第四章工業(yè)建筑設計第一節(jié)概述 工業(yè)建筑是指從事各類工業(yè)生產(chǎn)及直接為生產(chǎn)效勞的房屋，一般稱廠房工業(yè)建筑與民用建筑比較：共同點：建筑方針，設計原那么，建筑技術(shù)、建筑材料不同點：建筑空間布局、建筑構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)、使用要求等

一、工業(yè)建筑的特點

1.滿足生產(chǎn)工藝的要求

2.內(nèi)部有較大敞通空間

3.采用大型承重骨架結(jié)構(gòu)

4.采光、通風要求較高 5.屋面防、排水構(gòu)造復雜 6.應考慮交通運輸問題二、工業(yè)建筑的分類〔一〕按用途分 1.主要生產(chǎn)廠房：鍛工車間、裝配車間等 2.輔助生產(chǎn)廠房：機修車間等 3.動力用廠房：熱電站，鍋爐房等 4.儲存用房：原料庫房、汽車庫等 5.技術(shù)設備用的建筑物和構(gòu)筑物：水泵房、冷卻塔、煙囪等 6.全廠性建筑：辦公室、食堂等〔二〕按廠房內(nèi)部狀況分 1.熱加工車間：煉鋼、軋鋼、鑄造等車間 2.冷加工車間：機械加工、裝配車間等 3.有腐蝕性介質(zhì)作用的車間：冶金酸洗車間等 4.恒溫、恒濕車間：紡織車間、精密儀表車間等 5.潔凈車間：集成電路車間等〔三〕按層數(shù)分 1.單層廠房主要應用：重型機械制造工業(yè)、冶金工業(yè)等特點：生產(chǎn)設備體積大、重量重，水平方向組織工藝流程

2.多層廠房主要應用：化纖工業(yè)、機械制造工業(yè)、電子工業(yè)、食品工業(yè)、化學工業(yè)、精密儀器工業(yè)等特點：生產(chǎn)設備與產(chǎn)品較輕、體積較小，主要按垂直方向組織工藝流程3.層次混合的廠房主要應用：熱電廠、化工廠等特點：豎向布置工藝流程，高大的生產(chǎn)設備位于中間的單跨內(nèi)，邊跨為多層〔四〕按承重構(gòu)件的材料分1.混合結(jié)構(gòu) 磚柱〔墻〕+鋼筋砼屋架或屋面梁 磚柱+木屋架 磚柱+輕鋼或組合屋架特點：構(gòu)造簡單，承載能力及抗振性能較差，僅用于跨度不超過15m，吊車噸位不超過5t的小型廠房2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點：鞏固耐久，節(jié)省鋼材，造價低，但自重大，抗振性不如鋼結(jié)構(gòu)，廣泛應用于單層廠房鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房3.鋼結(jié)構(gòu)特點：抗振性好、構(gòu)件較輕、施工速度快，但易銹蝕、耐火性差

三、工業(yè)建筑設計的要求 1.滿足生產(chǎn)工藝的要求 2.滿足統(tǒng)一化、工業(yè)化的要求 3.滿足建筑經(jīng)濟的要求 4.滿足衛(wèi)生、平安的要求 5.具有良好的建筑外型及內(nèi)部空間

四、廠房內(nèi)的起重運輸設備 1.懸掛式單軌吊車組成：電動葫蘆、工字鋼軌道〔懸掛在屋架或屋面梁下弦〕起重量為1~2t

2.梁式吊車組成：電動葫蘆、梁架〔可懸掛在屋架下弦，也可兩端支承在吊車梁上〕起重量一般不超過5t

3.橋式吊車組成：起重行車〔在橋架上運行〕、橋架〔沿吊車梁行駛〕起重量由5t到數(shù)百噸第二節(jié)單層廠房設計一、單層廠房平面設計〔一〕單層廠房平面設計的影響因素 1.生產(chǎn)工藝的影響 〔1〕生產(chǎn)工藝流程的影響 〔2〕生產(chǎn)狀況的影響 〔3〕生產(chǎn)設備布置的影響金工裝配車間工藝流程工藝平面設計〔工藝設計人員〕

