

用双管日光灯, 局部操作区要求采光强的, 则可吊近操作

面。也有采用聚光灯照明的。

5. 空调装置

( 1) 没有空调: 门窗应设纱门纱窗; 车间层高一般不低于6m, 以确

保有较好的通风。

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( 2) 密闭车间:







应有机械送风, 空气经过过滤后送人车间。

屋顶部有通风器, 风管一般可用铝板或塑料板。

产品有特别要求者, 局部地区可使用正压系统和采取降温措

施。



车间除一般送风外, 另有吊顶式冷风机降温。该冷风机之风往

车间顶部吹, 以防天花板上聚集凝结水。



也有采用过滤的空气送入净化室, 使房间呈正压系统, 不让

外界空气进人该室。

6.地坪

设计时应采取适当措施, 减轻地坪受损。

( 1) 将有腐蚀介质排出的设备集中布置, 做到局部设防, 缩小腐蚀

范围。

( 2) 生产车间宜采用1.5％～2.0％的地面坡度, 设明沟或地漏排水,

将生产车间的废水和腐蚀性介质及时排除。

( 3) 改进运输条件, 采用输送带或胶轮车, 以减少对地坪的冲击等。

( 4) 采用适宜的土建结构。

1) 石板地坪 : 耐腐蚀、 不起灰、 耐热和防滑。

2) 高标号混凝土地面: 采用耐酸骨料并严格控制水灰比, 表面

需做防滑处理, 提高混凝土的密实性。

3) 缸砖地面: 在不使用铁轮手推车的工段, 并需防腐蚀的部

位。

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4) 塑料地面: 耐酸、 耐碱、 耐腐蚀, 具有广阔前景;

5) 水磨石地坪;

6) 无尘地坪: 水泥地坪上敷涂层( 环氧树脂＋石英砂) , 耐酸、

耐碱、 耐腐蚀、 不起尘、 防滑、 无接缝的优点, 是食品工厂地

坪的最佳选择。

( 5) 地坪排水





过去: 使用明沟加盖板, 但卫生较差;

现在: 新厂使用地漏, 直径一般为200mm和300mm;

根据实际情况, 采用明沟加地漏的组合形式是可行的。地

漏推荐的地坪坡度为1.5％～2％, 排水沟筑成圆底, 以利于水的流

动和做清洁工作。

7. 内墙面: 要求少受污染, 并易清洗

( 1) 内墙面下部做1.8～2.0m高的墙裙。材料可用白瓷砖或塑料面

砖。或者从地面一直铺贴到天棚。

( 2) 其余墙面和天棚可用耐化学腐蚀的、 不吸水的、 防霉的、 可

刷洗的涂料。

8. 楼盖

( 1) 楼盖是由承重结构、 铺面、 天花、 填充物等构成( 见图3-19) 。

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承重结构: 承担楼面上一切重量的结构, 如梁和楼板等。

铺面: 保护承重结构, 并承受地面上的全部作用力。

填充物: 起着隔热的作用, 用多孔松散材料。

天花: 起隔音、 隔热、 防止建筑材料灰尘飞落而污染食品以

及美观的作用。

9. 楼梯





种类: 主楼梯、 辅助楼梯和消防楼梯。

规格: 主楼梯宽度1500～1650mm, 坡度为30°, 辅助楼梯为

1000～1200mm, 坡度为45°。



要求: 个数、 宽度、 坡度、 结构形式需符合安全、 防火、

疏散和使用的规范要求。



形式: 单跑、 双跑、 三跑及双分、 双合式楼梯( 如图3-20

所示) 。

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10.建筑结构

( 1) 砖木结构: 木制屋架, 建筑物的重量由木柱或砖墙传递到基础

和地基上的结构。

食品工厂生产车间一般散发的温度和湿度较高, 木材容易

腐烂而影响食品卫生, 因此, 食品工厂生产车间一般不选用这种结

构。

( 2) 混合结构: 屋架用钢筋混凝土, 由承重墙来支持。

只用作平房, 跨度在9～18m, 层高可达5～6m, 柱距不超

过4m。

( 3) 钢筋混凝土结构: 主要构件梁、 柱、 屋架、 基础均采用钢筋

混凝土, 而墙只作为防护设施, 这种结构也称为框架结构。

该结构的跨度一般为9～24m, 层高可达5～10m以上, 柱

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距为5～6m, 能够是单层, 也能够是多层, 并可将不同层高、 不同

