13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)系圖13-6生產(chǎn)工藝平面布置圖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裝配車間平面組合示意圖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單層廠房的平面設(shè)計13.1.4單層廠常用的面形式確定單層廠房平面形式的因素主要有：生產(chǎn)規(guī)模大小、生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)特征、工藝流程布置、交通運輸方式以及土建技術(shù)條件等

。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單層廠房的平面形似13.1單層廠房的平面設(shè)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當層廠房柱網(wǎng)尺寸示意1.柱網(wǎng)尺寸的確定13.1單層廠房的平面設(shè)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單層廠房的平面設(shè)計13.1.6生活間的設(shè)計1.組成①生產(chǎn)衛(wèi)生用室②生活衛(wèi)生用室③行政辦公室④生產(chǎn)輔助用室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廠房內(nèi)部式生活間是將生活間布置在車間內(nèi)部可以充分利用的空間內(nèi)

13.2單層廠房的剖面設(shè)計13.2.1廠房高度的確定柱頂標高

廠房高度指室內(nèi)地面（相對標高定為±0.000）至柱頂(或傾斜屋蓋最低點、或下沉式屋架下弦底面)的距離

①無吊車廠房：按最大生產(chǎn)設(shè)備及其使用、安裝、檢修時所需凈空高度確定；同時兼顧采光和通風(fēng)，一般不低于4

m②有吊車廠房：柱頂標高H=H1+H2

H1=h1+h2+h3+h4+h5

H2=h6+h7

柱頂標高H為300mm的倍數(shù)13.2單層廠房的剖面設(shè)計13.2.2天然采光

單層廠房主要采用天然采光，當天然采光不能滿足時，才輔以人工照明基本要求

①滿足采光系數(shù)最低值C=En/Ew×100%

②滿足采光均勻度要求③應(yīng)避免在工作區(qū)產(chǎn)生眩光。13.2單層廠房的剖面設(shè)計13.2.2天然采光采光方式

側(cè)面采光頂部采光混合采光13.2單層廠房的剖面設(shè)計13.2.2天然采光采光天窗的形式

矩形天窗M形天窗鋸齒形天窗平天窗橫向下沉天窗13.2單層廠房的剖面設(shè)計采光計算

注：當Ⅰ級采光等級的車間采用單側(cè)窗或Ⅱ級采光等級的車間采用矩形天窗時，其采光不足的部分應(yīng)照明補充。圖表計算法是我國目前常用的方法：在初步設(shè)計階段采用窗地面積比來估算或驗算采光面積窗地面積比13.2.2天然采光13.2單層廠房的剖面設(shè)計13.2.3自然通風(fēng)基本原理

單層廠房自然通風(fēng)是利用空氣的熱壓和風(fēng)壓作用進行熱壓作用熱壓值ΔP=H(r外－r內(nèi))風(fēng)壓作用在建筑物中，正壓區(qū)的洞口為進風(fēng)口，負壓區(qū)的洞口為排風(fēng)口。這樣，就會使室內(nèi)外空氣進行交換

13.2單層廠房的剖面設(shè)計13.2.3自然通風(fēng)自然通風(fēng)

①進、排風(fēng)口的布置

夏季冬季13.2單層廠房的剖面設(shè)計13.2.3自然通風(fēng)②通風(fēng)天窗的類型

矩形通風(fēng)天窗

下沉式通風(fēng)天窗

13.2單層廠房的剖面設(shè)計③開敞式廠房13.2.3自然通風(fēng)13.3單層廠房的定位軸線13.3.1橫向定位軸線橫向定位軸線

是垂直于廠房長度方向(即平行于屋架)的定位軸線

廠房橫向定位軸線之間的距離是柱距。橫向定位軸線標注了廠房縱向構(gòu)件如屋面板、吊車梁長度的標志尺寸、及其與屋架（或屋面梁）之間的相互關(guān)系①中間柱與橫向定位軸線的聯(lián)系

②橫向伸縮縫、防震縫與定位軸線的聯(lián)系③山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系13.3單層廠房的定位軸線13.3.2縱向定位軸線縱向定位軸線

