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1、,十一 工业建筑,1.工业建筑概论,1.初步认识工业建筑的主要特点及设计任务和要求。2.区别工业建筑与民用建筑的异同。,学习目标,结合认知参观，了解工业建筑的类型特征。 通过与民用建筑的对比学习，加深对工业建筑的认识。,学习方法,在学习完“民用建筑设计”、“民用建筑构造”部分的基础上进入本章学习。学生应对建筑与建筑设计有基本的认识和设计基础。,学习进度,主要生产厂房,用于完成产品从原料到成品的加工的主要工艺过程的各类厂房,辅助生产厂房,为主要生产车间服务的各类厂房,动力用厂房,为工厂提供能源和动力的各类厂房,锅炉房,储藏类建筑,储存各种原料、半成品或成品的仓库,钢坯仓库,运输工具用房,停放、检
2、修各种运输工具的库房,冷加工厂房,在正常温湿度状况下进行生产的车间,热加工厂房,在高温或熔化状态下进行生产的车间,轧钢车间内景,轧钢预热,恒温恒湿厂房,棉织厂内景,在稳定的温湿度状态下进行生产的车间,洁净厂房,为保证产品质量，在无尘无菌，无污染的洁净状况下进行生产的车间,洁净厂房工作区,大型洁净厂房立面,单层厂房,广泛应用于机械、冶金等工业,单层厂房立面,多层厂房,用于电子、精密仪器、食品和轻工业,多层厂房立面 1,多层厂房立面 2,多层厂房立面 3,混合层数厂房,同一厂房内既有多层也有单层，单层或跨层内设置大型生产设备，多用于化工和电力工业,小 结,工业建筑是进行工业生产的房屋。工业建筑的设
3、计应满足生产工艺、建筑技术、建筑经济、卫生安全等方面的要求。生产工艺是工业建筑设计的依据。工业建筑的分类：按用途可分为主要生产厂房、辅助生产厂房、动力用厂房、储备用厂房、运输用厂房等；按层数可分为单层厂房、多层厂房以及混合层次厂房；按生产状况可分为冷加工车间、热加工车间、恒温恒湿车间、洁净车间等。,十二 单层厂房设计,1. 掌握单层厂房排架结构的构件组成。2. 认识、理解单层厂房平面、立面、剖面设计的主要内容。3. 重点掌握单层厂房采光、通风设计的基本原理。4. 重点掌握单层厂房定位轴线划分的方法。5. 初步认识单层厂房立面设计及内部空间处理的特点。,学习目标,结合认知参观，加深对单层厂房排架
4、结构组成的直观感性认识。 通过与民用建筑的对比学习，加深对单层厂房特征的认识。结合设计练习，掌握定位轴线的设计方法。在学习过程中，重点放在设计原理、构造原理的掌握上。,学习方法,在学习完“民用建筑设计”、“民用建筑构造”部分与“工业建筑概论”的基础上进入本章学习。在学习本章之前，学生应具备建筑设计、建筑制图的基础。,学习进度,1.单层厂房组成,单层厂房的构件的组成 见右图。,装配式钢筋混凝土结构,某厂房断面示例,装配式钢筋混凝土结构,厂房外观,钢结构,钢结构厂房示例,钢檩条,钢柱,钢结构厂房示例,支撑,钢结构厂房示例,2.单层厂房平面设计,职工入口,进货,参观入口,发货,常见生产工艺流程示意图
5、,单轨悬挂式吊车远景,单轨悬挂式吊车近景,吊车止动板.,梁式吊车（Q5t）,梁式吊车包括悬挂式与支承式两种类型。悬挂式是在屋顶承重结构下悬挂钢轨，钢轨布置为两行直线，在两行轨梁上设有可滑行的单梁。支承式是在排架拄上设牛腿，牛腿上设吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上设有可滑行的单梁，在滑行的单梁上装有可滑行的滑轮组，在单梁与滑轮组行走范围内均可起吊重物。梁式吊车起重量一般不超过5吨，有电动和手动两种。,1.1工业建筑的特点、分类与设计要求,梁式吊车,桥式吊车（5100t）,1.1工业建筑的特点、分类与设计要求,桥式吊车,1.1工业建筑的特点、分类与设计要求,桥式吊车,1.1工业建筑的特点、分类与设
