第21章 工业建筑概论

第三篇工业建筑设计

第21章概论本章提要工业建筑的特点、分类及结构组成工业建筑设计应考虑的因素厂房内部的起重运输设备21.1工业建筑的特点、分类及结构组成一、工业建筑的特点工业建筑是指用于从事工业生产的各种房屋（一般称厂房）。它与民用建筑一样，要体现适用、安全、经济、美观的方针；在设计原则、建筑用料和建筑技术等方面，两者也有许多共同之处。但由于生产工艺复杂多样，在设计配合、使用要求、室内采光、屋面排水及建筑构造等方面，工业建筑又具有如下特点：21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（1）厂房应满足生产工艺的要求（2）厂房内部有较大的敞通空间（3）厂房的结构、构造复杂，技术要求高（4）厂房多采用大型的承重骨架结构21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（1）厂房应满足生产工艺的要求厂房的建筑设计是在工艺设计人员提出的工艺设计图的基础上进行的，建筑设计在适应生产工艺要求的前提下，应为工人创造良好的生产环境并使厂房满足适用、安全、经济和美观的要求。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（2）厂房内部有较大的敞通空间由于厂房中的生产设备多，体量大，各部分生产联系密切，并有多种起重运输设备通行，致使厂房内部具有较大的敞通空间。例如，有桥式吊车的厂房，室内净高一般均在8m以上；有6000t以上水压机的锻压车间，室内净空可超过20m；厂房长度一般在数十米以上，有些大型轧钢厂，其长度可多达数百米甚至超过千米。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（3）厂房的结构、构造复杂，技术要求高当厂房宽度较大时，特别是多跨厂房，为满足室内采光、通风的需要，屋顶上往往设有天窗；为了屋面防水、排水的需要，还应设置屋面排水系统（天沟及水落管）。这些设施均使屋顶构造复杂。由于设有天窗，室内大都无天棚，屋顶承重结构袒露于室内。

21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（4）厂房多采用大型的承重骨架结构在单层厂房中，由于跨度大，屋顶及吊车荷载较重，多采用钢筋混凝土排架结构承重。在多层厂房中，由于楼面荷载较大，广泛采用钢筋混凝土骨架承重。对于特别高大的厂房，或有重型吊车的厂房，或高温厂房，或地震烈度较高地区的厂房，宜采用钢骨架承重。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成二、单层工业建筑的分类（一）按厂房用途分（1）主要生产厂房（2）辅助生产厂房（3）动力用厂房（4）储藏用建筑（5）运输用建筑21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（1）主要生产厂房用于完成主要产品从原料到成品的生产工艺过程的各类厂房。例如机械厂的铸造、锻造、热处理、铆焊、冲压、机加工和装配车间。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（2）辅助生产厂房为主要生产车间服务的各类厂房。如机修和工具等车间。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（3）动力用厂房为工厂生产提供能源的各类厂房。如发电站、锅炉房、煤气站等。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（4）储藏用建筑储存各种原料、半成品或成品的仓库。如金属材料库、辅助材料库、油料库、零件库、成品库等。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（5）运输用建筑停放、检修各种运输工具的库房。如汽车库和电瓶车库等。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成

（二）按厂房生产状况分（1）冷加工车间（2）热加工车间（3）恒温恒湿车间（4）洁净车间21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（1）冷加工车间在正常温湿度状态下进行生产的车间。如机加工、装配等车间。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（2）热加工车间在高温、红热或材料熔化状态下进行生产的车间。或在生产中将产生大量的热量及有害气体、烟尘的车间。如冶炼、铸造、轧钢和锻造等车间。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（3）恒温恒湿车间在稳定的温湿状态下进行生产的车间。如纺织车间和精密仪器等车间。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（4）洁净车间洁净车间，为保证产品质量，在无尘无菌，无污染的高度洁净状况下进行生产的车间。如集成电路车间、医药工业的一些车间等。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（三）按厂房层数分（1）单层厂房（2）多层厂房（3）层次混合厂房21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（1）单层厂房单层厂房广泛地应用于各种工业企业，约占工业建筑总量的75%左右。它对具有大型生产设备、振动设备、地沟、地坑或重型起重运输设备的生产有较大的适应性。如冶金、机械制造等工业部门。单层厂房便于沿地面水平方向组织生产工艺流程，布置生产设备，生产设备和重型加工件荷载直接传给地基。也便于工艺改革。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成单层厂房按跨数的多少有单跨与多跨之分。多跨大面积厂房在实践中采用的较多，其面积可达数万m2。图13-1单跨用的较少。但有的生产车间，如飞机装配车间和飞机库常采用跨度很大（36～100m）的单跨厂房。单层厂房占地面积大，围护结构面积多（特别是屋顶面积多），各种工程技术管道较长，维护管理费高。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成

