第章单层工业建筑设计

第20章单层工业建筑设计【教课目标】经过本章学习，使学生对认识单层厂房的种类与构件组成，学习怎样选择单层厂房的柱网，掌握单层厂房的剖面设计，熟习单层厂房的屋面排水设计，理解和掌握单层厂房的定位轴线设计。最后达到理解和掌握单层工业建筑设计的基根源则和方法。【教课要求】：经过本章学习，学生能够1、认识单层厂房的种类与构件组成；2、单层厂房柱网确实定原则；3、掌握单层厂房的剖面设计依据和方法；4、熟习单层厂房的屋面排水设计；5、理解和掌握单层厂房的定位轴线设计方法。【学习要点与难点】本章要点：单层厂房的柱网选择、剖面设计。本章难点：单层厂房的定位轴线设计。【重要知识点】柱网的定义、厂房高度的定义、柱顶标高确实定、横向定位轴线、纵向定位轴线单层工业建筑的构造种类与构件组成单层工业建筑的构造支承方式能够分为承重墙支承与骨架支承两类。只有当工业建筑的跨度、高度、吊车荷载较小时才用承重墙承重构造，而当工业建筑的跨度、高度和吊车荷载较大时，则多采纳骨架承重构造。骨架构造系由柱子、屋架或屋面大梁（或柱梁结合或其余空间构造）等承重构件组成。其构造系统能够分为刚架、排架及空间构造。此中以排架最为常有，因为梁柱间为铰接，能够适应较大的吊车荷载。在骨架构造中，内外墙一般不承重，只起到围护或分开作用。骨架构造在内部可供给宽大畅达的空间，有益于生产工艺及其设施的部署、工段的划分，也有益于生产工艺的更新和改进。排架构造系统排架构造按资料可分为砌体构造、钢筋混凝土构造和钢构造。砌体构造它由砖石等砌块砌筑成柱子，钢筋混凝土屋架(或屋面大梁)、钢屋架等组成，如图20-1-1所示为砖柱、组合屋架的工业建筑。图20-1-1砖砌体构造工业建筑钢筋混凝土构造这种骨架构造多采纳预制装置的施工方式。构造组成主要由横向骨架、纵向连系构件以及支撑构件组成，如图20-1-2所示。横向骨架主要包含屋面大梁(或屋架)、柱子、柱基础。纵向构件包含屋面板、连系梁、吊车梁、基础梁等。其他，垂直和水平方向的支撑构件用以提升建筑的整体牢固件。图20-1-2装置式钢筋混凝土排架及主要构件1-边列柱；2-中列柱；3-屋面大梁；4-天窗架；5-吊车梁；7-基础梁；8-基础9-外墙；10-横梁；11-屋面板；12-地面；13-天窗扇；14散水；15-风荷载这种构造建设周期短，牢固长久，与钢构造对照可节约钢材，造价较低，故在国内外工业建筑中应用十分广泛。但是其自重要，抗震性能比钢构造工业建筑差。图20-1-3所示为这种骨架构造几种常有的预制钢筋混凝土拄的形式。图20-1-3几种常有预制钢筋混凝土柱（a）矩形柱；（b）工子型柱；（c）（d）双肢柱；（e）管柱3.钢构造钢构造工业建筑的主要承重构件所有采纳钢材制作，如图

20-1-4

所示。这种骨架构造自重轻，抗震性能好，施工速度快，主要用于跨度巨大、空间高、吊车荷载重、高温或振动荷载大的工业建筑。对于那些要求建设速度快，早投产、早得益的工业建筑也采纳钢构造。长久性能较差，防火性能差，使用对应采纳必需的防备举措。