6、计要求,桥式吊车上的小车,其它运输设备,根据需要，厂房内外还会采用火车、汽车、电瓶车、手推车、各式地面起重车、悬链、普通输送带、气垫式输送带、磁力式输送带、输送辊道、管道、输送器、进料机、升降机、提升机等等运输设备。,1.1工业建筑的特点、分类与设计要求,悬臂吊车,流水线悬吊,螺旋吊车梯,工业建筑平面形式的选择 -生产工艺流程与平面形式,三种平面形式的经济性比较：方形平面与矩形平面、L形平面相比，在面积相等的条件下，矩形、L形平面外围护结构的周长比方形平面长约25。同时，方形厂方的造价也比矩形、长条形厂房低620,平面形式不同厂房造价比（%） 注：建筑面积均为5000平方米左右,柱网示意,柱网
7、确定的原则：,柱距,跨度,柱网实例,3.剖面设计,柱顶位置,柱顶位置,厂房内部示例,柱顶位置,厂房内部示例,作业场所工作面上的采光系数标准值,注：表中所列采光系数值适用于我国类光气侯区采光系数值是根据室外临界照度为5000 x制定的。亮度对比小的、级视觉作业，其采光等级可提高一级采用。,生产车间和工作场所的采光等级举例,由于侧面采光的方向性强，故布置侧窗时要避免可能产生的遮挡：高侧窗窗台宜高于吊车梁面600mm，低侧窗窗台高度一般为工作面的高度，同时为便于开关，通常取1000mm左右。见上图。厂房纵向光线均匀性与窗间墙的宽度有关。窗间墙不宜设得太宽，通常等于或小于窗宽，必要时可作成不设窗间墙的
8、通长带形窗。,侧窗,顶部采光,矩形天窗,锯齿形天窗,横向采光窗,平天窗,积灰尘的采光带,窗地面积比,注：当级采光等级的车间采用单侧窗或、级采光等级的车间采用矩形天窗时，其采光不足的部分应照明补充。,热压值按下列公式计算：P = H( r外 r内)式中：P- 热压 (kg/平方)H - 进风口中心线至排风口中心线的垂直距离（米）r外 - 室外空气密度(kg/平方)r内 - 室内空气密度(kg/平方)该公式的物理意义是：热压值的大小与上下进排风口中心线的垂直距离和室内外空气密度差成正比。所以，在无天窗的厂房中，应尽可能提高高侧窗的位置，降低低侧窗的位置，以增加进排风口的高差。而中部侧窗可采用固定窗
9、或便于开关的中悬窗。,热压通风原理示意图,冷空气进,热空气出,炉子,房屋周围风压状况,立面,平面,进、排风口的布置 根据热压原理，热压值的大小与进、排风口的中心线距离H成正比。进风口布置得越低越好：南方炎热地区进风口低侧窗窗台标高，可以低于1M；北方寒冷地区热车间的低侧窗可分为上下两排。排风口的位置应尽可能高。见下图。,为了提高热加工车间的通风能力和便于窗扇启闭，低侧窗宜采用平开窗和立旋窗，尤其以立旋窗为最佳，因为它的开启角度可随风向来调节，能得到最大的通风量。当设有天窗时，天窗位置一般在屋脊处，且天窗宜设在散发热量较大的设备上方。见下图。外墙中间部分的侧窗，-般不按进、排风口设计，以免影响下
10、部进风口的进气量和气流速度。但应按采光窗设计，常采用固定窗或中悬窗。,下部开窗,顶部开窗,夏季使用,中部开窗,顶部开窗,冬季使用,矩形通风天窗 热车间的自然通风是在风压和热压的共同作用下进行的。其空气流动出现三种状态：,下沉式通风天窗 在屋顶结构中，部分屋面板铺在屋架上弦上，部分屋面板铺在屋架下弦上。屋架上弦与下弦之间的空间构成在任何风向下均处于负压区的排风口，这样的天窗称为下沉式通风天窗。下沉式通风天窗有三种形式：,井式通风天窗：每隔一个或几个柱距将部分屋面板搁置在屋架下弦上，形成一个个的井式天窗，处于屋顶中部的称为中井式天窗，设在边部的称为边井式天窗。 纵向下沉式通风天窗：将部分屋面板沿厂
