多层工业建筑设计

多层工业建筑设计第1页，共21页，2023年，2月20日，星期四第一节多层工业建筑设计概述一、多层厂房的特点与单层厂房相比，多层厂房一般具有以下特点：（1）生产在不同标高的楼层进行，各层间除解决好水平方向的联系外，还要重点解决好竖向层间的生产联系。（2）建筑物占地面积小，可以节约土地，降低基础、屋顶的工程量，缩短道路管线长度，节省投资和维护管理费。（3）由于厂房进深较小，屋顶面积较小，一般不需设置天窗，故屋面构造简单，雨雪排除方便，有利于保温和隔热处理。（4）厂房一般为梁板柱承重，受梁、板结构经济合理性制约，柱网尺寸较小，生产工艺灵活性受到限制。对大荷载、下一页返回第2页，共21页，2023年，2月20日，星期四第一节多层工业建筑设计概述大设备、大振动的适应性较差，须作特殊的结构处理。二、多层厂房的适用范围（1）生产上需垂直运输的企业。（2）生产上要求在不同层高操作的企业。（3）生产环境有特殊要求的企业。（4）生产上虽无特殊要求，但设备及产品较轻，运输量也不大的企业。（5）生产工艺上虽无特殊要求，但建设地点在市区，厂区基地受到限制或改扩建的企业。下一页上一页返回第3页，共21页，2023年，2月20日，星期四第一节多层工业建筑设计概述三、多层通用厂房的特点专门为出租或出售而建造的没有固定工艺要求的通用性多层厂房称为多层通用厂房，也叫多层单元厂房（分单元租售）或工业大厦。多层通用厂房具有以下特点：（1）生产规模不大，具有多种单元类型以满足不同厂家需要，单元面积一般为150～1500平方米，各单元设有独立的厕浴等卫生措施。（2）要求生产时间短，尽快出产品。（3）具有较大的柱距、跨度及层高，以利于生产工艺的灵活布置与改进。下一页上一页返回第4页，共21页，2023年，2月20日，星期四第一节多层工业建筑设计概述（4）有明确的楼面、地面允许使用荷载；生产设备质量小，对环境污染小。（5）对水电供应要求简单、厂房内各单元留有水、电、气接口，并分户计量。（6）厂房内装修只需作简单处理，厂家租购后，再按需要进行二次装修，而且厂房有完整消防设施。上一页返回第5页，共21页，2023年，2月20日，星期四第二节多层厂房结构形式一、混合结构混合结构为钢筋混凝土楼（屋）盖和砖墙承重的结构，分为墙承重和内框架承重两种形式。适用于楼面荷载不大，又无振动设备，层数在五层以下的中小型厂房。在地震区不宜选用。二、钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构是我国目前采用最广泛的结构形式。它的构件截面较小，强度较大，能适应层数较多、荷重较大、空间较大的需要，此种结构又大致分为框架结构、框架一剪力墙结构、无梁楼板结构三种形式。下一页返回第6页，共21页，2023年，2月20日，星期四第二节多层厂房结构形式（1）框架结构。框架结构以梁板柱构成的建筑物骨架，传递和支承建筑物全部荷载，其墙体仅起分隔室内空间和围护的作用。框架结构可分为横向承重框架、纵向承重框架及纵横向承重框架三种。横向承重框架刚度较好，是目前经常采用的一种形式，适用于室内要求空间比较固定的厂房。纵向承重框架的横向刚度较差，一般适用于需要灵活分隔的厂房，需在横向设置抗风墙、剪力墙，但由于横向连系梁的高度较小，楼层净空较高，有利于管道的布置。纵横向承重框架采用纵横向均匀刚接的框架，厂房整体刚度好，适用于地震区及各种类型的厂房。下一页上一页返回第7页，共21页，2023年，2月20日，星期四第二节多层厂房结构形式（2）框架一剪力墙结构。框架一剪力墙结构具有结构布置灵活、承受水平推力大的特点，是目前高层建筑常采用的结构形式，一般适用于25层以下的建筑。（3）无梁楼板结构。无梁楼板结构由板、柱帽、柱和基础组成。楼面平整、室内净空可有效利用。它可布置大统间，也可灵活分间布置，一般应用于荷载较大及无较大振动的厂房。柱网尺寸以近似或等于正方形为宜。三、钢结构钢结构具有质量小、强度高、施工方便、材料可焊性好、简化制造工艺等优点，是目前国内外采用较多的一种结构形式，但耐火性、耐腐蚀性较差。上一页返回第8页，共21页，2023年，2月20日，星期四第三节多层厂房平面布置一、生产工艺流程生产工艺的流程布置是厂房平面设计的主要依据。各种不同的生产工艺在很大程度决定着多层厂房的平面形式和各层相互关系，多层工业厂房生产工艺流程布置分自上而下式、自下而上式、上下往复式三种类型，如图17-1所示。二、平面布置形式平面布置形式一般有内廊式、统间式、大宽间式和混合式。三、平面设计原则在进行平面设计时，一般应注意：（1）厂房的平面形式应力求规整，有利于减少占地、围护结构面积，便于布置、计算和施工。下一页返回第9页，共21页，2023年，2月20日，星期四第三节多层厂房平面布置（2）按生产需要，可将一些技术要求相同或相似的工段布置在一起，进行分区布置；组合时应将具有共性的工作段作水平和垂直的集中分区布置。（3）按日照要求合理安排朝向。（4）厂房的柱网尺寸除应满足生产使用的需要外，还应具有较大程度的灵活性，以适应生产工艺的发展及变更的需要。四、柱网的选择及厂房宽度的确定1.柱网的选择柱网的选择应满足生产工艺需要，考虑厂房结构形式、建筑材料、经济合理性、施工可能性，其尺寸确定应符合《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-1986）和《厂房建筑模数协调下一页上一页返回第10页，共21页，2023年，2月20日，星期四第三节多层厂房平面布置标准》（GBJ6-1986）的要求。