单层厂房设计培训资料课件.ppt
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1、单层厂房设计培训资料1 1 单层厂房组成单层厂房组成1.1 房屋的组成生产工段(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。 生产工段(也称生产工部)房屋组成 6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c.支撑系统:屋架支撑、柱间支撑围护结构:外墙、屋顶、地面、门窗、天窗等。 其他:隔断、作业梯、检修梯等 构件组成 1.2 构件的组成2 单层厂房平面设计2.1 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;根据全厂的生产工艺流程、交通运输、卫生、防火、气
2、象、地形、地质以及建筑群体艺术等条件,确定这些建筑物与构筑物之间的位置关系;合理的组织人流、货流,避免交叉和迂回;布置各种工程管线;进行厂区竖向设计及绿化、美化布置等。 图153 某机械制造厂总平面图 1辅助车间;2装配车间;3机械加工车间;4冲压车间;5铸工车间;6锻工车间;7总仓库;8水工车间;9锅炉房;10煤气发生站;11氧气站;12空气压缩站;13食堂;14厂部办公室 厂区人流、货流组织对平面设计的影响 气象条件的影响 主要影响因素有两个:一是日照,二是风向。理想的朝向应该是:夏季室内不受阳光照射,又要易于进风,有良好的自然通风条件。 地形的影响 地形对厂房平面形式有直接影响。只要工艺
3、条件允许,为了节约投资,厂房平面形式,应根据地形条件作适当的调整,使之与地形相适应。一个完整的工艺平面图,主要包括以下五个内容:一个完整的工艺平面图,主要包括以下五个内容: 根据生产的规模、性质、产品规格等确定的生产根据生产的规模、性质、产品规格等确定的生产工艺流程;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; 划分车间内部各生产工段及其所占面积;划分车间内部各生产工段及其所占面积; 初步拟定厂房的跨间数、跨度和长度;初步拟定厂房的跨间数、跨度和长度; 提出生产对建筑设计的要求,如采光、通风、防提出生产对建筑设计的要求,如采光、通风、防震、防尘、防辐射等。震
4、、防尘、防辐射等。2.2 平面设计与生产工艺的关系 生产工艺流程的影响生产工艺生产状况的影响 生产设备布置的影响 182.3 2.3 平面设计与运输设备的关系平面设计与运输设备的关系2.3.1 起重运输设备的类型起重运输设备的类型单轨悬挂式吊车按操纵方法有手动和电动两种。由运行和提升两部分组成,安装在工字形钢轨上,钢轨悬挂在屋架(或屋面大梁)下弦上,轨道为单轨式,布置或直或曲。为此厂房屋顶应有较大的刚度,以适应吊车荷载的作用。悬挂式吊车的起重量较小,一般为12t。轻型吊车Q5t 梁式吊车Q5t桥式吊车5100t 龙门吊车的荷载直接传到基础上,因而大大减轻了龙门吊车的荷载直接传到基础上,因而大大
5、减轻了厂房承重结构的荷载,便于扩大柱距以适应工艺流程的厂房承重结构的荷载,便于扩大柱距以适应工艺流程的改造。但龙门吊车行驶速度缓慢,且多占厂房使用面积,改造。但龙门吊车行驶速度缓慢,且多占厂房使用面积,所以还不能全然替代桥式吊车。所以还不能全然替代桥式吊车。起重运输设备与厂房平面设计的关系 起重运输设备影响厂房的平面布置和平面尺寸 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 单层厂房平面形式可采用:单跨平面或多跨组合平面。多跨组合平面:平行多跨,垂直多跨。厂房的平面形式多为矩形,垂直多跨布置的。厂房也有L形、U形、山形等。2.4.1
6、矩形平面2.4.2 L、形平面2.4 单层厂房常用平面形式2.5 2.5 柱网的选择柱网的选择 在骨架结构厂房中,柱子是最主要的承重构件,作为厂房平面设计重要内容之一的结构布置,要求确定柱子的平面位置,亦即柱网选择。 柱子在厂房平面上排列所形成的网格称为柱网,柱子纵向定位轴线之间的距离称为跨度,横向定位轴线之间的距离称作柱距。柱网的选择实际上就是选择厂房的跨度和柱距。 工艺设计人员根据工艺流程和设备布置状况,对跨度和工艺设计人员根据工艺流程和设备布置状况,对跨度和柱距提出初始的要求,建筑设计人员在此基础上,依照建柱距提出初始的要求,建筑设计人员在此基础上,依照建筑及结构的设计原则,最终确定厂房
7、的跨度和柱距。选择筑及结构的设计原则,最终确定厂房的跨度和柱距。选择柱网时要综合考虑以下几个方面:柱网时要综合考虑以下几个方面:(1)满足生产工艺提出的要求;)满足生产工艺提出的要求;(2)遵守)遵守厂房建筑模数协调标准厂房建筑模数协调标准的有关规定;的有关规定;(3)尽量扩大柱网,提高厂房的通用性;)尽量扩大柱网,提高厂房的通用性;(4)满足建筑材料、建筑结构和施工等方面的技术性要求;)满足建筑材料、建筑结构和施工等方面的技术性要求;(5)尽量降低工程造价。)尽量降低工程造价。 2.5.1 柱网尺寸的确定 跨度尺寸的确定生产设备的大小及布置方式。车间内部通道的宽度。满足厂房建筑模数协调标准
8、柱距尺寸的确定柱距尺寸的确定 我国单层厂房主要采用装配式钢筋混凝土结构体系,我国单层厂房主要采用装配式钢筋混凝土结构体系,柱距采用扩大模数柱距采用扩大模数60M60M数列,即数列,即6m6m和和12m12m。厂房山墙处抗风。厂房山墙处抗风柱柱距宜采用扩大模数柱柱距宜采用扩大模数15M15M数列。数列。相应的结构构相应的结构构件均配套成型,并有件均配套成型,并有供设计者选用的工业供设计者选用的工业建筑全国通用构件标建筑全国通用构件标准图集,而且在制作、准图集,而且在制作、运输和安装中积累了运输和安装中积累了丰富的经验。丰富的经验。局部抽柱跨内布置设备示意局部抽柱跨内布置设备示意 现代工业生产的显
9、著特征之一在于生产工艺、生产现代工业生产的显著特征之一在于生产工艺、生产设备和运输设备在不断更新变化,而且其周期越来越短。设备和运输设备在不断更新变化,而且其周期越来越短。为使其适应这种变化,厂房应具有相应的灵活性与通用为使其适应这种变化,厂房应具有相应的灵活性与通用性,这种通用性、灵活性在厂房平面设计中的技术表现性,这种通用性、灵活性在厂房平面设计中的技术表现之一就是采用之一就是采用扩大柱网扩大柱网,也就是扩大厂房的跨度和柱距。,也就是扩大厂房的跨度和柱距。 将柱距由将柱距由6m6m扩大至扩大至12m12m、18m18m乃至乃至24m24m,如采用柱网,如采用柱网(跨度(跨度柱距)为柱距)为
10、12m12m12m12m、15m15m12m12m、18m18m12m12m、24m24m12m12m、18m18m18m18m、24m24m24m24m等。等。 2.5.2 扩大柱网扩大柱网托架扩大柱网托架 解决解决6m6m屋面板墙面板配套问题屋面板墙面板配套问题 设托架承重方案(a)托架;(b)托架布置扩大柱网的优点:扩大柱网的优点: 可以提高厂房的利用率;可以提高厂房的利用率; 有利于大型设备的布置和产品的运输;有利于大型设备的布置和产品的运输; 能适应生产工艺的变更及生产设备更新的要求;能适应生产工艺的变更及生产设备更新的要求; 能减少构件的数量,但增加了构件的重量;能减少构件的数量,
11、但增加了构件的重量; 减少土石方工程量。减少土石方工程量。灵活车间 跨度柱距相当,纵横都能布置生产线,工艺需要进跨度柱距相当,纵横都能布置生产线,工艺需要进行技术改进、更新设备时十分灵活,不受柱距影响,使行技术改进、更新设备时十分灵活,不受柱距影响,使厂房具有更大的通用性;吊车梁支承在专用的柱上,柱厂房具有更大的通用性;吊车梁支承在专用的柱上,柱不和厂房柱相联系,工艺改变时,便于拆卸,不影响厂不和厂房柱相联系,工艺改变时,便于拆卸,不影响厂房结构。房结构。常用柱网尺寸为常用柱网尺寸为12m12m12m12m、18m18m12m12m、24m24m24m24m等。等。 生产卫生用室生活卫生用室行
12、政办公室生产辅助用室2.6 生活间独立式生活间与车间的连接方式有三种:走廊连接天桥连接地道连接有以下布置方式:有以下布置方式:在边角、空余地段布置生活间;在边角、空余地段布置生活间;在车间上部设夹层,在车间上部设夹层,利用车间一角布置生活间;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。在地下室或半地下室布置生活间。主要研究以下问题:主要研究以下问题: 确定厂房高度确定厂房高度 选择厂房承重结构和围护选择厂房承重结构和围护结构方案结构方案 处理车间的采光、通风及处理车间的采光、通风及屋面排水问题屋面排水问题3 单层厂房的剖面设计厂房高度:由地坪面到屋顶承重结构下表面的垂直距离。如屋顶承
13、重结构是倾斜的,则厂房高是由地坪面到屋顶承重结构最低点的垂直距离。柱顶标高:符合3M数列 砖混结构:符合1M数列3.1 厂房高度的确定 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 3.1.1 柱顶标高的确定某单层厂房高度的调整某单层厂房高度的调整(a a)原方案;()原方案;(b b)修改后方案)修改后方案 生产要求的厂房高度相差不大情况下,将低跨抬高至高跨平齐较高低跨更经济合理。3.
14、1.2 剖面空间的利用3.1.2 室内地坪标高的确定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。 照度和满足采光系数最低值满足采光均匀度要求 应避免在工作区产生眩光 3.2.1 天然采光的基本要求3.2 天然采光照度 单位面积上所接受的光通量的多少 采光系数 C=En/Ew100 作业场所工作面上的采光系数标准值 采采光光等等级级视觉作业分类视觉作业分类侧面采光侧面采光顶部采光顶部采光作业作业精确度精确度识别对象的识别对象的最小尺寸最小尺寸d/mm室内天然室内天然光照度光照度/Lx采光系数采光系数C( )室内天然室内天然光照度光照度/Lx采光系数采光系数C( )特别精细特别
15、精细d0.1525053507很精细很精细0.15d0.315032505精精 细细 0.3d1.010021503IV一一 般般1.0d5.05011002V粗糙粗糙d5.0250.5501GB/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。 生产车间和工作场所的采光等级举例 采光采光等级等级生产车间和工作场所名称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
16、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,原料间采光系数的均匀性采光系数的均匀性工作面一般取距地面工作面一般取距地面1m1m高的水平面
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