工業(yè)建筑設(shè)計(jì)

第四章工業(yè)建筑設(shè)計(jì)主講教師：李曌第一節(jié)概述工業(yè)建筑的概念進(jìn)展工業(yè)消費(fèi)的房屋，在其中根據(jù)一定的工藝過程及設(shè)備組織消費(fèi)。工業(yè)建筑的特點(diǎn)1、按廠房用途分〔1〕主要消費(fèi)廠房〔2〕輔助消費(fèi)廠房〔3〕動(dòng)力類廠房〔4〕貯藏類建筑〔5〕運(yùn)輸類建筑〔6〕其它消費(fèi)廠房〔中航工業(yè)直升機(jī)公司〕2、按層數(shù)分類〔1〕單層廠房

〔2〕多層廠房〔3〕混合層次廠房3、按車間內(nèi)部消費(fèi)情況分〔1〕冷加工廠房〔2〕熱加工廠房〔3〕有侵蝕性介質(zhì)作用的車間〔4〕恒溫恒濕車間〔5〕干凈車間〔6〕其它特種情況的車間熱加工廠房〔鍛工車間〕廠房的構(gòu)造組成〔1〕裝配式鋼筋混凝土構(gòu)造組合方式：預(yù)制鋼筋混凝土柱+鋼筋混凝土屋架或屋面梁特點(diǎn)：構(gòu)造鞏固耐久，可預(yù)制裝配，與鋼構(gòu)造相比可節(jié)約鋼材，造價(jià)較低；但其自艱苦，抗震性能不如鋼構(gòu)造。適用于：跨度小于30M的單層廠房〔2〕鋼構(gòu)造組合方式：主要承重構(gòu)件全部用鋼材做成特點(diǎn)：抗地震和振動(dòng)性能好，構(gòu)件較輕，施工速度快；但鋼構(gòu)造易銹蝕，耐火性能差。適用于：L≥24M,大荷載大跨度及有高溫振動(dòng)〔3〕鋼—鋼筋混凝土構(gòu)造組合方式：鋼筋混凝土柱+鋼屋架特點(diǎn)：具有裝配式鋼筋混凝土構(gòu)造和鋼構(gòu)造的雙重優(yōu)點(diǎn)適用于：L=24—26M，大荷載及有振動(dòng)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的義務(wù)與要求一、工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的義務(wù)根據(jù)消費(fèi)工藝，設(shè)計(jì)廠房的平面外形、柱網(wǎng)尺寸、剖面方式、建筑體型；合理選擇構(gòu)造方案和圍護(hù)構(gòu)造的類型，進(jìn)展細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)；協(xié)調(diào)建筑、構(gòu)造、水、暖、電、氣、通風(fēng)等各工種；正確貫徹“鞏固適用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)〞的原那么。二、工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的要求1、滿足消費(fèi)工藝的要求2、滿足建筑技術(shù)要求1〕鞏固性、耐久性應(yīng)符合建筑的運(yùn)用年限。2〕應(yīng)具有通用性和改建、擴(kuò)建的能夠性。3〕應(yīng)遵守<廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)規(guī)范>及<建筑模數(shù)協(xié)調(diào)一致規(guī)范>。

3、滿足建筑經(jīng)濟(jì)要求1〕在能夠的條件下，多采用結(jié)合廠房。

2〕合理確定建筑的層數(shù)〔單層或多層廠房〕。

3〕合理減少構(gòu)造面積，提高運(yùn)用面積。

4〕合理降低建筑資料的耗費(fèi)。

5〕優(yōu)先采用先進(jìn)的、配套的構(gòu)造體系及工業(yè)化施工方法。

4、滿足衛(wèi)生及平安要求1〕應(yīng)有充足的采光條件及通風(fēng)措施。

2〕有效排除消費(fèi)余熱、廢氣及有害氣體。

3〕采取相應(yīng)的凈化、隔離、消聲、隔聲等措施。

4〕美化室內(nèi)外環(huán)境。第二節(jié)單層廠房設(shè)計(jì)1、房屋的組成消費(fèi)工段輔助工段庫房部分行政辦公生活用房2、構(gòu)件組成承重構(gòu)造1〕橫向排架：根底、柱、屋架〔或屋面梁〕2〕縱向聯(lián)絡(luò)構(gòu)件：根底梁、連系梁、圈梁、吊車梁等。3〕支撐系統(tǒng)：屋架支撐、柱間支撐等。

