本文選自國家級期刊《城市建筑》，《城市建筑》雜志是經國家新聞出版總署批準，住建部指導的一本建筑行業核心雜志，本刊由中國建筑學會、黑龍江科學技術出版社聯合創辦。國際刊號 ISSN：1673-0232，國內刊號CN：23-1528/TU。郵發代號14-23。本刊為半月刊。在國內外建筑界影響深遠。

　　摘要：我國紡織工業已經發展成為一個門類齊全，原料、設備基本立足國內，生產技術具有一定水平的“大紡織”工業部門。紡織工業工藝技術流程和技術裝備的科學發展趨勢，將是向機械化、自動化、短流程、高速、寬幅、大卷裝、機電一體化、節能、降低粉塵方向發展，對各類設備都注重從化纖、純棉和混紡的通用性、適用性方面進行研制。本文主要闡述了現代紡織工業廠房的類型以及對未來發展方向的展望。

　　關鍵詞：紡織,工業廠房,結構類型,發展

　　引言

　　在當代科學技術日新月異的發展形勢下，人們預測在未來幾十年內，一個由工業社會轉入信息社會的新技術革命浪潮將會沖擊整個社會。作為使用年限長達數十年的工業廠房，它的設計必須從開始就要考慮紡織工業科技發展的長遠需求，使其具有適應發展變化的潛在能力。

　　1、紡織工業廠房的結構類型及特點

　　紡織企業經過多年的發展,形成了多種具有顯著特點的紡織廠房,現就各類廠房的特點進行分析。

　　1.1鋸齒形廠房

　　在我國現有紡織廠中,多數采用鋸齒形廠房結構。這類廠房主要特點是采用風道大梁、三角架結構承重和屋面板圍護結構(見圖1)。

　　圖1鋸齒形廠房

　　利用鋸齒屋頂的側向天窗進行采光,節約照明用電。白天有自然光進入,勞動衛生條件好,有利于防排煙。結構大梁和送風道有機結合,在結構承重的同時完成空調送風,車間環境好,工程造價低,車間跨度可達12m～16m,柱距可達10m,基本滿足紡織廠主要機器設備排列。這種廠房的缺點是:夏季熱量通過天窗進入室內,而冬季熱損失較多,廠房結構構件多,裝配較困難,施工周期較長。

　　1.2封閉式風道大梁排架結構廠房

　　這種結構形式仍采用鋸齒風道大梁,但去除三角屋架部分,屋面直接采用6m預應力空心板或槽板(見圖2)。適當增加風道大梁的寬度,可使柱距寬至8.6m,跨度方向仍可保持12m～16m,以滿足紡織主機設備排列要求。屋面排水采用結構和建筑專業共同找坡的方式,滿足雨水排放的需要。

　　圖2封閉式風道大梁排架結構廠房

　　這種形式廠房的主要優點是:采用封閉廠房結構,保溫保濕效果好,空調送風和結構受力有機結合,工程造價低,施工周期短,車間環境優美,廠房耐久性較好,維護工作量較少。和原鋸齒廠房不同的是沒有自然照明,需用人工照明。

　　1.3輕鋼結構廠房

　　輕鋼門式結構廠房采用輕鋼門式屋架結構承重,彩鋼板屋面圍護系統保溫(見圖3)。其優點是:主要構件工業化制作,現場裝配,施工周期短,廠房部分工程造價較低,車間跨度較大、柱子較少,便于機器排列,面積利用率較高,外形美觀,在新建和擴建紡織企業中被廣泛地應用。這類廠房通過對鋼結構系統的優化設計,可使每平方米廠房含鋼量控制在24kg～28kg,耗用鋼材較少。

　　圖3輕鋼結構廠房

　　輕鋼門式結構廠房由于車間跨度大(最大可達36m),比較適合于紡織設備密集的排列,通過采用必要的保溫、隔潮、保濕措施,可以達到紡織廠的保溫保濕要求。需設計單獨的送風管道,在車間進行吊頂后,環境美觀。但也存在著一些不足之處,首先是保溫隔汽結構施工要求嚴格,需要采用保溫效果好、隔汽性能強的超細玻璃棉和W58聚丙烯防潮貼面結構,擠塑板防冷橋結構,并需進行合理的設計計算及嚴密的施工組織,否則會導致屋面隔汽層及保溫層失效,造成屋面大面積結露。其次由于輕鋼結構的耐火性能較差,不能滿足紡織丙類生產廠房的耐火等級要求,需要噴涂價格昂貴的耐火涂料才能達到要求。再者,這類廠房的冷熱變形量大,很容易將原來施工較為完善的保溫、防潮體系破壞,廠房經過幾年使用后,防潮層被破壞,保溫層失效,主要構件生銹等都會造成廠房需要有較大的維修工作量。

　　1.4多層框架式廠房

　　多層框架廠房主要采用鋼筋混凝土梁柱、現澆鋼筋混凝土板承重結構,其主要構造特點是現澆鋼筋混凝土框架結構廠房抗震性能好、節約用地。缺點是受柱網尺寸的限制承重不能太大,車間內機器排列受限,施工難度較大、周期較長、工程造價較高,生產的大量半成品需要垂直運輸,生產效率較低,容易產生疵品。各樓層中間送回風管道大量交叉,檢修工作量大,需要設計上人吊頂,防火性能也不是很好。樓板承重有限,不宜布置振動較大的設備(如織機等),這類廠房近年來已較少采用。

　　1.5雙T形板大跨度結構廠房

　　這類廠房采用鋼筋混凝土柱,梁和雙T形板受力結構(見圖4),車間的跨度和輕鋼結構基本相同,達18m～24m,可實現大跨度結構,便于機器排列。屋面排水也可以采用結構找坡,節省建筑造價。建筑圍護結構較穩定,較容易達到保溫隔濕的要求,承重圍護構件容易達到防火的要求。適當的設計可以將雙T形板和空調送風管道有機結合,車間美觀并降低工程造價。缺點是需要常年人工照明,雙T形板較難施工,土建造價較高等。

　　圖4雙T形板大跨度結構廠房

　　2、紡織工業廠房未來的展望

　　2.1建筑采光和照明

　　紡織工業的生產從原料到成品大都是纖細又有反光的織物。為便于工人操作，這就要求生產車間內具有明亮、均勻，而又不眩目的光線。對于這一點，天然采光廠房往往不能滿足設計要求。紡織廠房的寬度一般都在42m以上（排兩列細紗機），側窗采光的廠房需要中部輔以人工照明，就形成室內兩種光源的混合，同時陽光有可能從側窗射進車間，對工人辨別纖細的紗線是不利的，也影響車間溫濕度。采用天窗采光的廠房，雖然能解決眩光問題，但由于天然光線的強度是隨著季節和時間的變化而變化的，即使在同一時間，各個不同的工作地帶的照度也是不同的。采用人工照明之后，就可以人為的嚴格控制住光線的強度和均勻度，滿足生產的需求，保證工人的身體健康。

　　在紡織廠中采光、照明標準應以對采光要求最高的車間即細紗車間和織布車間的工作精度來考慮，根據規范，這兩個車間天然采光等級屬第Ⅱ級，其天然照度系數C為大于或等于3%。無窗廠房的照度應比有窗廠房適當提高。

　　鋸齒天窗是一種單面型頂部采光天窗。這種天窗不但能直接透過天空擴散光，且有利于利用傾斜天花板的反射光，因此采光效率比其他形式的垂直天窗要高。由于窗口朝北基本上和避免陽光直接射入車間。鋸齒天窗的方向性強，因此車間內機器布置均應與天窗垂直，否則不能保證需要的照度。

　　無窗廠房采用近代照明設備——熒光照明，它具有高度的照明質量，發光效率也較高。它的光譜曲線接近天然光的光譜曲線，其放射出幾乎與目光光譜一致的可視光譜，紡織工人可以正確區別色度，照度充足且均勻，熒光燈下可以清楚的分辨細度0.3mm的纖維。照明器具熱度很小，有利于工人操作和產品的溫濕度控制。由于熒光燈發出的可見光中含有各種紫外線，而紫外線能促進人體各種物質的新陳代謝，所以采用熒光燈有利于工人的身體健康且適合于紡織生產，并且熒光燈耐久性較強，光線柔和，其壽命可達3000h。

　　從光源與被照面的關系看出，工作面的照度與光源在這個方向發光強度和入射角成正比，與光源至表面的距離的平方成反比。說明被照面離燈愈近，它的照度愈高，而且是按平方增長。為增加工作面照度，應將燈放低一些，盡可能放在工作面的正上方，提高照明效果，節約能源。目前有的紡織廠照明設計采用支架照明形式，將燈具用支架直接裝設在機器工作面的上方，增加照度效果顯著。

　　2.2廠房內的空氣調節

　　空氣調節的主要目的在于滿足各工藝過程對溫濕度的要求，以及為工人勞動創造良好的衛生條件。由于纖維的重量、強度、伸長率、彈性等物理性能與車間溫濕度有密切的關系。合適的溫濕度使紗線加工順利、質量提高，否則就會影響產品的加工和質量。同時，合適的車間溫濕度，也有利于工人身體健康和車間環境衛生。

　　在現代化的紡織工廠里，由于生產工藝的需求，都設置有強大的機械化或自動化的空氣調節設備，不斷的將經過處理的新鮮空氣通過特設的風道系統向車間內輸送，同時不斷的排除車間內已經污濁的空氣，及時的將生產過程中散發在空氣里的飛花、塵土和有害氣體清除處理，從而保證車間內空氣的清潔，使工人工作在具有適宜溫濕度的新鮮空氣環境中。

　　空氣調節能耗量在建筑物總能耗中占有最大的比重。而改善建筑物外圍護結構的熱工性能，歷來是空氣調節的一個主要途徑。從空調設備負荷角度看，室外氣候變化的影響非常大。由此可見，對一幢建筑物來說，最容易也最敏感的是受室外氣候影響的部分，乃至它的周邊區域。所謂周邊區域，既是指凡具有與室外空氣直接接觸的表面如地板、外墻和屋面等的建筑物部分。因此建筑物的圍護結構質量與空調有著密切關系，故此在紡織廠采用無窗既密閉廠房形式是有利于空調節能和有效的保證車間有較穩定的空氣參數。至于空調系統本身的節能，為了滿足生產工藝的要求，主要涉及的有關參數是溫度、濕度和新鮮空氣量。從傳熱與作用溫差的基本關系中，可以直接看到有空調的車間內空氣溫度的設定值與空調負荷和能耗之間的密切關系。在采暖工況下車間內溫度設定值每降低1度，可節能5%~10%；在降溫工況下，車間內溫度設定值每升高1度，可節能10%~20%。相對濕度的設定值主要取決于生產工藝的要求。為避免能量的浪費，經濟合理的確定系統的最小設定新風量和盡量利用車間內的回風量是最重要的。其次，是采用新型節能空調加自動化裝置及合理的氣流組織來有效調控車間內空氣參數，也是空調節能的一個有效措施。

　　2.3廠房內部勞動環境

　　管理和保護好生產環境，是現代化建設的一項基本任務。良好的車間勞動環境，是保證生產順利進行和工人身體健康的必要條件，它不僅是生產工藝的需要，也是勞動保護和環境保護所要求的，這對提高產品質量也是具有積極意義的。

　　紡織工藝生產的自動化、連續化和保護工人身體健康都對生產環境提出較高要求。現代化紡織廠中都應有較好的勞動環境。

　　目前國外新廠的空調標準是比較高的，對車間溫濕度標準和換氣次數都比國內標準要高。因此車間空氣較新鮮。

　　紡織廠在加工纖維的過程中散發出來的飛花和灰塵都是對人體有危害的物質，人們長期在含塵濃度較高的場合下工作，將引起呼吸道和肺部疾病，因此必須設法減少和排除這些灰塵和短絨，使車間空氣的含塵濃度控制在3mg/m3以下。現代化紡織廠中，都采取了防止散發和積極收集灰塵、短絨的有效措施。除紡織設備本身增加吸塵點和提高密閉性外，一般還采取加大吸塵風量和上送下回的送排風形式，使塵埃不致在空氣中到處飄揚。此外，還裝有設備完善的自動集塵和排雜裝置，并加以分離和過濾，然后進行打包。除塵裝置一般都與空調系統相連，這樣做可使車間空氣較為干凈、新鮮。

　　紡織廠噪聲主要來自發聲較大的車間機臺，如織布車間的織布機、彈力絲車間的彈力絲機、筒搖車間的筒子機和空調室的風機等處，噪聲達到90dB。在密閉型的無窗廠房中，噪聲回響也較大。降噪處理的途徑，首先應從聲源上降低，制造低噪聲的新型設備，改進機器設備的結構和提高制造精度，這是一個根本的辦法。目前新型的無梭織機單機噪聲已控制在90dB以下。其次是從噪聲的傳遞途徑上加以控制，合理的進行平面布置及廠房內采用吸聲、隔聲、消聲等方法，在設計中采用經濟有效的圍護結構，在車間的頂棚和墻面做多孔的吸音飾面及消聲、隔聲、減振等裝置，來降低車間噪聲。國外有采用鋁制吸音板作天花板和墻壁，這種板具有不沾塵、耐臟的特點，據測定能吸聲4~6dB。空調室傳入車間的噪聲，主要是風機振動的噪聲通過送風、回風系統而產生的，送風系統的降噪措施可采用地溝回風；風機采用低噪型風機并設有減振裝置來減少風機本身噪聲值；在進風、回風處有降噪效果的消聲裝置，以隔絕空調室的噪聲傳人車間。紡織廠房的建筑防火設計應遵守規范的規定。

　　3、結束語

　　隨著科學技術的迅速發展，紡織工藝技術和設備的不斷進步，紡織廠房建設必然地將會大步的朝著實現現代化方向邁進。為了適應新技術革命浪潮的挑戰，紡織工業建筑就必須具有適應紡織工業科技發展的需求和應變的能力，為實現紡織工廠現代化總目標作出更大貢獻。

　　參考文獻：

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