多層廠房介紹

1、第十六章多層廠房設計學習目標：1. 了解多層廠房的特點、適用范圍及常用結構類型。2. 了解并掌握多層廠房平面設計、剖面設計和立面造型設計的基礎原理。3. 了解幾類有特殊要求廠房的設計基本特點。課時安排：4節(jié)知識點課時（分鐘）多層廠房概述多層廠房主要特點15多層廠房使用范圍15多層廠房結構形式15多層廠房平面設計多層廠房與生產工藝的關系15多層廠房的平面布置形式15多層廠房柱網15多層廠房樓、電梯布置與人貨組織方式15多層廠房生活及輔助用房15多層廠房剖面設計多層廠房層數(shù)10多層廠房層高10多層廠房立面設計多層廠房體型組合10多層廠房墻面處理10多層廠房入口處理10有特殊要求的廠房空氣調節(jié)10凈

2、化5電磁屏蔽5建筑防震5防噪聲51.概 述 建國初期，多層廠房在工業(yè)建筑中占的比例較小。但隨著國家產業(yè)結構的調整，精密機械、精密儀表、電子工業(yè)、輕工業(yè)、國防工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)用地日趨緊張，從七十年代中期開始，多層廠房迅速發(fā)展起來。 1.1多層廠房的主要特點（1）生產在不同標高的樓層上進行多層廠房的最大特點是生產在不同標高樓層上進行，每層之間不僅有水平的聯(lián)系，還有垂直方向的聯(lián)系。因此，在廠房設計時，不僅要考慮同一樓層各工段間應有合理的聯(lián)系，還必須解決好樓層與樓層問的垂直聯(lián)系，并安排好垂直方向的交通。（2）節(jié)約用地多層廠房具有占地面積少、節(jié)約用地的特點。例如建筑面積為10000米2的單

3、層廠房，它的占地面積就需要10000米2，若改為五層多層廠房，其占地面積僅需要20002米就夠了，就比單層廠房節(jié)約用地五分之四。（3）節(jié)約投資 減少土建費用：由于多層廠房占地少，從而使地基的土石方工程量減少，屋面面積減少，相應地也減少了屋面天溝、雨水管及室外的排水工程等費用。 縮短廠區(qū)道路和管網：多層廠房占地少，廠區(qū)面積也相應減少，廠區(qū)內的鐵路、公路運輸線及水電等各種工藝管線的長度縮短，可節(jié)約部分投資。1.2多層廠房的使用范圍多層廠房主要適用于較輕型的工業(yè)，在工藝上利用垂直工藝流程有利的工業(yè)，或利用樓層能創(chuàng)設較合理的生產條件的工業(yè)等。結合我國目前情況，較輕型的工業(yè)采用多層廠房是首要的先決條件。

4、如紡織、服裝、針織、制鞋、食品、印刷、光學、無線電、半導體以及輕型機械制造及各種輕工業(yè)等。不少工業(yè)，為了滿足生產工藝條件的特殊要求，往往設置多層廠房比單層廠房有利。如精密機械、精密儀表、無線電工業(yè)、半導體工業(yè)、光學工業(yè)等等，為保證精密度需設置溫濕度穩(wěn)定的空調車間、為保證產品質量需作高度潔凈車間、或需其它特定條件的內部要求等。如空調車間采用單層廠房時，地面及屋面會大大增加冷負荷或熱負荷條件，若改為多層廠房則可將有空調的車間放在中間層，可減少冷熱負荷；又如要求高度潔凈條件的車間，在多層廠房中放在較上層次容易得到保證，而設在單層廠房中則難以得到保證。1.3多層廠房的結構形式廠房結構形式的選擇首先應該

5、結合生產工藝及層數(shù)的要求進行。其次還應該考慮建筑材料的供應、當?shù)氐氖┕ぐ惭b條件、構配件的生產能力以及基地的自然條件等。目前我國多層廠房承重結構按其所用材料的不同一般有混合結構分類磚墻承重內框架承重a.橫墻承重b.縱墻承重優(yōu)缺點取材和施工均較方便，費用又較經濟，保溫隔熱性能較好。當?shù)鼗鶙l件差，容易不均勻下沉時，選用時應加慎重。此外在地震區(qū)亦不宜選用。適用范圍當樓板跨度在4-6米，層數(shù)在4-5層，層高在54米-60米左右，在樓面荷載不大又無振動的情況下，均可采用混合結構。2.多層廠房平面設計多層廠房的平面設計首先應滿足生產工藝的要求。其次，運輸設備和生活輔助用房的布置、基地的形狀、廠房方位等等都對

