第18章工業(yè)建筑概論

1、第18章工業(yè)建筑概論【教學(xué)目的】了解工業(yè)建筑的分類、了解工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)要求、了解廠房?jī)?nèi)部常采用的運(yùn)輸設(shè)備。【教學(xué)要求】通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠：1. 了解工業(yè)建筑的分類，特別是按生產(chǎn)狀況分類。2. 了解工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)要求3. 了解廠房?jī)?nèi)部常采用的運(yùn)輸設(shè)備，特別是各類吊車的特點(diǎn)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)】本章重點(diǎn)是工業(yè)建筑按生產(chǎn)狀況分類及常見(jiàn)吊車的特點(diǎn)?！局匾R(shí)點(diǎn)】工業(yè)建筑按生產(chǎn)狀況分類什么是工業(yè)建筑？哪些房屋屬于工業(yè)建筑？可以這樣說(shuō)：用以從事工業(yè)生產(chǎn)的各種房屋就是工業(yè)建筑，也叫廠房或廠房建筑。由于也是建筑，所以它和民用建筑在設(shè)計(jì)原則、 建筑材料、建筑技術(shù)等方面有很多共同之處。但由于是工業(yè)建筑，是為工

2、業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的， 所以它在總體布局、人流、物流的組織、廠房?jī)?nèi)部空間、建筑形象設(shè)計(jì)等方面與民用建筑 有所不同，具有自身的特點(diǎn)。工業(yè)建筑必須滿足工藝流程的要求，安全生產(chǎn)的要求，企業(yè) 才能有好的經(jīng)濟(jì)效益。18.1工業(yè)建筑的分類工業(yè)生產(chǎn)的類別繁多，產(chǎn)品種類不計(jì)其數(shù)。為了生產(chǎn)出各種不同類型的產(chǎn)品就有各種 不同的工廠，如生產(chǎn)電視機(jī)的工廠，生產(chǎn)各種筆的工廠。紡織部門的工廠，為了生產(chǎn)出各 種質(zhì)地、品種的衣料，就有毛紡廠、麻紡廠、棉紡廠、絲紡廠、印染廠，還有尼龍廠、維 尼綸廠等等。一個(gè)工廠往往不是只有一幢廠房，很多工業(yè)產(chǎn)品也不是在一幢廠房里就能生 產(chǎn)出來(lái)的。由于生產(chǎn)的內(nèi)容不同，生產(chǎn)的性質(zhì)不同，對(duì)廠房建筑的要求也就

3、各不相同。為 了了解各種廠房建筑的特征，掌握廠房建筑的設(shè)計(jì)規(guī)律，就需要對(duì)廠房建筑進(jìn)行分類，通 常是按廠房的用途、層數(shù)和廠房?jī)?nèi)部的生產(chǎn)狀況進(jìn)行分類。按用途分類一個(gè)工廠、一個(gè)企業(yè)往往有多幢廠房建筑，根據(jù)廠房用途的不同可分為：1主要生產(chǎn)廠房主要生產(chǎn)廠房，是指直接加工、裝配產(chǎn)品所使用的廠房建筑。如鑄工、鍛工、沖壓、 機(jī)械加工、裝配等車間所使用的廠房就是主要生產(chǎn)廠房。在這些廠房里常布置有較多較大 型的生產(chǎn)運(yùn)輸設(shè)備，所占的建筑面積較大，職工人數(shù)也較多。2. 輔助生產(chǎn)廠房輔助生產(chǎn)廠房，是指不直接加工產(chǎn)品，只是為主要生產(chǎn)廠房服務(wù)的廠房建筑。如機(jī)修、工具等車間所使用的廠房建筑。3. 動(dòng)力用廠房動(dòng)力用廠房，是為全

