-单层厂房设计培训讲学

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1、單層廠房設計,12.1單層廠房組成 12.1.1房屋的組成 四個部分： (1)生產工段(也稱生產工部)， 是加工產品的主體部分 (2)輔助工段， 是為生產工段服務的部分； (3)庫房部分， 是存放原料、材料、半成品、成品的地方； (4)行政辦公生活用房。 每幢廠房的組成應根據： 生產的性質、規模、總平面佈置等因素來確定。,12.1.2構件的組成 1、承重結構 圖12-1 排架結構包括下列幾部分承重構件： (1)橫向排架： 由基礎、柱、屋架(或屋面梁)組成。 (2)縱向連系構件： 由基礎梁、連系梁、圈梁、吊車梁等組成。 與橫向排架構成骨架，保證廠房的整體性和穩定性。 縱向構件承受作用在山牆上的風

2、荷載及吊車縱向制動力，並將它傳遞給柱子。 (3)支撐系統 屋架、柱間支撐。保證廠房剛度 2、圍護結構 包括外牆、屋頂、地面、門窗、天窗等。 3、其它：如隔斷、作業梯、檢修梯等。,12.2單層廠房平面設計,單層廠房的平面設計主要研究問題: (1)總平面對平面設計的影響； (2)平面設計與生產工藝的關係； (3)平面設計與運輸設備的關係； (4)單層廠房常用平面形式； (5)柱網選擇； (6)生活間設計。,I 2.2.1.1廠區人流、貨流對平面設計的影響,平面設計應考慮： 工廠生產工藝流程的組織和貨運的組織。 生產廠房與生產廠房之間，生產廠房與倉庫之間，有人流和貨流的聯繫， 聯繫影響廠房平面設計中

3、：門的位置、數量和尺寸， 要求： 廠房的出人口位置-方便原材料和成品的運進、運 門的尺寸-滿足運輸工具安全通行的要求。 人流出入口或廠房生活間-靠近廠區人流主幹道， 方便職工上下班。 設計時盡可能：減少人流和貨流的交叉迂回， 運行路線要通暢、短捷。 圖12-2，生活間的位置緊靠廠區主幹道， 人、貨流路線分工明確。,12.2.1.2地形的影響,地形對廠房平面形式有直接影響， 只要工藝條件允許, 廠房平面形式應根據地形條件作適當的調整， 使之與地形相適應。 工藝允許時， 廠房還可跨等高線佈置在階梯形臺地上，圖12-3。 目的： 減少挖填土方量， 適應利用物料自重進行運輸的生產需要。,12.2.1.

4、3氣象條件的影響,主要影響因素： 1、日照，2、風向。 我國溫帶和亞熱帶地區，理想的朝向應該是： 南北向 保證：夏季室內不受陽光照射，易於進風， 方法：1、廠房寬度不宜過大，最好平面採用長條形， 2、朝向接近南北向， 3、廠房長軸與夏季主導風向垂直或大於45度。 4、形、形平面的開口朝向迎風面。 在側牆上開設窗子和大門。 朝向與主導風向有矛盾時，應根據主要要求選擇。 寒冷地區， 廠房的長邊應平行於冬季主導風向， 在迎風面的牆面上少開或不開門窗， 避免寒風對室內氣溫的影響,12.2.2平面設計與生產工藝的關係,工業建築設計在工藝設計及工藝佈置的基礎上進行。 生產工藝是工業建築設計的重要依據。 完

5、整的工藝平面圖內容： 根據生產的規模、性質、產品規格等確定的生產工藝 流程； 選擇和佈置生產設備和起重運輸設備； 劃分車間內部各生產工段及其所占面積； 初步擬定廠房的跨問數、跨度和長度； 提出生產對建築設計的要求，如採光、通風、防震、防塵、防輻射等。,平面設計受生產工藝的影響表現方面： 1、 生產工藝流程的影響 生產工藝流程是指某一產品的加工製作過程， 平面設計必須使生產線路： 短捷、不交叉、少迂回，具有變更佈置的靈活性。 金工裝配車間的工藝流程如圖12-4所示。 根據工藝要求，金工裝配車間一般包括機械加工和裝配兩個主要生產工段。 機械加工工段的生產任務是 對鑄、鍛件等金屬毛坯進行 車、銑、刨

