廠房建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、第十六章單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求：1、了解單層廠房平面設(shè)計(jì)的基本容掌握生產(chǎn)工藝、運(yùn)輸設(shè)備與平面設(shè)計(jì)的關(guān)系。2、著重掌握廠房高度確定的原則和法，了解各種采光天窗的主要特點(diǎn)。3、了解廠房使用功能對(duì)廠房立面的影響以及單層廠房立面處理常采用的手法。第一節(jié)單層廠房平面設(shè)計(jì)一、總平面對(duì)平面設(shè)計(jì)的影響：1、廠區(qū)人流、貨流組織對(duì)平面設(shè)計(jì)的影響：廠區(qū)人流、貨流組織具體表現(xiàn)為原材料，成品和半成品的運(yùn)輸及人流進(jìn)出廠路線的組織。合理的設(shè)計(jì)布局不僅便使用，而且可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低工傷事故的發(fā)生率。廠區(qū)人流、貨流組織會(huì)直接影響廠房平面設(shè)計(jì)中門(mén)的位置、數(shù)量、尺寸等。2、地形的影響：廠區(qū)地形

2、對(duì)廠房平面形式有著直接的影響，特別是在山區(qū)建廠，為了減少土工程量，節(jié)約投資，加快施工進(jìn)度，只要工藝條件允，廠房平面形式應(yīng)根據(jù)地形條件做適當(dāng)調(diào)整。3、氣象條件的影響：廠區(qū)所在地區(qū)的氣象條件對(duì)廠房的平面形式和朝向有很大的影響。在炎熱地區(qū)，為使廠房有良好的自然通風(fēng)，并且避免室受照射，廠房寬度不宜過(guò)大，最好采用長(zhǎng)條形平面，朝向接近南北向，廠房長(zhǎng)軸與夏季主導(dǎo)風(fēng)向垂直或大于45°?？谛?、國(guó)形平面的開(kāi)口應(yīng)朝向迎風(fēng)面。并在側(cè)墻上開(kāi)設(shè)窗子和大門(mén)，大門(mén)在組織穿堂風(fēng)中有良好作用。若朝向與主導(dǎo)風(fēng)向有矛盾時(shí)，應(yīng)根據(jù)主要要求進(jìn)行選擇。寒冷地區(qū)，為避免風(fēng)對(duì)室氣溫的影響，廠房的長(zhǎng)邊應(yīng)平行冬季主導(dǎo)風(fēng)向，并在迎風(fēng)面的墻

3、面上盡量少開(kāi)門(mén)窗。二、平面設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝的關(guān)系：1、生產(chǎn)工藝流程的影響：(1)、直線布置：這種布置式適用于規(guī)模不大，吊車(chē)負(fù)荷較輕的車(chē)間。采用這種布置的廠房平面可全部為平行跨，具有建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擴(kuò)建便的優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)跨數(shù)較少時(shí)，會(huì)形成窄條狀平面，廠房外墻面大，土建投資不夠經(jīng)濟(jì)。(2)、平行布置：這種布置式常用于汽車(chē)、拖拉機(jī)等裝配車(chē)間，平面也全為平行跨，同樣具有建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。(3)、垂直布置：這種廠房平面雖因跨間互相垂直，建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但在大、中型車(chē)間中由于工藝布置和生產(chǎn)運(yùn)輸有其優(yōu)越性，故應(yīng)用也頗廣泛。2、生產(chǎn)特征的影響：不同性質(zhì)的廠房，在生產(chǎn)操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的生產(chǎn)特征，而生產(chǎn)特征