4、廠生產(chǎn)提供能源所使用的建筑。如鍋爐房、煤氣發(fā)生站、氧氣站、壓液站等。4. 倉(cāng)儲(chǔ)建筑倉(cāng)儲(chǔ)建筑是用于存放各種材料、原料、半成品、成品的各種倉(cāng)庫(kù)。如成品庫(kù)、總倉(cāng)庫(kù)、冷凍庫(kù)、糧倉(cāng)等等。這類建筑應(yīng)結(jié)合儲(chǔ)藏物品的不同，相應(yīng)滿足其防火、防潮、防爆、防 腐蝕、溫濕度條件等要求。5. 運(yùn)輸工具用建筑用于停放、檢修各種運(yùn)輸工具的建筑，如汽車庫(kù)、電瓶車庫(kù)等。對(duì)于一個(gè)工廠來(lái)說(shuō)，除了以上直接用于工業(yè)生產(chǎn)和為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的建筑外，還有諸 如辦公樓、食堂、保健站等民用建筑。按層數(shù)分類:1. 單層廠房圖18-1單層廠房只有一層的廠房叫單層廠房，如圖18-1。單層廠房廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械制造、紡織等工業(yè)部門。這種廠房便于水平方

5、向組織工藝流程，既適于組織較小空間小型產(chǎn)品的生產(chǎn), 更適于組織大空間大型笨重產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工。單層廠房有很多特點(diǎn):第一，平面面積大，可以連成片的修建，面積可達(dá)上萬(wàn)平方米甚至十幾萬(wàn)平方米，內(nèi) 部可采用各種吊車、汽車、鏟車、火車等等運(yùn)輸設(shè)備。第二，地面可承受較大的荷載，可比較自由地構(gòu)筑地坑、地溝等地下設(shè)施。第三，內(nèi)部空間大，廠房高度可達(dá)五六十米，甚至可以設(shè)置幾層吊車。 第四，廠房結(jié)構(gòu)承載能力大，當(dāng)采用橋式吊車時(shí)，吊車的起重量可達(dá)到幾百噸。第五，為了解決廠房?jī)?nèi)部的采光和通風(fēng)，屋頂設(shè)有各種類型的天窗，這使建筑構(gòu)造處理比較復(fù)雜。第六，由于內(nèi)部空間大，不利于采暖和機(jī)械通風(fēng)。 單層廠房在整個(gè)工業(yè)建筑中占有較

6、大的比重。圖18-2多層廠房2多層廠房 兩層和兩層以 上的廠房，叫多層廠 房，如圖18-2。多適 用于食品工業(yè)、電子 工業(yè)、精密儀器儀表 工業(yè)，輕紡工業(yè)等等。 這些工業(yè)部門的生產(chǎn) 設(shè)備及產(chǎn)品比較輕、 比較小，生產(chǎn)工藝流 程既可水平組織，也 可垂直組織。多層廠房有以下特點(diǎn):第一，多層廠 房特別適宜于生產(chǎn) 上需要采用垂直運(yùn) 輸?shù)钠髽I(yè)。第二，采用多 層廠房，外圍護(hù)結(jié) 構(gòu)面積較小，對(duì)于 生產(chǎn)中有一些特殊 要求的廠房，容易 保證。如要求一定 溫度、濕度和潔凈 度的廠房。第三，多層廠 房較單層廠房節(jié)約用地，這一優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。第四，采用多層廠房也縮短了室外各種管線、道路、圍墻等設(shè)施，因此也是比較經(jīng)濟(jì)的。第

7、五，多層廠房屋面面積小，一般沒(méi)有天窗，構(gòu)造較單層廠房簡(jiǎn)單。第六，柱網(wǎng)尺寸較單層小，因此工藝布置靈活性也較小。廠房?jī)?nèi)天然采光上僅依靠側(cè) 窗，對(duì)廠房進(jìn)深限制較大，當(dāng)廠房進(jìn)深過(guò)大時(shí)，廠房中央的光線較喑。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，多層廠房的應(yīng)用越來(lái)越廣泛了。3層數(shù)混合的廠房層數(shù)混合的廠房是指一幢廠房既有單層部分也有多層部分，如圖18-3。一般是將高大 的設(shè)備布置在單層內(nèi)，將設(shè)備和產(chǎn)品較輕、較小的布置在多層部分。按生產(chǎn)狀況分：1. 熱加工車間生產(chǎn)過(guò)程中加工件處于熾熱狀態(tài)或在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)散發(fā)出大量的熱量、煙塵和有毒氣體的車間，屬于熱加工車間。如煉鋼車間、鑄鋼車間、鑄鐵車間，這類型的車間主要須解 決散熱

8、、通風(fēng)的問(wèn)題，這就要求從建筑設(shè)計(jì)上創(chuàng)造條件，使廠房?jī)?nèi)的熱量、煙塵盡快排出。2. 冷加工車間冷加工車間是相對(duì)于熱加工車間而言的。是指在常溫下進(jìn)行生產(chǎn)的車間，即加工件不 是處于熾熱狀態(tài)。在生產(chǎn)過(guò)程中也沒(méi)有大量的余熱量和煙塵產(chǎn)生。3. 空調(diào)車間為了保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，要求生產(chǎn)的環(huán)境要保持一定的溫度、濕 度的車間稱為空調(diào)車間。這樣的車間是通過(guò)機(jī)械送風(fēng)的方式來(lái)保證室內(nèi)的溫、濕度的。車 間內(nèi)設(shè)有送、回風(fēng)管道，送風(fēng)口和回風(fēng)口。對(duì)溫、濕度要求的嚴(yán)格程度取決于生產(chǎn)的精密 程度。通常把要求控制溫、濕度的車間也叫做恒溫恒濕車間。4. 潔凈車間一些產(chǎn)品的生產(chǎn)，要求生產(chǎn)的環(huán)境保持一定的潔凈度。對(duì)潔凈度要

9、求嚴(yán)格的車間，是以空氣中所含灰塵的粒徑和顆粒數(shù)來(lái)控制的，如集成電路車間，如果在生產(chǎn)的過(guò)程中，工 作表面沾染了灰塵就會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命，甚至造成廢品。還有一些潔凈要求特別嚴(yán) 格的車間，不僅要求控制室內(nèi)的含塵濃度，還需控制室內(nèi)微生物的生長(zhǎng)，如食品工業(yè)、醫(yī) 藥工業(yè)中的一些生產(chǎn)車間。18.2工業(yè)建筑設(shè)計(jì)要求滿足生產(chǎn)工藝的要求廠房修建的目的在于為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，因此，必須滿足生產(chǎn)工藝的要求。所謂生產(chǎn)工 藝是指產(chǎn)品的加工路線，機(jī)器設(shè)備和起重運(yùn)輸設(shè)備的安裝、操作和檢修等等。廠房的設(shè)計(jì) 應(yīng)從平面到空間對(duì)生產(chǎn)工藝提出的要求給予滿足，還要從采光、通風(fēng)、溫度、濕度等方面 滿足生產(chǎn)對(duì)環(huán)境條件的要求。滿足建筑技術(shù)和建

10、筑經(jīng)濟(jì)的要求建筑技術(shù)方面的要求，是指廠房建筑必須具備必要的堅(jiān)固性和耐久性，即廠房結(jié)構(gòu)在 風(fēng)力、荷載、振動(dòng)、沖擊等外力的作用下要堅(jiān)固可靠，能適應(yīng)溫度和濕度的變化，還能抵 抗自然侵蝕和生產(chǎn)中的化學(xué)侵蝕等等。建筑技術(shù)方面的要求，還包括所設(shè)計(jì)的廠房應(yīng)該遵 守建筑統(tǒng)一模數(shù)制和廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則的要求，以便提高廠房建筑的工業(yè) 化水平。同時(shí)，由于現(xiàn)代工業(yè)的飛躍發(fā)展，在設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮生產(chǎn)工藝的變革，生產(chǎn)的發(fā)展,要為工藝更新和適當(dāng)擴(kuò)建創(chuàng)造條件，提高廠房建筑的靈活性和通用性。建筑經(jīng)濟(jì)方面的要求是指在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)有經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，要講求經(jīng)濟(jì)效益。 在保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)要注意節(jié)約用地，節(jié)約建筑面積，體積，合理利

11、用建筑空間，降低 造價(jià)，為加快施工進(jìn)度創(chuàng)造條件等等。在山地丘陵建廠時(shí)，應(yīng)結(jié)合地形，因地制宜，盡量減少土石方工程量，以利于降低造價(jià)和加快施工進(jìn)度。設(shè)計(jì)中要注意降低材料消耗，特別是木材、鋼材和水泥，盡可能采用地方性材料。同 時(shí)，應(yīng)盡可能采用輕質(zhì)、高強(qiáng)、多效的建筑材料和新型結(jié)構(gòu)，以便提高廠房質(zhì)量，充分發(fā) 揮其經(jīng)濟(jì)效果，提高廠房建筑的工業(yè)化水平。符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及安全要求工業(yè)生產(chǎn)是由工人去進(jìn)行生產(chǎn)操作的，因此，所設(shè)計(jì)的廠房要為工人的身心健康考慮，要為工人創(chuàng)造一個(gè)良好、安全、衛(wèi)生的環(huán)境。而在工業(yè)生產(chǎn)中，往往會(huì)產(chǎn)生熱、煙塵、有 毒氣體、廢水廢渣等有害物質(zhì)，或者存在燃燒，爆炸的危險(xiǎn)，這些都給建筑設(shè)計(jì)提出了需 要

12、解決的問(wèn)題。如鑄工車間的造型工段要求有良好的光線，就要解決好采光的問(wèn)題；澆鑄 工段有大量的熱量和煙塵產(chǎn)生，就要解決好散熱，通風(fēng)的問(wèn)題；制氧車間有爆炸的危險(xiǎn)， 就要有防爆泄壓的措施。我國(guó)制定有工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范等等，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中應(yīng)該遵照?qǐng)?zhí)行。與總平面及環(huán)境協(xié)調(diào)一幢廠房通常只是整個(gè)工廠中的一部分，因此，它與整個(gè)工廠有著不可分割的聯(lián)系。 進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)時(shí)，除了需要了解所設(shè)計(jì)的廠房的工藝要求，生產(chǎn)特征外，還應(yīng)了解與有關(guān) 廠房的聯(lián)系情況，與周圍廠房的相互關(guān)系以及廠內(nèi)道路布置、管線布置、貨運(yùn)組織，人流 活動(dòng)情況等等，以便使所設(shè)計(jì)的廠房與整個(gè)工廠取得有機(jī)的聯(lián)系。同時(shí)，所設(shè)計(jì)的廠房從 體形、

13、尺度、建筑風(fēng)格、材料、色彩等各個(gè)方面均應(yīng)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致?？紤]企業(yè)形象工業(yè)建筑必然具有與生產(chǎn)環(huán)節(jié)相適應(yīng)的外部特征，同時(shí)也是企業(yè)的形象。設(shè)計(jì)師要在 符合生產(chǎn)特征的建筑內(nèi)部和外部，運(yùn)用巧妙的設(shè)計(jì)手法美化建筑，決不能只為了一味地追 求形象，而設(shè)計(jì)出故作姿態(tài)的造型。18.3廠房?jī)?nèi)部起重運(yùn)輸設(shè)備為了運(yùn)送原材料、半成品、成品以及設(shè)備的安裝、檢修，在廠房中常設(shè)有運(yùn)輸設(shè)備。 選擇運(yùn)輸設(shè)備和確定其數(shù)量應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝和要求，運(yùn)輸?shù)念l繁程度，產(chǎn)品的輕重，體積 的大小等因素來(lái)確定，一般是由工藝設(shè)計(jì)人員提出。廠房?jī)?nèi)部可采用的各種運(yùn)輸設(shè)備有手 推車、叉車、電瓶車、傳送帶、吊車、汽車、火車等，而各種形式的吊車是廠房最常采

14、用 的運(yùn)輸設(shè)備，吊車與廠房設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。常見(jiàn)的吊車有以下幾種：?jiǎn)诬墤覓斓踯噯诬墤覓斓踯囀怯呻妱?dòng)葫蘆和工字鋼軌道組成。電動(dòng)葫蘆以工字鋼為軌道，軌道上設(shè) 有可移動(dòng)的滑輪組，沿軌道水平移動(dòng)起吊重物，可沿直線或曲線往返運(yùn)行。工字鋼軌道可 懸掛在屋架或屋面梁的下弦，因而對(duì)屋架或屋面梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求較高，起重量一般在2t左右，特殊情況下可達(dá) 5t,可手動(dòng)，也可電動(dòng)操作，能適應(yīng)工藝的需要轉(zhuǎn)向運(yùn)輸，但起吊 范圍只能局限在沿單軌的較窄地段內(nèi)，如圖18-4，圖18-5。單軌懸掛式吊車構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，但它不能橫向運(yùn)行，須借助人力和車輛輔助運(yùn)圖18-5電動(dòng)葫蘆與鋼軌1鋼軌 2電動(dòng)葫蘆3吊勾4操縱開(kāi)關(guān)5屋架或

