1、第十二 章單層廠房設計,學習目標與要求 1. 了解、掌握單層廠房排架結構的構件組成。2. 認識、理解單層廠房平面、立面、剖面設計的主要內(nèi)容。3. 重點掌握單層廠房采光、通風設計的基本原理。4. 重點掌握單層廠房定位軸線劃分的方法。5. 初步認識單層廠房立面設計及內(nèi)部空間處理的特點。,教學主要內(nèi)容 12.1單層廠房組成 12.2 單層廠房平面設計 12.3 單層廠房剖面設計 12.4 單層廠房定位軸線 12.5 單層廠房立面及內(nèi)部空間設計,重點與難點 1.單層廠房的組成 2.單層廠房的構件件組成 3.單層廠房的柱網(wǎng)選擇 4.橫向定位軸線 5.縱向定位軸線,12.1單層廠房組成,單層廠房的房屋組成

2、 單層廠房的構件組成,第十二 章單層廠房設計,一.單層廠房組成,生產(chǎn)房間是工廠生產(chǎn)的其本管理單位，它一般由四部分組成： 生產(chǎn)工段(也稱生產(chǎn)工部)輔助工段庫房部分行政辦公生活用房 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。,12.1單層廠房組成,二.單層廠房的構件的組成,承重結構a.橫向排架：基礎、柱、屋架（或屋面梁）b.縱向聯(lián)系構件：基礎梁、連系梁、圈梁、吊車梁等。c.支撐系統(tǒng)：屋架支撐、柱間支撐等。 圍護結構:外墻、屋頂、地面、門窗、天窗等。 其他:隔斷、作業(yè)梯、檢修梯等。單層廠房裝配.,12.2 單層廠房平面設計,1.總平面對平面設計的影響 2.平面設計與生產(chǎn)工藝的關

3、系 3.平面設計與運輸設備的關系 4.單層廠房常用平面形式 5.單層廠房柱網(wǎng)選擇 6.廠房生活間設計,第十二 章單層廠房設計,一、總平面對平面設計的影響,一般工廠主要是由建筑物和構筑物所組成。 廠區(qū)人流、貨流組織對平面設計的影響 地形的影響 地形對廠房平面形式有直接影響。見圖鑄工車間橫剖面。 氣象條件的影響 主要影響因素有兩個：一是日照，二是風向。,12.2 單層廠房平面設計,生產(chǎn)工藝是工業(yè)建筑設計的重要依據(jù)之一 。 一個完整的工藝平面圖，主在包括五個內(nèi)容： 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、性質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格等確定生產(chǎn)工藝流程； 生產(chǎn)設備和起重運輸設備的選擇和布置； 劃分車間內(nèi)部各生產(chǎn)工段及其所占面積； 初步擬定廠

4、房跨度數(shù)、跨度及長度； 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。,二、平面設計與生產(chǎn)工藝的關系,12.2 單層廠房平面設計,單層廠房里，工藝流程基本上是通過水平生產(chǎn)運輸來實現(xiàn)的。平面設計必須滿足工藝流程及布置要求，使生產(chǎn)線路短捷、不交叉、少迂回，并具有變更布置的靈活性。 例：以機械工廠的金工裝配車間為例，介紹平面組合與生產(chǎn)工藝的關系金工裝配車間的工藝流程見下圖。,1.生產(chǎn)工藝流程的影響,12.2 單層廠房平面設計,根據(jù)工藝要求，金工裝配車間一般包括兩個主要生產(chǎn)工段。機械加工工段：對鑄、鍛件等金屬毛坯進行車、銑、刨、鏜、鉆、磨等加工過程，使成為機器產(chǎn)品中的零件(如齒輪和軸等)