圍護(hù)構(gòu)造外墻、屋頂、地面、門窗、天窗等。其它隔斷、作業(yè)梯、檢修梯等。平面方式及其特點(diǎn)影響廠房平面輪廓方式的要素：〔1〕消費(fèi)工藝流程的影響直線布置平行布置垂直布置〔2〕消費(fèi)情況的影響門窗位置、大小布置等〔3〕消費(fèi)設(shè)備布置的影響設(shè)備大小、布置方式〔4〕總平面的影響1〕人物流組織的影響2〕地形的影響3〕氣候的影響日照、風(fēng)向朝向：夏季室內(nèi)不受陽光照射且通風(fēng)良好。廠房內(nèi)部的起重運(yùn)輸設(shè)備與平面設(shè)計(jì)的關(guān)系一、單軌式懸掛吊車是在屋頂承重構(gòu)造下部懸掛梁式鋼軌，軌梁布置為直線或可轉(zhuǎn)彎的曲線，在軌梁上設(shè)有可挪動(dòng)的滑輪組(或稱神仙葫蘆)，沿軌梁程度挪動(dòng)，利用滑輪組升降起重。起分量普通在3噸以下，最多不超越5噸。有手動(dòng)和電動(dòng)兩種類型。二、梁式吊車分手動(dòng)和電動(dòng)兩種1〕懸掛梁式吊車在屋頂承重構(gòu)造下懸掛鋼軌，鋼軌布置為兩行直線，在兩行軌梁上設(shè)有可滑行的單梁。2〕梁承梁式吊車在排架拄上設(shè)牛腿，牛腿上設(shè)吊車梁，吊車梁上安裝鋼軌，鋼軌上設(shè)有可滑行的單梁，在滑行的單梁上裝有可滑行的滑輪組，在單梁與滑輪組行走范圍內(nèi)均可起吊重。

