第十二 章单层厂房设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十二 章单层厂房设计,学习目标与要求,1.,了解、掌握单层厂房排架结构的构件组成。,2.,认识、理解单层厂房平面、立面、剖面设计的主要内容。,3.,重点掌握单层厂房采光、通风设计的基本原理。,4.,重点掌握单层厂房定位轴线划分的方法。,5.,初步认识单层厂房立面设计及内部空间处理的特点。,教学主要内容,12.1,单层厂房组成,12.2,单层厂房平面设计,12.3,单层厂房剖面设计,12.4,单层厂房定位轴线,12.5,单层厂房立面及内部空间设计,重点与难点,1.,单层厂房的组成,2.,单层厂房的构件件组成,3.,单层厂房的柱网选择,4.,横向定位轴线,5.,纵向定位轴线,12.1,单层厂房组成,单层厂房的房屋组成,单层厂房的构件组成,第十二 章单层厂房设计,一,.,单层厂房组成,生产房间,是工厂生产的其本管理单位，它一般由四部分组成：,生产工段,(,也称生产工部,),辅助工段库房部分行政办公生活用房,每一幢厂房的组成应根据生产的性质、规模、总平面布置等因素来确定。,12.1,单层厂房组成,二,.,单层厂房的构件的组成,承重结构,a.,横向排架：基础、柱、屋架（或屋面梁）,b.,纵向联系构件：基础梁、连系梁、圈梁、吊车梁等。,c.,支撑系统：,屋架支撑、柱间支撑,等。,围护结构,:,外墙、屋顶、地面、门窗、天窗等。,其他,:,隔断、作业梯、检修梯等。,单层厂房装配,.,12.2,单层厂房平面设计,1.,总平面对平面设计的影响,2.,平面设计与生产工艺的关系,3.,平面设计与运输设备的关系,4.,单层厂房常用平面形式,5.,单层厂房柱网选择,6.,厂房生活间设计,第十二 章单层厂房设计,一、总平面对平面设计的影响,一般工厂主要是由建筑物和构筑物所组成。,厂区人流、货流组织对平面设计的影响,地形的影响 地形对厂房平面形式有直接影响。见图,铸工车间横剖面,。,气象条件的影响 主要影响因素有两个：一是日照，二是风向。,12.2,单层厂房平面设计,生产工艺,是工业建筑设计的重要依据之一。,一个完整的工艺平面图，主在包括五个内容：,根据生产规模、性质、产品规格等确定生产工艺流程；,生产设备和起重运输设备的选择和布置；,划分车间内部各生产工段及其所占面积；,初步拟定厂房跨度数、跨度及长度；,提出生产对建筑设计的要求，如采光、通风、防震、防尘、防辐射。,二、平面设计与生产工艺的关系,12.2,单层厂房平面设计,单层厂房里，工艺流程基本上是通过水平生产运输来实现的。平面设计必须满足工艺流程及布置要求，使生产线路短捷、不交叉、少迂回，并具有变更布置的灵活性。,例：,以机械工厂的金工装配车间为例，介绍平面组合与生产工艺的关系金工装配车间的工艺流程,见下图。,1.,生产工艺流程的影响,12.2,单层厂房平面设计,根据工艺要求，金工装配车间一般包括两个主要生产工段。,机械加工工段：,对铸、锻件等金属毛坯进行车、铣、刨、镗、钻、磨等加工过程，使成为机器产品中的零件,(,如齿轮和轴等,),。,装配工段：,将机械加工工段已加工好的零件按一定生产程序装配成部件,(,如发动机等,),；或进一步将零、部件进行总的装配成为机械产品,(,如汽车和拖拉机等,),。一般有如下三种组合方式：,12.2,单层厂房平面设计,生产设备的大小和布置方式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。,例：,见图,机械加工装配车间的生产工艺流程,3.,生产设备布置的影响,2.,生产状况的影响,不同性质的厂房，在生产操作时会出现不同的生产状况。,12.2,单层厂房平面设计,根据生产工艺流程平面图而设计的建筑平面图,。,机械加工装配车间平面图,12.2,单层厂房平面设计,三、平面设计与运输设备的关系,（,1,）吊车,轻型吊车（,Q,5t,）,单轨悬挂吊车,是在屋顶承重结构下部悬挂梁式钢轨，轨梁布置为直线或可转弯的曲线，在轨梁上设有可移动的滑轮组,(,或称神仙葫芦,),，沿轨梁水平移动，利用滑轮组升降起重。起重量一般在,3 t,以下，最多不超过,5 t,。有手动和电动两种类型。,1.,起重运输设备的类型,12.2,单层厂房平面设计,梁式吊车（,Q,5t,）,梁式吊车包括,悬挂式,与,支承式,两种类型。,悬挂式,是在屋顶承重结构下悬挂钢轨，钢轨布置为两行直线，在两行轨梁上设有可滑行的单梁。