房屋建筑學20單層工業(yè)廠房建筑設計概述

1、20 單層工業(yè)廠房建筑設計概述單層工業(yè)廠房建筑設計概述 本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：單層工業(yè)廠房建筑設計概述單層工業(yè)廠房建筑設計概述 學習重點：學習重點：了解工業(yè)廠房的平面形式及適用了解工業(yè)廠房的平面形式及適用范圍，熟悉單層廠房的剖面形式范圍，熟悉單層廠房的剖面形式及各標高確定的方法。及各標高確定的方法。 本章提要本章提要本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容20.1 平面設計平面設計 20.2 剖面與立面設計剖面與立面設計 單層工業(yè)廠房平面設計的內(nèi)容有：單層工業(yè)廠房平面設計的內(nèi)容有：n合理確定廠房平面形式；合理確定廠房平面形式；n選擇適宜的柱網(wǎng)；選擇適宜的柱網(wǎng)；n保證車間內(nèi)部交通方便；保證車間內(nèi)部交通方便；n合理布

2、置生產(chǎn)及生活輔助用房。合理布置生產(chǎn)及生活輔助用房。 20.1 20.1 平面設計平面設計不同產(chǎn)品的車間，有不同的生產(chǎn)工藝流程不同產(chǎn)品的車間，有不同的生產(chǎn)工藝流程( (圖圖20.1)20.1)。工藝師根據(jù)此圖對建筑設計師提交生產(chǎn)工藝工藝師根據(jù)此圖對建筑設計師提交生產(chǎn)工藝平面圖平面圖( (圖圖20.2)20.2)，建筑設計師再根據(jù)此圖的要求，建筑設計師再根據(jù)此圖的要求進行建筑設計進行建筑設計( (圖圖20.3)20.3)。所以，所以，生產(chǎn)工藝決定著廠房的建筑平面。生產(chǎn)工藝決定著廠房的建筑平面。20.1.1 生產(chǎn)工藝與廠房平面設計的關系生產(chǎn)工藝與廠房平面設計的關系常見的平面形式有矩形、方形、常見的平

3、面形式有矩形、方形、L L形、形、T T形、形、 形和山形形和山形( (圖圖20.4)20.4)。 (1) (1)矩形平面矩形平面構(gòu)件類型少，工段之間交通構(gòu)件類型少，工段之間交通聯(lián)系方便，管線簡短，節(jié)約用地，節(jié)省外墻面積聯(lián)系方便，管線簡短，節(jié)約用地，節(jié)省外墻面積及門窗。及門窗。 (2) (2)方形平面方形平面除具備矩形平面的特點外，除具備矩形平面的特點外，可節(jié)約圍護結(jié)構(gòu)周長約可節(jié)約圍護結(jié)構(gòu)周長約25% 25% ( (圖圖20.5)20.5)，通用性強，通用性強，有利于抗震，應用較多。有利于抗震，應用較多。 20.1.2 20.1.2 平面形式與特點平面形式與特點 (3) (3) L L形、形、

4、T T形、形、形或山形平面形或山形平面當生產(chǎn)工藝要求設置垂直跨、熱加工車間當生產(chǎn)工藝要求設置垂直跨、熱加工車間或需進行某種隔離的車間，可采用或需進行某種隔離的車間，可采用L L形、形、T T形、形、 形或山形平面。其特點是通風、排氣、散熱、形或山形平面。其特點是通風、排氣、散熱、除塵效果好，但縱橫跨交接處的結(jié)構(gòu)構(gòu)造復雜，除塵效果好，但縱橫跨交接處的結(jié)構(gòu)構(gòu)造復雜，抗震性差，外墻及管線較長，造價較高。抗震性差，外墻及管線較長，造價較高。(1)(1)生產(chǎn)設備的大小及布置方式生產(chǎn)設備的大小及布置方式( (圖圖20.6)20.6) (2)(2)車間內(nèi)部通道的寬度車間內(nèi)部通道的寬度 一般情況下，通道寬度可

