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学习目标1.了解多层厂房的特点、适用范围及常用结构类型。2.了解并掌握多层厂房平面设计、剖面设计和立面造型设计的基础原理。3.了解几类有特殊要求厂房的设计基本特点。14.1概述建国初期，多层厂房在工业建筑中占的比例较小。但随着国家产业结构的调整，精密机械、精密仪表、电子工业、轻工业、国防工业的迅速发展，工业用地日趋紧张，从七十年代中期开始，多层厂房迅速发展起来。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问的垂直联系，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10000m2的单层厂房，它的占地面积就需要10000m2，若改为5层多层厂房，其占地面积仅需要2000m2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多层厂房主要适用于较轻型的工业，在工艺上利用垂直工艺流程有利的工业，或利用楼层能创设较合理的生产条件的工业等。结合我国目前情况，较轻型的工业采用多层厂房是首要的先决条件。如纺织、服装、针织、制鞋、食品、印刷、光学、无线电、半导体以及轻型机械制造及各种轻工业等。不少工业，为了满足生产工艺条件的特殊要求，往往设置多层厂房比单层厂房有利。如精密机械、精密仪表、无线电工业、半导体工业、光学工业等等，为保证精密度需设置温湿度稳定的空调车间、为保证产品质量需作高度洁净车间、或需其它特定条件的内部要求等。如空调车间采用单层厂房时，地面及屋面会大大增加冷负荷或热负荷条件，若改为多层厂房则可将有空调的车间放在中间层，可减少冷热负荷；又如要求高度洁净条件的车间，在多层厂房中放在较上层次容易得到保证，而设在单层厂房中则难以得到保证。三、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②钢筋混凝土结构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。14.2多层厂房平面设计多层厂房的平面设计首先应满足生产工艺的要求。其次，运输设备和生活辅助用房的布置、基地的形状、厂房方位等等都对平面设计有很大影响，必须全面、综合地加以考虑。平面设计的主要内容：2.1生产工艺流程和平面布置2.2平面形式2.3柱网2.4楼、电梯布置及人、货流组织2.5生活及辅助用房布置2.1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（见右图所示）：2.2平面形式Hh生活及辅助用房布置(1)房间的组成多层厂房的生活间按其用途，象单层厂房一样也可分为三类。①生活卫生用房（如盥洗室、存衣室、卫生间、吸烟室、保健室等）。②生产卫生用房（如换鞋室、存衣室、淋浴间、风淋室等）。③行政管理用房（如办公室、会议室、检验室、计划调度室等）。(2)生活间的位置多层厂房生活间的位置，与生产厂房的关系，从平面布置上可归纳为两类。①设于生产厂房内：将生活间布置在生产车间所在的同一结构体系内。a.布置在车间端部b.布置在车间中部生产车间与生活间层高关系布置在车间端部生活间布置在车间端部见下图所示，这种布置不影响车间的采光、通风，能保证生产面积集中，工艺布置灵活。但对厂房的纵向扩建有一定限制，由于生活间布置在一端，当厂房较长时，生活间到车间的另一端距离就太远，造成使用上不方便。为此，在车间的两端都需要设置生活间。布置在车间中部生活间布置在车间中部见下图所示，这种布置可避免位于端部的缺点，与厂房两端距离都不太远，使用方便，还可将生活间与垂直交通枢纽组合在一起，但应注意不影响工艺布置和妨碍厂房的采光、通风。生产车间与生活间层高关系当生产车间的层高低于3.6m时，将生活间布置在主体建筑内是合理的，有利于车间与生活间的联系，使用方便，结构施工简单，设计时采用这种布置方式较多。在生产车间的层高大于4.2m时，生活间应与车间采用不同层高，否则会造成空间上的浪费。降低生活间层高有利于增加生活间面积，充分合理的利用建筑空间。此时生活间的层高可采用2.8～3.2m，以能满足采光、通风要求为准。但此种布置的缺点是剖面较复杂，会增加结构、施工的复杂性。②设于生产厂房外：生活间布置在与生产车间相连接的另一独立楼层内，构成独立的生活单元。这种布置可使主体结构统一，还可以区别对待，使生活间可以采用不同于生产车间的层高、柱网和结构形式，这就有利于降低建筑造价，有利于工艺的灵活布置与厂房的扩建。生活间与车间的位置关系通常有以下两种。a.布置在车间的山墙外b.布置在车间的侧墙外布置在车间的山墙外生活间布置在车间的山墙外见下图所示，生活间紧靠车间的山墙一端，与生产车间并排布置，不影响车间的采光、通风、占地面积较省，但服务半径受到限制，车间的纵向发展要受到影响。