,见下图左,支承式,是在排架拄上设牛腿，牛腿上设吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上设有可滑行的单梁，在滑行的单梁上装有可滑行的滑轮组，在单梁与滑轮组行走范围内均可起吊重物。,见下图右,梁式吊车起重量一般不超过,5 t,，有电动和手动两种,。,12.2,单层厂房平面设计,桥式吊车,起重量从,5 t,至,数百吨,不等。,起重时为电动。吊车上设有驾驶室，常设在桥架一端或根据要求确定其位置,通常是在厂房排架柱上设牛腿，牛腿上搁吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上放置能滑行的双榀钢桥架,(,或板梁,),，桥架上支承小车；小车能沿桥架滑移，并有供起重的滑轮组。在桥架与小车行走范围内均可起吊重物。,12.2,单层厂房平面设计,（,2,）其它运输设备,厂房内除吊车外还有多种可用起重设备,见图,地面轨道交通,根据需要，厂房内外还会采用火车、汽车、电瓶车、手推车、各式地面起重车、悬链、普通输送带、气垫式输送带、磁力式输送带、输送辊道、管道、输送器、进料机、升降机、提升机等等运输设备。,12.2,单层厂房平面设计,龙门超重机,运输设备实例,（,1,）起重运输设备影响厂房的平面布置和平面尺寸。见,机械加工装配车间平面,图,（,2,）如厂房内要求进入火车车皮，则应在平面图上布置铁轨。火车车皮进入处的门，其尺寸必须适合车皮运行及安全要求。,2.,起重运输设备与厂房平面设计的关,系,12.2,单层厂房平面设计,单跨平面是构成其它平面形式的基本单位。,平行多跨组合平面适用于直线式的生产工艺流程。,垂直跨组合平面适用于垂直式的生产工艺流程。,正方形平,-,此种平面形式经济方面较优越。,见图,(a,、,b,、,c,、,d,、,e),。,1,是伸缩缝,四,.,单层厂房常用平面形式,1.,矩形平面,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、工艺流程布置、交通运输方式以及土建技术条件等。,12.2,单层厂房平面设计,几种不同平面形式的经济比较,平面形式不同厂房造价比,/%,注：建筑面积均为,5000 m,2,左右,结构名称,平面形式,方形,1:1,矩形,1:2,条形,1:9,外围护结构,100,128,189,柱,100,106,125,基础,100,110,140,总造价,100,106,120,12.2,单层厂房平面设计,特点：,外墙较长，厂房各跨宽度不大，外墙上可多设门窗，使厂房内有较好的自然通风和采光条件；在垂直相交处结构、构造处理均较复杂；厂房内各种管线较长，故造价较高。,见右图,(f,、,g,、,h,、,j),1,伸缩缝,2,标准单元,3,连接体,2.,L,、,、,形平面,3.,天井式,（图）,、单元式,（图）,12.2,单层厂房平面设计,五,.,柱网选择,柱网的尺寸是由柱距和跨度组成。见,单层厂房柱网尺寸示意,图。必须符合国家规范,BJ 6-86,厂房建筑模数协调标准,的有关规定。,柱网,柱子地平面上排列所形成的网格。,柱距（,B,）,横向定位轴线间的距离。,跨度（,L,）,纵向定位轴线间的距离。,柱网选择实际上就是选择厂房的跨度和柱距。,12.2,单层厂房平面设计,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。,c.,满足,厂房建筑模数协调标准,的要求：当屋架,跨度,18 m,时，采用扩大模数,30 M,的数列,当屋架,跨度,18 m,时，采用扩大模数,60 M,的数列,当工艺布置有明显优越性时，跨度尺寸亦可,采用,21 m,27 m,33 m,。,1.,柱网尺寸的确定,跨度尺寸的确定,12.2,单层厂房平面设计,柱距尺寸的确定,我国单层工业厂房设计主要采用装配式钢筋混凝土结构体系，其,基本柱距是,6 m,。,相应的结构构件如基础梁、吊车梁、连系梁、屋面板、横向墙板等，均已配套成型。,柱距尺寸还受到材料的影响，当采用砖混结构的砖柱时，其,柱距宜小于,4 m,，可为,3.9 m,3.6 m,3.3 m,。,12.2,单层厂房平面设计,为了使厂房具有相应的灵活性和通用性，宜采用扩大柱网。常用扩大柱网,(,跨度,柱距,),为,1212,、,1512,、,1812,、,2412,、,1818,、,2424,（,m,）等。,12 m,柱距,在工程中的应用通常有带托架和不带托架两种方案。