Thiết kế tổng mặt bằng xí nghiệp công nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình thiết kế xây dựng nhà xưởng. Nó sẽ giải quyết tổng hợp giữa các mặt kỹ thuật sản xuất; quy hoạch mặt bằng, hình khối quần thể công trình; kỹ thuật xây dựng; thẩm mỹ và vấn đề xã hội. Giải quyết tổng hợp cái riêng của xí nghiệp với cái chung của quy hoạch kinh tế đất nước và xây dựng đô thị.
Giá sát mặt bằng thực đại công trình so sánh nhiều vấn đề ở nhiều lĩnh vực khác nhau, sau đó tổng hợp đưa ra phương án tối ưu đạt được theo kì vọng của chủ đầu tư. Phương án được lựa chọn phải thể hiện đầy đủ tính khoa học; sự hợp lý về tổ chức sản xuất; đáp ứng tối đa các yêu cầu của kinh doanh và quản lý, tạo điều kiện tốt nhất cho người lao động hoạt động sản xuất trong nhà máy, tiết kiệm tài nguyên có sẵn, khả năng dạt được hiệu quả kinh tế và sức biểu hiện thẩm mỹ tính tế cao.
Các tài liệu về công nghệ sản xuất của xí nghiệp: là phương pháp chế tạo sản phẩm là hệ thống các biện pháp có liên quan với nhau trong việc xử lý chế biến gia công vật liệu trong quá trình sản xuất. Công nghệ sản xuất có nahr hưởng quyết định đến các chi tiêu kinh tế của xí nghiệp.
Các tài liệu cần thiết bao gồm:
+ Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất toàn xí nghiệp cũng như từng công trình
+ Sơ đồ và phương tiện vận chuyển hàng hóa cũng như nguyên vật liệ trong khuôn viên nhà xưởng
+ Sơ đồ mạng lưới cung cấp kỹ thuật và năng lượng
+ Đặc điểm sản xuất của toàn nhà xưởng
Quy trình nhà xưởng từng lĩnh vực ngành nghề khác nhau cần thiết kế dây chuyền sản xuất riêng biệt. Sơ đồ dây chuyền công nghệ của mỗi nhà máy đều biểu hiện quá trình liên tục từ lúc đưa nguyên liệu vào nhà máy, qua các quá trình gia công chế biến trong các phân xưởng, tạo ra các sản phẩm để xuất ra ngoài nhà máy.
Sơ đồ dây chuyền sản xuất toàn nhà xưởng biểu hiện mối quan hệ sản xuất qua lại của các phân xưởng công trình thiết bị sản xuất của nhà máy trong quy trình chung.
Sơ đồ dây chuyền công nghệ của phân xưởng cho thấy mối quan hệ sản xuất của các công đoạn sản xuất trong xưởng với nhau và với các phân xưởng xung quanh
+ Trục chính biểu hiện quá trình sản xuất chủ yếu của nhà xưởng
+ Các đường nhánh biểu hiện các dây chuyền sản xuất phụ phục vụ cho dây chuyền chính
Mỗi một loại sản xuất nhiều khi có nhiều phương pháp sản xuất khác nhau: Trong nhà xưởng sản xuất thực phẩm có 5 phương pháp : điện giải, ion hóa, phương pháp các bô nát, phương pháp sunfit và phương pháp gia vôi. Phương pháp đều có dây chuyền sản xuất riêng biệt có ảnh hưởng rõ rệt đến cấu trúc mặt bằng hình khối của các phân xưởng cũng như giải pháp quy hoạch không gian mặt bằng của nhà xưởng.
Các dây chuyền công nghệ chung và của từng công đoạn sản xuất có thể có những đặc điểm khác nhau về phương pháp sản xuất, gia công nóng gia công nguội gia công khô gia công ướt, phản ứng hóa học. Các phân xưởng thường đòi hỏi phải có các giải pháp bố trí mặt bằng không gian phù hợp và những đặc điểm sản xuất đó cùng với các yếu tố khác ảnh hưởng khá lớn đến các giải pháp quy hoạch mặt bằng chung của nhà xưởng công nghiệp.
Sơ đồ này biểu hiện những yêu cầu về tổ chức vận chuyển và đi lại, các phương tiện cần sử dụng để vận chuyển nguyên liệu từ bên ngoài vào nhà máy, vận chuyển thành phẩm, thành phẩm từ phân xưởng này sang phân xưởng khác trong phạm vi một nhà máy. Giúp cho người thiết kế sắp xếp đúng vị trí các công trình sản xuất theo dây chuyền, tổ chức hợp lý mạng lưới giao thông và chọn được phương án tổng mặt bằng tối ưu cho nhà xưởng.
Sơ đồ này chỉ rõ hệ thống các mạng lưới đường ống kỹ thuật và cung cấp năng lượng phục vụ sản xuất trong nhà xưởng, mối quan hệ tương quan giữ chúng với hệ thống giao thông nhà máy và giải pháp bố trí… Sơ đồ mạng lưới cung cấp kỹ thuật và năng lượng ảnh hưởng khá lớn đến giải pháp quy hoạch kiến trúc mặt bừng nhà xưởng.
Đặc điểm sản xuất của nhà xưởng
Mỗi một loại xí nghiệp có những đặc điểm sản xuất sặt trưng đều phát sinh bụi bẩn độc hại cháy nổ hoặc yêu cầu vệ sinh cao chế độ vi khí hậu đặc biệt bên trong nhà xưởng. Những ảnh hưởng khá lớn đến việc hợp khối khối phân xưởng, mặt bằng hình khối, vị trí của chúng trong tổng mặt bừng giải pháp quy hoạch mặt bằng tổng thể.
Các chỉ dẫn về nhà và công trình
Khác với kiến trúc dân dụng trong kiến trúc công nghiệp các đối tượng thuộc quẩn thể kiến trúc của xí nghiệp thường được chia ra làm hai nhóm
Nhà công nghiệp thường bao gồm các công trình xây dựng có mái và tường bao che dạng kín hoặc bán lộ thiên một hoặc nhiều tầng
+ Các nhà sản xuất chính phụ trợ sản xuất các nhà phụ trợ thuộc hệ thống cung cấp năng lượng nhà kho các trạm điều hành bảo vệ
+ Các nhà quản lý hành chính, điều hành sản xuất kỹ thuật các tòa nhà phục vụ sinh hoạt đời sống phục vụ nhu cầu sinh hoạt trong nhà xưởng
Công trình nhà xưởng công nghiệp thường bao gồm các công trình xây dựng dạng kiến trúc kĩ thuật hoặc các thiết bị lộ thiên phục vụ sản xuất nhà máy
+ Các công trình kỹ thuật hunke silo tháp làm lạnh, ống khối bang chuyền
+ Các công trình cung cấp năng lượng trạm phát điện trạm biến thế ngoài trời trạm khí nén lò hơi
+ Kho sân bãi chứa nguyên vật liệu hàng hóa lộ thiên
+ Các thiết bị sản xuất lộ thiên: lò cao, thiết bị sản xuất trong công nghiệp hóa chất, cần trục, các thiết bị sản xuất lộ thiên khác…
Số lượng và chủng loại các tòa nhà và công trình trong các xí nghiệp thường khác nhau tùy thuộc vào loại sản xuất và phương pháp công nghệ giải pháp xây dựng nhà xưởng, giải pháp quy hoạch mặt bằng chung.
Các chỉ dẫn về nhà và công trình của mỗi xí nghiệp đều do các kỹ sư công nghệ đưa ra dưới dạng các bảng biểu thống kê, trong đó cho ta thấy được số lượng các hạng mục công trình, quy mô, các thông số xây dựng cơ bản các chỉ dẫn về đặc điểm sản xuất, điều kiện lao động, chế độ vi khí hậu. Nhờ đó các kiến trúc mới có cơ sở để tiến hành thiết kế chọn được phương án kiến trúc quy hoạch hợp lý kinh tế nhất.
Mỗi xí nghiệp đều có những yêu cầu về vệ sinh, PCCC bảo vệ môi trường khác nhau, cần phải được tính đến khi thiết kế tổng mặt bằng
Để tránh được những sự cố về hỏa hoạn xảy ra trong quá trình tiến hành sản xuất, khi thiết kế cần phải xác định đúng mức độ có khả năng sinh ra hỏa hoạn của xí nghiệp, của từng công trình, bậc chịu lửa bắt buộc của các công trình đó, từ đó theo tiêu chuẩn quy phạm xây dựng đã được ban hành, xác định quy mô diện tích cho phép số tầng khả năng hợp khối và khoảng cách phòng hỏa cần thiết giữa các công trình.