5、。裝配工段：將機械加工工段已加工好的零件按一定生產(chǎn)程序裝配成部件(如發(fā)動機等)；或進一步將零、部件進行總的裝配成為機械產(chǎn)品(如汽車和拖拉機等)。一般有如下三種組合方式：,12.2 單層廠房平面設計,生產(chǎn)設備的大小和布置方式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。 例：見圖機械加工裝配車間的生產(chǎn)工藝流程,3.生產(chǎn)設備布置的影響,2.生產(chǎn)狀況的影響,不同性質(zhì)的廠房，在生產(chǎn)操作時會出現(xiàn)不同的生產(chǎn)狀況。,12.2 單層廠房平面設計,根據(jù)生產(chǎn)工藝流程平面圖而設計的建筑平面圖。,機械加工裝配車間平面圖,12.2 單層廠房平面設計,三、平面設計與運輸設備的關系,（1）吊

6、車 輕型吊車（Q5t）單軌懸掛吊車是在屋頂承重結構下部懸掛梁式鋼軌，軌梁布置為直線或可轉彎的曲線，在軌梁上設有可移動的滑輪組(或稱神仙葫蘆)，沿軌梁水平移動，利用滑輪組升降起重。起重量一般在3 t以下，最多不超過5 t。有手動和電動兩種類型。,1.起重運輸設備的類型,12.2 單層廠房平面設計,梁式吊車（Q5t） 梁式吊車包括懸掛式與支承式兩種類型。 懸掛式是在屋頂承重結構下懸掛鋼軌，鋼軌布置為兩行直線，在兩行軌梁上設有可滑行的單梁。見下圖左 支承式是在排架拄上設牛腿，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范圍內(nèi)均可起吊重

7、物。見下圖右梁式吊車起重量一般不超過5 t，有電動和手動兩種。,12.2 單層廠房平面設計,橋式吊車 起重量從5 t至數(shù)百噸不等。 起重時為電動。吊車上設有駕駛室，常設在橋架一端或根據(jù)要求確定其位置 通常是在廠房排架柱上設牛腿，牛腿上擱吊車梁，吊車梁上安裝鋼軌，鋼軌上放置能滑行的雙榀鋼橋架(或板梁)，橋架上支承小車；小車能沿橋架滑移，并有供起重的滑輪組。在橋架與小車行走范圍內(nèi)均可起吊重物。,12.2 單層廠房平面設計,（2）其它運輸設備,廠房內(nèi)除吊車外還有多種可用起重設備見圖 地面軌道交通 根據(jù)需要，廠房內(nèi)外還會采用火車、汽車、電瓶車、手推車、各式地面起重車、懸鏈、普通輸送帶、氣墊式輸送帶、磁

8、力式輸送帶、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 單層廠房平面設計,龍門超重機,運輸設備實例,（1）起重運輸設備影響廠房的平面布置和平面尺寸。見機械加工裝配車間平面圖 （2）如廠房內(nèi)要求進入火車車皮，則應在平面圖上布置鐵軌。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。,2.起重運輸設備與廠房平面設計的關系,12.2 單層廠房平面設計,單跨平面是構成其它平面形式的基本單位。 平行多跨組合平面適用于直線式的生產(chǎn)工藝流程。 垂直跨組合平面適用于垂直式的生產(chǎn)工藝流程。 正方形平-此種平面形式經(jīng)濟方面較優(yōu)越。 見圖(a、b、c、d、e)。,1是伸縮縫,四.單層

9、廠房常用平面形式,1.矩形平面,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條件等。,12.2 單層廠房平面設計,幾種不同平面形式的經(jīng)濟比較,平面形式不同廠房造價比/% 注：建筑面積均為5000 m2左右,12.2 單層廠房平面設計,特點：外墻較長，廠房各跨寬度不大，外墻上可多設門窗，使廠房內(nèi)有較好的自然通風和采光條件；在垂直相交處結構、構造處理均較復雜；廠房內(nèi)各種管線較長，故造價較高。見右圖(f、g、h、,j),1伸縮縫 2標準單元 3連接體,2.L、形平面,3.天井式（圖）、單元式（圖）,12.2 單層廠房平面設計,五.柱網(wǎng)選擇