此外，在扩大柱网中还有正方形或趋近正方形柱网，常用尺寸为,1212,、,1818,、,2424,（,m,）等。,优点是：,（,1,）提高厂房面积的利用率 见图,扩大柱网与设备布置,（,2,）有利于大型设备的布置和产品的运输。（,3,）适应生产工艺变更及生产设备更新的要求。（,4,）减少构件数量，但增加了构件重量，,见下表。,（,5,）减少柱基础土石方工程量。,2.,扩大柱网,矩形平面,144 m24 m,单层厂房各柱网构件数量比较,构件名称,单位,柱网,(,柱距,跨度,),备注,624,1224,1824,2424,屋架,榀,25,13,9,7,跨度均为,24 m,柱,根,50,26,18,14,不包括抗风柱,基础,个,50,26,18,14,温度伸缩缝单基础双杯口,总计,125,65,45,35,12.2,单层厂房平面设计,目前扩大柱网采用最多的是,12M,柱距，在工程中的应用通常有带托架和不带托架两种方案。,带托架方案,在多跨厂房中，边列柱为,6M,，中列采用,12M,托架，屋架间距仍是,6M,除托架处铁柱与基础外，其余构件都是,6M,柱距可选统一构件。,无托架方案,中柱、边列柱均采用,12M,柱距，优点：结构形式简单，施工方便，数量少，类型少有利于建筑工业化；技术经济指标也比较优越。,1,一屋架；,2,一托架梁；,3,一柱距为,12m,的内列柱,4,一柱距为,6m,的边列柱；,5,一长度为,6m,的屋面板,12m,柱距,12.2,单层厂房平面设计,此外，在扩大柱网中还有正方形或趋近正方形柱网，常用尺寸为,1212,、,1818,、,2424,（,m,）等。,见图方形柱网厂房,12.2,单层厂房平面设计,六,.,生 活 间,生产卫生用室：浴室、存衣室。生活卫生用室：休息室、吸烟室、厕所、女工卫生室、小吃部、保健站等。行政办公室：办公室、会议室、学习室、值班室、计划调度室等。生产辅助用室：工具室、材料库、计量室等。,1.,生活间的组成,2.,生活间的布置,生活间的位置应便于职工上下班；避免生产中产生的有害物质及高温的影响；尽量减少对厂房天然采光和自然通风的影响；有利于地面、地下及高空各种管线的布置，不妨碍厂房的扩建；生活间的造型及色彩应与厂房统一协调。生活间的布置方式有三种：,毗连式生活间,独立式生活间,厂房内部式生活间,12.2,单层厂房平面设计,位于厂房外部不同位置的生活间鸟瞰图,12.2,单层厂房平面设计,毗连式生活间,毗连式生活间是紧靠厂房外墙,(,山墙或纵墙,),布置的生活间。,毗连式生活间和厂房的结构方案不同，荷载相差大，应设置沉降缝。处理方案有两种。,见图。,12.2,单层厂房平面设计,独立式生活间,独立式生活间是距厂房一定距离、分开布置的生活间。独立式生活间适用于散发大量生产余热、有害气体及易燃易爆炸的车间。独立式生活间与车间的连接方式有三种。,。,走廊连接,见下图,12.2,单层厂房平面设计,天桥连接,地道连接,12.2,单层厂房平面设计,厂房内部式生活间,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。只要在生产工艺和卫生条件允许的情况下，均可采用这种布置方式。,优点,：使用方便、经济合理、节省建筑面积和体积的。,缺点,：,只能将生活间的部分房间布置在车间内，如存衣室、休息室等，车间的通用性也受到限制。内部式生活间有下列几种,布置方式：,在边角、空余地段布置生活间。,在车间上部设夹层。夹层可支承在柱子上，也可以悬挂在屋架下。,利用车间一角布置生活间。,在地下室或半地下室布置生活间。但是需要设置机械通风、人工照明，且构造复杂、费用较高，故一般较少采用。,12.2,单层厂房平面设计,12.3,单层厂房剖面设计,厂房高度的确定,厂房的天然采光,厂房的自然通风,第十二 章单层厂房设计,一、厂房高度的确定,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。确定厂房的高度必须根据生产使用要求以及建筑统一化的要求，同时，还应考虑到空间的合理利用,。,1.,柱顶标高的确定,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,。根据,厂房建筑模数协调标准,的规定，应符合,300mm,的倍数。