饲料工厂总平面规划与建筑设计要点

■李相成

（四川省植物工程研究院，四川资中610000）

我国饲料工业的发展虽然起步晚，但朝着规模化、专业化、集团化和国际化方向快速发展，至今已成为世界第一饲料生产大国。随着饲料工业的发展，人们更加重视对饲料厂总平面的规划和各个配套单体建筑的设计。总平面规划是否合理，单体建筑细节设计是否适用，直接关系到后续饲料厂生产管理的自动化水平、劳动强度、生产效率、产品质量、生产费用和公司形象等一系列问题，也会影响到日后公司经营业绩。

笔者结合自身的工作经验，总结了一些饲料厂总平面规划和单体建筑设计思路和方法，供同行参考。

1 总体平面规划

在完成投资可行性论证、土地考察和购买、土地红线划定、原料包装和运输方式、产品产能定位、投资计划、政府设计规划等一系列前期准备工作之后将进行总平面规划工作。它是工艺设计、设备选型和建筑设计的依据，它需将相关单体建筑设施合理地布置和有机连接。良好的设计要体现饲料厂生产特点、生产功能和规划的目标，而规划的重点是原料的接收与储藏和成品的包装与发放。

1.1 饲料工厂的特点

饲料工厂的特点是产销规模大、生产周期短、运输车辆多、生产及往来人员多。

1.2 饲料工厂生产功能分区

生产区：主要是原料接收与清理、原料储藏、生产车间、成品储藏与发放、锅炉、供电、机修、五金、编织袋和药品房。

办公区：主要有总经理、财务、原料、品管化验、生产、销售、接待、会议和门卫等科室，另外包括地磅等设施。

生活区：主要有宿舍、食堂、浴室、澡堂、娱乐等。

1.3 总平面规划目标

总平面规划的设计总体目标是科学性和适用性，具体体现在：①科学布局，将各个单体建筑有机地结合在一起，符合工厂经营需求，功能完善；优化流程，缩短工厂内物流距离，减少车流、人流、物流交叉。②优选新工艺、新设备、新技术，提高机械电器自动化水平，提高劳动效率，降低劳动强度，减少用人数量；优化设计，合理利用土地，节省建设用地，节省投资，发挥投资的最大效应。③超前设计，为后续发展预留合理空间。④满足规范，在建筑密度、建筑容积率、绿化率、建筑四至距离等条件符合政府规定的规划要点，符合消防和环保等法定要求等。

1.4.原料接收方式及选择

饲料厂原料接收方式选择，是由原料运输方式（汽车、火车、轮船）、包装方式（袋装、散装）和原料储藏方式（房式袋装库、筒仓、房式散装仓）来综合考虑，要适应多种原料包装和多种运输工具，要以提高机械自动化水平，提高接收速度，降低劳动强度，减少用人数量为标准，同时要兼顾投资因素。

1.4.1 汽车袋装原料接收

人工卸车+输送带转运：适宜房式仓库储藏，袋装原料通过人工从车上卸下，借助输送带人工堆码，生产投料时又需要人工搬运，该操作方式原始，劳动强度大，效率低。

人工卸车+托盘叉车转运：适宜房式仓库储藏，袋装原料经过人工从车上卸下堆码在托盘上，通过叉车转运、堆码、生产需要时再叉车取用，该方式降低了劳动强度、提高了劳动效率。

人工解袋+机械散料输送：适宜散装原料储藏，袋装原料通过人工在车上直接解袋，通过机械输送设备（刮板机、提升机）和清理设备清理后，进入散装库储藏，散装库可以选择筒仓或者房式散装仓；该方式机械自动化中等，劳动强度中等、劳动效率中等，是袋装原料进厂优选方式。

1.4.2 汽车散装原料接收

人工打包：进厂散装原料，经过人工装袋，转运堆码，该方式适宜房式厂房储藏，单位面积储藏量较大，便于原料管理，但劳动强度大，接收效率低，接收成本高，环境粉尘大。

库房散堆：进厂散装原料，直接卸车散堆在到库房地面上，该方式适宜房式厂房储藏，单位面积储藏量较小，不方便原料管理，环境粉尘大。

卸车平台+机械散料输送：适宜有筒仓或散装仓储藏设施，运输汽车无自卸功能，配套设计汽车卸车翻转平台，可以提高机械自动化程度高，卸车速度快，劳动强度最低，但相对投资较大，是散装原料进厂较优方案。