6、平面設計有很大影響，必須全面、綜合地加以考慮。2.1生產工藝流程和平面布置按生產工藝流向的不同，多層廠房的生產工藝流程布置可歸納為以下三種類型（見右圖所示）： 自上而下式 自下而上式 上下往復式自上而下式自下而上式上下往復式特點把原料送至最高層后，按照生產工藝流程的程序自上而下的逐步進行加工，最后的成品由底層運出。原料自底層按生產流程逐層向上加工，最后在頂層加工成成品。有上有下的一種混合布置方式，能適應不同情況的要求，應用范圍較廣。適用范圍一些進行粒狀或粉狀材料加工的工廠，面粉加工廠和電池干法密閉調粉樓的生產流程都屬于這一種類型。輕工業(yè)類的手表廠、照像機廠或一些精密儀表廠的生產流程都屬于這種形

7、式。適應性較強，是一種經常采用的布置方式。印刷廠的生產工藝流程就屬于這種形式。2.2平面布置形式通常的布置方式有以下幾種：特點適用范圍內廊式（見內廊式平面布置圖所示） 各生產工段需用隔墻分隔成大小不同的房間，用內廊聯(lián)系起來，這樣對某些有特殊要求的工段或房間，如恒溫、恒濕、防塵、防振等可分別集中。適用于各工部或房間在生產上要求有密切聯(lián)系，又要求生產過程中不互相干擾的廠房。統(tǒng)間式（見統(tǒng)間式平面布置圖所示）這種布置對自動化流水線生產更為有利。適于生產工藝相互之間聯(lián)系緊密，彼此無干擾，不需設分隔墻，生產工藝又要求大面積、大空間或考慮有較大的通用性、靈活性的廠房。 混合式（見混合式平面布置圖所示） 能更

8、好地滿足生產工藝的要求，并具有較大的靈活性。但其缺點是易造成廠房平、立、剖面的復雜化，使結構類型增多，施工較復雜，且對防震不利。  套間式通過一個房間進入另一個房間的布置形式為套間式。有特定生產工藝的要求或要求保證高精度生產正常進行（通過低精度房間進入高精度房間）的廠房。2.3柱網多層廠房的柱網選擇時首先應滿足生產工藝的需要，并應符合建筑統(tǒng)一模數(shù)制和廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準的要求。此外，還應考慮廠房的結構形式、采用的建筑材料、構造做法及在經濟上是否合理等?，F(xiàn)結合工程實踐，將多層廠房的柱網概括為以下幾種類型。見柱網布置的類型圖所示內廊式柱網等跨式柱網對稱不等跨柱網大跨度式柱網適用零件加工和

9、裝配車間倉庫、輕工、儀表、機械等工業(yè)廠房中采用較多適用范圍基本和等跨式柱網相同需要人工照明與機械通風的廠房優(yōu)缺點生產與交通互不干擾，管道可集中設置在走道天棚的夾層中，既利用了空間，又隱蔽了管道便于建筑工業(yè)化，便于生產流水線的更新，用輕質隔墻分隔后，亦可作內廊式布置廠房構件種類，比等跨式多些，不如前者優(yōu)越，但有時能滿足生產工藝，合理利用面積適應性更大,樓層結構的空間可作為技術層，用以布置各種管道及生活輔助用房柱網尺寸常用(6十2.4十6)×6(7.5十3十7.5)×6 常用(6十6)×6(7.5十7.5)×6(9十9)×6 常用(4.8十6十4.