是平行于廠房長度方向(即垂直于屋架)的定位軸線

廠房縱向定位軸線之間的距離是跨度

縱向定位軸線主要用來標注廠房橫向構(gòu)件如屋架（或屋面梁）長度的標志尺寸和確定屋架（或屋面梁）、排架柱等構(gòu)件間的相互關(guān)系縱向定位軸線的布置應(yīng)使廠房結(jié)構(gòu)和吊車的規(guī)格協(xié)調(diào)，保證吊車與柱之間留有足夠的安全距離。在支承式梁式吊車或橋式吊車的廠房設(shè)計中，由于屋架(或屋面梁)和吊車的設(shè)計生產(chǎn)制作都是標準化的，建筑設(shè)計應(yīng)滿足L＝Lk+2e13.3單層廠房的定位軸線13.3.2縱向定位軸線邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系

封閉式結(jié)合的縱向定位軸線：縱向定位軸線采用封閉式結(jié)合，軸線與邊柱外緣重合

非封閉式結(jié)合的縱向定位軸線：需將邊柱從定位軸線向外移一定距離，這個值稱為聯(lián)系尺寸，用D表示，采用300mm或其倍數(shù)13.3單層廠房的定位軸線13.3.2縱向定位軸線中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系

13.3單層廠房的定位軸線13.3.2縱向定位軸線縱橫跨連接處柱與定位軸線的關(guān)系有縱橫跨的廠房，由于縱跨和橫跨的長度、高度、吊車起重量都可能不相同，為了簡化結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，設(shè)計時，常將縱跨和橫跨的結(jié)構(gòu)分開，并在兩者之間設(shè)置伸縮縫、防震縫、沉降縫?？v橫跨連接處設(shè)雙柱、雙定位軸線。兩定位軸線之間設(shè)插入距A

縱橫跨處

6.3.1鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.4單層廠房的體型和立面設(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鋼結(jié)構(gòu)安裝基礎(chǔ)知識13.4單層廠房的體型和立面設(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單層廠房的體型和立面設(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單層廠房的體型和立面設(shè)計13.4.2墻面處理圖13-38墻面垂直劃分示意圖1—女兒墻；2—窗眉線或遮陽板；3—窗臺線；

4—勒腳；5—柱；6—窗間墻；7—窗13.4單層廠房的體型和立面設(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單層廠房的體型和立面設(shè)計13.4.2墻面處理圖13-39墻面水分劃分示意圖13.4單層廠房的體型和立面設(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)部空間應(yīng)滿足生產(chǎn)要求，同時也應(yīng)考慮空間的藝術(shù)處理

利用柱間、墻邊、門邊、平臺下等工藝不便利用的空間來布置生活設(shè)施，可利用空間，降低造價。

設(shè)備管道

有條不紊地組織排列設(shè)備管道，不但方便使用，而且便于管理和維修，其布置和色彩處理得當，會增加室內(nèi)藝術(shù)效果13.4單層廠房的體型和立面設(shè)計13.4.3廠房內(nèi)部空間處理室內(nèi)綠化

色彩運用廠房內(nèi)部空間應(yīng)滿足生產(chǎn)要求，同時也應(yīng)考慮空間的藝術(shù)處理

①紅色用以表示電器、火災(zāi)的危險標志；禁止通行的通道和門；防火消防設(shè)備、高壓電的室內(nèi)電裸線、電器開關(guān)起動機件、防火墻上的分隔門。

②橙色用以表示危險標志。用于高速轉(zhuǎn)動的設(shè)備、機械、車輛、電器開關(guān)柜門；也用于有毒物品及放射性物品的標志。

③黃色

用以表示警告的標志。用于車間吊車、吊鉤、戶外大型起重運輸設(shè)備、翻斗車、推土機、挖掘機、電瓶車。使用中常涂刷黃色與白色、黃色與黑色相間的條紋，提示人們避免碰撞。

④綠色是安全標志。常用于潔凈車間的安全出入口的指示燈。

⑤藍色多用于上下水道，冷藏庫的門，也可用于壓縮空氣的管道。

⑥白色是界線的標志，用于地面分界線。

13.4單層廠房的體型和立面設(shè)計13.4.3廠房內(nèi)部空間處理廠房內(nèi)部色彩運用實例13.5單層廠房天窗構(gòu)造1.矩形天窗