自动卸车+机械散料输送：适宜有筒仓或散装仓储藏设施，运输汽车有自卸功能，可以提高机械自动化程度高，卸车速度快，劳动强度最低，该方式投资省，是最为经济的方式。

1.4.3 铁路运输原料接收

如果是饲料厂铁路专用线，原料接收应考虑：

①原料接收站应建在铁路线上直接卸车，无需再人工或机械“短驳”；

②卸下的原料，由机械输设备输送至仓储设备，输送产能要足够大，一般为200～300 t/h，缩短卸车时间；

③原料接收站要同时满足袋装和散装、自卸和人工卸车功能；

④原料接收站要具有计量功能、清理功能，便于原料管理和储藏；

如果不是饲料厂铁路专用线，而是铁路货运站，一般是选择汽车“短驳”，如果是散装形式，尽量选择自卸车运输，可以降低劳动强度、提高效率、减少成本。

1.4.4 船舶运输原料接收

如果饲料厂有专用停靠码头，原料接收方式直接决定接收效率、接收成本和投资大小。散装卸船设备主要有：抓斗式、吸粮机、斗式卸船机、螺旋式卸船机、刮板式卸船机、夹带式卸船机、波纹挡边带式卸船机等。这些设备的特点分别是：

①抓斗式：结构简单、投资省、维修方便，但是间歇作业、效率低、能耗大、原料散落浪费大、粉尘大。

②吸粮机：原理及结构简单、投资省、与后续输送设备衔接方便、维修方便，但噪音大、能耗高、磨损大。

③斗提式、螺旋式、刮板式、夹带式、波纹挡边带式等卸船机，其共同特点是产能大、效率高、能耗相对低、日常维护少、适宜大型船舶原料接收，但整体系统较庞大、投资大、大修费用高。

如果是厂外船舶码头原料，同铁路货站一样，选择汽车“短驳”，如果是散装形式，尽量选择自卸车运输，可以降低劳动强度、提高效率、减少成本。

如果是袋装原料，一般选用码头吊机+人工作业+“小汽车短驳”方式。

1.4.5 液体原料的接收

一般采取液体罐+液压泵，建议液体罐小容量多个数，有利于液体原料分批次储藏和使用，同时要重视液体原料的过滤清理，其对后续正常生产非常关键。

重视饲料原料“散装、散运、散卸、散储”工作，呼吁饲料原料各相关行业协同发展，可以降低社会成本，提高社会效益。

1.5 原料储藏方式与选择

饲料厂原料储藏方式的选择，主要是要适应原料包装方式和运输工具的多样性，提高原料接收和使用自动化水平，确保原料储藏品质。

1.5.1 单一房式厂房模式

该模式以节省一次性投资为主要目标，适应进厂原料是袋装包装和运输，适合产能较小工厂，劳动成本较低地区；不足是用工人数多、劳动强大的、生产效率低、占地面积大。

1.5.2 金属筒仓+房式厂房模式

该模式以自动化程度高节省人工为主要目标，适应进厂原料是即买即用，不需要长期储藏；粒状原料由金属筒仓接收和储藏，流动性好的粉状原料（如大豆粕）由小直径的金属筒仓储藏，其他流动性不好的粉状原料，如果是袋装原料，由房式厂房储藏；该模式不足一是流动性不好的散装粉料，接收困难；二是多雨潮湿地区，筒仓储藏原料保质时间短。

1.5.3 房式散装仓+房式厂房模式

该模式以长期储藏原料为第一目的，满足季节性原料采购和储藏，适应多种不同性状原料的储藏，自动化程度高，人工省；大宗原料无论是散装还是袋装均可由房式散装仓储藏，小宗袋装原料可由房式厂房堆放储藏；该模式不足是粉状原料粉尘控制有难度，粉状原料进入车间需要铲车配合。

1.5.4 金属筒仓+房式散装仓+房式厂房模式

该模式原料接收和储藏灵活，即买即用粒状原料可由金属筒仓或房式散装仓接收和储藏，季节性需要长期储藏的原料，不分粒状或粉状原料，均可由房式散装仓接收和储藏，小宗袋装原料可由房式厂房堆放储藏；该模式在规划上可以分期实施，金属筒仓可以在产销量达到一定规模后再进行建设，不会影响生产经营，可以节省初期工程投资。

