正文
紡織工廠設計包括五個方面：工藝設計、土建設計、公用工程設計、環境保護和廠地選擇。
工藝設計 包括確定生產規模、產品方案、工藝流程、設備型號、柱網尺寸、機器排列和車間布置。
生產規模 根據各類型工廠的具體情況，以有利於加強生產管理和提高經濟效益為原則確定生產規模的大小。棉紡織廠生產批量大，規模較大。一般大型廠在10萬錠以上，中型廠在5萬錠以上,小型廠在3萬錠左右,除生產商品紗以外可配相應數量的織機。印染廠一般與棉紡織廠配套，年產量大型廠8000萬米以上，中型廠4000萬米以上，小型廠4000萬米以下。毛紡織廠生產品種花色多，批量小,規模不宜太大。一般精紡大型廠1萬錠以上,中型廠5000錠以上,小型廠5000錠以下；粗紡大型廠3000錠以上,中型廠1000錠以上,小型廠1000錠以下。麻紡廠規模與毛紡廠相似。繅絲廠規模較小，一般2400～4800緒。絲織廠一般有絲織機200～400台左右。生產切段纖維的化纖抽絲廠一般大型廠1萬噸以上,中型廠5000噸以上,小型廠3000噸左右;生產長絲時一般大型廠5000噸以上，中型廠3000噸以上，小型廠1000噸以上。
產品方案 紡織生產工藝流程、工藝參數和機器設備往往隨產品品種不同而異。因此在確定生產工藝流程和選擇適當的機器設備之前，先要確定產品品種，作為設計的依據。產品品種花色繁多，須根據建廠地區的原料資源、市場需要、經濟發展任務等綜合考慮，經過調查研究後確定產品方案。
工藝流程 須根據原料性能和產品用途合理組織。工藝流程應先進合理，成熟可靠，有利於提高產品質量、產量和勞動生產率，節約投資，減少消耗並降低成本。
設備型號 設備選型的原則是技術先進，成熟可靠，並根據產品加工的要求確定各機台的工藝參數，從而計算出各工序的產量和相應的設備台數。
柱網尺寸 車間柱網尺寸根據廠房結構型式和所選用的工藝設備而定。選用柱網的要求是：①滿足工藝生產需要並有利於合理節約廠房面積；②堅固耐久，經濟合理，施工方便；③適合空氣調節和總平面布置等有關專業設計的要求；④儘量減少柱網品種，多採用統一柱網；⑤有利於採用新工藝、新技術以及機械化和自動化運輸；⑥有條件時上層廠房的柱網尺寸，可在底層柱網尺寸的基礎上擴大為2～3倍，有利於機器排列和節約建築面積。
機器排列和車間布置 確定各生產車間和有關附屬房屋在廠房中的相關位置和合理排列機台。基本原則是：①根據工藝流程合理布置車間和機台，原料入口靠近原料倉庫，成品出口靠近成品倉庫；②車間外形儘量布置成矩形,以求整齊；③紡織生產對溫、濕度要求較高,為了獲得均勻和有效的送風，空調支風道長度一般不宜超過80米，儘可能在70米以內；④車間布置儘量滿足天溝外排水的要求，廠房東西向的寬度一般在140～160米以內；⑤鋸齒形廠房中的長車，如細紗機和拈線機等，應垂直於天窗排列,以保證工作面採光均勻;⑥各車間機檯布置應使成品和半成品的運輸路線縮短到最小限度，並避免迂迴交叉，保證安全生產和節約勞動力；⑦機器排列整齊，縱橫間距能滿足擋車工操作、保全保養、成品半成品的運輸和安全生產的要求；⑧在多層廠房中，重量大的或振動大的機器設備，儘量布置在底層；⑨一般生產附屬房屋儘量布置在廠房四周並靠近其所服務的生產車間和相應的機台。（見彩圖） 工藝設計還須考慮工作制度、勞動組織和勞動定額，並據以計算職工人數，作為工廠勞動定員的依據。
土建設計 土建設計首先考慮廠房建築結構型式。紡織廠廠房一般有單層鋸齒形廠房、多層廠房和單層無窗廠房三種型式。單層鋸齒形廠房由於採光均勻平面運轉方便，一般採用較多。多層廠房占地省，適用於占地面積受到限制和山區地形高差變化較大的地方。單層無窗廠房密閉較好，適用於嚴寒和風沙特大地區，但用電較多，廠房內不見陽光。
印染廠的生產特點是水汽多，溫度高，濕度大，且有腐蝕性介質和有害氣體，一般宜選用單層鋸齒形帶有排霧井的廠房,為便於採光、自然通風和排氣,廠房寬度不宜太大。小型廠以2～3跨的“一”字形平面為宜，大中型廠的平面型式以“凹”和“凸”字形為宜。排霧井是利用風壓和熱壓共同作用來進行排氣的，其構造形式有直通帶蓋的和帶蓋加擋風板的兩種。從使用情況來看以直通式排霧通風效果較好，加蓋和擋風板主要是防止雨雪飄入車間和冷風的倒灌。寒冷地區須設定調節板以控制冬季車間溫度。
