某廠房設計的點滴體會

黃艷霞

（航天建筑設計研究院有限公司第二綜合設計院，北京 100071）

該廠房位于北京市，是提供使用單位進行試驗、以及給相關其他單位提供該試驗服務和試驗技術支撐，總建筑面積25585.15m2，是一個多功能、組合性廠房。該項目從項目建議書階段到施工圖完成歷時9個月，由于功能十分復雜，不論工藝還是建筑方案都經過反復推敲，與甲方多次協商討論，才最終得以確定。在施工圖的繪制過程中遇到不少的問題與難題，主要從以下幾個方面來進行分析。

1 建筑概況

廠房位于北京市，主要是由數個大型試驗區和其配套的試驗用房組成。建筑物外形尺寸：沿東西向長108.80m，沿南北向寬 81.25m；總建筑面積25585.15m2（其中地下室建筑面積：448.42m2），占地面積9054.70m2，由主廠房和輔樓組成。建筑總高度為27.20m，主廠房地上一層，局部二、三層（在轉載間下設地下室）、輔樓地上五層。輔樓一層層高為7.0米，二層層高為5.0米，三層層高為5.5米，四、五層層高為4.2米。建筑為戊類高層廠房，耐火等級為一級。輔樓為框架剪力墻結構、主廠房為框排架結構，抗震設防烈度8度，合理使用年限50年。地下室防水等級一級，屋面防水等級二級。

2 設計中遇到的難點

2.1 平面功能復雜，設備基礎多，工藝地溝多

由于該廠房是由多個試驗區組成，且在幾個試驗區內均須做振動試驗，所以布局時就考慮盡量把荷載大和有振動試驗要求的試驗區布置在一層，把荷載相對較小的試驗區布置在二、三層。但是一層占地空間畢竟有限，如何合理地布置房間就顯得尤為重要。在設計中考慮貨流、人流分開，把貨物出入口設置在北側，經轉載間—貨物風淋門—物流通道后進入各試驗區，試驗區分布在物流通道東、西兩側，人員主要從南側輔樓主門廳進出。

因廠房內有振動試驗要求，所以在各試驗區均設有許多設備基礎，基礎尺寸及承載力均按照甲方要求進行設計，并在一些基礎周圍設隔振溝，以減少試驗時設備振動對周圍地面及其它設備的影響。

該試驗廠房內許多試驗室都需要用到液氮，所以在廠房外部西側、北側和東側設有許多液氮罐基礎，室外和室內有許多液氮地溝。室內試驗室內還設有許多工藝電纜地溝，工藝埋地電纜和工藝設備埋地排風管。在設計中充分考慮液氮地溝、電纜地溝、各種埋地管線和設備基礎平面和豎向交叉問題，對各種地溝和管線的位置、標高進行仔細地調整，避免直接碰撞問題。

2.2 建筑高低錯落，高度各不相同

本廠房內因試驗區的使用要求不同，試驗區各部分的高度也不同，變化比較多，這給建筑立、剖面的繪制及安排各專業管線的走向帶來相當大的難度。輔樓為5層，建筑高度27.50m；主廠房102、103和104大廳屋面為梯形輕型鋼屋架結構，建筑高度分別為17.50m，16.20m和18.20m，廠房局部二層，建筑高度14.30m，局部三層，建筑高度為18.70；112房間單層，建筑高度13.80m，物流通道二層，建筑高度13.30m，其余單層房間建筑高度8.30m。由于建筑高度變化多，所以建筑屋面上設置的檢修鋼梯就比較多，各屋頂間來回穿梭，確保每個屋面都能檢修到。見圖1立面圖、圖2剖面圖。

