第十七章 單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)

第十七章單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)本章提要和學(xué)習(xí)目標(biāo)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)第一節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定第二節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)第三節(jié)本章小結(jié)單層工業(yè)廠房體形與立面設(shè)計(jì)第四節(jié)1第一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五本章提要和學(xué)習(xí)目標(biāo)本章提要:介紹了單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)、定位軸線的標(biāo)定、剖面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)及采光和通風(fēng)等環(huán)境設(shè)計(jì)等內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握單層工業(yè)廠房平面形式和柱網(wǎng)的選擇；了解生活間的設(shè)計(jì)；了解影響廠房立面設(shè)計(jì)的因素和單層工業(yè)廠房立面設(shè)計(jì)的方法。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)2第二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)房的平面設(shè)計(jì)除首先滿足生產(chǎn)工藝的要求外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．使廠房平面形式規(guī)整、合理、簡(jiǎn)單，以便減少占地面積、節(jié)能和簡(jiǎn)化構(gòu)造處理。2．廠房的建筑參數(shù)應(yīng)符合建筑統(tǒng)一化的規(guī)定，使構(gòu)件的生產(chǎn)滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。3．選擇技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的柱網(wǎng)，使廠房具有較大的通用性。4．合理地布置有害工段及生活用房。妥善處理安全疏散及防火措施等。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)3第三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)(一)平面形式及其特點(diǎn)常用的廠房平面形式有矩形、方形、L形、U形和E形等（圖17–1）.矩形平面中最簡(jiǎn)單的是單跨（圖17–1(a)）。適合直線式的工藝流程布置。它平面簡(jiǎn)捷、構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)省、施工快，且采光、通風(fēng)較易解決，但當(dāng)工業(yè)建筑長(zhǎng)寬比過(guò)大時(shí)，外墻面積過(guò)大，對(duì)保溫隔熱不利。這種平面適合對(duì)保溫要求不高或生產(chǎn)工藝流程無(wú)法改變的工業(yè)建筑，如冶金企業(yè)的線材軋鋼車間。當(dāng)規(guī)模較大要求廠房面積較大時(shí)，常以兩跨或多跨平行布置形成矩形甚至是方形的廠房平面。其組合方式多隨工藝流程而異，有的將跨度平行布置，有的將某跨與其他跨相垂直布置。這種布置適用于直線式或直線往復(fù)式的生產(chǎn)工藝流程（圖17–1(b)、(c)、(d)、(e)）。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)4第四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)跨度相垂直布置的L形、U形和E形，適用于垂直式的生產(chǎn)工藝流程。這種平面布置工藝流程緊湊、零部件至總裝配的運(yùn)輸路線短捷，有良好的通風(fēng)、采光、排氣、散熱和除塵功能，適用于中型以上的熱加工工業(yè)建筑（如軋鋼、鑄工、鍛造等），但縱橫跨相接處結(jié)構(gòu)和構(gòu)造復(fù)雜、施工麻煩、經(jīng)濟(jì)性較差。生產(chǎn)狀況也影響著單層工業(yè)廠房的平面形式。其中如熱加工車間對(duì)廠房平面形式的限制最大。值得注意的是，在平面布置時(shí)，要將縱橫跨之間的開口迎向夏季主導(dǎo)風(fēng)向或與夏季主導(dǎo)風(fēng)向呈0°～45°夾角,以改善通風(fēng)效果和工作條件.ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)5第五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)(二)不同平面形式的經(jīng)濟(jì)比較從建筑經(jīng)濟(jì)角度看，近于方形或方形的平面比較優(yōu)越。

圖17–2是幾種平面形式的經(jīng)濟(jì)比較。從圖中我們可以看出：在面積相同的情況下,長(zhǎng)條矩形、L形平面外圍結(jié)構(gòu)的周長(zhǎng)比方形平面約長(zhǎng)25％；在周長(zhǎng)相同的情況下,L形平面的面積比方形平面少25％左右。這種優(yōu)點(diǎn)對(duì)冬季寒冷地區(qū)和夏季炎熱地區(qū)更是有利,有利于節(jié)能。同時(shí)，在同等條件下，方形廠房的造價(jià)也較矩形、長(zhǎng)條形廠房低。從防震角度，方形或近于方形也是有利的。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)6第六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)二．單層工業(yè)廠房柱網(wǎng)的選擇