布置在车间的侧墙外生活间布置在车间的侧墙外见下图所示，将生活间布置在车间纵向外墙的一侧，这样，可将生活间布置在比较适中的位置，车间的纵向发展，不受生活间的制约，但生活间与车间的连接处，会影响车间部分采光与通风，占地面积也较大。(3)房间组合多层厂房的生活间，主要根据生产车间内部生产的清洁程度，和上下班人流的管理情况，一般分两种组合方式：①非通过式；②通过式①非通过式特点：对人流活动不进行严格控制的房间组合方式。适用于：对生产环境清洁度要求不严的一般生产车间，如服装厂的缝制车间，玻璃器皿厂的磨花车间等。②通过式特点：对人流活动要进行严格控制的房间组合方式。见下图。适用于：对生产环境清洁度要求严格的空调车间，超净车间，无菌车间等，如光学仪器厂的光学车间，电视机厂的显象管车间等。h14.3多层厂房剖面设计多层厂房的剖面设计主要是研究确定厂房的层数和层高。1、层数的确定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。如下图某面粉加工厂的剖面。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。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，多层厂房一般为4～9层。最高有达25层的。参看下图层数与单位造价的关系。2、层高的确定层高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4.2m,4.5m,4.8m,5.1m,5.4m,6.0m等几种。①层高与生产、运输设备的关系②层高与采光、通风的关系③层高与管道布置的关系④层高与室内空间比例关系⑤层高与经济的关系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GB/T50033-2001《建筑采光设计标准》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TJ36-79《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13m3，面积不少于4m2，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。下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。如下图——回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0.6m，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4.2m,4.5m,4.8m,5.1m,5.4m,6.0m等几种。回14.4多层厂房立面设计进行多层厂房立面处理时，可借鉴单层厂房立面处理和多层民用建筑的处理，使厂房的外观形象和生产使用功能、物质技术应用达到有机的统-，给人以简洁、朴素、明朗、大方又富有变化的感觉。体型组合多层厂房的体型，一般由三个部分的体量组成：①主要生产部分；②生活、办公、辅助用房；③交通运输部分辅助部分体量一般情况下，辅助部分体量一般都小于生产部分，它可组合在生产体量之内，又可突出于生产部分之外，这两种体量配合得当，可起到丰富厂房造型作用多层厂房交通运输部分，常将楼梯、电梯或提升设备组合在一起，故在立面上往往都高于主要生产部分，在构图上与主要生产部分形成强烈的横竖对比，使厂房造型富有变化墙面处理多层厂房的墙面处理是立面造型设计中的一个主要部分，应根据厂房的采光、通风、结构、施工等各方面的要求，处理好门、窗与墙面的关系。多层厂房的墙面处理方法与单层厂房有类似之处，即是将窗和墙面的某种组合作为基本单元，有规律地重复地布置在整个墙面上，从而获得整齐、匀称的艺术效果。一般常见的处理手法有：垂直划分；水平划分；混合划分垂直划分水平划分混合划分入口处理人流入口：在立面设计时应作适当的处理。因为使人流出入口重点突出，不仅在使用中易于发现，而且它对丰富整个厂房立面造型会起到画龙点睛的作用突出入口-1最常用的处理方法是，根据平面布置，结合门厅、门廊及厂房体量大小，采用门斗、雨棚、花格、花台等来丰富主要出入口；14.5有特殊要求的厂房由于现代科学技术的不断发展，对一些生产产品的精密度要求越来越高，为了保证产品的精密度，提高产品质量的稳定性、可靠性和成品率，为了替工人创造良好的工作条件，要求厂房应具备合适的生产环境。这就对厂房建筑提出了新的任务。空气调节对于需要空气调节的车间，首先在平面设计时，尽可能布置在朝北，减少太阳的辐射热，并将这些车间集中布置，以减少外围护结构，有利温、湿度的保持和管道的缩短，还可将要求高的空调室布置在要求低的空调室的里面，以此减少温度的波动。空调车间的围护结构对稳定车间内部的温度、湿度起着重要作用。其中以外墙和屋面在整个围护结构中占比重最大，投资较多，也是稳定空调室温、湿度起主要作用部分。因此，合理选择保温外墙和屋面