10、8)×6 (6.5十7十6.5)×6 (5十8十5)×6 跨度一般大于等于9米2.4樓、電梯布置及人、貨流組織方式(1)樓、電梯布置樓梯布置原則人貨互不交叉和干擾，布置在行人易于發(fā)現(xiàn)的部位；在底層最好能直接與出入口相聯(lián)接。電梯布置原則方便貨運，最好布置在原料進口或成品、半成品出口處；盡量減少水平運輸距離，以提高電梯運輸效率；水平運輸通道應有一定寬度，在電梯間出入口前，需留出供貨物臨時堆放的緩沖地段；電梯間在底層平面最好應有直接對外出入口；電梯間附近宜設樓梯或輔助樓梯，以便在電梯發(fā)生故障或檢修時能保證運輸。(2)人、貨流組織方式人、貨流同門進出 ，見樓、電梯同門進出

11、布置方式圖所示。特點：人、貨同門進出，平行前進，互不交叉，直接通暢。人、貨流分門進出，見樓、電梯分門進出布置方式圖所示。特點：人、貨流線分工明確，互不交叉，互不干擾。2.5生活及輔助用房布置(1)房間的組成多層廠房的生活間按其用途，象單層廠房一樣也可分為三類。生活衛(wèi)生用房（如盥洗室、存衣室、衛(wèi)生間、吸煙室、保健室等）。生產衛(wèi)生用房（如換鞋室、存衣室、淋浴間、風淋室等）。行政管理用房（如辦公室、會議室、檢驗室、計劃調度室等）。 (2)生活間的位置多層廠房生活間的位置，與生產廠房的關系，從平面布置上可歸納為兩類。 設于生產廠房內：將生活間布置在生產車間所在的同一結構體系內。其特點是可以減少結構類型

12、和構件，有利施工。生活間在車間內的具體位置有兩種。a.布置在車間端部布置在車間端部生活間布置在車間端部見下圖所示，這種布置不影響車間的采光、通風，能保證生產面積集中，工藝布置靈活。但對廠房的縱向擴建有一定限制，由于生活間布置在一端，當廠房較長時，生活間到車間的另一端距離就太遠，造成使用上不方便。為此，在車間的兩端都需要設置生活間。b.布置在車間中部布置在車間中部生活間布置在車間中部見下圖所示，這種布置可避免位于端部的缺點，與廠房兩端距離都不太遠，使用方便，還可將生活間與垂直交通樞紐組合在一起，但應注意不影響工藝布置和妨礙廠房的采光、通風。生產車間與生活間層高關系生產車間與生活間層高關系當生產車

13、間的層高低于3.6米時，將生活間布置在主體建筑內是合理的，有利于車間與生活間的聯(lián)系，使用方便，結構施工簡單，設計時采用這種布置方式較多。在生產車間的層高大于4.2米時，生活間應與車間采用不同層高，否則會造成空間上的浪費。降低生活間層高有利于增加生活間面積，充分合理的利用建筑空間。此時生活間的層高可采用2.8-3.2米，以能滿足采光、通風要求為準。但此種布置的缺點是剖面較復雜，會增加結構、施工的復雜性。見右圖所示。設于生產廠房外：生活間布置在與生產車間相連接的另一獨立樓層內，構成獨立的生活單元。這種布置可使主體結構統(tǒng)一，還可以區(qū)別對待，使生活間可以采用不同于生產車間的層高、柱網和結構形式，這就有

14、利于降低建筑造價，有利于工藝的靈活布置與廠房的擴建。生活間與車間的位置關系通常有以下兩種。a.布置在車間的山墻外布置在車間的山墻外生活間布置在車間的山墻外見下圖所示，生活間緊靠車間的山墻一端，與生產車間并排布置，不影響車間的采光、通風、占地面積較省，但服務半徑受到限制，車間的縱向發(fā)展要受到影響。b.布置在車間的側墻外布置在車間的側墻外生活間布置在車間的側墻外見下圖所示，將生活間布置在車間縱向外墻的一側，這樣，可將生活間布置在比較適中的位置，車間的縱向發(fā)展，不受生活間的制約，但生活間與車間的連接處，會影響車間部分采光與通風，占地面積也較大。(3)房間組合多層廠房的生活間，主要根據(jù)生產車間內部生產