4、也會(huì)影響廠房的平面設(shè)計(jì)。有些車(chē)間(如機(jī)械工業(yè)的鑄鋼、鑄鐵、鍛工等車(chē)間)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)散發(fā)出大量的熱量、煙、粉塵等，此時(shí)平面設(shè)計(jì)應(yīng)使廠房具有良好的自然通風(fēng)。有些車(chē)間(如機(jī)械加工裝配車(chē)間)，生產(chǎn)是在正常的溫濕度條件下進(jìn)行的，室無(wú)大量余熱及有害氣體散發(fā)，但是該車(chē)間對(duì)采光有一定的要求(根據(jù)工業(yè)企業(yè)采光標(biāo)準(zhǔn)，要求m級(jí)采光)，在平面布置時(shí)，應(yīng)綜合考慮它所在地區(qū)的氣象條件、地形特征等，滿足采光和通風(fēng)的要求。還有些車(chē)間(如紡織車(chē)間)，生產(chǎn)環(huán)境對(duì)溫濕度、清潔度有格的要求，廠房常采用空氣調(diào)節(jié)裝置，所以廠房平面宜采用聯(lián)跨整片式，以減少空調(diào)負(fù)荷。3、生產(chǎn)設(shè)備布置的影響：生產(chǎn)設(shè)備的大小和布置式及設(shè)備的進(jìn)出和安裝要求直接

5、影響到廠房的平面布局、跨度大小和跨間數(shù)，同時(shí)也影響到大門(mén)尺寸和柱距尺寸等。4、運(yùn)輸設(shè)備的影響：吊車(chē)也稱行車(chē)，是單層廠房中被廣泛采用的起重設(shè)備，主要有三種類型。三、單層廠房常用的平面形式：廠房平面形式與工藝流程、生產(chǎn)特征、生產(chǎn)規(guī)模等有直接的關(guān)系。常用的平面形式有矩形、形、l形、n形、山形等。下面介紹最常用的平面形式。1、矩形平面：(1)、平行多跨組合平面(2)、跨度相互垂直布置組合平面2、l形、n形、山形平面：l、n、m形平面的特點(diǎn)是廠房各部分寬度不大，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)較長(zhǎng)，在外墻上可以多設(shè)門(mén)窗，使廠房室有良好的采光通風(fēng)，從而改善了室勞動(dòng)條件。四、生活間設(shè)計(jì)：1、生活間的組成及設(shè)備布置：(1)、生產(chǎn)

6、衛(wèi)生用房：包括浴室、廁所、存衣室、盥洗室等。我國(guó)衛(wèi)生部主編的工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(TJ3679),將一般工業(yè)企業(yè)按衛(wèi)生特征分為四級(jí)，每一級(jí)都有它最基本的生產(chǎn)衛(wèi)生用房。(2)、生活福利用房：包括休息室、女工衛(wèi)生室、吸煙室、廁所、飲水問(wèn)、小吃部、保健室等。廁所的大小便器按規(guī)和有關(guān)規(guī)定計(jì)算。浴室、盥洗室、廁所的設(shè)計(jì)計(jì)算人數(shù)按最大班工人總數(shù)的93%計(jì)算。(3)、行政辦公用房：包括黨、政、工、團(tuán)辦公室及會(huì)議室、值班室、計(jì)劃調(diào)度室等。(4)、生產(chǎn)輔助用房：包括工具室、材料庫(kù)、計(jì)量室等。2、生活間設(shè)計(jì)原則：(1)、生活間應(yīng)盡量布置在車(chē)間主要人流出入口處，且與生產(chǎn)操作地點(diǎn)有便的聯(lián)系，并避免工人上、下班時(shí)的人流

7、與廠區(qū)主要運(yùn)輸線(火車(chē)、汽車(chē)等)的交叉,人數(shù)較多集中設(shè)置的生活間以布置在廠區(qū)主要干道兩側(cè)且靠近車(chē)間為宜。(2)、生活間應(yīng)有適宜的朝向，使之獲得較好的采光、通風(fēng)和日照。同時(shí)，生活間的位置也應(yīng)盡量減少對(duì)廠房天然采光和自然通風(fēng)的影響。(3)、生活間不宜布置在有散發(fā)粉塵、毒氣及其他有害氣體車(chē)間的下風(fēng)側(cè)或頂部，并盡量避免噪聲振動(dòng)的影響，以免被污染和干擾。(4)、在生產(chǎn)條件可及使用便的情況下，應(yīng)盡量利用車(chē)間部的空閑位置設(shè)置生活問(wèn)，或?qū)讉€(gè)車(chē)間的生活間合并建造，以節(jié)省用地和投資。(5)、生活間的平面布置應(yīng)面積緊湊，人流通暢，男女分設(shè)，管道盡量集中。(6)、建筑形式與風(fēng)格應(yīng)與車(chē)間和廠區(qū)環(huán)境相協(xié)調(diào)。3、生活間的