柱網(wǎng)是單層工業(yè)廠房中縱向定位軸線與橫向定位軸線縱橫交叉共同形成的軸線網(wǎng)。

柱網(wǎng)尺寸是由跨度和柱距確定的，柱網(wǎng)的選擇就是選擇廠房的跨度和柱距。柱網(wǎng)確定的原則是：1．滿足生產(chǎn)工藝要求2．符合《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》3．平面利用和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理工業(yè)建筑由于工藝的要求，常會(huì)有個(gè)別大型設(shè)備需越跨布置或長(zhǎng)尺產(chǎn)品超越柱距。一種方案是抽柱方案，即保持柱網(wǎng)尺寸不變，只是將與設(shè)備或產(chǎn)品位置發(fā)生沖突處的柱子抽掉，上部用托架梁（支承在被與抽掉柱子同列相鄰的兩根排架柱上，代替被抽掉柱子支承屋架的縱向構(gòu)件）承托屋架(見(jiàn)圖17–3)；另一種方案是根據(jù)生產(chǎn)工藝實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整跨度和柱距，使結(jié)構(gòu)統(tǒng)一、廠房?jī)?nèi)面積得到充分利用，達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益。但值得注意的是，調(diào)整后的柱網(wǎng)尺寸應(yīng)符合建筑構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的原則。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)7第七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)有研究成果證明了擴(kuò)大柱網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)：1可以有效提高工業(yè)建筑面積的利用率；2有利于大型設(shè)備的布置及產(chǎn)品的運(yùn)輸；3能提高工業(yè)建筑的通用性，適應(yīng)生產(chǎn)工藝的變更及生產(chǎn)設(shè)備的更新；4有利于提高吊車的服務(wù)范圍；5能減少建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)量，并能加快建設(shè)速度。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)8第八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)三．生活間設(shè)計(jì)(一)生活間的組成根據(jù)車間生產(chǎn)的衛(wèi)生要求、車間規(guī)模及所在地區(qū)條件不同，生活間的組成大致如下：1．生產(chǎn)衛(wèi)生用房2．生活衛(wèi)生及生活福利用房3．行政辦公用房4．生產(chǎn)輔助用房行政管理及生產(chǎn)輔助用房等本不屬于生活間，但為經(jīng)濟(jì)及使用方便，往往和生活間布置在一起組成一棟建筑物。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)9第九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)(二)生活間的布置1．設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)(1)生活間的設(shè)計(jì)應(yīng)本著“有利生產(chǎn)、方便生活”的原則，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定，結(jié)合各車間的具體情況，既要保證一定的衛(wèi)生要求，又要反對(duì)鋪張浪費(fèi)。(2)生活間應(yīng)盡量布置在車間主要人流出入口處，且與生產(chǎn)操作地點(diǎn)有方便聯(lián)系，并避免上、下班時(shí)的人流與廠內(nèi)主要運(yùn)輸線交叉。(3)生活間應(yīng)有適宜的朝向，使之能獲得較好的采光、通風(fēng)及日照等條件。(4)生活間不宜布置在有散發(fā)粉塵及其他有害氣體車間的下風(fēng)側(cè)或頂部，并盡可能避免噪聲及振動(dòng)的影響。同時(shí)，還應(yīng)考慮車間的采光、通風(fēng)、運(yùn)輸和發(fā)展。(5)在生產(chǎn)條件許可及使用方便的前提下，力求利用車間內(nèi)部的空閑位置設(shè)置生活間，或?qū)讉€(gè)車間的生活室合并建造，以節(jié)省用地和投資。(6)生活間的平面布置應(yīng)注童面積緊湊、人流通暢、男女分設(shè)、管道集中且與所服務(wù)車間有方便的聯(lián)系。建筑形式與風(fēng)格應(yīng)與車間和廠區(qū)環(huán)境相協(xié)調(diào)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)10第十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)2．生活間的形式及其構(gòu)造特點(diǎn)單層廠房中常用生活間的形式有毗連式、獨(dú)立式及車間內(nèi)部式三種基本形式。(1)毗連式生活間毗連式生活間是與廠房縱墻或山墻毗連而建(圖17–4)。這種方式用地較少，與車間聯(lián)系緊密，使用方便，并可與車間共用一段墻，既經(jīng)濟(jì)又有利于室內(nèi)保溫。但當(dāng)生活間沿車間縱墻毗連時(shí)，易妨礙車間的采光與通風(fēng)。當(dāng)用于散發(fā)熱量較大并有濕氣及其它有害氣體的廠房，其被生活間遮擋部分不宜超過(guò)廠房全長(zhǎng)的l/3。毗連式生活間多采用單面走廊的平面形式。

