房屋建筑學單層廠房設計

房屋建筑學第13章單層廠房設計目錄第13章單層廠房設計

13.1單層廠房的平面設計

13.2單層廠房的剖面設計

13.3單層廠房的定位軸線

13.4單層廠房的體型和立面設計

13.5單層廠房天窗構造學習目標1．掌握單層廠房的柱網(wǎng)選擇以及平面和剖面設計。2．了解單層廠房的細部構造設計。第13章單層廠房設計第13章單層廠房設計工業(yè)廠房由于生產(chǎn)性質、工藝流程、機械設備和產(chǎn)品的不同，按層數(shù)分類，可分為單層廠房、多層廠房和混合層數(shù)廠房。其中，單層廠房又有不同的分類方法。按生產(chǎn)規(guī)?？煞譃榇笮汀⒅行秃托⌒?；按主要承重材料可分為磚混結構、鋼結構和鋼筋混凝土結構；按承重結構體系可分為排架結構（如圖13-1所示）和鋼架結構（如圖13-2所示）。裝配式鋼筋混凝土排架結構是單層廠房常用的結構形式，由承重構件和圍護構件兩部分組成，如圖13-3所示。第13章單層廠房設計圖13-1排架結構圖13-2門式鋼架結構第13章單層廠房設計圖13-3單層廠房構件組成1—屋架；

2—天窗架；3—天窗架垂直支撐；4—屋面板；5—天溝板；

6—柱間支撐；7—連系梁；8—托架；9—吊車梁；10—排架柱；11—基礎；12—基礎梁；13—屋架端部垂直支撐；14—屋架下弦橫向水平支撐；15—抗風柱13.1單層廠房的平面設計工廠總平面按功能可分為五個區(qū)域13.1.1工廠總平面與廠房平面設計的關系1生產(chǎn)區(qū)。該去布置主要生產(chǎn)車間。2輔助生產(chǎn)區(qū)。由各種類型的輔助車間組成。3動力區(qū)。動力區(qū)布置各種動力設備。4倉庫區(qū)。區(qū)內布置各種倉庫和堆場。5廠前區(qū)。廠前區(qū)包括廠辦公室、食堂及工人福利設施、文化娛樂和技術學習培訓等民用類型建筑。13.1單層廠房的平面設計13.1.1工廠總平面與廠房平面設計的關系圖13-3單層廠房構件組成1—食堂；2—廠部辦公室；3—輔助車間；4—裝配車間；5—機械加工車間；6—沖壓車間；7—鑄工車間；8—鍛工車間；9—氧氣站；10—空氣壓縮站；11—總倉庫；12—水工車間；13—鍋爐房；14—煤氣發(fā)生站9.2.1房間的面積13.1.2總平面對平面設計的影響Eye-CatchingVisual廠區(qū)人流、貨流組織對平面設計的影響地形的影響氣象條件的影響13.1單層廠房的平面設計6.3.1鋼結構安裝基礎知識13.1單層廠房的平面設計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關系工藝平面圖主要包括下面五個內容：①根據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模、性質、產(chǎn)品規(guī)格等確定的生產(chǎn)工藝流程；②選擇和布置生產(chǎn)設備和起重運輸設備；③劃分車間內部各生產(chǎn)工段及其所占面積；④初步擬訂廠房的跨間數(shù)、跨度和長度；⑤提出生產(chǎn)對建筑設計的要求，如采光、通風、防振、防塵、防輻射，如圖13-6所示。6.3.1鋼鋼結構安裝基礎知識13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關系圖13-6生產(chǎn)產(chǎn)工工藝藝平平面面布布置置圖圖6.3.1鋼鋼結構安裝基礎知識13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關系1.生產(chǎn)工藝流程對平面設計的影響這種布置方式是指毛坯由廠房一端進入，產(chǎn)品從另一端運出，生產(chǎn)線為直線形，如圖13-7（a）所示。

（1）直線布置平行布置是將加工與裝配兩個工部布置在互相平行的跨間，零件從加工到裝配的線路運輸距離較長，需采用傳送裝置、平板車或懸掛吊車等越跨運輸設備，如圖13-7（b）所示。