適用于小型起分量的車間，普通起分量不超越5T。三、橋式吊車通常是在廠房排架柱上設(shè)牛腿，牛腿上擱吊車梁，吊車梁上安裝鋼軌，鋼軌上放置能滑行的雙榀鋼橋架(或板梁)，橋架上支承小車；小車能沿橋架滑移，并有供起重的滑輪組。在橋架與小車行走范圍內(nèi)均可起吊重物。起分量從5噸至數(shù)百噸不等。起重時(shí)為電動(dòng)。吊車上設(shè)有駕駛室，常設(shè)在橋架一端或根據(jù)要求確定其位置。四、其它運(yùn)輸設(shè)備交通車傳送帶提升機(jī)等起重運(yùn)輸設(shè)備與平面設(shè)計(jì)關(guān)系平面布置、平面尺寸與設(shè)備順應(yīng)平面相關(guān)設(shè)備配套廠房平面輪廓方式：普通方式：矩形、方形等；特殊方式：L形、П形、Щ形等；〔一〕矩形平面跨度平行布置：適用于直線式的消費(fèi)工藝流程和往復(fù)式的消費(fèi)工藝流程①各段之間靠得較緊，運(yùn)輸?shù)缆范探荩に嚶?lián)絡(luò)嚴(yán)密，工程管線較短；②方式規(guī)整,占地面積少；③構(gòu)造構(gòu)造簡單,造價(jià)低,施工快；④室內(nèi)采光通風(fēng)容易處理?！捕矻形、П形、Щ形平面根據(jù)消費(fèi)特征選擇L形、П形、Щ形平面的特點(diǎn)：①廠房各部寬度不大，廠房周長較長，可在較長的外墻上設(shè)置門窗，室內(nèi)采光通風(fēng)條件好；②縱橫跨垂交,要垂交處構(gòu)件類型增多,構(gòu)造復(fù)雜，需設(shè)防震縫；③外墻長度較長，造價(jià)及維修費(fèi)用較高，室內(nèi)各種工程管線較長。廠房平面設(shè)計(jì)的要求：A、首先滿足消費(fèi)工藝的要求，同時(shí)在設(shè)計(jì)中應(yīng)使廠房平面方式規(guī)整、合理、簡單以便減少占地面積、節(jié)能和簡化構(gòu)造處置；B、廠房的建筑參數(shù)應(yīng)符合<廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)規(guī)范>，使構(gòu)件的消費(fèi)滿足工業(yè)化消費(fèi)的要求；C、選擇技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的柱網(wǎng)使廠房具有較大的通用性；D、正確地處理廠房的采光和通風(fēng)；E、合理地布置有害工段及生活用室；F、妥善處置平安疏散及防火措施。柱網(wǎng)、柱距與跨度柱網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求1、滿足消費(fèi)工藝提出的要求2、遵守<廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)規(guī)范>3、調(diào)整和一致柱網(wǎng)4、盡量擴(kuò)展柱網(wǎng)，提高通用性和經(jīng)濟(jì)合理性①擴(kuò)展柱網(wǎng)能順應(yīng)工藝變卦和設(shè)備更新②擴(kuò)展柱網(wǎng)能擴(kuò)展消費(fèi)面積，節(jié)約用地③擴(kuò)展柱網(wǎng)能加快建立速度⑤利于大型設(shè)備的布置及物品運(yùn)輸④擴(kuò)展柱網(wǎng)能提高吊車的效力范圍柱網(wǎng)尺寸——跨度柱網(wǎng)尺寸——柱距根據(jù)<廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)規(guī)范>規(guī)定：①柱距采用擴(kuò)展模數(shù)60M數(shù)列；根本柱距6m；磚柱時(shí)≤4m；抗風(fēng)柱柱距宜采用擴(kuò)展模數(shù)15M數(shù)列。②擴(kuò)展柱網(wǎng)〔12、15、18〕×12等跨度×柱距③方形柱網(wǎng)“靈敏車間〞12×12m；18×18m；24×24m在我國建筑實(shí)際中常用的柱網(wǎng)尺寸①在有起分量不大于5T的懸掛式吊車和無吊車的廠房為：6×18m，6×24m，12×18m，12×24m，②在有橋式吊車的廠房中，起分量大于50T時(shí)為：6×18m，6×24m，6×30m，6×36m，12×18m，12×24m，12×30m，12×36m③經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較，也可選用6×9m，6×12m，6×15m，6×21m,6×27m④磚木構(gòu)造常用3m,3.6m,4m柱距普通來說:不論有無吊車,18m和24m兩個(gè)跨度順應(yīng)性較強(qiáng)生活間生活間的組成①消費(fèi)衛(wèi)生用室：浴室、存衣室②生活衛(wèi)生用室：休憩室、吸煙室、廁所、女工衛(wèi)生室等③行政辦公室：學(xué)習(xí)室、值班室、方案調(diào)度室等④消費(fèi)輔助用室：工具室、資料庫、計(jì)量室等。