1.6 成品包装方式

成品包装主要工序有：取袋、计量、缝包、堆码托盘、转运堆放，根据投资情况，可以选择组合不同的保证系统。

1.6.1 取袋方式

有人工和自动抓袋两种方式。

1.6.2 计量方式

有人工和自动计量两种方式；计量秤分有斗式和无斗式，有斗式又有单斗和双斗，有斗式精度高，速度快，双斗式精度和速度更好；计量秤给料方式有自流式、皮带式和绞龙等，自留式适宜颗粒料，不适宜粉料；皮带式可同时适宜粉料和颗粒料；绞龙比较适宜于粉料。

1.6.3 缝包方式

手提缝包机和自动缝包机，根据需要自动缝包系统可以配套自动断线装置和卷口装置。

1.6.4 堆码托盘

有人工堆码和机械手堆码，机械手可同时完成1～3条包装系统的堆码，效率高、投资也高。

1.6.5 转运堆放

有“虎头”手推车、简易液压叉车、柴油叉车、电瓶车等。

1.6.6 全自动包装系统

取袋、套袋、计量、缝包、托盘堆码、转运堆放全部自动完成，同时发货取包也是自动完成，该系统自动化程度高、效率高、但投资大。

散装成品方式适合供给养殖场，节省包装成本、效率高，是社会发展的方向；散装成品仓的数量和容量要根据销售实际确定，总仓容量应满足3～4 d销量。

2 总体规划案例

案例1规划特点：土地面积为60.1亩，设计规模年产18万吨，生产畜禽饲料为主，同时生产水产饲料。筒仓用于即买即用玉米接收储藏，筒仓原料自动进入车间。散装仓主要用于季节原料采购与长期储藏，散装仓内设计有出料口，颗粒原料采用“扫仓绞龙”自动出料。袋装房式仓库用于小规格原料储藏，工厂后边配套有玉米烘干设备，可用于湿玉米烘干，烘干后的玉米直接进入散装仓储藏(见图1)。

案例2规划特点：土地面积为69.9亩，设计规模为年产40万吨畜禽和水产饲料。筒仓配有汽车翻转卸料平台，用于码头来散装粒料原料接收和短期储藏，原料自动进车间。散装仓16个，主要用于粉状原料接收和储藏，储藏期较长，利用铲车投料进车间，房式袋装仓库面积较大，可用于季节原料收购储藏(见图2)。

案例3规划特点。土地面积为29.3亩，设计规模年产10万吨，畜禽饲料生产为主。以筒仓储藏原料为主，大筒仓装玉米，小筒仓装豆粕，房式袋装库面积较小，该厂原料品种少，原料系即买即用，储藏时间短(见图3)。

案例4规划特点：土地面积为24.4亩，设计规模年产10万吨；生产水产饲料为主；原料主要为地产，品种数量较多，大宗原料采用散装仓和简易散装仓储藏，小宗原料采用袋装储藏(见图4)。

3 建筑设计要点

3.1 原料库房的设计

面积的确定：依据是否有筒仓、散装仓，是否有季节原料储藏，储藏周期，原料采购难易程度等综合因素确定。

结构设计：普遍采用轻钢结构，跨度22～24 m比较经济，柱间距7 m左右；原料库檐口高度根据库房面积大小来确定，库房面积大，檐口高度相应就大些，一般设计为7.0～8.0 m较为实用。

图1 总平面布置图

图2 总平面布置图

屋面设计：屋面材料普遍采用镀锌彩瓦+隔热层或夹心彩板，屋脊应设计通风天窗（见图5），屋面排水建议尽量避免设置内天沟，特别是北方积雪无法排除，雪水会向库内渗透，如有内天沟，一定放大排水管管径，排水管应从空中布置，避免从地下布置，保证雨水不进入库房，避免原料损失。

墙面设计：墙面材料普遍采用镀锌彩瓦，根据厂区气候情况确定是否设计隔热层，也可以设计成砖墙结构，建议墙面不设计窗户，可在墙体与屋面结合处设计通风带，并加设防鸟网，在天窗侧立面安装采光瓦，满足库内采光（见图5）。

图3 总平面布置图

图5 三功能天窗：采光、通气、防鸟

地面设计：为方便袋装原料汽车进入库房内卸车，缩短原料转运距离，地面应能承载80 t汽车，为保证原料储藏受潮变质，地面应做防潮设计。

大门设计：为方便原料汽车通行，库房大门应设计大些，一般大门高度5.0 m，宽度5.0 m，为了同时兼顾大门强度和轻便，库大门结构建议设计成上挂形式的推拉门，选用轻质材料。

3.2 成品库的设计

面积的确定：依据产品销售习惯，散装、袋装成品比例确定，一般满足主要产品3～4 d，次要产品5～6 d的销量。

雨棚设计：雨棚结构一般为悬臂形式，雨棚宽度建议6～7 m，小了遮雨效果差，大了结构处理难，成本高。

建筑高度：檐口高度建议为6.0 m，可节省造价，又满足功能。

发货台：根据厂区原始地貌和成品发放需要，可设计发货台，其高度约1.2 m。

其他技术处理：成品库结构、屋面、墙面、大门设计与原料库基本一样，成品库一般不考虑汽车进库，地面承载货可以比原料库小一些。

3.3 房式散装库的设计

为了保证原料储藏的安全、方便、高效，散粮仓设计时一定要重视如下设计：

地面防潮：散粮仓地面需要做防潮处理，避免地面返潮影响原料储藏；

屋面防漏：屋面及天沟及排水设计一定科学合理，保证绝对不漏水，特别要考虑特大暴雨；

地沟防渗：地沟、地坑一旦渗水，后面很难弥补；

墙体密封：散粮仓四周墙体至屋面一定要密封，否则原料进仓时粉尘会到处飞扬，但内隔墙之间应留有联通孔，目的是有利于集中吸风除尘；

测温功能：测温系统要能直观显示和记录原料储藏温度状态，超过设定温度能报警提示；

通风功能：原料一旦出现发热升温，能满足通风，散发原料中的热量；

倒仓功能：原料出现发热升温，通过通风还不能降温的情况下，可以通过倒仓再进行降温，确保原料储藏品质；

满仓人能进：散粮仓满仓时，管理人员能够从散粮仓顶天桥进入仓内，散粮仓墙壁需要设直爬梯；

仓门合理；散粮仓门的设计要方便开启和关闭，门体一般较笨重，建议采用轨道上开形式，用电动葫芦为动力，应设计仓门开启安全装置；

检修方便：为了安全和方便，上天桥要设计成楼梯踏步形式，不能做成“直爬梯”形式，地沟要设通风孔、人孔、设备检修口等。

新设备利用：原料进入散装仓的设备一般采用筒仓系统设备，但散装仓里的原料要进入车间就不像筒仓那样容易了，因为散装仓的高度一般不高，而占地面积较大，原料要靠“自留”进入后续输送设备到达车间的量很有限，粉料原料基本不能利用“自留”方式，因此，散装仓出料方式设计非常关键。如果是用于储藏颗粒原料的散装仓，可以在仓的中间位置设计出口和地沟，利用“扫仓绞龙”+输送刮板机设备，实现95%的颗粒原料自动进入车间；如果是粉状原料，可以在仓外和仓内设计投料地沟，利用铲车+刮板机设备，实现粉料原料快速进入车间。

3.4 金属筒仓的设计

筒仓位置：应尽量靠近饲料车间，节省原料输送能耗；

筒仓功能：应配套设计清理、测温、倒仓、通风和除尘功能；

卸料口设计：根据原料进厂情况，如果散装原料居多，又不是自卸车的情况下，应设计汽车卸料翻转平台，如果是袋装原料居多，需要人工解袋，卸料口尺寸设计要足够大，适宜多人同时卸料，缩短卸料时间；同时，卸料雨棚要满足卸车要求。

粉料筒仓：筒仓一般只适宜料粒原料储藏，但是小直径筒仓（直径6 m内）加大出料斗锥角，放大出料口尺寸，配合特殊出仓设备和“空气炮”等装置，也是可以储藏流动性较好的粉料原料，但还应管理上加强，否则粉状原料一旦在仓内结团，就很难出仓。

3.5 综合办公楼的设计

办公室布局有两种形式，一是各部门独立办公，二是各部门集中办公，财务室一般独立，还应配套设计营业开票室、化验室、大小会议室、接待洽谈室、资料室、男女卫生间等。

办公楼布置位置，建议靠近大门，业务部门应布置在底楼，方便顾客业务办理。

宿舍及生活设施可以设计独立建筑，也可以集中在综合办公楼一起设计，底层为办公和食堂，二楼三楼宿舍，好处是减少单体建筑，节省建筑投资，总体布局也简单明了。

3.6 变电站的设计

变电站（配电房）位置：应满足规划要求，全力争取在车间底层或靠近，缩短变压器低压控制柜至车间控制室的距离，一是节省低压电缆费用，二是减少线路损耗。

变电站尽量选用箱式变压器形式，减少配电房修建，经济适用。

3.7 锅炉的设计

锅炉的位置：应满足规划和消防要求，靠近主车间布置，可以减少管路热能损耗。

锅炉的选择：锅炉主要有煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、电锅炉。一般地，煤锅炉经济性相对较好，但有些地方受环保限制，煤锅炉需要堆煤场，需要有尾气处理设施，占地面积较大；燃油、燃气锅炉环保没有问题，但是相比煤锅炉不经济，电锅炉一般都不选用。如何选择，应综合经济性和环保要求考虑确定。

