第13章单层厂房设计

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1、第十二章 单层厂房设计,目的要求： 1、使学生了解生产工艺与厂房平、立、剖面之间的设计关系； 2、掌握柱网的确定方法及轴线的定位； 3、熟悉生活间的布置、剖面的各部分高度的确定、立面处理的方法。 教学内容：,上一张,下一张,主 页,退 出,12.1 单层厂房的组成,1、房屋的组成 A、生产工段 B、辅助 C、库房部分 D、行政办公生活用房,单层厂房的组成（图13-1）,2、构件的组成 A、横向排架：基础、柱、屋架（屋面梁） B、纵向连系构件：基础梁、连系梁、圈梁、吊车梁； C、支撑系统：屋架支撑、柱间支撑； 3、围护结构 外墙、屋顶、地面、门窗、天窗,12.2 单层厂房平面设计,设计内容： 1

2、、总平面设计 2、平面的形式 3、柱网的选择 4、生活间的设计,12.2.1 总平面的设计,考虑内容： (一)人、物流组织的影响（图12-2） (二)地形的影响（图12-3） (三)气候的影响,12.2.2、生产工艺和建筑平面 设计的关系,1、生产工艺平面图的内容： A、生产工艺流程的组织； B、生产和起重运输设备的选择和布置； C、工段的划分； D、厂房面积的大小以及生产工艺对厂 房建筑设计的要求。,下一张,主 页,退 出,上一张,2、厂房平面设计的要求：,A、首先满足生产工艺的要求，同时在设计中应使厂房平面形式规整、合理、简单以便减少占地面积、节能和简化构造处理； B、厂房的建筑参数应符合

3、厂房建筑模数协调标准，使构件的生产满足工业化生产的要求；,下一张,主 页,退 出,上一张,2、厂房平面设计的要求：,C、选择技术先进和经济合理的柱网使厂 房具有较大的通用性； D、正确地解决厂房的采光和通风； E、合理地布置有害工段及生活用室； F、妥善处理安全疏散及防火措施。,下一张,主 页,退 出,上一张,二、平面形式及其特点,影响厂房平面轮廓形式的因素： （1）生产工艺流程的影响 A、直线布置（图12-5a） B、平行布置（图12-5b） C、垂直布置（图12-5c） （2）生产状况的影响； （3）生产设备布置的影响；,下一张,主 页,退 出,上一张,12.2.3 运输设备与平面的关系,

4、常用的： 1、单轨悬挂吊车 2、梁式吊车（分悬挂式和支承式） 3、桥式吊车 特殊情况下： 龙门式起重机、悬臂吊车、转臂吊车,12.2.4 单层厂房平面轮廓形式：,一般形式：矩形、方形等； 特殊形式：L形、形、形等；,下一张,主 页,退 出,上一张,（一）矩形平面,1.1 跨度平行布置： 适用于直线式的生产工艺流程和往复式的生产工艺流程 特点： 各段之间靠得较紧，运输路线短捷，工艺联系紧密，工程管线较短； 形式规整,占地面积少； 结构构造简单,造价低,施工快； 室内采光通风容易解决。,下一张,主 页,退 出,上一张,1.2 跨度相垂直布置：,适用于垂直式的生产工艺流程 特点： 工艺流程紧凑，零部

5、件至总装配车间 的运输路线短捷； 在跨度垂交处结构、构造复杂，施工 麻烦。,下一张,主 页,退 出,上一张,不同平面形式的厂房造价比：,从建筑经济角度看：近于方形或方形的平面较优越,下一张,主 页,退 出,上一张,（二）L形、形、形平面,L形、形、形平面的特点： 厂房各部宽度不大，厂房周长较长，可在较长的外墙上设置门窗，室内采光通风条件好； 纵横跨垂交,要垂交处构件类型增多,构造复杂，需设防震缝； 外墙长度较长，造价及维修费用较高，室内各种工程管线较长。,下一张,主 页,退 出,上一张,12.2.5、柱网的选择,一、 柱网的概念： 承重结构柱子在平面上排列所形成的网格 二、跨度和柱距,下一张,

