房建课件-第十四章厂房剖面设计

第十四章

单层厂房剖面设计

目的要求：1、使学生了解厂房剖面设计的具体任务；2、了解剖面设计的影响因素及其与平面设计的关系；3、掌握厂房通风和采光的设计。教学内容：

上一张下一张主页退出一、生产工艺对剖面设计的

影响和建筑设计的任务平面设计:主要从平面形式、柱网选择、平面组合等方面解决生产对厂房提出的各种要求；剖面设计：主要从厂房的建筑空间处理上满足生产对厂房提出的各种要求。

下一张主页退出上一张剖面设计的任务：1、确定厂房高度；2、处理车间的采光、通风和屋面排水问题；3、合理选择围护的形式及其构造。下一张主页退出上一张二、厂房高度的确定厂房高度的概念：（一）柱顶标高的确定1、无吊车厂房柱顶标高：①根据最大生产设备的高度和其安装、检修时所需的净空高度确定；②从心理角度考虑应避免单层厂房跨度大、高度低而产生压抑感；下一张主页退出上一张柱顶标高：考虑到采光、通风柱顶标高不应低于4M；④从卫生角度考虑，确定厂房高度时，不应遵守卫生标准的要求，应保证每人占有空气量不小于13M3、面积不小于4M2。⑤柱顶标高还应符合扩大模数3M数列,砖混结构厂房的西半球顶标高可符合1M数列。下一张主页退出上一张2、有吊车厂房（图14-1）其柱顶标高应按下式计算求得，即：H=H1+h+Ch式中H——柱顶标高，应符合3M数列；H1—吊车轨顶标高，由工艺设计人员提出；h——轨顶至吊车上小车顶部的高度；下一张主页退出上一张2、有吊车厂房Ch—屋架下弦底面至吊车小车顶面的安全空隙。H1=H2+H3——柱牛腿标高，应符合扩大模数3M数列，如牛腿标高大于7.2M时，应符合扩大模数6M数列；H3——吊车梁高、吊车轨高及垫层厚度之和。下一张主页退出上一张3、多跨厂房高差处理经济角度：设高差增加造价（C元/M）；低部增加造价（Y元/M），抬高低部屋面、地面造价不增；低部抬高的临界宽度W=C/Y（在这个宽度范围内二者造价相等）当低部的实际宽度小于W时，可不设高差，把低部与高部拉平；当低部的实际宽度大于W时，应设高差。下一张主页退出上一张构造角度：《厂房建筑模数协调标准》规定：①在采暖和不采暖的多跨厂房中，高差值等于或小于1.2M时不设高差；②在不采暖的多跨厂房中,高跨一侧仅有一个低跨,且高差值等于或小于1.8M时,也不设高差；③有地震设防要求时,高差不大于2.4M时宜做成等高。下一张主页退出上一张（二）室内地坪标高的确定室内外地面必须设高差，一般取150MM。1、当厂房跨度平行等高线布置，地形坡度又较大时，若工艺条件许可，可将厂房不同跨度的地坪标高分别布置要不同的台阶上，以节省土石方及基础工程量。2、当跨度垂直等高线布置，地形坡度又较大时，若工艺条件许可，可将同一跨度地坪分段布置在不同标高的台阶上，也可将局部做成两层，吊车轨顶仍保持同一标高。（图14-2）下一张主页退出上一张三、天然采光光天然采光的设设计要求：1、满足采光系系数最低值的的要求2、满足采光均均匀度要求3、避免在工作作区产生眩光光（图14-3）下一张主页退出上一张（一）天然采采光系数光通量：照度：采光系数：C=（En/Ew）×100%下一张主页退出上一张（二）采光面面积的确定窗地比下一张主页退出上一张（二）采光方方式和采光窗窗的选选择1、采光方式:侧面采光（图14-4a）顶部采光（图14-4b）混合采光（图14-4c）(1)侧面采光(侧窗)单侧采光(房间很窄)；双侧采光高侧窗；低侧侧窗（图14-5）下一张主页退出上一张侧窗:它是在房间的的一侧墙上或或两侧墙上开开采光口,是常见的一种种采光方式。。