Khoảng cách nhà xưởng, dây chuyền nhà kho, nhà thành phẩm phải được bố trí ở các hướng gió phù hợp. Thiêt kế tổng mặt bằng nhà xưởng cần phải tuân theo các tiêu chuẩn quy phạm xây dựng các xí nghiệp.
Để đảm bảo vệ sinh môi trường cho xí nghiệp tương lai khi bắt đầu tiến hành nghiên cứu quy hoạch mặt bằng chung nhà máy người thiết kế cần phải nắm vững các yêu cầu vi phạm, tiêu chuẩn về vệ sinh và bảo vệ trong xây dựng công nghiệp và dân dụng
+ Biện pháp kỹ thuật:
Dùng máy móc để loại trừ hoàn toàn hoặc một phần các chất thải độc hại, ô nhiễm môi trường trong thực tế sử dụng hai biện pháp sau.
Dùng máy móc để loại trừ hoàn toàn một phần các chất thải độc hại, ô nhiễm môi trường. Đây là biện pháp tích cực nhất song đòi hỏi vốn đầu tư lớn
Biện pháp quy hoạch kiến trúc và tổ chức không gian sử dụng các khoảng cách ly, số chức phân khu vệ sinh, lựa chọn hướng nhà. Một số quy định cần biết:
+ Hướng nhà: để đảm bảo thông gió và chiếu sáng tự nhiên tốt, đồng thười giảm bức xạ trực tiếp của mặt trời, trục dọc của tòa nhà phải tạo thành một gốc không nhỏ hơn 45 độ so với hướng gió mát chủ đạo của từng vùng khí hậu. Khi nhà có dạng mặt bằng chữ E, U thì lõm phải quy về hướng đón gió mát.
+ Khoảng ách giữa các hạng mục; để đảm bảo thông gió và chiếu sáng tự nhiên tốt, khoảng cách giữa các nhà có thể tạm được xác định như sau: Khi a> 3m thì l = ( H+ h)/2 và Khi a<3m thì l = ( H’ +h)/2
Một trong những cơ sở khoa học quan trọng để thiết kế kiến trúc các nhà máy, nhà xưởng công nghiệp là các tài liệu về đạc điểm khu đất xây dựng
+ Tài liệu về đặc điểm địa hình khu đất: hình dáng khu đất bản đồ địa hình, quan hệ của khu đất với xung quanh
+ Tài liệu địa chất, thủy văn: sơ đồ các mặt cắt địa chất, mực nước ngầm…
+ Tài liệu khí hậu: các thông số về chế độ gió, mưa, nắng, độ ẩm…
Quy hoạch tổng mặt bằng các nhà xưởng công nghiệp không đơn thuần chỉ là vấn đề kỹ thuật mà còn mang tính nghệ thuật. Kiến trúc quần thể nhà xưởng công nghiệp trước hết phải phù hợp với các yêu cầu riêng của kiến trúc công nghiệp dựa trên cơ sở dây chuyền công nghệ và đặc điểm sản xuất của xí nghiệp đồng thời phải phù hợp cao nhất các nguyên tắc tổ hợp kiến trúc nói chung và các nguyên tắc tổ hợp kiến trúc công nghiệp nói riêng.
Phương tiện để tổ hợp kiến trúc một nhà máy là hình dạng rất phong phú và đa dạng của các tòa nhà sản xuất, các công trình kỹ thuật hệ thống cây xanh với nhiều chức năng khác nhau. Phương án mặt bừng chung tốt, ngoài việc phải thỏa mãn cao nhất các yêu cầu của công nghệ sản xuất, còn phải thỏa mãn các yêu cầu tổ hợp kiến trúc thống nhất để tạo một quần thể kiến trúc hài hòa, cân đối, linh hoạt và đa dạng có sức biểu hiện nghệ thuật cao, thể hiện đầy đủ rõ rang nhưng yêu cầu cà đặc điểm của dây chuyền công nghệ, những yếu tố cơ bản của giải pháp quy hoạch và xây dựng tổ chức không gian kiến trúc nghệ thuật.
Sơ đồ tổng mặt bằng một số nhà máy công nghiệp.
1. Nhà máy bê tông đúc sẵn
2. Nhà máy bê tông
3. Nhà máy bê tông
4. Nhà máy cơ khí công cụ số
5. Nhà máy cơ khí sửa chữa xe, máy mỏ Cẩm Phả
6. Nhà máy sợ
7. Nhà máy dệt
8. Nhà máy kẹo
9. Nhà máy thuỷ tinh
10. Nhà máy dược phẩm