常用的房間進(jìn)深加走廊寬度有(6.0+0)ｍ、(6.0+1.8)ｍ、(6.6+2.4)ｍ。因受單面采光的限制，房間進(jìn)深一般不超過(guò)7.0ｍ。

常用的開間為3.3ｍ、3.6ｍ、3.9ｍ等。

毗連式生活間的層高可按當(dāng)?shù)匾话忝裼媒ㄖ臉?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可按不同需要分層選擇。毗連式生活間的層數(shù)及進(jìn)行各層平面的布置應(yīng)根據(jù)房間數(shù)量及用途、生活間與車間的相對(duì)位置及所處地段長(zhǎng)度以及使用方便、經(jīng)濟(jì)合理等因素來(lái)確定。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)11第十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)沉降縫的設(shè)置通常有兩種方案：1)當(dāng)生活間高于車間時(shí)，毗連墻應(yīng)設(shè)在生活間一側(cè)，和生活間成為一體。沉降縫應(yīng)設(shè)在毗連墻和廠房之間(圖17–5a))。毗連墻基礎(chǔ)的類型有兩種：①條形基礎(chǔ)；②獨(dú)立基礎(chǔ)。2)當(dāng)生活間低于車間，毗連墻和車間成為一體，沉降縫則設(shè)于毗連墻與生活間之間，車間柱基礎(chǔ)上設(shè)基礎(chǔ)梁來(lái)支承毗連墻(圖17–5b)。生活間的樓板梁和屋面梁一般采用懸臂結(jié)構(gòu)，地面、樓面、屋面與毗連墻斷開并設(shè)置變形縫。這種方案的生活間亦可采用簡(jiǎn)支梁的形式，在梁的支座處理上采取措施，解決不均勻沉降的問(wèn)題。如在梁下設(shè)梁墊，且此處不灌漿填實(shí)，而是用瀝青麻絲等材料填塞，使小梁在毗連墻沉降時(shí)能隨之下沉(圖17–6)。3）還有一種方案是車間和生活間分別設(shè)墻，兩墻中間為沉降縫，這種方案的建筑材料消耗多，造價(jià)較高，主要用于地震區(qū)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)12第十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)單層工業(yè)廠房的平面設(shè)計(jì)(2)獨(dú)立式生活間獨(dú)立式生活間是距廠房一定距離、用走廊和通道與車間聯(lián)系的一種布置方式(圖17–7)。它的特點(diǎn)是平面布置靈活，對(duì)車間通風(fēng)采光無(wú)影響，不受車間有害因素的干擾，衛(wèi)生條件好。獨(dú)立式生活間一般為雙側(cè)布置房間，平面布置要緊湊合理，與廠房的通道要滿足通行要求(圖17–8)。獨(dú)立式生活間與廠房的聯(lián)系方式有三種：走廊連接、天橋連接和地道連接。（3）混合式生活間為了發(fā)揮上述兩種生活間的優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，建筑實(shí)踐中產(chǎn)生了一些兼具兩種生活間特點(diǎn)的“混合式生活間”。它們和車間在平面布置上相對(duì)獨(dú)立，又聯(lián)系緊密，使用起來(lái)較為合理(圖17–9)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)13第十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定在單層工業(yè)廠房中，我們稱其軸線為“定位軸線”，它是確定單層工業(yè)廠房主要承重構(gòu)件的平面位置及其標(biāo)志尺寸的基準(zhǔn)線，同時(shí)也是單層廠房施工放線和設(shè)備安裝定位的依據(jù)。確定工業(yè)廠房定位軸線必須執(zhí)行《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ6–86)的有關(guān)規(guī)定。一．橫向定位軸線