下一张主页退出上一张侧窗:特点：构造简单，，布置方便便，造价低低，光线具具有明确的的方向性；；有利于形形成阴影，，对观看立立体物体特特别适宜。。侧窗通常做做成长方形形：横长方方形、坚长长方形、方方形下一张主页页退出上一张（2）顶部采光光（天窗））利用开设在在屋顶上的的窗子进行行采光特点：室内光线较较均匀，采采光效率较较侧窗高，，但构造较较复杂，造造价较高。。下一张主页页退出出上一一张张（3）混混合合采采光光侧面面采采光光+顶部部采采光光下一一张张主页页退出出上一一张张2、采采光光天天窗窗的的形形式式常见见的的有有：：矩形形、、梯梯形形、、M形、、锯锯齿齿形形、、横横向向天天窗窗、、平平天天窗窗等等下一一张张主页页退出出上一一张张A、矩形形天天窗窗（图图14-6）①是沿沿跨跨间间纵纵向向两两侧侧开开窗窗采采光光，，具具有有中中等等照照度度，，采采光光系系数数最最高高值值在在跨跨中中，，最最低低值值在在柱柱子子处处；；②由安装在在屋架上上的天窗窗架和天天窗架上上的天窗窗扇组成成；下一张主页页退出出上一张A、矩形天窗窗优点：①室内光线线均匀，，直射光光少；②窗面垂直，，积灰少，，且易于防防水；③窗扇可开启启，能兼起起通风作用用；④窗的位置高高一般处于于视野范围围外，不易形成眩眩光。下一张主页页退出上一张A、矩形天窗缺点：①增加了厂房房的体积和和屋顶承重重结构的集中荷载；；②屋顶结构复复杂；③造价高；④抗震性能不不好。下一张主页页退出上一张矩形天窗的的设计：（图14-6a）①天窗宽度：：厂房跨度度的1/2-1/3；②天窗位置高高度：指天天窗下沿至至工作面的的高度；厂厂房跨度的的0.35-0.7；③天窗间距:指天窗轴线线间的距离离；小于天天窗位置高高度的4倍以内；④相邻天窗玻玻璃间距：：一般取相相邻天窗高高度和的1.5倍；即即:L＞1.5(h1+h2)⑤天窗高度：：屋面至天天窗上沿的的垂直距离离。下一张主页页退出上一张B、梯形天窗（图14-7）将矩形天窗窗的玻璃作作成向外倾倾斜的就形形成梯形天天窗。下一张主页页退出上一张B、梯形天窗特点：①遮挡少，水水平投影面面积大，可可大大提高高室内照度度（玻璃与与水平投影影面成600角时，可提提高室内照照度60%）。②玻璃倾斜，，容易积灰灰，污染严严重，构造造复杂，直直射光多。。现已较少用用下一张主页页退出下一张主页页退出上一张C、M形天窗（图14-8）将矩形天窗窗的屋盖由由两侧向内内倾斜而形形成。上一张下一张主页页退出C、M形天窗特点：①屋盖倾斜，，其内表面面可增强光光线的反射射作用，同同时还可引引导气流；；②较矩形天窗窗采光、通通风都有利利，但构造造较矩形天天窗复杂，，天窗屋面面需用内排水水或形成纵纵向长天沟沟外排水。。（图14-8a）下一张主页页退出上一张D、锯齿形天窗窗（图14-9）是将厂房屋屋盖做成锯锯齿形，窗窗设于垂直直面上。（（单面顶部部采光）下一张主页页退出上一张D、锯齿形天窗窗特点：①能利用天棚棚倾斜面反反射光线，，采光效率率较矩形天天窗高；②窗扇可开启启，能兼起起通风作用用；③直射光少，，室内光线线稳定且均均匀，还具具有较强的的方向性；；④能保证7%的平均采光光系数，能能满足精密密工作车间间的采光要要求。下一张主页页退出上一张D、锯齿形天窗窗适用于：要求光线稳稳定，要调调节温湿度度的厂房；；如纺织厂厂、印染厂厂等。下一张主页页退出上一张E、横向天窗（图14-10）是将相邻柱柱距的整跨跨屋面板上上下交替布布置在屋架架的上下弦弦上，利用用屋面板位位置的高差差（即屋架架上下弦的的高差）作作采光口而而形成的。。下一张主页页退出上一张E、横向天窗优点：①天窗布置灵灵活，可根根据使用要要求每隔一一个柱距或或几个柱距距布置；②造价较矩形形天窗低（（为矩形天天窗的62%），采光效效果与纵向向矩形天窗窗差不多。。③排气路线短短捷，可开开设较大面面积的采光光口，通风风量大下一张主页页退出上一张E、横向天窗缺点：①窗扇形式受受屋架形式式的限制，，布置不灵灵活，窗扇扇不标准，，构造复杂杂；②厂房纵向刚刚度差；③屋架高度要要求较大，，不宜用于于跨度较小小的车间。。适用于：朝向为东西向向的冷加工车车间及对采光光、通风有要要求的热加工工车间下一张主页退出上一张F、平天窗（图14-11）是在屋面上直直接设置采光光口而形成的的。可成点，，成块，成带带布置。下一张主页退出上一张F、平天窗特点：①采光效率高，，为矩形天窗窗的2-3倍，布置灵活活，构造简单单，施工方便便，不需天窗窗架，造价低；②阳光直射车间间，易产生眩眩光，采暖地地区玻璃易结结露，造成水水滴下落；③玻璃表面易积积灰或积雪、、玻璃易破碎碎下落伤人，，平天窗不能能通风；适用于：冷加工车间下一张主页退出上一张G、三角形天窗（图14-12）将屋面玻璃抬抬高（一般与与水平面成30-450）宽为3-6M。需设天窗架，，其特点类似似平天窗。下一张主页退出上一张3、采光天窗的的布置采光天窗的布布置须结合天窗形式、屋屋盖结构和构构造、厂房朝朝向、生产要要求等因素综合考虑。。采光天窗的布布置有：纵向布置（天天窗带平行于于屋脊）横向布置（天天窗带垂直于于屋脊）点式或块状布布置下一张主页退出上一张A、纵向布置主要适用于朝朝向为南北向的厂房房；多采用矩形、M形、梯形、锯锯齿形天窗，也可采采用平天窗，作成采光带带沿厂房屋脊脊纵向布置。。下一张主页退出上一张B、横向布置主要适用于朝朝向为东西向的厂房房；多采用横向下沉式天天窗，也可采用平天窗成带横向布置置。下一张主页退出上一张C、点式或块状布布置采用平天窗，，根据使用要要求，在屋面面上灵活布置置采光口，采采光均匀性好好。下一张主页退出上一张选择采光天窗窗的形式及布布置方式①采用屋架(或屋面梁)上铺屋面板的的屋盖可采用用矩形、梯形、、M形、平天窗；②采用用折折板板、、马马鞍鞍形形壳壳板板屋屋盖盖可可利利用用板板上上下下布布置置形形成成的的高高差差设设置置横向向天天窗窗；③采用用壳壳体体结结构构的的厂厂房房可可利利用用壳壳体体边边缘缘凸凸起起的的弧弧形形部部分分设设置置天天窗窗。。下一一张张主页页退出出上一一张张四、、自自然然通通风风厂房房通通风风分分为为：：机机械械通通风风和和自自然然通通风风机械械通通风风：：依靠靠通通风风机机的的力力量量作作为为空空气气流流动的的动动力力来来实实现现通通风风换换气气的的。。自然然通通风风：：是利利用用自自然然力力作作为为空空气气流流动动的的动力力来来实实现现厂厂房房通通风风换换气气的的。。下一一张张主页页退出出上一一张张（一一））自自然然通通风风的的基基本本原原理理厂房房的的自自然然通通风风是是利利用用热热压压作作用用和和风风压压作作用用形形成成的的。。1、热热压压作作用用（图图14-13）热压压：：由由于于热热源源作作用用，，造造成成室室内内外外温温度度差差，，从而而产产生生空空气气压压力力差差就就叫叫热热压压。。