Bài giảng Nguyên lý thiết kế kiến trúc công nghiệp: Chương 6 - ThS. KS. Đinh Trần Gia Hưng

THIẾT KẾ NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH
SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP




1. Đặc điểm và phạm vi ứng dụng
ƯU ĐIỂM :
Tiết kiệm diện tích đất xây dựng, giảm thiểu hệ thống giao thông, chiều dài
các hệ thống kỹ thuật, tường rào … trong khu đất xây dựng
Giảm diện tích vật liệu bao che.
Phù hợp khi dây chuyền sản xuất theo phương đứng. Tính chất sản xuất ít ô
nhiễm , ít dùng nước , công nghiệp nhẹ, công nghiệp sạch.
Thuận tiện trong tổ hợp hình khối kiến trúc nhờ các phân vò cao, phân vò
tầng.
NHƯC ĐIỂM
Tải trọng trên mặt sàn hạn chế (< 2,5 tấn/m2), do tải không truyền trực tiếp
lên nền nhà, rất hạn chế tải trọng động, rung.
Giao thông theo phương đứng phức tạp: thang máy, thang nâng hàng,
thang thoát hiểm.
Đối với nhà nhiều tầng, chiều cao sàn bò giới hạn, nhòp nhà L bò hạn chế để
đảm bảo kết cấu và thông thoáng, ánh sáng cho các tầng dưới.
Kinh phí XDCB cao.


1. Đặc điểm và phạm vi ứng dụng
CÁC CĂN CỨ ĐỂ LỰA CHỌN:
Yêu cầu của dây chuyền sản xuất phải tổ chức theo phương đứng
(tận dụng quá trình tự rơi, tự chảy của các dạng nguyên liệu).
Hoặc do yêu cầu thao tác sản xuất ở các tầng khác nhau.
Các XNCN có yêu cầu kỹ thuật đặc biệt về tổ chức cách ly, tổ chức

các hệ thống đường ống kỹ thuật phục vụ sản xuất.
Do hạn chế qũy đất xây dựng, trong khi nhu cầu diện tích sự dụng lớn.


2. Thiết kế mặt bằng chung:
DẠNG MẶT BẰNG:
- Mặt bằng hình chữ nhật – có sân
trong khép kín hình chữ nhật
- Mặt bằng hình chữ U – E – L – T – I
- Mặt bằng hình tròn hoặc đa giác đều

CÁC GIẢI PHÁP BỐ TRÍ:
- Bố trí tại trung tâm khu đất
- Bố trí theo chu vi khu đất
Bố trí theo đơn nguyên đối xứng
hoặc bất đối xứng
- Bố trí theo bố cục tự do


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:
2. Thiết kế mặt bằng chung:
PHÂN KHU CHỨC NĂNG
TRÊN MẶT BẰNG:

2

1

3

12345-

1
5

nút giao thông vận chuyển
kho chứa hàng
xưởng sản xuất
sân bãi
khu phụ trợ - phục vụ

2

4


2. Thiết kế mặt bằng chung:

Các đònh hướng bố trí không gian theo chiều ngang:
Trong mỗi tầng sản xuất bao bồm các chức năng sau : Mặt bằng bố trí
công đoạn sản xuất, phụ trợ sản xuất, kho trung chuyển hàng hoá, các bộ
phận giao thông theo phương đứng, ngang ( hành lang, cầu thang, sảnh…)
và các công trình phục vụ.

Các bộ phận phục vụ (hoặc chỉ các nút giao thông) nên được bố trí tập
trung, tránh trường hợp bố trí rãi rác trong phân xưởng. Vò trí của các bộ
phận này so với khu vực sản xuất chính được nói cụ thể trong phần tổ chức
các nút giao thông trong công trình.
Cần đặc biệt quan tâm tới các lối ra vào của hàng hoá và công nhân bên
trong phân xưởng sản xuất. Tuỳ theo mức độ yêu cầu về an toàn công

nghiệp, vệ sinh công nghiệp, tính bảo mật, cách ly… mà người ta có nhiều
giải pháp khác nhau cho vấn đề này.


