房屋建筑學(xué)單層廠房設(shè)計

房屋建筑學(xué)第13章單層廠房設(shè)計目錄第13章單層廠房設(shè)計

13.1單層廠房的平面設(shè)計

13.2單層廠房的剖面設(shè)計

13.3單層廠房的定位軸線

13.4單層廠房的體型和立面設(shè)計

13.5單層廠房天窗構(gòu)造學(xué)習(xí)目標1．掌握單層廠房的柱網(wǎng)選擇以及平面和剖面設(shè)計。2．了解單層廠房的細部構(gòu)造設(shè)計。第13章單層廠房設(shè)計第13章單層廠房設(shè)計工業(yè)廠房由于生產(chǎn)性質(zhì)、工藝流程、機械設(shè)備和產(chǎn)品的不同，按層數(shù)分類，可分為單層廠房、多層廠房和混合層數(shù)廠房。其中，單層廠房又有不同的分類方法。按生產(chǎn)規(guī)?？煞譃榇笮?、中型和小型；按主要承重材料可分為磚混結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；按承重結(jié)構(gòu)體系可分為排架結(jié)構(gòu)（如圖13-1所示）和鋼架結(jié)構(gòu)（如圖13-2所示）。裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)是單層廠房常用的結(jié)構(gòu)形式，由承重構(gòu)件和圍護構(gòu)件兩部分組成，如圖13-3所示。第13章單層廠房設(shè)計圖13-1排架結(jié)構(gòu)圖13-2門式鋼架結(jié)構(gòu)第13章單層廠房設(shè)計圖13-3單層廠房構(gòu)件組成1—屋架；

2—天窗架；3—天窗架垂直支撐；4—屋面板；5—天溝板；

6—柱間支撐；7—連系梁；8—托架；9—吊車梁；10—排架柱；11—基礎(chǔ)；12—基礎(chǔ)梁；13—屋架端部垂直支撐；14—屋架下弦橫向水平支撐；15—抗風(fēng)柱13.1單層廠房的平面設(shè)計工廠總平面按功能可分為五個區(qū)域13.1.1工廠總平面與廠房平面設(shè)計的關(guān)系1生產(chǎn)區(qū)。該去布置主要生產(chǎn)車間。2輔助生產(chǎn)區(qū)。由各種類型的輔助車間組成。3動力區(qū)。動力區(qū)布置各種動力設(shè)備。4倉庫區(qū)。區(qū)內(nèi)布置各種倉庫和堆場。5廠前區(qū)。廠前區(qū)包括廠辦公室、食堂及工人福利設(shè)施、文化娛樂和技術(shù)學(xué)習(xí)培訓(xùn)等民用類型建筑。13.1單層廠房的平面設(shè)計13.1.1工廠總平面與廠房平面設(shè)計的關(guān)系圖13-3單層廠房構(gòu)件組成1—食堂；2—廠部辦公室；3—輔助車間；4—裝配車間；5—機械加工車間；6—沖壓車間；7—鑄工車間；8—鍛工車間；9—氧氣站；10—空氣壓縮站；11—總倉庫；12—水工車間；13—鍋爐房；14—煤氣發(fā)生站9.2.1房間的面積13.1.2總平面對平面設(shè)計的影響Eye-CatchingVisual廠區(qū)人流、貨流組織對平面設(shè)計的影響地形的影響氣象條件的影響13.1單層廠房的平面設(shè)計6.3.1鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.1單層廠房的平面設(shè)計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關(guān)系工藝平面圖主要包括下面五個內(nèi)容：①根據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模、性質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格等確定的生產(chǎn)工藝流程；②選擇和布置生產(chǎn)設(shè)備和起重運輸設(shè)備；③劃分車間內(nèi)部各生產(chǎn)工段及其所占面積；④初步擬訂廠房的跨間數(shù)、跨度和長度；⑤提出生產(chǎn)對建筑設(shè)計的要求，如采光、通風(fēng)、防振、防塵、防輻射，如圖13-6所示。6.3.1鋼鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關(guān)系圖13-6生產(chǎn)產(chǎn)工工藝藝平平面面布布置置圖圖6.3.1鋼鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關(guān)系1.生產(chǎn)工藝流程對平面設(shè)計的影響這種布置方式是指毛坯由廠房一端進入，產(chǎn)品從另一端運出，生產(chǎn)線為直線形，如圖13-7（a）所示。

（1）直線布置平行布置是將加工與裝配兩個工部布置在互相平行的跨間，零件從加工到裝配的線路運輸距離較長，需采用傳送裝置、平板車或懸掛吊車等越跨運輸設(shè)備，如圖13-7（b）所示。

（2）平行布置13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關(guān)系加工與裝配工部布置在相互垂直的跨間，兩跨之前設(shè)沉降縫，如圖13-7（c）所示。

（3）垂直布置圖13-7裝配配車車間間平平面面組組合合示示意意圖圖6.3.1鋼鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關(guān)系2.生產(chǎn)特征的影響不同性質(zhì)的廠房，在生產(chǎn)操作時會呈現(xiàn)不同的生產(chǎn)特征，而生產(chǎn)特征也會影響廠房的平面設(shè)計。有些車間在生產(chǎn)過程中會散發(fā)出大量的熱量、煙、粉塵等，此時平面設(shè)計應(yīng)使廠房具有良好的自然通風(fēng)；有些車間的生產(chǎn)是在正常的溫濕度條件下進行的，室內(nèi)無大量余熱及有害氣體散發(fā)，但是該車間對采光有一定的要求，因此在平面布置時應(yīng)綜合考慮它所在地區(qū)的氣候條件、地形特征等，以滿足采光和通風(fēng)的要求；還有些車間的生產(chǎn)環(huán)境對溫濕度、清潔度有嚴格的要求，廠房常采用空氣調(diào)節(jié)裝置，所以廠房平面宜采用聯(lián)跨整片式，以減少空調(diào)負荷。6.3.1鋼鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關(guān)系3.生產(chǎn)設(shè)備布置的影響生產(chǎn)設(shè)備的大小和布置方式及設(shè)備的進出和安裝要求直接影響到廠房的平面布局、跨度大小和跨間數(shù)，同時也影響到大門尺寸和柱距尺寸等。13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.4單層廠常用的面形式確定定單單層層廠廠房房平平面面形形式式的的因因素素主主要要有有：：生生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)規(guī)模模大大小小、、生生產(chǎn)產(chǎn)性性質(zhì)質(zhì)、、生生產(chǎn)產(chǎn)特特征征、、工工藝藝流流程程布布置置、、交交通通運運輸輸方方式式以以及及土土建建技技術(shù)術(shù)條條件件等等。矩形平面

單跨平面、平行多跨組合平面、垂直跨組合平面、正方形平面L、П、山形平面圖13-8單層層廠廠房房的的平平面面形形似似13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.5柱網(wǎng)的選擇柱網(wǎng)柱網(wǎng)的尺寸是由柱距和跨度組成須符合國家規(guī)范BJ6-86《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》的有關(guān)規(guī)定。

①跨度尺寸a.生產(chǎn)工藝中生產(chǎn)設(shè)備的大小及布置方式

b.車間內(nèi)部通道的寬度

②柱距尺寸a.基本柱距是6mb.磚柱距宜小于4m，可為3.9m,3.6m,3.3mc.擴大柱網(wǎng)圖13-10當層層廠廠房房柱柱網(wǎng)網(wǎng)尺尺寸寸示示意意1.柱網(wǎng)尺寸的確定13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.5柱網(wǎng)的選擇2.擴大柱網(wǎng)擴大柱網(wǎng)就是擴大廠房的跨度和間距。為了使廠房具有相應(yīng)的靈活性和通用性，宜采用擴大柱網(wǎng)。常用的擴大柱網(wǎng)（跨度×柱距）為12m×12m、15m×12m、18m×12m、24m×12m、18m×18m、24m×24m等。擴大柱網(wǎng)的優(yōu)點是：①提高廠房面積的利用率，如圖13-12所示；②有利于大型設(shè)備的布置和產(chǎn)品的運輸；③適應(yīng)生產(chǎn)工藝變更及生產(chǎn)設(shè)備更新的要求；④減少構(gòu)件數(shù)量，但增加了構(gòu)件重量；⑤減少柱基礎(chǔ)土石方工程量，有利于加快廠房施工速度。13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設(shè)設(shè)計計13.1.6生活間的設(shè)計1.組成成①生生產(chǎn)產(chǎn)衛(wèi)衛(wèi)生生用用室室②②生生活活衛(wèi)衛(wèi)生生用用室室③行行政政辦辦公公室室④④生生產(chǎn)產(chǎn)輔輔助助用用室室3.布置①毗連式生活間是緊靠廠房外墻(山墻或縱墻)布置的生活間