,无吊车厂房,12.3,单层厂房剖面设计,有吊车厂房,有吊车厂房高度的确定,柱顶标高,H=H,1,+H,2,轨顶标高,H,1,=,h,1,+h,2,+h,3,+h,4,+h,5,轨顶至柱顶高度,H,2,=h,6,+h,7,2,一般为,400 mm,500 mm,4,一般,1m,。,7,小车顶面至屋架下弦底面之间的安全距离，应考虑到屋架的挠度、厂房可能不均匀沉陷等因素，最小尺寸为,220 mm,，湿陷黄土地区一般不小于,300 mm,。如果屋架下弦悬挂有管线等其它设施时，还需另加必要的尺寸。,根据,厂房建筑模数协调标准,的规定，柱顶标高,H,应为,300 mm,的倍数，,H,1,取,600mm,为倍数。,12.3,单层厂房剖面设计,在多跨厂房中,由于厂房高低不齐，使结构和构造复杂化，增加造价，见图,高低跨处的构造处理,。,12.3,单层厂房剖面设计,高差在什么范围内宜将低跨提高？,根据,厂房建筑模数协调标准,的规定：,在采暖和不采暖的多跨厂房，当高差值等于或小于,1.2,m,时不宜设高度差；在不采暖的厂房中，当高跨一侧仅有一个低跨，且高差值等于或小于,1.8,m,时，也不宜设高度差。见图,某金工车间剖面方案,。,12.3,单层厂房剖面设计,确定厂房高度时，应在不影响生产使用的前提下，充分发掘建筑空间的潜力，降低建筑造价。,降低局部地面,见图,某变压器修理工段剖面,。,利用屋加的空间,见图利用屋架空间布置设备,局部提高空间,利用走道空间,2.,剖面空间的利用,12.3,单层厂房剖面设计,厂房室内地坪的绝对标高是在总平面设计时确定的。室内外高差取,150mm,200mm,，常用坡道连接。,在山地建厂时，应结合地形，因地制宜。,3.,室内地坪标高的确,定,当厂房跨度平行于等高线布置时,见图,a,选矿厂、,b,铸工车间,。,12.3,单层厂房剖面设计,当厂房跨度垂直于等高线布置时,见图,a,铸工车间纵剖面、,b,木工车间纵剖面。,12.3,单层厂房剖面设计,二、天然采光,室内工作面上某一点的照度与同时间,露天场地上照度的百分比表示，这个比,值,称为室内某点的采光系数,C,。,见图,。即：,C,=,E,n/,E,w,100%,C,-,室内某点的采光系数,(,),，,E,n,-,室内某点的照度,(,L,x),；,E,w,-,同一时间的室外照度,(,L,x),；,室内工作面上应有一定的光线，光线的强弱是通常用照度来衡量的，照度表示单位面积上所接受的光通量的多少。但由于室外天然光线随时都在变化，室内的照度值也随之而变化。因此，室内某点的采光情况不可能用这个变化不定的照度值来表示，而是以采光系数,C,来表示。,单层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。,1.,天然采光的基本要求,采光系数,C,12.3,单层厂房剖面设计,GB/T 50033-2001,建筑采光设计标准,中将我国工业生产的视觉工作分为,V,级，并提出了各级视觉工作要求的室内天然光照度最低值及各级采光系数最低值。见表,作业场所工作面上的采光系数标准值,。,采,光,等,级,视觉作业分类,侧面采光,顶部采光,作业,精确度,识别对象的,最小尺寸,d/mm,室内天然,光照度,/Lx,采光系数,C(,),室内天然,光照度,/Lx,采光系数,C(,),特别精细,d0.15,250,5,350,7,很精细,0.15,d0.3,150,3,250,5,精 细,0.3,d1.0,100,2,150,3,IV,一 般,1.0,d5.0,50,1,100,2,V,粗糙,d,5.0,25,0.5,50,1,注：,表中所列采光系数值适用于我国,类光气侯区采光系数值是根据室外临界照度为,5000,x,制定的。,亮度对比小的,级视觉作业，其采光等级可提高一级采用。,采光系数,最低,值,12.3,单层厂房剖面设计,作业场所工作面上的采光系数标准值,生产车间和工作场所的采光等级举例,采光等级,生产车间和工作场所名称,精密机械和精密机电成品检验车间，精密仪表加工和装配车间，光学仪器精加工和装配车间，手表及照相机装配车间，工艺美术工厂绘画车间，毛纺厂造毛车间,精密机械加工和装配车间，仪表检修车间，电子仪器装配车间，无线电元件制造车间，印刷厂排字及印刷车间，纺织厂精纺、织造和检验车间，制药厂制剂车间,机械加工和装配车间，机修车间，电修车间，木工车间，面粉厂制粉车间，造纸厂造纸车间，印刷厂装订车间，冶金工厂冷轧、热轧车间，拉丝车间，发电厂锅炉房,焊接车间，钣金车间，冲压剪切车间，铸工车间，锻工车间，热处理车间，电镀车间，油漆车间，配电所，变电所、工具库,压缩机房，风机房，锅炉房，泵房，电石库，乙炔瓶库，氧气瓶库，汽车库，大、中件贮存库，造纸厂原料处理车间，化工原料准备车间，配料间，原料间,12.3,单层厂房剖面设计,工作面上采光系数是否符合要求，应选择建筑物典型剖面工作面上的采光曲线进行检验。