2. Thiết kế mặt bằng chung:

Xác đònh mạng lưới cột:
+ Kích thước ô sàn: 6x9 – 6x12 – 9x12 – 9x15 m …
+ Loại ô vuông: 6x6 – 9x9 - 12x12m, 15x15, 18x18 m …

Các căn cứ để xác đònh:
+ Yêu cầu bố trí dây chuyền công nghệ
+ Tải trọng trên mặt sàn
+ Tổ hợp hình khối kiến trúc của khối nhà
+ Yêu cầu bố trí thông thoáng và chiếu sáng
+ Đònh hướng tổ chức tính linh hoạt trong không gian nhà CN
+ Tổ chức mạng lưới kỹ thuật trong nhà CN.
+ Tính thống nhất hoá trong xây dựng.
Trong việc lựa chọn lưới cột, người ta có thể sử dụng 2-3 loại mạng lưới,
tuynhiên, việc thay đổi mạng lưới cột nên hạn chế ở mức tối thiểu để đảm
bảo khả năng thống nhất hoá cao nhất cho vấn đề xây dựng công trình.


Bố trí Khe lún;
+ Đất chòu tải không đều, mặt bằng nhà lớn.
+ Giữa hai nhà có chênh lệch độ cao. (cao tầng và thấp tầng)
+ Giữa hai nhà có bố trí tải trọng khác nhau trên mặt nền nhà.
Kết hợp với khe nhiệt. Tổng hợp thành khe biến dạng.
+ Kết cấu bệ tông: 40 – 60m
+ Kết cấu thép: 60 – 90m

3. Thiết kế mặt cắt :

Các yêu cầu khi thiết kế :
» Giải pháp kết cấu nhà: Chòu lực và bao che.
» Thể hiện được vật liệu và kỹ thuât xây dựng
» Thấy được cách bố trí các thiết bò máy móc sản xuất, thiết
bò vận chuyển, tổ chức giao thông.
» Các giải pháp thông thoáng chiếu sáng tự nhiên và nhân
tạo, chống thấm và cách nhiệt
» Tạo được không gian kiến trúc nội thất trong nhà.


3. Thiết kế mặt cắt :

Phân khu NCN nhiều tầng
theo phương đứng


Phân khu nhà công nghiệp nhiều tầng theo phương đứng

-Tầng trệt: bố trí các phân xưởng có sử dụng thiết bò nặng, cồng kềnh,
sinh ra nhiều tải trọng động, các bộ phận sản xuất có liên quan nhiều
đến ẩm ướt, sinh ra nhiều nước thải… hoặc các hệ thống kho tàng để
thuận lợi cho việc xuất nhập hàng hoá.
- Các tầng giữa: Bố trí các công đoạn sản xuất.

- Tầng trên cùng: Bố trí các bộ phận sản xuất dễ gây cháy nổ, sản
sinh nhiều nhiệt thừa, các loại không gian sản xuất có sử dụng cần

trục, công nghệ sản xuất có yêu cầu sử dụng các không gian đa
năng hoặc có yêu cầu chiếu sáng tự nhiên cao.
- Các công trình kỹ thuật phụ trợ sản xuất hoặc phục vụ sản xuất:
được bố trí phân tán theo các không gian sản xuất. Có thể lưu ý các
khoảng không gian thừa trong các không gian sản xuất để bố trí các
công trình này hoặc tổ chức thành các tầng riêng biệt trong trường
hợp thật sự cần thiết (chủ yếu do yêu cầu công nghệ )


Xác đònh chiều cao nhà:
Chiều cao tầng được xác đònh từ mặt sàn hoàn thiện của
tầng dưới đến mặt sàn hoàn thiện của tầng trên (hoặc đến dạï
dưới của kết cấu mang lực mái đối với tầng trên cùng)

Các chiều cao cơ bản : 3,6 – 5,4 – 6,0 – 7,2m. (Các thông số
chiều cao lớn áp dụng cho những trường hợp nhà sản xuất có
sử dụng các loại thiết bò lớn, nên được chọn bố trí ở tầng trệt)
Số lượng chiều cao trong một khối nhà không nên quá 2-3 loại
chiều cao khác nhau. Cần chọn lựa để kết hợp các không gian
chức năng có chiều cao yêu cầu tương tư nhau được bố trí
trong cùng một tầng.