②獨立式生活間是距廠房一定距離、分開布置的生活間③廠廠房房內(nèi)內(nèi)部部式式生生活活間間是是將將生生活活間間布布置置在在車車間間內(nèi)內(nèi)部部可可以以充充分分利利用用的的空空間間內(nèi)內(nèi)13.2單單層層廠廠房房的的剖剖面面設(shè)設(shè)計計13.2.1廠房高度的確定柱頂頂標高高廠房房高高度度指指室室內(nèi)內(nèi)地地面面（（相相對對標標高高定定為為±0.000）至至柱柱頂頂(或傾傾斜斜屋屋蓋蓋最最低低點點、、或或下下沉沉式式屋屋架架下下弦弦底底面面)的距距離離①無無吊吊車車廠廠房房：：按按最最大大生生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)設(shè)備備及及其其使使用用、、安安裝裝、、檢檢修修時時所所需需凈凈空空高高度度確確定定；；同同時時兼兼顧顧采采光光和和通通風(fēng)風(fēng)，，一一般般不不低低于于4m②有吊吊車廠廠房：：柱頂標標高H=H1+H2H1=h1+h2+h3+h4+h5H2=h6+h7柱柱頂標標高H為為300mm的倍倍數(shù)13.2單單層廠廠房的的剖面面設(shè)計計13.2.2天然采光單層廠廠房主主要采采用天天然采采光，，當天天然采采光不不能滿滿足時時，才才輔以以人工工照明明基本要求①滿足足采光光系數(shù)數(shù)最低低值C=En/Ew××100%②滿足足采光光均勻勻度要要求③應(yīng)避避免在在工作作區(qū)產(chǎn)產(chǎn)生眩眩光。。13.2單單層廠廠房的的剖面面設(shè)計計13.2.2天然采光采光方式側(cè)面采采光頂部采采光混合采采光13.2單單層廠廠房的的剖面面設(shè)計計13.2.2天然采光采光天天窗的形形式矩形天天窗M形天窗窗鋸齒形天窗窗平天窗窗橫向下下沉天窗窗13.2單單層廠廠房的的剖面面設(shè)計計采光計計算注：當當Ⅰ級采光光等級級的車車間采采用單單側(cè)窗窗或Ⅱ級采光光等級級的車車間采采用矩矩形天天窗時時，其其采光不不足的的部分分應(yīng)照照明補補充。。圖表計計算法法是我國國目前前常用用的方方法：：在初初步設(shè)設(shè)計階階段采采用窗窗地面面積比比來估估算或或驗算算采光光面積積窗地面面積比比13.2.2天然采光13.2單單層廠廠房的的剖面面設(shè)計計13.2.3自然通風(fēng)基本原理單層廠廠房自自然通通風(fēng)是是利用用空氣氣的熱熱壓和和風(fēng)壓壓作用用進行行熱壓作作用熱壓值值ΔP=H(r外－r內(nèi))風(fēng)壓作作用在建筑筑物中中，正正壓區(qū)區(qū)的洞洞口為為進風(fēng)風(fēng)口，，負壓壓區(qū)的的洞口口為排排風(fēng)口口。這這樣，，就會會使室室內(nèi)外外空氣氣進行行交換換13.2單單層廠廠房的的剖面面設(shè)計計13.2.3自然通風(fēng)自然通風(fēng)①進、、排風(fēng)風(fēng)口的的布置置夏季冬季13.2單單層廠廠房的的剖面面設(shè)計計13.2.3自然通風(fēng)②通風(fēng)風(fēng)天窗窗的類類型矩形通通風(fēng)天天窗下沉式式通風(fēng)風(fēng)天窗窗13.2單單層廠廠房的的剖面面設(shè)計計③開敞敞式廠廠房13.2.3自然通風(fēng)13.3單單層廠廠房的的定位位軸線線13.3.1橫向定位軸線橫向定位軸軸線是垂直直于廠廠房長長度方方向(即平行行于屋屋架)的定位位軸線線廠廠房橫橫向定定位軸軸線之之間的的距離離是柱柱距。。橫向定定位軸軸線標標注了了廠房房縱向向構(gòu)件件如屋屋面板板、吊吊車梁梁長度度的標標志尺尺寸、、及其其與屋屋架（（或屋屋面梁梁）之之間的的相互互關(guān)系系①中間柱與橫橫向定位軸線線的聯(lián)系②橫向伸縮縫縫、防震縫與與定位軸線的的聯(lián)系③山墻與橫向向定位軸線的的聯(lián)系13.3單單層廠房的的定位軸線13.3.2縱向定位軸線縱向定位軸線是平行于廠房房長度方向(即垂直于屋架架)的定位軸線廠廠房縱縱向定位軸線線之間的距離離是跨度縱縱向定位軸線線主要用來標標注廠房橫向向構(gòu)件如屋架架（或屋面梁梁）長度的標標志尺寸和確確定屋架（或或屋面梁）、、排架柱等構(gòu)構(gòu)件間的相互互關(guān)系縱向定位軸線線的布置應(yīng)使使廠房結(jié)構(gòu)和和吊車的規(guī)格格協(xié)調(diào)，保證證吊車與柱之之間留有足夠夠的安全距離離。在支承式式梁式吊車或或橋式吊車的的廠房設(shè)計中中，由于屋架架(或屋面梁)和吊車的設(shè)計計生產(chǎn)制作都都是標準化的的，建筑設(shè)計計應(yīng)滿足L＝Lk+2e13.3單單層廠房的的定位軸線13.3.2縱向定位軸線邊柱與縱向定定位軸線的聯(lián)聯(lián)系封閉式結(jié)合的的縱向定位軸軸線：縱向定定位軸線采用用封閉式結(jié)合合，軸線與邊邊柱外緣重合合非封閉式結(jié)合合的縱向定位位軸線：需將將邊柱從定位位軸線向外移移一定距離，，這個值稱為為聯(lián)系尺寸，，用D表示，采用300mm或其倍數(shù)13.3單單層廠房的的定位軸線13.3.2縱向定位軸線中柱與縱向定定位軸線的聯(lián)聯(lián)系13.3單單層廠房的的定位軸線13.3.2縱向定位軸線縱橫跨連接處處柱與定位軸軸線的關(guān)系有縱橫跨的廠廠房，由于縱縱跨和橫跨的的長度、高度度、吊車起重重量都可能不不相同，為了了簡化結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造，設(shè)計計時，常將縱縱跨和橫跨的的結(jié)構(gòu)分開，，并在兩者之之間設(shè)置伸縮縮縫、防震縫縫、沉降縫。。縱橫跨連接接處設(shè)雙柱、、雙定位軸線線。兩定位軸軸線之間設(shè)插插入距A縱橫跨處6.3.1鋼鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.4單單層廠房的體體型和立面設(shè)設(shè)計13.4.1影響單層廠房設(shè)計的立面因素單層廠房立面設(shè)計影響因素(1)使用功能影響。生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)狀況、運輸設(shè)備等不僅對廠房平面、剖面設(shè)計有影響，而且也影響著立面的處理。建筑的形象應(yīng)反映建筑的內(nèi)容。(2)結(jié)構(gòu)、材料的影響。結(jié)構(gòu)形式和材料對廠房體型也有著直接的影響，同樣的生產(chǎn)工藝可以采用不同的結(jié)構(gòu)方案，因而廠房的結(jié)構(gòu)形式，特別是屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式在很大程度上決定著廠房的體型。6.3.1鋼鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.4單單層廠房的體體型和立面設(shè)設(shè)計13.4.1影響單層廠房設(shè)計的立面因素(3)環(huán)境、氣候的影響。不同的環(huán)境和氣候?qū)S房的體型組合也有一定的影響，氣候條件主要指太陽輻射強度、室外空氣溫度、相對濕度等。

13.4單單層廠房的體體型和立面設(shè)設(shè)計13.4.2墻面處理1.墻面劃分根據(jù)外墻(砌塊或板材)的結(jié)構(gòu)特點，利用承重柱、壁柱、向外突出的窗間墻、豎向條形組合的側(cè)窗等構(gòu)件所構(gòu)成的豎向線條，使其有規(guī)律地重復(fù)分布，使廠房立面具有垂直方向感，顯得挺拔、有力，形成垂直劃分，如圖13-38所示。（1）垂直劃分13.4單單層廠房的體體型和立面設(shè)設(shè)計13.4.2墻面處理圖13-38墻面垂直劃分分示意圖1—女兒墻；2—窗眉線或遮陽陽板；3—窗臺線；4—勒腳；5—柱；6—窗間墻；7—窗13.4單單層廠房的體體型和立面設(shè)設(shè)計13.4.2墻面處理墻面水平劃分的處理方法通常是在水平方向設(shè)置整排的帶形窗，利用窗眉線、窗臺線、遮陽板、勒腳線等部件形成效果明顯的水平線條，如圖13-39所示。（2）水平劃分在工程實踐中，除單獨采用垂直劃分或水平劃分外，常采用將兩者結(jié)合的混合劃分。這樣，既能相互襯托，又有明顯的主次關(guān)系，使兩種劃分達到互相滲透、混而不亂、主次分明、生動和諧的效果。

（3）混合劃分13.4單單層廠房的體體型和立面設(shè)設(shè)計13.4.2墻面處理圖13-39墻面水分劃分分示意圖13.4單單層廠房的體體型和立面設(shè)設(shè)計13.4.3廠房內(nèi)部空間處理使用功能空間利用廠房內(nèi)部空間間應(yīng)滿足生產(chǎn)產(chǎn)要求，同時時也應(yīng)考慮空空間的藝術(shù)處處理利用柱間、墻墻邊、門邊、、平臺下等工工藝不便利用用的空間來布布置生活設(shè)施施，可利用空空間，降低造造價。設(shè)備管道有條不紊地組組織排列設(shè)備備管道，不但但方便使用，，而且便于管管理和維修，，其布置和色色彩處理得當當，會增加室室內(nèi)藝術(shù)效果果13.4單單層廠房的體體型和立面設(shè)設(shè)計13.4.3廠房內(nèi)部空