10、,柱網(wǎng)的尺寸是由柱距和跨度組成。見單層廠房柱網(wǎng)尺寸示意圖。必須符合國家規(guī)范BJ 6-86廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準的有關規(guī)定。 柱網(wǎng)柱子地平面上排列所形成的網(wǎng)格。 柱距（B）橫向定位軸線間的距離。 跨度（L）縱向定位軸線間的距離。 柱網(wǎng)選擇實際上就是選擇廠房的跨度和柱距。,12.2 單層廠房平面設計,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： 當屋架跨度18 m時，采用擴大模數(shù)30 M的數(shù)列 當屋架跨度18 m時，采用擴大模數(shù)60 M的數(shù)列 當工藝布置有明顯優(yōu)越性時，跨度尺寸亦可采用21 m,27 m,33 m。,1. 柱網(wǎng)尺寸的確定,

11、跨度尺寸的確定,12.2 單層廠房平面設計,柱距尺寸的確定,我國單層工業(yè)廠房設計主要采用裝配式鋼筋混凝土結構體系，其基本柱距是6 m。相應的結構構件如基礎梁、吊車梁、連系梁、屋面板、橫向墻板等，均已配套成型。 柱距尺寸還受到材料的影響，當采用磚混結構的磚柱時，其柱距宜小于4 m，可為3.9 m,3.6 m,3.3 m。,12.2 單層廠房平面設計,為了使廠房具有相應的靈活性和通用性，宜采用擴大柱網(wǎng)。常用擴大柱網(wǎng)(跨度柱距)為1212、1512、1812、2412、1818、2424（m）等。12 m柱距在工程中的應用通常有帶托架和不帶托架兩種方案。此外，在擴大柱網(wǎng)中還有正方形或趨近正方形柱網(wǎng)，

12、常用尺寸為1212、1818、2424（m）等。 優(yōu)點是：（1）提高廠房面積的利用率 見圖擴大柱網(wǎng)與設備布置 （2）有利于大型設備的布置和產(chǎn)品的運輸。 （3）適應生產(chǎn)工藝變更及生產(chǎn)設備更新的要求。 （4）減少構件數(shù)量，但增加了構件重量，見下表。 （5）減少柱基礎土石方工程量。,2.擴大柱網(wǎng),矩形平面144 m24 m 單層廠房各柱網(wǎng)構件數(shù)量比較,12.2 單層廠房平面設計,目前擴大柱網(wǎng)采用最多的是12M柱距，在工程中的應用通常有帶托架和不帶托架兩種方案。 帶托架方案在多跨廠房中，邊列柱為6M，中列采用12M托架，屋架間距仍是6M除托架處鐵柱與基礎外，其余構件都是6M柱距可選統(tǒng)一構件。 無托架方

13、案中柱、邊列柱均采用12M柱距，優(yōu)點：結構形式簡單，施工方便，數(shù)量少，類型少有利于建筑工業(yè)化；技術經(jīng)濟指標也比較優(yōu)越。,1 一屋架； 2 一托架梁； 3 一柱距為 12m 的內(nèi)列柱 4 一柱距為 6m 的邊列柱； 5 一長度為 6m 的屋面板,12m 柱距,12.2 單層廠房平面設計,此外，在擴大柱網(wǎng)中還有正方形或趨近正方形柱網(wǎng)，常用尺寸為1212、1818、2424（m）等。見圖方形柱網(wǎng)廠房,12.2 單層廠房平面設計,六. 生 活 間,生產(chǎn)衛(wèi)生用室：浴室、存衣室。生活衛(wèi)生用室：休息室、吸煙室、廁所、女工衛(wèi)生室、小吃部、保健站等。行政辦公室：辦公室、會議室、學習室、值班室、計劃調(diào)度室等。生產(chǎn)

14、輔助用室：工具室、材料庫、計量室等。,1.生活間的組成,2.生活間的布置,生活間的位置應便于職工上下班；避免生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害物質(zhì)及高溫的影響；盡量減少對廠房天然采光和自然通風的影響；有利于地面、地下及高空各種管線的布置，不妨礙廠房的擴建；生活間的造型及色彩應與廠房統(tǒng)一協(xié)調(diào)。生活間的布置方式有三種： 毗連式生活間 獨立式生活間 廠房內(nèi)部式生活間,12.2 單層廠房平面設計,位于廠房外部不同位置的生活間鳥瞰圖,12.2 單層廠房平面設計,毗連式生活間,毗連式生活間是緊靠廠房外墻(山墻或縱墻)布置的生活間。 毗連式生活間和廠房的結構方案不同，荷載相差大，應設置沉降縫。處理方案有兩種。見圖。,12.2

15、 單層廠房平面設計,獨立式生活間,獨立式生活間是距廠房一定距離、分開布置的生活間。獨立式生活間適用于散發(fā)大量生產(chǎn)余熱、有害氣體及易燃易爆炸的車間。獨立式生活間與車間的連接方式有三種。 走廊連接見下圖,12.2 單層廠房平面設計,天橋連接,地道連接,12.2 單層廠房平面設計,廠房內(nèi)部式生活間,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)。只要在生產(chǎn)工藝和衛(wèi)生條件允許的情況下，均可采用這種布置方式。優(yōu)點：使用方便、經(jīng)濟合理、節(jié)省建筑面積和體積的。缺點：只能將生活間的部分房間布置在車間內(nèi)，如存衣室、休息室等，車間的通用性也受到限制。內(nèi)部式生活間有下列幾種布置方式： 在邊角、空余地段

16、布置生活間。 在車間上部設夾層。夾層可支承在柱子上，也可以懸掛在屋架下。 利用車間一角布置生活間。 在地下室或半地下室布置生活間。但是需要設置機械通風、人工照明，且構造復雜、費用較高，故一般較少采用。,12.2 單層廠房平面設計,12.3 單層廠房剖面設計,廠房高度的確定 廠房的天然采光 廠房的自然通風,第十二 章單層廠房設計,一、廠房高度的確定,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。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。,1.柱頂標高的確定,按最大生產(chǎn)設備及其使用、安裝、檢修時所需

17、凈空高度確定；同時兼顧采光和通風，一般不低于4m。根據(jù)廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準的規(guī)定，應符合300mm的倍數(shù)。,無吊車廠房,12.3 單層廠房剖面設計,有吊車廠房,有吊車廠房高度的確定柱頂標高 H = H1 + H2 軌頂標高 H1= h1+ h2+ h3 + h4 + h5 軌頂至柱頂高度 H2 = h6 + h7,2一般為400 mm500 mm 4一般1m。 7小車頂面至屋架下弦底面之間的安全距離，應考慮到屋架的撓度、廠房可能不均勻沉陷等因素，最小尺寸為220 mm，濕陷黃土地區(qū)一般不小于300 mm。如果屋架下弦懸掛有管線等其它設施時，還需另加必要的尺寸。,根據(jù)廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準的規(guī)定，

18、柱頂標高H 應為300 mm的倍數(shù)，H1取600mm為倍數(shù)。,12.3 單層廠房剖面設計,在多跨廠房中由于廠房高低不齊，使結構和構造復雜化，增加造價，見圖高低跨處的構造處理。,12.3 單層廠房剖面設計,高差在什么范圍內(nèi)宜將低跨提高？ 根據(jù)廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準的規(guī)定： 在采暖和不采暖的多跨廠房，當高差值等于或小于1.2m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1.8m時，也不宜設高度差。見圖某金工車間剖面方案。,12.3 單層廠房剖面設計,確定廠房高度時，應在不影響生產(chǎn)使用的前提下，充分發(fā)掘建筑空間的潛力，降低建筑造價。 降低局部地面見圖某變壓器修理工段剖面。 利用屋加的空間見圖利用屋架空間布置設備 局部提高空間 利用走道空間,2.剖面空間的利用,12.3 單層廠房剖面設計,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150mm200mm，常用坡道連接。 在山地建廠時，應結合地形，因地制宜。,3.室內(nèi)地坪標高的確定,當廠房跨度平行于等高線布置時,見圖a選礦廠、b鑄工車間。,12.3 單層廠房剖面設計,當廠房跨度垂直于等高線布置時,見圖a鑄工車間縱剖面、b木工車間縱剖面。,12.3 單層廠房剖面設計,二、天然采光,室內(nèi)工作面上某一點的照度與同時