橫向定位軸線即廠房的橫向軸線，它標(biāo)定了縱向構(gòu)件的標(biāo)志端部，橫向定位軸線之間的距離就是這些構(gòu)件的“標(biāo)志尺寸”。(一)柱與橫向定位軸線的關(guān)系除廠房?jī)啥松綁μ幍倪呏?，中間柱的截面中心線與橫向定位軸線重合，而且屋架中心線也與橫向定位軸線重合(圖17–10)，縱向構(gòu)件的標(biāo)志長(zhǎng)度皆以橫向定位軸線為界。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)14第十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定(二)山墻與橫向定位軸線的關(guān)系單層工業(yè)廠房的山墻按受力情況分為非承重山墻和承重山墻。兩種情況的橫向定位軸線是不同的。1．非承重山墻當(dāng)山墻為非承重山墻時(shí)，山墻內(nèi)緣與橫向定位軸線重合，端部柱截面中心線應(yīng)自橫向定位軸線向內(nèi)移600mm(圖17–11)，給設(shè)置在山墻內(nèi)側(cè)的抗風(fēng)柱留出位置。2．承重山墻當(dāng)山墻為承重山墻時(shí)，承重山墻內(nèi)緣與橫向定位軸線的距離應(yīng)按砌體塊材的半塊或半塊的倍數(shù)、或者取墻體厚度的一半(圖17–12)，以保證構(gòu)件在墻體上有足夠的結(jié)構(gòu)支承長(zhǎng)度。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)15第十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定(三)橫向伸縮縫、防震縫部位柱與橫向定位軸線的關(guān)系橫向伸縮縫、防震縫處一般采用雙柱雙軸線的處理方法：定位軸線標(biāo)定在縫的兩端，兩條定位軸線之間的距離稱作插入距，用ai來(lái)表示，在此插入距ai等于變形縫寬ae?？p兩側(cè)柱截面中心線均自各自一側(cè)定位軸線向兩側(cè)內(nèi)移600mm(圖17–13)，以保證各柱仍有自己的基礎(chǔ)杯口。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)16第十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定二．縱向定位軸線

縱向定位軸線即廠房的縱向軸線，它標(biāo)定了廠房橫向構(gòu)件屋架或屋面大梁標(biāo)志尺寸的端部位置，相鄰兩條定位軸線之間的距離為廠房的跨度。(一)外墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系按照《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ6–86)的規(guī)定，在有吊車的廠房中，廠房跨度與吊車規(guī)格的關(guān)系為：

Lk=L－2e

(17–1)式中Lk——吊車跨度，即吊車兩軌道中心線之間的距離，單位m；

L——廠房跨度，單位m；

e——吊車軌道中心線至縱向定位軸線的距離，單位mm，一般取750mm，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓看笥?0t或者為重級(jí)工作制需設(shè)安全走道板時(shí)，取1000mm(圖17–14)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)17第十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定由式17–1中可知，如果廠房跨度一定，必須首先確定e值，才能確定Lk值。從圖17–14中可以看出：

e=h+Cb

+B

(17–2)式中h——上柱截面寬度，單位mm，根據(jù)廠房高度、跨度、柱距及吊車起重量確定；

B——吊車橋架端部構(gòu)造長(zhǎng)度，單位mm，即吊車軌道中心線至吊車端部外緣的距離；

Cb——吊車端部外緣至上柱內(nèi)緣的安全凈空尺寸，單位mm，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓縌≤50t時(shí)，Cb≥80mm；Q≥75t時(shí)，Cb≥100mm。Cb值主要考慮吊車和柱子的安裝誤差以及吊車運(yùn)行中的安全間隙。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)18第十八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定由于吊車的形式和起重量不同、廠房的柱距和跨度各異以及是否設(shè)置安全走道板等條件，外墻內(nèi)緣、邊柱外緣與縱向定位軸線的關(guān)系有以下兩種情況：1．封閉式結(jié)合所謂“封閉式結(jié)合”，是指縱向定位軸線與外墻內(nèi)緣、邊柱外緣以及屋架標(biāo)志尺寸的端部相重合，屋面板與外墻之間無(wú)縫隙，形成“封閉結(jié)合”的構(gòu)造(圖17–15)。封閉式結(jié)合適用于無(wú)吊車或只有懸掛式吊車，以及柱距為6m、橋式吊車起重量Q≤50t／5t的廠房中。此時(shí)相應(yīng)的參數(shù)為：B≤260mm，Cb≥80mm，h≤400mm，e=750mm，則：e－(h+B)≥90mm，滿足Cb≥80mm的要求。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)19第十九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定2．非封閉式結(jié)合在柱距為6m、橋式吊車的起重量Q≥30t／5t的廠房中，由于B=300mm，h=400mm，如不設(shè)安全走道板，e=750mm，此時(shí)，Cb=e－(h+B)=50mm，如繼續(xù)采用封閉式結(jié)合，已不能滿足吊車運(yùn)行所需的安全間隙Cb≥80mm的要求，解決問(wèn)題的辦法是將邊柱外緣(暨外墻內(nèi)緣)自定位軸線向外移動(dòng)一定距離，這個(gè)距離稱為聯(lián)系尺寸，用ac表示(圖17–16)。為了減少構(gòu)件類型，ac值須取300mm或其整倍數(shù)(即符合3M制)。當(dāng)外墻為砌體時(shí)，可為50mm或50mm的倍數(shù)。這種縱向定位軸線與外墻內(nèi)緣和邊柱外緣的關(guān)系稱為“非封閉結(jié)合”。在非封閉結(jié)合時(shí)，縱向定位軸線與屋架標(biāo)志尺寸的端部相重合，而與外墻內(nèi)緣?mèng)哌呏饩壷g有聯(lián)系尺寸ac。而按常規(guī)，屋面板只能鋪至定位軸線處，因此，屋面板與外墻內(nèi)緣之間出現(xiàn)了縫隙，形成了“非封閉”的構(gòu)造。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)20第二十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定非封閉式結(jié)合構(gòu)造復(fù)雜，施工較為麻煩。實(shí)際工程中，屋面板與外墻之間的縫隙，常以如下方法封閉：(1)挑磚式從外墻內(nèi)緣向內(nèi)分層挑磚，使其上部與屋面板上表面平齊。這種方法適用于聯(lián)系尺寸較小的情況(圖17–17a))。(2)加鋪屋面補(bǔ)充小板將預(yù)制小板一端擱于墻上，另一端搭在屋面板上(圖17–17b))。(3)結(jié)合檐溝構(gòu)造處理將靠外墻的屋面板用挑檐板或設(shè)置檐溝板使之封閉(圖17–17c))。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)21第二十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定(二)中柱與縱向定位軸線的關(guān)系在多跨廠房中，中柱有等高跨和不等高跨(習(xí)慣稱高低跨)兩種情況。1．等高跨中柱與縱向定位軸線的關(guān)系柱截面中心線與縱向定位軸線的關(guān)系有封閉式結(jié)合和非封閉式結(jié)合兩種：(1)封閉式結(jié)合采用單柱單縱向定位軸線的方式，柱截面中心線與該縱向定位軸線重合(圖17–18a)。(2)非封閉式結(jié)合采用單柱雙縱向定位軸線的方式，兩條縱向定位軸線之間的距離為插入距ai。ai為兩側(cè)廠房聯(lián)系尺寸之和，其值應(yīng)符合3M制。當(dāng)兩側(cè)廠房均為非封閉式結(jié)合且聯(lián)系尺寸都相等時(shí)，柱截面中心線位于該兩條縱向定位軸線中間(圖17–18b)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)22第二十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定2．無(wú)縱向變形縫時(shí)，高低跨中柱與縱向定位軸線的關(guān)系當(dāng)廠房為高低跨，且無(wú)縱向變形縫時(shí)，通常采用單柱形式。高跨廠房的屋架或屋面大梁支承在上柱頂端，低跨廠房的屋架或屋面大梁則支承在牛腿上。所設(shè)定位軸線的數(shù)量及其與上柱外緣的關(guān)系，同樣要視兩側(cè)廠房是封閉式結(jié)合還是非封閉式結(jié)合而定(圖17–19)。(1)設(shè)一條定位軸線(圖17–19a)。(2)設(shè)兩條定位軸線（圖17–19b)。如封墻采用墻板結(jié)構(gòu)時(shí)，可按圖17–19（c）、(d)處理。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)23第二十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定3．有縱向變形縫時(shí)，中柱與縱向定位軸線的關(guān)系當(dāng)變形縫僅為伸縮縫，且寬度不大時(shí)，一般采用單柱雙軸線標(biāo)注方法，伸縮縫一側(cè)的屋架或屋面梁擱置在活動(dòng)支座上(圖17–20、17–21)。若縫兩側(cè)廠房均為封閉式結(jié)合，則兩縱向定位軸線之間的插入距ai

=ae(縫寬)(圖17–20、17–21a)；若縫兩側(cè)的廠房有非封閉式結(jié)合，則兩縱向定位軸線之間的插入距ai

=ae(縫寬)+ac(聯(lián)系尺寸)(圖17–21b)；

圖17–21(c)、(d)是封墻為墻板結(jié)構(gòu)時(shí)封閉式結(jié)合和非封閉式結(jié)合柱與縱向定位軸線的關(guān)系。當(dāng)變形縫為較寬的伸縮縫或?yàn)榭拐鹂p時(shí)，一般采用雙柱雙軸線標(biāo)注方法，變形縫兩側(cè)的屋架或屋面梁分別擱置在各自的柱頂上(圖17–22、17–23)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)24第二十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)單層廠房定位軸線的標(biāo)定三．縱橫跨相交處的定位軸線單層工業(yè)廠房縱橫跨相交時(shí)，常在相交處設(shè)變形縫，使縱橫跨各自獨(dú)立。對(duì)于縱跨，相交處的處理相當(dāng)于山墻處；對(duì)于橫跨，相交處的處理相當(dāng)于邊柱和外墻處的處理?？v橫跨相交處采用雙柱單墻處理，相交處外墻不落地，成為懸墻，屬于橫跨。相交處兩條定位軸線間插入距ai=ae+t或ai=ae+t+ac(圖17–24)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)25第二十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)單層工業(yè)廠房剖面設(shè)計(jì)是在平面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，剖面設(shè)計(jì)著重解決建筑在垂直空間方面如何滿足生產(chǎn)的各項(xiàng)要求。一．單層工業(yè)廠房高度的確定(一)生產(chǎn)工藝對(duì)工業(yè)建筑剖面設(shè)計(jì)的影響生產(chǎn)設(shè)備的體形大小，工藝流程的特點(diǎn)，生產(chǎn)狀況，加工件的體量與重量，起重運(yùn)輸設(shè)備的類型和起重量等都直接影響工業(yè)建筑的剖面形式。(二)單層工業(yè)廠房的高度

單層工業(yè)廠房的高度是指由室內(nèi)地坪到屋頂承重結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的距離，通常以柱頂標(biāo)高來(lái)代表工業(yè)廠房的高度。但當(dāng)屋頂承重結(jié)構(gòu)為下沉式時(shí)，工業(yè)廠房的高度必須是由地坪面至屋頂承重結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)26第二十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)1．柱頂標(biāo)高的確定(1)無(wú)吊車單層工業(yè)廠房在無(wú)吊車的單層工業(yè)廠房中，柱頂標(biāo)高是按最大生產(chǎn)設(shè)備高度及安裝檢修所需的凈空高度來(lái)確定的，且應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(TJ36–79)的要求，同時(shí)柱頂標(biāo)高還必須符合擴(kuò)大模數(shù)3M(300mm)數(shù)列規(guī)定。無(wú)吊車廠房柱頂標(biāo)高一般不得低于3.9m。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)27第二十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)(2)有吊車單層工業(yè)廠房(圖17–25)其柱頂標(biāo)高可按下式來(lái)計(jì)算：

H=H1

+h6

+h7

(17–3)H1=h1

+h2

+h3+h4

+h5

(17–4)式中H——柱頂標(biāo)高(m)，必須符合3M的模數(shù)；H1——吊車軌道頂面標(biāo)高(m)，一般由工藝設(shè)計(jì)人員提出；h1——生產(chǎn)設(shè)備或隔斷的最大高度；h2——被起吊重物的安全超越高度，一般為400～500mm；h3——被起吊物體的最大高度；h4——吊車?yán)|索起吊重物的最小高度，主要根據(jù)起吊重物的大小而定；h5——吊鉤距軌頂面的最小高度，可由吊車規(guī)格表中查出；h6——吊車軌頂至小車頂面的高度(m)，根據(jù)吊車資料查出；h7——小車頂面到屋架下弦底面之間的安全凈空尺寸(mm)。此間隙尺寸，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及根據(jù)吊車起重量可取300mm、400mm及500mm。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)28第二十八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)吊車軌道頂面標(biāo)高H1，應(yīng)為柱牛腿頂面標(biāo)高與吊車梁高、吊車軌高及墊層厚度之和，并應(yīng)符合擴(kuò)大模數(shù)3M數(shù)列。確定廠房高度時(shí)，計(jì)算得出的軌頂標(biāo)高H1要先套取模數(shù)，待H1值重新確定后，再進(jìn)行H值的計(jì)算。工業(yè)建筑高度對(duì)造價(jià)有直接影響，如圖17–26和圖17–27所示的處理方法，避免了提高整個(gè)廠房的高度，減少了空間的浪費(fèi)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)29第二十九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和施工，當(dāng)相鄰兩跨間的高差不大時(shí)，可采用等高跨，我國(guó)《工業(yè)建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則》規(guī)定：在多跨工業(yè)建筑中，當(dāng)高差值等于或小于1.2m時(shí)不設(shè)高差；在不采暖的多跨工業(yè)建筑中，高跨一側(cè)僅有一個(gè)低跨，且高差值等于或小于1.8m時(shí)，也不設(shè)置高差。當(dāng)有地震設(shè)防要求，且上述高差不大于2.4m時(shí)，宜做等高跨處理。2．室內(nèi)地坪標(biāo)高的確定確定室內(nèi)地坪標(biāo)高(±0.00)就是確定室內(nèi)地坪相對(duì)于室外地面的高差。設(shè)此高差的目的是防止雨水浸入室內(nèi)，同時(shí)考慮到單層工業(yè)廠房運(yùn)輸工具進(jìn)出頻繁，若室內(nèi)外高差值過(guò)大則出入不便，故一般取150mm。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)30第三十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四節(jié)單層工業(yè)廠房體形與立面設(shè)計(jì)一．影響廠房體形和立面設(shè)計(jì)的因素(一)使用功能不同的生產(chǎn)工藝流程有著不同的平面布置和剖面處理，廠房體型也不同。如軋鋼工業(yè)，由于其生產(chǎn)工藝流程是直線的，多采用單跨或單跨并列體形，且由于生產(chǎn)線長(zhǎng)度的需要，廠房也一般較長(zhǎng)(圖17–28)。一般中小型機(jī)械工業(yè)多采用垂直式生產(chǎn)流程，廠房的體形多為方形或長(zhǎng)方形的多跨組合，內(nèi)部空間連通，廠房高差一般懸殊不大(圖17–29)。但重型機(jī)械廠的金工車間，由于各跨加工的部件和所采用的設(shè)備大小相差很大，廠房體型起伏較多。對(duì)于紡織車間，由于生產(chǎn)工藝的要求，要保持一定的溫濕度，采光要均勻，避免直射光線，因此外墻用邊房封閉，并且多采用連續(xù)的北向鋸齒形天窗采光(圖17–30)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)31第三十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)(二)結(jié)構(gòu)形式與材料廠房結(jié)構(gòu)形式，特別是屋頂承重結(jié)構(gòu)形式在很大程度上決定著廠房的體型。如某拖拉機(jī)廠金工車間，采用雙曲拋物線扭殼屋蓋結(jié)構(gòu)，利用扭殼周邊起拱形成的垂直面設(shè)置采光窗，形成了新穎簡(jiǎn)潔的建筑形象(圖17–31)。所用材料不同，構(gòu)造方式就不同，體現(xiàn)在建筑的外立面上也會(huì)有很大的差別。

