TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC XÁY DÆÛNG HAÌ NÄÜIbmktcn.com/UserFiles/Phamdinhtuyen/Hoclieumo/... · Web view2009/02/06 · - Hình bên phải: Hệ thống cung cấp và đảm

THIẾT KẾ KIẾN TRÚC NHÀ SẢN XUẤT

1 THIẾT KẾ KIẾN TRÚC NHÀ SẢN XUẤT

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1) Nhà sản xuất: Nhà sản xuất là không gian chức năng quan trọng nhất trong XNCN, nơi diễn

ra các hoạt động sản xuất, nơi tập trung trang bị kỹ thuật và nhân lực của XNCN. Nhà sản xuất cũng thường đóng vai trò là bộ mặt kiến trúc của XNCN.

2) Phân loại nhà sản xuất:Thông thường nhà sản xuất được phân theo đặc điểm về công nghệ sản xuất

và theo đặc điểm xây dựng.a) Phân loại theo đặc điểm công nghệ sản xuất: Đặc điểm công nghệ sản

xuất được xác định bởi hai yếu tố: Cấu trúc sản xuất và trang bị kỹ thuật của ngôi nhà.

Phân loại theo cấu trúc sản xuất: theo cách phân loại này nhà sản xuất được phân ra thành :

- Nhà sản xuất với cấu trúc sản xuất nhẹ: . Loại sản xuất này có cấu trúc tổ chức và sản phẩm đơn giản, trang bị kỹ thuật

ít, không có nhiều kho trung gian; Phương tiện vận chuyển đơn giản, vận chuyển bốc dỡ hàng hóa với mức độ cơ giới thấp như xe đẩy, xe nâng; Hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật đơn giản; Ít máy móc hiện đại.

. Phù hợp với dạng và loại hoàn thành đơn lẻ, hoàn thiện theo sery cỡ trung bình và nhỏ; hoàn thành tại bàn gia công và theo xưởng...

. Không đòi hỏi cao đối với ngôi nhà; nhà 1 tầng hoặc nhiều tầng với hệ thống chịu lực đơn giản. Vì mẫu mã sản xuất, quy mô thay đổi nhanh chóng, nên không gian của công trình đòi hỏi có yêu cầu cao về tính linh hoạt và khả năng mở rộng.

. Loại sản xuất này thường có trong các ngành công nghiệp: chế tạo máy nhẹ, công nghiệp vật liệu đóng gói, may mặc, sửa chữa ô tô, chế tạo máy và động cơ nhẹ, sản xuất đồ gỗ, vật dụng văn phòng, sản xuất đồ nhựa.

- Nhà sản xuất với cấu trúc sản xuất trung bình: . Loại nhà sản xuất này phổ biến rộng rãi nhất hiện nay, có quá trình sản xuất

liên tục; Sản phẩm hoặc bán sản phẩm phức tạp, được tiêu chuẩn hóa ở mức độ cao; Mức độ cơ giới hóa và tự động hóa cao; Phương tiện vận chuyển tự động hóa hoặc cơ giới hóa như cầu trục, băng chuyền tự động; Có hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật đồng bộ.

. Thường phù hợp với dạng và loại hoàn thành theo sery trung bình và lớn; hoàn thành hàng loạt; hoàn thành theo nhóm và theo dòng chảy; hệ thống hoàn thành tự động hoá.

. Loại sản xuất này đòi hỏi chất lượng xây dựng công trình cao hơn và đồng bộ hơn so với nhà sản xuất có cơ cấu sản xuất nhẹ. Ví dụ: Trong sản xuất các thiết bị điện tử, điều kiện của quá trình sản xuất luôn gắn với yêu cầu đặc biệt về chế độ nhiệt, độ ẩm và độ sạch của không khí; hạn chế sự rung động và sự thải của nhiệt thừa; Sự xuất hiện của các rôbot trong xưởng cũng như các không gian đặc biệt trong xưởng và cùng với chúng là các trang thiết bị đồng bộ và đa dạng của hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật. Ngoài ra, do yêu cầu phải nhanh chóng thay đổi các thiết bị điều khiển; thay đổi các thiết bị sản xuất các sản phẩm mới, nên loại sản xuất này cũng yêu cầu các không gian sản xuất phải là không gian lớn, đảm bảo được tính linh hoạt trong sử dụng.

bmktcn.com – Thiết kế nhà sản xuất- 1 1

. Loại sản xuất này thường có trong các ngành công nghiệp sản xuất theo kiểu hàng loạt như công nghiệp luyện kim, chế tạo máy, sản xuất linh kiện điện tử, dệt, in, sản xuất ô tô, thiết bị máy gia đình, sản phẩm chính xác...

- Nhà sản xuất với cấu trúc sản xuất nặng: . Loại sản xuất này có đặc điểm là sản xuất các sản phẩm lớn, trọng lượng và

khối tích lớn, cồng kềnh. Để sản xuất chúng phải có máy móc thiết bị và phương tiện vận chuyển phù hợp. Chúng đòi hỏi khối lượng lớn về năng lượng, nước, cần diện tích nơi gia công và kho chứa lớn.

. Phù hợp với dạng hoàn thiện đơn lẻ; theo sery nhỏ và trung bình; hoàn thiện tại bàn gia công, theo xưởng và tại công trường.

. Loại sản xuất này thường yêu cầu nhà sản xuất có kết cấu và không gian phù hợp với trọng lượng, độ lớn, độ cao của sản phẩm và phương tiện vận chuyển. Công trình thường có diện tích và khối tích lớn, ngoài ra chúng còn phù hợp với yêu cầu đảm bảo lao động trong điều kiện có nhiệt độ cao, bụi, khói và rung động.

. Loại nhà này thường có trong các ngành công nghiệp đóng tàu, vỏ thiết bị điện, máy bay, đầu máy xe lửa, cầu trục xây dựng, lò cán thép, thiết bị khoan thăm dò khai thác dầu...

- Nhà có cấu trúc sản xuất tổ chức theo kỹ thuật hòan thiện: . Kỹ thuật hoàn thiện trong loại sản xuất này được chia thành hai giai đoạn:

Giai đoạn sơ chế và giai đoạn tinh chế. Ở giai đoạn sơ chế các nguyên liệu tập trung lại trong một thiết bị công nghệ lớn làm việc liên tục, hòan toàn tự động. Việc sơ chế gồm pha trộn nguyên vật liệu thành dạng bột hoặc dạng lỏng sau đó lọc hoặc lắng gạn...Vận chuyển theo nguyên tắc tự chảy, bơm, lắc. Giai đoạn tinh chế mang đặc điểm công nghệ kỹ thuật cao của sản xuất hàng loạt với quy mô lớn như lọc, làm đầy, đóng gói...Việc vận chuyển hoàn toàn tự động bằng băng chuyền. Sản phẩm cũng có thể tạo thành do cắt, đổ khuôn. Mức độ trang bị máy móc hết sức đa dạng phụ thuộc vào loại, độ lớn của sản phẩm.

. Dạng sản xuất này phù hợp với dạng hoàn thiện hàng loạt, hoàn thiện theo tuyến kỹ thuật sản xuất; hoàn thiện theo băng chuyền tự động hoá với nguyên tắc hoàn thành theo dòng chảy.

. Tại giai đoạn sơ chế đòi hỏi các công trình một mục đích (công trình đặc biệt), chúng có thể lộ thiên hoặc bán lộ thiên. Tiếp cận công trình để sửa chữa, bảo hành qua các sàn gắn trực tiếp vào công trình hay qua hệ thống khung đỡ thiết bị hoặc các khung riêng đỡ cầu thang và sàn công tác. Đối với giai đoạn tinh chế, đòi hỏi các công trình tương tự như với nhà sản xuất có cấu trúc sản xuất trung bình.

. Loại nhà này thường áp dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất thuốc, sản xuất xi măng, công nghiệp hóa dầu, bia, rươụ, thực phẩm, sản xuất vật liệu nhân tạo...


Hình 1: Sơ đồ các bộ phận chức năng trong nhà sản xuất có cấu trúc sản xuất nhẹ

HO

ÀN

TH

IỆN

TỪ

NG

PH

ẦN

VÀ

LẮ

P R

ÁP

KHO NGUYÊN LIỆU

PHÂN LOẠI

NGUYÊN LIỆU

KIỂ

M T

RA

TỪ

NG

PH

ẦN

HO

ÀN

TH

IỆN

TỪ

NG

PH

ẦN

VÀ

LẮ

P R

ÁP

ĐÓNG GÓI

NGUYÊN LIỆU

KHO THÀNH PHẨM


Hình 2: Sơ đồ các bộ phận chức năng trong nhà sản xuất có cấu trúc sản xuất trung bình với nguyên tắc hoàn thành theo kiểu sery.

KHO NGUYÊN LIỆU VÀ KHO CÁC PHỤ TÙNG(BÁN SẢN PHẨM)


KHO NGUYÊN LIỆU

VÀO

KHO THÀNH PHẨM

RA

SẢN XUẤT

KHO TRUNG GIAN

SẢN XUẤT

KHO TRUNG GIAN

LẮP RÁP BỘ PHẬN

KIỂM TRA

ĐÓNG GÓI

LẮP RÁP

TỔNG THỂ

KHO BÁN THÀNH

PHẨM

Hình 3: Sơ đồ các bộ phận chức năng của nhà sản xuất có cấu trúc sản xuất trung bình với nguyên tắc hoàn thành hàng loạt.


Hình 4: Sơ đồ các bộ phận chức năng của nhà sản xuất có cấu trúc sản xuất nặng.

KHO NGUYÊN LIỆU(DẠNG RỜI HOẶC LỎNG)


KHO NGUYÊN LIỆUVÀ PHỤ TÙNG

CHUẨN BỊ, LẮP ĐẶT KIỂM

TRA

CHUẨN BỊ, LẮP ĐẶT KIỂM

TRA

LẮP RÁP TỔNG THỂ

KIỂM TRA

THÁO DỠ VÀ ĐÓNG GÓI

SẢN XUẤT SẢN XUẤT

Hình 5: Sơ đồ các bộ phận chức năng của nhà sản xuất có cấu trúc sản xuất theo kỹ thuật hoàn thiện.

Phân loại theo trang thiết bị của ngôi nhà: Trang thiết bị kỹ thuật của ngôi nhà gồm: Hệ thống đường ống và thiết bị cung

cấp đảm bảo kỹ thuật; Trang thiết bị của hệ thống sản xuất, vận chuyển, tháo lắp; Trang bị thiết bị phục vụ cho lao động của công nhân.

