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1、NO14 第14章 多层厂房设计 房屋建筑学教学课件 Still waters run deep.流流静静水深水深,人人静静心深心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 14.1多层厂房的特点和适用范围多层厂房的特点和适用范围 14.2多层厂房的平面设计多层厂房的平面设计 14.3多层厂房的剖面设计多层厂房的剖面设计 学习目标学习目标 1掌握多层厂房的特点及适用范围。2了解多层厂房的平面及剖面设计。多层厂房和单层厂房相比具有以下特点多层厂房和单层厂房相比具有以下特点14.1.114.1.1多多层层厂厂房房的的主主要要特特点点1 1
2、建筑物占地面积小。不仅可以节约用地，而且还降低了基建筑物占地面积小。不仅可以节约用地，而且还降低了基础和屋顶的工程量，缩短了各种工程管线以及道路的长度，础和屋顶的工程量，缩短了各种工程管线以及道路的长度，节约了基本建设投资和维护管理费用。节约了基本建设投资和维护管理费用。2 2外围护结构面积小。同样面积的厂房，随着层数的增加，外围护结构面积小。同样面积的厂房，随着层数的增加，单位面积的外围护结构面积随之减少。在北方地区，可以单位面积的外围护结构面积随之减少。在北方地区，可以减少冬季采暖费用；在有空调的房间则可以减少空调费用，减少冬季采暖费用；在有空调的房间则可以减少空调费用，且容易保证恒温恒湿
3、的要求，从而获得节能的效果。且容易保证恒温恒湿的要求，从而获得节能的效果。14.1.114.1.1多多层层厂厂房房的的主主要要特特点点3 3屋盖构造简单。多层厂房的宽度一般都比单层厂房的小，屋盖构造简单。多层厂房的宽度一般都比单层厂房的小，可以利用侧面采光，不设天窗，从而简化了屋面构造，而可以利用侧面采光，不设天窗，从而简化了屋面构造，而且清理积雪及排除雨雪水都比较方便。且清理积雪及排除雨雪水都比较方便。4 4柱网小，工艺布置灵活性受到一定限制。由于柱子多，结柱网小，工艺布置灵活性受到一定限制。由于柱子多，结构所占面积大，因而生产面积使用率较单层的低。构所占面积大，因而生产面积使用率较单层的低
4、。14.1.114.1.1多多层层厂厂房房的的主主要要特特点点5 5增加了垂直交通运输设施（电梯和楼梯）。在多层厂房中，增加了垂直交通运输设施（电梯和楼梯）。在多层厂房中，不仅有水平向运输，而且出现了垂直交通运输，人流和货不仅有水平向运输，而且出现了垂直交通运输，人流和货流组织都比单层厂房复杂，而且增加了交通辅助面积。流组织都比单层厂房复杂，而且增加了交通辅助面积。6 6在利用侧面采光的条件下，厂房的宽度受到一定的限制。在利用侧面采光的条件下，厂房的宽度受到一定的限制。如果生产上需要宽度大的厂房，则需提高厂房的层高或辅如果生产上需要宽度大的厂房，则需提高厂房的层高或辅以人工照明。以人工照明。多
5、层厂房的适用范围多层厂房的适用范围14.1.214.1.2多多层层厂厂房房的的适适用用范范围围1 1生产工艺流程垂直布置的企业。生产工艺流程垂直布置的企业。2 2设备、原料及产品重量较轻，单件小于设备、原料及产品重量较轻，单件小于3t的企业。的企业。3 3生产中要求在不同层高上操作的企业。生产中要求在不同层高上操作的企业。4 4生产工艺对生产环境有特殊要求的企业。生产工艺对生产环境有特殊要求的企业。5 5建筑用地紧张及城市规划的需要。建筑用地紧张及城市规划的需要。14.1.314.1.3多多层层厂厂房房的的结结构构形形式式Eye-Catching Visual混合结构。有砖墙承重和内框架承重两
