钢结构工业厂房建筑设计与思考

本文通过对西安市高新区某工业厂房的介绍与分析来对当代钢结构工业厂房建筑设计进行一次详细的阐述,从该厂房的建筑设计出发,提出自身对钢结构厂房建筑设计的一些思考,期望对以后的钢结构工业建筑设计有所借鉴作用。

建筑与工程 C n c e c n e h ol g e i w hi a s i n e a d T c n o y R v e

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钢结构工业厂房建筑设计与思考 王爱粉 (西安航天神舟建筑设计院

李 陕西

芬 西安 70 7 ) 105

【摘要]本文通过对西安市高新区某工业厂房的介绍与分析来对当代钢结构工业厂房建筑设计进行一次详细的阐述，该厂房的建筑设计出发，提出自从 身对钢结构厂房建筑设计的一些思考，期望对以后的钢结构工业建筑设计有所借鉴作用。 [关键词]钢结构建筑设计节能生产环境工业厂房中图分类号：U 7 T40文献标识码： A文章编号：0 9 94 (0 13— 2 5 0 10— 1X 2 1)7 0 2- 2

1概述目前，发达国家的钢结构建筑在非居住性建筑中占 9%左右，在居住性 0

通风天窗有多种形式可供选择。一般在下料车间和油漆车间因操作过程对空气产生较大污染，需作专门机械通风设计，来调节厂房内的空气质量。 33消防安全 .

建筑中占6"左右。 0o/很长一段时间以来，我国的工业厂房建筑主要以钢筋混凝土为主，随着我国和国际市场接轨。钢结构逐渐成为中国建筑业的主流，已成为发展较为迅速的一种建筑结构，具有跨度大，布局灵活，色彩丰富，立面清新简洁，工周期短、造价低、经济性能好，并且钢材回收率高、拆除成本施低、污染小符合可持续发展的要求。我国工业厂房建筑越来越多地采用轻钢结构作为其建筑体系，但其在建筑设计中对厂房平面布局仍有一定要求。在建筑设计中影响厂房平面布局的因素主要有：生产工艺特点、工艺流程、设备大小、吊车吨位、起吊高度、厂房面积分配比例等均影响厂房工艺平面布局。 因此钢结构工业厂房平面设计首先要满足生产工艺的要求，同时在设计中应使厂房平面形式规整、合理，简单以便减少占地面积、节能和简化构造处理；其次选择技术先进和经济合理的柱网使厂房具有较大的通用性；另外还要正确地解决厂房的采光和通风，合理地布置有害工段及生活用室，妥善处理安全疏散及防火措施。 2钢结构工业厂房外围护体系建筑构造特点与节能近年来，随着国家、地方政府节约能源意识的不断提高，不仅民用建筑需要节能，工业建筑、

总图设计也逐步考虑节能。降低能耗已成为全人类关注的话题。降低建筑物能耗主要有两方面措施：提高建筑物围护结构的保温隔热性能 提高设备和能源系统效率。中用技术措施提高建筑外围护结构的保其温、隔热性能是最简单有效的方法。工程实践证明，采取良好保温、隔热措施的建筑，其冬季采暖能耗仅为一般非节能建筑的一半左右，夏季室内温度也比一般非节能建筑低 4 62 - 1。钢结构工业厂房节能主要从外墙设计、门窗 和钢结构的屋面作法三部分外围护体系建筑构造来实现。一 2 1钢结构工业厂房外墙设计 .

有效的防火设计与消防设备运用是必须做到的，符合国家防火规范的要求尤为重要，也是尽快获得相关建设管理部门审批的关键因素之一，而且消防设计是生产者生命安全的保障。 33 1钢结构防火 ..钢结构必须进行有效的防火处理，现在较先进的防火技术措施是表面覆以防火隔热涂料或防火隔热涂料保护层，这两种方法防火隔热性能好，还有定的美观装饰作用。 3 3 2厂房防火分区 ..现代工业厂房常是大空间、大跨度、通透的，为有效的把火灾控制在较小的范围内，建筑设计防火规范》要求在建筑物内划分防火分区，明文规《并定了各级防火分区的最大允许面积。各防火分区之间所采用的防火分区材料 一

应根据其生产工艺流程、跨度大小、生产使用用途等选择合适的防火分隔材料，一般有防火卷帘、防火水幕等。 3 33疏散距离与宽度 ..根据《筑设计防火规范》要求，不同火灾危险性类别、不同耐火等级建的厂房，厂房内任一点到最近安全出口的距离各不相同，设计时应按具体情况设置一定数量的疏散外门，门必须向室外空间开启。底层疏散门的总宽度 (层及两层以下 )以 06两 .0米/百人计算。 4西安市高新区某工业厂房设计 4 1建筑概况 .

单一的墙体材料大多不能满足建筑节能的要求，必须与高效的热绝缘材料相复合。合方法有工厂预制和现场组装两种：复工厂预制型复合外墙包括水泥砂浆抹面的钢丝网架类芯板，岩棉金属夹芯板 (用于墙面、屋面),金属隔热压型钢板 (用于墙面屋面 )三种。现场复合墙体：每一种材料如保温材料， 龙骨材料、饰

面材料等都是在工厂生产，只是在现场组装完成。 2 2钢结构工业厂房屋面设计 . 钢结构工业厂房的屋面作法有三大类，一类采用彩色复合压型钢板作为屋面的保温防水层。另一类采用0 6 .mm厚压型钢板防水并承受屋面荷载，钢板下铺设超细玻璃纤维棉保温，第三类在屋面板底设置带空气间层的铝箔等热反射材料也有较好的保温隔热效果。这三种在钢结构工业厂房建筑中都有较广泛的用途。另外屋面一般要作有组织排水，设置天沟和雨水管。天沟主要分内天沟和外天沟，料主要有彩板、通钢板，锈钢板。雨水管多为 UP C材普不 V成品。厂房若为多连跨时可采用虹吸式排水方式。 23钢结构工业厂房门窗设计 .门窗的保温、隔热性能对建筑整体的节能效果会产生相当大的影响，一般厂房采用推拉窗、固定窗、竖开式窗。目前门窗用材以塑钢和铝合金较多， 而塑钢窗和断桥铝合金窗是性价比较高的节能窗，节能玻璃有低辐射玻璃、普通中空玻璃以及以上特殊材料组合成的复合中空玻璃等，低辐射玻璃、热反射玻璃等特殊材料玻璃节能效果好，但价格高，厂房较少采用，普通中空玻璃用的较为广泛。另外，夏季炎热地区需考虑做窗户的夏季遮阳，以降低室内温度，减少空调浪费。门的主要形式有：平开门、推拉门、卷帘门、直升门， 以上各种类型的门均分手动、电动、和遥控且大门上均可设置小门。 3厂房生产环境控制 厂房环境调控因素包括温度、湿度、灰尘、与菌落控制、采光与照明， 噪声控制等。厂房最基本的环境控制因素是采光、通风、和消防安全。 3 1采光 .窗户是获得自然采光的主要途径，窗的设置方式有单侧窗、双侧窗、天窗或混合采用。常用于钢结构用房的屋面采光带属于平天窗的一种形式，采光带上常用的采光板有 F RP采光板，其透光率为 8%。 7 3 2通风 .

西安市高新工业区厂房位于西安市西南方向，本工程平面呈长方形，东西长 8 .8 0 4m,南j宽 129m,括主厂房和辅助用房，主厂房由 3跨单 E 3 .2包连层轻型门式刚架结构组成，跨度均为 3m,柱距 6, 0 m厂房内各跨均设有一台 1/ t梁桥式起重机，轨顶标高为 9 0 t 0 5双 .m辅助用房为四层钢框架结构，一层层高为 4 2,~四层层高均为 3 6 .m二

.m。总建筑面积为 13 16m2建筑 4 6 .0,

耐火等级为二级，火灾危险f类别为丁类，生抗震设防烈度为8度。(见图1 2,) 4 2建筑做法 .

4 2 1结构体系： ..门式刚架柱及刚框架柱基础采用柱下钢筋混凝土独立基础，维护墙采用条形基础，上部结构：房部分为焊接 H型钢门式刚架，厂冷弯薄壁型钢擦条屋面及墙架墙面系统。辅助用房部分为焊接H型刚架结构，冷

弯薄壁型钢擦条屋面及填充墙系统。 4 22屋面和楼地面( ..见表 1()面采用现场复合彩色热镀锌钢板屋面 )1屋体系和容重不小 1k/的 7厚玻璃丝绵 - )面采用虹吸式内天沟有组织 6 g m2 5 (屋 2排水，屋面排水坡度为辅助用房 2主厂房 1%,天沟为 4%, 0 mm厚钢板折成， ()面采用楼面层现浇混凝土压型钢板组合结构。 3楼 42 3墙体：() .. I主厂房、辅助用房外墙 I2 m以下为 20 m承重空 .r a 4r a心砖，12以上采用现场复合彩色热镀锌钢板，板 0 6,颜色米白色彩 .m外 .厚钢板-内板 0 5 .厚，白色；涂层为聚酯漆，外板规格为 80 ( 4型搭扣式),内板规格为 9 0 ( 0型搭扣式)()。2辅房用房部分：内墙为 10 m隔墙，楼梯问、卫 6r a生间为 2 0 m承重空心砖。 4r a 4 24门窗：1主厂房、辅助用房外窗均采用 8系列中空玻璃塑钢窗， .. () 5 玻璃厚度为 6+,+9 6内墙上窗户采用 61单层玻璃： )助用房外门采用钢化/ g (辅 2玻璃平开门，内门采用成品木门，厂房外门采用平开彩钢保温大门、卷帘门。 42 5材料： ) .. (钢构件耐火极限： 1粱为 15 .小时，柱为 2 5 .小时 ) (防锈 2涂料：红丹防锈底漆两度，钢结构面漆两度， ) (屋面板，墙板及其连接配件均 3 由施工方提供。

42 6施工要求： ), .. (钢柱钢梁上的所有现场焊件. 1焊后必须将焊缝修磨平整，再补涂油漆； ) (构件出厂前， 2涂红丹防锈底漆一度，钢结构安装调整后， 将其清洗千净；3所有暖气管，给排水管， ()电线管等穿楼板处必须做套管。 结语

通风分为自然通风和机械通风。厂房可在屋脊设置天窗形成自然通风，

钢结构建筑的科技含量很高，结构本身往往就是建筑表现，对建筑形象的

影响极为显著，这就决定结构构思是形象构思成功与否的关键所在。在进行钢结构厂房建筑设计时，不仅要考虑结构的因素，还要综合考虑建筑设计与建筑

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