15、的清潔程度，和上下班人流的管理情況，一般分兩種組合方式： 非通過式；通過式房間組合非通過式特點：對人流活動不進行嚴格控制的房間組合方式。適用于：對生產環(huán)境清潔度要求不嚴的一般生產車間，如服裝廠的縫制車間，玻璃器皿廠的磨花車間等。通過式特點：對人流活動要進行嚴格控制的房間組合方式。見下圖。適用于：對生產環(huán)境清潔度要求嚴格的空調車間，超凈車間，無菌車間等，如光學儀器廠的光學車間，電視機廠的顯象管車間等。3.多層廠房剖面設計多層廠房的剖面設計主要是研究確定廠房的層數(shù)和層高。3.1層數(shù)的確定多層廠房的層數(shù)選擇，主要是取決于生產工藝、城市規(guī)劃和經濟因素等三方面，其中生產工藝是起主導作用的。生產工藝對層數(shù)

16、的影響廠房根據(jù)生產工藝流程進行豎向布置，在確定各工段的相對位置和面積時，廠房的層數(shù)也相應地確定了。例如面粉加工廠剖面圖所示為面粉加工車間，結合工藝流程的布置，確定了廠房的層數(shù)為六層。城市規(guī)劃及其它條件的影響多層廠房布置在城市時，層數(shù)的確定要符合城市規(guī)劃，城市建筑面貌、周圍環(huán)境及工廠群體組合的要求。此外廠房層數(shù)還要隨著廠址的地質條件、結構形式、施工方法及是否位于地震區(qū)等而有所變化。經濟因素的影響多層廠房的經濟問題，通常應從設計、結構、施工、材料等多方面進行綜合分析。從我國目前情況看，根據(jù)資料所繪成的曲線，見層數(shù)和單位造價的關系圖所示，經濟的層數(shù)為3-5層，有些由于生產工藝的特殊要求，或位于市區(qū)受

17、城市用地限制，也有提高到6-9層的。在國外，多層廠房一船為4-9層。最高有達25層的。3.2層高的確定多層廠房的層高是指由地面(或樓面)至上一層樓面的高度。它主要取決于生產特性及生產設備、運輸設備(有無吊車或懸掛傳送裝置)，管道的敷設所需要的空間；同時也與廠房的寬度、采光和通風要求有密切的關系。目前，我國多層廠房常采用的層高有4.2、4.5、4.8、5.1、5.4、6.0米等幾種。層高與生產、運輸設備的關系多層廠房的層高在滿足生產工藝要求的同時，還要考慮起重運輸設備對廠房層高的影響。一般只要在生產工藝許可情況下，都應把一些重量重、體積大和運輸量繁重的設備布置在底層，這樣可相應地加大底層層高。有

18、時在遇到個別特別高大的設備時，還可以把局部樓層抬高，處理成參差層高的剖面形式。層高與采光、通風的關系為了保證多層廠房室內有必要的天然光線，一般采用雙面?zhèn)却疤烊徊晒饩佣?。當廠房寬度過大時，就必須提高側窗的高度，相應地需增加建筑層高才能滿足采光要求。設計時可參考單層廠房天然采光面積的計算方法，根據(jù)我國工業(yè)企業(yè)采光設計標準的規(guī)定進行計算。在確定廠房層高時，采用自然通風的車間，還應按照工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準的規(guī)定，每名工人所占廠房體積不少于13米3，面積不少于4米2，以利提高工效，保證工人健康。層高與管道布置的關系生產上所需要的各種管道對多層廠房層高的影響較大。在要求恒溫恒濕的廠房中空調管道的高度是影響

19、層高的重要因素。右圖表示了常用的幾種管道的布置方式。其中(a)、(b)表示干管布置在底層或頂層，這時就需要加大底層或頂層的層高，以利集中布置管道。(c)、(d)則表示管道集中布置在各層走廊上部或吊頂層的情形。這時廠房層高也將隨之變化。當需要的管道數(shù)量和種類較多，布置又復雜時，則可在生產空間上部采用吊天棚，設置技術夾層集中布置管道。這時就應根據(jù)管道高度，檢修操作空間高度，相應地提高廠房層高。層高與室內空間比例關系在滿足生產工藝要求和經濟合理的前提下，廠房的層高還應適當考慮室內建筑空間的比例關系，具體尺度可根據(jù)工程的實際情況確定。層高與經濟的關系在確定廠房層高時，除需綜合考慮上述幾個問題外，還應從