但钢构造易锈蚀，保护维修花费高，设计中终究选择哪一种骨架构造，

应该依据工业建筑的用途、

规模、生产工艺和起重运输设施、

投资、施工条件、资料供给状况等要素综合解析而定。图20-1-4钢构造工业建筑其余构造系统单层工业建筑的承重构造除上述排架构造外，还有其余形式构造。此中一类是屋顶部分并不是像排架那样采纳屋架及连系构件系统，而是改用轻型屋盖，如v型折板构造、单面或双面曲壳构造、也许网架构造，如图20-1-5所示。这种构造均属空间构造，其共同特色是受力合理，能充分地发挥资料的力学性能，空间刚度大，抗震性能较强。缺点在于施工复杂，大跨及连跨工业建筑使用时受限制较大。另一类是如门式刚架(图20-1-6)、T形板等特别构造。门式刚架(简称门架)，是一种梁柱合一的构造形式，可用期筋混凝土制作，也可用钢构造制作；而T形板用作竖向承重构件时相当于墙柱结合的构件。但刚架属于平面构造系统，不能够够承受较大的吊车荷载。图

20-1-5

薄壳式屋顶构造

图

20-1-6

门式刚架构造单层工业建筑的柱网选择柱子在工业建筑平面上摆列所形成的网格称为柱网。如图20-2-1所示，柱子纵向定位轴线之间的距离称为跨度，核向定位轴线之间的距离称作柱距。柱网尺寸是由跨度和柱距确立的，柱网的选择实质上就是选择工业建筑的跨度和柱距。工艺设计人员根招工艺流程和设施部署状况，对跨度和柱距提出初始的要求，建筑设计人员在此基础上、依据建筑及构造的设计标准，最后确立工业建筑的跨度和柱距。柱网确立的原则是：图20-2-1柱网部署表示1-柱子；2-机床；3-柱基础轮廓知足生产工艺要求跨度和柱距要知足设施的大小和部署方式、资料和加工件的运输、生产操作和维修等生产工艺所需的空间要求。平面利用和构造方案经济合理跨度和柱距的选纲要使平面的利用和构造方案达到经济合理。工业建筑因为工艺的要求，常将个别大型设施越跨部署，采纳抽柱方案，上部用托架粱承托屋架

(图

20-2-2)