15、屋面梁下表面(a)懸掛式梁式吊車圖18-6梁式吊車(b)支座式梁式吊車輸，因此適用于小型或輔助車間。梁式吊車梁架梁式吊車是由梁架、工字鋼軌道和電動(dòng)葫蘆組成。軌道的固定支承方式有兩種, 可以懸掛在屋架或屋面梁下弦的縱向軌道上，也可支承在吊車梁上的軌道上。1懸掛式梁式吊車：將軌道固定在屋架下弦（或屋面梁下翼緣）處，如圖18-6（a）。2. 支承式梁式吊車：將軌道擱置在由廠房排架柱伸出的牛腿上，如圖18-6 （b）。5噸，可以縱橫雙向運(yùn)梁式吊車特點(diǎn)：吊車跨度大、服務(wù)范圍廣，起重量一般不超過(guò) 行，使用方便。可在地面上操作，也可在吊車上設(shè)置操縱室。1833橋式吊車橋式吊車是由橋架和小車組成，橋架行駛在吊

16、車梁的軌道上，小車行駛在橋架 的軌道上，小車上設(shè)有起吊重物的滑輪組， 起重量5噸至數(shù)百噸，如圖18-7。橋式吊 車的操縱室通常設(shè)在橋架的一端。對(duì)冶金、 機(jī)械、礦山各種專業(yè)均有配套型號(hào)，是大 中型車間內(nèi)外最常用的起重運(yùn)輸設(shè)備。橋式吊車外形尺寸占據(jù)的空間較大， 增加了廠房的凈高和凈空，在設(shè)計(jì)時(shí)以地 面、吊車軌頂和屋架下弦（或柱頂）三個(gè) 標(biāo)高為控制標(biāo)高。橋式吊車按工作的重要性及繁忙程 度分為輕級(jí)、中級(jí)、重級(jí)三種工作制，以 JC%來(lái)表示吊車的工作時(shí)間占臺(tái)班生產(chǎn) 時(shí)間的比率。輕級(jí)工作制JC= 15%25%,滿載機(jī) 會(huì)少，工作速度慢，中級(jí)工作制JC= 25%40%,重級(jí)工作制JC40%,主要用于工作繁忙

17、的車間橋式吊車跨度用Lk表示，即橋架車輪間距離。廠房跨度用L表示，Lk=L 一 2ee表示吊車軌道中心線與縱向定位軸線之間的距離，當(dāng)起重量在l00t之內(nèi)時(shí)，e=0.75m;超過(guò) l00t 時(shí)，e=1.00m。吊車有單鉤、雙（或主、副）鉤之分，Q= 5t,表示單鉤吊車；Q = 20t/5t,表示主鉤起 重量為20t，副鉤起重量為 5t。其他形式的吊車在廠房中，還有可沿著柱列運(yùn)行的懸臂式吊車和固定在柱上可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臂式吊車，這 兩種吊車的起重能力和工作范圍都有一定限度，只可作為輔助起重設(shè)備。還有一種龍門式 吊車，它的起重量很大，不宜支承在柱子上，而是支承在廠房的地面上，多用于重型機(jī)械如 圖 18-8軌道吊鉤(a)壁行懸臂吊車(c)龍門式吊車(b)固定懸臂吊車圖18-8其它形式的其重運(yùn)輸設(shè)備18. 4小結(jié)用以從事工業(yè)生產(chǎn)的各種房屋就是工業(yè)建筑。根據(jù)廠房用途的不同可分為：主要生產(chǎn) 廠房、輔助生產(chǎn)廠房、動(dòng)力用廠房、倉(cāng)儲(chǔ)建筑、運(yùn)輸工具用