（2）多层厂房多层厂房对于垂直方向组织生产及工艺流程的生产企业（如面粉厂）和设备及产品较轻的企业具有较大的适应性，多用于轻工、食品、电子仪表等工业部门。图13-2因它占地面积少，也适用于在用地紧张的城市建厂及老厂改建。在城市中修建多层厂房，还易于适应城市规划和建筑布局的要求。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（3）层次混合厂房混合层次厂房，既有单层跨又有多层跨的厂房。图13-321.1工业建筑的特点、分类及结构组成三、单层厂房的结构组成

单层厂房结构支承方式可分以下两大类：承重墙结构骨架结构图13-421.1工业建筑的特点、分类及结构组成骨架结构:骨架结构按材料可分为：

（1）砖石混合结构（2）钢筋砼结构（3）钢结构选择时应根据厂房的用途、规模、生产工艺、起重运输设备、施工条件和材料供应情况等因素，综合分析确定。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（1）砖石混合结构

它由砖柱和钢筋混凝土屋架或层面大梁组成，也有砖柱和木屋架或轻钢或组合屋架组成的。图13-5混合结构构造简单，但承载能力及抗地震和振动性能较差，故仅用于吊车起重量不超过5t、跨度不大于15m的小型厂房。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（2）钢筋砼结构这种结构坚固耐久，可预制装配，与钢结构相比可节约钢材，造价较低，故在国内外的单层厂房中，得到了广泛的应用。

图13-4但其自重大，抗地震性能不如钢结构。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成表13-1为钢筋砼屋架的一般形式及应用范围。图13-6为几种常用的预制钢筋砼柱子的形式。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成（3）钢结构它的主要承重构件全部用钢材做成。这种结构抗地震和振动性能好，构件较轻（与钢筋混凝土比），施工速度快，除用于吊车荷载重、高温或振动大的车间以外，对于要求建设速度快、早投产早受益的工业厂房，也可采用钢结构。图13-721.1工业建筑的特点、分类及结构组成目前，随着我国钢产量稳步增长，可能有越来越多的厂房采用钢结构，尤其是国家重点建设项目和合资项目等。但钢结构易锈蚀，耐火性能差，使用时应采取相应的防护措施。21.1工业建筑的特点、分类及结构组成单层厂房承重结构除上述外，屋顶结构尚可用折板、壳体及网架等空间结构。它们的共同优点是传力受力合理，较充分地发挥了材料的力学性能，空间刚度好，抗震性能较强。其缺点是施工复杂，现场作业量大，工期长。图13-821.1工业建筑的特点、分类及结构组成此外还有门架、T形板等结构。门架相当于柱子与梁结合的构件。T形板用作垂直时相当于墙柱结合构件，用作屋顶时相当于梁板结合构件。它们的共同特点是构件类型少、省材料。目前在我国采用者均为小型的厂房，有的正积极试点、总结、推广。图13-921.2工业建筑设计应考虑的因素工业建筑设计应考虑的因素

一、满足生产工艺要求二、创造良好的生产环境三、满足有关技术要求四、要有良好的综合效益五、建筑美观要求21.3厂房内部的起重运输设备

为运送原料、半成品和成品，检修安装设备，厂房内需设置适用的起重运输设备。其中各种吊车对厂房的设计影响最大，必须有所了解吊车的规格和特点。21.3厂房内部的起重运输设备常用吊车有以下几种：一、单轨悬挂式吊车二、梁式吊车三、桥式吊