。依据生产工艺实质状况，

合适调整跨度和柱距，达到构造一致，充分利用面积，达到较好的经济效益。图20-2-2

超越部署设施表示3.吻合《厂房建筑建筑模数协调标准》(GBJ6-86)的要求。知足《厂房建筑建筑模数协调标准(GBJ6-86)的要求。该标准规定，当工业建筑跨度<l8m时，应采用扩大模数30M的尺寸系列，即跨度可取9m、12m、15m。当跨度尺寸≥18m时，按60M模数递加，即跨度可取18m、24m、30m和36m。柱距采纳60M系列，即6m、12m、18m等。扩大柱网及其优胜性现代工业生产的生产工艺、生产设施和运输设施在不停更新变化、且其周期愈来愈短。为适应这种变化、工业建筑应拥有相应的灵便性与通用性，在设计中还应试虑可连续性使用，扩大挂网是路子之一。将柱距由6m扩大至12m、18m致使24m，如采纳柱网(跨度×柱距)为12m×12m、15m×12m、18m×12m、24m×l2m、18m×18m、24m×34m等。采纳钢构造工业建筑，大柱网更易于实现。有研究成就证明扩大柱网的主要长处是：①能够有效提升工业建筑面积的利用率；②有益于大型设施的部署及产品的运输；③能提升工业建筑的通用性，适应生产工艺的更改及生产设施的更新；④有益于提升吊车的服务范围；⑤能减少建筑构造构件的数目，并能加速建设速度。单层工业建筑剖面与屋面排水方式剖面设计是厂房建筑设计的一个组成部分。在厂房剖面设计时主若是从厂房建筑空间办理上使它满足生产对厂房提出的各种要求。厂房剖面设计的详尽任务是：确立厂房高度，选择厂房承重构造及围护构造方案，办理车间采光、通风等问题。剖面设计应知足以下要求：⑴厂房剖面设计要适应工业生产所需要的足够空间；⑵具备优异的采光和通风条件；(3)屋面排水和知足室内保温隔热的围护构造；(4)经济合理的构造方案；(5)为提升建筑工业化创立条件。工业建筑高度确实定生产工艺对工业建筑剖面设计的影响单层工业建筑剖面设计是在平面设计的基础进步行的，剖面设计重视解决建筑在垂直空间方面怎样知足生产的各项要求。生产工艺对工业建筑剖面设计影响很大，生产设施的体形大小，工艺流程的特色，生产状况，加工件的体量与重量，起重运输设施的种类和起重量等都直接影响工业建筑的剖面形式。单层工业建筑的高度单层工业建筑的高度是指由室内陆坪到屋顶承重构造最低点的距离。在一般状况下，它与柱顶距离地面的高度基真相等，所以经常用柱顶标高来代表和权衡工业建筑的高度。屋顶承重构造是倾斜的，其计算点应算到屋顶承重构造的最低点。同时，柱子的长度应知足模数协调标准的要求。图20-3-1工业建筑高度确实定柱顶标高确实定无吊车工业建筑在无吊车工业建筑中，柱顶标高是按最大生产设施高度及安装检修所需要的净空高度来确立的，且应吻合《工业企业设计卫生标准》(TJ36—79)的要求，同时柱顶标高还一定吻合扩大模数3M(300mm)数列规定。无吊车工业建筑柱顶标高一般不得低于，以保证室内最小空间，同时知足采光、通风的要求。有吊车工业建筑柱顶标高关系(如图20-3-1)在有吊车的厂房中，不同样的吊车对厂房高度的影响各不同样。对于采纳梁式或桥式吊车的厂房来说：其柱顶标高可按下式来计算：柱顶标高H＝H十H12轨顶标高H＝h十h十h十h十h511234轨顶标高至柱顶高度H2＝h6十h7式中：h1——需要超越的最大设施高度；h2——起吊物与超越物之间的安全距离，一般为400-500mm；h3——起吊的最大物品高度；h4——吊索最小高度，依据起吊物品的大小和起吊方式决定，一般大于1m；h5——吊钩至轨顶面的距离，由吊车规格表中查的；h6——轨顶至吊车小车顶面的距离，由吊车规格表中查得；h7——小车顶面至屋架下弦底面之间的安全距离，应试虑到屋架的扰度、厂房可能不平均沉陷等要素，最小尺寸为220mm，湿陷黄土地区一般不小于300mm。若是屋架下弦悬挂有管线等其余设施时，还需要加必需的尺寸。依据《厂房建筑模数协调标准》

