房屋建筑學-第十二章 單層廠房設計

第十二章單層廠房設計12.1單層廠房組成12.2單廠平面設計12.3單廠剖面設計12.4單廠定位軸線房屋建筑學12.1單層廠房組成房屋的組成房屋的組成指單層廠房內(nèi)部生產(chǎn)車間的組成。

①生產(chǎn)工段(也稱生產(chǎn)工部)

②輔助工段

③庫房局部

④行政辦公生活用房

每一幢廠房的組成應根據(jù)生產(chǎn)的性質(zhì)、規(guī)模、總平面布置等因素來確定。第十二章單層廠房設計12.1單層廠房組成構件的組成我國單層廠房的結構多采用排架結構體系，常用的有鋼筋混凝土排架結構和鋼結構排架體系兩種。鋼筋混凝土排架結構的構件組成：

①承重結構

a.橫向排架：根底、柱、屋架〔或屋面梁〕

b.縱向聯(lián)系構件：根底梁、連系梁、圈梁、吊車梁等。

c.支撐系統(tǒng)：屋架支撐、柱間支撐等。

②圍護結構:外墻、屋頂、地面、門窗、天窗等。

其他附屬構件:隔斷、作業(yè)梯、檢修梯等。第十二章單層廠房設計第十二章單層廠房設計鋼結構排架廠房第十二章單層廠房設計型鋼屋架型鋼天窗架鋼柱12.2單廠平面設計第十二章單層廠房設計12.2單廠平面設計第十二章單層廠房設計12.2單廠平面設計平面設計與生產(chǎn)工藝的關系生產(chǎn)工藝是工業(yè)建筑設計的重要依據(jù)。一個完整的工藝平面圖，主要包括以下五個內(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)設備和起重運輸設備；3〕劃分車間內(nèi)部各生產(chǎn)工段及其所占面積；4〕初步擬定廠房的跨間數(shù)、跨度和長度；5〕提出生產(chǎn)對建筑設計的要求，如采光、通風、防震、防塵、防輻射等。第十二章單層廠房設計某金工車間生產(chǎn)工藝平面圖第十二章單層廠房設計12.2單廠平面設計平面設計與生產(chǎn)工藝的關系三種生產(chǎn)工藝流程布置形式：直線式：適應的平面形式是矩形平面，可以是單跨，亦可是多跨平行布置。單跨或兩跨平行時采光通風較易解決，但建筑外墻面積過大，對保溫隔熱不利。這種平面簡單規(guī)整，適合于保溫要求不高或生產(chǎn)工藝流程無法改變的工業(yè)建筑。往復式：即平行式。相適應的平面形式是多跨并列的矩形平面。形狀規(guī)整，占地面積小，外墻面積較小，對節(jié)約材料和保溫隔熱有利。結構構造簡單，造價低。適合于多種生產(chǎn)性質(zhì)的工業(yè)建筑。采光通風及屋面排水復雜。垂直式：相適應的平面形式是L形平面，即出現(xiàn)垂直跨。縱橫跨相接處，結構和構造復雜，經(jīng)濟性較差第十二章單層廠房設計廠房平面形式的選擇廠房的平面形式多為矩形，單跨平面或多跨組合平面。多跨組合平面：平行多跨—適用于直線式、往復式工藝垂直多跨—適用于垂直式工藝垂直多跨布置的廠房也可為L形、U形、山形等。

第十二章單層廠房設計12.2單廠平面設計第十二章單層廠房設計12.2單廠平面設計柱網(wǎng)選擇柱網(wǎng)：柱子在工業(yè)建筑平面上排列所形成的網(wǎng)格?？缍龋褐涌v向定位軸線間的距離稱之為跨度。柱距：橫向定位軸線間的距離稱之為柱距。第十二章單層廠房設計

柱網(wǎng)選擇工藝設計人員在設計中，根據(jù)工藝流程和設備布置狀況，對跨度和柱距提出初始的要求，建筑設計人員在此根底上，依照建筑及結構的設計原那么，最終確定工業(yè)建筑的跨度和柱距。①跨度尺寸確實定：

a.生產(chǎn)工藝中生產(chǎn)設備的大小及布置方式。

b.車間內(nèi)部通道的寬度。

c.滿足?廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準?的要求：②柱距尺寸確實定：

裝配式鋼筋混凝土結構體系，其根本柱距是6m。③盡量擴大柱網(wǎng)，提高廠房的通用性和經(jīng)濟合理性。a.能擴大生產(chǎn)面積，節(jié)約用地b.能提高廠房的通用性c.減少土石方工程量，加快建設速度d.提高吊車的效勞范圍第十二章單層廠房設計