（2）平行布置13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關系加工與裝配工部布置在相互垂直的跨間，兩跨之前設沉降縫，如圖13-7（c）所示。

（3）垂直布置圖13-7裝配配車車間間平平面面組組合合示示意意圖圖6.3.1鋼鋼結構安裝基礎知識13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關系2.生產(chǎn)特征的影響不同性質的廠房，在生產(chǎn)操作時會呈現(xiàn)不同的生產(chǎn)特征，而生產(chǎn)特征也會影響廠房的平面設計。有些車間在生產(chǎn)過程中會散發(fā)出大量的熱量、煙、粉塵等，此時平面設計應使廠房具有良好的自然通風；有些車間的生產(chǎn)是在正常的溫濕度條件下進行的，室內無大量余熱及有害氣體散發(fā)，但是該車間對采光有一定的要求，因此在平面布置時應綜合考慮它所在地區(qū)的氣候條件、地形特征等，以滿足采光和通風的要求；還有些車間的生產(chǎn)環(huán)境對溫濕度、清潔度有嚴格的要求，廠房常采用空氣調節(jié)裝置，所以廠房平面宜采用聯(lián)跨整片式，以減少空調負荷。6.3.1鋼鋼結構安裝基礎知識13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.3平面計與廠房生產(chǎn)工藝的關系3.生產(chǎn)設備布置的影響生產(chǎn)設備的大小和布置方式及設備的進出和安裝要求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。13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.4單層廠常用的面形式確定定單單層層廠廠房房平平面面形形式式的的因因素素主主要要有有：：生生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)規(guī)模模大大小小、、生生產(chǎn)產(chǎn)性性質質、、生生產(chǎn)產(chǎn)特特征征、、工工藝藝流流程程布布置置、、交交通通運運輸輸方方式式以以及及土土建建技技術術條條件件等等。矩形平面

單跨平面、平行多跨組合平面、垂直跨組合平面、正方形平面L、П、山形平面圖13-8單層層廠廠房房的的平平面面形形似似13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.5柱網(wǎng)的選擇柱網(wǎng)柱網(wǎng)的尺寸是由柱距和跨度組成須符合國家規(guī)范BJ6-86《廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準》的有關規(guī)定。

①跨度尺寸a.生產(chǎn)工藝中生產(chǎn)設備的大小及布置方式

b.車間內部通道的寬度

②柱距尺寸a.基本柱距是6mb.磚柱距宜小于4m，可為3.9m,3.6m,3.3mc.擴大柱網(wǎng)圖13-10當層層廠廠房房柱柱網(wǎng)網(wǎng)尺尺寸寸示示意意1.柱網(wǎng)尺寸的確定13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.5柱網(wǎng)的選擇2.擴大柱網(wǎng)擴大柱網(wǎng)就是擴大廠房的跨度和間距。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)。常用的擴大柱網(wǎng)（跨度×柱距）為12m×12m、15m×12m、18m×12m、24m×12m、18m×18m、24m×24m等。擴大柱網(wǎng)的優(yōu)點是：①提高廠房面積的利用率，如圖13-12所示；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；⑤減少柱基礎土石方工程量，有利于加快廠房施工速度。13.1單單層層廠廠房房的的平平面面設設計計13.1.6生活間的設計1.組成成①生生產(chǎn)產(chǎn)衛(wèi)衛(wèi)生生用用室室②②生生活活衛(wèi)衛(wèi)生生用用室室③行行政政辦辦公公室室④④生生產(chǎn)產(chǎn)輔輔助助用用室室3.布置①毗連式生活間是緊靠廠房外墻(山墻或縱墻)布置的生活間

②獨立式生活間是距廠房一定距離、分開布置的生活間③廠廠房房內內部部式式生生活活間間是是將將生生活活間間布布置置在在車車間間內內部部可可以以充充分分利利用用的的空空間間內內13.2單單層層廠廠房房的的剖剖面面設設計計13.2.1廠房高度的確定柱頂頂標高高廠房房高高度度指指室室內內地地面面（（相相對對標標高高定定為為±0.000）至至柱柱頂頂(或傾傾斜斜屋屋蓋蓋最最低低點點、、或或下下沉沉式式屋屋架架下下弦弦底底面面)的距距離離①無無吊吊車車廠廠房房：：按按最最大大生生產(chǎn)產(chǎn)設設備備及及其其使使用用、、安安裝裝、、檢檢修修時時所所需需凈凈空空高高度度確確定定；；同同時時兼兼顧顧采采光光和和通通風風，，一一般般不不低低于于4m②有吊吊車廠廠房：：柱頂標標高H=H1+H2H1=h1+h2+h3+h4+h5H2=h6+h7柱柱頂標標高H為為300mm的倍倍數(shù)13.2單單層廠廠房的的剖面面設計計13.2.2天然采光單層廠廠房主主要采采用天天然采采光，，當天天然采采光不不能滿滿足時時，才才輔以以人工工照明明基本要求①滿足足采光光系數(shù)數(shù)最低低值C=En/Ew××100%②滿足足采光光均勻勻度要要求③應避避免在在工作作區(qū)產(chǎn)產(chǎn)生眩眩光。。13.2單單層廠廠房的的剖面面設計計13.2.2天然采光采光方式側面采采光頂部采采光混合采采光13.2單單層廠廠房的的剖面面設計計13.2.2天然采光采光天天窗的形形式矩形天天窗M形天窗窗鋸齒形天窗窗平天窗窗橫向下下沉天窗窗13.2單單層廠廠房的的剖面面設計計采光計計算注：當當Ⅰ級采光光等級級的車車間采采用單單側窗窗或Ⅱ級采光光等級級的車車間采采用矩矩形天天窗時時，其其采光不不足的的部分分應照照明補補充。。圖表計計算法法是我國國目前前常用用的方方法：：在初初步設設計階階段采采用窗窗地面面積比比來估估算或或驗算算采光光面積積窗地面面積比比13.2.2天然采光13.2單單層廠廠房的的剖面面設計計13.2.3自然通風基本原理單層廠廠房自自然通通風是是利用用空氣氣的熱熱壓和和風壓壓作用用進行行熱壓作作用熱壓值值ΔP=H(r外－r內)風壓作作用在建筑筑物中中，正正壓區(qū)區(qū)的洞洞口為為進風風口，，負壓壓區(qū)的的洞口口為排排風口口。這這樣，，就會會使室室內外外空氣氣進行行交換換13.2單單層廠廠房的的剖面面設計計13.2.3自然通風自然通風①進、、排風風口的的布置置夏季冬季13.2單單層廠廠房的的剖面面設計計13.2.3自然通風②通風風天窗窗的類類型矩形通通風天天窗下沉式式通風風天窗窗13.2單單層廠廠房的的剖面面設計計③開敞敞式廠廠房13.2.3自然通風13.3單單層廠廠房的的定位位軸線線13.3.1橫向定位軸線橫向定位軸軸線是垂直直于廠廠房長長度方方向(即平行行于屋屋架)的定位位軸線線廠廠房橫橫向定定位軸軸線之之間的的距離離是柱柱距。。橫向定定位軸軸線標標注了了廠房房縱向向構件件如屋屋面板板、吊吊車梁梁長度度的標標志尺尺寸、、及其其與屋屋架（（或屋屋面梁梁）之之間的的相互互關系系①中間柱與橫橫向定位軸線線的聯(lián)系②橫向伸縮縫縫、防震縫與與定位軸線的的聯(lián)系③山墻與橫向向定位軸線的的聯(lián)系13.3單單層廠房的的定位軸線13.3.2縱向定位軸線縱向定位軸線是平行于廠房房長度方向(即垂直于屋架架)的定位軸線廠廠房縱縱向定位軸線線之間的距離離是跨度縱縱向定位軸線線主要用來標標注廠房橫向向構件如屋架架（或屋面梁梁）長度的標標志尺寸和確確定屋架（或或屋面梁）、、排架柱等構構件間的相互互關系縱向定位軸線線的布置應使使廠房結構和和吊車的規(guī)格格協(xié)調，保證證吊車與柱之之間留有足夠夠的安全距離離。在支承式式梁式吊車或或橋式吊車的的廠房設計中中，由于屋架架(或屋面梁)和吊車的設計計生產(chǎn)制作都都是標準化的的，建筑設計計應滿足L＝Lk+2e13.3單單層廠房的的定位軸線13.3.2縱向定位軸線邊柱與縱向定定位軸線的聯(lián)聯(lián)系封閉式結合的的縱向定位軸軸線：縱向定定位軸線采用用封閉式結合合，軸線與邊邊柱外緣重合合非封閉式結合合的縱向定位位軸線：需將將邊柱從定位位軸線向外移移一定距離，，這個值稱為為聯(lián)系尺寸，，用D表示，采用300mm或其倍數(shù)13.3單單層廠房的的定位軸線13.3.2縱向定位軸線中柱與縱向定定位軸線的聯(lián)聯(lián)系13.3單單層廠房的的定位軸線13.3.2縱向定位軸線縱橫跨連接處處柱與定位軸軸線的關系有縱橫跨的廠廠房，由于縱縱跨和橫跨的的長度、高度度、吊車起重重量都可能不不相同，為了了簡化結構和和構造，設計計時，常將縱縱跨和橫跨的的結構分開，，并在兩者之之間設置伸縮縮縫、防震縫縫、沉降縫。?？v橫跨連接接處設雙柱、、雙定位軸線線。兩定位軸軸線之間設插插入距A縱橫跨處6.3.1鋼鋼結構安裝基礎知識13.4單單層廠房的體體型和立面設設計13.4.1影響單層廠房設計的立面因素單層廠房立面設計影響因素(1)使用功能影響。生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)狀況、運輸設備等不僅對廠房平面、剖面設計有影響，而且也影響著立面的處理。建筑的形象應反映建筑的內容。(2)結構、材料的影響。結構形式和材料對廠房體型也有著直接的影響，同樣的生產(chǎn)工藝可以采用不同的結構方案，因而廠房的結構形式，特別是屋頂?shù)慕Y構形式在很大程度上決定著廠房的體型。6.3.1鋼鋼結構安裝基礎知識13.4單單層廠房的體體型和立面設設計13.4.1影響單層廠房設計的立面因素(3)環(huán)境、氣候的影響。不同的環(huán)境和氣候對廠房的體型組合也有一定的影響，氣候條件主要指太陽輻射強度、室外空氣溫度、相對濕度等。

13.4單單層廠房的體體型和立面設設計13.4.2墻面處理1.墻面劃分根據(jù)外墻(砌塊或板材)的結構特點，利用承重柱、壁柱、向外突出的窗間墻、豎向條形組合的側窗等構件所構成的豎向線條，使其有規(guī)律地重復分布，使廠房立面具有垂直方向感，顯得挺拔、有力，形成垂直劃分，如圖13-38所示。（1）垂直劃分13.4單單層廠房的體體型和立面設設計13.4.2墻面處理圖13-38墻面垂直劃分分示意圖1—女兒墻；2—窗眉線或遮陽陽板；3—窗臺線；4—勒腳；5—柱；6—窗間墻；7—窗13.4單單層廠房的體體型和立面設設計13.4.2墻面處理墻面水平劃分的處理方法通常是在水平方向設置整排的帶形窗，利用窗眉線、窗臺線、遮陽板、勒腳線等部件形成效果明顯的水平線條，如圖13-39所示。（2）水平劃分在工程實踐中，除單獨采用垂直劃分或水平劃分外，常采用將兩者結合的混合劃分。這樣，既能相互襯托，又有明顯的主次關系，使兩種劃分達到互相滲透、混而不亂、主次分明、生動和諧的效果。

（3）混合劃分13.4單單層廠房的體體型和立面設設計13.4.2墻面處理圖13-39墻面水分劃分分示意圖13.4單單層廠房的體體型和立面設設計13.4.3廠房內部空間處理使用功能空間利用廠房內部空間間應滿足生產(chǎn)產(chǎn)要求，同時時也應考慮空空間的藝術處處理利用柱間、墻墻邊、門邊、、平臺下等工工藝不便利用用的空間來布布置生活設施施，可利用空空間，降低造造價。設備管道有條不紊地組組織排列設備備管道，不但但方便使用，，而且便于管管理和維修，，其布置和色色彩處理得當當，會增加室室內藝術效果果13.4單單層廠房的體體型和立面設設計13.4.3廠房內部空