5、參照一般情況下，通道寬度可參照圖圖20.720.7選選擇。此外，通道寬度還應考慮車間的生產(chǎn)性擇。此外，通道寬度還應考慮車間的生產(chǎn)性質(zhì)、人流量等因素。質(zhì)、人流量等因素。(3)(3)柱網(wǎng)尺寸應符合廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準柱網(wǎng)尺寸應符合廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準(4)(4)廠房的通用性、靈活性和經(jīng)濟合理性廠房的通用性、靈活性和經(jīng)濟合理性( (圖圖20.820.8、圖圖20.9)20.9)。20.1.3 20.1.3 柱網(wǎng)選擇柱網(wǎng)選擇 采用擴大柱網(wǎng)可提高廠房的通用性和靈采用擴大柱網(wǎng)可提高廠房的通用性和靈活性，更有效地利用生產(chǎn)面積，達到合理的活性，更有效地利用生產(chǎn)面積，達到合理的經(jīng)濟效益。經(jīng)濟效益。其承重方案有：

6、其承重方案有： 帶托架梁方案帶托架梁方案( (圖圖20.10)20.10)。 不帶托架梁方案不帶托架梁方案生活間：生活間：用以滿足工人生產(chǎn)衛(wèi)生和生活需要用以滿足工人生產(chǎn)衛(wèi)生和生活需要而設置的專用房間。而設置的專用房間。 20.1.4 20.1.4 生活間設計生活間設計(1)生產(chǎn)衛(wèi)生用室，有浴室、存衣室、盥洗室、生產(chǎn)衛(wèi)生用室，有浴室、存衣室、盥洗室、洗衣房。洗衣房。(2)生活用房有休息室、食堂、廁所。生活用房有休息室、食堂、廁所。(3)婦幼衛(wèi)生用室婦幼衛(wèi)生用室( (女工衛(wèi)生室、乳兒托兒所女工衛(wèi)生室、乳兒托兒所) )和和醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)。醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)。 車間需要設哪些生活用房，主要應根據(jù)車間需要設哪些

7、生活用房，主要應根據(jù)車間的生產(chǎn)衛(wèi)生特征和要求、規(guī)模以及地區(qū)車間的生產(chǎn)衛(wèi)生特征和要求、規(guī)模以及地區(qū)氣候條件等因素決定氣候條件等因素決定(表20.1)。 20.1.4.1 20.1.4.1 生活間的組成生活間的組成(1)生活用房的類型、面積、衛(wèi)生器具應按照生活用房的類型、面積、衛(wèi)生器具應按照工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準( (TJ36TJ3679)79)執(zhí)行，執(zhí)行，并符合并符合“有利生產(chǎn)，方便生活有利生產(chǎn)，方便生活”的要求。的要求。(2)浴室、盥洗室、廁所的設計均按車間最大班浴室、盥洗室、廁所的設計均按車間最大班工人總數(shù)的工人總數(shù)的93%93%計算。計算。(3)結(jié)合工廠總平面圖及車間平面

8、合理選擇生活結(jié)合工廠總平面圖及車間平面合理選擇生活間位置，應盡量布置在工人上下班的出入口處。間位置，應盡量布置在工人上下班的出入口處。(4)生活間應有良好的朝向、采光和通風。生活間應有良好的朝向、采光和通風。20.1.4.2 20.1.4.2 生活間設計要點生活間設計要點(5)生活間設于地下室時，須有排水、防潮、采生活間設于地下室時，須有排水、防潮、采光、通風措施。光、通風措施。 (6)餐廳入口不應直接開向有污染的車間。保健餐廳入口不應直接開向有污染的車間。保健站宜設于底層。站宜設于底層。(7)盡可能將幾個車間的生活間合并，以節(jié)省用盡可能將幾個車間的生活間合并，以節(jié)省用地和投資。地和投資。 生

9、活間的布置方式有三種生活間的布置方式有三種( (圖圖20.11)20.11)。20.1.4.3 20.1.4.3 生活間的布置方式生活間的布置方式(1)(1)毗連式毗連式 特點特點 毗連縱墻的生活間影響車間的采光和通風，毗連縱墻的生活間影響車間的采光和通風，車間內(nèi)各有害因素對生活間有影響車間內(nèi)各有害因素對生活間有影響( (圖圖20.12)20.12)。為。為了改變這些缺點，實踐中常采用與廠房縱墻脫開，了改變這些缺點，實踐中常采用與廠房縱墻脫開，用樓梯間與車間聯(lián)系，或生活間端部與車間聯(lián)系用樓梯間與車間聯(lián)系，或生活間端部與車間聯(lián)系( (圖圖20.13)20.13)。 平面形式平面形式 毗連式生活間