8、布置形式：生活間的布置形式有三種：(1)、毗連式生活問(wèn)(2)、獨(dú)立式生活問(wèn)(3)、廠房部式生活問(wèn)第二節(jié)單層廠房剖面設(shè)計(jì)一、廠房高度的確定：1、廠房高度：指室地面至柱頂(或傾斜屋蓋最低點(diǎn)、或下沉式屋架下弦底面)的距離。(1)、無(wú)吊車(chē)廠房：柱頂標(biāo)高通常是根據(jù)最大生產(chǎn)設(shè)備的高度和其使用、安裝、檢修時(shí)所需的凈空高度確定的。同時(shí)，必須考慮采光和通風(fēng)的要求，以及避免由于單層廠房跨度大，高度低時(shí)給空間帶來(lái)的壓抑感。一般不低于3.9m,柱頂標(biāo)高應(yīng)符合300mm的整數(shù)倍，若為磚結(jié)構(gòu)承重，柱頂標(biāo)高應(yīng)為100mm的倍數(shù)。(2)、有吊車(chē)廠房：有吊車(chē)廠房的柱頂標(biāo)高可按下式計(jì)算求得：柱頂標(biāo)高H=H1+H2軌頂標(biāo)高H1=h

9、1+h2+h3+h4+h5軌頂至柱頂高度H2=h6+h7式中：h1為需跨越最大設(shè)備，室分隔墻或檢修所需的高度；h2為起吊物與跨越物間的安全距離，一般為400mm500mm;h3為被吊物體的最大高度；h4為吊索最小高度，根據(jù)起吊物件大小和起吊式而定，一般大于1000mm；h5為吊鉤至軌頂面的最小尺寸，由吊車(chē)規(guī)格表中查得；h6為吊車(chē)梁軌頂至小車(chē)頂面的凈空尺寸，由吊車(chē)規(guī)格表中查得；h7為屋架下弦至小車(chē)頂面之間的安全距離，主要應(yīng)考慮到屋架下弦及支撐可能產(chǎn)生的下垂撓度，以及廠房地基可能產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)對(duì)吊車(chē)正常運(yùn)行的影響。最小尺寸為220mm,濕陷性黃土地區(qū)一般不小于300mm。如屋架下弦懸掛有管線等其

10、他設(shè)施時(shí)，還需另加必要的尺寸。廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)柱頂標(biāo)高H應(yīng)為300mm的整倍數(shù)，軌頂標(biāo)高H1為600mm的整倍數(shù)，牛腿標(biāo)高也應(yīng)為300mm的整倍數(shù)。2、室外地坪標(biāo)高的確定：廠房室外地坪的標(biāo)高是在廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)時(shí)確定的，室外高差的大小應(yīng)考慮便運(yùn)輸，防止雨水侵入等因素，常取100150mm,并在室外入口處設(shè)置坡道。在地形較平坦的情況下，整個(gè)廠房地坪一般取一個(gè)標(biāo)高，相對(duì)標(biāo)高定為±0.000o當(dāng)廠房地坪有兩個(gè)以上不同高度的地坪面時(shí)，主要地坪面的標(biāo)高為±0.000。3、廠房高度的調(diào)整：(1)、在廠房高低不齊的多跨廠房中，提高低跨高度，變高低跨為等高跨。1)、在

11、采暖和不采暖的多跨廠房中，當(dāng)高差值等于或小于1.2m時(shí)，不宜設(shè)高度差；2)、在不采暖的廠房中，當(dāng)一側(cè)僅有一低跨且高差不大于1.8m時(shí)，也不宜設(shè)置高度差。(2)、在工藝條件允的情況下，把高大設(shè)備布置在兩根屋架之間，利用屋頂空間起到縮短柱子長(zhǎng)度的作用，從而降低了廠房高度。(3)、在廠房部有個(gè)別高大設(shè)備或需高空間操作的工藝環(huán)節(jié)時(shí)，可采取降低局部地面標(biāo)高的法，從而減小廠房空間高度。二、天然采光：1、天然采光的基本要求：(1)、滿足采光系數(shù)最低值的要求(2)、滿足采光均勻度的要求(3)、避免在工作區(qū)產(chǎn)生眩光2、采光式及布置：(1)、采光式1)、側(cè)窗采光。即采光口布置在廠房的側(cè)墻上。2)、頂部采光。即在屋