锅炉水处理：应重视锅炉水处理，锅炉运行安全、锅炉使用寿命均与锅炉水质有关，不能忽视锅炉水处理设备的投入。

锅炉尾气热能利用：应重视锅炉尾气热能利用，加装热交换器投入是经济的，节省运行成本，一劳永逸。

3.8 消防设计

消防规定饲料厂生产类别为“丙”类，厂房耐火等级为“二级”。设计应满足厂房和仓库规定的防火分区允许的最大面积，建筑之间允许的最小防火间距。

3.9 道路设计

双车道宽度7.0～8.0 m，单车道宽度4.0 m。道路基层关键，优选合理方案。对比混凝土道路和沥青道路造价，沥青道路方便维修。

转弯半径：应保证16 m长货车一次通过，特别是原料车需要转弯进入原料库卸车时，应保证合理的转弯半径，防止汽车挂坏库房大门。

3.10 地磅设计

地磅规格型号：饲料厂货车长度一般在16 m左右，载重考虑为80 t左右，因此建议选用称重为80～100 t、台面尺寸为18.0 m×3.4 m的地磅设备。

地磅基础形式：如果厂区所处位置不是低洼地带，周边排水通畅，地磅基础建议设计为“浅基坑”形式，地磅台面标高比周边道路标高略高30～50 mm，防止地面雨水流入地磅基坑。如果厂区所处位置是低洼地带，周边排水不畅，地磅基础建议设计为“无基坑”形式，无基坑形式在地磅两端要设计引坡。

地磅布置位置：通常地磅布置在厂区大门处，方便进出工厂的货车都过地磅计量，地磅布置时，应满足货车上下地磅方便，保证货车的转弯半径。

3.11 厂区标高设计

测量厂区地形地貌原始数据，走访调查厂区历年大于洪水季节水位情况。在首先满足原料库、成品库不被水淹的最低标高的前提条件下，确定建筑地坪标高。如果地势为“坡地”，可以设计为“阶梯”布局，原料库布局在高处，成品库布局在低处，节省挖填方费用。

3.12 机修、五金库、编织袋库、预混料库

机修、五金库、编织袋库、预混料库都是生产辅助用房，可在原料库或成品库内隔离空间，减少单体建筑，布局简单，节省投资。

隔断墙一般为2.5～3.0 m，建议选用轻质材料，隔断墙不用设计基础，直接在地坪上砌筑，节省费用。

3.13 门卫、地磅房及大门

门卫和地磅房建筑可合并，门卫房视野角度要好，建议安装大面玻璃窗，能很好观察进出厂车辆情况，大门设计应考虑人车分道，夜间通行小门。

3.14 停车场库设计

根据原料进购特点，是否设计原料车待检停车场；应考虑小汽车、摩托车、自行车停车雨棚。

3.15 其他设计

厂区围墙、厂区给排水、厂区照明都应由专业设计师按照规范统一设计。

4 结语

新建饲料厂首先要进行充分考察，原料信息的考察主要包括原料品种、原料产地、包装方式和运输方式；养殖信息的考察主要是猪、鸡、鱼、鸭和牛的养殖种类及数量，养殖规模及方式；市场产品的考察主要是了解颗粒料、破碎料及粉料及比例；规划要点的了解主要包括政府对建设用地的要求，如建筑密度、容积率、绿化率、建筑高度、建筑“四至”尺寸，消防规定、环保规定等；建设信息了解主要包含当地建筑文化、习惯、建材价格等。其次要科学论证，根据考察信息，组织工厂生产、原料、销售、品管等相关部门，进行讨论，明确原料接收方式、原料储藏方式、生产工艺、生产规模、产品种类；明确办公、生活等配套设施和要求。

做好前期考察是设计的基础，充分讨论和论证是设计的依据，原料接收方式和储藏方式是总平面规划的重点和核心，单体建筑设计要讲究经济和适用为原则。好的规划和设计，能够体现现代化饲料厂的特点，广泛应用新工艺、新设备、新技术，提高生产自动化水平，降低劳动强度，减少用工数量，为公司经营奠定良好基础。