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1、第22章 单层厂房平面设计 本章提要l生产工艺和建筑平面设计的关系l平面形式及其特点l柱网的选择 l厂房通道及有害工段的布置 l车间平面设计与总图的关系22.1生产工艺和建筑平面设计的关系生产工艺流程平面图l是由工艺人员根据生产工艺要求设计的。l它虽然在平面组成上也有主要使用部分、辅助使用部分和交通联系部分。l但它们的划分却不像民用建筑那样，而是 由生产工艺流程决定的。l 其间多不设隔墙分隔。22.1生产工艺和建筑平面设计的关系生产工艺流程平面图主要内容为：l 产品生产工艺流程 图14-1l 生产、辅助工段的划分l 选择、布置生产运输设备l 确定厂房的面积、跨数、交通运输通道l 提出生产工艺对
2、建筑设计的其它要求等22.1生产工艺和建筑平面设计的关系 生产工艺流程平面图l厂房的平面设计应满足生产工艺的要求，在生产工艺平面图的基础上，结合厂房在工厂总平面的位置设计厂房平面。l为此，要求设计人员深入调查研究，熟悉生产工艺及其各种要求,和工艺人员及其他专业的设计人员密切合作，妥善解决设计中出现的各种矛盾，使厂房的平面设计得到各有关方面的认可，满足使用要求。图14-222.2 平面形式及其特点影响厂房平面形式的主要因素有：l厂房生产工艺流程、生产特征、生产规模l厂房内部交通及运输l厂房在总平面图上的位置以及和其他厂房的关系l 厂房所在的地形特点、地区气象条件l 厂房结构类型与经济技术条件22
3、.2 平面形式及其特点l常用的生产工艺流线形式有三种：l直线式l往复式l垂直式22.2 平面形式及其特点 1直线式 l原材料由厂房一端进入，加工后成品由厂房的另一端运出。图14-3(a)l直线式的特点是结构构造简单、造价低，天然采光和自然通风都比较容易解决。但当跨数少时多呈长条状，外墙面积增多。22.2 平面形式及其特点 2往复式l原材料由厂房的一端进入，产品由同一端运出。图14-3(b)(c)l往复式的特点是工段之间联系紧密，运输线路和工程管线距离较短，形状规整、占地少。22.2 平面形式及其特点 3.垂直式l原材料由厂房纵跨的一端进入，加工成成品从横跨的一端运出。图14-3(d)l垂直式的
4、特点是工艺流程紧凑合理，运输及工程管线线路也比较短，但纵跨与横跨之间的结构构造较复杂，费用高。如横跨长度超过几个纵跨的宽度，则占地也比较多。22.2 平面形式及其特点单层厂房常用的平面形式有以下几种：l矩形平面l方形平面lL形、形和形平面22.2 平面形式及其特点 1.矩形平面l单跨矩形平面为最基础的组合单元，它可组合成为多跨、纵横跨等平面形式。纵横跨多用于垂直式工艺流线。矩形平面一般适用于冷加工或小型热加工厂房。图14-3(ad)22.2 平面形式及其特点 2.方形平面l方形平面是在矩形平面基础上加宽成为近似正方形或正方形的厂房。其特点是当厂房面积相同时，比其他形式平面节约围护结构的周长大约
5、25%。l图14-3(e)22.2 平面形式及其特点l方形平面由于外墙面积的减少，不仅造价低，在寒冷地区的冬季还可减少外墙的热量损失，在炎热地区的夏季可减少太阳辐射热对室内的影响。对于空调厂房则对节约能源大为有利。l方形平面不只通风性强，也有利于抗震，因此这种平面形式的应用较多。22.2 平面形式及其特点 3.L形、形和形平面l这些形式的特点具有良好的通风采光、排气、散热和除尘能力，因此适用于那些中型以上的热加工厂房，如轧钢、铸工、铸造等，以便排除产生的热量、烟尘和有害气体。图14-3（fh)22.2 平面形式及其特点l平面形式比较l表14-1为不同厂房造价比。l图14-4面积和周长的比较。2
6、2.3 柱网的选择 l厂房承重柱在平面中排列所形成的网格称为 柱网。l确定建筑物主要构件位置及标志尺寸的基准 线称定位轴线。平行于厂房长度方向的定位 轴线称纵向定位轴线。垂直于厂房长度方向 的定位轴线称为横向定位轴线。l纵向定位轴线间距称为跨度，横向定位轴线 间距称为柱距。图14-5 所谓柱网尺寸的确定就是确定柱距和跨度。22.3 柱网的选择l确定柱网的原则是：（一）满足生产工艺要求（二）平面和结构经济合理（三）符合厂房建筑模数协调标准（四）提高厂房的通用性和合理性22.3 柱网的选择（一）满足生产工艺要求l跨度和柱距尺寸要满足生产工艺的要求，如设备的大小和布置方式，材料和加工件的运输，生产操
