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1、 房屋建筑学房屋建筑学第第1313章章 单层厂房设计单层厂房设计目录目录第第1313章章 单层厂房设计单层厂房设计 13.1单层厂房的平面设计单层厂房的平面设计 13.2单层厂房的剖面设计单层厂房的剖面设计 13.3单层厂房的定位轴线单层厂房的定位轴线 13.4单层厂房的体型和立面设计单层厂房的体型和立面设计 13.5单层厂房天窗构造单层厂房天窗构造 学习目标学习目标 1掌握单层厂房的柱网选择以及平面和剖面设计。2了解单层厂房的细部构造设计。工业厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和工业厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的不同，按层数分类，可分为单层厂房、多层产品的不同，按层数分类，可
2、分为单层厂房、多层厂房和混合层数厂房。其中，单层厂房又有不同的厂房和混合层数厂房。其中，单层厂房又有不同的分类方法。按生产规模可分为大型、中型和小型；分类方法。按生产规模可分为大型、中型和小型；按主要承重材料可分为砖混结构、钢结构和钢筋混按主要承重材料可分为砖混结构、钢结构和钢筋混凝土结构；按承重结构体系可分为排架结构（如图凝土结构；按承重结构体系可分为排架结构（如图13-113-1所示）和钢架结构（如图所示）和钢架结构（如图13-213-2所示）。所示）。装配式钢筋混凝土排架结构是单层厂房常用的结装配式钢筋混凝土排架结构是单层厂房常用的结构形式，由承重构件和围护构件两部分组成，如图构形式，由
3、承重构件和围护构件两部分组成，如图13-313-3所示。所示。图13-1 排架结构图13-2 门式钢架结构图13-3 单层厂房构件组成1屋架；2天窗架；3天窗架垂直支撑；4屋面板；5天沟板；6柱间支撑；7连系梁；8托架；9吊车梁；10排架柱；11基础；12基础梁；13屋架端部垂直支撑；14屋架下弦横向水平支撑；15抗风柱工厂总平面按功能可分为五个区域工厂总平面按功能可分为五个区域13.1.113.1.1工工厂厂总总平平面面与与厂厂房房平平面面设设计计的的关关系系1 1生产区。该去布置主要生产车间。生产区。该去布置主要生产车间。2 2辅助生产区。由各种类型的辅助车间组成。辅助生产区。由各种类型的
4、辅助车间组成。3 3动力区。动力区布置各种动力设备。动力区。动力区布置各种动力设备。4 4仓库区。区内布置各种仓库和堆场。仓库区。区内布置各种仓库和堆场。5 5厂前区。厂前区包括厂办公室、食堂及工人福利设施、厂前区。厂前区包括厂办公室、食堂及工人福利设施、文化娱乐和技术学习培训等民用类型建筑。文化娱乐和技术学习培训等民用类型建筑。13.1.113.1.1工工厂厂总总平平面面与与厂厂房房平平面面设设计计的的关关系系图13-3 单层厂房构件组成1食堂；2厂部办公室；3辅助车间；4装配车间；5机械加工车间；6冲压车间；7铸工车间；8锻工车间；9氧气站；10空气压缩站；11总仓库；12水工车间；13锅
5、炉房；14煤气发生站9.2.19.2.1房房间间的的面面积积13.1.213.1.2总总平平面面对对平平面面设设计计的的影影响响Eye-Catching Visual厂区人流、货流组织对平面设计的影响地形的影响气象条件的影响6.3.16.3.1钢钢结结构构安安装装基基础础知知识识13.1.313.1.3平平面面计计与与厂厂房房生生产产工工艺艺的的关关系系 工艺平面图主要包括下面五个内容：工艺平面图主要包括下面五个内容：根据生产的根据生产的规模、性质、产品规格等确定的生产工艺流程；规模、性质、产品规格等确定的生产工艺流程；选择和布置生产设备和起重运输设备；选择和布置生产设备和起重运输设备；划分车
6、间划分车间内部各生产工段及其所占面积；内部各生产工段及其所占面积；初步拟订厂房的初步拟订厂房的跨间数、跨度和长度；跨间数、跨度和长度；提出生产对建筑设计的要提出生产对建筑设计的要求，如采光、通风、防振、防尘、防辐射，如图求，如采光、通风、防振、防尘、防辐射，如图13-6所示。所示。6.3.16.3.1钢钢结结构构安安装装基基础础知知识识13.1.313.1.3平平面面计计与与厂厂房房生生产产工工艺艺的的关关系系图13-6 生产工艺平面布置图6.3.16.3.1钢钢结结构构安安装装基基础础知知识识13.1.313.1.3平平面面计计与与厂厂房房生生产产工工艺艺的的关关系系1 1.生产工艺流程对平
7、面设计的影响生产工艺流程对平面设计的影响 这种布置方式是指毛坯由厂房一端进入，产品从另一端运出，生产线为直线形，如图13-7（a）所示。（1 1）直线直线布置布置 平行布置是将加工与装配两个工部布置在互相平行的跨间，零件从加工到装配的线路运输距离较长，需采用传送装置、平板车或悬挂吊车等越跨运输设备，如图13-7（b）所示。（2 2）平行平行布置布置13.1.313.1.3平平面面计计与与厂厂房房生生产产工工艺艺的的关关系系 加工与装配工部布置在相互垂直的跨间，两跨之前设沉降缝，如图13-7（c）所示。（3 3）垂直垂直布置布置图13-7 装配车间平面组合示意图6.3.16.3.1钢钢结结构构安
8、安装装基基础础知知识识13.1.313.1.3平平面面计计与与厂厂房房生生产产工工艺艺的的关关系系2 2.生产特征的影响生产特征的影响 不同性质的厂房，在生产操作时会呈现不同的生产特征，而生产特征也会影响厂房的平面设计。有些车间在生产过程中会散发出大量的热量、烟、粉尘等，此时平面设计应使厂房具有良好的自然通风；有些车间的生产是在正常的温湿度条件下进行的，室内无大量余热及有害气体散发，但是该车间对采光有一定的要求，因此在平面布置时应综合考虑它所在地区的气候条件、地形特征等，以满足采光和通风的要求；还有些车间的生产环境对温湿度、清洁度有严格的要求，厂房常采用空气调节装置，所以厂房平面宜采用联跨整片
9、式，以减少空调负荷。6.3.16.3.1钢钢结结构构安安装装基基础础知知识识13.1.313.1.3平平面面计计与与厂厂房房生生产产工工艺艺的的关关系系3 3.生产设备布置的影响生产设备布置的影响 生产设备的大小和布置方式及设备的进出和安装要求直接影响到厂房的平面布局、跨度大小和跨间数，同时也影响到大门尺寸和柱距尺寸等。13.1.413.1.4单单层层厂厂常常用用的的面面形形式式 确定单层厂房平面形式的因素主要有：生产确定单层厂房平面形式的因素主要有：生产规模大小、生产性质、生产特征、工艺流程布规模大小、生产性质、生产特征、工艺流程布置、交通运输方式以及土建技术条件等置、交通运输方式以及土建技
10、术条件等。矩形平面矩形平面 单跨平面、平行多跨组合平面、垂直跨组合平面、正方形平面L L、山形平面、山形平面图13-8 单层厂房的平面形似13.1.513.1.5柱柱网网的的选选择择柱网柱网柱网柱网柱网的尺寸是由柱距和跨度组成须符合国家规范BJ 6-86厂房建筑模数协调标准的有关规定。跨度尺寸a.生产工艺中生产设备的大小及布置方式b.车间内部通道的宽度柱距尺寸 a.基本柱距是6 m b.砖柱距宜小于4 m，可为3.9 m,3.6 m,3.3 m c.扩大柱网图13-10 当层厂房柱网尺寸示意1 1.柱网尺寸的确定柱网尺寸的确定13.1.513.1.5柱柱网网的的选选择择2 2.扩大柱网扩大柱网
11、 扩大柱网就是扩大厂房的跨度和间距。为了使厂房具有相应的灵活性和通用性，宜采用扩大柱网。常用的扩大柱网（跨度柱距）为12 m12 m、15 m12 m、18 m12 m、24 m12 m、18 m18 m、24 m24 m等。扩大柱网的优点是：提高厂房面积的利用率，如图13-12所示；有利于大型设备的布置和产品的运输；适应生产工艺变更及生产设备更新的要求；减少构件数量，但增加了构件重量；减少柱基础土石方工程量，有利于加快厂房施工速度。13.1.613.1.6生生活活间间的的设设计计1.1.组成组成组成组成生产卫生用室生活卫生用室行政办公室生产辅助用室3.3.布置布置布置布置毗连式生活间是紧靠厂
