房屋建筑学G(工业建筑设计)

十一工业建筑概论工业建筑的特点及分类工业建筑设计的任务及要求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1.概论现代工业建筑体系的发展已有二百多年的历史，显示出自己独有的特征和建筑风格。法国.巴黎.机械馆（19世纪初）工业建筑与民用建筑比较：共同点：设计原则、建筑技术及建筑材料等方面。不同点：由于生产工艺不同、技术要求高对建筑平面空间布局、建筑构造、建筑结构及施工等，有很大影响。2.工业建筑的特点和分类·工业建筑的特点①.必须紧密结合生产。②.生产工艺不同的厂房具有不同的特征。③.采光、通风、屋面排水及构造处理较复杂。·工业建筑的分类①.按用途：主要生产厂房；辅助生产厂房；动力用厂房；储存用房屋；运输用房屋；其它。②.按层数：单层厂房；多层厂房；混合层次厂房。见下图③.按生产状况：冷加工车间；热加工车间；恒温恒湿车间；洁净车间；其它。多层厂房热电厂化工车间混合层次厂房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3.工业建筑设计的任务及要求·工业建筑的任务根据生产工艺，设计厂房的平面形状、柱网尺寸、剖面形式、建筑体型；合理选择结构方案和围护结构的类型，进行细部构造设计；协调建筑、结构、水、暖、电、气、通风等各工种；正确贯彻坚固适用、经济合理、技术先进的原则。·工业建筑设计应满足的要求(1)生产工艺(2)建筑技术：①.坚固性、耐久性应符合建筑的使用年限。②.应具有通用性和改建、扩建的可能性。③.应遵守《厂房建筑模数协调标准》及《建筑模数协调统一标准》。(3)建筑经济①.在可能的条件下，多采用联合厂房。②.合理确定建筑的层数（单层或多层厂房）。③.合理减少结构面积，提高使用面积。④.合理降低建筑材料的消耗。⑤.优先采用先进的、配套的结构体系及工业化施工方法。(4)卫生、安全①.应有充足的采光条件及通风措施。②.有效排除生产余热、废气及有害气体。③.采取相应的净化、隔离、消声、隔声等措施。④.美化室内外环境。小结工业建筑是进行工业生产的房屋。工业建筑的设计应满足生产工艺、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。学习进度单层厂房的房屋组成单层厂房的构件组成1.单层厂房组成·单层厂房的房屋的组成①生产工段(也称生产工部)②辅助工段③库房部分④行政办公生活用房每一幢厂房的组成应根据生产的性质、规模、总平面布置等因素来确定。单层厂房的构件的组成见右图。①承重结构a.横向排架：基础、柱、屋架（或屋面梁）b.纵向联系构件：基础梁、连系梁、圈梁、吊车梁等。c.支撑系统：屋架支撑、柱间支撑等。②围护结构:外墙、屋顶、地面、门窗、天窗等。③其他:隔断、作业梯、检修梯等。天窗屋面板天窗扇天窗梯消防及屋面检修梯天窗架屋面大梁吊车梁坡道门洞窗洞散水基础梁连系梁围梁外墙压顶板屋面板边列柱中列柱地面中列柱基础重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制装配式钢筋混凝土排架结构的单层厂房构建组成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屋架支撑柱间支撑总平面对平面设计的影响平面设计与生产工艺的关系平面设计与运输设备的关系单层厂房常用平面形式单层厂房柱网选择厂房生活间设计2.单层厂房平面设计·总平面对平面设计的影响一般工厂主要是由建筑物和构筑物所组成。工厂总平面设计常是根据全厂的生产工艺流程、交通运输、卫生、防火、气象、地形、地质以及建筑群体艺术等条件，确定这些建筑物与构筑物之间的位置关系；合理的组织人流、货流，避免交叉和迂回；布置各种工程管线;进行厂区竖向设计及绿化、美化布置等。见下图。①厂区人流、货流组织对平面设计的影响②地形的影响:地形对厂房平面形式有直接影响。只要工艺条件允许，为了节约投资，厂房平面形式，应根据地形条件作适当的调整，使之与地形相适应。见图[铸工车间横剖面]。③气象条件的影响：主要影响因素有两个：一是日照，二是风向。理想的朝向应该是：夏季室内不受阳光照射，又要易于进风，有良好的自然通风条件。5某机械厂总平面布置图17-火车货运出入口；18-厂区大门人流出入口；19-车间生活间；20-露天堆场；21-烟囱9-锅炉房；10-煤气发生站；11-氧气站；12-压缩空气站；13-食堂；14-长部办公室；15-车库；16-汽车货运出入口；1-辅助车间；2-装配车间；3-机械加工车间；4-冲压车间；5-铸工车间；6-锻工车间；7-总仓库；8-木工车间；87920211051612111915641932191911413181716北重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制5某机械厂总平面布置图17-火车货运出入口；18-厂区大门人流出入口；19-车间生活间；20-露天堆场；21-烟囱9-锅炉房；10-煤气发生站；11-氧气站；12-压缩空气站；13-食堂；14-长部办公室；15-车库；16-汽车货运出入口；1-辅助车间；2-装配车间；3-机械加工车间；4-冲压车间；5-铸工车间；6-锻工车间；7-总仓库；8-木工车间；87920211051612111915641932191911413181716北重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制职工入口进货参观入口发货在工艺允许时，厂房还可跨等高线布置在阶梯形台地上。