见,采光曲线示意图,。,12.3,单层厂房剖面设计,（,2,）满足采光均匀度的要求,采光均匀度,是指工作面上采光系数最低值与平均值之比。顶部采光，,I,级采光等级的采光均匀度不宜小于,0.7,见下,图,相邻两天窗间的距离,；,侧窗采光不做规定。,（,3,）避免在工作区产生眩,光,眩光视野内出现比周围环境突出明亮而刺眼的光。,12.3,单层厂房剖面设计发“,见下图,分单侧采光和双侧采光。,采光侧窗分高侧窗和低侧窗。,侧面采光经济适用、构造简单、施工方便，设计中应尽可能采用这种方式。,2.,采光方,式,侧面采光,、顶部采光、混合采光,侧面采光,12.3,单层厂房剖面设计,A.,单向低侧窗,见图窗点采光和采光均匀度的关系,光线方向性强、均匀度差、衰减幅度大。,B.,高侧窗,C.,双侧采光,D.,有吊车厂房开侧窗时,设计要求高侧窗窗台宜高于吊车梁面,600 mm,，低侧窗窗台高度一般为工作面的高度，同时为便于开关，通常取,1000 mm,左右。,见图高低侧窗示意。,12.3,单层厂房剖面设计,E.,多跨厂房开侧窗,应尽量利用厂房高低差处开设高窗解决采光,见下图。,F.,窗台及窗间墙,低侧窗窗台一般为工作面高度即,1000mm,左右，可根据使用要求抬高或降低，要注意便于开关，,窗间墙的宽度直接影响到工作面上纵向光线的均匀度，所经窗间墙的宽窗宽，必要时可设通长带形窗。,12.3,单层厂房剖面设计,见下图,(d,、,f,、,g,、,h,、,i),顶部采光室内光线均匀，采光效率较侧窗高；但构造较复杂，造价也较高。,顶部采,光,（,3,）混合采,光,见图,(e),12.3,单层厂房剖面设计,矩形天窗,、梯形天窗、三角形天窗、,M,形天窗,、,锯齿形天窗,、,横向下沉式天窗,、,平天窗,等。见图,采光天窗的形式和布置,。,3.,采光天窗的形式和布,置,(1),常见,采光天窗,12.3,单层厂房剖面设计,矩形天窗,为了获得良好的采光效果，矩形天窗的宽度,b,宜等于厂房跨度,L,的,1/3,1/2,，天窗的高宽比,h/b,宜为,0.3,左右，不宜大于,0.45,，这是由于天窗过高对提高工作面照度的作用较小。,12.3,单层厂房剖面设计,M,形天窗,是将矩形天窗的屋盖由两侧向内倾斜而形成。,见下图,由于屋盖的倾斜，其内表面可增强光线的反射作用，同时，倾斜的屋盖可以引导气流。所以，形天窗较矩形天窗的采光、通风都更有利。,但构造较矩形天窗复杂，天窗屋面需设置内排水，或形成纵向长天沟外排水。,12.3,单层厂房剖面设计,锯齿形天窗,是将厂房屋盖做成锯齿形，窗设于垂直面上,(,有时也做成稍倾斜面,),。这种天窗能利用天棚倾斜面反射光线。因此，采光效率较矩形天窗高。窗扇可开启，能兼起通风作用，窗口一般朝北或接近北向，无直射阳光进入室内、或射进的阳光很少，室内光线稳定。因此，对于要求光线稳定，要调节温湿度的厂房，如纺织厂多采用这种天窗形式。其它，如印染厂、机械厂等也可采用。在满足同样采光条件下比矩形天窗节约玻璃,30%,，可防室内过热，用于南方更好。,见图不同窗扇角度的锯齿形天窗。,12.3,单层厂房剖面设计,横向下沉式天窗,是将相邻柱距的整跨屋面板上下交替布置在屋架的上下弦上，利用屋面板位置的高差,(,即屋架上下弦的高差,),作采光口而形成的。,见图,特点：,布置灵活，降低建筑高度，简化结构，造价较矩形天窗低,62%,，而采光率与矩形天窗相近；它排气路线短捷，可开设较大面积的通风口，通风量大。,缺点,：是窗扇形式受屋架限制、不标准且构造复杂，厂房纵向刚度较差。,它还适用于东西向的冷加车间,(,天窗朝南向北,),；及对采光、通风都有要求的热加工车间,。,12.3,单层厂房剖面设计,平天窗,是在屋盖上直接设置采光口而形成的。采光口可分为采光板、采光罩、采光带。它可以成点、成块、或成带布置。,优点：,采光效率高，约为矩形天窗的,2,2.5,倍，并具有布置灵活、构造简单、施工方便、造价低等。,缺点：,光直射车间易产生眩光、采暖地区玻璃易结露，造成水滴下落、玻璃表面易积尘或积雪、玻璃破碎落下伤人、不起通风作用等。,由于平天窗有着明显的优点，故在冷加工车间的设计中应用较广泛。