Chỉ tiêu cơ bản để đánh giá trang bị kỹ thuật ngôi nhà thông qua: Mật độ thiết bị sản xuất (diện tích của máy móc thiết bị trên diện tích sàn); Mức độ thay thế thiết bị sản xuất và cường độ sử dụng của trang thiết bị vận chuyển và tháo lắp.

Theo trang thiết bị kỹ thuật của ngôi nhà, nhà sản xuất được phân thành hai loại:

- Nhà sản xuất có trang bị kỹ thuật ngôi nhà thấp: Thường phù hợp với nhà sản xuất có công nghệ sản xuất đơn giản, phương tiện sản xuất chỉ được cơ khí hóa một phần, phương tiện vận chuyển đơn giản với cường độ vận chuyển thấp. Mật độ thiết bị sản xuất nhỏ hơn 30%. Mức độ thay thế thiết bị 5-8 năm. Ví dụ như chế biến gỗ, may mặc. Các thiết bị cho trang bị kỹ thuật ngôi nhà gồm: thiết bị phục vụ thông thoáng tự nhiên, chiếu sáng chung, hệ thống cấp điện, cấp nhiệt, hơi đơn giản, công trình phục vụ sinh hoạt tập trung.

- Nhà sản xuất có trang bị kỹ thuật ngôi nhà cao: Phù hợp với nhà sản xuất có phương tiện sản xuất hiện đại, ví dụ các máy điều khiển hoàn toàn tự động, người máy. Qúa trình sản xuất đồng bộ với yêu cầu cao về hệ thống cung cấp đảm bảo kỹ thuật như: hệ thống điều hòa khí hậu; thiết bị hút khí thải, làm sạch bụi, thiết bị tự động làm sạch nước thải, mạng lưới các đường ống cấp điện, nước, khí nén dày đặc, thiết bị phục vụ sinh hoạt bố trí phân tán, thiết bị cứu hỏa tự động. Mật độ thiết bị sản xuất 30-60% thậm chí đến 80%. Mức độ thay thế thiết bị 3 năm. Cường độ vận chuyển cao qua sử dụng các thiết bị vận chuyển liên tục.

b) Phân loại theo đặc điểm xây dựng: Phân loại nhà sản xuất theo dạng mặt bằng hình khối: Theo mặt bằng hình

khối nhà sản xuất có thể phân thành hai loại:- Nhà sản xuất có mặt bằng hình khối tập trung đóng kín: Trong dạng này các

bộ phận chức năng được bố trí trong một không gian chung, dưới một mái. Các bộ phận chức năng của nhà được ngăn chia bằng hệ thống các vách ngăn.

Cơ sở thông thường dẫn đến lựa chọn loại nhà này: Yêu cầu của công nghệ sản xuất cần phải tập trung tất cả bộ phận sản xuất và các bộ phận phụ trợ; Các bộ phận chức năng có yêu cầu tương tự về không gian và về xây dựng; Yêu cầu cao về hệ thống trang thiết bị kỹ thuật ngôi nhà; Nhu cầu tiết kiệm đất...

Loại nhà này có thể mang lại các hiệu quả về chi phí xây dựng, tiết kiệm năng lượng qua việc giảm các tổn thất nhiệt (sưởi hoặc làm mát), giảm được chiều dài và chi phí bảo dưởng hệ thống đường ống kỹ thuật; không gian nhà lớn làm tăng khả năng sử dụng linh hoạt. Tuy nhiên việc sử dụng loại nhà này có thể dẫn đến hình thức kiến trúc đơn điệu.

- Nhà sản xuất có mặt bằng hình khối phân tán, mở: Trong loại nhà sản xuất này toàn bộ khối tích của nhà được chia thành nhiều khối nhà giống hoặc khác nhau, tuỳ theo các nhu cầu về không gian của các bộ phận chức năng. Các khối nhà được liên kết với nhau theo kiểu kề liền hay thông qua các khối trung gian.

Loại nhà này được sử dụng trong trường hợp các bộ phận chức năng ít có liên hệ trực tiếp với nhau theo dòng vật liệu, dạng hoàn thành theo nhóm hay theo xưởng; đáp ứng cho các bộ phận chức năng có yêu cầu hết sức khác nhau về không gian, về điều kiện lao động.


Loại nhà này có thể tạo được nhiều ánh sáng tự nhiên, tăng tầm nhìn với bên ngoài. Các không gian nhỏ có kích thước tỷ lệ xích với con người (ví dụ như phòng nghỉ của công nhân..), có khả năng đánh thức cảm giác về sự gần gũi, khả năng định hướng qua sự phân chia hình khối, qua đó tạo sự hòa nhập với môi trường xung quanh.

Tương tự như loại nhà có mặt bằng hợp khối, đóng kín, loại nhà này có thể nảy sinh các vấn đề về ảnh hưởng lẫn nhau của các chất độc hại sinh ra trong quá trình sản xuất cũng như nguy cơ cháy nổ dẫn đến cần có sự ngăn cách hoặc cần khoảng cách cách ly an toàn giữa các bộ phận chức năng.

Hình 6: Sơ đồ ví dụ về phân loại nhà sản xuất theo mặt bằng hình khối:Hình trên: Nhà sản xuất có mặt bằng hình khối tập trung đóng kínHình dưới: Nhà sản xuất có mặt bằng hình khối phân tán, mở.


Phân loại nhà sản xuất theo hình thức mặt cắt: Theo hình thức mặt cắt nhà sản xuất được phân làm 3 loại:

- Nhà sản xuất một tầng: Nhà sản xuất một tầng thường được hiểu là nhà có kết cấu chịu lực một tầng. Các bộ phận chức năng, máy móc thiết bị được bố trí trên cùng mặt phẳng (trên nền) nên nhà một tầng cho phép sử dụng linh hoạt, thích hợp với nhà sản xuất có cấu trúc sản xuất trung bình và nặng với dây chuyền sản xuất theo phương ngang thẳng.

Nhà công nghiệp một tầng có các ưu thế: Xây dựng đơn giản và tiết kiệm hơn nhà công nghiệp nhiều tầng có quy mô tương tự từ 10-15%, có lưới cột lớn, chiều cao 6-12m, bề rộng nhịp 15-24m; Bố trí được máy móc thiết bị nặng với các móng máy phức tạp; Bố trí hệ thống đường ống kỹ thuật thuận tiện ở dưới nền; Tổ chức thông thoáng và chiếu sáng tốt thông qua cửa mái.

Nhà công nghiệp một tầng có nhược điểm: Tốn đất xây dựng hơn so với nhà công nghiệp nhiều tầng; Tổn thất năng lượng (sưởi hoặc làm mát qua diện tích mái); Tăng lượng bức xạ nhiệt vào nhà qua diện tích mái lớn trong điều kiện Việt Nam; Tốn các chi phí sửa chữa mái do diện tích mái lớn hay bị hư hỏng.

Nhà một tầng thường được sử dụng cho công nghiệp dệt, may mặc, thực phẩm, in, công nghiệp điện tử, công nghiệp chế tạo máy...

- Nhà sản xuất nhiều tầng: Nhà công nghiệp nhiều tầng thường được hiểu là nhà có kết cấu chịu lực nhiều tầng (có một hay nhiều tầng kết cấu sàn).

Nhà sản xuất nhiều tầng có đặc điểm chính là việc phân chia các bộ phận chức năng theo các mặt bằng ở các cao độ khác nhau. Chúng liên hệ với nhau qua các phương tiện giao thông vận chuyển như cầu thang, thang máy, băng tải, cầu trục. Các không gian sản xuất theo các tầng có chiều cao 4,5-6m, nhịp 9-12m, bước cột 6-9m.

Loại nhà này thường được sử dụng trong trường hợp: Tải trọng và phương tiện vận chuyển không quá lớn, kết cấu chịu lực đỡ sàn thông thường có thể đáp ứng được; Mối quan hệ về giao thông giữa các tầng không quá lớn hoặc do yêu cầu của công nghệ mà độ cao tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất; Diện tích khu đất hạn chế.

Loại nhà này có ưu điểm: Tiết kiệm diện tích đất xây dựng; Kết cấu mái đơn giản hơn, chi phí bảo quản ít hơn.

Loại nhà này có nhược điểm: Hạn chế tải trọng máy móc và phương tiện vận chuyển; Tính linh hoạt trong sử dụng bị hạn chế; Giảm bao quát chung quá trình sản xuất so với nhà 1 tầng; Giới hạn khả năng mở rộng.

Nhà công nghiệp nhiều tầng thường được sử dụng cho ngành công nghiệp: Cơ khí chính xác, thủy tinh, hóa chất, dệt, may, sản xuất đồ chơi, đồ văn phòng, chế biến gỗ...

- Nhà sản xuất có không gian lớn (Nhà công nghiệp 1 tầng với các ngăn tầng):Nhà sản xuất có không gian lớn, có kết cấu chịu lực tương tự như nhà công

nghiệp một tầng, tuy nhiên tại một số các không gian lại bố trí các diện tích làm việc tại các cao độ khác nhau tương tự như hoạt động chức năng của nhà công nghiệp nhiều tầng, song hệ thống kết cấu chịu lực đỡ các tầng lại tách rời khỏi kết cấu chịu lực chính của nhà và có thể thay đổi dễ dàng.

Loại nhà này có các ưu nhược điểm tương tự như nhà công nghiệp một tầng và cũng được sử dụng rộng rãi trong kiến trúc xây dựng nhà triển lãm.

Loại nhà này thường được sử dụng cho XNCN với cấu trúc sản xuất nặng, phương tiện sản xuất lớn và nặng cũng như có các sản phẩm có kích thước lớn như máy bay, tàu thủy... Chiều cao của nhà 9-15m, chiều rộng nhà 18-30m thậm chí đến 60m. Nhà có thể một nhịp hoặc nhiều nhịp. Nhà có cầu trục với sức trục đến 50T.


Các bộ phận chức năng có yêu cầu về không gian nhỏ được bố trí theo các ngăn tầng. Do tải trọng máy móc, thiết bị và nhịp nhà lớn, loại nhà này thường có đòi hỏi cao về độ bền vững của nền và của kết cấu chịu lực.


Hình 7: Sơ đồ ví dụ về nhà công nghiệp 1 tầng- nhà 1 tầng một nhịp và nhà 1 tầng nhiều nhịp

Hình 8: Sơ đồ ví dụ về nhà công nghiệp nhiều tầng và sơ đồ hỗn hợp nhà công nghiệp 1 tầng và nhiều tầng

Hình 9: Nhà công nghiệp một tầng với các ngăn tầng.Kết cấu chịu lực như nhà CN 1 tầng, nhưng sàn làm việc bố trí theo các tầng; kết cấu đỡ sàn tách hoàn toàn khỏi khung chịu lực của nhà.

c) Phân loại theo đặc điểm sử dụng: - Nhà một mục đích: Là loại nhà công nghiệp thường gắn bó với một loại dây

chuyền sản xuất nhất định. Khi công nghệ sản xuất thay đổi chúng sẽ không đáp ứng được nữa, phải phá bỏ. Ví dụ như phân xưởng chính của nhà máy điện.

- Nhà kiểu linh hoạt: là loại nhà công nghiệp thường gắn bó với một loại ngành sản xuất nhất định. Khi công nghệ sản xuất thay đổi về cơ bản nhà vẫn đáp ứng được, không có thay đổi lớn về cấu trúc của nhà.


- Nhà vạn năng: Nhà có khả năng đáp ứng được nhiều loại công nghệ sản xuất khác nhau. Sự thay đổi về công nghệ không ảnh hưởng đến cấu trúc xây dựng của nhà.

- Nhà công nghiệp kiểu bán lộ thiên: là loại nhà chỉ có mái che và một phần tường. Nhà được sử dụng cho xưởng sản xuất cần thông thoáng lớn hoặc nhà kho.

Hình 10: Ví dụ về nhà công nghiệp một mục đích: Phân xưởng chính của nhà máy thiêu huỷ rác. Hình bên trái: Phối cảnh công trình; Hình bên phải: Mặt cắt ngang của nhà.Những công trình loại này khi thay đổi mục đích sử dụng phải tháo bỏ hoàn toàn.

Hình 11: Ví dụ về nhà sản xuất kiểu linh hoạt, với việc sử dụng kết cấu không gian, lưới cột 15x36m cho phép mặt bằng nhà có không gian lớn và không có cột, đáp ứng linh hoạt các thay đổi của điều kiện sản xuất.

1.2 CÁC BỘ PHẬN CHỨC NĂNG CỦA NHÀ SẢN XUẤT Tùy thuộc vào đặc điểm cấu trúc sản xuất, quy mô sản xuất, giải pháp hợp

khối, nhà sản xuất theo không gian có thể phân thành các bộ phận chức năng sau:1) Bộ phận sản xuất:Đây là bộ phận quan trọng nhất của nhà sản xuất, có diện tích và không gian

lớn, có mật độ tập trung cao máy móc, thiết bị, hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật, nơi tập trung nhân lực. Vị trí của bộ phận sản xuất là cơ sở để bố trí các bộ phận chức năng khác. Bộ phận sản xuất là bộ phận có yêu cầu đặc biệt về khả năng


mở rộng, tính vạn năng trong sử dụng, yêu cầu về điều kiện khí hậu và tổ chức chiếu sáng.

2) Bộ phận phụ trợ sản xuất:Đây là bộ phận thường gắn liền với bộ phận sản xuất theo công nghệ sản xuất.

Quy mô của chúng hết sức khác nhau phụ thuộc vào loại hình sản xuất.3) Bộ phận kho: Gồm có các kho nguyên liệu, kho thành phẩm, kho trung gian. Trong một vài

trường hợp kho nguyên liệu và kho thành phẩm bố trí tách rời với nhà sản xuất. Kho trung gian là bộ phận luôn luôn gắn liền với bộ phận sản xuất.

4) Bộ phận quản lý và phục vụ sinh hoạt: Bộ phận này có yêu cầu và diện tích và khối tích nhỏ, để tiết kiệm không gian

người ta có thể bố trí chúng theo tầng. Bộ phận phục vụ sinh hoạt được bố trí theo nguyên tắc đảm bảo bán kính phục vụ.

Ngoài ra trong nhà sản xuất còn có một số bộ phận phụ khác như không gian để bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật - các trung tâm điều không, trạm biến thế... và diện tích giành cho giao thông như cầu thang.

Theo yêu cầu về tính sử dụng linh hoạt và khả năng thay đổi mở rộng người ta còn phân bộ phận chức năng của nhà sản xuất thành hai nhóm:

- Nhóm các bộ phận chức năng hay thay đổi, có yêu cầu cao về tính linh hoạt gồm bộ phận sản xuấ, kho nguyên liệu, kho thành phẩm. Người ta còn gọi là nhóm “mềm “.

- Nhóm các bộ phận chức năng ít thay đổi, ít có yêu cầu về mở rộng phát triển như bộ phận quản lý, phục vụ sinh hoạt và một vài bộ phận phụ trợ sản xuất, được gọi là nhóm “cứng”. Trong các nghiên cứu về mở rộng sản xuất người ta thấy rằng để nâng cao công suất lên gấp đôi, có thể phải tăng gấp đôi diện tích nhóm các bộ phận hay thay đổi trong khi đó nhóm bộ phận ít thay đổi chỉ có nhu cầu diện tích tăng thêm 30%.

1.3 CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ KIẾN TRÚC NHÀ SẢN XUẤT Cũng như các công trình kiến trúc khác, thiết kế nhà sản xuất phải thỏa mãn

được 4 yếu tố: Thích dụng, bền vững, kinh tế và đẹp.- Thích dụng trong công trình công nghiệp thể hiện trước hết ở chỗ đáp ứng

cao nhất các đòi hỏi của tổ chức sản xuất, trước hết là đòi hỏi của bố trí dòng vật liệu; các bộ phận chức năng được bố trí hợp lý theo dây chuyền sản xuất, đạt được tính linh hoạt, mềm dẻo trong quá trình sử dụng; có khả năng mở rộng dể dàng từng bộ phận chức năng cho đến toàn ngôi nhà; có khả năng bảo quản, sửa chữa dễ dàng, đặc biệt là là với hệ thống đảm bảo kỹ thuật; thỏa mãn các điều kiện về môi trường lao động; hạn chế đến mức cao nhất ảnh hưởng của độc hại sinh ra trong quá trính sản xuất tác động vào môi trường bên trong và bên ngoài XNCN.

- Bền vững của công trình công nghiệp thể hiện ở chỗ giải pháp xây dựng phải ổn định theo thời gian tính toán phù hợp với đặc điểm của nhà nhịp lớn, tải trọng máy móc lớn cũng như chịu các tác động xâm thực của hơi nước, nhiệt độ, chất ăn mòn...

- Kinh tế của công trình công nghiệp biểu hiện ở tiết kiệm chi phí trong xây dựng và trong quá trình sử dụng. Giảm chi phí qua các giải pháp xây dựng là một trong các yêu cầu rất cơ bản khi thiết kế công trình công nghiệp.

- Thẩm mỹ: Dù rằng tính kinh tế trong quá trình xây dựng được coi trọng thì việc chi phí cho thiết kế và xây dựng để mang lại hiệu qủa thẩm mỹ của nhà sản xuất là hết sức cần thiết. Các công trình công nghiệp phải đóng góp vào cảnh quan chung của đô thị đồng thời chúng cũng là một dạng quảng cáo cho sự tồn tại và chất lượng của các doanh nghiệp công nghiệp.


1.4 CÁC CƠ SỞ THIẾT KẾ KIẾN TRÚC NHÀ SẢN XUẤTQuá trình thiết kế kiến trúc nhà sản xuất thường căn cứ theo các tài liệu và cơ

sở sau (xem thêm phần các khái niệm chung về XNCN và thiết kế tổng mặt bằng XNCN):

1) Các tài liệu về công nghệ sản xuất:- Tài liệu về đặc điểm sản xuất như: loại sản phẩm, dạng và loại hoàn thiện,

mức độ trang bị kỹ thuật của tòa nhà;- Sơ đồ chức năng lý tưởng bố trí các bộ phận chức năng của nhà sản xuất

theo cấu trúc sản xuất (dạng hoàn thành, dòng vật liệu, sơ đồ lý tưởng bố trí máy móc và thiết bị..), mức độ hợp khối, quy mô mở rộng phát triển;

- Sơ đồ bố trí mạng lưới giao thông bên trong xưởng cũng như các hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật.

2) Các tài liệu về tổ chức môi trường lao động:- Các tài liệu về mức độ độc hại, bụi, chất thải, tiếng ồn, rung động, phóng xạ

nảy sinh trong quá trình sản xuất;- Các tài liệu về yêu cầu đối với điều kiện chiếu sáng, vi khí hậu của từng bộ

phận chức năng;- Các tài liệu về số lượng, đặc điểm nhân công và các yêu cầu đặc biệt đối với

tổ chức môi trường lao động trong phân xưởng.3) Cơ sở về kiến trúc, xây dựng:- Thống nhất hóa trong xây dựng công nghiệp- Các tài liệu về tiêu chuẩn, quy chuẩn đối với từng loại hạng mục công trình. - Các tài liệu về khả năng đáp ứng các nhu cầu về vật liệu xây dựng và kỹ

thuật thi công.4) Cơ sở về kinh tế:- Chí phí xây dựng ngôi nhà, bao gồm phần thiết kế, xây dựng và trang bị kỹ

thuật của ngôi nhà;- Thời gian thiết kế, trình duyệt và khởi công xây dựng...

1.5 THIẾT KẾ KIẾN TRÚC NHÀ SẢN XUẤT MỘT TẦNG 1) Bố trí các bộ phận chức năng:Các bộ phận chức năng của nhà sản xuất có thể chia thành hai nhóm: - Nhóm các bộ phận chức năng chính: Kho nguyên liệu, kho thành phẩm, bộ

phận sản xuất và hệ thống kho trung gian giữa các công đoạn sản xuất - Nhóm các bộ chức năng phụ: Bộ phận phụ trợ sản xuất, bộ phận quản lý và

phục vụ sinh hoạt, bộ phận cung cấp và đảm bảo kỹ thuậtCác bộ phận chức năng chính thường có quan hệ trực tiếp với nhau. Hình thức

bố trí 3 bộ phận này có thể theo dạng: đường thẳng, dạng chữ L hoặc chữ U. - Dạng đường thẳng là dạng thông dụng nhất do có chiều dài dòng vật liệu là

ngắn nhất. Dạng này tạo cho nhà có mặt bằng hình chữ nhật.- Dạng chữ L và dạng chữ U đây là dạng tập trung, do yêu cầu của công nghệ

hoặc do điều kiện địa hình mà không thể kéo dài tuyến sản xuất. Dạng này có khả năng mang lại tính linh hoạt cao trong sử dụng. Song có thể dẫn đến khó khăn trong việc giải quyết việc thông thoáng tự nhiên cho nhà. Nhà dạng này có thể mở rộng về các phía.

Bố cục của các bộ phận chức năng chính là cơ sở để bố trí các bộ phận chức năng phụ. Bố trí các bộ phận chức năng phụ ngoài yêu cầu đảm bảo sự hợp lý trong dây chuyền sản xuất còn phải tuân theo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo được khả năng sử dụng linh hoạt của các bộ phận sản xuất chính, tránh việc bố trí các bộ phận phụ chia cắt không gian của bộ phận sản xuất. Thông thường chúng được bố trí dọc theo bộ phận sản xuất chính.