生活間的布置毗連式生活間獨(dú)立式生活間廠房內(nèi)部生活間單層廠房剖面設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)主要從平面方式、柱網(wǎng)選擇、平面組合等方面處理消費(fèi)對廠房提出的各種要求；剖面設(shè)計(jì)主要從廠房的建筑空間處置上滿足消費(fèi)對廠房提出的各種要求。剖面設(shè)計(jì)的內(nèi)容確定廠房高度；處置車間的采光、通風(fēng)和屋面排水問題；合理選擇圍護(hù)的方式及其構(gòu)造。廠房高度確實(shí)定廠房高度：室內(nèi)地面至柱頂?shù)拈g隔自室內(nèi)地面至柱頂?shù)母叨葢?yīng)為300的倍數(shù)自室內(nèi)地面至牛腿的高度應(yīng)為300的倍數(shù)；自室內(nèi)地面至吊車軌道的標(biāo)志高度應(yīng)為600的倍數(shù)。柱頂標(biāo)高確實(shí)定〔1〕無吊車廠房的柱頂標(biāo)高：①消費(fèi)設(shè)備高度、安裝檢修等所需空間；②心思角度思索；③滿足通風(fēng)和采光的要求④衛(wèi)生角度：占有空氣量≥13M3/人；面積≥4M2/人⑤符合<廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)規(guī)范>：擴(kuò)展模數(shù)3M數(shù)列有吊車廠房高度確定柱頂標(biāo)高應(yīng)按下式計(jì)算 H=H1+H2H—柱頂標(biāo)高，3M數(shù)列；H1—吊車軌頂標(biāo)高h(yuǎn)1—需跨越做大設(shè)備高度h2—平安間隔，400～500h3—起吊的最大物件高度h4—吊索的最小高度h5—吊鉤至軌頂面的間隔h6—軌頂至吊車上小車頂部的高度；h7—小車頂面至屋架下弦底的平安間隔，≥220，濕陷性黃土區(qū)≥300多跨廠房高差處置能否設(shè)高低跨的經(jīng)濟(jì)性構(gòu)造角度〔<廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)規(guī)范>〕：①在采暖和不采暖的多跨廠房中，高差值等于或小于1.2M時(shí)不設(shè)高差；②在不采暖的多跨廠房中,高跨一側(cè)僅有一個(gè)低跨,且高差值等于或小于1.8M時(shí),也不設(shè)高差；③有地震設(shè)防要求時(shí),高差不大于2.4M時(shí)宜做成等高。剖面空間的利用室內(nèi)地坪標(biāo)高確實(shí)定室內(nèi)外地面必需設(shè)高差，普通取150～200。1、當(dāng)廠房跨度平行等高線布置，地形坡度又較大時(shí)，假設(shè)工藝條件答應(yīng)，可將廠房不同跨度的地坪標(biāo)高分別布置在不同的臺(tái)階上，以節(jié)省土石方及根底工程量。2、當(dāng)跨度垂直等高線布置，地形坡度又較大時(shí)，假設(shè)工藝條件答應(yīng)，可將同一跨度地坪分段布置在不同標(biāo)高的臺(tái)階上，也可將部分做成兩層，吊車軌頂仍堅(jiān)持同一標(biāo)高。天然采光天然采光的設(shè)計(jì)要求：1、滿足采光系數(shù)最低值的要求2、滿足采光均勻度要求3、防止在任務(wù)區(qū)產(chǎn)生眩光天然采光系數(shù)采光系數(shù)：C=〔En/Ew〕×100%采光面積窗地比采光方式側(cè)窗在房間的一側(cè)墻上或兩側(cè) 墻上開采光口, 是常見的一種采光方式。分類單側(cè)采光；雙側(cè)采光高側(cè)窗；低側(cè)窗特點(diǎn)：構(gòu)造簡單，布置方便，造價(jià)低，光線具有明確的方向性；有利于構(gòu)成陰影，對觀看立體物體特別適宜。