6、、鏜、鑽、磨等加工過程， 使之成為機器產品中的零件(如齒輪和軸等)。 裝配工段的生產任務是 將機械加工工段已加工好的零件 按一定生產程式裝配成部件(如發動機等)； 或進一步將零、部件進行總的裝配成為機械產品(如汽車和拖拉機等)。,金工車間三種組合方式： (1)直線佈置 裝配工段佈置在加工工段的跨間延伸部分。 毛坯由廠房一端進入，成品則由另一端運出， 生產線為直線形。 零件可直接用吊車運送到加工和裝配工段， 生產線路簡捷，連續性好。 運用於：規模不大，吊車負荷較輕的車間。 採用這種佈置的廠房平面可全部為平行跨， 特點：建築結構簡單，擴建方便。 缺點：跨數較少時，會形成窄條狀平面， 廠房外端面大，

7、土建投資不夠經濟。,(2)平行佈置：(圖12-5(a)。 加工與裝配兩個工段佈置在互相平行的跨間中 零件從加工到裝配的生 產線路呈馬蹄形，運輸距離較長，須採用傳送帶、平板車或懸掛吊車等越跨運輸設備。 這種佈置方式常用於汽車、拖拉機等裝配車間， 平面也全為平行跨，同樣具有建築結構簡單，便於擴建等優點。 (3)垂直佈置：(圖12-5(c) 裝配工段佈置在與加工工段相垂直的橫向跨間內。 廠房平面雖因跨間互相垂直，建築結構較為複雜， 但在大、中型車間中由於工藝佈置和生產運輸有其優越 性，故應用也頗廣泛。 圖12-6是機械加工裝配車間的生產工藝流程。 圖12-7是根據圖12-6的生產工藝流程及工藝提出的

8、生產工藝流程平面圖而設計的建築平面圖。,2、生產狀況的影響 不同性質的廠房，在生產操作時會出現： 不同的生產狀況。 如機械加工裝配車間對採光有一定的要求 鑄工車間對通風、防塵有一定的要求 3、生產設備佈置的影響 生產設備的大小和佈置方式直接影響到： 廠房的平面佈局、 跨度大小和跨間數、 柱距尺寸等,12.2.3平面設計與運輸設備的關係,廠房內需設置起重運輸設備。 12.2.3.1起重運輸設備的類型 (1)吊車 吊車亦稱行車或天車，包括： 單軌懸掛吊車：如圖12-8(a)， 在屋頂承重結構下部懸掛梁式鋼軌， 軌梁佈置為直線或可轉彎的曲線， 在軌梁上沒有可移動的滑輪組(或稱神仙葫蘆)， 沿軌梁水準

9、移動，利用滑輪組升降起重。 起重量一般在3t以下，最多不超過5t。 有手動和電動兩種類型。,梁式吊車： 包括懸掛式與支承式兩種類型， 懸掛式(圖12-8(b)是: 在屋頂承重結構下懸掛鋼軌， 鋼軌佈置為兩行直線， 在兩行軌梁上沒有可滑行的單梁。 支承式如圖12-8(c)是: 在排架柱上設牛腿， 牛腿上設吊車梁， 吊車梁上安裝鋼軌， 鋼軌上設有可滑行的單梁 在滑行的單梁上裝有可滑行的滑輪組， 在單梁與滑輪組行走範圍內均可起吊重物。 梁式吊車起重量一般不超過5t，有電動和手動兩種。,橋式吊車(圖12-9、12-10)： 1、在廠房排架柱上設牛腿、 2、牛腿上擱吊車梁 3、吊車梁上安裝鋼軌， 4、鋼

10、軌上放置能滑行的雙棍鋼橋架(或板梁)， 5、橋架上支承小車； 小車能沿橋架滑移，並有供起重的滑輪組， 6、在橋架與小車行走範圍內均可起吊重物。 7、起重量從5t至數百噸不等。 8、起重時為電動。 9、吊車上設有駕駛室，設在橋架一端 此外，還有移動式懸貿吊車及固定式轉臂吊車， 如圖12-11(a)、(b)所示，可供輔助起重運輸用。,(2)其它運輸設備 在廠房亦可採用龍門式起重機，圖12-11(c)， 直接支承在地面上。 因其行駛緩慢，且占廠房地面較多， 不如前述吊車使用廣泛。 廠房內外還因生產不同和根據需要採用: 火車、汽車、電瓶車、手拉車、各式地面起重車、 懸鏈、普通輸送帶、氣墊式輸送帶、磁力

11、式輸送帶、 輸送輥道、管道、輸送器、進料機、升降機、提升機 等等運輸設備。,12.2.3.2起重運輸設備與廠房平面設計的關係 (1)起重運輸設備影響廠房的平面佈置和平面尺寸。 以圖12-7的機械加工裝配車間為例。 該車間的內部主要起重運輸設備為橋式吊車， 內部輔助運輸設備為轉臂吊車； 對外的運輸設備有機車、汽車及電瓶車， 車間平面的佈置與尺寸均與吊車、機車車皮、汽車及電瓶車相適應。 (2)如廠房內要求進入火車車皮， 應在平面圖上佈置鐵軌。 火車車皮進入處的門， 其尺寸必須適合車皮運行及安全要求。 平面設計時，必須考慮起重運輸設備的影響及要求。,12.2.4單層廠房常用平面形式,確定單層廠房平面

12、形式的因素： 生產規模大小、 生產性質、 生產特徵、 工藝流程佈置、 交通運輸方式 土建技術條件等。 單層廠房平面形式概括起來可分為： 一般和特殊兩種類型。 一般的平面形式是以矩形為主 圖12-12(a)、(b)、(c)、(d)、(e)。 特殊的平面形式有L、形平面 (圖12-12(f)、(g)、(h)。 此外還有天井式、單元式平面等 (圖12-12(i)、(J)。,矩形平面-最常用的平面形式。 12.2.4.1矩形平面 矩形平面中，最簡單的是由單跨組成。 它是構成其它平面形式的基本單位 組合方式隨生產工藝流程的佈置而異。 1、平行多跨組合的平面， 適用於直線式的生產工藝流程(圖12-12(a

13、)。 適用於往復式的生產工藝流程(圖l 2-12(b)、(c)。 優點是: 1、運輸路線簡捷工藝聯繫緊密， 2、工程管線較短；形式規整，占地面積少； 3、如整個廠房為等高等跨且軌頂標高相同時， 則結構、構造簡單，可取得施工快，造價低的效果。,2、跨度相互垂直佈置的平面(圖12-12(d)。 優點是： 工藝流程緊湊，運輸路線短捷。 缺點是： 跨度垂直相交處結構、構造處理較複雜。 當矩形平面縱橫邊長相等或接近， 就形成正方形或近似正方形平面。 從經濟方面分析此種平面形式較優越。如圖12-13 正方形、矩形與L形平面相比， 在面積相同的情況下， 矩形、L形平面週邊結構的周長比正方形長。 因此，正方形

14、平面廠房的造價較矩形、L形平面廠房的造價低，見表12-1。 正方形平面廠房由於外牆面積少， 冬季可以減少通過外牆的熱量損失，節省燃料； 夏季可以減少太陽輻射熱傳人室內，防暑降溫。,12.2.4.2 L、形平面 為使廠房有良好的自然通風條件， 迅速排除餘熱和煙塵。 廠房不宜太寬，應形成L形、形或形平面 (圖l 2-12(f)、(g)、(h)。 L、形三種平面形式的特點: 1、外牆較長，廠房各跨寬度不大， 2、外牆上可多設門窗， 使廠房內有較好的自然通風和採光條件， 3、在垂直相交處結構、構造處理均較複雜； 4、造價較矩形平面形式高。 原因：外牆較長， 廠房內各種管線也相應增長。,12.2.5柱網

15、選擇,承重結構柱子在平面上排列時所形成的網格就稱為柱網 柱網的尺寸是由： 柱距和跨度組成的。圖12-14是 柱距:相鄰兩柱之間的距離稱.B 跨度:指屋架或屋面梁的跨度. L 柱距和跨度尺寸必須符合國家規範 廠房建築模數協調標準(GBJ 686)的規定。 12.2.5.1柱網尺寸的確定 根據：生產工藝的特徵，綜合建築材料、結構形式、 施工技術水準、基地狀況、 經濟性以及有利於建築工業化 等因素確定。,(1)跨度尺寸的確定(圖12-15) 確定因素： 生產工藝中生產設備的大小及佈置方式。 車間內部通道的寬度。 滿足廠房建築模數協調標準要求， 根據、項所得的尺寸，調整符合模數制的要求。 當屋架跨度18m時，採用擴大模數30M的數列， 即跨度尺寸是：18m、15m、12m、9m及6m； 當屋架跨度18m時，採用擴大模數60M的數列， 即跨度尺寸是18m、24m、30m、36m、42m等。 當工藝佈置有明顯優越性時， 跨度尺寸亦可採用21m、27m、33m。,(2)柱距尺寸的確定 裝配式鋼筋混凝土結構體系， 其基本柱距是6m， 當採用磚混結構的磚柱時，其柱距宜小於4m， 可為3. 9m、3.6m、33m等。 12.2.5.2擴大柱網 就是擴大廠