单层厂房设计教案.ppt
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1、单层厂房设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望10.1单层厂房平面设计单层厂房平面设计10.1.110.1.1总平面对平面设计的影响总平面对平面设计的影响1.1.厂区人流、货流组织对平面设计的影响厂区人流、货流组织对平面设计的影响厂区人流、货流组织具体表现为原材料,成品和半成品厂区人流、货流组织具体表现为原材料,成品和半成品的运输及人流进出厂路线的组织。合理的设计布局不仅方的运输及人流进出厂路线的组织。合理的设计布局不仅方便使用,而且可以大大提高劳动
2、生产率,减少工人的劳动便使用,而且可以大大提高劳动生产率,减少工人的劳动强度,降低工伤事故的发生率。厂区人流、货流组织会直强度,降低工伤事故的发生率。厂区人流、货流组织会直接影响厂房平面设计中门的位置、数量、尺寸等。接影响厂房平面设计中门的位置、数量、尺寸等。2.2.地形的影响地形的影响厂区地形对厂房平面形式有着直接的影响,特别是在山区厂区地形对厂房平面形式有着直接的影响,特别是在山区建厂,为了减少土石方工程量,节约投资,加快施工进度,建厂,为了减少土石方工程量,节约投资,加快施工进度,只要工艺条件允许,厂房平面形式应根据地形条件做适当只要工艺条件允许,厂房平面形式应根据地形条件做适当整。整。
3、3.3.气象条件的影响气象条件的影响厂区所在地区的气象条件对厂房的平面形式和朝向有很大厂区所在地区的气象条件对厂房的平面形式和朝向有很大的影响。在炎热地区,为使厂房有良好的自然通风,并且的影响。在炎热地区,为使厂房有良好的自然通风,并且避免室内受阳光照射,厂房宽度不宜过大,最好采用长条避免室内受阳光照射,厂房宽度不宜过大,最好采用长条形平面,朝向接近南北向,厂房长轴与夏季主导风向垂直形平面,朝向接近南北向,厂房长轴与夏季主导风向垂直或大于或大于4545。形、形、形平面的开口应朝向迎风面,见图形平面的开口应朝向迎风面,见图10.510.5。并在侧墙上开设窗子和大门,大门在组织穿堂风中。并在侧墙上
4、开设窗子和大门,大门在组织穿堂风中有良好作用。若朝向与主导风向有矛盾时,应根据主要要有良好作用。若朝向与主导风向有矛盾时,应根据主要要求进行选择。求进行选择。寒冷地区,为避免风对室内气温的影响,厂房的长边应平寒冷地区,为避免风对室内气温的影响,厂房的长边应平行冬季主导风向,并在迎风面的墙面上尽量少开门窗。行冬季主导风向,并在迎风面的墙面上尽量少开门窗。10.1.210.1.2平面设计与生产工艺的关系平面设计与生产工艺的关系1.1.生产工艺流程的影响生产工艺流程的影响(1)(1)直线布置直线布置这种布置方式适用于规模不大,吊车负荷较轻的车间。采用这种布置这种布置方式适用于规模不大,吊车负荷较轻的
5、车间。采用这种布置的厂房平面可全部为平行跨,具有建筑结构简单,扩建方便的优点。的厂房平面可全部为平行跨,具有建筑结构简单,扩建方便的优点。但当跨数较少时,会形成窄条状平面,厂房外墙面大,土建投资不够但当跨数较少时,会形成窄条状平面,厂房外墙面大,土建投资不够经济。经济。(2)(2)平行布置平行布置这种布置方式常用于汽车、拖拉机等装配车间,平面也全为平行跨,这种布置方式常用于汽车、拖拉机等装配车间,平面也全为平行跨,同样具有建筑结构简单,便于扩建等优点。同样具有建筑结构简单,便于扩建等优点。(3)(3)垂直布置垂直布置这种厂房平面虽因跨间互相垂直,建筑结构较为复杂,但在大、中型这种厂房平面虽因跨
6、间互相垂直,建筑结构较为复杂,但在大、中型车间中由于工艺布置和生产运输有其优越性,故应用也颇广泛。车间中由于工艺布置和生产运输有其优越性,故应用也颇广泛。2.2.生产特征的影响生产特征的影响不同性质的厂房,在生产操作时会出现不同的生产特征,不同性质的厂房,在生产操作时会出现不同的生产特征,而生产特征也会影响厂房的平面设计。有些车间(如机械而生产特征也会影响厂房的平面设计。有些车间(如机械工业的铸钢、铸铁、锻工等车间)在生产过程中会散发出工业的铸钢、铸铁、锻工等车间)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
7、风。有些车间(如机械加工装配车间),生产好的自然通风。有些车间(如机械加工装配车间),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(根据工业气体散发,但是该车间对采光有一定的要求(根据工业企业采光标准,要求企业采光标准,要求级采光),在平面布置时,应综级采光),在平面布置时,应综合考虑它所在地区的气象条件、地形特征等,满足采光和合考虑它所在地区的气象条件、地形特征等,满足采光和通风的要求。还有些车间(如纺织车间),生产环境对温通风的要求。还有些车间(如纺织车间),生产环境对温湿度、清洁度有严格的要
8、求,厂房常采用空气调节装置,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式,以减少空调负荷。如图所以厂房平面宜采用联跨整片式,以减少空调负荷。如图10.8.10.8.3.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。4.运输设备的影响(1)吊车吊车也称行车,是单层厂房中被广泛采用的起重设备,主要有三种类型。10.1.310.1.3单层厂房常用的平面形式单层厂房常用的平面形式厂房平面形式与工艺流程、生产特征、生产规模等有直接厂房平面形式与工艺流程、生产特征、生产规模等有
9、直接的关系。常用的平面形式有矩形、方形、的关系。常用的平面形式有矩形、方形、L L形、形、形、形、形形等(如图等(如图10.1210.12)。下面介绍最常用的平面形式。)。下面介绍最常用的平面形式。1.1.矩形平面矩形平面(1)(1)平行多跨组合平面平行多跨组合平面(2)(2)跨度相互垂直布置组合平面跨度相互垂直布置组合平面2.L2.L形、形、形、形、形平面形平面L L、形平面的特点是厂房各部分宽度不大,外围护结形平面的特点是厂房各部分宽度不大,外围护结构周长较长,在外墙上可以多设门窗,使厂房室内有良好构周长较长,在外墙上可以多设门窗,使厂房室内有良好的采光通风,从而改善了室内劳动条件。的采光
10、通风,从而改善了室内劳动条件。10.1.410.1.4柱网选择柱网选择在厂房中,承重结构柱子在平面上排列时所形成的网格称为柱网。柱在厂房中,承重结构柱子在平面上排列时所形成的网格称为柱网。柱网尺寸是由跨度和柱距组成的。网尺寸是由跨度和柱距组成的。1.1.柱网尺寸的确定柱网尺寸的确定(1)(1)跨度尺寸的确定(图跨度尺寸的确定(图10.1510.15)1)1)首先是生产工艺中生产设备的大小及布置方式。设备面积大,所首先是生产工艺中生产设备的大小及布置方式。设备面积大,所占面积也大,设备布置成横向或纵向,布置成单排或多排,都直接影占面积也大,设备布置成横向或纵向,布置成单排或多排,都直接影响跨度的
11、尺寸。响跨度的尺寸。2)2)生产流程中运输通道,生产操作及检修所需的空间。生产流程中运输通道,生产操作及检修所需的空间。3)3)根据根据1 1)、)、2 2)项所得的尺寸,调整为符合厂房建筑模数协调标准)项所得的尺寸,调整为符合厂房建筑模数协调标准的要求。当屋架跨度的要求。当屋架跨度18m18m时,采用扩大模数时,采用扩大模数30M30M的数列,即跨度的数列,即跨度尺寸是尺寸是18m18m,15m15m,12m12m,9m9m及及6m6m;当屋架跨度;当屋架跨度18m18m时,采用扩大时,采用扩大模数模数60M60M的数列,即跨度尺寸是的数列,即跨度尺寸是18m18m,24m24m,30m30
12、m,36m36m,42m42m等。等。当工艺布置有明显优越性时,跨度尺寸亦可采用当工艺布置有明显优越性时,跨度尺寸亦可采用21m21m,27m27m,33m33m。(2)柱距尺寸的确定我国单层厂房主要采用装配式钢筋混凝土结构体系,其基本柱距是6m,当采用砖混结构的砖柱时,其柱距宜小于4m,可采用3.9m,3.6m,3.3m等。2.扩大柱网常用扩大柱网(跨度柱距)为12m12m,15m12m,18m12m,24m12m,18m18m,24m24m等。10.1.510.1.5生活间设计生活间设计1 1生活间的组成及设备布置生活间的组成及设备布置(1)(1)生产卫生用房生产卫生用房包括浴室、厕所、存
13、衣室、盥洗室等。我国卫生部主编的工业企业包括浴室、厕所、存衣室、盥洗室等。我国卫生部主编的工业企业设计卫生标准(设计卫生标准(TJ3679TJ3679),将一般工业企业按卫生特征分为四级),将一般工业企业按卫生特征分为四级,每一级都有它最基本的生产卫生用房。设计时可参考表,每一级都有它最基本的生产卫生用房。设计时可参考表10.310.3选用。选用。(2)(2)生活福利用房生活福利用房包括休息室、女工卫生室、吸烟室、厕所、饮水间、小吃部、保健包括休息室、女工卫生室、吸烟室、厕所、饮水间、小吃部、保健室等。厕所内的大小便器按规范和有关规定计算。浴室、盥洗室、厕室等。厕所内的大小便器按规范和有关规定
14、计算。浴室、盥洗室、厕所的设计计算人数按最大班工人总数的所的设计计算人数按最大班工人总数的93%93%计算。计算。(3)(3)行政办公用房行政办公用房包括党、政、工、团办公室及会议室、值班室、计划调度室等。包括党、政、工、团办公室及会议室、值班室、计划调度室等。(4)(4)生产辅助用房生产辅助用房包括工具室、材料库、计量室等。包括工具室、材料库、计量室等。2.2.生活间设计原则生活间设计原则(1)(1)生活间应尽量布置在车间主要人流出入口处,且与生产操作地点生活间应尽量布置在车间主要人流出入口处,且与生产操作地点有方便的联系,并避免工人上、下班时的人流与厂区内主要运输线有方便的联系,并避免工人
15、上、下班时的人流与厂区内主要运输线(火车、汽车等)的交叉,人数较多集中设置的生活间以布置在厂区(火车、汽车等)的交叉,人数较多集中设置的生活间以布置在厂区主要干道两侧且靠近车间为宜。主要干道两侧且靠近车间为宜。(2)(2)生活间应有适宜的朝向,使之获得较好的采光、通风和日照。同生活间应有适宜的朝向,使之获得较好的采光、通风和日照。同时,生活间的位置也应尽量减少对厂房天然采光和自然通风的影响。时,生活间的位置也应尽量减少对厂房天然采光和自然通风的影响。(3)(3)生活间不宜布置在有散发粉尘、毒气及其他有害气体车间的下风生活间不宜布置在有散发粉尘、毒气及其他有害气体车间的下风侧或顶部,并尽量避免噪
16、声振动的影响,以免被污染和干扰。侧或顶部,并尽量避免噪声振动的影响,以免被污染和干扰。(4)(4)在生产条件许可及使用方便的情况下,应尽量利用车间内部的空在生产条件许可及使用方便的情况下,应尽量利用车间内部的空闲位置设置生活间,或将几个车间的生活间合并建造,以节省用地和闲位置设置生活间,或将几个车间的生活间合并建造,以节省用地和投资。投资。(5)(5)生活间的平面布置应面积紧凑,人流通畅,男女分设,管道尽量生活间的平面布置应面积紧凑,人流通畅,男女分设,管道尽量集中。集中。(6)(6)建筑形式与风格应与车间和厂区环境相协调。建筑形式与风格应与车间和厂区环境相协调。3.生活间的布置形式生活间的布
17、置形式有三种:(1)毗连式生活间(2)独立式生活间(3)厂房内部式生活间(4)地下室或半地下室。10.2单层厂房剖面设计单层厂房剖面设计 10.2.110.2.1厂房高度的确定厂房高度的确定(1)(1)无吊车厂房无吊车厂房柱顶标高通常是根据最大生产设备的高度和其使用、安装、检修时柱顶标高通常是根据最大生产设备的高度和其使用、安装、检修时所需的净空高度确定的。同时,必须考虑采光和通风的要求,以及避所需的净空高度确定的。同时,必须考虑采光和通风的要求,以及避免由于单层厂房跨度大,高度低时给空间带来的压抑感。一般不低于免由于单层厂房跨度大,高度低时给空间带来的压抑感。一般不低于3.9m3.9m,柱顶
18、标高应符合,柱顶标高应符合300mm300mm的整数倍,若为砖石结构承重,柱顶的整数倍,若为砖石结构承重,柱顶标高应为标高应为100mm100mm的倍数。的倍数。(2)(2)有吊车厂房有吊车厂房有吊车厂房的柱顶标高可按下式计算求得:有吊车厂房的柱顶标高可按下式计算求得:柱顶标高柱顶标高 H=H1+H2H=H1+H2(图(图10.2410.24)(10.1)(10.1)轨顶标高轨顶标高 H1=h1+h2+h3+h4+h5H1=h1+h2+h3+h4+h5轨顶至柱顶高度轨顶至柱顶高度 H2=h6+h7H2=h6+h7式中式中:h1h1为需跨越最大设备,室内分隔墙或检修所需的高度;为需跨越最大设备,
19、室内分隔墙或检修所需的高度;h2h2为起吊物与跨越物间的安全距离,一般为为起吊物与跨越物间的安全距离,一般为400mm500mm400mm500mm;h3h3为被吊物体的最大高度;为被吊物体的最大高度;h4h4为吊索最小高度,根据起吊物件大小和起吊方式而定,一般大为吊索最小高度,根据起吊物件大小和起吊方式而定,一般大于于1000mm1000mm;h5h5为吊钩至轨顶面的最小尺寸,由吊车规格表中查得;为吊钩至轨顶面的最小尺寸,由吊车规格表中查得;h6h6为吊车梁轨顶至小车顶面的净空尺寸,由吊车规格表中查得;为吊车梁轨顶至小车顶面的净空尺寸,由吊车规格表中查得;h7h7为屋架下弦至小车顶面之间的安
20、全距离,主要应考虑到屋架下为屋架下弦至小车顶面之间的安全距离,主要应考虑到屋架下弦及支撑可能产生的下垂挠度,以及厂房地基可能产生不均匀沉降时弦及支撑可能产生的下垂挠度,以及厂房地基可能产生不均匀沉降时对吊车正常运行的影响。最小尺寸为对吊车正常运行的影响。最小尺寸为220mm220mm,湿陷性黄土地区一般不,湿陷性黄土地区一般不小于小于300mm300mm。如屋架下弦悬挂有管线等其他设施时,还需另加必要的。如屋架下弦悬挂有管线等其他设施时,还需另加必要的尺寸。尺寸。厂房建筑模数协调标准规定,钢筋混凝土结构柱顶标高厂房建筑模数协调标准规定,钢筋混凝土结构柱顶标高H H应为应为300mm300mm的
21、整倍数,轨顶标高的整倍数,轨顶标高H1H1为为600mm600mm的整倍数,牛腿标高也应为的整倍数,牛腿标高也应为300mm300mm的整倍数。的整倍数。2.2.室内外地坪标高的确定室内外地坪标高的确定厂房室内外地坪的标高是在厂区总平面设计时确厂房室内外地坪的标高是在厂区总平面设计时确定的,室内外高差的大小应考虑方便运输,防止定的,室内外高差的大小应考虑方便运输,防止雨水侵入等因素,常取雨水侵入等因素,常取100100150mm150mm,并在室外,并在室外入口处设置坡道。入口处设置坡道。在地形较平坦的情况下,整个厂房地坪一般取一在地形较平坦的情况下,整个厂房地坪一般取一个标高,相对标高定为个
22、标高,相对标高定为0.0000.000。当厂房内地坪有。当厂房内地坪有两个以上不同高度的地坪面时,主要地坪面的标两个以上不同高度的地坪面时,主要地坪面的标高为高为0.0000.000(图(图10.2610.26,图,图10.2710.27)。3.3.厂房高度的调整厂房高度的调整(1)(1)在厂房高低不齐的多跨厂房中,提高低跨高度,变在厂房高低不齐的多跨厂房中,提高低跨高度,变高低跨为等高跨。高低跨为等高跨。1 1)在采暖和不采暖的多跨厂房中,当高差值等于或小于)在采暖和不采暖的多跨厂房中,当高差值等于或小于1.2m1.2m时,不宜设高度差;时,不宜设高度差;22)在不采暖的厂房中,当一侧仅有一
23、低跨且高差不大)在不采暖的厂房中,当一侧仅有一低跨且高差不大于于1.8m1.8m时,也不宜设置高度差。时,也不宜设置高度差。(2)(2)在工艺条件允许的情况下,把高大设备布置在两榀在工艺条件允许的情况下,把高大设备布置在两榀屋架之间,利用屋顶空间起到缩短柱子长度的作用,从而屋架之间,利用屋顶空间起到缩短柱子长度的作用,从而降低了厂房高度(图降低了厂房高度(图10.2910.29)。)。(3)(3)在厂房内部有个别高大设备或需高空间操作的工艺在厂房内部有个别高大设备或需高空间操作的工艺环节时,可采取降低局部地面标高的方法,从而减小厂房环节时,可采取降低局部地面标高的方法,从而减小厂房空间高度(图
24、空间高度(图10.3010.30)。)。11.2.211.2.2天然采光天然采光1.1.天然采光的基本要求天然采光的基本要求(1)(1)满足采光系数最低值的要求满足采光系数最低值的要求(2)(2)满足采光均匀度的要求满足采光均匀度的要求(3)(3)避免在工作区产生眩光避免在工作区产生眩光2.2.采光方式及布置采光方式及布置(1)(1)采光方式采光方式1 1)侧窗采光(图)侧窗采光(图10.34a10.34a、b b、e e)。即采光口布置在厂房的侧墙上。)。即采光口布置在厂房的侧墙上。2)2)顶部采光(图顶部采光(图10.34(d),(f),(g),(h),(i)10.34(d),(f),(g
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