3. Thiết kế mặt cắt :
Căn cứ để xác đònh chiều cao:
-Trang thiết bò + hàng hoá trong trang thái động .
- Người + không gian thao tác và tiện nghi- an toàn.
- Các công trình kỹ thuật. (hệ thống đường ống cung cấp khí nén, gas,
hơi nước, ống dẫn nhiệt, dẫn bụi…) và các công trình phục vụ (văn
phòng quản lý, khu vệ sinh…). Ở một số dạng SX đặc biệt có thể bố trí

độc lập các tầng kỹ thuật nằm trên các không gian sản xuất, chiều
cao thông thường từ 2.0-2.8m.
- Yêu cầu thông thoáng + chiếu sáng.


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:

Mặt cắt ngang


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:

Mặt cắt ngang


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:

Mặt cắt dọc


4. Lựa chọn giải pháp khung:

Về cơ bản, các bộ phận kết cấu tương tự như nhà một tầng.
Ngoài ra, có sự hiện diện của bản sàn và hệ dầm đà.
Có 2 loại:

+ hệ sàn có dầm
+ hệ sàn không dầm (sàn nấm)

Các phương án:

Dạng đúc tại chỗ toàn bộ.
Lắp ghép toàn bộ.
Lắp ghép, kết hợp đúc tại chỗ (bán lắp ghép)


Đặc điểm của sàn có dầm :
- Khả năng chòu lực cao.
- Kích thước nhòp lớn.
- Dễ thi công.
- Hạn chế : chiều cao của hệ thống
dầm làm tăng chiều cao của nhà


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:
Đặc điểm sàn không dầm :

- Khả năng chòu lực thấp hơn.
- Kích thước nhòp nhỏ. (8x8-10x10)
- Giảm chiều cao nhà do không có
hệ dầm.
- Vệ sinh – hiệu quả thẫm mỹ cao
- Hạn chế : thi công phức tạp và chi
phí đầu tư cao


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:
Bê tông cốt thép
Chòu nén tốt, khả năng tạo hình
đa dạng, chòu được ẩm của
nước, xâm thực của môi trường,

giá thành rẻ hơn thép.
Hạn chế: Chòu tải trọng động thì
kém, tải trọng nặng nề.
ng dụng cho mọi công trình bê
tông cốt thép như chòu lực cao,
sản xuất dùng nhiều nước..

HỆ KHUNG BTCT
NCN NHIỀU TẦNG


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:
Thép :
Chòu lực kéo tốt, chòu lực tải
trọng động lớn.
Nhẹ so với BTCT trong điều
kiện thi công nhanh.
Hạn chế: dễ bò rỉ sét, giá
thành cao.
Ứng dụng: đa dạng, tránh
khu vực gần biển, sản xuất
dùng nước nhiều .

HỆ KHUNG THÉP
NCN NHIỀU TẦNG


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:
5. Thiết kế thông gió và chiếu sáng:
Ngoại trừ tầng trên cùng

có khả năng thông gió
và chiếu sáng tự nhiện
qua cửa số mái, tất cà
các tầng còn lại chỉ có
thể tận dụng thông qua
các hệ thống cửa sổ bên
Vì thế cần mở rộng diện tích
cửa nhằm tăng cường khả
năng này
Cần xem xét yêu cầu vệ
sinh và chiếu sáng của từng
loại hình nhà máy để chọn
lựa giải pháp tối ưu nhất


 NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG:
6. Tổ chức giao thông: