本章知识点:了解食品工厂厂址选择需要考虑的各种因素;掌握食品工厂厂址选择的原则与方法;了解食品工厂总平面设计的任务和内容;掌握总平面设计的原则和方法;掌握总平面设计的形式和步骤;掌握总平面布置图绘制的基本方法;了解良好操作规范(GMP)的含义及其对食品工厂卫生设计的要求;掌握食品工厂污水的来源及处理方法。
第一节食品工厂设计对厂址选择的要求
厂址选择是指在相当广阔的区域内选择建厂的地区,并在地区、地点范围内从几个可供考虑的厂址方案中,选择最优厂址方案的分析评价过程。
食品工业布局,涉及一个地区的长远规划。一个食品工厂的建设,离不开当地资源、交通运输、农业发展等因素。食品工厂的厂址选择是否得当,不仅影响到工农关系和城乡关系。还影响到工厂的基建进度、投资费用、基地建设及建成投产后的生产条件和经济效果。同时,对产品质量、卫生条件及职工的劳动环境等,都有着密切的关系。
厂址的选择必须遵守国家法律、法规,符合国家和地方的长远规划,在指定的某一个地区内,根据新建厂所必须具备的条件,结合食品工厂的特点,进行详细的调查、勘测,就可能建厂的技术经济条件,注意资源合理开发和综合利用;节约能源,节约劳动力;注意环境保护和生态平衡;保护风景和名胜古迹;列出几个方案,进行综合分析比较,做到有利生产、方便生活、便于施工,从中择优确定厂址。最后由当地城建部门进行统筹安排,由筹建单位负责,会同主管部门、建筑部门、城市规划部门和区、乡(镇)等有关单位,经过充分讨论和比较,选择优点最多的地址为建厂的地址,作出厂址选择报告,呈报上级部门批准。
一、厂址选择原则的基本要求
厂址选择的合理与否,对工厂的建设速度、产品质量、生产管理水平、产品销售、经济效益、员工的劳动环境等都有重要的影响。在选择厂址时,应当按照国家方针政策,从生产条件和经济效果等方面考虑。还要考虑有机食品、绿色食品对厂址的一些特殊要求。现将基本要求总结如下:
1.符合国家的方针政策
符合区域经济发展规划、国土开发及管理的有关规定。食品工厂的厂址应设在当地的规划区或开发区内,以适应当地远近期规划的统一布局,尽量不占或少占良田,做到节约用地,所需土地可按基建要求分期分批进行征用。
2.符合自然条件的要求
(1)所选厂址,要选择可靠的地质条件和环境条件,应尽量避免将厂址设在淤泥、流沙、土崩断裂层、放射性物质、文物风景区、污染源存在的地区;特殊地质如溶洞、湿陷性黄土、孔性土等;洪水和滑坡地带、传染病医院、有严重粉尘灰沙或昆虫滋生的场所也应尽量避免,要注意它们是否会对食品工厂的生产产生危害;在矿藏地区的地表处不应建厂。厂址应有一定的地耐力一般要求不低于2×105N/m2。
(2)厂址一般选择设在原料产地附近的大中城市的郊区,个别产品为有利于销售也可设在市区。这不仅能够获得足够数量和质量新鲜的原料,且有利于加强工厂对原料基地生产的指导和联系,并便于辅助材料和包装材料,对产品的销售大大起到有利作用,同时还能够减少运输的费用。
(3)厂区的标高应高于当地历史最高洪水位,特别是主厂房及仓库的标高更应高出当地历史最高洪水位。厂区自然排水坡度最好在4/1000~8/1000之间。
3.符合对投资和经济效益的要求
(1)所选厂址,在供电距离和容量上应得到供电部门的保证。电力负荷足够和抵押正常平稳才能保证工厂冷库等24h连续运转设施的电力需求。必须要有充分的水源,而且水质也应较好。食品工厂生产使用的水质必须符合卫生部门颁发的饮用水质标准,其中工艺用水的要求较高,需在工厂内对水源提供的水作进一步处理,以保证合格的水质来生产食品。对一些饮料厂和酿造厂,对水质的要求更高,而且需水量也很大,因此在选择厂址时要保证能得到充分、优质的用水。
(2)厂址选择的重要条件之一是交通运输要便利,附近应有便捷的交通运输(靠近公路、铁路、水路),如需要修建新的公路或专用铁路线,应该选择最短距离为好,以减少运输成本和投资成本。
(3)厂址如能选择在居民区附近,便可以减少宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。
二、厂址选择的工作程序
根据上述的要求进行比较分析,从中选出最适合作为定点。厂址选择的工作由建设项目的主管部门或投资单位支持和组织。工作组由建设、工程咨询、设计单位及其他部门组成。而后向上级部门呈报厂址选择报告。厂址的选择内容包括以下几个方面。
(一)概述部分
1.阐述厂址选择的目的与依据
技术勘测是在收集基本技术资料的基础上进行实地调查和核实,通过实地观察和了解获得真实和直观的形象为目的。
2.厂址选择的比较方法如下
(1)方案比较法。通过对项目不同选址方案的投资费用和经营费用的对比,做出选址决定。它是一种偏重于经济效益方面的厂址优选方法。其基本步骤是先在建厂地区内选择几个厂址,列出可比较因素,进行初步分析比较后,从中选出两三个较为合适的厂址方案,再进行详细的调查、勘察。并分别计算出各方案的建设投资和经营费用。其中,建设投资和经营费用均为最低的方案,为可取方案。如果建设投资和经营费用不一致时,可用追加投资回收期的方法来计算。
(2)评分优选法。可分三步进行,首先,在厂址方案比较表中列出主要判断因素;其次,将主要判断因素按其重要程度给予一定的比重因子和评价值;最后,将各方案所有比重因子与对应的评价值相乘,得出指标评价分,其中评价分最高者为最佳方案。
(3)最小运输费用法。如果项目几个选择方案中的其他因素都基本相同,只有运输费用是不同的,则可用最小运输费用法来确定厂址。最小运输费用法的基本做法是分别计算不同选址方案的运输费用,包括原材料、燃料的运进费用和产品销售的运出费用,选择其中运输费用最小的方案作为选址方案。在计算时,要全面考虑运输距离、运输方式、运输价格等因素。
(4)追加投资回收期法。通过对项目不同选址方案的投资费用和经营费用的对比,计算追加投资回收期,作出选址决定。它是一种偏重于经济效益方面的厂址优选方法。
3.选厂依据及简况
说明选厂依据、指导思想、选址范围、内容和选址经过、初步结论等。
4.厂址的条件
厂址的条件包括:厂址地点的选择,四周环境的情况(如所在地理图上的坐标、海拔高度、行政归属等);地形资料(区域地形图:比例尺1∶5000~1∶50000,等高距1~5m;厂址地形图比例尺1∶500~1∶2000,等高距0-5~1-0m);气象资料(包括气温、湿度、降水、风、日照、气压等);工程地质(土壤特性及允许耐力,对自然灾害的防治和处理手段、水文资料及地震基本烈度);原料、辅料的供应情况;交通运输情况(包括铁路、公路、水路等);环境保护、水源及排洪和排水的处理方式;供电与通讯条件的技术要求、建筑材料的供应条件等情况。
(二)厂址选择的主要技术指标的估算
(l)总投资(其中固定资产所占比例,设备及安装所占比例,土建所占比例)。
(2)全场职工总数。
(3)全厂占地面积,单位为(m2)(包括生产区和生活区面积、厂内外配套设施等)。
(4)全厂建筑面积,单位为(m2)(包括生产区、生活区、厂前区、仓库区的面积)。
(5)原材料、燃料用量(t/a)。
(6)原材料及成品运输量(包括运入及运出量,t/a)。
(7)能源(包括水、电等)的消耗量。其中用水量(t/h,t/a*)、水质要求;用电量(包括全厂生产设备及动力设备的定额总需求量,kW)。
(8)三废的排放量及其主要有害成分。
(9)收集相关资料的提纲,包括(地理位置地形图、区域位置地形图、区域地质、气象、资源、水源、交通运输、排水、供热、供汽、供电、弱电及电信、施工条件、市政建设及厂址四邻情况等)。
(三)厂址方案比较及推荐
概述各厂址的地理环境条件、社会经济条件、自然环境、建厂条件及协作条件,列出厂址方案比较表,内容包括:技术条件比较,建设投资比较,年经营费用比较,社会、环境影响比较等。
对各厂址方案的优劣和取舍进行综合论证,并结合当地政府及有关部门对厂址选择的意见,提出选址工作组对厂址选择的推荐方案。
(四)附件资料
(1)厂址预选文件。
(2)选厂工作组成员表。
(3)各建厂地区规划示意图。
(4)区域位置图、厂址地形图(比例1∶50000)。
(5)各厂址方案总平面示意图(比例1∶2000)。
(6)各厂址工程地质、水文地质选址阶段的勘察资料。
(7)区域地质构造及地震烈度鉴定书。
(8)环境保护部门对厂址要求的文件。
(9)有关协议文件(包括原辅料、材料、燃料、交通运输及公共设施等)及有关单位对厂址方案的讨论意见等。
(五)厂址选择报告的审批
大型工程项目由国家城乡建设环境部门审批;中、小型工程项目,应按项目的隶属关系,由国家主管部门或省、直辖市、自治区相关部门审批。
举例:就罐头食品厂和软饮料生产厂而言,对其分别进行厂址选择,在考虑外部情况时,有何不同。
(1)罐头食品厂。原料:厂址要靠近原料基地,原料的数量和质量要满足建厂要求。关于“靠近”的尺度,厂址离鲜活农副产品收购地的距离宜控制在汽车运输2h路程之内;劳动力来源:季节产品的生产需要大量的季节工,厂址应靠近城镇或居民集中点。
(2)软饮料生产厂。要有充足可靠的水源,水质应符合国家《生活饮用水卫生标准》。天然矿泉水应设置于水源地或由水源地以管路接引原料水的地点,其水源应符合《饮用天然矿泉水》的国家标准,并得到地矿、食品工业、卫生(防疫)部门等的鉴定认可。要有方便的交通运输条件;除浓缩果汁厂、天然矿泉水厂处于原料基地之外,一般饮料厂由于成品量及容器用量大,占据的体积大,均宜设置在城市或近郊。
第二节食品工厂设计对总平面设计的要求
总平面设计是食品工厂选定以后需要进行的一项综合性技术工作,是食品工厂设计的重要组成部分,它是将全厂不同使用功能的建筑物,构筑物按整个生产工艺流程,结合地形条件进行合理的布置,使建筑群组成一个有机整体,这样既便于组织生产,又便于企业管理。所谓总平面设计,就是一切从生产工艺出发,研究建筑物、构筑物、道路、堆场、各种管线和绿化等方面的相互关系,将全厂不同使用功能的建筑物、构筑物等按生产工艺流程,结合地形条件进行合理布置,使建筑群组成一个有机整体,在一张或几张图纸上完整、准确的表示出来,这样的设计就叫工厂总平面设计。
一、总平面设计的内容
食品工厂总平面设计的内容由两部分组成,包括平面布置和竖向布置两大部分。平面布置主要是对用地范围内的建筑物、构筑物及其他工程设施在水平方向进行布置。平面布置的工程设施主要有以下几个方面:
(1)对厂区的建筑物、构筑物的位置进行设计。生产车间的设计如原料预处理车间、各加工车间、灌装和包装车间;辅助车间的设计如原料仓库、半成品暂存仓库、成品库、冷库、产品检验室等;
(2)绿化带的布置和环保的设计。绿化带能够有效地调节空气、净化空气、调节气温、阻挡风沙、降低粉尘和噪声,进而改善生产和生活的环境。环境保护关系着国际民生的问题,环境的污染,会直接危害人民的身心健康,因此,有计划的进行合理布局是十分有必要的。
(3)合理的进行运输设计,结合厂区的自然条件和外部条件对用地范围内的交通运输线路进行合理布置,使人流和货流分开,避免往返交叉。
(4)对工程管线的布置。
工程管线包括工厂内外的上下水管、工艺管道、热水管道、冷却管道、压缩空气管道和电缆管道等管线。
竖向布置的设计是与平面设计相垂直方向的设计,即厂区各部分地形标高的设计。
总平面竖向布置设计就是要确定厂区建筑物、构筑物、道路、沟渠、管网的设计标高,使之相互协调,并充分利用厂区自然地势地形,减少土石方工程量,使运输方便和地面排水顺利的设计。
其任务是把实际地形组成一定的形态,在一定的范围内使整个厂区既要平坦又便于雨水排除,同时要协调场内外的高度关系。通常情况下,地形较平坦的条件下,一般都不做竖向设计。如果地形不平坦,需要做竖向设计时,要结合地形综合的进行分析,在不影响各车间之间联系的原则下,应当尽量保持自然的地形,使土方工程量达到最少的限度,从而节省投资。工厂总平面设计是一项综合性很强的工作,需要工艺设计、交通运输设计、公共工程设计等的紧密配合,才能够完成设计任务。