的规定，柱顶标高

H应为

300mm的倍数。轨顶的标高

H1应为

600mm的倍数。因为吊车梁的高度、吊车轨道及其固定方案的不同样，计算得出的轨顶标高

(H1)可能与工艺设计人员所提出的轨顶标高有差别。

最后轨顶标高应等于或大于工艺设计人员提出的轨顶标高。

H1值重新确立后，再进行H值的计算。工业建筑高度对造价有直接影响，所以在确立工业建筑高度时，注意有效地利用和节约空间，对降低建筑造价拥有重要意义。如图20-3-2和图20-3-3所示的办理方法，防备了提升整个工业建筑高度，减少空间浪费。图20-3-2利用降低设施地坪降低图20-3-3利用屋顶空间部署设施降工业建筑高度低工业建筑高度为了简化构造、构造和施工，当相邻两跨间的高差不大时，可采纳等高跨，固然增添了用料，但整体仍是经济的。基于这种考虑，我国《工业建筑一致化基本规则》规定：在多跨工业建筑中，当高差值等于或小于时不设高差；在不采暖的多跨工业建筑中，高跨一侧仅有一个低跨，且高差值等于或小于时，也不设置高差。其他，有关建筑抗震的技术文件还建议，当有地震设防要求时，上述高差小于．宜做等高跨办理。(2)室内陆坪标高确实定厂房室内陆坪的绝对标高是在总平面时确立的。室内陆坪的相对标高实质上就是室内陆坪相对于室外处面的高差，定为±。确设这样一个高差的目的是防备雨水浸入室内，同时考虑到单层工业建筑运输工具出入频频，若室内外高差值过大则出入不便，故一般取150-200mm，且一般用坡道相连接。若是在地形平展的地段建筑厂房，考虑到厂房的使用性质，平时室内只有一个标高；若地形状况比较复杂，在建设地段出现不同样标高时，设计中，为减少土方量、减低造价，应就地取材地结合地形等各方面状况进行考虑。可将车间跨度顺着等高线部署，以适应生产工艺流程及运输的需要。在工艺同意的条件下，也可将车间各跨分别部署在不同样的标高上（如图20-3-4），工艺流程由高跨处向低跨流动，利用物体的自重进行运输，以减少运输费和动力耗资。若跨度垂直等高线，地形坡度较陡时，可采纳“天平川不平”的办理方法。即在同一跨内将地坪分段部署在不同样标高的台阶上，内部承重构件及屋顶高度不受影响（如图20-3-5）。当厂房内有两个以上不同样的地坪面时，主要地坪面的标高为±。图20-3-4厂房的室内陆坪标高a）铸工车间；（b）利用地形较低一端设置底下室1-大件造型；2-融化；3-炉料；4-小件造型图20-3-5厂房垂直于等高线部署天然采光白日，室内经过窗口获得天然光进行照明的方式称为天然采光。因为厂房采光的收效之间关系到生产效率、产质量量以及工人的劳动卫生条件，它是权衡厂房建筑质量标准的一个重要要素。所以，厂房采光设计就是依据室内生产对采光的安求来确立窗口大小、形式及其部署、保证室内采光强度、平均度及防备眩光。采光面积的多少是依据采光的要求。按采光系数的标准值进行计算的。⑴天然采光的基本要求①知足采光系数最低值的要求室内工作面上应有必然的光辉．光辉的强弱是用“照度”(即单位面积上所接受的光通量)来权衡的。因为室外天然光辉变化、室内的照度也随着变化。所以不能够用这个随时变化的照度值来表示室内某点的采光状况，而是用室内外照度的相对值表示，即室内工作面上某一点的照度En与同一时辰室外全云天水平面上天然光照度Eω的百分比称为室内某点的采光系数C。C=En/Eω×100%式中：En——室内工作面上某点照度lx；Eω——同一时辰室外全天无云天地面上的天空扩散照耀下的照度lx；在采光设计中，以此不变的采光系数作为厂房采光设计的标准。在单层厂房天然采光设计中，为知足车间内部有优异的视觉工作条件，生产车间工作面上的采光系数最低值不该低于《工业企业采光设计标准》TJ-33-79中规定的数据（如表20-3-1）表20-3-1生产车间工作面上的采光系数最低值要判断工作面上采光系数可否知足设计要求，应入选择厂房的典型剖面工作面上采光最不利点进行查验。