建筑平面設計〔建筑設計人員〕金工裝配車間生產(chǎn)工藝平面圖2.總圖布置及環(huán)境的影響〔1〕人貨流組織的影響〔2〕地形的影響〔3〕氣象條件的影響〔二〕單層廠房的平面形式矩形 構(gòu)件類型少，工段之間交通聯(lián)系方便，管線簡短，節(jié)約用地，節(jié)省外墻面積及門窗，適用于冷加工和小型熱加工廠房。方形 節(jié)約圍護結(jié)構(gòu)25％左右，造價較低，具有較好的保溫、隔熱性，通用性強，抗震能力好，故應用廣泛L形，U形，E形 外墻較長，可多設門窗，具有良好的通風、采光、排氣、散熱能力，在垂直相交處構(gòu)造處理較復雜，各種管線較長，故造價較高，適用于中型以上的熱加工廠房，如鍛造、軋鋼等〔三〕柱網(wǎng)的選擇 柱子在平面上排列成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)。柱網(wǎng)的選擇實際上就是確定跨度和柱距。 跨度：柱子縱向定位軸線間的距離稱為跨度 柱距：柱子橫向定位軸線間的距離稱為柱距柱網(wǎng)選擇的原那么： 1.滿足生產(chǎn)工藝提出的要求 2.遵守《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》 3.調(diào)整和統(tǒng)一柱網(wǎng) 4.盡量擴大柱網(wǎng)，提高通用性和經(jīng)濟合理性1.跨度尺寸確實定〔1〕生產(chǎn)設備的大小和布置方式〔2〕車間內(nèi)部通道寬度〔3〕《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》的要求 跨度≤18m時，應采用擴大模數(shù)30M數(shù)列，即9、12、15m 跨度＞18m時，采用擴大模數(shù)60M數(shù)列，即18、24、30m2.柱距尺寸確實定 我國單層工業(yè)廠房主要采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其根本柱距為6米 為適應現(xiàn)代工業(yè)開展的需要，常采用擴大柱距，如12m，18m。擴大柱距能有效提高廠房的面積利用率，有利于大型設備的布置，并且提高廠房的通用性，加快建筑進度?！菜摹成铋g的設計 盥洗室、浴室、休息室、存衣室、衛(wèi)生間、值班室、進餐室等常用布置方式：毗連式、獨立式、內(nèi)部式二、單層廠房剖面設計〔一〕廠房的高度 指室內(nèi)地面到柱頂或下?lián)问轿菁芟孪业酌娴母叨?.無吊車廠房高度確實定主要取決于廠房內(nèi)最高的生產(chǎn)設備及安裝檢修所需的凈高考慮采光和通風的要求符合《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》的擴大模數(shù)3M數(shù)列2.有吊車廠房高度確實定 不同的吊車對廠房高度有不同影響，對于梁式、橋式吊車的廠房： 柱頂標高H=軌頂標高H1+軌頂至柱頂高度H2 軌頂標高：H1=h1+h2+h3+h4+h5

軌頂至柱頂高度：H2=h6+h7

柱頂標高H應采用3M數(shù)列H—柱頂標高，3M數(shù)列；H1—吊車軌頂標高h1—需跨越最大設備高度h2—平安距離，400～500h3—起吊的最大物件高度h4—吊索的最小高度h5—吊鉤至軌頂面的距離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距離，≥220，濕陷性黃土區(qū)≥300廠房高度對工程造價有直接的影響〔二〕室內(nèi)地坪標高 考慮到車輛運輸方便以及防止雨水侵入室內(nèi)，室內(nèi)、外地坪高差一般取150mm地形平坦地區(qū)，整個廠房地坪取一個標高坡地和山區(qū)，廠房不同跨度的地坪標高分別布置在不同的臺階，或同一跨度地坪分段布置在不同標高的臺階上〔三〕廠房的剖面形式 廠房的剖面形式與生產(chǎn)工藝、采光通風、屋面排水方式等有關(guān)〔四〕廠房的采光方式1.側(cè)面采光 側(cè)墻開窗，有單側(cè)〔a〕和雙側(cè)之分〔b，e〕2.上部采光 天窗采光，天窗形式有矩形〔d，f〕、M形〔h〕、鋸齒形〔i〕、橫向下沉式、平天窗〔g〕等3.混合采光〔c〕

第三節(jié)單層廠房定位軸線的標定 定位軸線是確定廠房主要承重構(gòu)件位置及其標志尺寸的基準線，同時也是廠房施工放線和設備定位的依據(jù)。定位軸線的劃分是在柱網(wǎng)布置的根底上進行的橫向定位軸線：垂直于廠房長度方向的定位軸線，相鄰橫向定位軸線之間的距離為柱距。縱向定位軸線：平行于廠房長度方向的定位軸線，相鄰縱向定位軸線間的距離為跨度?！惨弧硻M向定位軸線的標定 1.中間柱與橫向定位軸線的聯(lián)系 橫向定位軸線一般與中間柱的中心線重合，并且通過屋架中心線和屋面板橫向接縫。2.山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系〔1〕非承重墻：墻內(nèi)緣與橫向定位軸線重合。端部排架柱中心線自定位軸線向內(nèi)移600mm，端部柱距較中間柱距減少600mm。〔2〕承重墻：定位軸線與山墻內(nèi)緣的距離應為墻厚的一半，或按砌體塊材的類別為半塊或半塊的倍數(shù)。3.橫向伸縮縫處柱與橫向定位軸線的聯(lián)系