这样既能减少挖填土方量，又能适应利用物料自重进行运输的生产需要。天窗熔化炉挡风板造型部熔化部炉料滑槽挡土墙铸铁车间横剖面图重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制·平面设计与生产工艺生产工艺是工业建筑设计的重要依据之一。①生产工艺流程的影响生产工艺流程是指某一产品的加工制作过程，即由原材料按生产要求的程序，逐步通过生产设备及技术手段进行加工生产，并制成半成品或成品的全部过程。单层厂房里，工艺流程基本上是通过水平生产运输来实现的。平面设计必须满足工艺流程及布置要求，使生产线路短捷、不交叉、少迂回，并具有变更布置的灵活性。例：机械工厂的金工装配车间②生产状况的影响：不同性质的厂房，在生产操作时会出现不同的生产状况。③生产设备布置的影响：生产设备的大小和布置方式直接影响到厂房的平面布局、跨度大小和跨间数，同时也影响到大门尺寸和柱距尺寸等。·生产工艺生产工艺是工业建筑设计的重要依据之一。民用建筑的平面及空间组合设计，主要是根据建筑物使用功能的要求进行的；而单层厂房平面及空间组合设计，则是在工艺设计及工艺布置的基础上进行的。生产工艺流程是指某一产品的加工制作过程，即由原材料按生产要求的程序，逐步通过生产设备及技术手段进行加工生产，并制成半成品或成品的全部过程。一个完整的工艺平面图，主要包括下面五个内容：1)根据生产的规模、性质、产品规格等确定的生产工艺流程；2)选择和布置生产设备和起重运输设备；3)划分车间内部各生产工段及其所占面积；4)初步拟定厂房的跨间数、跨度和长度；5)提出生产对建筑设计的要求，如采光、通风、防震、防尘、防辐射等。·以机械工厂的金工装配车间为例，介绍平面组合与生产工艺的关系金工装配车间的工艺流程见右图。根据工艺要求，金工装配车间一般包括机械加工和装配两个主要生产工段。机械加工工段：对铸、锻件等金属毛坯进行车、铣、刨、镗、钻、磨等加工过程，使成为机器产品中的零件(如齿轮和轴等)。装配工段：将机械加工工段已加工好的零件按一定生产程序装配成部件(如发动机等)；或进一步将零、部件进行总的装配成为机械产品(如汽车和拖拉机等)。机械加工和装配工段一般有如下三种组合方式：毛坯机械加工热处理检验中间仓库部件装配总装配检验试验油漆包装出厂金属加工装配车间工艺流程图重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制机械加工总装配试验毛坯库中间库直线布置重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制机械加工总装配试验毛坯库中间库重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制平行布置加工毛坯库中间库机械(大件)总装配重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制垂直布置毛坯机械加工热处理检验中间仓库部件装配总装配检验试验油漆包装出厂金属加工装配车间工艺流程图重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制例：见图[机械加工装配车间的生产工艺流程]及[根据生产工艺流程平面图而设计的建筑平面图]。试车台堆放场地机械加工部装配工部堆场消防检修梯铁轨盥洗台堆场123456789101112131415161718192012ABCDE消防检修梯65C+18X6000=10800+301--高压配电；2--分配间；3--油漆调配；4--水压试验；5--工具分发室；6--中间仓库Q=50t/10tL=22.5MQ=20t/5tL=22.5mH=8.4mQ=15t/3tL=16.5mH=6.6mQ=10tL=16.5mQ=2tL=5mQ=5tL=16.5mH=6.6mQ=5tL=16.5m34机械加工装配车间平面图原材料原材料中件加工大件加工小件加工堆场仓库部件总装配检验油漆堆放装配试验包装机械加工装配车间生产工艺流程重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制试车台堆放场地机械加工部装配工部堆场消防检修梯铁轨盥洗台堆场123456789101112131415161718192012ABCDE消防检修梯65C+18X6000=10800+301--高压配电；2--分配间；3--油漆调配；4--水压试验；5--工具分发室；6--中间仓库Q=50t/10tL=22.5MQ=20t/5tL=22.5mH=8.4mQ=15t/3tL=16.5mH=6.6mQ=10tL=16.5mQ=2tL=5mQ=5tL=16.5mH=6.6mQ=5tL=16.5m34机械加工装配车间平面图原材料原材料中件加工大件加工小件加工堆场仓库部件总装配检验油漆堆放装配试验包装机械加工装配车间生产工艺流程重庆大学建筑城规学院建筑技术研究所绘制常见生产工艺流程示意图·平面设计与运输设备的关系①起重运输设备的类型吊车其它运输设备轻型吊车（Q≤5t）梁式吊车（Q≤5t）桥式吊车（5～100t）地面轨道交通