《房屋建筑学》(李必瑜等主编 武汉理工大学出版社)第十一章第十二章第十三章课后习题答案

第二篇工业建筑设计

11 工业建筑

⑴什么是工业建筑？工业建筑如何进行分类？

答：工业建筑是进行工业生产的房屋，在其中根据一定的工艺过程及设备组织生产。它与民用建筑一样具有建筑的共同性，在设计原则、建筑技术及建筑材料等方面有相同之处，但由于生产工艺不同、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，都有很大影响。

工业建筑按用途分类可分为主要生产厂房、辅助生产厂房、动力用厂房、运输用厂房和其他。。按层数分可分为单层厂房、多层厂房和混合层次厂房。

按生产状况分可分为冷加工车间、热加工车间、恒温恒湿车间、洁净车间和其他特种状况的车间。

⑵对工业建筑设计的要求是什么？

答：工业建筑设计应满足的要求有：满足生产工艺的要求；满足建筑技术的要求；满足建筑经济的要求；满足卫生及安全要求。

12 单层厂房设计

⑴装配式钢筋混凝土排架结构厂房的主要结构构件有哪些？相互关系如何（绘一剖面简图说明）？

答：传统的钢筋混凝土排架结构，主要针对跨度大、高度较高、吊车吨位大的厂房。这种结论受力合理，建筑设计灵活，施工方便，工业化程度较高。它的构件组成包括承重结构、围护结构以及其他附属构件。

承重结构包括：①横向排架：由基础、柱、屋架（或屋面梁）组成。②纵向连系构件：由基础梁、联系梁、圈梁、吊车梁等组成。它与横向排架构成骨架，保证厂房的整体性和稳定性。纵向构件承受作用在山墙上的风荷载及吊车纵向制动力，并将它传递给柱子。③为了保证厂房的刚度，还设置屋架支撑、柱间支撑等支撑系统。

围护构件包括：外墙、屋顶、地面、门窗、天窗等。

其他：如散水、地沟、隔断、作业梯、检修梯等。

相互关系如图书上P250，图12-1（a）所示。

⑵举例简要说明影响厂房平面形式的主要因素（要求至少从三方面说明）。

答：工厂总平面设计包括：根据全场的生产工艺流程、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；合理地组织人流、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。当总图确定以后，在进行厂房的个体设计时，必须按照总图布置的要求确定厂房的平面形式。影响厂房平面形式的主要因素有：厂区人流、货流组织对平面设计的影响；地形的影响；气象条件的影响等。

⑶什么是柱网？确定柱网的原则是什么？常用的柱距、跨度尺寸有哪些？

答：无论是单层厂房还是多层厂房，承重结构柱子在平面上排列时所形成的网格就称为柱网。当屋架跨度不大于18m时，采用扩大模数30M的数列，即跨度尺寸是18m、15m、12m、9m 及6m；当屋架跨度大于18m时，应采用扩大模数60M的数列，即跨度尺寸是18m、24m、30m、36m、42m等。当工艺布置有明显优越性时，跨度尺寸亦可采用21m、27m、33m。

我国单层工业厂房设计主要采用装配式钢筋混凝土结构体系，其基本柱距是6m。柱距尺寸还受到材料的影响，当采用砖混结构的砖柱时，其柱距宜小于4m，也可为3.9m、3.6m、3.3m

等。

⑷生活间的组成内容有哪些？毗连式生活间与厂房间的毗连墙结构上如何处理？

答：一般来说生活间包括生产卫生用室、生活卫生用室、行政办公室、生产辅助用室四个内容。

毗连式生活间和厂房的结构方案不同，荷载相差也很大。所以在两者毗连处应设置沉降缝。设置沉降缝的处理方案有两种：

①当生活间的高度高于厂房高度时，毗连墙应设在生活间一侧，而沉降缝则位于毗连墙与厂房之间。无论毗连墙为承重墙或自承重墙，墙下的基础按以下两种情况处理：

⒈带形基础：若带形基础与车间柱式基础相遇，应将带形基础断开，增设钢筋混凝土抬梁，承受毗连墙的荷载。

⒉柱式基础：其位置应与厂房的柱式基础交错布置，然后在生活间的柱式基础上设置钢筋混凝土抬梁，承受毗连墙的荷载。

②当厂房高度高于生活间时，毗连墙设在车间一侧，沉降缝则设于毗连墙与生活间之间。毗连墙支撑在车间柱式基础的地基梁上。此时，生活间的楼板采用悬臂结构，生活间的地面、楼面、屋面均与毗连墙断开，并设置变形缝，以解决生活间和车间产生不均匀沉陷的问题。

⑸如何确定厂房高度？室内外高差宜取多少？为什么？

答：厂房高度指室内地面至柱顶（或倾斜屋盖最底点，或下沉式屋架下弦底面）的距离。在剖面设计中通常将室内地面的相对标高定位±0.000，柱顶标高、吊车轨迹标高等均是相对于室内地面标高而言的。确定厂房的高度必须根据生产使用要求以及建筑统一化的要求，同时，还应考虑到空间的合理利用。

一般单层厂房室内外需设置一定的高差，以防止雨水侵入室内。同时，为了运输车辆出入方便，室内外高差不宜太大，一般取150~200mm。

⑹天然采光的基本要求是什么？侧面采光具有哪些特点？在进行侧窗布置时应注意些什么问题？常用的采光天窗及其布置方法有哪些？

答：天然采光的基本要求有满足采光系数最低值的要求、满足采光均匀度的要求和避免在工作区产生眩光。

将采光窗不布置在外墙上的为侧面采光。侧面采光分单侧采光和双侧采光两种。根据侧窗在外墙上位置高低的不同，又分为高侧窗和地侧窗。设置侧窗来解决厂房的采光要求比其他方式经济适用、构造简单、施工方便。在设计中应尽可能采用这种方式。单向低侧窗光线方向性强、均匀度差、衰减幅度大，工作面上近窗点光线强，随着与窗口距离的增加，采光系数减弱的很快。提高侧窗位置，能使远窗点的采光系数提高、照度增加，近窗点的采光系数降低、照度减少，使厂房采光的均匀度得到提高。一般中等照度要求的厂房，侧窗采光对水平工作面的有效进深为工作面至窗上缘高度的2倍。在可能的情况下，可采用双侧采光。这样，有利于提高采光的均匀度。当采用侧面采光不能满足厂房的采光要求时，可采用混合采光方式，或辅以人工照明来满足生产使用的要求。

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。如在设有吊车梁的厂房中，吊车梁处则没有必要开设侧窗。因此，厂房侧窗一般是分上、下两端布置，形成高低侧窗。这有利于提高远窗点的照度，同时也有利于提高厂房天然采光的均匀度。侧窗窗台宜高于吊车梁面约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，根据使用要求，可提高或降低。在设计多跨厂房时，应尽量利用厂房高低差处开设高侧窗解决厂房的采光问题。靠近侧窗工作面的纵向光线的均匀性与窗和窗间墙的宽度有关。窗间墙愈宽，光线愈明暗不均，因而窗间墙不宜设得太宽，一般以等于或小于窗宽为宜，必要时可不设窗间墙而将窗做成通长的带形窗。

采光窗有多种形式常用的有矩形、梯形、三角形、M形、锯齿形以及横向天窗、平天窗等。