6、种钢筋混凝土结构钢结构。14.2.114.2.1生生产产工工艺艺流流程程按生产工艺流向分类按生产工艺流向分类 （1）自上而下式。这种布置方式是将原料提升到顶层，然后自上而下式。这种布置方式是将原料提升到顶层，然后按照加工顺序逐层下降至底层加工成为成品运出。这种工艺流程按照加工顺序逐层下降至底层加工成为成品运出。这种工艺流程的特点是利用原材料的重力在垂直运输过程中进行加工，适用于的特点是利用原材料的重力在垂直运输过程中进行加工，适用于使用散粒状或液体材料做原料的企业。面粉加工厂和电池干法密使用散粒状或液体材料做原料的企业。面粉加工厂和电池干法密闭调粉楼的生产流程都属于这种类型。闭调粉楼的生产流程
7、都属于这种类型。14.2.114.2.1生生产产工工艺艺流流程程 （2）自下而上式。将原料自底层起按工艺流程顺序向上逐层自下而上式。将原料自底层起按工艺流程顺序向上逐层加工，到顶层进行组装和总装成为成品，检验合格后，包装出厂。加工，到顶层进行组装和总装成为成品，检验合格后，包装出厂。在这种布置方式中，适宜将初加工时所用的比较笨重的设备和有大在这种布置方式中，适宜将初加工时所用的比较笨重的设备和有大量原材料的工序布置在底层，以减少垂直运输量和减轻楼板荷载。量原材料的工序布置在底层，以减少垂直运输量和减轻楼板荷载。轻工业类的手表厂、照相机厂或一些精密仪表厂的生产流程都属于轻工业类的手表厂、照相机厂
8、或一些精密仪表厂的生产流程都属于这种形式。这种形式。（3）上下往复式。这种布置方式包括自下而上和自上而下两上下往复式。这种布置方式包括自下而上和自上而下两种工艺流程布置方式，以满足生产过程中的某些特殊要求。例如，种工艺流程布置方式，以满足生产过程中的某些特殊要求。例如，中间工序的设备过大或者有振动，不得不把这种设备或工部移至底中间工序的设备过大或者有振动，不得不把这种设备或工部移至底层；又如有的工部有特殊的要求，如精密度要求高，要求防震或恒层；又如有的工部有特殊的要求，如精密度要求高，要求防震或恒温恒湿等，对这类工序必须做特殊考虑，最好集中布置在厂房的一温恒湿等，对这类工序必须做特殊考虑，最好
9、集中布置在厂房的一侧，以便采取措施。印刷厂的生产工艺流程就属于这种形式。侧，以便采取措施。印刷厂的生产工艺流程就属于这种形式。14.2.114.2.1生生产产工工艺艺流流程程图14-1 三种类型的生产工艺流程14.2.214.2.2平平面面布布置置形形式式1.1.1.1.内廊式内廊式内廊式内廊式3.3.套间式套间式2.2.统间式统间式4.4.4.4.混合式混合式混合式混合式平面置形式平面置形式14.2.214.2.2平平面面布布置置形形式式图14-2 平面布置形式14.2.314.2.3柱柱网网的的选选择择图14-3 柱网的类型1.1.砌体墙承重砌体墙承重 当厂房采用砌体承重时，其内墙的中心线
10、一般与定位轴线相重合，外墙的定位轴线与顶层墙内缘的距离可按砌块的块材类别分别位于距砌体墙内缘半块块材或半块的倍数或墙厚的一半，带有承重壁柱的外墙，墙内缘可与纵向定位轴线相重合，也可与纵向定位轴线相距为半块或半块的倍数（如图14-4）。14.2.414.2.4定定位位轴轴线线的的标标定定14.2.414.2.4定定位位轴轴线线的的标标定定图14-4 砌体墙承重的定位轴线14.2.414.2.4定定位位轴轴线线的的标标定定2.2.装配式钢筋混凝土框架结构承重装配式钢筋混凝土框架结构承重（1 1）横向定位轴线的标定。横向定位轴线一般与柱子的中心线横向定位轴线的标定。横向定位轴线一般与柱子的中心线重合
11、，这样可以保证纵向构件（楼板、屋面板、纵向梁、重合，这样可以保证纵向构件（楼板、屋面板、纵向梁、纵向外墙板等）长度相等，以减少构件的规格类型，如图纵向外墙板等）长度相等，以减少构件的规格类型，如图14-514-5所示。所示。图14-5 框架结构的横向定位轴线14.2.414.2.4定定位位轴轴线线的的标标定定（2 2）纵向定位轴线的标定。对于中柱，其顶层柱中心线应与纵纵向定位轴线的标定。对于中柱，其顶层柱中心线应与纵向定位轴线重合。对于边柱，其外缘在下柱截面向定位轴线重合。对于边柱，其外缘在下柱截面hihi范围内范围内与纵向定位轴线浮动定位，其浮动幅度与纵向定位轴线浮动定位，其浮动幅度anan