毛紡廠建築形式一般與棉紡織廠相似，唯染整車間水汽較多，宜採用印染廠的建築形式。
繅絲廠和絲織廠廠房建築無特殊要求，一般與棉紡織廠同。
化纖抽絲廠的紡絲車間屬於自上而下的連續生產，須採取多層廠房型式，但後加工廠房一般為單層建築。長絲後加工廠房因溫濕度要求較高，宜選用單層無窗廠房。
單層鋸齒形廠房 採用鋼筋混凝土單層鋸齒形排架結構，在風道與承重結構相結合的情況下一般採用雙梁方案。雙梁方案按屋面支承方式的不同有三角架承重方案和天窗架承重方案兩種結構型式。天窗架承重結構廠房內屋面比較整齊清潔。三角架承重結構技術比較成熟。①三角架承重雙梁鋸齒排架：牛腿柱上平行擱置兩根薄腹大梁，梁與梁之間鋪澆天溝板，形成支風道。樑上擱置三角架，三角架上支承屋面板。②天窗架承重雙梁鋸齒排架：牛腿柱上平行擱置兩根薄腹大梁，梁與梁之間鋪澆天溝板，形成支風道，樑上擱置天窗架。屋蓋系統的屋面板一端擱置在天窗架上沿，另一端擱置在大樑上。(見彩圖) 多層廠房 採用鋼筋混凝土裝配式框架結構，一般為2～3層，也可多到5～7層。樓板一般採用：①梁板結構：分主次梁結構和槽形板結構兩種型式。主次梁結構柱和主梁須先預製，主樑上擱置次梁，次樑上擱置小平板或小密肋板，上澆鋼筋混凝土正澆層。槽形板結構的柱也須預製，花籃樑上擱置槽形板，上澆鋼筋混凝土正澆層。②升板結構：先預製柱或使用勁性柱，然後就地就位現澆平板或梁板。混凝土達到規定強度後分層分區提升,提升後現澆柱帽，平板上面一般不再做正澆層,但根據需要也可做鋼筋混凝土正澆層。
大面積多層廠房採光較差，因此樓層有採用鋸齒形天窗的，有局部開若干天窗的，也有把主廠房一分為二，減少廠房的深度，中間用過街樓連線的，同時兩側再開大面積的側窗，以彌補採光不足。
多層廠房由於送風、迴風、除塵等管道較多，須設定技術夾層，即在兩層廠房之間增加一個管道層。技術夾層的高度須滿足敷設管道的要求,一般在3米左右（用升板懸排技術夾層板高可在2.2～2.4米左右）。技術夾層兩側邊跨因管道較少可設定生活附房，如更衣室、辦公室、會議室等。
單層無窗廠房 分為鋼結構帶有技術夾層和鋼筋混凝土結構不帶技術夾層兩種型式。
總平面布置 土建設計還要考慮廠區總平面布置，即合理安排全部建築物和構築物的相對位置，以達到有利生產和方便生活的目的。總平面布置考慮下述因素：
①主導風向：布置各種建築物的相對位置須考慮建廠地區的主導風向。生產區應處在生活區的下風向；有害的車間和易燃、易爆車間處在其他車間的下風向。在主導風向隨季節變化難以確定時，則以夏季主導風向為準。
②朝向：為了避免夏季陽光直接從天窗射入車間影響操作和增加空調降溫的負荷，採光天窗的朝向在北緯取北向偏東某一角度為宜。在操作較少的車間，天窗也可南向。如選用無窗廠房則可不考慮朝向問題。
③廠區地形：紡織工廠的主廠房一般面積很大，是生產主體建築，宜布置在廠區中心和工程地質最好的地帶。廠區地形須與主廠房相適應，有利於減少土方工程量。在城市和郊區建廠時，需考慮城市規劃的要求，面向城市交通幹道的建築物須對城市建築群保持協調。
④廠區劃分：根據生產工藝和生活的需要把全部建築物劃分為若干性質相近的區域，以主廠房為中心，主廠房以前為廠前區，布置行政管理機構和生活設施，如辦公樓、食堂、哺乳室、醫務室等。廠前區須與城市幹道相連，便於職工出入。主廠房的後面一般布置倉庫區，如成品、原料和機料、物料等倉庫，其他輔助生產設施緊靠主廠房的左面或右面布置，為輔助生產區，如機修車間、鍋爐房、給水構築物等。廠區除大門外增設邊門，儘量使人流與貨流分開。
⑤建築物的間距須符合衛生、防火和各種安全的要求，並滿足地上地下工程管線的敷設和交通運輸的要求。
⑥儘量注意節約用地,同時考慮綠化布置,改善廠區衛生條件和美化環境。建築係數不宜低於35～45%，土地利用係數不宜低於40%。
公用工程設計 包括空氣調節、給水排水、電氣和供熱等設施。
空氣調節 空調須滿足生產工藝需要，保持車間內一定的溫濕度，為工作環境創造良好的衛生條件。車間內設定若干空調系統，由空氣過濾、洗滌、調溫、調濕、送風和迴風等部分組成。空氣經空調室處理後，通過主風道和支風道由出風口送入車間。空調室布置在主廠房的附屬房屋內，主風道位於附屬房屋的上部。在鋸齒形廠房中，車間支風道一般與廠房結構形成一體。在有技術夾層的多層廠房中，支風道設在技術夾層內。為了控制車間氣流，一般廠都設定排風系統，採用地溝均勻排風。排風量宜為進風量的80～90%，用風機單獨控制。
給水排水 棉紡織工廠生產用水量較少，而空調冷卻水、鍋爐用水和生活用水等水量較多，對水質無特殊要求，一般自來水水質即可。鍋爐用水須經軟化處理。棉紡織工廠生產污水量很少，不含毒質，而空調廢水的流量較大，但比較潔淨，污染甚微。
印染廠生產用水量大，對水質要求較高，硬度宜低，印染廠生產污水量也較大，水質差，須經處理。
毛紡廠給水排水除洗毛、染整等車間與印染廠相類似外，其他車間與棉紡廠相近。
化纖抽絲廠油劑廢水須回收利用或處理。
給水水源儘可能採用城市自來水，在無城市自來水的地方須自建淨水站，但須有豐富的水源和較好的水質。紡織工廠用於空調的低溫水需要量大，有條件時儘可能採用水溫比較低的地下水，有利於節約能源和降低成本，但須考慮地面水回灌的措施，以防止地下水位大幅度下降和深井周圍地面的下沉。
棉紡織工廠清棉車間、濾塵器室、分級室、回花室須安裝自動噴水的消防設備。原棉、廢棉和成品倉庫也須安裝自動噴水的消防設備，並在進出口處設定室內消火栓和急救消防器材。
電氣 紡織工廠電力負荷為3級負荷(無窗廠房屬於2級負荷),化纖抽絲廠為2級負荷。一般供電由電力網供給35千伏或6～10千伏，由變電所降壓至380/220伏後向各車間用電設備送電。變電所設定在車間周圍的附房內，儘量靠近用電負荷中心。變電所設定接地和防雷裝置。
動力線路和照明線路一般分別設定，但可由同一台變壓器供電,採用380/220伏、3相4線制。事故照明設定獨立電源,當正常照明電源發生故障時,事故照明可照常供電。紡織工廠功率因數較低，須加裝功率補償器。經補償後的功率因數一般要求達到 0.9以上。紡織工廠屬於濕潤性帶有灰塵和飛花的生產企業，動力設備須採取防火防濕措施，並要有良好的接地保護，防止發生電氣事故。
照明 採用一般照明，個別車間採用混合照明。生產廠房使用日光式的螢光燈，輔助部門根據具體情況使用螢光燈或白熾燈。
供熱 紡織工廠的生產用汽量較小。若車間夏季降濕去濕需要的冷源採用蒸汽噴射冷卻或溴化鋰製冷，則用汽量較大。在採暖地區另加採暖負荷。印染廠和毛紡廠染整車間生產用汽量大，一般自建鍋爐房。如廠址附近有熱電站時，可利用餘熱供汽，以節約能源。
環境保護 紡織工廠生產中產生的噪聲較高，一般車間在85～90分貝左右，織布車間在104分貝左右,對操作人員的身體健康有害，因此須加以控制，降低噪聲。
紡織廠各工序生產過程中散發出短絨、碎葉、破籽、塵土等有害物質，須按工藝設備的特點合理選用濾塵器。一般採用的濾塵器型式有兩種：①一級大型布袋濾塵器。②塵籠和布袋二級濾塵器。正在研製中的有預分離器、纖維分離器和迴轉式空氣過濾器。經處理後的空氣含塵量宜小於1毫克/米3。車間空氣允許含塵濃度小於3毫克/米3。紡織工廠如採用自備鍋爐房供汽時，須採取消煙除塵設施，以減少環境污染。
印染廠和毛紡廠染整車間生產過程中產生大量污水，須進行處理，達到排放標準後方可排放。
化纖抽絲廠油劑廢水須回收利用或處理。
廠址選擇 紡織工廠的工藝流程較長，機器設備較多，生產廠房面積較大，原材料和成品的運輸量大，職工人數多，因此廠址選擇須從這些特點出發。廠址位置一般處於城市郊區。廠址地形力求整齊，以滿足建設大面積生產廠房的需要。廠址地勢力求平坦，地質條件須適應建廠要求。廠址不宜選在地基液化區、滑坡、喀斯特溶洞發育地帶或有開採價值的礦藏上。在沉陷性大孔土地帶建廠時則須特別注意防水。廠址選擇應考慮交通運輸的方便，儘可能接近原料產地。廠址水源須能滿足生產和生活要求。在水質較差，如含氯根過大、硬度過高的地區不宜建廠。污水要有排放條件。電力和煤炭供應應有保證。在選擇廠址時一般作出若干不同方案進行比較分析，選擇最佳方案。
紡織工廠設計最後還須計算工廠總投資金額，作為國家控制基本建設投資和撥款的依據。根據產品方案核算生產成本、銷售利潤和投資回收期，作為國家考核投資經濟效益的依據。
參考書目
棉紡織廠設計編寫組編：《棉紡織廠設計》，紡織工業出版社，北京，1982。