采用雙柱雙軸線的定位軸線劃分方法 雙軸線間加插入距A，插入距等于伸縮縫或防震縫的寬度 雙柱中心線的位置自定位軸線向兩側(cè)各移600mm〔二〕縱向定位軸線的標定 1.邊柱、外墻與縱向定位軸線的聯(lián)系 〔1〕無吊車廠房中，縱向定位軸線通過邊柱外緣和外墻內(nèi)緣〔封閉結(jié)合〕

〔2〕有吊車廠房中： ①封閉結(jié)合：吊車起重量≤200kN時，縱向定位軸線通過邊柱外緣和外墻內(nèi)緣，即屋頂和外墻之間形成封閉結(jié)合。 ②非封閉結(jié)合：吊車起重量≥300kN，車間跨度大于18m時，考慮到吊車的平安運行，將柱外緣自縱向定位軸線向外推移一段距離D〔聯(lián)系尺寸〕，即屋面板只能鋪到縱向定位軸線處，離外墻內(nèi)緣有一段空隙〔a〕封閉結(jié)合〔b〕非封閉結(jié)合2.中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系〔1〕等高跨中柱〔單柱結(jié)構(gòu)〕無伸縮縫時，縱向定位軸線與上柱中心線重合有伸縮縫時，雙軸線，插入距等于伸縮縫寬度

〔2〕上下跨中柱〔以高跨柱為基準〕無伸縮縫時〔單柱結(jié)構(gòu)〕： ①封閉結(jié)合：吊車起重量≤200kN時，縱向定位軸線通過高跨上柱外緣和外墻內(nèi)緣 ②非封閉結(jié)合：吊車起重量≥300kN，考慮到吊車的平安運行，一條定位軸線通過高跨上柱外緣和外墻內(nèi)緣，一條內(nèi)推聯(lián)系尺寸D〔即插入距A=D〕〔a〕單軸線封閉式結(jié)合〔b〕雙軸線非封閉式結(jié)合上下跨中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系〔無伸縮縫〕有伸縮縫時〔單柱或雙柱結(jié)構(gòu)，雙軸線〕： ①單柱 吊車起重量≤200kN時，不設聯(lián)系尺寸D，插入距=伸縮縫寬度 吊車起重量≥300kN時，設聯(lián)系尺寸D，插入距=伸縮縫寬度+聯(lián)系尺寸 ②雙柱：參考以上〔a〕封閉式結(jié)合〔b〕非封閉式結(jié)合上下跨中柱單柱與縱向定位軸線的聯(lián)系〔有伸縮縫〕〔a〕封閉式結(jié)合〔b〕非封閉式結(jié)合上下跨中柱雙柱與縱向定位軸線的聯(lián)系〔有伸縮縫〕〔三〕縱橫跨相交處定位軸線 各柱按前述原那么各自確定定位軸線〔a〕封閉式結(jié)合〔b〕非封閉式結(jié)合第四節(jié)多層廠房簡介一、多層廠房的特點和適用范圍〔一〕多層廠房的特點 1.占地面積小 2.外圍護面積小 3.容易滿足生產(chǎn)工藝的要求 4.增加了垂直交通設施，人、貨流組織復雜 5.結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造處理復雜〔二〕多層廠房的適用范圍 1.生產(chǎn)工藝需要垂直運輸?shù)墓I(yè)廠房 2.生產(chǎn)上需要在不同標高處作業(yè)。 3.生產(chǎn)設備、原料及產(chǎn)品的體積、重量較輕，運輸量也不大的工業(yè)廠房。 4.對生產(chǎn)環(huán)境有特殊要求的廠房二、多層廠房的平面形式1.內(nèi)廊式 適合于各工段所需面積不大，在生產(chǎn)上既需相互聯(lián)系，又不希望相互干擾的廠房。2.統(tǒng)間式中間只有承重柱，不設分隔墻。適應于各工段所需面積較大，各工序緊密聯(lián)系的廠房。3.大寬度式適用于對車間有特殊要求時，如對恒溫恒濕，潔凈無菌、通風采光等有要求的車間。4.混合式混合式布置靈活性較大，但施工和構(gòu)造處理麻煩。平、立、剖面復雜，且對抗震不利。三、多層廠房的柱網(wǎng)布置 1.內(nèi)廊式柱網(wǎng)：適用于內(nèi)廊式平面布置 2.等跨式柱網(wǎng)：適用于需要大面積布置生產(chǎn)工藝的廠房 3.對稱不等跨柱網(wǎng)：與等跨式類似 4.大跨度式柱網(wǎng)：無中間的柱子，跨度一般9m以上

四、多層廠房定位軸線的標定〔一〕砌體墻承重結(jié)構(gòu) 1.內(nèi)縱、橫墻 定位軸線一般與墻體中心線重合 2