下一一张张主页页退出出上一一张张热压压大大小小的的计计算算式式：：△p=gH(ρρw-ρρn)△p————热压压（（Pa）g———重力加加速度度（m/s2）H———进排气气口中中心线线的垂垂直距距离(m)ρw—室外空空气密密度(kg/m3)ρn———室内空空气密密度(kg/m3)下一张张主页页退出出上一张张热压大大小取取决于于两个个因素素：①上下进进排气气口的的距离离②室内外外温度度差下一张张主页页退出出上一张张2、风压压作用用（图14-14）风压：：由于于风的的作用用而产产生的的空气气压力力差叫风压压。正压及及正压压区：：负压及及负压压区：：下一张张主页页退出出上一张张（二））冷加工工车间间的自自然通通风按照采采光要要求设设计的的窗，，能够够满足足车间间内通通风换换气的的要求求。在剖面面设计计中着着重在在天然然采光光的设设计上上，在在而对对于自自然通通风的的处理理上应应使厂厂房纵纵向垂垂直于于夏季季主导导风向向或不不小于于450倾角，并限限制厂房宽宽度。下一张主页页退出上一张（三）热加加工车间的的自然通风风1、进排气口口的设置进气口的设设置：进气口的位位置尽量低低南方地区：：窗台高0.4-0.6M，或不设窗扇扇而采用开敞敞式，开敞敞口下沿应应》高出室内地地面0.6-0.8M，并在开敞部位设设挡雨板。。（图14-15A）下一张主页页退出上一张1、进排气口口的设置寒冷地区：：下部进气气窗宜分设设上下两排排开启，夏季开启下下排进气窗窗；冬季关关闭下排用上排进气气窗。（上上排进气窗窗离地面大于4M）排气口的设置置：排气口的位置置尽量高，无无天窗，排气口宜设在在靠檐口一带带；设有天窗用天窗作作排气口，天天窗多设在靠屋脊一带带。（图14-15B）下一张主页退出上一张2、通风天窗的的选择有矩形通风天天窗和下沉式式通风天窗两两种。（1）矩形通风天天窗带挡风板的矩矩形天窗称矩矩形通风天窗窗。（图14-16）下一张主页退出上一张矩形通风天窗窗设计：A、挡风板距天窗窗的距离L/h=0.6-2.5的范围内；常用的L/h的比值是：①当天窗挑檐较较短时，可用用L/h=1.1-1.5；②当天窗挑檐较较长时，可用用L/h=0.9-1.25；喉口宽度b与窗高h下一张主页退出上一张矩形通风天窗窗设计：B、喉口宽度b与窗高h当b＜6m时，h=(0.4-0.5)b；当b＞6m时，h=(0.3-0.4)b；下一张主页退出上一张C、不设挡风板条条件①单跨或多跨厂厂房的边跨，，满足表15-4的条件时，天天窗迎风面处处于负压区，，可不设挡风风板。例如：h=1.7,H=9.3,x=4.8则h/H=1.7/9.3=0.182,x/H=4.8/9.3=0.52查表15-4，无论风与水水平面夹角是是00或100，天窗迎风面面处于负压区，不会灌灌风。下一张主页退出上一张C、不设挡风板条条件②两相邻天窗间间距L≤5h时,两天窗互起挡挡风板的作用用,可不设挡风板板。③符合表15-5的情况，此时时低跨的天窗窗靠近高跨一一侧的排气口口不会产生倒倒灌现象。例如：z=6，a=6,H=9.3,L=18则z/a=6/6=1,(L-z)/H=(18-6)/9.3=1.29＜1.5符合表15-5的要求，靠近近高跨一侧的的低跨天窗口口不会产生倒倒灌可不设挡挡风板。下一张主页退出下一张主页退出上一张（2）下沉式通风风天窗优点：①降低了厂房高高度4-5M；②减少了风荷载载；③不设天窗架和和挡风板，屋屋架上的集中中荷载比矩形形天窗少5%左右，相应地地柱和基础断断面将减少；；④可节省钢材和和砼，降低造造价约为12%；下一张主页退出上一张（2）下沉式通