第12章345单层厂房设计

12.3单层厂房剖面设计主要从空间上满足生产工艺的要求12.3.1厂房高度的确定厂房高度的定义：室内地面至柱顶（或斜屋盖最低点，或下沉式屋架下弦底面）的距离(1)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3.9m，柱顶标高应符合300mm的整数倍，若为砖石结构承重，柱顶标高应为100mm的倍数。有吊车厂房的高度(2)有吊车厂房有吊车厂房的柱顶标高可按下式计算求得：柱顶标高H=H1+H2轨顶标高H1=h1+h2+h3+h4+h5轨顶至柱顶高度H2=h6+h7柱顶标高应符合300mm的数倍，轨顶标高为600mm的倍数。12.3.1厂房高度的确定2.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150～200mm，并在室外入口处设置坡道。在地形较平坦的情况下，整个厂房地坪一般取一个标高，相对标高定为±0.000。当厂房内地坪有两个以上不同高度的地坪面时，主要地坪面的标高为±0.000。3.厂房高度的调整(1)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。1）在采暖和不采暖的多跨厂房中，当高差值等于或小于1.2m时，不宜设高度差；2）在不采暖的厂房中，当一侧仅有一低跨且高差不大于1.8m时，也不宜设置高度差。3.厂房高度的调整(2)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，从而降低了厂房高度(3)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，从而减小厂房空间高度。剖面空间的利用12.3.2天然采光1.天然采光的基本要求(1)满足采光系数最低值的要求(2)满足采光均匀度的要求(3)避免在工作区产生眩光几个概念：采光系数：室内工作面上某一点的照度与同时间露天长度上照度的百分比。照度：单位面积上所能接受的光通量的多少。用勒克斯表示。光通量：人眼所能感受的辐射能量。用流明表示。采光均匀度：工作面上的采光系数最低值与平均值之比。确定采光系数示意采光系数：C=(EN/EW)x100%2.采光方式及布置(1)采光方式1）侧窗采光：即采光口布置在厂房的侧墙上。2)顶部采光：即在屋顶处设置天窗。3)混合采光：当厂房很宽，侧窗采光不能满足整个厂房的采光要求时，则须在屋顶上开设天窗，即采用混合采光的方式。厂房采光的方式高侧窗与低侧窗示意2.采光方式及布置(2)采光天窗的形式和布置1）矩形天窗：是沿跨间纵向升起局部屋面，在高低屋面的垂直面上开设采光窗而形成的，是我国单层工业厂房应用最广的一种天窗形式，其采光特点与侧窗采光类似，具有中等照度。2）锯齿形天窗：是将厂房屋盖做成锯齿形，在两齿之间的垂直面上设采光窗而形成的。3）横向下沉式天窗：是将相邻柱距的屋面板上下交错布置在屋架的上下弦上，通过屋面板位置的高差作采光口形成的。4）平天窗：是在屋面板上直接设置采光口而形成的。采光天窗的形式2.采光方式及布置3.采光面积的确定采光面积一般是根据厂房的采光、通风、立面设计等综合因素来确定的。首先大致确定窗户面积，然后根据厂房对采光的要求进行计算校核，验证其是否符合采光标准。我国采光等级分5级。12.3.3自然通风1.自然通风的基本原理(1)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。(2)风压作用：利用风吹在建筑物上产生的空气压力差进行通风的方式。热压作用下的通风风压作用2.厂房的自然通风(1)冷加工车间的自然通风冷加工车间无大的热源，室内余热量较小，利用门窗就可以满足室内通风换气的要求。由于室内外温差小，组织自然通风时可结合工艺与总平面设计进行，尽量使厂房纵向垂直于夏季主导风向或不小于45°倾角，厂房宽度限制在60m以内。在外墙上设窗，在纵横贯通的通道端部设门，以便组织穿堂风。为避免气流分散，影响穿堂风的流速，冷加工车间不宜设置通风天窗，但为了排除积聚在屋盖下部的热空气，可以设置通风屋脊。冷加工车间的自然通风(2)热加工车间的自然通风1)进、排风口的布置：根据热压通风原理，进风口的位置应尽可能低。排风口的位置尽可能高，一般设在柱顶处或靠近檐口一带。2）当设有天窗时，天窗一般设在屋脊处，另外，为了尽快排除热空气，需要缩短通风距离，天窗宜设在散发热量较大的设备上方。外墙中间部分的侧窗，应按采光窗设计，常采用固定窗或中悬窗，一般不采用上悬窗，以免影响下部进风口的进气量和气流速度。热车间的通风2）通风天窗的类型类型有两大类：①矩形通风天窗：注意：挡风板的作用与位置②下沉式通风天窗：分横向、纵向和井式天窗矩形通风天窗挡风板的作用矩形通风（避风）天窗下沉式通风天窗横向下沉天窗3）合理布置热源在布置热源时，要注意以下几点：①利用穿堂风的风向，热源应布置在复杂主导风向的下风向；②有天窗时，利用热压为主的自然通风，热源应布置在天窗口的下方；下沉式天窗，热源应与下沉底板错开布置。③多跨厂房中，利用冷热跨间隔布置，且用轻质吊墙（距地3m左右）分隔二者，以便组织通风。④连续多跨均为热跨时，可将跨间分离布置，以便缩短进排气口的路径。开敞式厂房12.4单层厂房定位轴线本章难点和重点之处。几个概念：单厂定位轴线：横向定位轴线：纵向定位轴线：单层厂房平面柱网布置及轴线划分12.4.1横向定位轴线1．中间柱与横向定位轴线的联系除横向变形缝处及山墙端部柱外，中间柱的中心线应与柱的横向定位轴线相重合。在一般情况下，横向定位轴线之间的距离也就是屋面板、吊车梁长度方向的标志尺寸。中柱与横向定位轴线12.4.1横向定位轴线2．变形缝处柱与横向定位轴线的联系在单层厂房中，横向伸缩缝、防震缝处采用双柱双轴线的定位方法，柱的中心线从定位轴线向缝的两侧各移600mm,双轴线间加插入距A等于伸缩缝或防震缝的宽度C，这种方法可使该处两条横向定位轴线之间的距离与其他轴线间柱距保持一致，不增加构件类型，有利于建筑工业化。12.4.1横向定位轴线3．山墙与横向定位轴线的联系（1）山墙为非承重墙时，墙内缘与横向定位轴线重合，端部柱的中心线从横向定位轴线内移600mm。（2）山墙为承重墙时，墙内缘与横向定位轴线的距离λ为砌体材料的半块或半块的倍数或墙厚的一半。山墙与横向定位轴线12.4.2纵向定位轴线1．外墙、边柱与纵向定位轴线的联系（1）封闭结合(Q=20T)当纵向定位轴线与柱外缘和墙内缘相重合，屋架和屋面板紧靠外墙内缘时，称为封闭结合(2)非封闭结合(Q=30T)当纵向定位轴线与柱子外缘有一定距离，此时屋面板与墙内缘之间有一段空隙时称为非封闭结合。纵向定位轴线与边柱纵向定位轴线与边柱纵向定位轴线与承重墙的关系12.4.2纵向定位轴线2．中柱与纵向定位轴线的联系(1)平行等高跨中柱当厂房为平行等高跨时，通常设置单柱和一条定位轴线，柱的中心线一般与纵向定位轴线相重合。当等高跨中柱需采用非封闭结合时，仍可采用单柱，但需设两条定位轴线，在两轴线间设插入距A，并使插入距中心与柱中心相重合。（A为3M数列）以上两种情况适用条件不同。中柱与纵向定位轴线12.4.2纵向定位轴线(2)平行不等高跨中柱1）单轴线封闭结合。高跨上柱外缘与纵向定位轴线重合，纵向定位轴线按封闭结合设计，不需设联系尺寸。2)双轴线封闭结合。高低跨都采用封闭结合，但低跨屋面板上表面与高跨柱顶之间的高度不能满足设置封墙的要求，此时需增设插入距A，其大小为封墙厚度B。3）双轴线非封闭结合。当高跨为非封闭结合，且高跨上柱外缘与低跨屋架端部之间不设封闭墙时，两轴线增设插入距A等于轴线与上柱外缘之间的联系尺寸D；当高跨为非封闭结合，且高跨柱外缘与低跨屋架端部之间设封墙时，则两轴线之间的插入距A等于墙厚B与联系尺寸D之和。中柱与纵向定位轴线12.4.2纵向定位轴线（3）纵向伸缩缝处中柱1）等高跨中柱当等高厂房须设纵向伸缩缝时，可采用单柱单轴线处理，缝一侧的屋架支承在柱头上，另一侧的屋架搁置在活动支座上，采用一根纵向定位轴线，定位轴线与上柱中心重合。若伸缩缝兼做防震缝时，原伸缩缝按防震缝尺寸加宽，此时应设两条纵向定位轴线，其间的插入距A等于缝宽C。12.4.2纵向定位轴线（3）纵向伸缩缝处中柱2）不等高跨中柱不等高跨的纵向伸缩缝一般设在高低跨处，若采用单柱，应设两条定位轴线，两轴线间设插入距A。当高低跨都为封闭结合时，插入距A等于伸缩缝宽C；当高跨为非封闭结合时，插入距A=C+D，D为联系尺寸。当不等高跨高差悬殊或者吊车起重量差异较大时，或须设防震缝时，常在不等高跨处采用双柱双轴处理，两轴线间设插入距A。当高低跨都为封闭结合时，A=B+C；当高跨为非封闭结合时，A=B+C+D，B为封墙厚度。3．纵横跨相交处柱与定位轴线的联系在厂房的纵横跨相交时，常在相交处设有变形缝，使纵横跨在结构上各自独立。纵横跨应有各自的柱列和定位轴线，两轴线间设插入距A。当横跨为封闭结合时，A=B+C；当横跨为非封闭结合时，A=B+C+D。12.5单层厂房立面设计及内部空间处理立面设计1．影响立面设计的因素主要有以下几个方面(1)使用功能的影响(2)结构形式的影响(3)气候、环境的影响2.立面的处理方法一、墙面划分1）垂直划分。2）水平划分。3）混合划分。二、墙面的虚实处理厂房立面中，窗洞面积的大小是根据采光和通风要求来确定的。窗与墙的比例关系不同，会产生不同的艺术效果。当窗面积大于墙面积时，立面以虚为主，显得明快、轻巧；当窗面积小于墙面积时，立面以实为主，显得稳重、敦实；当窗面积接近墙面积时，虚实平衡，显得安静、平淡，运用较少。三、墙面的节奏感在建筑立面上，相同构件或门窗有规律的变化，给人以节奏感。厂房在这方面有充分的表达能力。如成排的窗子、遮阳板等，辅以水平或竖向划分，使立面具有强烈的节奏感和方向感。12.5.2厂房内部空间的处理1.厂房使用功能的影响2.设备管道的影响3.室内空间利用的影响4.室内小品及绿化的影响5.建筑色彩的影响目前，工业建筑上对色彩的运用，主要有以下几个方面：①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；电器开关起动构件；防火墙上的分隔门。②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。③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。④绿色：安全标志。常用于洁净车间的安全出入口的指示灯。⑤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。⑥白色：界线标志，用于地面分界线。