,12.3,单层厂房剖面设计,(2),采光天窗的布置,纵向布置,：,适用于南北向厂房，多采用矩形、形、梯形、锯齿形等天窗，平天窗也可作成采光带沿纵向布置。为方便屋面检修于消防，常在靠山墙及横向变形缝两侧柱间不设天窗。,横向布置,：,适用于东西向厂房，多采用横向下沉式天窗，平天窗也可成带横向布置。,点式布置,：,一般采用平天窗，根据使用要求，在屋面上灵活地布置采光口，采光均匀性好。,12.3,单层厂房剖面设计,结合屋盖结构形式布置,见图,12.3,单层厂房剖面设计,可用图表法或估算法。,图表计算法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。见表,窗地面积比,。,采光等级,采光系数最低值（,%,）,单侧窗,双侧窗,矩形天窗,锯齿型天窗,平天窗,5,1/2.5,1/2.0,1/3.5,1/3,1/5,3,1/2.5,1/2.5,1/3.5,1/3.5,1/5,2,1/3.5,1/3.5,1/4,1/5,1/8,1,1/6,1/5,1/8,1/10,1/15,0.5,1/10,1/7,1/15,1/15,1/25,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矩形天窗时，其采光不足的部分应照明补充。,窗地面积比,4.,采光计算,12.3,单层厂房剖面设计,三、自然通风,单层厂房自然通风是利用空气的热压和风压作用进行的。,热压作用,：,利用室内外冷热空气产生的压力差进行通风的方式，,称为热压通风,。,见图,热压值按下列公式计算：,P,=,H,(,r,外,r,内,),式中：,P,热压,(kg/m,2,),H,进风口中心线至排风口中心线,的垂直距离（,m,）,r,外,室外空气密度,(kg/m,3,),r,内,室内空气密度,(kg/m,3,),1.,自然通风的基本原理,12.3,单层厂房剖面设计,风压作用,当风吹向建筑物时，,见图,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。这种由于风而产生的空气压力差,称为风压通风。,大气中的负压区，用号表示；正压区用号表。,12.3,单层厂房剖面设计,冷加工车间室内无大的热源，主要满足采光要求。对于自然风的处理主要是利用,“穿堂风”,在两边侧墙上设置窗户，在厂房两端设置大门，室内尽可能少设高隔墙。设置适当数量的开启扇和交通运输门就能满足车间内通风换气的要求。为避免气流分散，不宜设置通风天窗，但可设置通风屋脊排除积聚在屋盖下部的热空气。,2.,冷加工车间的自然通风,12.3,单层厂房剖面设计,根据热压原理,，,热压值的大小与进、排风口的中心线距离,H,成正比。进风口布置得越低越好：南方炎热地区进风口低侧窗窗台标高，可以低于,1 m,；北方寒冷地区热车间的低侧窗可分为上下两排。排风口的位置应尽可能高。,见下图。,3.,热加工车间的自然通,风,进、排风口的布置,热加工车间在生产时产生大量余热和有害气体，尤其要组织好自然通风。,12.3,单层厂房剖面设计,为了提高热加工车间的通风能力和便于窗扇启闭,，低侧窗宜采用平开窗和立旋窗，尤其以立旋窗为最佳，因为它的开启角度可随风向来调节，能得到最大的通风量。当设有天窗时，天窗位置一般在屋脊处，且天窗宜设在散发热量较大的设备上方。,见下图,12.3,单层厂房剖面设计,排风口的布置,排风口尽可能设高一些，一般设在柱顶处,见图,(a),。,天窗设在屋脊处,见图,(b),，或设在散热量大的地方,见图,(c),12.3,单层厂房剖面设计,以通风为主的天窗称为,通风天窗,。主要有,矩形通风天窗,和,下沉式通风天窗,两种。,矩形通风天窗,热加工车间的自然通风是在风压和热压的共同作用下进行的。其空气流动出现三种状态：,通风天窗的类型,12.3,单层厂房剖面设计,设置挡风板,设有挡风板的矩形天窗称为,矩形通风天窗或避风天窗。,挡风板至矩形天窗的距离以等于排风口高度的,1.1,1.5,倍为宜。,当平行等高跨两矩形天窗排风口之水平距离,L,小于或等于天窗高度,h,的,5,倍时，可不设挡风板，因为该区域的风压始终为负压。,见下图,12.3,单层厂房剖面设计,下沉式通风天窗,在屋顶结构中，部分屋面板铺在屋架上弦上，部分屋面板铺在屋架下弦上。屋架上弦与下弦之间的空间构成在任何风向下均处于负压区的排风口，这样的天窗称为,下沉式通风天窗,。,它和矩形天窗相比,优点：,可降低厂房高度,4,5,米；减少风荷载，屋架上缠绕荷载减少,5%,左右，相应地柱和基础荷载也减少；可节约钢材和混凝土，降低造价,12%,；重心下降，抗震性能好。