12、頂處設(shè)置天窗。3)、混合采光。當(dāng)廠房很寬，側(cè)窗采光不能滿足整個(gè)廠房的采光要求時(shí)，則須在屋頂上開(kāi)設(shè)天窗，即采用混合采光的式。(2)、采光天窗的形式和布置：1)、矩形天窗：是沿跨間縱向升起局部屋面，在高低屋面的垂直面上開(kāi)設(shè)采光窗而形成的，是我國(guó)單層工業(yè)廠房應(yīng)用最廣的一種天窗形式，具采光特點(diǎn)與側(cè)窗采光類似，具有中等照度。2)、鋸齒形天窗：是將廠房屋蓋做成鋸齒形，在兩齒之間的垂直面上設(shè)采光窗而形成的。3)、橫向下沉式天窗：是將相鄰柱距的屋面板上下交錯(cuò)布置在屋架的上下弦上，通過(guò)屋面板位置的高差作采光口形成的。4)、平天窗：是在屋面板上直接設(shè)置采光口而形成的。3、采光面積的確定：采光面積一般是根據(jù)廠房的采

13、光、通風(fēng)、立面設(shè)計(jì)等綜合因素來(lái)確定的。首先大致確定窗戶面積，然后根據(jù)廠房對(duì)采光的要求進(jìn)行計(jì)算校核，驗(yàn)證其是否符合采光標(biāo)準(zhǔn)。三、自然通風(fēng)：1、自然通風(fēng)的基本原理：(1)、熱壓作用(2)、風(fēng)壓作用2、廠房的自然通風(fēng)：(1)、冷加工車(chē)間的自然通風(fēng)：冷加工車(chē)間無(wú)大的熱源，室余熱量較小，利用門(mén)窗就可以滿足室通風(fēng)換氣的要求。由于室外溫差小，組織自然通風(fēng)時(shí)可結(jié)合工藝與總平面設(shè)計(jì)進(jìn)行，盡量使廠房縱向垂直于夏季主導(dǎo)風(fēng)向或不小于45。傾角，廠房寬度限制在60m以。在外墻上設(shè)窗，在縱橫貫通的通道端部設(shè)門(mén)，以便組織穿堂風(fēng)。為避免氣流分散，影響穿堂風(fēng)的流速，冷加工車(chē)間不宜設(shè)置通風(fēng)天窗，但為了排除積聚在屋蓋下部的熱空氣，

14、可以設(shè)置通風(fēng)屋脊。(2)、熱加工車(chē)間的自然通風(fēng)：1)、進(jìn)、排風(fēng)口的布置：根據(jù)熱壓通風(fēng)原理，進(jìn)風(fēng)口的位置應(yīng)盡可能低。南炎熱地區(qū)低側(cè)窗窗臺(tái)可低至0.40.6m,或不設(shè)窗扇而采用下部敞口進(jìn)氣；寒冷地區(qū)低側(cè)窗可分為上下兩排，夏季將下排窗開(kāi)啟，上排窗關(guān)閉；冬季將上排窗開(kāi)啟，下排窗關(guān)閉，避免冷風(fēng)直接吹向人體。側(cè)窗開(kāi)啟式有：上懸、中懸、平開(kāi)和立轉(zhuǎn)四種，其中立轉(zhuǎn)窗通風(fēng)效果最好。排風(fēng)口的位置盡可能高，一般設(shè)在柱頂處或靠近檐口一帶。當(dāng)設(shè)有天窗時(shí)，天窗一般設(shè)在屋脊處，另外，為了盡快排除熱空氣，需要縮短通風(fēng)距離，天窗宜設(shè)在散發(fā)熱量較大的設(shè)備上。外墻中間部分的側(cè)窗，應(yīng)按采光窗設(shè)計(jì)，常采用固定窗或中懸窗，一般不采用上懸窗