- Để đảm bảo khả năng mở rộng dễ dàng, hạn chế sự ngừng trệ sản xuất, các bộ phận chức năng phụ nên bố trí vào một phía của nhà, còn một phía dự kiến để mở rộng. Trong trường hợp sử dụng thông thoáng tự nhiên, các bộ phận phụ nên bố trí về phía cuối hướng gió mát chính của nhà. Mặt đối diện để tổ chức các cửa gió vào và để mở rộng.

- Trong một số nhà công nghiệp được điều hòa khí hậu, các bộ phận phụ trợ sản xuất, phục vụ sinh hoạt có thể bố trí theo chu vi và đóng vai trò như các lớp không gian đệm cho không gian sản xuất.

Đồi với nhà công nghiệp một tầng có không gian lớn, các bộ phận chức năng phụ không chỉ bố trí trên mặt bằng mà có thể bố trí theo chiều đứng tại các cao độ khác nhau nhằm tận dụng không gian của nhà và hình thành nên dạng nhà công nghiệp một tầng có các ngăn tầng- Không gian một tầng cho các bộ phận chính và không gian nhiều tầng cho các bộ phận chức năng phụ.


Hình 12: Sơ đồ các dạng bố cục các bộ phận chức năng chính trong nhà SX

Hình 13 : Sơ đồ các dạng bố trí bộ phận chức năng phụ trong nhà sản xuất.


a) Các bộ phận chức năng phụ bố trí dọc theo một phía của nhàb) Các bộ phận chức năng phụ bố trí dọc theo hai phía của nhàc) Các bộ phận chức năng phụ bố trí ngang nhà tại ranh giới giữa hai bộ phận chức

năngd) Bộ phận chức năng phụ (ít thay đổi) bố trí như một “trục xương sống” tạo cho các

không gian chính (hay thay đổi) có khả năng mở rộng linh hoạte) Bộ phận chức năng phụ bố trí xung quanh nhà như một không gian đệm, cách ly

cho không gian chínhf) Bộ phận chức năng phụ bố trí về một phía trên mặt cắt g) Bộ phận chức năng phụ bố trí giữa nhà (giữa hai dây chuyền sản xuất) trên mặt

cắth) Bộ phận chức năng phụ bố trí trên tầng mái, giữa các tầng và tại tầng hầm.

2) Xác định các thông số xây dựng cơ bản của nhà sản xuất một tầng:Các tham số cơ bản về xây dựng nhà sản xuất gồm: Bước cột (B), nhịp nhà (L)

và chiều cao nhà (H).

Hình 14 : Các thông số xây dựng cơ bản của nhà công nghiệp 1 tầng:H: chiều cao nhà; h: chiều đến vai cột; B: bước cột (với kết cấu phẳng); L: nhịp nhà; Lct: nhịp cầu trục; e: khoảng cách từ tim ray cầu trục đến trục phân chía.

a) Xác định bước cột: Bước cột được nói tới khi kết cấu chịu lực chính của nhà thuộc dạng kết cấu phẳng. Bước cột là khoảng cách giữa hai kết cấu mang lực mái. Lựa chọn bước cột căn cứ vào:

- Các quy định về thống nhất hóa, với nhà công nghiệp một tầng bước cột thường là 6,12,m

- Dạng kết cấu và vật liệu xây dựng của hệ thống khung chịu lực- Dạng và độ lớn của thiết bị vận chuyển - Đòi hỏi về tính linh hoạt vạn năng của không gian. Hiện nay đang có khuynh

hướng nhà với lưới cột hình vuông, bước cột bằng nhịp nhà.


Thông thường kích thước của bước cột được lấy theo bội số 3m.b) Xác định nhịp nhà: Nhịp nhà là khoảng cách lớn nhất mà kết cấu mang lực mái phải vượt. Với kết

cấu không gian, khung nhà chỉ bao gồm các nhịp. Nhịp nhà với bước cột (trong kết cấu phẳng) và hai nhịp nhà vuông góc với nhau đỡ kết cấu mái (trong kết cấu không gian) tạo thành lưới cột.

Nhà công nghiệp một tầng thông thường có nhịp nhà: 15,18,24m.Kích thước của nhịp nhà thông thường được lấy theo bội số 3m với nhịp nhỏ

hơn và bằng18m; bội số 6m với nhịp lớn hơn 18mTrong các nước công nghiệp, có khuynh hướng sử dụng nhà có lưới cột hình

vuông để có thể đáp ứng tổ chức sản xuất linh hoạt, đảm bảo các tuyến sản xuất không chỉ phát triển theo một phương (theo phương của nhịp nhà) mà còn có thể phát triển theo phương khác. Diện tích lưới cột có xu hướng đạt tới 200m2. Ví dụ hãng BOSCH của CHLB Đức thường sử dụng lưới cột hình vuông 14,4m x 14,4m tương đương với diện tích 207,36m2 cho các nhà sản xuất động cơ điện của hãng.

c) Xác định chiều cao nhà:Chiều cao nhà công nghiệp một tầng là khoảng cách từ mặt sàn đến mặt dưới

kết cấu mang lực mái. Cơ sở để xác định chiều cao nhà gồm:- Chiều cao của máy móc thiết bị;- Không gian cần thiết để bố trí trang thiết bị kỹ thuật ngôi nhà, thiết bị vận

chuyển, đặc biệt là cầu trục;- Yêu cầu về thông thoáng và chiếu sáng;- Các yêu cầu theo quy định về thống nhất hóa: Kích thước chiều cao lấy theo

bội số 0,3m hoặc 0,6m khi nhà cao đến 7,2m; Kích thước chiều cao lấy theo bội số 1,2m khi nhà cao đến 10,8 m; Kích thước chiều cao lấy theo bội số 1,8m khi nhà cao trên 10,8m;

Mối tương quan giữa chiều cao nhà và hệ thống vận chuyển cầu trục ( tựa trên vai cột) được xác định trong bảng sau.

Hình 15: Các thông số xác định chiều cao nhà:a) với nhà có cầu trục và b) với nhà có cầu trục treo.a;b;c;d...các kích thước cần thiết để xác định chiều cao tối thiểu của nhà

Bảng 1 : Mối tương quan giữa chiều cao nhà, vai cột và sức trục của cầu trục

Nhịp nhà (m) Chièu cao nhà (m)

Tải trọng cầu trục ( T)

Cao độ(m) mặt trên vai cột tương ứng với bước cột (m)

6 1218,24 8,4 10 5,2 4,618,24 9,6 10,20 5,8 5,418,24 10,8 10,20 7 6,6

18,24,30 12,6 10,20,30 8,5 8,118,24,30 14,4 10,20,30 10,3 9,9

24,30 16,2 30,50 11,5 11,124,30 18 30,50 13,3 12,9


d) Bố trí khe biến dạng:Nhà công nghiệp thường có kích thước lớn, nhiều loại kết cấu chịu lực, tải

trọng lớn do vậy trong giải pháp xây dựng nhà cần bố trí khe biến dạng (khe lún).Chiều dài của khối nhà cần bố trí khe biến dạng:- Kết cấu khung BTCT toàn khối : 40-48m- Kết cấu khung BTCT lắp ghép và khung hỗn hợp BTCT và thép: 60m - Kết cấu thép : 120-150m.3) Hệ thống trục phân chia trong nhà công nghiệp một tầng:Hệ thống trục phân chia (trục định vị) là hệ thống các trục để định vị các cấu

kiện xây dựng nhà phù hợp với các quy định về thống nhất hóa trong xây dựng công nghiệp.

Các quy định về định vị các cấu kiện xây dựng nhà (chủ yếu là hệ thống kết cấu chịu lực) so với hệ trục phân chia được trình bày theo các hình vẽ dưới đây.

Hình16 : Hệ trục phân chia trong nhà công nghiệp 1 tầng.a) Trục phân chia ngang nhà, tại vị trí tường biên nhà không và có cầu trục tựa trên vai

cột.b) Trục phân chia dọc nhà, tại vị trí tường hồic) Trục phân chia tại khe biến dạng dọc nhàd) Trục phân chia tại khe biến dạng, vị trí hai khối nhà đặt kề liền nhau. e) Trục phân chia dọc nhà với nhà có tường chịu lực (nhà hành chính, sinh hoạt, phụ

trợ).

4) Lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực của nhà sản xuất 1 tầng:Khái niệm kết cấu chịu lực của nhà công nghiệp chủ yếu đề cập đến hệ thống

chịu lực - cột và kết cấu mang lực mái. Chúng có nhiệm vụ đảm bảo sự ổn định cho kết cấu bao che của ngôi nhà, trong một số trường hợp chúng còn tiếp nhận các tải trọng của cầu trục, hệ thống cung cấp đảm bảo kỹ thuật.

Kết cấu chịu lực của nhà được chia theo hai dạng: Kết cấu khung phẳng và kết cấu khung không gian.

a) Kết cấu khung phẳng:Kết cấu khung phẳng là kết cấu mà khi tính toán nội lực người ta chỉ tính toán

chúng trong mặt phẳng. Có nhiều loại khung phẳng, sau đây giới thiệu một số dạng khung phẳng được sử dụng rộng rãi trong xây dựng công nghiệp:


- Khung phẳng một nhịp: Khung gồm hệ thống cột và kết cấu mang lực mái. Cột liên kết ngàm với móng và là gối tựa cho kết cấu mang lực mái. Kết cấu mang lực mái có thể dạng dầm hay dạng dàn tùy thuộc vào khẩu độ của nhà. Ví dụ với kết cấu BTCT kết cấu mang lực mái dạng dầm được sử dụng khi nhà có nhịp nhỏ hơn 18m và dạng dàn khi nhịp nhà lớn hơn 18m. Kết cấu mang lực mái dạng dàn có trọng lượng nhỏ hơn so với dầm và là không gian rất thích hợp để bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật, đặc biệt là hệ thống điều không.

- Khung phẳng nhiều nhịp: được sử dụng cho nhà công nghiệp có chiều rộng nhà lớn mà hệ thống khung phẳng một nhịp không thể đáp ứng được. Khung phẳng nhiều nhịp có thể coi như tổ hợp từ những khung phẳng một nhịp. Về mặt chịu lực khung phẳng nhiều nhịp có độ ổn định tốt hơn khung phẳng một nhịp. Kết cấu mang lực mái trong khung phẳng nhiều nhịp cũng tương tự như trường hợp khung phẳng một nhịp có thể dạng dầm hoặc dạng dàn, bằng BTCT hoặc bằng thép.

- Khung khớp: có thể là khung hai khớp hoặc 3 khớp. Trong khung khớp kết cấu theo phương đứng và ngang làm việc như một hệ kết cấu thống nhất, bởi vậy chúng thường có hình thức tương tự nhau: Cột liên kết khớp với móng và liên kết ngàm với kết cấu mang lực mái.

- Khung ngàm: là hệ thống khung mà cột liên kết ngàm với móng và kết cấu mang lực mái.

- Vòm: là hệ thống kết cấu chịu lực không có cột. Kết cấu mang lực mái được uốn cong và liên kết trực tiếp với kết cấu mang lực mái. Độ cong của vòm thường hay được lấy theo biểu đồ mô men do tải trọng mái sinh ra. Vòm có thể là vòm hai khớp hoặc vòm 3 khớp. Vòm có thể vượt được nhịp đến 96m.

- Kết cấu dây căng: thường được sử dụng trong trường hợp nhà có nhịp lớn, mái nhẹ. Hệ thống dây treo ở mái có thể nằm bên dưới hoặc bên trên của kết cấu mang lực mái.

b) Kết cấu khung không gian:Đối lập với hệ thống khung phẳng, trong khung không gian các nội lực tính

toán được xác định theo 3 phương, không có khái niệm bước cột. Trong xây dựng công nghiệp, các kết cấu khung không gian sau thường được sử dụng:

- Kết cấu vỏ: là hệ thống kết cấu có kết cấu mang lực mái dạng mặt phẳng không gian, chịu nén và chịu kéo thay vì chịu uốn như các kết cấu mái thông thường khác.

- Kết cấu mái dầm hoặc thanh không gian: Trong kết cấu dầm không gian, dầm được chia thành hệ thống dầm chính và phụ. Kết cấu mái thanh không gian được tổ hợp từ các thanh thép ống hoặc thép góc.

- Mái gấp nếp - Mái treoViệc lựa chọn các hình thức mái kể trên là nhiệm vụ của kỹ sư xây dựng và

kiến trúc sư. Cơ sở để lựa chọn là :- Nhu cầu về không gian sử dụng;- Nhu cầu bố trí các hệ thống kỹ thuật;- Khả năng tính toán và thi công xây dựng;- Yêu cầu về hình thức kiến trúc của công trình. Lựa chọn hình dạng kết cấu khung là một trong nhân tố quan trọng trong việc

tổ hợp hình khối kiến trúc của công trình công nghiệp. Xu hướng các kết cấu không gian được sử dụng tăng lên phản ánh nhu cầu thực tế về nâng cao hiệu quả thẩm mỹ nhà công nghiệp. Các kết cấu chịu lực không chỉ đơn thuần là bộ khung cho kết cấu bao che, bị bao phủ bởi kết cấu bao che mà có thể nằm ngoài kết cấu bao che, tham gia tích cực vào hình thức kiến trúc của công trình.

Có thể lựa chọn và sử dụng kết cấu chịu lực của công trình theo hai dạng sau:


- Nhà có hai hay nhiều dạng kết cấu chịu lực: Mỗi dạng kết cấu chịu lực đáp ứng cho mỗi loại không gian nhất định. Ví dụ như kết cấu khung không gian cho bộ phận sản xuất và kết cấu khung phẳng cho bộ phận phục vụ sinh hoạt. Dạng này tiết kiệm được không gian nhà, chi phí về xây dựng, tiết kiệm năng lượng điều hòa khí hậu và tạo cho công trình có hình khối kiến trúc sinh động. Tuy nhiên nếu sử dụng nhiều loại kết cấu sẽ làm tăng khối lượng tính toán.

- Nhà chỉ có một dạng kết cấu chung cho toàn bộ công trình: Các bộ phận chức năng có không gian nhỏ có thể được bố trí theo các ngăn tầng. Giải pháp này tạo khả năng cho việc sử dụng linh hoạt, đơn giản cho việc tính toán kết cấu, nhưng có thể dẫn đến công trình có hình thức kiến trúc đơn điệu.

Hình 17: Sơ đồ khung phẳng một nhịp


Hình 18: Sơ đồ khung phẳng nhiều nhịp

Hình 19: Sơ đồ khung hai và ba khớp


Hình 20: Sơ đồ khung ngàm

Hình 21: Sơ đồ khung phẳng vòm hai khớp và ba khớp

Hình 22: Sơ đồ khung phẳng - kết cấu dây treo


Hình 23: Sơ đồ kết cấu thanh không gian, kết cấu khung dầm (dàn) không gian và mái gấp nếp

Hình 24: Sơ đồ kết cấu vỏ mỏng


Hình 25: Sơ đồ kết cấu không gian- kết cấu treo

Hình 26: Sơ đồ kết cấu mái mềm


Hình 27: Một số mô hình khác về kết cấu không gian sử dụng trong nhà công nghiệp


Hình 27: Một số mô hình về các dạng kết cấu không gian khác sử dụng trong nhà công nghiệp (tiếp theo)


Hình 28: Ví dụ về nhà công nghiệp có kết cấu dây treo không gian với lưói cột 24mx24m

Hình 29: Ví dụ về nhà công nghiệp với kết cấu khung 3 khớp vượt nhịp đến 69m.

Hình 30: Ví dụ về nhà công nghiệp với kết cấu vòm có nhịp 32m

5) Tổ chức giao thông trong nhà sản xuất một tầng:Hoạt động giao thông bên trong nhà sản xuất là một phần của tổ chức sản

xuất, nối liền các bộ phận chức năng trong nhà sản xuất. Các tuyến giao thông trong xưởng chính là biểu hiện cụ thể của dòng vật liệu. Bởi vậy quy hoạch bố trí hệ thống giao thông là một phần của thiết kế nhà sản xuất. Giá thành vận chuyển thường chiếm 20-60% chi phí sản xuất tùy theo từng ngành công nghiệp. Hệ thống vận chuyển bên trong nhà sản xuất phục vụ cho nhu cầu di chuyển theo phương ngang và đứng của người và hàng hóa giữa các không gian của các bộ phận chức năng.

Hệ thống giao thông vận chuyển bên trong nhà sản xuất gồm: - Đường vận chuyển, hành lang, lối thoát người;- Cửa và cổng;


- Cầu thang thường, cầu thang máy và cầu thang thoát người;- Phương tiện vận chuyển.a) Đường vận chuyển trên nền, hành lang và lối thoát cho người: Khi bố

trí các tuyến đường vận chuyển trên nền, hành lang và lối thoát cho người cần tuân theo các nguyên tắc sau:

- Hạn chế việc bố trí các tuyến vận chuyển, hành lang cắt qua các bộ phận chức năng. Chúng nên bố trí song song với tuyến sản xuất, tại ranh giới của hai bộ phận chức năng, đóng vai trò như một không gian ngăn cách. Hai bên hành lang có thể bố trí tường ngăn cách;

- Các tuyến đường vận chuyển, hành lang nên bố trí thành các tuyến thẳng để có thể kết hợp với việc bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật.

- Các lối ra vào của các tuyến hành lang cần được bố trí để dễ phát hiện, và tạo sự chú ý qua việc chiếu sáng và sơn màu (thường được sơn các vạch trắng hoặc vàng)

- Bề rộng của đường vận chuyển phụ thuộc trước hết vào phương tiện vận chuyển, mật độ giao thông. Đối với hành lang cho người đi lại có bề rộng tối thiểu 1,2m. Khoảng cách an toàn tối thiểu cho lối đi qua đối với thiết bị cố định là 0,6m và di chuyển là 0,5m. Bậc dốc của đường vận chuyển không nên vượt quá 1/6.

- Bề rộng của một lối thoát tối thiểu là 120cm cho nơi làm việc có đến 20 người. Từ 20-50 người lối thoát rộng tối thiểu là 125cm. Từ 50 người trở nên cứ 10 người rộng thêm 10cm. Khoảng cách xa nhất đến lối ra đề phòng hỏa hoạn là 40m.

Hình 31 : Sơ đồ bố trí các tuyến vận chuyển, hành lang trong nhà sản xuất:a) Bố trí tại ranh giới giữa các bộ phận chức năng;b) Bố trí dọc theo tuyến sản xuất;c) Bố trí ngang với tuyến sản xuất, tại vị trí kết thúc một công đoạn sản xuất;d) Bố trí dọc theo các hàng cột của khung nhà;e) Bố trí tại ranh giới giữa các khối nhàf) và g) Bố trí phía dưới của các hành lang kỹ thuật (tại biên nhà hoặc giữa nhà)h) Bố trí phía dưới nền.


b) Phương tiện vận chuyển: Phương tiện giao thông vận chuyển trong nhà sản xuất thông thường được chia thành hai loại: Vận chuyển trên nền và vận chuyển trên không.

Phương tiện vận chuyển trên nền: Các phương tiện vận chuyển trên nền bao gồm:

- Hệ thống băng tải: Đây là phưong tiện vận chuyển liên tục, vận chuyển vật có kích thước nhỏ, đặt trực tiếp trên nền hoặc trên giá đỡ. Giao thông vận chuyển cho người bố trí dọc theo các băng tải, sử dụng cầu vượt hoặc ngầm cho người đi ngang qua.

- Xe kéo bánh hơi, bánh xích, xe nâng chạy trực tiếp trên nền. Hệ thống giao thông này đòi hỏi nền có khả năng chịu lực,chịu mài mòn và va chạm.

- Cầu trục chạy trên ray đặt trên nền. Hệ thống ray cố định, chia cắt không gian sản xuất.

Phương tiện vận chuyển trên không: - Băng tải treo: thường gắn vào các hệ khung riêng, tách khỏi kết cấu chịu lực

của nhà, nhằm giảm tải trọng (tĩnh và động) truyền vào khung nhà và đảm bảo tính linh hoạt khi thay thế, mở rộng.

Hình 31 : Một số dạng trang thiết bị vận chuyển trên nền và hệ thống các dạng băng tải


- Cầu trục treo vào kết cấu mang lực mái: Chúng có thể có dạng cố định (còn được gọi là pa lăng) và loại di động. Loại di động gồm cầu trục treo vào một ray và cầu trục treo vào hai ray. Với cầu trục treo vào một ray phạm vi hoạt động của cầu trục chủ yếu dọc theo chiều dài ray. Còn với cầu trục treo vào hai ray (đặt vuông góc nhau) phạm vi hoạt động của cầu trục theo cả hai phương, ngang và dọc theo chiều dài của hai ray. Loại cầu trục treo có sức nâng nhỏ 0,5-5 tấn. Người điều khiển có thể đứng trên mặt đất hoặc ngồi trong các cabin treo dưới cầu trục. Trong không gian sản xuất có thể bố trí một hay nhiều cầu trục treo.

- Cầu trục tựa trên vai cột: Cầu trục loại này gồm bộ phận: Xe nâng với tời và móc cẩu - chạy trên cầu theo phương ngang nhà; Kết cấu chịu lực đỡ ray, động cơ đẩy chạy theo phương dọc nhà; Cabin cho người điều khiển gắn với cầu trục. Căn cứ dạng cầu đỡ xe nâng, loại cầu trục này được phân thành cầu trục lăn một dầm và cầu trục lăn hai dầm (hoặc 2 dàn). Cầu trục tựa trên vai cột do tải trọng của cầu trục truyền vào cột nên có thể có sức trục lớn 5-50T, đặc biệt có thể đến hàng trăm tấn.

Ngoài ra trong nhà công nghiệp có các dạng cầu trục khác như: Loại cầu trục dạng conson; cầu trục tựa cố định vào tường..., có sức trục nhỏ và phạm vi hoạt động không lớn.

Hệ thống cầu trục treo vào kết cấu mang lực mái và tựa trên vai cột là loại phương tiện có ảnh hưởng lớn đến giải pháp xây dựng nhà, trước hết là nhu cầu về không gian để bố trí và tính toán các tải trọng động và tĩnh của cầu trục vào hệ khung chịu lực của nhà.

Hình 32 : Cầu trục treo trong nhà công nghiệpa) Pa lăng; b) Cầu trục treo một ray; c) Phạm vi hoạt động của cầu trục treo một ray;d) Cầu trục treo hai ray và sơ đồ bố trí trên mặt cắt và mặt bằng nhà xưởng.


Hình 33 : Cầu trục tựa trên vai cột trong nhà công nghiệpa) Cầu trục: b) Các thông số không gian nhà có liên quan đến cầu trục; c) Các dạng cầu trục khác (1- Cầu trục tháo khuôn;2- Cầu trục có gầu xúc; 3- Cầu trục đổ khuôn; 4- Cầu trục rải vật liệu)


Hình 34 :Sơ đồ cầu trục lăn một dầm (hình trên) và cầu trục lăn hai dầm (hình dưới) do nhà máy kết cấu thép cơ khí Đông Anh, Hà Nội chế tạo với sức nâng đạt đến 15 T.


a) b)

c) d)

e) f)Hình 35: Một số hình ảnh về hệ thống cầu trục trong kết cấu khung thép Zamil rất phổ biến hiện nay ở Việt Nam.a); b) Cầu trục tựa trên vai cột; c) Cầu trục treo vào kết cấu mang lực mái; d) Cầu trục dạng công xon và mô nô ray; e) Cầu trục một ray chạy trên nền và một ray tựa trên dầm cầu trục;f) Cầu trục chạy trên nền.


a)

b)

c) d)

e)f)

Hình 36: Một số hình ảnh về các phương tiện vận chuyển trong nhà công nghiệpa) Xe chuyên dụng chạy trên nền có sức nâng đến 10T, đòi hỏi cấu tạo nền phải đáp ứng được tải trọng và chịu được các va chạm khi vận chuyển; b) Băng tải bố trí cố định trên nền;c) Băng tải treo vào hệ khung cố định chạy dọc theo tuyến sản xuất;d) Phương tiện vận tải kết hợp vừa chạy dưới nền vừa chạy trên không;e) Hệ thống cầu trục treo vào kết cấu mái;f) Cầu trục lăn hai dầm tựa trên vai cột;e) Hệ thống cầu trục kết hợp vừa chạy trên g)


nền vừa chạy trên giá đỡ.

6) Bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật trong nhà sản xuất một tầng:

Hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật, bao gồm các tuyến đường ống cấp điện, cấp hơi, cấp nhiệt, đường ống điều hoà khí hậu, tiếp nối tới các máy móc thiết bị và không gian sản xuất từ trên không xuống và từ dưới nền lên.

- Hệ thống cung cấp từ trên không xuống thường được bố trí theo các hộp treo vào trần, dẫn tới các nơi cung cấp.

- Hệ thống cung cấp từ nền lên được bố trí trong các hào kỹ thuật, hoặc trong các tuy nen, hoặc trong các sàn kép.

Giải pháp bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật ảnh hưởng đến các giải pháp kiến trúc xây dựng:

- Ảnh hưởng đến việc lựa chọn chiều cao nhà, lựa chọn giải pháp kết cấu mái, là không gian để bố trí;

- Ẩnh hưởng đến việc bố trí thu gom, thoát nước mưa và nước thải sản xuất trên nền...

Hình 37 : Sơ đồ bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật trong nhà sản xuất.- Hình bên trái: Hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật bố trí trên không: - Hình bên phải: Hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật bố trí cả trên không (đường ống thu hồi khí thải; chiếu sáng tự nhiên) và dưới nền ( tuyến cấp điện, cấp hơi; thiết bị điều không và đường ống dẫn không khí sạch).


a) c)

b)

d)

Hình 38 : Hình ảnh minh hoạ bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật trong nhà sản xuất: - Hình a,b: Hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật bố trí trên không, trên các cầu kỹ thuật treo vào mái. - Hình c: Việc lựa chọn kết cấu mái được tính toán phù hợp với việc bố trí các đường ống của hệ thống điều không. - Hình d: Hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật bố trí dưới nền có thể vươn tới các vị trí bố trí các thiết bị mà không ảnh hưởng đến giao thông.

7) Giải pháp xây dựng đáp ứng yêu cầu chiếu sáng tự nhiên trong nhà công nghiệp một tầng:

Tổ chức chiếu sáng tự nhiên là một trong những nhiệm vụ quan trọng của tư vấn kiến trúc với mục tiêu đảm bảo chiếu sáng đáp ứng cao nhất các yêu cầu của điều kiện lao động để tăng năng suất, an toàn cho người lao động.

Chiếu sáng tự nhiên cho nhà công nghiệp thường được tổ chức trên mái và từ tường biên.

Các nguyên tắc tổ chức chiếu sáng tự nhiên được trình bày trong phần Khái niệm về XNCN.


Hình thức lấy ánh từ mái còn là cơ sở cho việc lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực của nhà và giải pháp cấu tạo mái. Hình dạng của các cửa mái là cơ sở quan trọng cho việc tạo lập hình khối không gian của nhà. Lấy ánh sáng có thể theo các dạng:

- Lấy ánh sáng bên tại các cửa mái có dạng hình thang; răng cưa đứng và răng cưa nghiêng.

- Lấy ánh sáng trực tiếp từ mái kết hợp với các tấm chắn nắng.Việc tổ chức lấy ánh sáng từ tường bên là cơ sở quan trọng để tổ chức hình

thức kiến trúc mặt đứng nhà công nghiệp. Các bề mặt kính từ tường và các kết cấu che nắng là nhân tố tổ hợp chính cho việc phân chia hình khối và tạo lập cấu trúc bề mặt của công trình.

a)

Hình 39 : Hình ảnh minh hoạ tổ chức lấy ánh sáng tự nhiên từ tường:a) Toàn bộ tường được mở lấy ánh sáng đến mức tối đa kết hợp với các tấm chắn nắng bằng thép tạo cho công trình có hình thức kiến trúc nhẹ nhàng, thanh thoát (hình trên);b) Các tấm chắn điều khiển tự động bên ngoài tường kính không chỉ có vai trò chống chói mà còn là gương phản xạ ánh sáng vào nhà trong trường hợp trời râm (hình bên phải).

b)


a)

c)b)

d)Hình 40 : Một số dạng tổ chức chiếu sáng tự nhiên từ mái cho nhà công nghiệp:a) Lấy ánh sáng bên từ cửa mái hình thang;b) Lấy ánh sáng bên từ cửa mái dạng răng cưa đứng và nghiêng;c) Lấy ánh sáng trực tiếp từ mái; d) Kết hợp với kết cấu che nắng tự điều chỉnhd) Lấy ánh sáng qua mái bằng vải bạt.

e)


1.6 THIẾT KẾ KIẾN TRÚC NHÀ SẢN XUẤT NHIỀU TẦNG1) Bố trí các bộ phận chức năng:Các bộ phận chức năng, bao gồm cả bộ phận chính và bộ phận phụ được bố

trí rất đa dạng, phụ thuộc vào đặc điểm công nghệ sản xuất cũng như về khả năng tận dụng các không gian sản xuất.

Sự khác biệt cơ bản giữa nhà công nghiệp một tầng và nhiều tầng là sự xuất hiện bộ phận chức năng giao thông theo chiều đứng và trong kết cấu chịu lực của nhà xuất hiện kết cấu đỡ sàn.

Do tải trọng truyền lên sàn lớn nên nhịp của nhà công nghiệp nhiều tầng thường có kích thước nhỏ hơn nhà công nghiệp một tầng. Tại tầng trên, nhịp nhà có thể lớn hơn do kết cấu chịu lực chỉ phải đỡ kết cấu mái. Do vậy tầng trên cùng thường bố trí các bộ phận chức năng có yêu cầu về không gian lớn, linh hoạt. Các tầng dưới với lưới cột nhỏ.

Hình 41 : Các dạng nhà công nghiệp thông dụng (theo mặt cắt):a) Nhà công nghiệp nhiều tầng; b) Nhà công nghiệp nhiều tầng với lưới cột tầng trên cùng được mở rộng, sử dụng cầu trục treo vào kết cầu mang lực mái; c) Nhà công nghiệp nhiều tầng có tầng trên sử dụng cầu trục tựa vào vai cột; d) Các bộ phận chức năng cung cấp và đảm bảo kỹ thuật có thể bố trí tại tầng mái, giữa các tầng và dưới tầng hầm

2) Xác định các tham số cơ bản của nhà sản xuất nhiều tầng:Do tải trọng của máy móc thiết bị lên sàn nhà rất lớn nên nhịp nhà cũng như

bước cột nhà công nghiệp nhiều tầng có kích thước nhỏ hơn nhà công nghiệp một tầng.

Nhà công nghiệp nhiều tầng thông thường có nhịp nhà (L): 12,15m. Kích thước nhịp nhà thường lấy theo bội số 3m với nhịp đến 12m và 6m với nhịp lớn hơn 12m.

Bước cột nhà công nghiệp nhiều tầng thường rộng 6m, 9m,12m Đối với nhà công nghiệp nhiều tầng chiều cao nhà được xác định như sau:- Chiều cao tầng dưới (Hd): Khoảng cách từ mặt nền đến mặt sàn tầng trên.- Chiều cao tầng giữa (Hg): Khoảng cách từ mặt sàn tầng dưới đến mặt sàn

tầng trên.- Chiều cao tầng trên (Ht): Khoảng cách từ mặt sàn đến mặt dưới kết cấu

mang lực mái.Kích thước chiều cao lấy theo bội số 0,3m khi nhà cao đến 3,6m; Kích thước

chiều cao lấy theo bội số 0,6m khi nhà cao trên 3,6m.3) Hệ thống trục phân chia trong nhà công nghiệp nhiều tầng:


Nhà công nghiệp nhiều tầng do có quy mô nhỏ, không sử dụng cầu trục, hoặc do hay dùng giải pháp thi công toàn khối nên hệ trục phân chia đơn giản hơn so với nhà công nghiệp một tầng.

Các quy định về định vị các cấu kiện xây dựng nhà (chủ yếu là hệ thống kết cấu chịu lực) so với hệ trục phân chia được trình bày theo các hình vẽ dưới đây.

Hình 42: Các thông số xây dựng cơ bản của nhà công nghiệp nhiều tầng: H: chiều cao tầng; B: bước cột: L: nhịp nhà

Hình 43 : Sơ đồ bố trí trục phân chia (trục định vị) trong nhà công nghiệp nhiều tầng: a) Các khả năng bố trí trục phân chia trên mặt bằng;b) và c) Trục phân chia nhà nhiều tầng theo mặt cắt; d) Trục phân chia tại khe biến dạng với dầm đỡ sàn dạng chữ


nhật và chức T.

4) Lựa chọn giải pháp kết cấu của nhà công nghiệp nhiều tầng:Do lưới cột nhà công nghiệp nhiều tầng nhỏ nên người ta thường lựa chọn kết

cấu khung phẳng.Khung nhà công nghiệp nhiều tầng có thể là khung phẳng một nhịp hoặc nhiều

nhịp, bằng thép hoặc BTCT đổ tại chỗ hoặc lắp ghép.5) Tổ chức giao thông vận chuyển trong nhà sản xuất nhiều tầng:Tổ chức hoạt động giao thông bên trong nhà công nghiệp nhiều tầng về cơ bản

tương tự như tổ chức giao thông trong nhà công nghiệp một tầng. Sự khác biệt chủ yếu là hệ thống giao thông vận chuyển theo chiều đứng.

- Phương tiện vận chuyển hàng có thể là thang nâng, băng chuyền. Nhà công nghiệp nhiều tầng cũng sử dụng hệ thống cầu trục, song với sức nâng nhỏ, thường đến 5 tấn. Cầu trục có thể treo vào kết cấu mang lực mái hoặc tựa trên vai cột.

- Phương tiện vận chuyển người là cầu thang thường hoặc thang máy. Buồng cầu thang được bố trí phân bố đều trong toàn nhà và đặt tại nơi giao nhau với các tuyến hàng lang và tiếp cận trực tiếp với bên ngoài.

Hình 44 : Ví dụ về hệ thống giao thông trong nhà công nghiệp nhiều tầng:- Hình trên: Sơ đồ một số giải pháp bố trí giao thông đứng trong nhà công nghiệp nhiều tầng: a) Bố trí trong nhà; b) Bố trí kề liền nhà; c) Bố trí thành một khối với các không gian phụ khác tách khỏi không gian sản xuất.- Hình bên phải: Không gian bên trong nhà công nghiệp với hình ảnh của hệ thống cầu trục tựa trên vai cột và các cầu thang đi bộ cho người lên các tầng.

6) Bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật trong nhà sản xuất nhiều tầng:

Tương tự như cách bố trí trong hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ thuật trong nhà công nghiệp một tầng, mỗi tầng không gian sản xuất được cung cấp từ không gian của trần (với tầng trên cùng), từ các sàn kép và từ nền (với tầng một).


7) Giải pháp xây dựng đáp ứng yêu cầu chiếu sáng tự nhiên trong nhà công nghiệp nhiều tầng:

Nhà công nghiệp nhiều tầng có chiều dày không lớn nên chiếu sáng tự nhiên thường được tổ chức từ tường cho các không gian tầng dưới và tổ chức kết hợp giữa trên mái và tường cho không gian tầng trên cùng.

Người ta cũng sử dụng các không gian thông tầng giữa nhà để bổ sung ánh sáng cho các tầng dưới.

Hình 45: Đối với nhà CN có bề rộng lớn, có thể lấy ánh sáng cho các tầng từ trên mái qua không gian thông tầng.- Hình trên: Mặt cắt ngang nhà;- Hình bên phải: Hình ảnh từ phía không gian thông tầng.


Hình 46: Ví dụ minh hoạ nhà CN một tầng nhà máy lắp ráp ô tô (Hình trên mặt bằng, hình dưới một đoạn mặt cắt nhà sản xuất).Ghi chú trên mặt bằng: 1) Sân; Sảnh vào khối văn phòng; 3)Phòng trưng bày; 4) Nhà ăn; 5) Khu vực sơn; 6) Khu vực lắp ráp chi tiết; 7) Khu vực chế tạo thiết bị nội thất bằng da; Khu vực chế tạo thiết bị nội thất bằng gỗ; 8) Lắp ráp tổng thể; 10) Kiểm tra; 11) Nhà để xe sản phẩm; 12) Diện tịch dự kiến mở rộng.


a)

b)

Hình 47: Ví dụ minh hoạ nhà CN nhiều tầng thuộc lĩnh vực công nghệ thông tin:a) b) Tổng mặt bằng và mặt đứng kiến trúc khối nhà chính;c) Mặt cắt và mặt bằng nhà- gồm các khối công trình một tầng (sản xuất, lắp ráp) và nhiều tầng (nghiên cứu..)bao quanh một sân trong.

c)


1.7 BIỆN PHÁP NÂNG CAO TÍNH VẠN NĂNG, LINH HOẠT TRONG NHÀ SẢN XUẤT Do đòi hỏi ngày càng cao của hoạt động sản xuất về mở rộng, về thay đổi thiết

bị theo thời gian dẫn đến các yêu cầu ngày càng tăng về tính linh hoạt của giải pháp kiến trúc.

Tính linh hoạt của giải pháp kiến trúc có thể đạt được qua một số biện pháp sau:

- Xu hướng tiến tới nhà sản xuất không có cột hay nói cách khác là nhà sản xuất có không gian lớn, sử dụng kết cấu không gian, cầu trục tách khỏi kết cấu khung nhà.

- Xu hướng tiến tới nhà có lưới cột hình vuông cho phép tổ chức các tuyến sản xuất theo các phương khác nhau. Với nhà công nghiệp không gian lớn lưới cột này đạt tới 200m2.

- Xu hướng sử dụng các tầng mái, tầng hầm, sàn kép để bố trí hệ thống hạ tầng cung cấp và đảm bảo kỹ thuật để tăng khả năng tổ chức giao thông vận chuyển, linh hoạt trong sử dụng và mở rộng.

- Xu hướng tổ chức hệ thống điều không về một phía của nhà để các hệ thống đường ống không chia cắt không gian nhà và giảm bớt tải trọng của mái, đặc biệt là mái có khẩu độ lớn.

- Xu hướng chuyển các bộ phận chức năng phụ như cầu thang, phục vụ sinh hoạt, quản lý ra khỏi không gian sản xuất để đảm bảo tính linh hoạt trong sử dụng.

- Xu hướng tập trung các bộ phận ít có nhu cầu mở rộng thay đổi thành một tuyến, các bộ phận chức năng hay có nhu cầu thay đổi bố trí thành các nhánh, có thể thay đổi ngắn dài tùy ý mà không phá vỡ cơ cấu mặt bằng hình khối của công trình.

- Giữa kết cấu chính toàn nhà và kết cấu phụ (vách ngăn, tường lửng, sàn công tác..) được liên kết theo dạng có thể tháo lắp dễ dàng hoặc tách rời khỏi kết cấu chính.


a) Đưa hệ thống điều không về một phía hoặc hai phía của không gian sản xuất

b) Chuyển các khối không gian phụ ra ngoài không gian sản xuất

c) Sử dụng không gian tầng mái để bố trí hệ thống điều không

d) Không gian nhà sản xuất không có cột bằng việc sử dụng giải pháp kết cấu không gian

Hình 48: Sơ đồ thể hiện một số giải pháp xây dựng nâng cao tính vạn năng, linh hoạt trong nhà sản xuất. Đây là một yêu cầu tất yếu vì một công trình công nghiệp thường có tuổi thọ 30-50 năm tương đương với 3-5 thế hệ máy móc thiết bị và với 8-10 thế hệ sản phẩm.

1.8 TỔ HỢP KIẾN TRÚC NHÀ SẢN XUẤT Nâng cao chất lượng kiến trúc nhà công nghiệp là một trong những nhiệm vụ

quan trọng trong quá trình thiết kế nhà công nghiệp. Nó không những làm đẹp cảnh quan của XNCN, KCN và cảnh quan đô thị, mà còn là phương tiện quảng cáo có hiệu quả cho doanh nghiệp công nghiệp.

1) Phương tiện tổ hợp kiến trúc nhà sản xuất : Kiến trúc nhà sản xuất được hình thành bởi các phương tiện tổ hợp:

- Hình khối không gian của công trình bao gồm cả hình thức mái;- Cơ cấu bề mặt;- Cảnh quan xung quanh.Như vậy về cơ bản phương tiện tổ hợp kiến trúc nhà sản xuất tương tự như

phương tiện tổ hợp trong kiến trúc nhà dân dụng. Sự khác nhau cơ bản giữa tổ hợp kiến trúc nhà công nghiệp và nhà dân dụng chính là các nguyên tắc và quan điểm sử dụng các phương tiện tổ hợp đó.

2) Nguyên tắc tổ hợp kiến trúc nhà sản xuất:Hình thức kiến trúc nhà công nghiệp được hình thành và chịu tác động trực

tiếp qua lại của các yếu tố dưới đây và cũng là các nguyên tắc cơ bản khi thiết kế mặt đứng nhà công nghiệp:


- Hình thức mặt đứng phải phản ánh nội dung bên trong của công trình hay nói cách khác là phải phù hợp với các yếu tố công nghệ sản xuất, yếu tố về kinh tế và yếu tố của môi trường lao động; phù hợp với các tác động của yếu tố thời gian và đối tượng hoạt động trong không gian đó là máy móc thiết bị và con người. Do vậy hình thức kiến trúc nhà sản xuất, về cơ bản phải khác biệt với hình thức kiến trúc nhà dân dụng.

- Hình thức mặt đứng được bắt nguồn từ giải pháp kết cấu, nó phải phản ánh trung thực giải pháp kết cấu, cấu tạo vật liệu của các bộ phận hình thành mặt đứng.

- Hình thức mặt đứng phải phù hợp với điều kiện khí hậu, khắc phục các yếu tố bất lợi của điều kiện khí hậu (che mưa nắng, cách nhiệt, chống chói) và tận dụng được các yếu tố có lợi (thông thoáng, chiếu sáng...)

- Hình thức mặt đứng phải được tổ hợp và hình thành theo các quy luật về thẩm mỹ để đạt được một hình thức thống nhất từ toàn bộ đến chi tiết.

- Hình thức mặt đứng phải hài hòa với cảnh quan và môi trường xung quanh- Hình thức mặt đứng phải tạo điều kiện cho công nghiệp hóa xây dựng.- Hình thức kiến trúc của công trình còn phải là biểu tượng cho thương hiệu

của doanh nghiệp.3) Các yêu cầu cơ bản để nâng cao chất lượng hình thức kiến trúc: Để nâng cao chất lượng mặt đứng kiến trúc nhà công nghiệp phải thỏa mãn

đồng thời các yêu cầu sau :a) Sắp xếp hình khối, bố cục có tổ chức: Các công trình có hình thức thẩm mỹ cao đều được hình thành trên cơ sở tổ

hợp mặt bằng hình khối nhằm đạt đến một tổng thể thống nhất, có trật tự. Điều này đạt được qua:

- Cơ cấu hình khối rõ ràng thông qua việc tổ hợp các khối chính và khối phụ.- Dễ nhận biết, biểu đạt được các đặc điểm chức năng sử dụng của các khối tổ

hợp.- Có định hướng không gian và các định hướng không gian này phù hợp với

quy hoạch không gian của khu vực. Định hướng không gian của công trình không chỉ đạt được thông qua sự phát triển hình khối của công trình mà còn được bổ sung trong tổ hợp bề mặt thông qua hình thức bố trí của mái, cửa đi, trang trí bề mặt, trồng cây....

b) Tính hiện đại và đơn giản trong tổ hợp và trang trí: Đây là đòi hỏi mang đặc thù của kiến trúc công nghiệp. Trong tổ hợp hình khối

các công trình công nghiệp sử dụng mặt bằng đơn giản hoặc đa dạng song được tổ hợp từ các môdun mặt bằng đơn giản; Sự đơn giản trong phân chia bề mặt, hạn chế phân chia vụn vặt làm phức tạp tổ hợp bề mặt công trình. Kính và thép là những vật liệu cho phép công trình công nghiệp đạt đưọc hiệu quả về tính hiện đại bởi sự chính xác và độ sạch sẽ của loại vật liệu này.

c) Tính đa dạng và thống nhất trong tổ hợp và trang trí hình khối: Đây là biện pháp nhằm khắc phục tính sơ lược của hình thức kiến trúc nhà

công nghiệp. Sự đa dạng không đồng nghĩa với sự phức tạp, hỗn loạn của hình khối. Sự đa dạng phải đi cùng với sự thống nhất. Sự thống nhất đạt được thông qua việc tổ hợp hình khối qua các khối mô đun thống nhất hoặc các khối đồng dạng; thông qua việc phân chia hình khối có quy luật, đặc biệt là các quy luật về vần luật và nhịp điệu, quy luật về tỷ lệ đồng dạng...

d) Tính bản sắc của hình khối kiến trúc: Tính bản sắc của hình khối kiến trúc tạo cho công trình công nghiệp có hình thức kiến trúc riêng biệt không lẫn lộn với các công trình kiến trúc công nghiệp khác. Đối với công trình công nghiệp để đạt được tính bản sắc là điều không đơn giản. Tính bản sắc của công trình công nghiệp thường đạt được qua các biện pháp sau:


- Có hình khối kiến trúc độc đáo bởi giải pháp kết cấu chịu lực của nhà, đặc biệt là kết cấu không gian.

- Sự kết hợp hài hòa giữa các khối của công trình với các thiết bị kỹ thuật tạo nên vẻ đẹp kỹ thuật của công trình.

- Lựa chọn các chi tiết kiến trúc, vật liệu và màu sắc để trang trí bề mặt - Hòa nhập với cảnh quan và đặc điểm kiến trúc của môi trường xung quanh.4) Nội dung tổ hợp kiến trúc nhà sản xuất:a) Lựa chọn hình khối của công trình: Hình khối của công trình nhà sản xuất về cơ bản được quyết định bởi các nhân

tố sản xuất, là nhà công nghiệp một tầng hay nhà công nghiệp nhiều tầng, nhà có quy mô lớn hay nhỏ.

Về cơ bản nhà công nghiệp có hình khối đơn giản, thuận tiện cho việc tổ chức sản xuất, thi công xây dựng và có khả năng thay đổi linh hoạt.

Hình khối của nhà sản xuất có thể được đa dạng hoá thông qua việc lựa chọn hình thức của kết cấu chịu lực, của mái nhà, của việc hợp khối với các bộ phận chức năng khác của XNCN...

b) Phân chia hình khối của công trình: Với kích thước không gian lớn, hình khối nhà sản xuất được phân chia tạo cho

công trình có tỷ lệ xích lớn trở lên gần gũi với con người. Sự phân chia hình khối đạt được qua các giải pháp:

- Phân chia bởi các không gian của các bộ phận chức năng khác nhau: - Phân chia bởi hệ thống kết cấu: Việc phân chia hình khối nhà sản xuất bởi hệ

thống kết cấu chịu lực của nhà là một trong giải pháp được thông dụng hiện nay. Các kết cấu mang lực mái nằm một phần hoặc toàn bộ ra ngoài kết cấu bao che, tạo ra sự phân vị trên mặt đứng theo bước cột. Ngoài ra còn tạo ra cảm giác của sự bề thế, mạnh mẽ hình thức kiến trúc nhà công nghiệp.

- Phân chia bởi cơ cấu bề mặt: Trong trường hợp kết cấu bao che bao phủ bên ngoài kết cấu chịu lực, việc tổ hợp cơ cấu bề mặt qua việc sử dụng chất liệu của vật liệu bao che, băng cửa, màu sắc, trang trí quảng cáo, chiếu sáng... có ý nghĩa quan trọng trong việc phân chia hình khối của công trình.


a)

b)

c) d)

e)Hình 49: Phân chia hình khối nhà:a) Bằng hệ khung kết cấu chịu lực; b); c); d); e): Bằng tổ hợp các khối chức năng khác nhau và bằng các phân vị cửa;f); g) Bằng các hệ thống trang thiết bị - hệ thống điều không.

f)

g)


c) Tổ hợp cơ cấu bề mặt:Tổ hợp cơ cấu bề mặt giúp cho ta cảm nhận được giới hạn về không gian của

vỏ công trình, là giới hạn cứng (tường) hay giới hạn mềm: không gian trống, vách kính.

Nhà công nghiệp thường có kích thước lớn và rất lớn, sự cảm nhận về hình khối của nhà công nghiệp trong nhiều trường hợp không thể giống như nhà dân dụng.

Trong nhà công nghiệp cảm nhận về hình thức tương tự như trường hợp mắt người quan sát cảnh quan tự nhiên. Do cảnh quan tự nhiên kéo dài, vì vậy người ta thường quan sát theo kiểu chia cắt thành các đoạn phong cảnh. Trong cả chuỗi các đoạn phong cảnh đó có thể chỉ có một số đoạn đẹp và gây ấn tượng.

Cùng với việc nghiên cứu cơ cấu bề mặt và hình thức của toàn bộ mặt đứng, người ta có thể chia mặt đứng thành các đoạn và nghiên cứu kỹ các cơ cấu bề mặt của các đoạn này tương tự như một mặt đứng nhỏ. Hình thức kiến trúc của nhà được tổ hợp từ nhiều đoạn mặt đứng nhỏ đó, có thể đáp ứng được tính tổng thể và phù hợp với việc quan sát, cảm nhận theo kiểu chuỗi phong cảnh của con người.

Hình 50: Mặt đứng nhà công nghiệp thông thường được tổ hợp từ chuỗi các mô đun mặt đứng.


a)

c)

d)

b)

Hình 52: Hình khối kiến trúc của nhà được làm phong phú hơn bởi kết cấu che nắng (c); của chi tiết trang trí (d) và của các thiết bị kỹ thuật - ống điều không (c)

Hình 51: Cơ cấu bề mặt với cấu trúc phù hợp với đặc điểm của kết cấu thép và kính (hình a); và của các vật liệu ốp (b). Cơ cấu bề mặt này khác biệt hoàn toàn với việc sử dụng vật liệu vữa trát.


a) b)

c)

d)

e) f)Hình 53: Hình khối và bề mặt của công trình được trang trí mầu sắc (hình a,b,c) với thông điệp mong muốn thân thiện với môi trường xung quanh; được trang trí bằng các biển hiệu quảng cáo (d); được chiếu sáng nghệ thuật về ban đêm (e) và xung quanh được trồng cây xanh tạo bóng mát và thảm cỏ, hoa trang trí.

a)


Hình 54: Nhà công nghiệp phải được thiết kế sáng sủa, đẹp đẽ từ nội thất đến hình thức bên ngoài công trình. Vì nơi đây là không gian sống cho một phần ba thời gian trong ngày của người lao động.a) Nội thất của phòng ăn giữa ca, sạch sẽ và vui mắt.b) Nội thất gian máy phát điện của nhà máy thuỷ điện tại Bruhtan. Tường được trang trí bằng các tranh về Đức Phật. Không gian sản xuất sôi động đã trở nên gần gũi như không gian sống yên bình bên ngoài..c) Mặt đứng của nhà công nghiệp, tràn đầy ánh sáng và không kém phần sang trọng.

b)

c)


a)

Hình 55: Hình thức kiến trúc của công trình công nghiệp luôn được xây dựng trên ý tưởng tiếp thu các tiến bộ về kỹ thuật và công nghệ; những quan điểm mới về môi trường và những yếu tố văn hoá mới của doanh nghiệp. a) Mái của nhà công nghiệp được tổ chức phù hợp với công nghệ và thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời.b) Nhà công nghiệp có kết cấu bề mặt sử dụng kết cấu gỗ - vật liệu thân thiện với môi trườngc) Sự xuất hiện các bộ phận chức năng mới trong nhà công nghiệp: Vườn mùa Đông, nhằm tạo lập một môi trường lao động có chất lượng cao cho người lao động.

b)

c)


Hình 56 : Công trình công nghiệp không phải là những container, có quyền được xấu, mà phải là công trình kiến trúc với các ý tưởng sáng tạo nghệ thuật.

Ghi chú: Các tài liệu tham khảo bổ sung xem trong các mục Công nghiệp, Doanh nghiệp - Dự án, Thư viện của trang web: bmktcn.com.

2/2009. TS. Phạm Đình Tuyển


Documents

TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC XÁY DÆÛNG HAÌ NÄÜIbmktcn.com/UserFiles/Phamdinhtuyen/Hoclieumo/... · Web view2009/02/06 · - Hình bên phải: Hệ thống cung cấp và đảm