通风口 处使终保持负压所以通风可靠，效果好。布置灵活，热量排除线路短，采光均匀，应用愈来愈广。,缺点：,屋架下弦受扭，排水处理复杂，如设窗扇，因受下弦限制上，构造也很复杂；有时会因屋架下沉使人感到压抑。,下沉式通风天窗有三种,形式,：,a.,井式通风天窗,b.,纵向下沉式通风天窗,c.,横 向下沉式通风天窗：,12.3,单层厂房剖面设计,所谓开敞式是指外墙不设窗扇而用挡雨板代替。,按照开敞式厂房的开敞部位，可分为四种形式见图,开敞式厂房,。,(a),全开敞式,：面积大，通风、排热、排烟快,(b),下开敞式,：排风量大，排烟稳定，可避免风倒灌，但冬季冷空气直接吹到人身上,(c),上开敞式,：,冬季冷空气不会直接吹到人身，但风大时，会出现倒灌现象,(d),部分开敞式,：,有一定的通风和排风效果,开敞式厂房,12.3,单层厂房剖面设计,挡雨板的设置,挡雨板的出挑长度和垂直间距，应根据设计挡雨角度值来确定。,挡雨板的尺寸根据所采用的建筑材料及构造方案来确定。,右图,中设计挡雨角,是根据生产要求、雨滴大小及风速来确定的。,防溅板高度一般,200mm,。,12.3,单层厂房剖面设计,12.4,单层厂房定位轴线,单层厂房定位轴线,是确定厂房主要承重构件位置及其标志尺寸的基准线，同时也是厂房施工放线和设备定位的依据。其设计应执行,GBJ 6-86,厂房建筑模数协调标准,的有关规定。定位轴线的划分是在柱网布置的基础上进行的。,横向定位轴线,纵向定位轴线,纵横跨连接处柱与定位轴线的联系,第十二 章单层厂房设计,定位轴线的划分,：,横向定位轴线平行于厂房长度纵向定位轴线垂直于厂房长度,12.4,单层厂房定位轴线,一,.,横向定位轴线,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。,1.,中间柱与横向定位轴线的联,系,屋架（或屋面梁）支承在柱子的中心线上，中间柱的横向定位轴线与柱的中心线相重合。,(,注意：,横向变形缝和端部排架除外,),见右图。,12.4,单层厂房定位轴线,2.,横向伸缩缝、防震缝与定位轴线的联系,轴线标定方法：,考虑符合模数及施工要求，设两柱的中心线从定位轴线向缝的两侧各移,600 mm,。,两条定位轴线间的插入距离,A,值，等于伸缩缝或防震缝的缝宽,C(,即,A,C,C,值由规范定出,),。,该处两条横向定位轴线与相邻横向定位轴线之间的距离与其他柱距保持一致。,见下,图,。,12.4,单层厂房定位轴线,3.,山墙与横向定位轴线的联系,单层厂房的山墙，按受力情况分为非承重墙和承重墙，其横向定位轴线的划分也不相同。见图,山墙与横向定位轴线的联系,山墙为非承重墙时,山墙为承重山墙时,12.4,单层厂房定位轴线,二、纵向定位轴线,厂房纵向定位轴线之间的距离是,跨度,。,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,L,L,k,+2,e,L,-,屋架跨度，即纵向定位轴线之间的距离；,L,k,-,吊车跨度，即同一跨内两条吊车轨道中心线的距离（也就是吊车的轮距）可查吊车规格资料。,e,-,纵向定位轴线至吊车轨道中心线的距离，其值一般为,750 mm,，当吊车为 重级工作制而需要设安全走道板，或者吊车起重量大于,50 t,时，可采用,1000 mm,。,12.4,单层厂房定位轴线,1.,外墙、边柱与纵向定位轴线的联系,根据,L,L,k,+2,e,由,图,可知,e,h,+,K,+,B,，则,K,=,e,(,h,+,B,),K,-,吊车端部外缘至上柱内缘的安全距离；,h,-,上柱截面高度；,B,-,轨道中心线至吊车端部外缘的距离，查吊车规格资料。由于吊车起重量、柱距、跨度、有否安全走道板等因素的影响，边柱外缘与纵向定位轴线的联系有两种情况：,（,1,）封闭式结合的纵向定位轴线,（,2,）非封闭式结合的纵向定位轴线,12.4,单层厂房定位轴线,是指当定位轴线与柱边缘重合时，屋面板与外墙内缘紧靠情况。,优点：,构造简单，施工方便，造价经济，屋面板全部采用标准构件（如,1.5M,6M,），不需设非标补充构件。,当吊车起重量,Q,20 t,时，查现行吊车规格，得,B,260 mm,，,K,80 mm,，,通常上柱截面高度,h,400 mm,，,e,750mm,，则,K,e,-(,h,十,B,),90 mm,，能满足吊车运行所需安全距,80 mm,的要求。