單廠生活間生活間是由生產(chǎn)衛(wèi)生用室和生活衛(wèi)生用室組成。〔二〕生活間的形式1、毗連式(a)(b)2、獨立式(c)3、車間內(nèi)部式〔d〕第十二章單層廠房設計（c）

單廠生活間第十二章單層廠房設計〔d〕單廠內(nèi)部式生活間12.3單廠剖面設計剖面設計是從廠房的建筑空間處理上滿足生產(chǎn)對廠房提出的各種要求。剖面設計的任務：確定廠房高度；處理廠房的采光、通風及排水等問題；選擇廠房承重結構及維護結構方案。第十二章單層廠房設計12.3單廠剖面設計廠房高度確實定廠房高度指室內(nèi)地面〔±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。確定廠房的高度必須根據(jù)生產(chǎn)使用要求以及建筑統(tǒng)一化的要求，同時，還應考慮到空間的合理利用。第十二章單層廠房設計廠房高度確實定一、柱頂標高確實定

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

m。柱頂標高應符合300

mm的倍數(shù)。

第十二章單層廠房設計一、柱頂標高確實定②有吊車廠房

不同吊車對廠房高度的影響不同。H=H1+h6+h7柱頂標高應符合300

mm的倍數(shù)；軌頂標高H1應符合600

mm的倍數(shù)。第十二章單層廠房設計柱頂標高：以梁式和橋式吊車為例廠房高度確實定一、柱頂標高確實定②有吊車廠房

在多跨廠房中，由于廠房上下不齊，使結構和構造復雜化，增加造價。因此規(guī)定：在采暖和不采暖的多跨廠房，當高差值等于或小于1.2

m時不宜設高度差；在不采暖的廠房中，當高跨一側僅有一個低跨，且高差值等于或小于1.8

m時，也不宜設高度差。第十二章單層廠房設計二、剖面空間的利用

確定廠房高度時，應在不影響生產(chǎn)使用的前提下，充分開掘建筑空間的潛力，降低建筑造價。第十二章單層廠房設計廠房高度確實定三、室內(nèi)地坪標高確實定

廠房室內(nèi)地坪的絕對標高是在總平面設計時確定的。室內(nèi)外高差取150

mm～200

mm，常用坡道連接。在山地建廠時，應因地制宜。第十二章單層廠房設計廠房高度確實定12.3單廠剖面設計天然采光采光設計：確定窗的大小、窗的形式，進行窗的布置，使室內(nèi)獲得良好的采光條件。一、天然采光的根本要求1.滿足采光系數(shù)最低值的要求EnC=×100%Ew2．滿足采光均勻度和防止產(chǎn)生眩光第十二章單層廠房設計天然采光二、采光方式1、側面采光：側面采光經(jīng)濟適用、構造簡單、施工方便，應盡可能采用這種方式。但單向低側窗光線方向性強、均勻度差、衰減幅度大。2、頂部采光：頂部采光室內(nèi)光線均勻，采光效率較側窗高；但構造較復雜，造價也較高。3、混合采光：第十二章單層廠房設計單廠天然采光方式第十二章單層廠房設計三、采光天窗的形式和布置常見的有矩形天窗、梯形天窗、三角形天窗、M形天窗、鋸齒形天窗、橫向下沉式天窗、平天窗等。采光天窗的布置須結合天窗形式、屋蓋結構和構造、廠房朝向、生產(chǎn)要求等因素綜合考慮。

1、縱向布置：適用于南北向廠房，多采用矩形、Ｍ形、梯形、鋸齒形等天窗，平天窗也可作成采光帶沿縱向布置。為方便屋面檢修于消防，常在靠山墻及橫向變形縫兩側柱間不設天窗。

2、橫向布置：適用于東西向廠房，多采用橫向下沉式天窗，平天窗也可成帶橫向布置。

3、點式布置：一般采用平天窗，根據(jù)使用要求，在屋面上靈活地布置采光口，采光均勻性好。

第十二章單層廠房設計天然采光天窗形式第十二章單層廠房設計天窗形式與布置第十二章單層廠房設計12.3單廠剖面設計天然采光四、采光計算

廠房立面上的窗口一般是根據(jù)廠房的采光、通風以及立面處理等因素綜合考慮開設的，應進行采光計算。圖表計算法是我國目前常用的方法，在初步設計階段采用窗地面積比來估算或驗算采光面積。第十二章單層廠房設計12.3單廠剖面設計自然通風單層廠房自然通風是利用空氣的熱壓和風壓作用進行的?！?〕冷加工車間的自然通風

冷加工車間室內(nèi)無大的熱源，主要滿足采光要求。利用風壓，設置適當數(shù)量的開啟扇和交通運輸門就能滿足車間內(nèi)通風換氣的要求。為防止氣流分散，不宜設置通風天窗，但可設置通風屋脊排除積聚在屋蓋下部的熱空氣?！?〕熱加工車間的自然通風