12、为为50 mm50 mm及其整数及其整数倍。其浮动值倍。其浮动值anan的确定主要考虑各种构配件的统一与互换的确定主要考虑各种构配件的统一与互换和满足建筑、结构构造等要求，如图和满足建筑、结构构造等要求，如图14-614-6所示。所示。图14-6 框架结构的纵向定位轴线14.2.414.2.4定定位位轴轴线线的的标标定定（3 3）横向变形缝（伸缩缝或防震缝）处定位轴线的标定。采用横向变形缝（伸缩缝或防震缝）处定位轴线的标定。采用加设插入距并设两条横向定位轴线的标定方法，轴线与柱加设插入距并设两条横向定位轴线的标定方法，轴线与柱中心线重合，如图中心线重合，如图14-714-7所示。所示。14.2
13、.414.2.4定定位位轴轴线线的的标标定定图14-7 框架结构横向变形缝的定位轴线14.3.114.3.1剖剖面面形形式式 在目前我国多层厂房设计中，结合经常采用的柱网布置形式如图14-8所示的几种剖面形式。图14-8 多层厂房柱网的剖面形式14.3.214.3.2层层数数的的确确定定1 1.生产工艺的影响生产工艺的影响 厂房根据生产工艺流程进行竖向布置，在确厂房根据生产工艺流程进行竖向布置，在确定各工段的相对位置和面积时，厂房的层数也定各工段的相对位置和面积时，厂房的层数也相应地确定了。例如，面粉加工车间就是利用相应地确定了。例如，面粉加工车间就是利用原料或半成品的自重，用垂直布置生产流程
14、的原料或半成品的自重，用垂直布置生产流程的方式，自上而下地布置除尘、平筛、清粉、吸方式，自上而下地布置除尘、平筛、清粉、吸尘、磨粉、打包六个工段，相应地确定了厂房尘、磨粉、打包六个工段，相应地确定了厂房的层数为六层，如图的层数为六层，如图14-914-9所示。所示。14.3.214.3.2层层数数的的确确定定图14-9 面粉加工厂剖面1除尘间；2平筛间；3清粉；4吸尘、刷面、管子间；5磨粉机间；6打包间 14.3.214.3.2层层数数的的确确定定2 2.城市规划及其他条件的影响城市规划及其他条件的影响 当多层厂房建在城市中时，层数的确定要符合城当多层厂房建在城市中时，层数的确定要符合城市规划
15、、城市建筑面貌、周围环境及工厂群体组合市规划、城市建筑面貌、周围环境及工厂群体组合的要求。按生产性质，工业企业大约有的要求。按生产性质，工业企业大约有4040可建在可建在市区和近郊区。当厂房建在城市干道旁或广场附近市区和近郊区。当厂房建在城市干道旁或广场附近时，由于用地紧张、地价昂贵，迫使厂房向高空发时，由于用地紧张、地价昂贵，迫使厂房向高空发展，从而增加了厂房的层数。另外有时地形条件和展，从而增加了厂房的层数。另外有时地形条件和厂区面积对厂房层数也有一定的限制。总之，应该厂区面积对厂房层数也有一定的限制。总之，应该根据各方面的因素进行全面分析、比较后再加以确根据各方面的因素进行全面分析、比较
16、后再加以确定。定。14.3.214.3.2层层数数的的确确定定3 3.经济因素的影响经济因素的影响 多层厂房的经济问题通常应从设计、结构、多层厂房的经济问题通常应从设计、结构、施工、材料等多方面进行综合分析。从我国目施工、材料等多方面进行综合分析。从我国目前情况看，较经济的层数为前情况看，较经济的层数为3 35 5层，有些由于层，有些由于生产工艺的特殊要求，或位于市区受城市用地生产工艺的特殊要求，或位于市区受城市用地的限制，也有提高到的限制，也有提高到6 69 9层的，最高有达层的，最高有达2525层层的。的。14.3.314.3.3层层高高的的确确定定1 1.层高与生产、运输设备的关系层高与
17、生产、运输设备的关系 多层厂房的层高在满足生产工艺要求的同时，还要考虑起多层厂房的层高在满足生产工艺要求的同时，还要考虑起重运输设备（吊车、传送设备等）对厂房层高的影响。一般重运输设备（吊车、传送设备等）对厂房层高的影响。一般只要在生产工艺许可的前提下，都应把一些质量大、体积大只要在生产工艺许可的前提下，都应把一些质量大、体积大和运输量繁重的设备布置在底层，这样可相应地加大底层层和运输量繁重的设备布置在底层，这样可相应地加大底层层高。有时在遇到个别特别高大的设备时，还可以把局部楼层高。有时在遇到个别特别高大的设备时，还可以把局部楼层抬高，处理成参差层高的剖面形式。抬高，处理成参差层高的剖面形式