10、平面多采用單面走廊，房間毗連式生活間平面多采用單面走廊，房間開間為開間為3.33.3m m、3.6m3.6m、3.9m3.9m，進深常為進深常為6 6m m、6.6m6.6m，走廊寬度為走廊寬度為2.12.1m m、2.4m2.4m、3m3m。變形縫的設置變形縫的設置 毗連式生活間的荷載懸殊大，在連接處應毗連式生活間的荷載懸殊大，在連接處應設沉降縫，地震設防烈度為設沉降縫，地震設防烈度為6 69 9度時還應設防度時還應設防震縫。設置方案按生活間高于或低于廠房分兩震縫。設置方案按生活間高于或低于廠房分兩種：種： 墻下基礎有兩種情況：墻下基礎有兩種情況：一、條形基礎。二、一、條形基礎。二、柱式基礎

11、。柱式基礎。( (圖圖20.14(20.14(a)a) 當生活間低于廠房時，毗連墻按廠房處理，當生活間低于廠房時，毗連墻按廠房處理，沉降縫設在生活間一側(cè)。用車間柱基礎上設置的沉降縫設在生活間一側(cè)。用車間柱基礎上設置的基礎梁支承毗連墻基礎梁支承毗連墻( (圖圖20.14(20.14(b)b)。樓板、屋面樓板、屋面板構(gòu)造處理有兩種方法：板構(gòu)造處理有兩種方法：一、走廊部分的樓板梁一、走廊部分的樓板梁及屋面梁采用懸臂結(jié)構(gòu)。二、走廊部分采用簡支及屋面梁采用懸臂結(jié)構(gòu)。二、走廊部分采用簡支結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)( (圖圖20.15)20.15) (2)(2)獨立式獨立式 距車間一定距離單獨建造生活間。距車間一定距離單獨建

12、造生活間。 其特點是其特點是平面布置靈活，可獲得良好的通平面布置靈活，可獲得良好的通風與采光，與車間互不干擾，易與環(huán)境結(jié)合，風與采光，與車間互不干擾，易與環(huán)境結(jié)合，可創(chuàng)造較好的廠區(qū)環(huán)境。可創(chuàng)造較好的廠區(qū)環(huán)境。缺點是缺點是造價較高，與造價較高，與車間聯(lián)系不便，占地多。車間聯(lián)系不便，占地多。 (3)(3)內(nèi)部式內(nèi)部式 在生產(chǎn)狀況允許的條件下，利用車間內(nèi)部的在生產(chǎn)狀況允許的條件下，利用車間內(nèi)部的空閑位置布置生活間。空閑位置布置生活間。 它具有使用方便、經(jīng)濟、節(jié)省面積的優(yōu)點，它具有使用方便、經(jīng)濟、節(jié)省面積的優(yōu)點，但只能將部分生活間布置在車間內(nèi)，位置也較分但只能將部分生活間布置在車間內(nèi)，位置也較分散，有

13、時會影響車間的通用性和靈活性。常用的散，有時會影響車間的通用性和靈活性。常用的形式有：嵌入車間內(nèi)的空余地段；懸掛在車間空形式有：嵌入車間內(nèi)的空余地段；懸掛在車間空間或夾層間或夾層( (圖圖20.16)20.16)；半地下室或地下室等。；半地下室或地下室等。 剖面設計的主要任務是：剖面設計的主要任務是：n 選擇廠房的剖面形式和確定廠房高度；選擇廠房的剖面形式和確定廠房高度；n 處理廠房的采光、通風和排水問題。處理廠房的采光、通風和排水問題。 20.2 20.2 剖面與立面設計剖面與立面設計20.2.1 20.2.1 剖面設計剖面設計選擇廠房的剖面形式，要綜合考慮生產(chǎn)選擇廠房的剖面形式，要綜合考慮

14、生產(chǎn)工藝，采光、通風的要求，屋面排水方式及工藝，采光、通風的要求，屋面排水方式及廠房的結(jié)構(gòu)形式的影響。廠房的結(jié)構(gòu)形式的影響。圖圖20.1720.17是幾種常見是幾種常見的鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的剖面形式。的鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的剖面形式。 20.2.1.1 20.2.1.1 選擇廠房剖面形式選擇廠房剖面形式廠房高度：廠房高度：廠房地面到柱頂廠房地面到柱頂( (或下?lián)问轿菁芑蛳聯(lián)问轿菁芟孪业酌嫦孪业酌? )的垂直距離。的垂直距離。(1)(1)無吊車廠房高度的確定無吊車廠房高度的確定無吊車廠房的高度主要取決于廠房內(nèi)最高無吊車廠房的高度主要取決于廠房內(nèi)最高的生產(chǎn)設備及安裝檢修所需的凈高，同時要考的生產(chǎn)設備

15、及安裝檢修所需的凈高，同時要考慮采光和通風的要求，并符合廠房建筑模數(shù)慮采光和通風的要求，并符合廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準的擴大模數(shù)協(xié)調(diào)標準的擴大模數(shù)3 3M M數(shù)列。數(shù)列。20.2.1.2 20.2.1.2 確定廠房高度確定廠房高度(2)(2)有吊車廠房高度的確定有吊車廠房高度的確定( (圖圖20.18)20.18) 有吊車廠房高度有吊車廠房高度 式中 H1軌頂標高 h1生產(chǎn)設備或隔斷的最大高度 h2吊車越過設備時，吊車與設備之間的安全高度 h3被起吊物體的最大高度 h4起吊重物時，吊車纜索的最小高度 h5吊鉤距軌頂面的最小高度，可由吊車規(guī)格表中查出； H2軌上尺寸 Ch上方間隙112345Hhhh

16、hh12hHHC 在滿足生產(chǎn)的前提下，利用廠房空間降低柱在滿足生產(chǎn)的前提下，利用廠房空間降低柱頂標高，可節(jié)省建筑造價。其方法有：利用兩榀頂標高，可節(jié)省建筑造價。其方法有：利用兩榀屋架之間的空間布置個別高大設備屋架之間的空間布置個別高大設備(圖圖20.19(a)；也可降低局部地面標高，將某些大型設備或工件也可降低局部地面標高，將某些大型設備或工件放在地坑里放在地坑里(圖圖20.19(b)。 單層廠房室內(nèi)地面標高由廠區(qū)總平面設計單層廠房室內(nèi)地面標高由廠區(qū)總平面設計確定，其相對標高為確定，其相對標高為0.0000.000。為防止雨水流入。為防止雨水流入室內(nèi)，室外標高一般應低于室內(nèi)標高室內(nèi)，室外標高一

17、般應低于室內(nèi)標高150150mmmm，為為通行方便，室外入口處應設置坡道，其坡度不通行方便，室外入口處應設置坡道，其坡度不宜過大。宜過大。 20.2.1.3 20.2.1.3 室內(nèi)外地面標高室內(nèi)外地面標高(1)(1)采光方式采光方式 側(cè)面采光側(cè)面采光 利用在外墻上開側(cè)窗進行采光的方式。具有光利用在外墻上開側(cè)窗進行采光的方式。具有光線方向性強、造價低等特點線方向性強、造價低等特點( (圖圖20.20(20.20(a)a)、(b(b)。 吊車梁以上的窗口為高側(cè)窗，吊車梁以下的窗吊車梁以上的窗口為高側(cè)窗，吊車梁以下的窗口為低側(cè)窗。高、低側(cè)窗之間應留出一段高度不開口為低側(cè)窗。高、低側(cè)窗之間應留出一段高

18、度不開窗窗( (吊車梁高度上下各吊車梁高度上下各600600mm)mm)。低側(cè)窗的窗臺高度一低側(cè)窗的窗臺高度一般應略高于工作面高度般應略高于工作面高度( (圖圖20.21)20.21)。 20.2.1.4 20.2.1.4 采光方式及采光口大小的確定采光方式及采光口大小的確定頂部采光頂部采光 利用屋頂上的天窗進行采光的方式。具有利用屋頂上的天窗進行采光的方式。具有光線均勻、采光效率高的特點，但構(gòu)造復雜，光線均勻、采光效率高的特點，但構(gòu)造復雜，造價較高造價較高( (圖圖20.20(20.20(c)c)、(d)(d)、(e(e)。混合采光混合采光 在側(cè)面采光的同時加設頂部采光的方式在側(cè)面采光的同時

19、加設頂部采光的方式( (圖圖20.20(20.20(f)f)。 (2)(2)采光口大小的確定采光口大小的確定 根據(jù)廠房的使用性質(zhì)，確定采光等級根據(jù)廠房的使用性質(zhì)，確定采光等級( (表表20.2)20.2)； 查出廠房采光系數(shù)最低值查出廠房采光系數(shù)最低值C C( (表表20.3)20.3)； 根據(jù)根據(jù)C C值查出窗地比值查出窗地比( (表表20.4)20.4)； 按照車間的平面、剖面確定窗的采光形式、按照車間的平面、剖面確定窗的采光形式、尺寸、數(shù)量、位置。窗洞口尺寸應符合尺寸、數(shù)量、位置。窗洞口尺寸應符合3 3M M的模數(shù)數(shù)的模數(shù)數(shù)列。列。采光等級生產(chǎn)車間和工作場所名稱精密機械、機電成品檢驗車間

20、；工藝美術廠雕刻、刺繡、繪畫車間；毛紡廠選毛車間 精密機械加工、裝配、精密機電裝配車間；儀表檢修車間；主控制室、電視機、收音機裝配車間；光學儀器廠研磨車間；無線電元件制造車間；印刷廠排字；印刷車間；針織廠精紡、織造、檢驗車間；制藥廠制劑車間 機械加工和裝配車間；機修、電修車間；理化實驗室、計量室、木工車間；面粉廠制粉車間；塑料廠注塑、拉絲車間；制藥廠合成藥車間；冶金工廠冷軋、熱軋、拉絲車間；發(fā)電廠汽輪機車間 焊接、鈑金、鑄工、鍛工、熱處理、電鍍、油漆車間；食品廠糖果、餅干加工和包裝車間；冶金工廠熔煉、煉鋼、鐵合金冶煉車間；水泥廠燒成、磨房、包裝車間 鍋爐房、泵房、汽車庫、煤的加工運輸、選煤車間

21、；轉(zhuǎn)運站、運輸通廊、一般倉庫 表表20.220.2生產(chǎn)車間和工作場所的采光等級舉例生產(chǎn)車間和工作場所的采光等級舉例 表表20.320.3生產(chǎn)車間工作面上的采光系數(shù)最低值生產(chǎn)車間工作面上的采光系數(shù)最低值 采光等級 視覺工作分類 室內(nèi)天然光照度最低值 (lx) 采光系數(shù)最低值(%)工作精確度 識別對象的最小尺寸(d)(mm) 特別精細工作很精細工作精細工作一般工作粗糙工作及倉庫 d0.150.15d0.30.3d1.0 1.0d5.0 d5.0 250 150100502553210.5表表20.420.4窗地面積比窗地面積比 采光等級采光系數(shù)最低值(%)單側(cè)窗雙側(cè)窗矩形天窗鋸齒形天窗平天窗532

22、10.51/2.5 1/2.51/3.51/61/101/2.01/2.51/3.51/51/71/3.51/3.51/41/81/151/31/3.51/51/101/151/51/51/81/151/25注：當級采光等級的車間采用單側(cè)窗或、級采光等級的車間采用矩形天窗時其采光不足部分應用照明補充。 (1)(1)冷加工車間冷加工車間合理布置進出風口的位置，組織好穿堂風。合理布置進出風口的位置，組織好穿堂風。廠房寬度限制在廠房寬度限制在6060m m左右左右( (因風壓隨距離的因風壓隨距離的增加而減弱增加而減弱) )。使夏季主導風向垂直于廠房的長度方向。使夏季主導風向垂直于廠房的長度方向。 20.2.1.5 20.2.1.5 廠房的自然通風廠房的自然通風(2)(2)熱加工車間熱加工車間進風口、排風口的布置進風口、排風口的布置( (圖圖20.22)20.22) 合理布置熱源合理布置熱源設開敞式外墻開敞式外墻是指外墻上窗洞口設開敞式外墻開敞式外墻是指外墻上窗洞口處不設窗扇而用擋雨板代替。按開敞部位的處不設窗扇而用擋雨板代替。按開敞部位的不同，可分為全開敞式、上開敞式、下開敞不同，可分為全開敞式、上開敞式、下開敞式三種式三種( (圖圖20.23)20.23)。 廠房立面設計常采用的墻體劃分手法有：廠房立面設計常采用的墻體劃分手法有：(1)(1)垂直劃分垂直劃分