15、，以免影響下部進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)氣量和氣流速度。2 )、通風(fēng)天窗的類型：、矩形通風(fēng)天窗。、下沉式通風(fēng)天窗。、開(kāi)敞式廠房。3 )、合理布置熱源：熱源布置的恰當(dāng)，對(duì)于熱加工廠房的通風(fēng)降溫起重要作用。在布置熱源時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)： 利用穿堂風(fēng)的風(fēng)向，熱源應(yīng)布置在復(fù)雜主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向； 有天窗時(shí)，利用熱壓為主的自然通風(fēng)，熱源應(yīng)布置在天窗口的下；下沉式天窗，熱源應(yīng)與下沉底板錯(cuò)開(kāi)布置。 多跨廠房中，利用冷熱跨間隔布置，且用輕質(zhì)吊墻(距地3m左右)分隔二者，以便組織通風(fēng)。 連續(xù)多跨均為熱跨時(shí)，可將跨間分離布置，以便縮短進(jìn)排氣口的路徑。第四節(jié)單層廠房立面設(shè)計(jì)及部空間處理一、立面設(shè)計(jì)：1、影響立面設(shè)計(jì)的因素主要有以下幾

16、個(gè)面：(1)、使用功能的影響(2) 、結(jié)構(gòu)形式的影響(3) 、氣候、環(huán)境的影響2、立面的處理法：(1)、墻面劃分：1)垂直劃分。2 )水平劃分。3 )混合劃分。(2) 、墻面的虛實(shí)處理：廠房立面中，窗洞面積的大小是根據(jù)采光和通風(fēng)要求來(lái)確定的。窗與墻的比例關(guān)系不同，會(huì)產(chǎn)生不同的藝術(shù)效果。當(dāng)窗面積大于墻面積時(shí)，立面以虛為主，顯得明快、輕巧；當(dāng)窗面積小于墻面積時(shí)，立面以實(shí)為主，顯得穩(wěn)重、敦實(shí)；當(dāng)窗面積接近墻面積時(shí)，虛實(shí)平衡，顯得安靜、平淡，運(yùn)用較少。(3) 、墻面的節(jié)奏感：在建筑立面上，相同構(gòu)件或門(mén)窗有規(guī)律的變化，給人以節(jié)奏感。廠房在這面有充分的表達(dá)能力。如成排的窗子、遮陽(yáng)板等，輔以水平或豎向劃分，

17、使立面具有強(qiáng)烈的節(jié)奏感和向感。二、廠房部空間的處理：1、廠房使用功能的影響：廠房的部空間應(yīng)滿足生產(chǎn)功能的要求，同時(shí)也應(yīng)考慮空間的藝術(shù)處理。2 、設(shè)備管道的影響：首先，管道的布置及排列應(yīng)組織得有條不紊；另外，建筑師可以通過(guò)與設(shè)備供應(yīng)商及廠協(xié)商，選擇體形優(yōu)美、色彩悅目的機(jī)床；用顏色區(qū)分主要及輔助設(shè)備，同時(shí)結(jié)合室建筑構(gòu)件，整體構(gòu)圖，從而獲得既具有明顯的組織性、規(guī)律性，又具有協(xié)調(diào)統(tǒng)一的視覺(jué)效果。3 、室空間利用的影響：車(chē)間部可利用柱間、墻邊、門(mén)邊及平臺(tái)下等不影響工藝生產(chǎn)的空間設(shè)置生活間，這樣，可以充分利用空間。另外，考慮生活間造型、色彩及材質(zhì)的搭配，可以活躍車(chē)間的氣氛，創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境。4、室小品及綠化的影響：室布置建筑小品和綠化，可以使人產(chǎn)生親切感，減少工人的疲勞，使工人在輕松、自然地環(huán)境中工作，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。室小品及綠化應(yīng)布置在食堂、休息等人流密集的地，綠化也可采用水平或垂直布置。5 、建筑色彩的影響：目前，工業(yè)建筑上對(duì)色彩的運(yùn)用，主要有以下幾個(gè)面：、紅