20、經濟角度予以具體分析。下圖所示表明了不同層高與造價的關系。從圖中可看出不同層高的單位面積造價的變化是向上的直線關系，即層高每增加0.6米，單位面積造價提高約8.3%左右。目前，我國多層廠房常采用的層高有4.2、4.5、4.8、5.1、5.4、6.0米等幾種。4.多層廠房立面設計進行多層廠房立面處理時，可借鑒單層廠房立面處理和多層民用建筑的處理，使廠房的外觀形象和生產使用功能、物質技術應用達到有機的統(tǒng)-，給人以簡潔、樸素、明朗、大方又富有變化的感覺。4.1體型組合多層廠房的體型，一般由三個部分的體量組成：主要生產部分；生活、辦公、輔助用房；交通運輸部一般情況下，輔助部分體量一般都小于生產部分，它

21、可組合在生產體量之內，又可突出于生產部分之外，這兩種體量配合得當，可起到豐富廠房造型作用。多層廠房交通運輸部分，常將樓梯、電梯或提升設備組合在一起，故在立面上往往都高于主要生產部分，在構圖上與主要生產部分形成強烈的橫豎對比，使廠房造型富有變化。4.2墻面處理多層廠房的墻面處理是立面造型設計中的一個主要部分，應根據(jù)廠房的采光、通風、結構、施工等各方面的要求，處理好門、窗與墻面的關系。多層廠房的墻面處理方法與單層廠房有類似之處，即是將窗和墻面的某種組合作為基本單元，有規(guī)律地重復地布置在整個墻面上，從而獲得整齊、勻稱的藝術效果。一般常見的處理手法有：垂直劃分水平劃分混合劃分4.3入口處理也可把垂直交

22、通樞紐和主要出入口組合在一起，在立面作豎向處理，使之與水平劃分的廠房立面形成鮮明對比，以達到突出主要入口，使整個立面獲得生動、活潑又富于變化的目的。人流入口突出入口在立面設計時應作適當?shù)奶幚怼Ｒ驗槭谷肆鞒鋈肟谥攸c突出，不僅在使用中易于發(fā)現(xiàn)，而且它對豐富整個廠房立面造型會起到畫龍點睛的作用。最常用的處理方法是，根據(jù)平面布置，結合門廳、門廊及廠房體量大小，采用門斗、雨棚、花格、花臺等來豐富主要出入口。也可把垂直交通樞紐和主要出入口組合在一起，在立面作豎向處理，使之與水平劃分的廠房立面形成鮮明對比，以達到突出主要入口，使整個立面獲得生動、活潑又富于變化的目的。5.有特殊要求的廠房由于現(xiàn)代科學技術的不

23、斷發(fā)展，對一些生產產品的精密度要求越來越高，為了保證產品的精密度，提高產品質量的穩(wěn)定性、可靠性和成品率，為了替工人創(chuàng)造良好的工作條件，要求廠房應具備合適的生產環(huán)境。這就對廠房建筑提出了新的任務。5.1空氣調節(jié)對于需要空氣調節(jié)的車間，首先在平面設計時，盡可能布置在朝北，減少太陽的輻射熱，并將這些車間集中布置，以減少外圍護結構，有利溫、濕度的保持和管道的縮短，還可將要求高的空調室布置在要求低的空調室的里面，以此減少溫度的波動?？照{車間的圍護結構對穩(wěn)定車間內部的溫度、濕度起著重要作用。其中以外墻和屋面在整個圍護結構中占比重最大，投資較多，也是穩(wěn)定空調室溫、濕度起主要作用部分。因此，合理選擇保溫外墻和

