1、第十二章第十二章 單層廠房設計單層廠房設計目的要求： 1、使學生了解生產工藝與廠房平、立、剖面之間的設計關系； 2、掌握柱網的確定方法及軸線的定位； 3、熟悉生活間的布置、剖面的各部分高度的確定、立面處理的方法。教學內容： 上一張 下一張主 頁退 出12.1 單層廠房的組成單層廠房的組成1、房屋的組成 A、生產工段 B、輔助 C、庫房部分 D、行政辦公生活用房單層廠房的組成單層廠房的組成（圖13-1）2、構件的組成 A、橫向排架：基礎、柱、屋架（屋面梁） B、縱向連系構件：基礎梁、連系梁、圈梁、吊車梁； C、支撐系統(tǒng)：屋架支撐、柱間支撐；3、圍護結構 外墻、屋頂、地面、門窗、天窗12.2 單層

2、廠房平面設計設計內容：1、總平面設計2、平面的形式3、柱網的選擇4、生活間的設計12.2.1 總平面的設計 考慮內容： (一)人、物流組織的影響（圖12-2） (二)地形的影響（圖12-3） (三)氣候的影響 12.2.2、生產工藝和建筑平面設計的關系 1、生產工藝平面圖的內容： A、生產工藝流程的組織； B、生產和起重運輸設備的選擇和布置； C、工段的劃分； D、廠房面積的大小以及生產工藝對廠 房建筑設計的要求。 下一張主 頁退 出上一張2、廠房平面設計的要求：A、首先滿足生產工藝的要求，同時在設計中應使廠房平面形式規(guī)整、合理、簡單以便減少占地面積、節(jié)能和簡化構造處理；B、廠房的建筑參數(shù)應符

3、合廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準，使構件的生產滿足工業(yè)化生產的要求；下一張主 頁退 出上一張2、廠房平面設計的要求： C、選擇技術先進和經濟合理的柱網使廠 房具有較大的通用性； D、正確地解決廠房的采光和通風； E、合理地布置有害工段及生活用室； F、妥善處理安全疏散及防火措施。下一張主 頁退 出上一張二、平面形式及其特點影響廠房平面輪廓形式的因素：（1）生產工藝流程的影響 A、直線布置（圖12-5a） B、平行布置（圖12-5b） C、垂直布置（圖12-5c）（2）生產狀況的影響；（3）生產設備布置的影響；下一張主 頁退 出上一張12.2.3 運輸設備與平面的關系常用的：1、單軌懸掛吊車2、梁式吊車（

4、分懸掛式和支承式）3、橋式吊車特殊情況下：龍門式起重機、懸臂吊車、轉臂吊車12.2.4 單層廠房平面輪廓形式：一般形式：矩形、方形等； 特殊形式：L形、形、形等； 下一張主 頁退 出上一張（一）矩形平面1.1 跨度平行布置： 適用于直線式的生產工藝流程和往復式的生產工藝流程 特點：各段之間靠得較緊，運輸路線短捷，工藝聯(lián)系緊密，工程管線較短； 形式規(guī)整,占地面積少； 結構構造簡單,造價低,施工快； 室內采光通風容易解決。 下一張主 頁退 出上一張1.2 跨度相垂直布置：適用于垂直式的生產工藝流程特點： 工藝流程緊湊，零部件至總裝配車間 的運輸路線短捷； 在跨度垂交處結構、構造復雜，施工 麻煩。

5、下一張主 頁退 出上一張不同平面形式的廠房造價比： 從建筑經濟角度看：近于方形或方形的平面較優(yōu)越 下一張主 頁退 出上一張（二）L形、形、形平面L形、形、形平面的特點：廠房各部寬度不大，廠房周長較長，可在較長的外墻上設置門窗，室內采光通風條件好；縱橫跨垂交,要垂交處構件類型增多,構造復雜，需設防震縫；外墻長度較長，造價及維修費用較高，室內各種工程管線較長。 下一張主 頁退 出上一張12.2.5、柱網的選擇一、 柱網的概念： 承重結構柱子在平面上排列所形成的網格二、跨度和柱距下一張主 頁退 出上一張柱網的設計要求： 1、滿足生產工藝提出的要求 2、遵守廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準 3、調整和統(tǒng)一柱網 4

6、、盡量擴大柱網，提高廠房的通用性 下一張主 頁退 出上一張柱網的設計要求：擴大柱網能提高廠房的通用性擴大柱網能擴大生產面積，節(jié)約用地擴大柱網能加快建設速度擴大柱網能提高吊車的服務范圍 下一張主 頁退 出上一張（一）柱網尺寸的確定1、跨度尺寸的確定 A、生產設備的大小及布置 B、車間內部通道 C、廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準的要求 下一張主 頁退 出上一張工藝設計中應考慮如下因素： 設備大小 設備布置方式 交通運輸所需空間 生產操作及檢修所需空間 下一張主 頁退 出上一張 根據(jù)廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準規(guī)定： 凡跨度等于或小于18m時應采用3m倍數(shù)(30M數(shù)列)； 即: 9m, 12m, 15m, 18m 大

7、于18m時應采用6m倍數(shù)(60M數(shù)列)； 即: 18m, 24m, 30m, 36m 除工藝布置上有特殊要求外,一般不采用21m, 27m和33m等跨度尺寸 下一張主 頁退 出上一張2、柱距尺寸的確定根據(jù)廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準規(guī)定：柱距采用擴大模數(shù)60M數(shù)列； 即: 6m, 12m；抗風柱柱距宜采用擴大模數(shù)15M數(shù)列。 下一張主 頁退 出上一張3、在我國建筑實踐中常用的柱 網尺寸在有起重量不大于5T的懸掛式吊車和無吊車的廠房為： 618m，624m，1218m，1224m，在有橋式吊車的廠房中，起重量大于50T時為： 618m，624m，630m，636m，1218m，1224m，1230m，1

8、236m下一張主 頁退 出上一張3、在我國建筑實踐中常用的柱 網尺寸經過經濟比較，也可選用69m，612m，615m，621m,627m磚木結構常用 3m, 3.6m, 4m柱距 一般來說:不管有無吊車,18m和24m兩個跨度適應性較強 下一張主 頁退 出上一張4、方形柱網靈活車間常用尺寸:1212m,1818m,2424m 下一張主 頁退 出上一張12.2.6 生活間設計1生活間的組成及設備布置 (1)生產衛(wèi)生用房包括浴室、廁所、存衣室、盥洗室等。我國衛(wèi)生部主編的工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準（TJ3679），將一般工業(yè)企業(yè)按衛(wèi)生特征分為四級，每一級都有它最基本的生產衛(wèi)生用房。12.2.6 生活間設計

9、(2)生活福利用房 包括休息室、女工衛(wèi)生室、吸煙室、廁所、飲水間、小吃部、保健室等。廁所內的大小便器按規(guī)范和有關規(guī)定計算。浴室、盥洗室、廁所的設計計算人數(shù)按最大班工人總數(shù)的93%計算。(3)行政辦公用房 包括黨、政、工、團辦公室及會議室、值班室、計劃調度室等。(4)生產輔助用房 包括工具室、材料庫、計量室等。生活間設計原則(1)生活間應盡量布置在車間主要人流出入口處，且與生產操作地點有方便的聯(lián)系，并避免工人上、下班時的人流與廠區(qū)內主要運輸線（火車、汽車等）的交叉，人數(shù)較多集中設置的生活間以布置在廠區(qū)主要干道兩側且靠近車間為宜。(2)生活間應有適宜的朝向，使之獲得較好的采光、通風和日照。同時，生

10、活間的位置也應盡量減少對廠房天然采光和自然通風的影響。生活間設計原則（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間的下風側或頂部，并盡量避免噪聲振動的影響，以免被污染和干擾。 (4)在生產條件許可及使用方便的情況下，應盡量利用車間內部的空閑位置設置生活間，或將幾個車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面積緊湊，人流通暢，男女分設，管道盡量集中。(6)建筑形式與風格應與車間和廠區(qū)環(huán)境相協(xié)調。3.生活間的布置形式布置形式有三種： (1)毗連式生活間 (2)獨立式生活間 (3)廠房內部式生活間：布置方式有很多，書上介紹了4種。生活間的布置 毗連式 內部式生活間的布

11、置4、毗連式生活間與車間沉降縫的構造12.3 單層廠房剖面設計單層廠房剖面設計主要從空間上滿足生產工藝的要求12.3.1 廠房高度的確定廠房高度的定義：室內地面至柱頂（或斜屋蓋最低點，或下沉式屋架下弦底面）的距離(1)無吊車廠房柱頂標高通常是根據(jù)最大生產設備的高度和其使用、安裝、檢修時所需的凈空高度確定的。同時，必須考慮采光和通風的要求，以及避免由于單層廠房跨度大，高度低時給空間帶來的壓抑感。一般不低于3.9m，柱頂標高應符合300mm的整數(shù)倍，若為磚石結構承重，柱頂標高應為100mm的倍數(shù)。有吊車廠房的高度(2)有吊車廠房有吊車廠房的柱頂標高可按下式計算求得： 柱頂標高 H=H1+H2 軌頂

12、標高 H1=h1+h2+h3+h4+h5 軌頂至柱頂高度 H2=h6+h7柱頂標高應符合300mm的數(shù)倍，軌頂標高為600mm的倍數(shù)。12.3.1 廠房高度的確定2.室內外地坪標高的確定廠房室內外地坪的標高是在廠區(qū)總平面設計時確定的，室內外高差的大小應考慮方便運輸，防止雨水侵入等因素，常取150200mm，并在室外入口處設置坡道。在地形較平坦的情況下，整個廠房地坪一般取一個標高，相對標高定為0.000。當廠房內地坪有兩個以上不同高度的地坪面時，主要地坪面的標高為0.000。 3. 廠房高度的調整(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）在采暖和不采暖的多跨廠房中，

13、當高差值等于或小于1.2m時，不宜設高度差；2）在不采暖的廠房中，當一側僅有一低跨且高差不大于1.8m時，也不宜設置高度差。3. 廠房高度的調整(2)在工藝條件允許的情況下，把高大設備布置在兩榀屋架之間，利用屋頂空間起到縮短柱子長度的作用，從而降低了廠房高度 (3)在廠房內部有個別高大設備或需高空間操作的工藝環(huán)節(jié)時，可采取降低局部地面標高的方法，從而減小廠房空間高度。剖面空間的利用12.3.2 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)產生眩光幾個概念：采光系數(shù)：室內工作面上某一點的照度與同時間露天長度上照度的百分比。照度：單

14、位面積上所能接受的光通量的多少。用勒克斯表示。光通量：人眼所能感受的輻射能量。用流明表示。采光均勻度：工作面上的采光系數(shù)最低值與平均值之比。確定采光系數(shù)示意采光系數(shù)：C=(EN/EW)x100%2. 采光方式及布置 (1)采光方式1）側窗采光：即采光口布置在廠房的側墻上。2)頂部采光：即在屋頂處設置天窗。 3)混合采光：當廠房很寬，側窗采光不能滿足整個廠房的采光要求時，則須在屋頂上開設天窗，即采用混合采光的方式。 廠房采光的方式高側窗與低側窗示意2. 采光方式及布置(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設采光窗而形成的，是我國單層工業(yè)廠房應用最

15、廣的一種天窗形式，其采光特點與側窗采光類似，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布置在屋架的上下弦上，通過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置采光口而形成的。采光天窗的形式2. 采光方式及布置3.采光面積的確定 采光面積一般是根據(jù)廠房的采光、通風、立面設計等綜合因素來確定的。首先大致確定窗戶面積，然后根據(jù)廠房對采光的要求進行計算校核，驗證其是否符合采光標準。我國采光等級分5級。 12.3.3 自然通風1.自然通風的基本原理 (1)熱壓作用：利用室內外冷熱空氣

16、產生的壓力差進行通風的方式。 (2)風壓作用：利用風吹在建筑物上產生的空氣壓力差進行通風的方式。熱壓作用下的通風風壓作用2.廠房的自然通風(1)冷加工車間的自然通風冷加工車間無大的熱源，室內余熱量較小，利用門窗就可以滿足室內通風換氣的要求。由于室內外溫差小，組織自然通風時可結合工藝與總平面設計進行，盡量使廠房縱向垂直于夏季主導風向或不小于45傾角，廠房寬度限制在60m以內。在外墻上設窗，在縱橫貫通的通道端部設門，以便組織穿堂風。為避免氣流分散，影響穿堂風的流速，冷加工車間不宜設置通風天窗，但為了排除積聚在屋蓋下部的熱空氣，可以設置通風屋脊。 冷加工車間的自然通風(2)熱加工車間的自然通風1)進

17、、排風口的布置：根據(jù)熱壓通風原理，進風口的位置應盡可能低。排風口的位置盡可能高，一般設在柱頂處或靠近檐口一帶。2）當設有天窗時，天窗一般設在屋脊處，另外，為了盡快排除熱空氣，需要縮短通風距離，天窗宜設在散發(fā)熱量較大的設備上方。外墻中間部分的側窗，應按采光窗設計，常采用固定窗或中懸窗，一般不采用上懸窗，以免影響下部進風口的進氣量和氣流速度。熱車間的通風2）通風天窗的類型類型有兩大類：矩形通風天窗：注意：擋風板的作用與位置下沉式通風天窗： 分橫向、縱向和井式天窗矩形通風天窗擋風板的作用矩形通風（避風）天窗下沉式通風天窗橫向下沉天窗3）合理布置熱源在布置熱源時，要注意以下幾點：利用穿堂風的風向，熱源