2.厂房宽度的确定多层厂房的宽度一般由多个跨度组成，决定多层厂房宽度的主要因素有厂房的大小、生产特点、设备布置、建筑造价及厂房采光、通风、生产工艺、设备排列和尺寸、跨数及组合方式等。在具体设计中，厂房宽度要通过综合分析、比较来确定。增加宽度虽然可以增加经济效益，但宽度增大，会带来采光、通风的不便以及结构上的困难。所以厂房宽度不宜过大，一般以24～27m为宜。上一页返回第11页，共21页，2023年，2月20日，星期四第四节楼、电梯间和生活间布置一、楼、电梯间的布置楼、电梯间的布置应尽可能为厂房的空间组合及丰富立面造型创造条件，它们作为交通枢纽应该满足正常的生产要求。其中，楼梯应布置在明显、易找的位置上，确保人流、物流互不干扰，它的布置及数量应满足防火安全疏散的要求。电梯附近设楼梯及辅助楼梯，以保证电梯发生故障和检修时正常运输，底层平面有直接对外出口，电梯前厅应该留够一定面积以利于货运回转及货物堆放。下一页返回第12页，共21页，2023年，2月20日，星期四第四节楼、电梯间和生活间布置二、生活间及辅助房间的布置多层工业厂房的生活间的布置通常有两种形式，一种是设置于厂房内部，一种是设于生产厂房外。而生活间的房间组合一般有通过式和非通过式两种。（1）通过式生活间。通过式生活间是对人流的活动要进行严格控制的房间组合方式，常适用于生产环境清洁度要求高的无菌车间、超净车间、空调车间。而清洁度愈高，控制线路也愈严格，一般是按以下程序来布置生活间：换鞋室面积应能满足上下班人流的需要，工人在通过式生活间换鞋室换鞋；换鞋室布置时应注意不能使已换清洁拖鞋的工人再经过生活间污区。下一页上一页返回第13页，共21页，2023年，2月20日，星期四第四节楼、电梯间和生活间布置（2）非通过式生活间。非通过式生活间是对人流活动不进行严格的控制的房间组合方式，适用于生产环境清洁度要求不高的一般生产车间。可将更衣室布置在上、下班人流线上，将用水的房间集中布置。上一页返回第14页，共21页，2023年，2月20日，星期四第五节多层厂房层数及层高的确定一、多层厂房层数的确定影响多层厂房层数的主要因素是生产工艺、城市规划、经济状况等。（1）生产工艺的影响。生产工艺在多层厂房中起主导作用。生产工艺流程、机具设备及生产工段所需的面积等方面都会影响厂房的层数。根据竖向生产流程布置，确定各工段相对位置，从而确定施工层数。（2）城市规划的影响。层数的确定应尽量符合城市规划、城市建筑面貌、周围环境及工厂群体组合要求。（3）经济状况的影响。经济层数的确定和厂房展开面积有关，若厂房展开面积增大，则层数增高，造价提高。下一页返回第15页，共21页，2023年，2月20日，星期四第五节多层厂房层数及层高的确定二、多层厂房层高的确定（1）多层厂房层高与生产、运输设备的关系。一般在生产工艺许可的情况下，质量大、体积大、运输量繁重的设备布置在底层，须相应加大底层层高。（2）采光通风的关系。多层厂房多采用双面侧窗采光，厂房宽度过大时，必须提高侧窗高度，增加相应的层高以满足采光要求。（3）层高与管道布置的关系。管道高度、管道数量、种类都会影响层高。（4）厂房层高还要兼顾到建筑空间比例的协调。下一页上一页返回第16页，共21页，2023年，2月20日，星期四第五节多层厂房层数及层高的确定（5）经济关系。层高和单位面积造价成正比关系，层高越高，造价也越高，不能忽视层高对造价的影响。按《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-1986）规定，一般均采用3M数列，当层高大于或等于4.8m时可采用6M数列，一般底层层高高于其他层。空调管道层高在4.5m以上，有运输设备的层高达6m以上，仓库层高由堆货高度来决定。在同一幢厂房内层高的尺寸以不超两种为宜（地下层层高除外）。上一页返回第17页，共21页，2023年，2月20日，星期四本章小结1.多层厂房有以下特点：（1）生产在不同标高的楼层进行，各层间除解决好水平方向的联系外，还要重点解决好竖向层间的生产联系。（2）建筑物占地面积小，可以节约土地，降低基础、屋顶的工程量，缩短道路管线长度，节省投资和维护管理费。（3）由于厂房进深较小，屋顶面积较小，一般不需设置天窗，故屋面构造简单，雨雪排除方便，有利于保温和隔热处理。（4）厂房一般为梁板柱承重，受梁、板结构经济合理性制约，柱网尺寸较小，生产工艺灵活性受到限制。对大荷载、大设备、大振动的适应性较差，须作特殊的结构处理。下一页返回第18页，共21页，2023年，2月20日，星期四本章小结2.生产工艺的流程布置是厂房平面设计的主要依据。各种不同的生产工艺在很大程度上决定着多层厂房的平面形式和各层相互关系，多层工业厂房生产工艺流程布置分自上而下式、自下而上式、上下往复式三种类型。3.柱网的选择。柱网的选择应满足生产工艺需要，考虑厂房结构形式、建筑材料、经济的合理性、施工可能性，其尺寸确定应符合《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-1986）和《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-1986）的要求。下一页上一页返回第19页，共21页，2023年，2月20日，星期四本章小结4.多层厂房的宽度一般由多个跨度组