圖17–32是對(duì)同一個(gè)廠房采用不同的材料構(gòu)造所形成的不同立面風(fēng)格的對(duì)比。(三)周圍環(huán)境和氣候條件不同的環(huán)境和氣候條件對(duì)廠房的體形組合也有一定的影響。例如寒冷地區(qū)，由于防寒的要求，窗面積較小，廠房的體形一般顯得穩(wěn)重、集中、渾厚；而炎熱地帶，由于通風(fēng)散熱要求，窗數(shù)量較多、面積較大，廠房體形多開敞、狹長(zhǎng)、輕巧(圖17–33)。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)32第三十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)二．廠房立面設(shè)計(jì)的一般方法在實(shí)踐中，立面設(shè)計(jì)常采用垂直劃分、水平劃分和混合劃分等手法。(一)垂直劃分根據(jù)外墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用柱子、壁柱、豎向組合的側(cè)窗等構(gòu)件所構(gòu)成的豎向線條，有規(guī)律地重復(fù)分布，使立面具有垂直方向感，形成垂直劃分。

圖17–34是利用豎向的柱子與窗間墻作為垂直劃分的主要元素。在采用大型墻板時(shí)，為取得垂直劃分的效果，可采取圖17–35和圖17–36所示的處理手法。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)33第三十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)(二)水平劃分水平劃分通常的處理手法是在水平方向設(shè)整排的帶形窗，用通長(zhǎng)的窗眉線或窗臺(tái)線，將窗連成水平條帶，或利用檐口、勒腳等水平構(gòu)件，組成水平條帶；在開敞式墻的廠房中，挑出墻面的多層擋雨板，由于陰影的作用使水平線條更加突出；大型墻板廠房，常以與墻板相同大小的窗子代替墻板構(gòu)成水平帶形窗；也可用不同材料、色彩在墻面上相間布置，構(gòu)成不同色帶的水平劃分，自然形成水平線條。

圖17–37是水平劃分示意。圖17–38為某鋼鐵企業(yè)的軋鋼車間。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)34第三十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)(三)混合劃分立面的水平劃分與垂直劃分經(jīng)常不是單獨(dú)存在的，一般都是結(jié)合運(yùn)用，以其中某種劃分為主，或兩種方式混合運(yùn)用，互相結(jié)合，相互襯托，不分明顯主次，從而構(gòu)成水平與垂直的有機(jī)結(jié)合。這種立面形式即為混合劃分。采用這種處理手法應(yīng)注意垂直與水平的關(guān)系，務(wù)使其達(dá)到互相滲透、混而不亂、生動(dòng)和諧的效果。圖17–40。

圖17–41為某重型機(jī)械廠裝配車間。ArchitecturalDesignandConstruction房屋建筑學(xué)35第三十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期五本章小結(jié)

平面設(shè)計(jì)除首先滿足生產(chǎn)工藝的要求外，建筑設(shè)計(jì)人員在平面設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．使廠房平面形式規(guī)整、合理、簡(jiǎn)單，以便減少占地面積、節(jié)能和簡(jiǎn)化構(gòu)造處理。2．廠房的建筑參數(shù)應(yīng)符合建筑統(tǒng)一化的規(guī)定，使構(gòu)件的生產(chǎn)滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。3．選擇技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的柱網(wǎng)，使廠房具有較大的通用性。4．合理地布置有害工段及生活用房。妥善處理安全疏散及防火措施等。柱網(wǎng)確定的原則是：1．滿足生產(chǎn)工藝要求跨度和柱距要滿足設(shè)備的大小