12、房外墙(山墙或纵墙)布置的生活间 独立式生活间是距厂房一定距离、分开布置的生活间 厂房内部式生活间是将生活间布置在车间内部可以充分利用的空间内 13.2.113.2.1厂厂房房高高度度的的确确定定柱顶柱顶柱顶柱顶 标高标高标高标高 厂房高度指室内地面（相对标高定为0.000）至柱顶(或倾斜屋盖最低点、或下沉式屋架下弦底面)的距离 无吊车厂房：按最大生产设备及其使用、安装、检修时所需净空高度确定；同时兼顾采光和通风，一般不低于4m 有吊车厂房：柱顶标高 H=H1+H2H1=h1+h2+h3+h4+h5H2=h6+h7柱顶标高H 为300 mm的倍数 13.2.213.2.2天天然然采采光光 单层
13、厂房主要采用天然采光，当天然采光不能满足时，才辅以人工照明 基本基本基本基本要求要求要求要求 满足采光系数最低值C=En/Ew 100%满足采光均匀度要求 应避免在工作区产生眩光。13.2.213.2.2天天然然采采光光采光采光采光采光方式方式方式方式 侧面采光顶部采光混合采光13.2.213.2.2天天然然采采光光采光天采光天采光天采光天窗的形式窗的形式窗的形式窗的形式 矩形天窗M形天窗锯齿形天窗平天窗横向下沉天窗采光计算采光计算采光计算采光计算 注：当注：当级采光等级的车间采用单侧窗或级采光等级的车间采用单侧窗或级采光等级的车间采用矩形天窗时，其级采光等级的车间采用矩形天窗时，其采光不足的
14、部分应照明补充。采光不足的部分应照明补充。图表计算法图表计算法是我国目前常用的方法：在初步设计阶段是我国目前常用的方法：在初步设计阶段采用窗地面积比来估算或验算采光面积采用窗地面积比来估算或验算采光面积 窗地面积比窗地面积比13.2.213.2.2天天然然采采光光13.2.313.2.3自自然然通通风风基本基本基本基本 原理原理原理原理 单层厂房自然通风是利用空气的热压和风压作用进行单层厂房自然通风是利用空气的热压和风压作用进行热压作用热压作用热压值 P=H(r外 r内)风压作用风压作用在建筑物中，正压区的洞口为进风口，负压区的洞口为排风口。这样，就会使室内外空气进行交换 13.2.313.2
15、.3自自然然通通风风自然自然自然自然 通风通风通风通风 进、进、排风口排风口的布置的布置 夏季夏季夏季夏季冬季冬季冬季冬季13.2.313.2.3自自然然通通风风通风通风天窗的天窗的类型类型 矩形通风天窗 下沉式通风天窗 开敞开敞式厂房式厂房13.2.313.2.3自自然然通通风风13.3.113.3.1横横向向定定位位轴轴线线横向横向横向横向定位轴线定位轴线定位轴线定位轴线 是垂直于厂房长度方向(即平行于屋架)的定位轴线厂房横向定位轴线之间的距离是柱距。横向定位轴线标注了厂房纵向构件如屋面板、吊车梁长度的标志尺寸、及其与屋架（或屋面梁）之间的相互关系中间柱与横向定位轴线的联系 横向伸缩缝、防
16、震缝与定位轴线的联系山墙与横向定位轴线的联系13.3.213.3.2纵纵向向定定位位轴轴线线纵向纵向纵向纵向定位轴线定位轴线定位轴线定位轴线 是平行于厂房长度方向(即垂直于屋架)的定位轴线 厂房纵向定位轴线之间的距离是跨度纵向定位轴线主要用来标注厂房横向构件如屋架（或屋面梁）长度的标志尺寸和确定屋架（或屋面梁）、排架柱等构件间的相互关系 纵向定位轴线的布置应使厂房结构和吊车的规格协调，保证吊车与柱之间留有足够的安全距离。在支承式梁式吊车或桥式吊车的厂房设计中，由于屋架(或屋面梁)和吊车的设计生产制作都是标准化的，建筑设计应满足LLk+2e13.3.213.3.2纵纵向向定定位位轴轴线线边柱与纵
17、向定边柱与纵向定位轴线的联系位轴线的联系 封闭式结合的纵向定位轴线：纵向定位轴线采用封闭式结合，轴线与边柱外缘重合 非封闭式结合的纵向定位轴线：需将边柱从定位轴线向外移一定距离，这个值称为联系尺寸，用D 表示，采用300 mm或其倍数 13.3.213.3.2纵纵向向定定位位轴轴线线中柱与纵向定位中柱与纵向定位轴线的联系轴线的联系 13.3.213.3.2纵纵向向定定位位轴轴线线纵横跨连接处柱与定位轴线的关系纵横跨连接处柱与定位轴线的关系纵横跨连接处柱与定位轴线的关系纵横跨连接处柱与定位轴线的关系 有纵横跨的厂房，由于纵跨和横跨的长度、高度、吊车起重量都可能不相同，为了简化结构和构造，设计时，
18、常将纵跨和横跨的结构分开，并在两者之间设置伸缩缝、防震缝、沉降缝。纵横跨连接处设双柱、双定位轴线。两定位轴线之间设插入距A 纵横跨处纵横跨处纵横跨处纵横跨处 6.3.16.3.1钢钢结结构构安安装装基基础础知知识识13.4.113.4.1影影响响单单层层厂厂房房设设计计的的立立面面因因素素单层厂房立面设计影响因素单层厂房立面设计影响因素(1)(1)使用功能影响。生产工艺流程、生产状况、运输设备等不仅对厂房平面、剖面设计有影响，而且也影响着立面的处理。建筑的形象应反映建筑的内容。(2)(2)结构、材料的影响。结构形式和材料对厂房体型也有着直接的影响，同样的生产工艺可以采用不同的结构方案，因而厂房
19、的结构形式，特别是屋顶的结构形式在很大程度上决定着厂房的体型。6.3.16.3.1钢钢结结构构安安装装基基础础知知识识13.4.113.4.1影影响响单单层层厂厂房房设设计计的的立立面面因因素素(3)(3)环境、气候的影响。不同的环境和气候对厂房的体型组合也有一定的影响，气候条件主要指太阳辐射强度、室外空气温度、相对湿度等。13.4.213.4.2墙墙面面处处理理1 1.墙面划分墙面划分 根据外墙(砌块或板材)的结构特点，利用承重柱、壁柱、向外突出的窗间墙、竖向条形组合的侧窗等构件所构成的竖向线条，使其有规律地重复分布，使厂房立面具有垂直方向感，显得挺拔、有力，形成垂直划分，如图13-38所示
20、。（1 1）垂直垂直划分划分13.4.213.4.2墙墙面面处处理理图13-38 墙面垂直划分示意图1女儿墙；2窗眉线或遮阳板；3窗台线；4勒脚；5柱；6窗间墙；7窗13.4.213.4.2墙墙面面处处理理 墙面水平划分的处理方法通常是在水平方向设置整排的带形窗，利用窗眉线、窗台线、遮阳板、勒脚线等部件形成效果明显的水平线条，如图13-39所示。（2 2）水平水平划分划分 在工程实践中，除单独采用垂直划分或水平划分外，常采用将两者结合的混合划分。这样，既能相互衬托，又有明显的主次关系，使两种划分达到互相渗透、混而不乱、主次分明、生动和谐的效果。（3 3）混合混合划分划分13.4.213.4.2
21、墙墙面面处处理理图13-39 墙面水分划分示意图13.4.313.4.3厂厂房房内内部部空空间间处处理理使用功能使用功能使用功能使用功能 空间利用空间利用空间利用空间利用 厂房内部空间应满足生产要求，同时也应考虑空间的艺术处理 利用柱间、墙边、门边、平台下等工艺不便利用的空间来布置生活设施，可利用空间，降低造价。设备管道设备管道设备管道设备管道 有条不紊地组织排列设备管道，不但方便使用，而且便于管理和维修，其布置和色彩处理得当，会增加室内艺术效果 13.4.313.4.3厂厂房房内内部部空空间间处处理理室内绿化室内绿化室内绿化室内绿化 色彩运用色彩运用色彩运用色彩运用厂房内部空间应满足生产要求
22、，同时也应考虑空间的艺术处理 红色红色用以表示电器、火灾的危险标志；禁止通行的通道和门；防火消防设备、高压电的室内电裸线、电器开关起动机件、防火墙上的分隔门。橙色橙色用以表示危险标志。用于高速转动的设备、机械、车辆、电器开关柜门；也用于有毒物品及放射性物品的标志。黄色黄色 用以表示警告的标志。用于车间吊车、吊钩、户外大型起重运输设备、翻斗车、推土机、挖掘机、电瓶车。使用中常涂刷黄色与白色、黄色与黑色相间的条纹，提示人们避免碰撞。绿色绿色是安全标志。常用于洁净车间的安全出入口的指示灯。蓝色蓝色多用于上下水道，冷藏库的门，也可用于压缩空气的管道。白色白色是界线的标志，用于地面分界线。13.4.31
23、3.4.3厂厂房房内内部部空空间间处处理理厂房内部色彩运用实例厂房内部色彩运用实例1.1.矩形天窗矩形天窗 矩形天窗主要由天窗架、天窗扇、天窗檐口、天窗侧板及矩形天窗主要由天窗架、天窗扇、天窗檐口、天窗侧板及天窗端壁等组成。天窗端壁等组成。2 2.平天窗平天窗 平天窗有采光板、采光罩和采光带三种。平天窗有采光板、采光罩和采光带三种。3 3.矩形通风天窗矩形通风天窗 有挡风板和挡雨设施。有挡风板和挡雨设施。4 4.井式天窗井式天窗 井式天窗一般由井底板、井口空格板、挡雨设施及排水设井式天窗一般由井底板、井口空格板、挡雨设施及排水设施等组成。施等组成。谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH