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1、第三章单层厂房剖面设计第三章单层厂房剖面设计单层厂厂房房剖剖面面设计是是在在平平面面设计的的基基础上上进行行的的，剖剖面面设计着重解决建筑空着重解决建筑空间如何如何满足生足生产的各的各项要求要求问题。具体具体设计要求是：要求是：1）确确定定好好合合理理的的厂厂房房高高度度，使使其其满足足生生产工工艺要要求求的的足足够空空间。2）解决好厂房的采光和通）解决好厂房的采光和通风，使其具有良好的室内，使其具有良好的室内环境。境。3）选择好好结构构方方案案和和围护结构构形形式式，以以满足足建建筑筑工工业化化的要求。的要求。第三章单层厂房剖面设计3.1 厂房高度的确定厂房高度的确定单层厂厂房房高高度度是是
2、指指室室内内地地面面到到屋屋架架下下弦弦或或屋屋面面梁梁的的下下表表面面最最低低点点的的垂垂直直距距离离。一一般般情情况况屋屋架架下下表表面面的的高高度度即即是是柱柱顶与与地地面面之之间的的高高度度，所所以以单层厂厂房房高高度度也也可可指指地地面面到到柱柱顶的的高高度度。3.1 厂房高度的确定根据厂房建筑模数根据厂房建筑模数协调标准的准的规定：定：1）柱柱顶标高高应按按3M数列确定，牛腿数列确定，牛腿标高按高按3M数列考数列考虑.2）当牛腿当牛腿顶面面标高大于高大于7.2m时，按，按6M数列考数列考虑.3）钢筋混凝土柱埋入段筋混凝土柱埋入段长度也度也应满足模数化要求足模数化要求。3.1 厂房高
3、度的确定3.1.1 柱柱顶标高的确定高的确定1.无吊无吊车厂房厂房在在无无吊吊车的的厂厂房房中中，柱柱顶标高高通通常常是是按按最最大大生生产设备的的高高度度和和安安装装、检修修时所所需需的的高高度度两两部部分分之之和和来来确确定定的的，柱柱顶标高高应符符合合扩大大模模数数3M数数列列的的要要求求。同同时，厂厂房房高高度度还需需满足采光和通足采光和通风的要求。的要求。一般无吊一般无吊车厂房的柱厂房的柱顶标高不小于高不小于3.9m。3.1 厂房高度的确定3.1.1 柱柱顶标高的确定高的确定2.有吊有吊车厂房厂房1）确定）确定轨顶标高高H1：H1=h1+h2+h3+h4+h5式式中中：h1为生生产设
4、备或或隔隔断断的的最最大大高高度度；h2为被被吊吊物物件件安安全全超超越越高高度度，一一般般为400500mm；h3为被被吊吊物物件件的的最最大大高高度度；h4为吊吊绳最最小小高高度度；h5为吊吊钩距距轨顶面面最最小小高高度度，可可由吊由吊车规格表中格表中查出；出；3.1 厂房高度的确定3.1.1 柱柱顶标高的确定高的确定2.有吊有吊车厂房厂房2）柱）柱顶标高高H:H=H1+H2H2=h6+h7式式中中：h6为轨顶至至小小车顶部部高高度度，可可由由规格格表表中中查出出；h7为小小车顶面面至至屋屋架架下下弦弦底底部部的的安安全全高高度度，根根据据吊吊车起起重重量量大大小小取取300mm、400m
5、m、500mm。3.1 厂房高度的确定3.1.2 室内地面室内地面标高的确定高的确定为了了使使厂厂房房内内外外运运输方方便便和和缩短短门前前坡坡道道的的长度度，一一般般单层厂厂房房的的室室内内外外地地面面高高差差不不宜宜太太大大，但但要要考考虑到到防防止止雨雨水水浸浸入，室内外地面高差通常入，室内外地面高差通常为100150mm.在在地地形形较平平坦坦的的情情况况下下，为便便于于工工艺布布置置和和生生产运运输，整整个个厂厂房房地地坪坪采采取取统一一标高高。但但在在山山区区建建厂厂时，由由于于地地形形起起伏伏不不同同形形成成复复杂的的地地貌貌，从从经济角角度度考考虑应依依山山就就势，因因地地制制
6、宜。宜。3.1 厂房高度的确定3.1.2 室内地面室内地面标高的确定高的确定1.当当厂厂房房跨跨度度平平行行等等高高线布布置置，地地形形坡坡度度又又较大大时，若若工工艺条条件件许可可，可可将将厂厂房房不不同同跨跨度度的的地地坪坪标高高分分别布布置置在在不不同同的台的台阶上，以上，以节省土石方及基省土石方及基础工程量工程量.3.1 厂房高度的确定如如图图3.4是是某某车车间间的的剖剖面面，由由于于炉炉料料要要直直接接加加入入熔熔化化铁铁炉炉内内，铁铁炉炉内内的的入入料料口口又又在在一一定定的的高高度度上上，因因此此把把炉炉料料布布置置在在高高台台阶阶上上，既既少少土土石石方量又方便生产操作。方量
7、又方便生产操作。2）当当厂厂房房跨跨度度垂垂直直等等高高线布布置置、地地形形坡坡度度又又较大大时，可可将将同同一一跨跨度度的的地地坪坪分分别布布置置在在不不同同标高高的的台台阶上上，也也可可将将局局部部做做成成两两层。如如图3.5是是某某汽汽车厂厂木木模模和和铸铁车间剖剖面面，二二者者分分别布布置置在在不不同同标高高的的台台阶上上，为便便于于运运输联系系，将将木木模模库局局部部做做成成两两层，木木模模由由底底层运运至至二二层，再再运运往往临近近的的铸工工车间。这样处理既方便生理既方便生产工工艺流程，又充分利用地形。流程，又充分利用地形。3.1 厂房高度的确定3.1.3 厂房高度的厂房高度的调整
8、整确确定定厂厂房房高高度度时，应在在满足足生生产要要求求的的前前提提下下充充分分利利用用空空间，不不可可轻易易提提高高柱柱顶标高高。对于于多多跨跨厂厂房房和和有有特特殊殊设备要要求的厂房，需做相求的厂房，需做相应厂房高度的厂房高度的调整。整。在在工工艺要要求求有有高高差差的的多多跨跨厂厂房房中中，当当高高差差不不大大于于1.2m时(有有空空调要要求求除除外外)，低低跨跨所所占占面面积较小小时，不不宜宜设置置高高度度差差.在在不不采采暖暖的的多多跨跨厂厂房房中中，当当一一侧仅有有一一低低跨跨且且高高差差不不大大于于1.8m时，也也不不宜宜设置置高高度度差差。这样在在剖剖面面设计中中尽尽量量采采用
9、用平平行等高跨，使构件行等高跨，使构件统一，施工方便，一，施工方便，较为经济。3.1 厂房高度的确定3.1.3 厂房高度的厂房高度的调整整对于于厂厂房房内内局局部部有有特特殊殊设备，为了了柱柱顶标高高的的统一一，通通常常在在厂厂房房一一端端屋屋架架与与屋屋架架之之间的的空空间布布置置个个别高高大大设备，或或降降低低局局部部地地面面标高高，如如地地坑坑来来放放置置大大型型设备，以以减减小小厂厂房房空空间高度。高度。3.1 厂房高度的确定3.2 3.2 天然采光天然采光在白天，室内利用天然光在白天，室内利用天然光线照明的方式叫天然采光照明的方式叫天然采光。天然光分天然光分为：1）直直射射光光。太太
10、阳阳光光直直射射到到界界面面的的光光线，它它的的照照度度高高，有有一定的方向性，在物体背后出一定的方向性，在物体背后出现阴影阴影。2）散散射射光光。太太阳阳光光在在大大气气中中受受到到灰灰尘、云云雾等等的的影影响响，或或不不直直接接照照射射到到物物体体上上，而而在在天天空空中中形形成成的的散散射射光光。它它的的照照度低，没有方向性，也不会形成阴影度低，没有方向性，也不会形成阴影。在在厂厂房房设计时应首首先先考考虑天天然然采采光光。采采光光设计是是根根据据室室内内生生产对采采光光的的要要求求确确定定开开窗窗大大小小、型型式式、位位置置等等，以以保保证室室内光内光线均匀，避免眩光均匀，避免眩光。3
11、.2 天然采光3.2.1 天然采光的基本要求天然采光的基本要求1.满足采光系数的最低足采光系数的最低值用用采采光光系系数数的的概概念念来来表表示示采采光光标准准。室室内内某某一一点点的的采采光光系系数数C等等于于室室内内某某一一点点的的照照度度En与与同同一一时刻刻室室外外全全云云天天水水平平面面上天然照度上天然照度Ew比比值百分数，即百分数，即C=En/EW100%3.2 天然采光采光系数的最低采光系数的最低值：Cmin=Enmin/临界照度界照度100%Enmin值为室内天然采光照度最低室内天然采光照度最低值。室室外外临界界照照度度值一一般般取取5000Lx。室室外外临界界照照度度低低于于
12、这个个标准准的的地地区区，如如四四川川、贵州州和和广广西西西西北北部部，其其采采光光等等级可可提提高高一一级(即乘以修正系数即乘以修正系数1.25)采用。采用。3.2 天然采光不同的生不同的生产车间及工作及工作场所所应具有的采光等具有的采光等级见表表3.2。3.2 天然采光3.2.1 天然采光的基本要求天然采光的基本要求2.满足采光均匀度的要求足采光均匀度的要求为了保了保证视觉舒适，舒适，应尽量使室内照度均匀。尽量使室内照度均匀。所所谓采采光光均均匀匀度度是是指指工工作作面面上上的的采采光光系系数数的的最最低低值与与平平均均值之之比比，具具体体可可以以根根据据车间的的采采光光等等级及及采采光光
13、口口的的位位置置来来确确定。定。在在顶部部采采光光时，对IV级采采光光等等级的的采采光光均均匀匀度度不不宜宜小小于于0.7。侧面面采采光光时，由由于于照照度度变化化很很大大，不不可可能能均均匀匀，所所以以未未做做规定。定。3.2 天然采光为保保证采采光光均均匀匀度度0.7的的规定定，相相邻两两天天窗窗中中线间的的距距离离不不宜宜大大于于工工作作面面至至天天窗窗下下沿沿高高度度的的两两倍倍，通通常常工工作作面面取取地地面面以以上上1.01.2m高度。高度。检验工工作作面面上上采采光光系系数数是是否否符符合合标准准，通通常常是是在在厂厂房房横横剖剖面面的的工工作作面面上上选择光光照照最最不不利利点
14、点进行行验算算。将将多多个个测点点的的值连接起来，形成采光曲接起来，形成采光曲线，显示整个厂房的光照情况。示整个厂房的光照情况。3.2 天然采光3.2.1 天然采光的基本要求天然采光的基本要求3.避免在工作区避免在工作区产生眩光生眩光在在人人的的视野野范范围内内出出现比比周周围环境境特特别明明亮亮而而又又刺刺眼眼的的光光叫眩光。叫眩光。使人的眼睛感到不舒适，影响使人的眼睛感到不舒适，影响视力及操作。力及操作。设计时应避免工作区出避免工作区出现眩光。眩光。3.2 天然采光3.2.2 采光面采光面积的确定的确定在在实际工工程程中中，往往往往是是根根据据厂厂房房的的采采光光、通通风、立立面面处理理等
15、等综合合要要求求来来确确定定采采光光面面积。对于于采采光光设计不不需需要要十十分分精精确确的厂房，可通的厂房，可通过窗地面窗地面积比来确定采光面比来确定采光面积，其，其计算方法算方法为：1）根根据据生生产车间和和工工作作场所所的的性性质，决决定定车间的的采采光光等等级。2）根据采光等）根据采光等级，决定，决定车间所需的采光系数最低所需的采光系数最低值C。3）根根据据采采光光系系数数最最低低值C ，决决定定窗窗地地面面积比比，即即可可得得采采光口面光口面积。4）根据）根据车间的平面和剖面，确定窗口的大小和数量。的平面和剖面，确定窗口的大小和数量。3.2 天然采光3.2.3 采光方式及采光窗采光方
16、式及采光窗类型型1.采光方式采光方式根根据据采采光光口口在在外外围护结构构上上的的位位置置，可可分分为侧窗窗采采光光、天天窗采光和混合采光三种方式。窗采光和混合采光三种方式。（1）侧窗采光窗采光.侧窗采光是将采光口布置在外窗采光是将采光口布置在外墙上的一种采光方式。上的一种采光方式。其其特特点点是是构构造造简单，施施工工方方便便，造造价价低低廉廉，视野野开开阔，有有利于消除疲利于消除疲劳。3.2 天然采光3.2.3 采光方式及采光窗采光方式及采光窗类型型1.采光方式采光方式（1）侧窗采光窗采光.侧窗采光分窗采光分单侧采光和双采光和双侧采光两种。采光两种。当当厂厂房房进深深不不大大时，可可采采用
17、用单侧采采光光。这种种采采光光方方式式，光光线在在深深度度方方向向衰衰减减较大，光照不均匀大，光照不均匀.双双侧采采光光是是单跨跨厂厂房房中中常常见的的形形式式，它它提提高高了了厂厂房房采采光光均均匀匀程程度度，可可满足足较大大进深的厂房。深的厂房。3.2 天然采光1.采光方式采光方式（1）侧窗采光窗采光.在在有有吊吊车梁梁的的厂厂房房中中，为了了加加大大侧窗窗的的采采光光面面积，可可采用高低采用高低侧窗的采光方式。窗的采光方式。高高侧窗窗的的下下沿沿距距吊吊车轨道道顶面面600mm，低低侧窗窗的的下下沿沿略略高高于于工工作作面面，这样透透过高高侧窗窗的的光光线，提提高高了了远离离窗窗户处的的
18、采采光光效效果果，改改善善了了厂厂房光房光线的均匀度。的均匀度。3.2 天然采光3.2.3 采光方式及采光窗类型采光方式及采光窗类型（2）天窗采光天窗采光.天天窗窗采采光光通通常常用用于于侧墙不不能能开开窗窗或或连续多多跨跨的的厂厂房房，它它照照度均匀，采光效率度均匀，采光效率较高，但构造复高，但构造复杂，造价，造价较高高。3.2 天然采光（3）混合采光混合采光.混合采光是混合采光是侧窗采光和天窗采光的窗采光和天窗采光的结合合.当当厂厂房房跨跨度度较大大或或跨跨数数较多多或或由由于于朝朝向向等等原原因因不不宜宜开开设过大大的的侧窗窗面面积，侧窗窗采采光光不不能能满足足照照度度的的要要求求，而而
19、用用天天窗窗采采光光进行行补充充。3.2 天然采光2.采光天窗的形式采光天窗的形式采采光光天天窗窗的的形形式式有有矩矩形形、梯梯形形、M形形、锯齿形形、下下沉沉式式、三三角角形形和和平平天天窗窗等等。其其中中常常用用的的有有矩矩形形、锯齿形形、下下沉沉式式和和平平天天窗四种窗四种。3.2 天然采光（1）矩形天窗矩形天窗其其采采光光特特点点与与侧窗窗采采光光类似似，矩矩形形天天窗窗一一般般为南南北北布布置置，光光线比比较均均匀匀，通通风效效果果良良好好，积尘少少，易易于于防防水水，但但增增加加了了厂厂房空房空间和屋面荷和屋面荷载，对抗震不利，且构造复抗震不利，且构造复杂，造价，造价较高高。3.2
20、 天然采光为为了了保保证证厂厂房房的的照照度度均均匀匀度度，天天窗窗的的宽宽度度一一般般取取1/21/3的的厂厂房房跨跨度度，相相邻邻两两天天窗窗的的距距离离应应大大于于等等于于相相邻邻两两天天窗窗高高 度度 之之 和和 的的 1.5倍倍 ， 即即 L1.5(h1+h2)。（2）锯齿形天窗形天窗厂房的屋厂房的屋顶呈呈锯齿形，在两形，在两齿之之间设天窗扇天窗扇。其其特特点点是是窗窗口口一一般般朝朝北北向向开开设，光光线不不直直接接射射入入，室室内内光光线比比较均均匀匀柔柔和和，无无眩眩光光。斜斜向向顶板板反反射射的的光光线可可增增加加室室内内的的照照度度，它它适适用用于于要要求求光光线稳定定，并
21、并对温温湿湿度度有有要要求求的的厂厂房房，如如纺织车间、印染、印染车间等等。3.2 天然采光（3）横向下沉式天窗横向下沉式天窗当当厂厂房房东西西朝朝向向时，如如采采用用矩矩形形天天窗窗则朝朝向向不不好好，可可采采用用横横向向下下沉沉式式天天窗窗。是是将将屋屋顶的的一一部部分分屋屋面面板板布布置置在在屋屋架架下下弦弦，利利用用上上下下弦弦之之间的的屋屋面面板板位位置置的的高高差差作作为采采光光口口和和通通风口口。若若将将相相邻柱柱距距的的屋屋面面板板交交错布布置置在在屋屋架架下下弦弦上上，就就成成为横横向向下沉式天窗。下沉式天窗。3.2 天然采光其其主主要要特特点点是是能能根根据据使使用用要要求
22、求，灵灵活活布布置置天天窗窗位位置置，并并能能降降低低建建筑筑高高度度，简化化结构构，抗抗震震性性好好，降降低低造造价价(约为矩矩形形天天窗的窗的62)，而采光效率与矩形天窗相近。，而采光效率与矩形天窗相近。其其缺缺点点是是窗窗扇扇形形式式受受屋屋架架形形式式的的限限制制，构构造造较复复杂，厂厂房房纵向向刚度差。度差。横横向向下下沉沉式式天天窗窗适适用用于于东西西向向的的冷冷加加工工车间，也也适适用用于于热车间。3.2 天然采光（4）平天窗）平天窗在屋面板上直接在屋面板上直接设置水平或接近水平的采光口叫平天窗。置水平或接近水平的采光口叫平天窗。这种种天天窗窗构构造造简单、造造价价低低廉廉，由由
23、于于其其透透光光材材料料水水平平设置置，故故采采光光效效率率高高。在在采采光光面面积相相同同的的条条件件下下，平平天天窗窗的的照照度度比比矩形天窗高矩形天窗高26倍。倍。3.2 天然采光平天窗平天窗虽有上述有上述优点，但也存在一些点，但也存在一些问题：平平天天窗窗不不能能通通风，如如必必须通通风，需需在在构构造造上上还须采采取取通通风措施；措施；在采暖地区容易在玻璃上在采暖地区容易在玻璃上结露，形成水滴下落，影响使用；露，形成水滴下落，影响使用；在在炎炎热地地区区，通通过平平天天窗窗透透过大大量量的的太太阳阳辐射射热，往往往往大大于于允允许值的的数数倍倍，在在直直接接阳阳光光作作用用下下，工工
24、作作面面上上眩眩光光较重重，影响工作。影响工作。另另外外，平平天天窗窗还存存在在容容易易积灰灰和和污染染，玻玻璃璃破破碎碎易易伤人人等等问题。由由于于这些些原原因因，平平天天窗窗适适用用于于一一些些冷冷加加工工车间，在在工工业建建筑中未得到广泛筑中未得到广泛应用。用。3.2 天然采光3.采光天窗的布置方式采光天窗的布置方式（1）纵向布置向布置沿沿着着厂厂房房柱柱距距方方向向布布置置，主主要要适适用用于于南南北北朝朝向向的的厂厂房房，常常采采用用矩矩形形、M形形、梯梯形形、锯齿形形天天窗窗，也也可可用用于于平平天天窗窗作作为采采光光带。为了了消消防防人人员及及检修修人人员在在屋屋面面上上活活动方
25、方便便，靠靠山山墙的的一一个个柱柱距距内内以以及及横横向向变形形缝两两侧的的柱柱距距内内不不宜宜设天窗。天窗。3.2 天然采光（2）横向布置）横向布置沿沿着着厂厂房房跨跨度度方方向向布布置置，主主要要适适用用于于东西西朝朝向向的的厂厂房房。设计中中常常采采用用横横向向下下沉沉式式天天窗。窗。（3）点状或）点状或块状布置状布置这种种布布置置一一般般用用于于平平天天窗窗，特点是布置灵活，照度均匀。特点是布置灵活，照度均匀。3.2 天然采光3.3 3.3 自然通风自然通风厂房的通厂房的通风方式有两种，即自然通方式有两种，即自然通风和机械通和机械通风.1）自自然然通通风，是是利利用用空空气气的的自自然
26、然流流动将将室室外外的的空空气气引引入入室室内内，将将室室内内的的空空气气和和热量量排排至至室室外外，这种种通通风方方式式与与厂厂房房的的结构构形形式式、进出出风口口的的位位置置等等因因素素有有关关，它它受受地地区区周周围环境的影响境的影响较大，通大，通风效果不效果不稳定。定。2）机机械械通通风，是是以以风机机为动力力，使使厂厂房房内内部部空空气气流流动，达达到到通通风降降温温的的目目的的。它它的的通通风效效果果比比较稳定定，并并可可根根据据需需要要进行行调节，但，但设备费较高，耗高，耗电量量较多。多。在在无无特特殊殊要要求求的的厂厂房房中中，尽尽量量以以自自然然通通风的的方方式式解解决决厂厂
27、房房的通的通风问题。3.3 自然通风3.3.1 自然通自然通风的基本原理的基本原理自自然然通通风是是以以利利用用热压和和风压来来实现通通风换气的。气的。1. 热压原理原理厂厂房房内内部部由由于于生生产过程程中中所所产生生的的热量量，提提高高了了室室内内空空气气的的温温度度，使使空空气气体体积膨膨胀，容容重重变小小而而自自然然上上升升。而而室室外外空空气气温温度度相相对较低低，容容重重较大大，当当厂厂房房下下部部的的门窗窗敞敞开开时，室室外外空空气气进入入室室内内，使使室室内内外外的的空空气气压力力趋于于平平衡。衡。3.3 自然通风3.3.1 自然通自然通风的基本原理的基本原理自自然然通通风是是
28、以以利利用用热压和和风压来来实现通通风换气的。气的。1. 热压原理原理如如将将天天窗窗开开启启，由由于于热空空气气的的上上升升，天天窗窗内内侧的的气气压大大于于天天窗窗外外侧的的气气压，使使室室内内热气气不不断断排排出出，如如此此循循环，从从而而达达到到通通风的的目目的的。这种种通通风方方式式称称为热压通通风。3.3 自然通风PH(rw-rn)式中：式中： P为热压(kg/m2)；H为进、排排风口口中中心心线的的垂垂直直距离；距离；rw为室外空气密度室外空气密度(kg/m3)；rn为室内空气密度室内空气密度(kg/m3)。3.3 自然通风由于室内外温差造成的空气压力叫热压。热压值用下式计算：由
29、于室内外温差造成的空气压力叫热压。热压值用下式计算：2.风压原理原理在在-剖剖面面位位置置处，迎迎风面面空空气气压力力增增大大，超超过了了大大气气压力力为正正压区区，用用“+”表表示示，在在一一剖剖面面位位置置处，气气流流通通过房房屋屋两两侧和和上上方方迅迅速速而而过，此此处气气流流变窄窄，风速速加加大大，使使建建筑筑物物的的侧面面和和顶面面形形成成了了一一个个小小于于大大气气压力力的的负压区区，用用“-”表示。表示。3.3 自然通风2.风压原理原理风到到-处时，空空气气飞越越建建筑筑物物，并并在在背背风一一面面形形成成涡流流，出出现一一个个负压区。区。因因此此根根据据这个个现象象，应将将厂厂
30、房房的的进风口口设在在正正压区区，排排风口口设在在负压区区，使使室室内内外外空空气气更更好好地地进行行交交换。3.3 自然通风 这种利用风的流动产生的空气压力差而形成的通风方式为这种利用风的流动产生的空气压力差而形成的通风方式为风压通风。风压通风。在在厂厂房房剖剖面面和和通通风设计时，要要根根据据热压和和风压原原理理考考虑二二者者共共同同对厂厂房房通通风效效果果的的影影响响，恰恰当当地地设计进、排排风口口的的位位置，置，选择合理的通合理的通风天窗形式，天窗形式，组织好自然通好自然通风。3.3 自然通风3.3.2 冷加工冷加工车间的自然通的自然通风冷冷加加工工车间一一般般没没有有大大量量的的生生
31、产余余热，室室内内外外温温差差较小小，但但从从新新鲜空空气气的的引引入入和和废气气排排出出考考虑，也也应组织好好厂厂房房的的自自然通然通风。组织自自然然通通风时可可结合合工工艺和和总平平面面进行行，尽尽量量使使厂厂房房长轴与与夏夏季季主主导风向向垂垂直直，限限制制厂厂房房的的宽度度在在60m以以内内，以以便便组织穿穿堂堂风.另另外外还应合合理理布布置置进出出风口口的的位位置置，尽尽可可能能设置置高高侧窗窗，以以提提高高热压值；室室内内少少设和和不不设隔隔墙，这些些对组织通通风都是有利的。都是有利的。当当厂厂房房较宽时，中中间部部位位受受穿穿堂堂风效效益益甚甚微微，通通风不不够稳定定。因因此此，
32、为造造成成厂厂房房内内部部稳定定的的气气流流，增增加加工工人人的的舒舒适适感感，在夏季可在厂房内在夏季可在厂房内设置置风扇，迫使空气流扇，迫使空气流动。3.3 自然通风3.3.3 热加工加工车间的通的通风热加加工工车间在在生生产时会会产生生大大量量余余热和和有有害害气气体体，尤尤其其要要组织好好自自然然通通风。不不仅在在平平面面设计中中要要考考虑通通风因因素素之之外外，还应根根据据热压原原理理，充充分分利利用用热压并并合合理理地地设置置进排排气气口口，选择良好的通良好的通风天窗形式。天窗形式。1.进、排气口、排气口设置置我我国国幅幅员辽阔，南南北北方方气气候候差差异异较大大，建建造造地地区区不
33、不同同，热加加工工车间进、排排风口口布布置置及及构构造造形形式式也也不不一一样，主主要要利利用用低低侧窗窗进风，高，高侧窗和天窗排窗和天窗排风。3.3 自然通风1）南南方方炎炎热地地区区作作为进风口口的的低低侧窗窗窗窗台台标高高，可可降降为0.51m.因因冬冬季季不不冷冷，不不需需调节进排排气气口口面面积控控制制风量量，故故进、排排气气口口可可不不设窗窗扇扇，但但为防防雨雨水水飘入入室室内内，必必须设挡雨板。雨板。3.3 自然通风 根根 据据 热热 压压原原理理，进进排排风风口口的的高高差差越越大大，通通风风效果越好。效果越好。2）北北方方寒寒冷冷地地区区因因温温差差较大大，进、排排气气口口均
34、均须设置窗扇置窗扇。低低侧窗窗可可分分为上上下下两两排排，冬冬季季上上排排窗窗开开启启，下下排排窗窗关关闭，避避免免冷冷风吹吹向向人人体体。夏夏季季则将将下下排排窗窗开开启启，上上排窗关排窗关闭。3.3 自然通风为了了提提高高热车间的的通通风能能力力和和便便于于窗窗扇扇启启闭，低低侧窗窗宜宜采采用用平平开开窗窗和和立立旋旋窗窗，尤尤其其以以立立旋旋窗窗为最最佳佳，因因为它它的的开开启启角角度可随度可随风向来向来调节，能得到最大的通，能得到最大的通风量。量。排排风口口的的位位置置应尽尽量量高高一一些些，一一般般都都设在在柱柱顶处。当当设有有天天窗窗时，天天窗窗位位置置一一般般设在在屋屋脊脊处或或
35、设于于散散发热量量较大大的的设备上方，上方，这样可可缩短通短通风距离，距离，较快地排除快地排除热空气。空气。中中间部部分分的的侧窗窗一一般般不不按按进、排排风口口设计，以以免免减减少少进风口口的的进气气量量和和气气流流速速度度，但但应按按采采光光窗窗设计，常常采采用用固固定定窗窗或中或中悬窗。窗。3.3 自然通风对有有些些灰灰尘较大大的的热车间(如如炼钢、铸铁等等)，由由于于在在生生产过程程中中不不断断产生生大大量量的的烟烟灰灰和和二二氧氧化化硫硫，使使侧窗窗和和天天窗窗的的玻玻璃璃表表面面很很快快形形成成污染染面面层，清清除除很很困困难，严重重地地影影响响车间的的采采光光和和操操作作。夏夏季
36、季又又需需开开启启窗窗扇扇进行行通通风，由由于于震震动等等原原因因，玻璃破玻璃破损严重，使重，使维修修费用增加。用增加。3.3 自然通风 据据此此，为为减减少少投投资资和和维维修修费费及及改改善善车车间间的的采采光光状状况况，对对散散热热量量及及灰灰尘尘散散发发量量大大的的车车间间，在在南南方方地地区区厂厂房墙体形式可采用上下开敞式。房墙体形式可采用上下开敞式。在在北北方方地地区区，这这类类热热车车间间的的剖剖面面设设计计应应在在保保证证采采光光基基本本要要求求的的前前提提下下，尽尽量量缩缩小小侧侧窗窗面面积积，也也可可采采用用上上部部开开敞敞式式.有有天天窗时也可不设天窗扇，具体要按设计的实
37、际情况而定。窗时也可不设天窗扇，具体要按设计的实际情况而定。3.3 自然通风 除除上上下下开开敞敞式式墙墙体体形形式式外外，还还有有全全开开敞敞式式，它它适适用用于于只只要要求求防防雨雨而而不不要要求求保保温温的的一一些些热热车车间间和和仓仓库库，如如冶冶金金工工业业的的脱脱锭锭车车间间、钢钢坯坯库库和和钢钢材库等材库等。2.通通风天窗的天窗的类型型以以满足厂房通足厂房通风为主的天窗称主的天窗称为通通风天窗。天窗。目目前前较常常用用的的通通风天天窗窗类型型有有矩矩形形通通风天天窗窗和和下下沉沉式式通通风天窗两种。天窗两种。3.3 自然通风 （1）矩形通风天窗）矩形通风天窗. 一般的矩形通风天窗
38、虽然能一般的矩形通风天窗虽然能起一定的通风作用，但很不稳起一定的通风作用，但很不稳定。当室外风压大于迎风面室定。当室外风压大于迎风面室内热压时，迎风面天窗排气口内热压时，迎风面天窗排气口不但不能排气，反而室外气流不但不能排气，反而室外气流会进入室内或穿堂而过，产生会进入室内或穿堂而过，产生倒灌现象，阻碍天窗排气。倒灌现象，阻碍天窗排气。要要避避免免这种种现象象，就就要要关关闭迎迎风面面的的窗窗扇扇，打打开开背背风面面的的窗窗扇扇.但但风向向是是经常常变化化的的，这就就需需要要根根据据风向向的的变化化随随时开开闭迎迎、背背风面面排排气气口口的的窗窗扇扇，这实际上上是是做做不不到到的的。因因此此，
39、应采取措施防止迎采取措施防止迎风面面对室内排气口室内排气口产生的不良影响。生的不良影响。这种种带挡风板的矩形天窗称板的矩形天窗称为矩形通矩形通风天窗或避天窗或避风天窗天窗.3.3 自然通风 最有效的办法是在距排最有效的办法是在距排风风 口一定距离的地方设置口一定距离的地方设置挡风板。当风吹到挡风板上挡风板。当风吹到挡风板上时产生气流飞跃，在天窗与时产生气流飞跃，在天窗与挡风板之间形成负压区，保挡风板之间形成负压区，保证天窗在任何风向的情况下证天窗在任何风向的情况下都能稳定排气。都能稳定排气。由由图可可以以看看出出，l/h2.5时，阻阻力力系系数数变化化不不大大，说明明l值过大大实用用意意义也也
40、不不大大，而且不而且不经济。因此，常用的因此，常用的l/h值是：是：当天窗挑檐当天窗挑檐较短短时，l/h1.11.5，当天窗的挑檐当天窗的挑檐较长时，l/h=0.91.25.大大风多雨地区比多雨地区比值还可偏小可偏小。3.3 自然通风 挡风板与窗口的距离对天窗的通风效果有影响，根据实验挡风板与窗口的距离对天窗的通风效果有影响，根据实验得知，挡风板距天窗的距离得知，挡风板距天窗的距离l与天窗排气口高度与天窗排气口高度h的比值应在的比值应在0.62.5的范围内的范围内.当当平平行行等等高高跨跨两两矩矩形形天天窗窗排排风口口之之水水平平距距离离L小小于于或或等等于于天天窗窗高高度度h的的五五倍倍时，
41、可可设挡风板板，因因为该区区域域的的风压始始终为负压。3.3 自然通风（2）下沉式通下沉式通风天窗天窗.由由于于矩矩形形通通风天天窗窗使使厂厂房房高高度度增增加加，集集中中荷荷载加加大大，对抗抗震震也也不利不利。为克克服服这种种通通风天天窗窗的的缺缺点点，出出现了了下下沉沉式式通通风天天窗窗，即即在在屋屋顶结构构中中，把把部部分分屋屋面面板板铺在在上上弦弦上上，其其余余屋屋面面板板铺在在下下弦弦上上，上上弦弦与与下下弦弦之之间的的空空间构构成成在在任任何何风向下均向下均处于于负压区的排区的排风口口。3.3 自然通风（2）下沉式通下沉式通风天窗天窗.它它和和矩矩形形通通风天天窗窗相相比比有有很很
42、多多优点点：降降低低厂厂房房高高度度，减减少少了了风荷荷载；由由于于不不设天天窗窗架架和和挡风板板，减减少少了了屋屋架架上上的的集集中中荷荷载；可可节省省材材料料，降降低低造造价价；由由于于重重心心下下降降，抗抗震震性性能好；通能好；通风稳定可靠定可靠。其其缺缺点点是是：屋屋架架上上下下弦弦受受扭扭；屋屋面面排排水水处理理复复杂；如如设窗窗扇扇时，因因受屋受屋架架形式的限制，使构造复形式的限制，使构造复杂.下下沉沉式式通通风天天窗窗有有三三种种形形式式：井井式式天天窗窗、纵向向下下沉沉式式天天窗窗和和横横向向下下沉式天窗沉式天窗。3.3 自然通风1）井井式式天天窗窗，是是每每隔隔一一个个柱柱距
43、距离离或或几几个个柱柱距距将将一一定定范范围内内的的屋屋面面板板下下沉沉，形形成成一一个个天天井井.处于于屋屋顶中中部部的的称称为中中井井式式天窗，天窗，设在在边部的称部的称为边井式天窗井式天窗。2）纵向向下下沉沉式式天天窗窗，是是沿沿厂厂房房纵向向将将部部分分屋屋面面板板下下沉沉而而形成形成。根据需要可布置在屋脊根据需要可布置在屋脊处或屋脊两或屋脊两侧。3.3 自然通风3）横横向向下下沉沉式式天天窗窗，是是沿沿厂厂房房横横向向将将一一个个柱柱距距离离内内的的屋屋面板下沉而形成面板下沉而形成。3.3 自然通风 这这种种天天窗窗采采光光均均匀匀，排排气气路路线线短短。在在东东西西朝朝向向的的车车
44、间间中中，采采光光横横向向下下沉沉式式天天窗窗可可减减少少直直射射阳阳光光对对厂房的影响厂房的影响。如如根根据据工工艺要要求求将将两两榀榀单坡坡屋屋架架做做成成高高低低位位置置不不同同的的屋屋顶，在在高高差差处形形成成排排气气口口，既既能能满足足通通风要要求求，排排水水处理亦理亦简单。也也可可把把两两榀榀下下弦弦标高高相相同同的的屋屋架架局局部部加加高高，做做成成通通风天天窗窗.它它通通风稳定定，又又可可不不做做挡风板板。3.3 自然通风除了下沉式通风天窗外，还出了多种形式的通风屋顶除了下沉式通风天窗外，还出了多种形式的通风屋顶.3.合理布置合理布置热源和其他措施源和其他措施热源位置的合理与否
45、源位置的合理与否对热车间的通的通风效果影响很大。效果影响很大。在在利利用用穿穿堂堂风作作为主主要要通通风方方式式时，热源源应布布置置在在夏夏季季主主导风向向的的下下风向向一一侧，而而且且进出出风口口应布布置置在在一一条条线上上，使使气流通气流通畅。以以热压为主主的的自自然然通通风，热源源应布布置置在在天天窗窗开开口口下下面面，使使气流排出路气流排出路线短捷，减少短捷，减少涡流。流。当当有有些些设备在在生生产时散散发出出大大量量的的热量量和和烟烟尘时，为防防止止其其扩散散污染整个厂房，可在染整个厂房，可在这些些设备上部上部设置排烟罩。置排烟罩。3.3 自然通风3.合理布置合理布置热源和其他措施源
46、和其他措施另另外外，在在各各跨跨高高度度基基本本相相等等的的多多跨跨厂厂房房中中，为了了提提高高自自然然通通风效效果果，可可将将冷冷热跨跨间隔隔布布置置，中中间设置置轻质吊吊墙，使使空空气气从从冷冷跨跨不不断断地地流流向向热跨跨，这样使使气气流流速速度度加加快快，通通风效效果果明明显。3.3 自然通风3.4 3.4 屋面排水方式对屋顶形式的影响屋面排水方式对屋顶形式的影响但但工工业建建筑筑的的有有组织排排水水其其构构造造复复杂，造造价价高高，特特别是是多多跨跨厂厂房房，施施工工和和维修修麻麻烦，天天沟沟容容易易漏漏水水。除除有有组织外外排排水水之之外外，更更多多采采用用内内排水排水而而无无组织
47、排排水水构构造造简单，造价便宜，施工方便造价便宜，施工方便。3.4 屋面排水方式对屋顶形式的影响 厂房屋面排水方式类似民用建筑，可分成有组织排水和厂房屋面排水方式类似民用建筑，可分成有组织排水和无组织排水。有组织排水又分为外排水和内排水。无组织排水。有组织排水又分为外排水和内排水。厂厂房房排排水水方方式式的的选择应根根据据气气候候条条件件、生生产方方式式、屋屋顶面面积大小等大小等综合考合考虑而定。而定。如如积灰灰多多的的工工业厂厂房房(铸工工、炼钢等等)在在生生产过程程中中散散发大大量量粉粉尘积于于屋屋面面，下下雨雨时被被冲冲进天天沟沟会会造造成成管管道道堵堵塞塞，故故应尽量采用无尽量采用无组
48、织排水。排水。而而有有腐腐蚀性性介介质的的厂厂房房容容易易使使铸铁雨雨水水装装置置遭遭受受侵侵蚀，也也应尽量采用无尽量采用无组织排水。排水。排水方式的不同又会排水方式的不同又会对厂房屋厂房屋顶形式形式产生生较大影响。大影响。3.4 屋面排水方式对屋顶形式的影响3.4.1 多脊双坡形式屋多脊双坡形式屋顶在在多多跨跨厂厂房房中中，多多把把屋屋顶做做成成有有内内天天沟沟的的多多脊脊双双坡坡形形式式，坡度一般在坡度一般在1/51/12之之间。其其优点点是是承承重重构构件件受受力力合合理理，材材料料消消耗耗量量少少，应用用较广广泛泛。但但其其不不足足也也是是显而而易易见的的，如如排排水水管管易易堵堵塞塞
49、，天天沟沟积水水，屋屋面面易易渗渗漏漏。有有时地地下下排排水水管管网网被被堵堵引引起起室室内内地地面面冒冒水水，且且构构件件类型多，排水构造复型多，排水构造复杂，施工操作困，施工操作困难。3.4 屋面排水方式对屋顶形式的影响3.4.2缓长坡形式屋坡形式屋顶这种种形形式式的的屋屋顶把把常常用用的的多多脊脊双双坡坡屋屋顶改改变成成没没有有内内天天沟沟的坡屋面，可以在很大程度上避免多脊双坡形式屋的坡屋面，可以在很大程度上避免多脊双坡形式屋顶的缺点的缺点。其其特特点点是是减减少少天天沟沟、水水落落管管及及地地下下排排水水管管网网的的数数量量，简化化构造，并能保构造，并能保证生生产的正常的正常进行。行。
50、3.4 屋面排水方式对屋顶形式的影响正正因因为如如此此，它它对某某些些生生产有有较大大的的适适应性性。如如炼钢厂厂，若有水滴落入灼若有水滴落入灼热的的钢水中，会水中，会发爆炸事故。爆炸事故。同同时，由由于于炼钢厂厂房房散散热量量大大，在在北北方方的的冬冬季季也也不不会会出出现屋屋面面积雪雪、结冰冰，因因此此，这类厂厂房房应做做成成双双坡坡的的屋屋顶形形式式，避免做有避免做有组织内排水内排水。3.4 屋面排水方式对屋顶形式的影响又又如如某某彩彩色色电视显像像管管厂厂主主装装车间也也是是一一个个良良好好的的实例例，既既简化化了了构构造造又又减减少少了了漏漏水水的的可可能能性性(图3.36)。在在有
51、有腐腐蚀性性介介质的厂房采用的厂房采用缓长坡形式屋坡形式屋顶更是适宜的。更是适宜的。3.4 屋面排水方式对屋顶形式的影响在在国国外外，除除大大型型热车间采采用用坡坡度度较大大的的屋屋顶外外，一一般般机机械械厂都有向厂都有向缓长坡和平屋坡和平屋顶发展的展的趋势。这样的的屋屋顶形形式式，使使墙板板类型型大大为减减少少，有有利利于于建建筑筑工工业化化，还能能在在平平屋屋顶上上布布置置一一些些小小型型辅助助房房间，扩大大生生产面面积。在在多多雪雪地地区区，平平屋屋顶的的雪雪载分分布布均均匀匀，不不致致产生生局局部部超超载。有有隔隔热要要求求时，还可可利利用用平平屋屋顶做做蓄蓄水水屋屋面面或或种种植植花
52、花草草，既既改善了改善了环境，又是隔境，又是隔热的有效措施。的有效措施。3.4 屋面排水方式对屋顶形式的影响单层厂厂房房剖剖面面设计的的是是单层厂厂房房设计中中的的重重要要一一环，是是在在平平面面设计的的基基础上上进行行的的，厂厂房房剖剖面面设计着着重重解解决决建建筑筑空空间如如何何满足足生生产的的各各项要要求求的的问题。同同时，厂厂房房剖剖面面设计还受受到到生生产工工艺的的影影响响，并并选择好好结构构方方案案和和围护结构构形形式式，以以满足建筑工足建筑工业化的要求。在学化的要求。在学习过程中程中应注意以下内容：注意以下内容：1.确确定定好好合合理理的的厂厂房房高高度度，掌掌握握柱柱顶标高高的
53、的确确定定、室室内内地地面面标高高的的确确定定及及厂厂房房高高度度的的调整整，使使其其有有足足够空空间满足足生生产工工艺的要求。的要求。2.天天然然采采光光的的基基本本要要求求：满足足采采光光系系数数的的最最低低值，满足足采采光光均均匀匀度度，避避免免在在工工作作区区产生生眩眩光光。了了解解采采光光面面积的的确确定定依依据。据。小结3.采光方式：采光方式：侧窗采光、天窗采光、混合采光。窗采光、天窗采光、混合采光。4.采采光光天天窗窗的的类型型：矩矩形形、锯齿形形、下下沉沉式式和和平平天天窗窗四四种种类型及布置方式。型及布置方式。5. 自自然然通通风的的方方式式和和基基本本原原理理，及及冷冷，热加加工工车间的的自自然然通通风。重重点点掌掌握握热压原原理理、风压原原理理，掌掌握握热加加工工车间进排排风口的口的设置，以及通置，以及通风外外墙、通、通风天窗的天窗的类型。型。6.屋屋面面排排水水方方式式对屋屋顶形形式式的的影影响响，了了解解多多脊脊双双坡坡、缓长坡形式的屋坡形式的屋顶。小结
