电镀厂房建筑设计探讨

赵春梅,　于乃川,　姚颖悟

(1.河北工业大学 建筑与艺术设计学院，天津　300401； 2.河北工业大学 化工学院，天津　300130)



电镀厂房建筑设计探讨

赵春梅1,于乃川2,姚颖悟2

(1.河北工业大学 建筑与艺术设计学院，天津300401； 2.河北工业大学 化工学院，天津300130)

摘要：电镀行业在整个制造业中具有重要的地位，国内电镀工业园区的建设对电镀厂房的建筑设计提出了更高的要求。通过对现有电镀厂房建筑设计过程中存在的问题进行阐述，并尝试从人性化趋势、外观设计、节能及新材料新技术的应用等方面对电镀厂房的建筑设计进行探讨，以期能为电镀厂房建筑设计发展提供借鉴。

关键词:电镀厂房； 建筑设计； 以人为本

Discussion on the Architectural Design for

Electroplating Workshop

ZHAO Chunmei1, YU Naichuan2, YAO Yingwu2

(1.School of Architecture & Art Design,Hebei University of Technology,Tianjin 300401,China; 2.School of Chemical Engineering and Technology,Hebei University of Technology,Tianjin 300130,China)

Abstract:The electroplating industry has an important position in the whole manufacturing industry.The development of electroplating industrial park has placed forward higher requirements for the architectural design of electroplating workshop.In this paper,we analyzed the existing problems in the process of the architectural design of electroplating workshop,then discussed the solutions in terms of the humanization trend,exterior design,energy conservation and the application of new technology and materials,in order to provide reference for the architectural design of electroplating workshop.

Keyword: electroplating workshop; architectural design; people oriented

引言

电镀行业是现代制造工业生产链中的重要一环，对我国制造业乃至整个工业体系的发展起到了重要作用。我国电镀市场的现状是市场需求量巨大，但大多数电镀企业的规模较小，电镀技术水平相对落后，专业化程度较低，污染较大。近年来，各地为优化电镀行业的布局，降低环境污染，开始着手电镀工业园区建设，将分散在各处的电镀企业搬迁入园，进行统一规划和管理。这不仅为电镀行业的升级改造提供了机遇，也对电镀厂房的建筑设计提出了更高的要求。

目前电镀工业园区在厂房的设计与建设过程中，注重建筑的统一规划和统一建设，在工艺流程、结构设计等方面已取得了较大进展，但对厂房建筑设计本身的关注依然较少，电镀厂房建筑设计存在着建筑形体单一、外观单调、耗能高、工作环境及生活条件较差等一系列问题。本文尝试从电镀厂房的人性化趋势、外观设计、节能及新材料新技术的运用等方面对电镀厂房的建筑设计进行分析探讨，以期为电镀行业的可持续发展提供借鉴与参考。

1电镀厂房建筑设计的基本原则

电镀厂房是为满足电镀生产需求而设计的，是为电镀产品的制造及相关电镀设备提供空间场所的建筑物。电镀厂房建筑设计的特点是技术复杂、涉及的专业领域多、工作量大、并对防腐与通风有较高的要求[1]。

在进行电镀厂房建筑设计时，应首先立足于满足电镀工艺生产的要求。建筑设计人员需要和电镀企业的专业人员进行沟通协调，根据实际情况提炼出相关的建筑设计信息，在满足实际任务书和电镀工程师提供的生产工艺资料的前提下，与其他专业人员进行充分协商，使建筑设计能满足电镀生产的各项要求。在确定电镀企业生产规模的前提下，适当留有空间以便企业将来改进工艺或扩大生产规模所用。

在电镀厂房的建筑设计过程中，充分应用可靠、先进的技术，使厂房的设计符合清洁生产的要求；遵从美观、实用、经济的原则，注重环保和节能。根据电镀行业的特点，厂房的建筑设计需从可持续发展角度出发，重视三废处理，进行优化设计，力争做到清洁生产和物料的综合利用，此外还需严格遵循建筑设计的各项规范和标准，如防火、防震及安全等[2]。