側(cè)窗通常做生長方形：橫長方形、堅(jiān)長方形、方形頂部采光〔天窗〕、混合采光利用開設(shè)在屋頂上的窗子進(jìn)展采光特點(diǎn)：室內(nèi)光線較均勻，采光效率較側(cè)窗高但構(gòu)造較復(fù)雜，造價(jià)較高。側(cè)面采光+頂部采光采光天窗的方式矩形、梯形、M形、鋸齒形橫向下沉式天窗平天窗采光天窗的布置采光天窗的布置須結(jié)合天窗方式、屋蓋構(gòu)造和構(gòu)造、廠房朝向、消費(fèi)要求等要素綜合思索。采光天窗的布置有：縱向布置〔天窗帶平行于屋脊〕適用于朝向?yàn)槟媳毕虻膹S房橫向布置〔天窗帶垂直于屋脊〕適用于朝向?yàn)闁|西向的廠房點(diǎn)式或塊狀布置采用平天窗，根據(jù)運(yùn)用要求，在屋面上靈敏布置采光口，采光均勻性好自然通風(fēng)廠房通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)自然通風(fēng)依托通風(fēng)機(jī)的力量作為空氣流動(dòng)的動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣的。利用自然力作為空氣流動(dòng)的動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)廠房通風(fēng)換氣的。熱壓通風(fēng)風(fēng)壓通風(fēng)自然通風(fēng)的根本原理廠房的自然通風(fēng)是利用熱壓作用和風(fēng)壓作用構(gòu)成的。熱壓作用由于熱源作用，呵斥室內(nèi)外溫度差，從而產(chǎn)生空氣壓力差就叫熱壓。熱壓值與上下進(jìn)排氣口的間隔、室內(nèi)外溫度差成正比風(fēng)壓作用由于風(fēng)的作用而產(chǎn)生的空氣壓力差叫風(fēng)壓正壓及正壓區(qū)；負(fù)壓及負(fù)壓區(qū)單層廠房定位軸線橫向定位軸線橫向定位軸線經(jīng)過處是吊車梁、屋面板、連系梁、根底梁及墻板標(biāo)志尺寸端部的位置?？偰敲炊ㄎ惠S線與縱向構(gòu)件標(biāo)志尺寸〔根底梁、吊車梁、連系梁、屋面板、橫向墻板〕端部重合。屋架擱在柱上，屋架中心線與柱中心線重合。屋架〔或屋面梁〕支承在柱子的中心線上，中間柱的橫向定位軸線與柱的中心線相重合。且橫向定位軸線經(jīng)過柱根底、屋架中心線及各縱向連系構(gòu)件的接縫中心山墻處橫向定位軸線的定位山墻為非承重墻時(shí)，墻內(nèi)緣與橫向定位軸線相重合，且端部柱的中心線應(yīng)自定位軸線向內(nèi)移600mm。山墻為砌體承重時(shí)，墻內(nèi)緣與橫向定位軸線間的間隔應(yīng)按砌體塊材類別分別為半塊或半塊的倍數(shù)或墻厚的一半，以保證伸入山墻內(nèi)的屋面板與砌體之間有足夠的搭接長度。橫向伸縮縫、防震縫處的柱應(yīng)采用雙柱及兩條橫向定位軸線，柱中心線均應(yīng)自定位軸線向兩側(cè)各移600MM，兩條橫向定位軸線所需縫寬度A應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。此定位方法，既保證了雙柱間有一定的間隔且有各自的根底杯口，以便于柱的安裝，同時(shí)又保證了廠房構(gòu)造不致因設(shè)有伸縮縫或防震縫而改動(dòng)屋面板、吊車梁等縱向構(gòu)件的規(guī)格，施工簡單。橫向變形縫處柱與橫向定位軸線的定位縱向定位軸線墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)絡(luò)縱向定位軸線的標(biāo)定與吊車橋架端頭長度、橋架端頭與上柱內(nèi)緣的平安縫隙寬度以及上柱寬度有關(guān)。在有吊車的廠房中，為使吊車規(guī)格與廠房構(gòu)造相協(xié)調(diào)，確定二者的關(guān)系如下L=Lk+2e式中L——廠房跨度，即縱向定位軸線間的間隔；Lk——吊車跨度，即吊車軌道中心線間的間隔；e——吊車軌道中心線至定位軸線間的間隔。e-(B+h0)≥CbLk封鎖式結(jié)合的縱向定位軸線軸線與外墻內(nèi)緣及柱外緣重合，即： ac=0,h=h0這種標(biāo)定法適用于無吊車或只設(shè)懸掛式吊車的廠房以及柱距為6M，吊車起分量≤20t/5t的廠房。吊車起分量≤20/5t時(shí)，其參數(shù)為：h=h0=400mm；B=260mm；Cb≥80mm；非封鎖式結(jié)合的縱向定位軸線縱向定位軸線與柱外緣之間增設(shè)聯(lián)絡(luò)尺寸ac，即： h0=h-acac值應(yīng)