圖1 立面圖

圖2 剖面圖

2.3 高大廠房的自然采光

102和103大廳為單層高大廠房，大廳內均有凈化要求，為了減少室外環境對大廳內溫濕度的影響，將其布置在廠房的中部。由于南北向均有試驗室且高度和大廳差不多一樣高，不能開窗采光，光靠東側或者西側單側采光不能滿足照度要求。大廳頂部均設有吊頂，吊頂內布置了一定數量的設備管線，且吊頂內需要設置檢修燈具及管線的馬道，如果采用傳統的屋頂帶形天窗，一方面會造成照度不均勻，另一方面會使管線及檢修馬道無法布置?？紤]以后使用過程中的節能需要，在這兩大廳屋頂上設置了一定數量的管式采光天窗，陽光反射率高達99.7%，通過對陽光的采集和傳輸，使室內空間獲得了很好的日光照明效果，大大節約了能源，見圖3。

圖3 管式采光天窗詳圖

2.4 噪聲問題

該廠房內振動試驗室比較集中，所以解決噪聲問題是設計中非常困難的事情。設計中對產生噪聲的房間采取吸聲降噪處理：墻壁和頂棚貼吸聲板，與周圍房間之間相通的門窗采用隔聲門窗，墻體為隔聲墻體（輕集料混凝土墻200mm厚，空氣隔聲值為≥50dB），以減少對相鄰房間的噪聲干擾；對有隔音要求的房間（控制室、測量間、技術協調室等）采取隔音處理：墻體為隔聲墻體，門窗采用隔聲門窗。經過上述處理后均能滿足噪聲要求。

本廠房內值得注意的降噪處理是風機房的排風。風機房內放置了11臺與109、110和111試驗室內振動設備相連的排風機，噪聲比較大，依據甲方資料單臺風機達到95dB，降噪后要求達到60dB。在通過室內墻面和頂棚貼吸聲材料，及采用砌塊隔墻隔音等通常的隔音降噪等手段處理后，噪聲值仍然不能滿足要求。所以又采取了以下措施：風機房周圍用240厚蒸壓灰砂磚與其他房間分隔，風機房內的風機排風管經地下埋至室外地溝，這樣風機的排風就都集中排至室外地溝，經過地溝后通過地面上的排風井和百葉排至室外。經過這一系列處理后，風機房排出的風的噪聲值就能滿足要求。

2.5 各專業管線問題

該廠房為一綜合性試驗廠房，功能復雜，房間高度變化比較多，各專業管線也非常多，再加上許多房間都要保證工藝使用凈高要求，所以要在有限的吊頂空間內的布置眾多的管線是比較困難的。這次設計中針對廠房走道，參觀走廊，物流通道，風淋門，潔凈廠房雙肢柱內等關鍵部位的吊頂空間，對各專業管線進行綜合布置、排列，給出調整排列后的剖面圖，然后再返回給各專業來進行不斷地調整，以達到比較滿意的結果。

2.6 工業建筑特有的建筑特征

工業建筑一般是由主要試驗廠房及其配套的輔助用房組成，輔助用房常以多層及高層形式布置在主試驗廠房周圍。輔助用房主要布置小型實驗室和一些辦公用房，在設計中常會參照“民用建筑”標準進行設計，但是它不同于民用建筑，有一些自身的特征：小型實驗室一般都有凈化及溫濕度的要求；實驗室內要布置實驗設備，房間樓地面的荷載較大；并且要求實驗室與主廠房聯系緊密（一般通過多開門和觀察窗的方式），所以房間布置的靈活性受到一定的限制。

主要試驗廠房的許多房間內均有凈化及溫濕度的要求，且這些房間一般為單層高大廠房，凈化及溫濕度的要求一般是控制在一個高度范圍內，所以風管及自凈器的布置不能太高（即單層高大廠房吊頂內），選擇布置在房間兩側比較合適，考慮房間跨度較大，結構的柱子也會隨之較大，如果在柱子外側再布置風管，既影響房間美觀同時也會減少房間的實用面積，后經與結構專業商量、討論，將廠房的一側柱子做成雙肢柱，各專業管線布置在雙肢柱內，然后在柱外側貼上凈化板，這樣既保證房間的美觀又提高了房間的使用率。

3 結語

每做完一個工程，都有值得總結和學習的地方。以上是做該項目過程中遇到的比較突出的幾個問題，希望大家能相互指導和學習。