①進、排風口的布置

②通風天窗的類型：以通風為主的天窗稱為通風天窗。主要有矩形通風天窗和下沉式通風天窗兩種。

③開敞式廠房：所謂開敞式是指外墻不設窗扇而用擋雨板代替。第十二章單層廠房設計自然通風〔2〕熱加工車間的自然通風

①進、排風口的布置熱壓值的大小與進、排風口的中心線距離H成正比。第十二章單層廠房設計自然通風〔2〕熱加工車間的自然通風

②通風天窗的類型：矩形通風天窗和下沉式通風天窗。第十二章單層廠房設計〔2〕熱加工車間的自然通風：開敞式廠房第十二章單層廠房設計12.4單廠定位軸線的標注定位軸線：單層廠房定位軸線是確定廠房主要承重構件位置及其標志尺寸的基準線，同時也是廠房施工放線和設備定位的依據(jù)。第十二章單層廠房設計橫向定位軸線縱向定位軸線縱橫跨交接處定位軸線橫向定位軸線橫向定位軸線：標注廠房縱向構件如屋面板、吊車梁長度的標志尺寸、及其與屋架〔或屋面梁〕之間的相互關系。12.4單廠定位軸線的標注中間柱與橫向定位軸線的聯(lián)系橫向伸縮縫、防震縫與定位軸線的聯(lián)系山墻與橫線定位軸線的聯(lián)系橫向定位軸線1、中間柱與橫向定位軸線的聯(lián)系

12.4單廠定位軸線的標注屋架〔或屋面梁〕支承在柱子的中心線上，中間柱的橫向定位軸線與柱的中心線相重合。橫向定位軸線采用雙柱雙屋架，設兩條橫向定位軸線；兩柱的中心線應從定位軸線向縫的兩側各移600mm。兩條定位軸線間的插入距離A值，等于伸縮縫或防震縫的縫寬C。12.4單廠定位軸線的標注2、橫向伸縮縫、防震縫與定位軸線的聯(lián)系橫向定位軸線3、山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系〔1〕山墻為非承重墻時，橫向定位軸線與山墻內(nèi)緣重合，并與屋面板的端部形成“封閉〞式聯(lián)系。端部柱的中心線從橫向定位軸線內(nèi)移600mm。12.4單廠定位軸線的標注橫向定位軸線3、山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系第十二章單層廠房設計橫向定位軸線(2)山墻為承重墻時，

墻體內(nèi)緣與橫向定位軸線的距離為λ。3、山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系12.4單廠定位軸線的標注返回縱向定位軸線縱向定位軸線----用來標注廠房橫向構件如屋架〔屋面梁〕長度的標志尺寸和確定屋架、排架柱等構件的相互關系。標注原那么----使廠房結構和吊車的規(guī)格協(xié)調(diào)，保證吊車與柱之間留有足夠的平安距離。1、外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系2、中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系

12.4單廠定位軸線的標注縱向定位軸線建筑設計應滿足下述關系式：L=LK+2e

a.封閉式結合的縱向定位軸線

b.非封閉式結合的縱向定位軸線12.4單廠定位軸線的標注1、外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系12.4單廠定位軸線的標注縱向定位軸線1、外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系封閉結合：構造簡單、施工方便、造價經(jīng)濟。非封閉結合：大噸位吊車返回縱向定位軸線1〕平行等高跨：a.設單柱和一條定位軸線b.設單柱和兩條定位軸線〔非封閉結合〕12.4單廠定位軸線的標注2、中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系12.4.2縱向定位軸線〔2〕平行不等高跨12.4單廠定位軸線的標注2、中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系返回縱橫跨連接處柱與定位軸線的聯(lián)系縱橫跨連接處設雙柱、雙定位軸線12.4單廠定位軸線的標注定位軸線是確定廠房主要承重構件位置及其標志尺寸的基準線，同時，也是施工放線和設備安裝的依據(jù)。橫向定位軸線標注縱向構件如屋面板、吊車梁的長度；縱向定位軸線標注屋架的跨度。定位軸線是封閉結合還是非封閉結合的關鍵是保證吊車能平安運行，應滿足k值的要求，k值的大小又取決于吊車噸位?？v向定位軸線確實定，應根據(jù)吊車噸位、封墻位置，確定插入距A、聯(lián)系尺寸D、墻體厚度B、變形縫寬度C。定位軸線小結第十一章工業(yè)建筑例題：1.以下圖為機械加工廠金工車間平面示意圖，B跨高于A跨，試繪出節(jié)點①剖面節(jié)點大樣，圖中應表示出縱向定位軸線與封墻、柱、屋架的關系。12.4單廠定位軸線的標注例題：2.某裝配式單層廠房為一跨〔跨度為18m