7、作和维修所要求的空间等。22.3 柱网的选择（二）平面和结构经济合理l跨度和柱距的选择要使平面的利用和结构方案达到经济合理。l如厂房由于工艺的要求有些跨间要扩大，但又不经济，为了生产工艺的需要，在一跨内满足不了时，常将个别大型设备越跨布置，采用抽柱方案，上部采用托架梁承托屋架。图14-6 图14-722.3 柱网的选择（三）符合厂房建筑模数协调标准 该标准规定：l跨度L18m，采用扩大模数30M数列 即9m 12m 15m 18ml跨度L18m，采用扩大模数60M数列 即18m 24m 30m 36ml柱距 采用扩大模数60M数列 即6m 12m22.3 柱网的选择（四）提高厂房的通用性和合理
8、性l其手段主要是采用扩大柱网。l采用扩大柱网具有以下优点：提高厂房的通用性 图14-10 工艺布置比较灵活 图14-11 可扩大生产面积 图14-9 加快施工速度 表14-2 22.3 柱网的选择常用经济柱网：（柱距跨度）l无吊车或起重量Q50kN：618m 624m 1218m 1224ml桥式吊车，起重量Q=50500kN：618m 624m 630m 636m 1218m 1224m 1230m22.4 厂房通道及有害工段的布置 l有害工段主要是产生余热、易燃易爆、有害气体、粉尘和侵蚀性液体的工段。平面设计时要避免它们对其他工段的影 响，一般应靠近外墙，或贴建于外墙，或采取一定的隔离措施
9、，或建于下风侧，充分利用门窗进行通风泄压。22.5 车间平面设计与总图的关系l工厂总平面图对厂房平面设计的影响主要有：（一）人、物流组织的影响（二）地形的影响（三）气候的影响22.5 车间平面设计与总图的关系（一）人、物流组织的影响l厂房的总平面设计要考虑全厂的工艺流程，货运的组织。l根据生产工艺，相关厂房的运输干道应联系方便，出入口应该相互对应，出入口的数量和大小要满足材料和成品的运输要求，方便快捷。l另外，人流路线、上下班出入口、生活间的布置要考虑与厂区主干道的联系，方便工人上下班，减少与物流的交叉干扰。图14-1322.5 车间平面设计与总图的关系（二）地形的影响l厂区的地形直接影响厂房
10、的平面形式，尤其是在山区建厂。如在工艺要求许可的条件下，厂房应尽量适应地形，以减少土方工程量，加快施工进度，节约造价。22.5 车间平面设计与总图的关系l如图14-14在山坡上建一座一字形的厂房。这种平面平需要挖填大量土石方，使造价提高，施工期延长。设计者经过和工艺人员的协商决定，将平面形状改为L形，避开了陡坡，减少了投资，加快了施工进度，同时工艺要求也能满足，比较经济合理。22.5 车间平面设计与总图的关系 （三）气候的影响l日照、风向、温度对厂房的平面设计有一定的影响。由于寒冷地区和炎热地区的气候有很大差别，因此对厂房平面设计的要求是不同的。22.5 车间平面设计与总图的关系l在炎热地区的
11、夏季，由于日照强，温度较高，厂房主要应解决防暑降温的问题，因此为使厂房具有良好的自然通风，降低室内温度，除围护结构、平面形式要有利于通风外，厂房的长轴应与夏季主导风向垂直或者大于45，充分利用纵墙门窗、天窗、组织好通风。图14-1522.5 车间平面设计与总图的关系l在寒冷地区，厂房主要应考虑保温节能。厂房的长轴应平行于冬季主导风向，在朝向冬季主导风的墙上尽可能减少门窗面积，以减少热损耗。图14-15图图14-114-1图图14-214-2图图14-3(14-3(a ad)d)图图14-3(14-3(a ad)d)图图14-3(14-3(a ad)d)图图14-3(14-3(e-h)e-h)图图14-3(14-3(a ad)d)图图14-3(14-3(a ad)d)图图14-3(14-3(e eh)h)图图14-314-3（e eh)h)表表14-114-1图图14-414-4图图14-514-5图图14-614-6图图14-714-7图图14-914-9表表14-214-2图图14-1014-10图图14-1114-11图图14-1314-13如图如图14-1414-14图图14-1514-15图图14-1514-15