11、房纵向搁置在屋架下弦上形成的天窗称为纵向下沉式通风天窗。它可布置在屋脊处或屋脊两侧。横向下沉式通风天窗：沿厂房横向将一个柱距内的屋面板全部搁置在屋架下弦上所形成的天窗称为横向下沉式通风天窗。这种天窗采光均匀，排气路线短，适用于对采光、通风都有要求的热车间。在东西朝向的车间中，采用横向下沉式天窗可减少直射阳光对厂房的影响。以上三种下沉式通风天窗布置的共同特点是：通风流畅，布置灵活,开敞式厂房 我国南方及长江流域一带，夏季气候都很炎热。这些地区的热加工车间，除采用通风天窗外，外墙还可以采用开敞式。所谓开敞式是指外墙不设窗扇而用挡雨板代替。开敞式厂房的优点是：1)进、排气口的气流阻力系数小，通风量大
12、；2)室内外空气交换迅速、散热快、通风降温显著；3)构造简单，造价比较低。它的缺点是：1)防寒、防雨、防风砂能力差；2)风速很大时，室内烟尘弥漫，通风不稳定。开敞式厂房适用于防寒、防雨、防风砂要求不高的车间。按照开敞式厂房的开敞部位，可分为四种形式,在设计开敞式厂房时，应根据厂房的生产特点、设备布置、当地风速、夏季主导风向、设计挡雨角等因素来确定采用哪种形式。挡雨板的出挑长度和垂直间距，应根据设计挡雨角度值来确定。挡雨板的尺寸根据所采用的建筑材料及构造方案来确定。右图中设计挡雨角是根据生产要求、雨滴大小及风速来确定的。防溅板高度一般为200mm。,墙面虚实关系a.以虚为主b.以实为主c.虚实平
13、衡,色彩应用建筑色彩受世界流行色的影响，虽然目前世界上趋向清淡或中和色，但鲜明夺目的色彩仍广泛使用。建筑中墙面、地面、天棚的色彩应根据车间性质、用途、气候条件等因素确定。 目前，工业建筑上对色彩的运用，主要有以下几个方面：红色用以表示电器、火灾的危险标志；禁止通行的通道和门；防火消防设备、高压电的室内电裸线、电器开关起动机件、防火墙上的分隔门。橙色用以表示危险标志。用于高速转动的设备、机械、车辆、电器开关柜门；也用于有毒物品及放射性物品的标志。黄色 用以表示警告的标志。用于车间吊车、吊钩、户外大型起重运输设备、翻斗车、推土机、挖掘机、电瓶车。使用中常涂刷黄色与白色、黄色与黑色相间的条纹，提示人
14、们避免碰撞。绿色是安全标志。常用于洁净车间的安全出入口的指示灯。蓝色多用于上下水道，冷藏库的门，也可用于压缩空气的管道。白色是界线的标志，用于地面分界线。,横向定位轴线,纵横跨连接处柱与定位轴线的联系,纵向定位轴线,单层工业建筑定位轴线示意,柱距,单层厂房定位轴线,横向变形缝,横向变形缝,变形缝实例,变形缝,变形缝,变形缝实例,变形缝实例,变形缝,变形缝,变形缝实例,变形缝,变形缝,变形缝实例,变形缝,变形缝双柱处理,双柱变形缝,露天跨,厂房预留扩建牛腿,1. 了解并掌握单层厂房屋面、天窗、外墙的构造原理和构造方法。2. 了解单层厂房侧窗、大门、地面、隔断等的构造原理。3. 学会绘制单层厂房的
15、细部构造大样。,学习目标,就近参观单层排架结构厂房，建立生动、直观的感性认识。 发挥空间想象能力，建立单层排架结构厂房的空间三维模型。 结合空间三维模型，认真理解课程中的构造示范详图。,学习方法,在学习完“工业建筑概论”和“单层厂房设计”的基础上，进入“单层厂房构造”部分的学习。在进入该部分内容之前，学生应了解工业建筑的基本特征、单层厂房的组成及单层厂房平、立、剖面设计，应熟练掌握单层厂房定位轴线划分的原理和方法。,学习进度,有组织排水 有组织排水是通过屋面上的天沟、雨水斗、雨水管等有组织地将雨水疏导到散水坡、雨水明沟或雨水管网。厂房屋面的有组织排水，有下列几种方式：,多脊双坡有组织内排水实例
16、,单层厂房卷材屋面的构造特点,矩形天窗内景,常用钢筋混凝土天窗架的尺寸,常用钢筋混凝土天窗架的尺寸（mm）,天窗架,天窗架,天窗扇矩形天窗设置天窗扇的作用是采光、通风和挡雨,常采用钢材制作。钢天窗扇的开启方式有两种：(1)上悬式；(2)中悬式,矩形钢天窗扇,彩钢天窗扇,水平挡雨板构造,井底板井底板的布置方法有两种：横向布置和纵向布置。,窗扇设置有采暖要求的厂房，需在井口处设窗扇。窗扇的布置有垂直口设窗扇和水平口设窗扇两种形式。,排水设施井式天窗的排水处理较复杂。排水方式主要有以下几种：,屋架选择屋架形式影响井式天窗的布置和构造。梯形屋架与拱形、折线形屋架比较，技术经济指标较差，但由于梯形屋架上