24、屋面保溫天棚的構造是穩(wěn)定空調室溫、濕度的關鍵，并能節(jié)約空調費用。5.2凈化凈化是為了適應某些高精度工業(yè)和科學技術對工作環(huán)境的特殊要求而產生的。其任務是控制室內的小氣候及清潔度，使室內空氣所含微塵不超過工藝要求指標。凈化技術主要用于航天技術、微電子技術、微型儀表、精密印刷、醫(yī)藥和食品工業(yè)的無菌操作等。    潔凈室的布置與生產工藝、潔凈要求和空調處理方式等有關。平面布置中為了避免潔凈室同非潔凈室的相互干擾，可采用分區(qū)布置方式。潔凈室應布置在人流量少，最有利于凈化的拉置。潔凈室平面形式應盡量簡單，以減少積灰面。為防止工作人員將灰塵帶入潔凈室，設計中必須注意生

25、活間的布置和人員凈化的措施，生活間的組成可根據(jù)凈化要求，由入口(包括值班室、雨具存放室)換鞋室、更衣室、淋浴室、空氣吹琳室以及盥洗室、廁所、休息室等并嚴格按照潔凈要求的路線進行組合，使?jié)嵨勐肪€不交叉干擾。     潔凈室的裝修及構造處理，著重應考慮滿足防塵要求。例如，地面要求采用有高度抗磨能力，平滑易清潔。不易引起靜電效應的材料，如塑料板地面、橡皮地面、鑄鋁格柵地面等。潔凈室墻面要選用光潔不易起塵的材料，如不銹鋼板、鋁合金板、平板玻璃等。凡墻與地面，墻與天棚，墻與墻交接之陰角都要做成小圓角，不要有凸出墻面的線腳，以免積塵。門、窗構造要求能有效隔絕室外大氣

26、灰塵滲透，采用密閉性好的構造處理。5.3電磁屏蔽屏蔽室即為隔絕(或減弱)室內或室外電磁波干擾的房間。屏蔽室的布置首先應考慮遠離干擾源。在多層廠房中，屏蔽室盡量設在底層，因為地面對電磁波有吸收作用，可縮短接地引線及降低接地電阻等。屏蔽室在樓層中應注意要遠離電梯間、通風機房和空壓機房等。要避免與潮濕房間相鄰、防止屏蔽材料受潮損壞，為了減少電磁披的泄漏。屏蔽室不應設在有變形縫和多管穿行的部位。    屏蔽室-般不宜過大，這不僅為了節(jié)約土建費用，從屏蔽技術考慮，較易處理。當測試大型對象時(如汽車等)，可采用大面積屏蔽室。測試對象較小時，可采用籠式屏蔽室。

27、0;   屏蔽室的類型按照使用的材料可分為金屬板密閉式屏蔽室、穿孔金屬板或單層金屬網屏蔽室、雙層或多層金屬網屏蔽室及金屬薄屏蔽室等。在構造處理上，要使屏蔽室的墻體、地面及天棚等六面形成一個封閉的無縫整體，防止電磁波的泄漏。電磁波進入屏蔽室有兩種途徑：一種是穿過金屬板或金屬網屏蔽層，另一種是通過屏蔽層的接縫(即門、窗、管道縫隙)。因此，屏蔽室要盡可能少開門窗，對已開門窗需作屏蔽處理。5.4建筑防振在現(xiàn)代工業(yè)中-些精密機械、精密儀表、光學工業(yè)等產品，在生產過程中為了保證產品質量，都要求建筑物采取一定的防振措施。    廠房的防振

28、措施基本上分作兩類，一類是積極隔振，是對產生振源的機器設備采取合理的隔振和消振措施，這種措施是將有動載荷的機器設備用彈性及阻尼大，高強耐久的材料或其它彈性體與地基隔離開，從而達到防振。另一類為消積防振，如人行車流等的振動，由于振源范圍廣，振動情況多變，無法進行積極隔振措施，只能在生產車間或精密設備本身采取一些隔振措施。    在建筑設計中，應盡可能將精密儀表和設備設于底層或地下室內，并要遠離振源，有較大振動的設備應布置在廠房剛度較大之處和底層，以利地面減振。為了減少人員走動對防振設備基礎的影響，構造上往往采取地面與防振設備基礎脫開的處理。5.5防噪聲防噪聲的基本措施，是對噪聲源進行處理，使噪聲經消聲處理后，得到減弱，低到國家提出的噪聲容許標準，這