多层工业厂房.doc

第十九章 多层工业厂房建筑设计
第一节 多层厂房概述
一、多层厂房的主要特点
1、生产在不同标高的楼层上进行
多层厂房的最大特点是生产在不同标高楼层上进行，每层之间不仅有水平的联系，还有垂直方向的联系。因此，在厂房设计时，不仅要考虑同一楼层各工段间应有合理的联系，还必须解决好楼层与楼层间的垂直联系，并安排好垂直方向的交通。
2、节约用地
多层厂房具有占地面积少、节约用地的特点。例如建筑面积为10000米2的单层厂房，它的占地面积就需要10000米2，若改为五层多层厂房，其占地面积仅需要20002米就够了，就比单层厂房节约用地五分之四。
3、节约投资
1)减少土建费用：由于多层厂房占地少，从而使地基的土石方工程量减少，屋面面积减少，相应地也减少了屋面天沟、雨水管及室外的排水工程等费用。
2)缩短厂区道路和管网：多层厂房占地少，厂区面积也相应减少，厂区内的铁路、公路运输线及水电等各种工艺管线的长度缩短，可节约部分投资。

二、多层厂房的使用范围
1、生产上需要垂直运输的工业。其生产原材料大部分送到顶屋，再向下层的车间逐一传送加工，最后底层出成品，如大型面粉厂等。
2、生产上要求在不同的楼层操作的工业。
3、生产工艺对土产环境向特殊要求的工业。
4、生产上虽无特殊要求，但生产设备及产品均较轻，且运输量亦不大的厂房并且应根据
5、一些老厂位于城市市区内，厂区基地受到限制，生产上无特殊要求，须进行改建或扩建时，可向空间发展，建成多层厂房。
6、仓储型厂房及设施：如冷藏车间．设环形多层坡道的车库等。
三、多层厂房设计的一般原则
多层厂房设计与单层厂房一样，府根据生产工艺的要求，并结合建筑结构、采暖通风、水电设备等各个工种的技术要求和环境特征进行综合考虑。
四、多层厂房的结构形式
厂房结构型式的选择首先应该结合生产工艺及层数的要求进行。其次还应该考虑建筑材料的供应、当地的施工安装条件、构配件的生产能力以及基地的自然条件等。目前我国多层厂房承重结构按其所用材料的不同一般有:
1、混合结构
取材和施工均较方便，费用又较经济，保温隔热性能较好。
当地基条件差，容易不均匀下沉时，选用时应加慎重。此外在地震区亦不宜选用。
2、钢筋混凝土结构
1)横向承重框架
2)纵向承重框架
3)纵横向承重框架
3、钢结构
钢结构具有重量轻、强度高、施工方便等优点。是国外采用较多的一种结构型式。目前，我国钢结构采用得较少，但从发展的趋势来看，钢结构和钢筋混凝土结构一样，将会被更多的应用。钢结构虽然造价较贵，但它施工速度快，能使工厂早日投产。因而，可以从提早投产来补偿损失。
第二节 多层厂房的平面设计
一、生产工艺流程和平面布置
按生产工艺流向的不同，多层厂房的生产工艺流程布置可归纳为以下三种类型：

1、自上而下式
把原料送至最高层后，按照生产工艺流程的程序自上而下的逐步进行加工，最后的成品由底层运出。
一些进行粒状或粉状材料加工的工厂，面粉加工厂和电池干法密闭调粉楼的生产流程都属于这一种类型。
2、自下而上式
原料自底层按生产流程逐层向上加工，最后在顶层加工成成品。
轻工业类的手表厂、照像机厂或一些精密仪表厂的生产流程都属于这种形式。
3、上下往复式
有上有下的一种混合布置方式，能适应不同情况的要求，应用范围较广。
适应性较强，是一种经常采用的布置方式。印刷厂的生产工艺流程就属于这种形式。
二、平面布置形式
通常的布置方式有以下几种：
1、内廊式

各生产工段需用隔墙分隔成大小不同的房间，用内廊联系起来，这样对某些有特殊要求的工段或房间，如恒温、恒湿、防尘、防振等可分别集中。
2、统间式

适用于生产工段需较大面积，相互间联系密切，不宜用隔墙分开的车间。各工段一般按工艺流程布置在大统间里，若有少数特殊的工段需作单独处置时．则可将它们集中到专—的区段中去。
3、套间式
通过一个房间进入另一个房间的布置形式为套间式。
有特定生产工艺的要求或要求保证高精度生产正常进行（通过低精度房间进入高精度房间）的厂房。
4、混合式

能更好地满足生产工艺的要求，并具有较大的灵活性。但其缺点是易造成厂房平、立、剖面的复杂化，使结构类型增多，施工较复杂，且对防震不利。
三、柱网选择

四、厂房宽度的确定
第三节 多层厂房的剖面设计
一、层数的确定
多层厂房的层数选择，主要是取决于生产工艺、城市规划和经济因素等三方面，其中生产工艺是起主导作用的
1、生产工艺对层数的影响
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，厂房的层数也相应地确定了。例如为面粉加工车间，结合工艺流程的布置，确定了厂房的层数为六层。

2、城市规划及其它条件的影响
多层厂房布置在城市时，层数的确定要符合城市规划，城市建筑面貌、周围环境及工厂群体组合的要求。此外厂房层数还要随着厂址的地质条件、结构形式、施工方法及是否位于地震区等而有所变化。
3、经济因素的影响
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。从我国目前情况看，根据资料所绘成的曲线，经济的层数为3-5层，有些由于生产工艺的特殊要求，或位于市区受城市用地限制，也有提高到6-9层的。在国外，多层厂房一船为4-9层。最高有达25层的。

二、层高的确定
多层厂房的层高是指由地面(或楼面)至上一层楼面的高度。它主要取决于生产特性及生产设备、运输设备(有无吊车或悬挂传送装置)，管道的敷设所需要的空间；同时也与厂房的宽度、采光和通风要求有密切的关系。目前，我国多层厂房常采用的层高有4.2、4.5、4.8、5.1、5.4、6.0米等几种
1、 层高与生产、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，还要考虑起重运输设备对厂房层高的影响。一般只要在生产工艺许可情况下，都应把一些重量重、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。

2、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，一般采用双面侧窗天然采光居多。当厂房宽度过大时，就必须提高侧窗的高度，相应地需增加建筑层高才能满足采光要求。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《工业企业采光设计标准》的规定进行计算。
在确定厂房层高时，采用自然通风的车间，还应按照《工业企业设计卫生标准》的规定，每名工人所占厂房体积不少于13米3，面积不少于4米2，以利提高工效，保证工人健康。
3、层高与管道布置的关系
生产上所需要的各种管道对多层厂房层高的影响较大。在要求恒温恒湿的厂房中空调管道的高度是影响层高的重要因素。右图表示了常用的几种管道的布置方式。其中(a)、(b)表示干管布置在底层或顶层，这时就需要加大底层或顶层的层高，以利集中布置管道。(c)、(d)则表示管道集中布置在各层走廊上部或吊顶层的情形。这时厂房层高也将随之变化。当需要的管道数量和种类较多，布置又复杂时，则可在生产空间上部采用吊天棚，设置技术夹层集中布置管道。这时就应根据管道高度，检修操作空间高度，相应地提高厂房层高。
4、层高与室内空间比例关系
在满足生产工艺要求和经济合理的前提下，厂房的层高还应适当考虑室内建筑空间的比例关系，具体尺度可根据工程的实际情况确定。
5、层高与经济的关系
在确定厂房层高时，除需综合考虑上述几个问题外，还应从经济角度予以具体分析。下图所示表明了不同层高与造价的关系。从图中可看出不同层高的单位面积造价的变化是向上的直线关系，即层高每增加0.6米，单位面积造价提高约8.3%左右。
目前，我国多层厂房常采用的层高有4.2、4.5、4.8、5.1、5.4、6.0米等几种

第四节 多层厂房的体型组合与立面设计
一、体型组合

二、立面设计
1、垂直划分
2、水平划分

3、混合划分
4、入口处理

三、多层厂房电梯间和生活、辅助用房的布置

1、楼梯及电梯井道的组合

2、生活及辅助用房的内部布置
第五节 多层厂房定位轴线的标定
一、砌体墙承重

二、装配式钢筋混凝土框架承重
这是目前多层厂房最常用的结构形式，其定位轴线的标定方法如下：
(1) 横向定位轴线的标定：柱的中心线与横向定位轴线相重合。

(2)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相重合。

(3)横向变形缝(伸缩缝或防震缝)处定位轴线的标定：多层厂房横向变形缝处的定位轴线，应采取加设插入距ai；和设两条横向定位轴线的标定方法。