17、下弦之间空间较大，而且屋架端部较高，适于跨边布置井式天窗。目前采用梯形屋架布置井式天窗占70。拱形或折线形屋架因端部较低，只适于跨中布置井式天窗。屋架下弦要搁置井底檩条或井底板，宜采用双竖杆屋架，无竖杆屋架或全竖杆屋架。双竖杆屋架在竖杆之间搁置檩条，设计和施工时均应注意控制构件尺寸，以免造成安装困难。无竖杆屋架搭放檩条方便，但扩大了上弦节间尺寸。全竖杆拱形屋架适用于跨中布置天窗，井底板可直接放在屋架下弦上，也适于垂直口设窗扇。可用于井式天窗的屋架类型参见下图所示。,采光天窗,横向采光带,屋顶采光带,自承重墙,山墙抗风柱,山墙圈梁布置,石棉水泥波瓦、塑料外墙板、金属外墙板等轻质板材,镀锌铁板外墙
18、构造2,镀锌铁板外墙构造1,采光山墙板构造,采光墙板,采光山墙,开敞式外墙构造,侧窗构造,特殊窗,一般大门的构造,钢木推拉大门,卷帘门,特殊要求的门,防火门：防火门用于加工易燃品的车间或仓库。根据耐火等级的要求选用。,防火门,4）细部构造,地面垫层选择,厂房地面通道,设置轨道的地面,设备基础,火车轨道地面,作业平台梯是供工人上下操作平台或跨越生产设备的交通联系构件，作业钢梯的形式见作业梯的形式图所示。,吊车梯是为吊车司机上下吊车而设，见吊车梯的形式及连结图所示。,消防检修梯多设置在山墙上，也可设置在纵墙上，它的形式有直梯，也有斜梯。见消防梯的检修图所示,（2）走道板走道板又称安全走道板，是为维
19、修吊车轨道及检修吊车而设。见安全走道板图所示。（3）隔断,隔断,1.了解多层厂房的特点、适用范围及常用结构类型。2. 了解并掌握多层厂房平面设计、剖面设计和立面造型设计的基础原理。3. 了解几类有特殊要求厂房的设计基本特点。,学习目标,就近参观、认知、了解各类多层厂房，建立初步的感性认识。 结合课程中的文字和图形，认真研习，在理解的基础上掌握所学内容。将多层厂房同单层厂房进行比较，了解二者的异同，从而加深理解。,学习方法,在学习“民用建筑设计”、“民用建筑构造”和“工业建筑概论”的基础上，进入“多层厂房设计”部分的学习。,学习进度,通用厂房实例,生产区,生活间、行政办公,混合结构,钢筋混凝土结
20、构,自上而下式,自下而上式,上下往复式,2)人、货流组织方式 人、货流同门进出 ，见楼、电梯同门进出布置方式图所示。特点：人、货同门进出，平行前进，互不交叉，直接通畅。人、货流分门进出，见楼、电梯分门进出布置方式图所示。特点：人、货流线分工明确，互不交叉，互不干扰。,布置在车间端部生活间布置在车间端部见下图所示，这种布置不影响车间的采光、通风，能保证生产面积集中，工艺布置灵活。但对厂房的纵向扩建有一定限制，由于生活间布置在一端，当厂房较长时，生活间到车间的另一端距离就太远，造成使用上不方便。为此，在车间的两端都需要设置生活间。,布置在车间中部生活间布置在车间中部见下图所示，这种布置可避免位于端
21、部的缺点，与厂房两端距离都不太远，使用方便，还可将生活间与垂直交通枢纽组合在一起，但应注意不影响工艺布置和妨碍厂房的采光、通风。,生产车间与生活间层高关系当生产车间的层高低于3.6米时，将生活间布置在主体建筑内是合理的，有利于车间与生活间的联系，使用方便，结构施工简单，设计时采用这种布置方式较多。在生产车间的层高大于4.2米时，生活间应与车间采用不同层高，否则会造成空间上的浪费。降低生活间层高有利于增加生活间面积，充分合理的利用建筑空间。此时生活间的层高可采用2.8-3.2米，以能满足采光、通风要求为准。但此种布置的缺点是剖面较复杂，会增加结构、施工的复杂性。见右图所示。,布置在车间的侧墙外生