6、主 页,退 出,上一张,柱网的设计要求：,1、满足生产工艺提出的要求 2、遵守厂房建筑模数协调标准 3、调整和统一柱网 4、尽量扩大柱网，提高厂房的通用性,下一张,主 页,退 出,上一张,柱网的设计要求：,扩大柱网能提高厂房的通用性 扩大柱网能扩大生产面积，节约用地 扩大柱网能加快建设速度 扩大柱网能提高吊车的服务范围,下一张,主 页,退 出,上一张,（一）柱网尺寸的确定,1、跨度尺寸的确定 A、生产设备的大小及布置 B、车间内部通道 C、厂房建筑模数协调标准的要求,下一张,主 页,退 出,上一张,工艺设计中应考虑如下因素：, 设备大小 设备布置方式 交通运输所需空间 生产操作及检修所需空间,

7、下一张,主 页,退 出,上一张,根据厂房建筑模数协调标准规定：,凡跨度等于或小于18m时应采用3m倍数(30M数列)； 即: 9m, 12m, 15m, 18m 大于18m时应采用6m倍数(60M数列)； 即: 18m, 24m, 30m, 36m 除工艺布置上有特殊要求外,一般不采用21m, 27m和33m等跨度尺寸,下一张,主 页,退 出,上一张,2、柱距尺寸的确定,根据厂房建筑模数协调标准规定： 柱距采用扩大模数60M数列； 即: 6m, 12m； 抗风柱柱距宜采用扩大模数15M数列。,下一张,主 页,退 出,上一张,3、在我国建筑实践中常用的柱 网尺寸,在有起重量不大于5T的悬挂式吊车

8、和无吊车的厂房为： 618m，624m，1218m，1224m， 在有桥式吊车的厂房中，起重量大于50T时为： 618m，624m，630m，636m，1218m，1224m，1230m，1236m,下一张,主 页,退 出,上一张,3、在我国建筑实践中常用的柱 网尺寸,经过经济比较，也可选用69m，612m，615m，621m,627m 砖木结构常用 3m, 3.6m, 4m柱距 一般来说:不管有无吊车,18m和24m两个跨度适应性较强,下一张,主 页,退 出,上一张,4、方形柱网,灵活车间 常用尺寸:1212m,1818m,2424m,下一张,主 页,退 出,上一张,12.2.6 生活间设计

9、,1生活间的组成及设备布置 (1)生产卫生用房 包括浴室、厕所、存衣室、盥洗室等。我国卫生部主编的工业企业设计卫生标准（TJ3679），将一般工业企业按卫生特征分为四级，每一级都有它最基本的生产卫生用房。,12.2.6 生活间设计,(2)生活福利用房 包括休息室、女工卫生室、吸烟室、厕所、饮水间、小吃部、保健室等。厕所内的大小便器按规范和有关规定计算。浴室、盥洗室、厕所的设计计算人数按最大班工人总数的93%计算。 (3)行政办公用房 包括党、政、工、团办公室及会议室、值班室、计划调度室等。 (4)生产辅助用房 包括工具室、材料库、计量室等。,生活间设计原则,(1)生活间应尽量布置在车间主要人流

10、出入口处，且与生产操作地点有方便的联系，并避免工人上、下班时的人流与厂区内主要运输线（火车、汽车等）的交叉，人数较多集中设置的生活间以布置在厂区主要干道两侧且靠近车间为宜。 (2)生活间应有适宜的朝向，使之获得较好的采光、通风和日照。同时，生活间的位置也应尽量减少对厂房天然采光和自然通风的影响。,生活间设计原则,（3)生活间不宜布置在有散发粉尘、毒气及其他有害气体车间的下风侧或顶部，并尽量避免噪声振动的影响，以免被污染和干扰。 (4)在生产条件许可及使用方便的情况下，应尽量利用车间内部的空闲位置设置生活间，或将几个车间的生活间合并建造，以节省用地和投资。 (5)生活间的平面布置应面积紧凑，人流

11、通畅，男女分设，管道尽量集中。 (6)建筑形式与风格应与车间和厂区环境相协调。,3.生活间的布置形式,布置形式有三种： (1)毗连式生活间 (2)独立式生活间 (3)厂房内部式生活间：布置方式有很多，书上介绍了4种。,生活间的布置,毗连式 内部式,生活间的布置,4、毗连式生活间与车间沉降缝的构造,1、H生H厂，毗连墙属于生活间，缝在毗连墙和厂房之间。 2、H厂H生，毗连墙属于厂房，缝在毗连墙和生活间之间。,12.3 单层厂房剖面设计,主要从空间上满足生产工艺的要求,12.3.1 厂房高度的确定,厂房高度的定义：室内地面至柱顶（或斜屋盖最低点，或下沉式屋架下弦底面）的距离 (1)无吊车厂房 柱顶

12、标高通常是根据最大生产设备的高度和其使用、安装、检修时所需的净空高度确定的。同时，必须考虑采光和通风的要求，以及避免由于单层厂房跨度大，高度低时给空间带来的压抑感。一般不低于3.9m，柱顶标高应符合300mm的整数倍，若为砖石结构承重，柱顶标高应为100mm的倍数。,有吊车厂房的高度,(2)有吊车厂房 有吊车厂房的柱顶标高可按下式计算求得： 柱顶标高 H=H1+H2 轨顶标高 H1=h1+h2+h3+h4+h5 轨顶至柱顶高度 H2=h6+h7 柱顶标高应符合300mm的数倍，轨顶标高为600mm的倍数。,12.3.1 厂房高度的确定,2.室内外地坪标高的确定,厂房室内外地坪的标高是在厂区总平

13、面设计时确定的，室内外高差的大小应考虑方便运输，防止雨水侵入等因素，常取150200mm，并在室外入口处设置坡道。 在地形较平坦的情况下，整个厂房地坪一般取一个标高，相对标高定为0.000。当厂房内地坪有两个以上不同高度的地坪面时，主要地坪面的标高为0.000。,3. 厂房高度的调整,(1) 在厂房高低不齐的多跨厂房中，提高低跨高度，变高低跨为等高跨。 1）在采暖和不采暖的多跨厂房中，当高差值等于或小于1.2m时，不宜设高度差； 2）在不采暖的厂房中，当一侧仅有一低跨且高差不大于1.8m时，也不宜设置高度差。,3. 厂房高度的调整,(2)在工艺条件允许的情况下，把高大设备布置在两榀屋架之间，利

14、用屋顶空间起到缩短柱子长度的作用，从而降低了厂房高度 (3)在厂房内部有个别高大设备或需高空间操作的工艺环节时，可采取降低局部地面标高的方法，从而减小厂房空间高度。,剖面空间的利用,12.3.2 天然采光,1.天然采光的基本要求 (1)满足采光系数最低值的要求 (2)满足采光均匀度的要求 (3)避免在工作区产生眩光 几个概念： 采光系数：室内工作面上某一点的照度与同时间露天长度上照度的百分比。 照度：单位面积上所能接受的光通量的多少。用勒克斯表示。 光通量：人眼所能感受的辐射能量。用流明表示。 采光均匀度：工作面上的采光系数最低值与平均值之比。,确定采光系数示意,采光系数：C=(EN/EW)x

15、100%,2. 采光方式及布置,(1)采光方式 1）侧窗采光：即采光口布置在厂房的侧墙上。 2)顶部采光：即在屋顶处设置天窗。 3)混合采光：当厂房很宽，侧窗采光不能满足整个厂房的采光要求时，则须在屋顶上开设天窗，即采用混合采光的方式。,厂房采光的方式,高侧窗与低侧窗示意,2. 采光方式及布置,(2)采光天窗的形式和布置 1）矩形天窗：是沿跨间纵向升起局部屋面，在高低屋面的垂直面上开设采光窗而形成的，是我国单层工业厂房应用最广的一种天窗形式，其采光特点与侧窗采光类似，具有中等照度。 2）锯齿形天窗：是将厂房屋盖做成锯齿形，在两齿之间的垂直面上设采光窗而形成的。 3）横向下沉式天窗：是将相邻柱距

16、的屋面板上下交错布置在屋架的上下弦上，通过屋面板位置的高差作采光口形成的。 4）平天窗：是在屋面板上直接设置采光口而形成的。,采光天窗的形式,2. 采光方式及布置,3.采光面积的确定 采光面积一般是根据厂房的采光、通风、立面设计等综合因素来确定的。 首先大致确定窗户面积，然后根据厂房对采光的要求进行计算校核，验证其是否符合采光标准。 我国采光等级分5级。,12.3.3 自然通风,1.自然通风的基本原理 (1)热压作用：利用室内外冷热空气产生的压力差进行通风的方式。 (2)风压作用：利用风吹在建筑物上产生的空气压力差进行通风的方式。,热压作用下的通风,风压作用,2.厂房的自然通风,(1)冷加工车间的自然通风 冷加工车间无大的热源，室内余热量较小，利用门窗就可以满足室内通风换气的要求。 由于室内外温差小，组织自然通风时可结合工艺与总平面设计进行，尽量使厂房