,此时，纵向定位轴线采用封闭式结合，轴线与边柱外缘重合。,（,1,）封闭式结合的纵向定位轴,线,12.4,单层厂房定位轴线,（,2,）非封闭式结合的纵向定位轴线,是指纵向定位轴线与柱外缘的一定的距离，屋面板与墙内缘有一段空隙。,见图,例：,吊车起重量,Q,30 t,5 t,查得：,B,300 mm,，,K,100 mm,，,上柱截面高度,h,仍为,400mm,，,e,750 mm,，,则,K,e,-(,h,十,B,),50mm,，安全距离不能满足要求，,所以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。,在设计中应根据吊车起重量和,h,、,K,、,B,三个数值三分之一,D,值。,当因构造需要或吊车起重量较大时,(,如,50t),，应取,e=1000mm,，,L,L,k,+2e,L,k,2000mm,。,12.4,单层厂房定位轴线,2.,中柱与纵向定位轴线的联系,在多跨厂房中，中柱有,平行等高跨,和,平行不等高跨,两种情况。,设置单柱和,一条定位轴线,，柱中心线与纵向定位轴线相重合,见图,(a),上柱,h,600mm,，以保证两侧屋架应有的支承长度。,当相邻两跨吊车起重,Q30t,，厂房柱距为,6M,或因构造要求需设插入距时柱仍可采用单柱，但需,设两条定位轴线,见图,(b),，两定位轴线之间的插入距用,A,表示，采用,3M,模数列，此时柱中心线与插入距重合。,平行等高跨,12.4,单层厂房定位轴线,平行不等高跨,见下图,当起重量,Q20/5t,时，,采用单柱，则高跨上柱外缘与纵向定位轴线重合,见图,(a),，,这时按封闭式结合设计；,当高跨起重量,Q30t,时,，采用非封闭式结合,(,因,K,值不够,),，轴线与柱外缘之间设联系尺寸,D,。低跨定位轴线与高跨定位轴线之间的插入距,A,D,见图,(b),。,12.4,单层厂房定位轴线,当封墙处采用墙板结构时,高低跨均为封闭结合，而两定位轴线间设有封墙时，则插入距,A,B,见图,(C),。,当高跨为非封闭式结合，且高跨上柱外缘与低跨屋架之间设有封墙时，则两定位轴线之间的插入距等于墙厚与联系尺寸之和即,A,B,C,见图（）,。,12.4,单层厂房定位轴线,三、纵横跨连接处柱与定位轴线的联系,1.,当纵跨山墙比横跨的侧墙低，长度小于等于侧墙，横跨又采用封闭式时插入距,A,B,C,见图（）。,2.,当横跨为非封闭式结合时，插入距,A,B,C,D,见图（）。,3.,当采用墙板时，为保证吊装时所需操作尺寸，可增大变形缝,C,值。,4.,有纵横相交跨的厂房，其定位轴线编号常以跨数多部分为标准，统一编号。,注：,什么情况下采用非封闭式结合呢？,当,Q30,，因振动大，吊车端部外缘至上柱内缘安全距离,K,值不满足时，采用非封闭式结合处理，以确保安全。反之可采用封闭结合式。,12.4,单层厂房定位轴线,12.5,单层厂房立面及内部空间设计,单层厂房立面设计,单层厂房内部空间设计,第十二 章单层厂房设计,一、立面设计,单层厂房的立面应根据功能要求、技术条件、经济等因素，运用前面所讲过的建筑构图原理进行设计，使建筑具有简洁、朴素、大方、新颖的外观形象。,1.,影响单层厂房立面设计的因,素,(1).,使用功能,(2).,结构、材料,(3).,环境、气候,12.5,单层厂房立面及内部空间设计,(1),使用功能的影响,12.5,单层厂房立面及内部空间设计,(2),结构、材料的影响,采用两组,A,形钢筋混凝土塔架，支承钢缆钢缆绳，悬吊屋顶由四根纵向钢梁及每隔,10M,的斜交梁组成。车间外墙不于屋顶相连，使车间内部无柱工艺布置灵活，使用方便。,(3),群体组合,主要是突出主体，以此来组织整体空间的构图，使单体与群体相呼应。,12.5,单层厂房立面及内部空间设计,二、内部空间处理,影响内部空间处理的因素有以下几方面：,使用功能,：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。,空间利用,：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,：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。,室内绿化,：室内采用水平或垂直绿化，可改善工作环境、减少工人的疲劳，提高劳动生产效益。,色彩应用,：一般为：环境色,建筑内部颜色。,机械色,由设备制造厂选定的颜色。