22、活间布置在车间的侧墙外见下图所示，将生活间布置在车间纵向外墙的一侧，这样，可将生活间布置在比较适中的位置，车间的纵向发展，不受生活间的制约，但生活间与车间的连接处，会影响车间部分采光与通风，占地面积也较大。,房间组合非通过式特点：对人流活动不进行严格控制的房间组合方式。适用于：对生产环境清洁度要求不严的一般生产车间，如服装厂的缝制车间，玻璃器皿厂的磨花车间等。通过式特点：对人流活动要进行严格控制的房间组合方式。见下图。适用于：对生产环境清洁度要求严格的空调车间，超净车间，无菌车间等，如光学仪器厂的光学车间，电视机厂的显象管车间等。,布置在车间端部生活间布置在车间端部见下图所示，这种布置不影响车
23、间的采光、通风，能保证生产面积集中，工艺布置灵活。但对厂房的纵向扩建有一定限制，由于生活间布置在一端，当厂房较长时，生活间到车间的另一端距离就太远，造成使用上不方便。为此，在车间的两端都需要设置生活间。,布置在车间中部生活间布置在车间中部见下图所示，这种布置可避免位于端部的缺点，与厂房两端距离都不太远，使用方便，还可将生活间与垂直交通枢纽组合在一起，但应注意不影响工艺布置和妨碍厂房的采光、通风。,生产车间与生活间层高关系当生产车间的层高低于3.6米时，将生活间布置在主体建筑内是合理的，有利于车间与生活间的联系，使用方便，结构施工简单，设计时采用这种布置方式较多。在生产车间的层高大于4.2米时，
24、生活间应与车间采用不同层高，否则会造成空间上的浪费。降低生活间层高有利于增加生活间面积，充分合理的利用建筑空间。此时生活间的层高可采用2.8-3.2米，以能满足采光、通风要求为准。但此种布置的缺点是剖面较复杂，会增加结构、施工的复杂性。,布置在车间的山墙外生活间布置在车间的山墙外见下图所示，生活间紧靠车间的山墙一端，与生产车间并排布置，不影响车间的采光、通风、占地面积较省，但服务半径受到限制，车间的纵向发展要受到影响。,布置在车间的侧墙外生活间布置在车间的侧墙外见下图所示，将生活间布置在车间纵向外墙的一侧，这样，可将生活间布置在比较适中的位置，车间的纵向发展，不受生活间的制约，但生活间与车间的
25、连接处，会影响车间部分采光与通风，占地面积也较大。,房间组合非通过式特点：对人流活动不进行严格控制的房间组合方式。适用于：对生产环境清洁度要求不严的一般生产车间，如服装厂的缝制车间，玻璃器皿厂的磨花车间等。通过式特点：对人流活动要进行严格控制的房间组合方式。见下图。适用于：对生产环境清洁度要求严格的空调车间，超净车间，无菌车间等，如光学仪器厂的光学车间，电视机厂的显象管车间等。,层数的确定,层高的确定,层高与采光、通风的关系,层高与室内空间比例关系,4.多层厂房立面设计,进行多层厂房立面处理时，可借鉴单层厂房立面处理和多层民用建筑的处理，使厂房的外观形象和生产使用功能、物质技术应用达到有机的统
26、-，给人以简洁、朴素、明朗、大方又富有变化的感觉。,多层厂房体型组合,多层厂房墙面处理,多层厂房入口处理,多层厂房,一般情况下，辅助部分体量一般都小于生产部分，它可组合在生产体量之内，又可突出于生产部分之外，这两种体量配合得当，可起到丰富厂房造型作用。,多层厂房交通运输部分，常将楼梯、电梯或提升设备组合在一起，故在立面上往往都高于主要生产部分，在构图上与主要生产部分形成强烈的横竖对比，使厂房造型富有变化。,某多层厂房侧里面,入口处理,人流入口,在立面设计时应作适当的处理。因为使人流出入口重点突出，不仅在使用中易于发现，而且它对丰富整个厂房立面造型会起到画龙点睛的作用。,突出入口,最常用的处理方法是，根据平面布置，结合门厅、门廊及厂房体量大小，采用门斗、雨棚、花格、花台等来丰富主要出入口。,也可把垂直交通枢纽和主要出入口组合在一起，在立面作竖向处理，使之与水平划分的厂房立面形成鲜明对比，以达到突出主要入口，使整个立面获得生动、活泼又富于变化的目的。,洁净厂房空调管道,1.1工业建筑的特点、分类与设计要求,洁净厂房黄区,THE END THANKS,