18、應布置在復雜主導風向的下風向；有天窗時，利用熱壓為主的自然通風，熱源應布置在天窗口的下方；下沉式天窗，熱源應與下沉底板錯開布置。多跨廠房中，利用冷熱跨間隔布置，且用輕質吊墻（距地3m左右）分隔二者，以便組織通風。連續(xù)多跨均為熱跨時，可將跨間分離布置，以便縮短進排氣口的路徑。 開敞式廠房12.4 12.4 單層廠房定位軸線單層廠房定位軸線 本章難點和重點之處。幾個概念：單廠定位軸線：橫向定位軸線：縱向定位軸線：單層廠房平面柱網布置及軸線劃分12.4.1 橫向定位軸線1 中間柱與橫向定位軸線的聯(lián)系除橫向變形縫處及山墻端部柱外，中間柱的中心線應與柱的橫向定位軸線相重合。在一般情況下，橫向定位軸線之間

19、的距離也就是屋面板、吊車梁長度方向的標志尺寸。中柱與橫向定位軸線12.4.1 橫向定位軸線2 變形縫處柱與橫向定位軸線的聯(lián)系在單層廠房中，橫向伸縮縫、防震縫處采用雙柱雙軸線的定位方法，柱的中心線從定位軸線向縫的兩側各移600mm,雙軸線間加插入距A等于伸縮縫或防震縫的寬度C，這種方法可使該處兩條橫向定位軸線之間的距離與其他軸線間柱距保持一致，不增加構件類型，有利于建筑工業(yè)化。12.4.1 橫向定位軸線3 山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系（1）山墻為非承重墻時，墻內緣與橫向定位軸線重合，端部柱的中心線從橫向定位軸線內移600mm。 （2）山墻為承重墻時，墻內緣與橫向定位軸線的距離為砌體材料的半塊或半塊的

20、倍數(shù)或墻厚的一半。 山墻與橫向定位軸線12.4.2 縱向定位軸線1 外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系（1）封閉結合(Q=30T)當縱向定位軸線與柱子外緣有一定距離，此時屋面板與墻內緣之間有一段空隙時稱為非封閉結合。縱向定位軸線與邊柱縱向定位軸線與邊柱縱向定位軸線與承重墻的關系12.4.2 縱向定位軸線2 中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系 (1)平行等高跨中柱當廠房為平行等高跨時，通常設置單柱和一條定位軸線，柱的中心線一般與縱向定位軸線相重合。當?shù)雀呖缰兄璨捎梅欠忾]結合時，仍可采用單柱，但需設兩條定位軸線，在兩軸線間設插入距A，并使插入距中心與柱中心相重合 。 （A為3M數(shù)列）以上兩種情況適用條件不同。

21、中柱與縱向定位軸線 12.4.2 縱向定位軸線(2)平行不等高跨中柱1） 單軸線封閉結合。高跨上柱外緣與縱向定位軸線重合，縱向定位軸線按封閉結合設計，不需設聯(lián)系尺寸。2)雙軸線封閉結合。高低跨都采用封閉結合，但低跨屋面板上表面與高跨柱頂之間的高度不能滿足設置封墻的要求，此時需增設插入距A，其大小為封墻厚度B。3）雙軸線非封閉結合。當高跨為非封閉結合，且高跨上柱外緣與低跨屋架端部之間不設封閉墻時，兩軸線增設插入距A等于軸線與上柱外緣之間的聯(lián)系尺寸D；當高跨為非封閉結合，且高跨柱外緣與低跨屋架端部之間設封墻時，則兩軸線之間的插入距A等于墻厚B與聯(lián)系尺寸D之和。中柱與縱向定位軸線12.4.2 縱向定

22、位軸線（3）縱向伸縮縫處中柱1）等高跨中柱 當?shù)雀邚S房須設縱向伸縮縫時，可采用單柱單軸線處理，縫一側的屋架支承在柱頭上，另一側的屋架擱置在活動支座上，采用一根縱向定位軸線，定位軸線與上柱中心重合。若伸縮縫兼做防震縫時，原伸縮縫按防震縫尺寸加寬，此時應設兩條縱向定位軸線，其間的插入距A等于縫寬C。12.4.2 縱向定位軸線（3）縱向伸縮縫處中柱2）不等高跨中柱 不等高跨的縱向伸縮縫一般設在高低跨處，若采用單柱，應設兩條定位軸線，兩軸線間設插入距A。當高低跨都為封閉結合時，插入距A等于伸縮縫寬C；當高跨為非封閉結合時，插入距A=C+D，D為聯(lián)系尺寸。當不等高跨高差懸殊或者吊車起重量差異較大時，或須設防震縫時，常在不等高跨處采用雙柱雙軸處理，兩軸線間設插入距A。當高低跨都為封閉結合時，A=B+C；當高跨為非封閉結合時，A=B+C+D，B為封墻厚度。3 縱橫跨相交處柱與定位軸線的聯(lián)系在廠房的縱橫跨相交時，常在相交處設有變形縫，使縱橫跨在結構上各自獨立。縱橫跨應有各自的柱列和定位軸線，兩軸線間設插入距A。當橫跨為封閉結合時，A=B+C