18、。14.3.314.3.3层层高高的的确确定定2 2.层高与采光、通风的关系层高与采光、通风的关系 为了保证多层厂房室内有必要的天然光线，一般多采用双面为了保证多层厂房室内有必要的天然光线，一般多采用双面侧窗天然采光形式。当厂房宽度过大时，就必须提高侧窗的高侧窗天然采光形式。当厂房宽度过大时，就必须提高侧窗的高度，相应地增加建筑层高以满足采光要求。设计时可参考单层度，相应地增加建筑层高以满足采光要求。设计时可参考单层厂房天然采光面积的计算方法，根据我国厂房天然采光面积的计算方法，根据我国工业企业采光设计工业企业采光设计标准标准的规定进行计算。的规定进行计算。在确定厂房层高时，对采用自然通风的车
19、间应按照在确定厂房层高时，对采用自然通风的车间应按照工业企工业企业设计卫生标准业设计卫生标准的规定来确定，每名工人所占厂房体积不小的规定来确定，每名工人所占厂房体积不小于于13 m313 m3，面积不小于，面积不小于4 m24 m2，以利提高工效，保证工人健康。，以利提高工效，保证工人健康。对散发热量的工段，则应根据通风计算求得所需的层高高度。对散发热量的工段，则应根据通风计算求得所需的层高高度。一般在符合卫生标准和其他建筑要求的前提下，宜尽量降低厂一般在符合卫生标准和其他建筑要求的前提下，宜尽量降低厂房的层高，不宜随便增加其高度。房的层高，不宜随便增加其高度。14.3.314.3.3层层高高
20、的的确确定定3 3.层高与管道布置的关系层高与管道布置的关系 生生产产上上所所需需要要的的各各种种管管道道对对多多层层厂厂房房的的层层高高影影响响较较大大。在在要要求求恒恒温温恒恒湿湿的的厂厂房房中中，空空调调管管道道的的高高度度是是影影响响层层高高的的重重要要因因素素。常常用用的的几几种种管管道道的的布布置置方方式式如如图图14-1014-10所所示示，其其中中(a)(a)、(c)(c)表表示示干干管管布布置置在在底底层层或或顶顶层层，这这时时就就需需要要加加大大底底层层或或顶顶层层的的层层高高，以以便便于于集集中中布布置置管管道道。(b)(b)、(d)(d)则则表表示示管管道道集集中中布布
21、置置在在各各层层走走廊廊上上部部或或吊吊顶顶层层中中，这这时时厂厂房房层层高高也也将将随随之之变变化化。当当需需要要的的管管道道数数量量和和种种类类较较多多，布布置置又又复复杂杂时时，则则可可在在生生产产空空间间上上部部采采用用吊吊天天棚棚，设设置置技技术术夹夹层层集集中中布布置置管管道道。这这时时就就应应根根据据管管道道高高度度和检修操作空间高度相应地提高厂房层高。和检修操作空间高度相应地提高厂房层高。14.3.314.3.3层层高高的的确确定定图14-10 多层厂房的几种管道布置形式14.3.314.3.3层层高高的的确确定定4 4.层高与室内空间比例的关系层高与室内空间比例的关系 在在满
22、满足足生生产产工工艺艺要要求求和和经经济济合合理理的的前前提提下下，厂厂房房的的层层高高还还应应适适当当考考虑虑室室内内建建筑筑空空间间的的比比例例关关系系，具具体体尺尺度度可可根根据据工工程程的的实实际情况和其他各种因素进行比较后再行确定。际情况和其他各种因素进行比较后再行确定。5 5.层高与经济的关系层高与经济的关系 在在确确定定厂厂房房层层高高时时，除除需需综综合合考考虑虑上上述述几几个个问问题题外外，还还应应从从经经济济角角度度予予以以具具体体分分析析。图图14-1114-11表表明明了了不不同同层层高高与与造造价价的的关关系系，从从图图中中可可以以看看出出层层高高和和单单位位面面积积造造价价的的变变化化是是成成正正比比的的，即即层层高高每每增增加加0.6 0.6 m m，单单位位面面积积造造价价提提高高约约8.3%8.3%。因因此此在在决决定定层高的时候不能忽视对经济的分析层高的时候不能忽视对经济的分析。14.3.314.3.3层层高高的的确确定定图14-11 不同层高与造价的关系