2电镀厂房设计发展趋势探讨

2.1电镀厂房设计的人性化趋势[3-4]

随着社会的进步，充分考虑人的因素在建筑中越来越重要，电镀厂房建筑的设计理念也应从以生产设备为本转向以人为本。员工对所处的厂房环境不仅有方便、舒适及安全等物质层面的要求, 也有空间气氛、色彩效果及心境平衡等精神层面的要求。在厂房设计中，应将人体工程学引入电镀厂房中，真正体现对人的关怀，从以人为本出发，在满足生产工艺要求的前提下，更加重视人的生理和心理需求。为实现提高员工工作效率的目的，在电镀厂房设计时应对内外部同时进行统筹规划设计，达到空间、环境与人三位一体和谐统一的效果，进而使员工们产生对公司的归属感和对厂房的亲切感。

在电镀厂房内部空间中，可尝试通过正确运用色彩规律减轻员工的视觉疲劳，保证生产操作的安全性。另外，一般厂房建筑的外部色彩往往不会受到内部建筑形体以及相应生产模块流程的限制，因此可以用色彩上的视觉冲击弥补工业建筑形体相对单调、枯燥的缺陷。在电镀厂房内部的不同功能分区上也可用色彩的差异来体现，若所在电镀厂区工艺流程复杂或构筑物、建筑物等内容比较繁杂时，可将不同的色彩用于不同的区域的门窗、外墙或屋顶等处作为功能分区的标志。

对于电镀企业来说，绿化的重要性不言而喻。由于电镀生产流程中存在不同程度的多种污染，如粉尘、有毒有害气体及噪声等。在建筑设计中可通过引入自然环境来减少此类污染对员工的危害，进而有效的净化空气，美化厂区环境，促进厂区生态平衡。可以考虑将绿化融入工作、休息的空间，使其变成绿色生态空间，这不仅可以美化厂区环境促进生态平衡，而且也会使员工的身心健康得到更好的保障，进而提高员工的工作积极性，提高生产效率。

2.2电镀厂房外观设计的优化[5]

在电镀厂房的建筑设计中，常常由于资金和审美等方面的限制而忽略厂房的外观设计。随着社会经济的发展，建筑新技术和新材料的出现，企业的经营生产观念也发生了变化，电镀企业逐步开始关注厂房建筑的视觉效果、心理效果等。因此，设计人员在进行电镀厂房建筑设计与工艺流程、结构选型等配套的同时，还要重视与企业之间的交流沟通以及对艺术处理效果对厂房建筑的影响。如果处理得当，整个厂区的色彩、造型都会颇具特色，人在其中工作也会感到心旷神怡。而且颇具特色的厂区、厂房建筑会给人留下深刻印象，这也有利于提升企业的形象与品牌知名度。

2.2.1基于企业文化的建筑特色设计

重视与电镀企业之间的交流沟通。设计人员在进行电镀厂房的建筑设计时，通常根据工艺专业提出的条件和自己的经验来完成设计，但出来的作品基本是千篇一律。事实上，厂房建筑也具有满足企业文化需要，承担社会文化载体的作用。每个企业都有自己的企业历史背景文化特点，厂房在进行建筑和环境设计时应考虑到企业的历史、风格等特点，并有相应的体现。设计人员在设计初期应与企业主进行深层次地沟通，深入了解企业的文化，重视企业的传统。通过细节处理、色彩及材料等不同的设计方法，完整的体现出企业的独特之处。

2.2.2优化电镀厂房的立面设计

建筑立面的虚实关系、色彩质感、建筑细部及比例划分等是立面设计的重点。通过立面设计和人为的艺术修饰加工，使电镀厂房朴实的几何空间具有内在和外在相一致的建筑美。例如电镀厂房入口部分可以通过加设门斗、布置花坛、美化大门等一系列变化，丰富立面效果、增强指示性的突出入口位置。

窗户是电镀厂房的重要设计部分，是为了厂房内通风采光而设置的，合理的门窗组合设计可有效地体现出墙面虚实关系从而增加厂房立面的视觉冲击效果。将墙面采用不同的方式进行分类，如建筑构件、线脚、抹灰等手法可以获得不同的立面效果。

目前常见的电镀厂房的通风形式是机械通风，但是厂房通风口的设置会影响电镀厂房的立面设计。机械通风的通风口布置方式有屋顶布置和立面布置两种，见图1。

图1　电镀厂房的通风装置

立面布置中通风口的造型与高度设置不同，产生的立面效果也不同，尽量将其纳入立面设计的元素之一，排布整齐有序，避免后期随意添加对厂房立面造成破坏。窗户的设计以百叶式窗的效果更好一些，但造价相对较高，见图2。

图2　厂房百叶窗

另外，通风口设置的高度不宜过低，应尽量避免布置在人高度范围内的立面位置中，以减少室内排出的浊气对室外行人的干扰。

基于节能环保的设计理念，电镀厂房也可尝试引入自然通风作为机械通风的辅助手段，依据热空气上升，冷空气就会补充进来的原理，将建筑开口部位结合立面门窗再增设天井或天窗等，便于水平和垂直方向的空气流通，起到节能的作用，见图3。

图3　建筑开口与空气流通关系图

2.3电镀厂房排水系统设计

排水系统的设计也是电镀厂房设计中的一个重要部分。电镀行业是重污染的行业，耗能、耗水比较多，随着人们环保意识增强，电镀行业进行清洁生产势在必行。

清洁生产是一种新的思维方式，是对传统的以治理为主的环保战略的补充与改进。清洁生产是指通过不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。

电镀厂房内部的清洁生产可以从以下三个方面实施：一是采用先进的清洗技术；二是采用二次喷淋技术回收镀液；三是进行废水再生回用。

目前工程实践中，有些工厂仍采用传统的单槽清洗方式，既浪费了宝贵的水资源，还增加了污水处理的量。

现代清洗技术——逆流漂洗技术的出现，很好的改变了这一现状。工件在镀液槽中电镀出槽后，自初级清洗槽至末级清洗槽依次进行漂洗，自来水经离子交换处理后从末级清洗槽进入，然后依次向上一级清洗槽分阶段逐级导槽补入，从初级清洗槽溢出的清洗水再进入贮存罐回收贮存，经净化处理后可再次使用。利用此方法清洗电镀工件效果理想，节水效果显著。

电镀液中含有大量的重金属离子，因此对工件带出的少量镀液的处理也尤为重要，其中循环喷洗回收利用技术在新型高效环保电镀厂中得到了很好的实际发展。即在车间生产镀液被带出的过程中实时地进行喷洗回收，其一次回收率不低于90%，二次回收率不低于99%，效果显著。经喷洗后的镀液废水经过滤器全部返回电镀槽，最后工件进行水清洗时所产生的废水，通过专用的离子交换树脂处理后使废水达到近100%的闭路循环利用。

在最后的废水处理过程，可根据需要对电镀废水进行分类专线处理，即在生产车间的溢水口就将各种含重金属离子或含氰化物等的废水分开，通过管道引入相应的专门处理池。其余的普通废水则可直接排入酸碱污水处理池。处理后的废水再经过反渗透工艺脱盐后，可作为中水回流到生产车间的清洗槽中实现循环再利用。

2.4新技术、新材料在电镀厂房建筑设计中的应用

传统的电镀厂房主要以砖、混凝土作为建筑材料，这些材料质量大、施工速度慢。而新材料与新技术的运用可使电镀厂房向轻质高强、大跨度、大空间、多层甚至高层、多功能方向发展，轻型结构与材料的出现不但有效减少了结构的质量而且加快了厂房的建设速度，还有利于厂房的改建和扩建。

环保型电镀厂可在外墙体上使用环保绿色新材料代替传统的建筑材料，该墙体材料主要由农业残渣和工业废料组成，采用新型施工工艺，使得该材料在较轻的同时具有了很好的硬度与强度。这种材料不仅绿色环保，而且隔音隔热效果好，后期维护成本低，可满足后期相应的升级扩建改造需要。

现代化电镀厂为提高企业效益也应向高效率、高性能及高环保标准看齐，对厂房内的保温材料进行升级改造是其中的重要一环。工厂在轻质板材的中间可加入一层聚氨酯泡沫板，代替原来的包覆玻璃棉，由于聚氨酯泡沫板的保温效果良好，质量稳定可靠，因此保温所需能耗也即随之下降，真正意义上做到了节能降耗的要求。

利用非金属材料设计建造的电镀厂房大大提高了电镀厂房的耐腐蚀性能。例如对于电镀车间内的门窗，传统做法是钢窗涂防腐涂料，其美观性和耐腐蚀性能均不甚理想。可尝试采用白色塑料窗，窗户的下部为平开，上部为中悬，并配不锈钢铰链和撑杆。该种塑料门窗既能美化建筑外观，同时具有良好的防腐性能。

2.5注重节约能源，走可持续发展之路

与民用建筑相比，电镀厂房通常建筑面积大、高度高，能耗方面不容小觑。在厂房建筑设计中为了有效地达到节能减排，减少企业的平时运行费用和对环境的污染，首先应提高企业主和设计人员的节能意识。例如，在人们的传统观念中，为节省基建投资，电镀厂房的保温措施远低于民用建筑标准。但从可持续发展角度看来，实际上这项措施使厂房在日后多年的使用中，浪费了大量宝贵的不可再生的资源，其损失远远超过了节约下来的基建投资[6]。

其次是运用多方面的节能技术。节能降耗可以从利用太阳能、自然通风、天然采光及采用新材料等方式中体现出来。例如电镀厂房温度高，湿度大，散发大量有害气体，对通风的要求很高。机械通风效果显著，但是耗能较大。在进行厂房建筑设计时，可以通过合理的确定通风口的位置、数量与天窗开口面积，使厂房具有良好的自然通风能力，这样不仅可以降低厂房土建工程的投资，还能降低能量消耗。

厂房建筑自身的节能主要从门窗屋顶节能、建筑朝向、平面形状与围护结构等方面考虑。尝试通过安装节能门窗，使用中空玻璃，利用中空玻璃的隔热性能，降低建筑物热能的传导和交换。还可以在门窗边框上使用保温发泡材料，有效减小门窗的缝隙，减少热量损失。或者尝试在墙体的构造过程中加入保温材料，比如聚苯乙烯泡沫、硅酸盐及陶瓷等材料，有效提高墙体的保温性能。

在建筑平面、立面设计时将节能降耗、可持续发展的理念贯穿其中，将位置大小、门窗数量、立面造型与外墙厚度有机结合，使其不但满足电镀生产的外部环境需求，而且能减少能耗。

3结束语

随着国内电镀工业园区的发展，对电镀厂房的建筑设计提出了更高的要求。设计人员在设计时应充分考虑电镀工艺特点，在厂房设计中要确立以人为本的设计理念，还要更多地考虑厂房建筑室内空间与外观设计的优美，为员工创造良好的工作空间，促进员工身心健康；另外要将电镀厂房设计与科技发展成果有机结合，利用新的科技成果创造出符合人体工学、环境友好型的电镀厂房。

参考文献

[1]张允诚，胡如南，向荣.电镀手册[M].第4版.北京：国防工业出版社，2011:945-954.

[2]田志伟，陈士伟，张建保. 浅析现代工业厂房的发展[J].河南建材，2013,(5)：172-173.

[3]杜越西. 浅议工业建筑设计的美学与节能要素[J].石油化工设计，2009,(4) ：43-45.

[4]刘乃芳，张楠，王英姿．工业建筑的人性化设计探讨[J].工业建筑，2012,(3):49-51.

[5]赵利毅. 浅谈工业厂房的建筑外观设计[J].中国新技术新产品，2008,(10)：103.

[6]孙峥，孟德云，张瑞钊.我国工业建筑节能设计的几点探索[J].天津化工，2012,(5):56-58.

基金项目：河北省社会科学 (HB15SH048)

收稿日期：2015-07-17修回日期： 2015-10-10

中图分类号：TQ150.8

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1001-3849.2016.02.005