跨度的建筑物组合起来。因为这种结构强度高, 耐久性好, 因此是

食品工厂生产车间常见的结构。

( 4) 钢结构:

主要构件采用钢材, 由于造价不高、 施工方便、 更适合

于现代化大型及大跨度厂房的建造, 且对于车间内不希望有柱的

设计就很适用。

但食品工厂的车间内一般都存在水汽大、 有酸碱等腐蚀

性的废气、 废水排出等情况, 因此一般不采用钢结构。

11. 建筑模数

建筑施工为了适应建筑工业化的需要, 建筑构件实行定

型化、 标准化、 预制化, 规定了建筑物的基本尺度, 任何房屋的尺

寸都必须是基本尺寸的倍数。

这个基本尺度的单位称作模数M◦, 基本的模数M◦

=100mm。

扩大模数:





层高方向: 单层为200mm的倍数, 多层为600mm的倍数;

平面方向: 用300mm的倍数。在开间方向可用3.6m、 3.9m、

4.2m、 4.5m、 6.0m。其中以4.2m和6m在食品工厂生产车

间用得较普遍;

跨度小于或等于18m时, 跨度的建筑模数是3m; 跨度大

于18m时, 跨度的建筑模数是6m, 因此, 食品工厂生产车间的跨度

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有6m、 9m、 12m、 15m、 18m、 24m、 30m等。

12．车间办公室、 控制室、 质量检查室以及福利设施的设计标准

( 1) 车间办公室

按车间值班的最大班的管理和技术人员人数以及4m2／

人的使用面积计算, 建筑平面系数采用65％。

( 2) 车间控制室

不宜与变压器室、 动力机房、 化学药品室相邻。与办公

室、 操作工值班室、 生活间、 工具间相邻时, 应以墙隔开, 中间

不要开门, 不要互相串通。

有很好的视野, 从各个角度都能看到装置的地方; 仪表盘

和控制箱一般都是成排布置, 盘后要有安装和维修的通道, 通道宽

度不小于1m, 操作台至墙( 窗) 至少应有2～3m的间距, 以供人员

通行。

( 3) 会议室

可兼作休息室, 供交接班、 用餐时使用, 面积按最大班人

数以及使用面积1.2m2／人计算, 建筑平面系数65％。

( 4) 质量检查室

根据检测分析试验工作的需要, 应安放检验仪器桌和分

析桌、 药品柜和上下水具以及检测人员制表、 统计用办公桌和资

料柜, 一般可根据实际布置决定用房面积, 建筑平面系数65％。

( 5) 更衣间

设在靠车间进口处, 供上下班工人使用。

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随着食品生产卫生安全管理要求的提高, 一般出口食品

工厂要求二道更衣, 工人进入车间要提供每人一格的密闭保管橱

柜以放置私人物品, 在一道更衣间将自己的外衣、 鞋脱下, 换上拖

鞋进人二道更衣间, 换上进人车间的工作服、 工作鞋, 再进人洗

手、 消毒程序。这样更衣间的使用面积就比以前要增大, 一般可按

3m2／人计算, 建筑平面系数65％。

( 6) 车间浴室

按最大班人数每10人设一个淋浴器, 每人淋浴器按使用

面积5m2计算, 建筑平面系数65％。

( 7) 车间卫生间

卫生标准应符合《出口食品工厂、 库最卫生要求》, 厕所

便池蹲位数量应按最大班人数计, 男每40～50人设一个, 女每

30～35人设一个( 车间工人以女工为主时另计) , 厕所建筑面积按

2.5～3.0m2／蹲位计算。

思考题

1.车间布置设计的目的。

2.车间布置设计要求工艺设计人员要了解哪些专业知识?

3.食品工厂由哪些车间组成?

4.生产车间由哪些部分组成?

5.生产车间工艺布置的原则。

6.车间布置图纸包括哪两种?

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7.门的作用, 门与交通工具的关系。

8.窗的种类和作用。

9.地坪的土建结构有几种?

10.对食品车间内墙面的要求。

11.楼盖是由那几部分构成的?

12.楼梯 的种类、 形式。

13.厂房的建筑结构有哪几种?

14.什么是建筑模数?