工作面一般距地面为1m高的水平面。在横剖面进步行查验，详尽做法是连接各点采光系数值形成采光曲线，它反响当剖面的采光状况（图20-3-6）。图20-3-6采光曲线表示图②知足采光平均度的要求所谓采光平均度是指假定工作面上的采光系数最低值与平均值的比值。设计中要求工作面上各处的照度平均，不能够出现过于光明或昏暗的状况，以防备视力疲倦而影响操作。《工业企业采光设计标准》中对此作了规定：“当为顶部采光时，Ⅰ-Ⅳ级采光登记的采光平均度大于，既相临两天窗中线间的距离应下于工作面至天窗下沿高度的两倍”。当为侧窗采光时因为照度变化大，不行能平均，所以未做规定。除此以外，还应该防备在工作区内产生眩光，影响视力。⑶采光面积确实定采光面积一般依据采光、通风等综合因素来确立。第一可大体确立窗面积，尔后依据厂房对采光的要求进行校核，考据可否吻合采光标准值。采光计算方法很多，因为一般厂房对采光要求不很精确，可按《工业企业采光设计标准》介绍的方法—一窗地面积比(表20-3-2)估量窗面积。表20-3-2窗墙面积比⑶采光方式按采光口在外头护构造上不同样的地址分为三种方式(图20-3-7)：侧面采光、顶部采光以及侧面和顶部想结合的混杂采光三种采光方式。早采光口面积同样的状况下，因为其所在的地址不同样，采光的收效也是各不同样的。①侧面采光图20-3-7单层厂房天然采光方式它可分为单侧采光和双侧采光两种方式。当房间较窄时．采纳单侧采光．它的光自单侧采光的有效进深约为侧窗口上沿至工作面高度的两倍见图20-3-8；若进深增大．则采光的有效范围，则需采纳双侧采光或人工照明等方式。因为侧面采光的方向性强，故部署侧窗时，要防备可能产生的遮挡，在有桥式吊车的厂房中、吊车梁处不用开设侧窗．就把外墙上的侧窗分为上下两段，形成高低侧窗。高侧窗投光远，光辉平均．能提高远窗点的采光收效；低侧窗投光近，对近窗点采光有益。二者的有机结合、解决了较宽厂房采光的问题。高侧窗窗台宜高干吊车梁面约600mm，低侧窗窗台高度一般应略高于工作面高度．工作面高度一般取左右(见图20-3-9)。在设计多跨厂房时．能够利用厂房高低差来开设高侧窗，使厂房的采光平均〔见图20-3-10〕。图20-3-8单侧采光光辉衰减表示②顶部采光（图20-3-7）当厂房为连续多跨时，中间跨没法经过侧窗进行采光，以知足工作面上的照度要求时，或侧墙上因为某种原由不能够开设采光窗时，则可在屋顶上开设采光天窗（图20-3-11），采纳顶部采光的方式解决厂房的天然采光温暖体。顶部采光简单使室内获取较平均的光辉，采光效率较侧窗高。但构造复杂，造价也较侧窗高。图20-3-9吊车梁遮挡光辉与高低侧窗的地址关系图20-3-10利用高低差处设高侧窗的厂房剖面③混杂采光（图20-3-7c）因为侧窗采光的有效进深是有限的，当厂房深度高出侧窗采光的有效进深，或侧面采光不能够知足要求时，则在屋顶上开设天窗加以增补，采纳混杂采光的方式解决天然采光问题。⑷采光天窗的形式和部署①采光天窗的形式采光天窗有多种形式，常有的有矩形、梯形、三角形、M形、锯齿形以及横向天窗、平天窗等(图20-3-12)。图20-3-11单层厂房顶部采光表示矩形天窗(图20-3-12)：是沿跨间纵向升起局部屋面、在高低屋面的垂直面上开设采光窗而形成的，拥有中等照度。是我国比较广泛采纳的一种采光天窗。当厂房为南北向时，室内光辉平均。因为窗面垂直，积灰少，且易于防水。窗扇可开启，能兼起通风作用。它的缺点是组成构件种类多、构造复杂，自重要，造价高，增添了厂房高度，抗震性能不好。为了获取优异的采光收效．矩形天窗的宽度b宜等于厂房跨度L的1/3—1/2，天窗的高宽比h／b宜为左右，不宜大于，这是因为天窗过高对提升工作面照度的作用较小。图20-3-12矩形天窗M形天窗(图20-3-13)：是将矩形天窗的屋盖由双侧向内倾斜而形成。因为屋盖的倾斜，其内表面可加强光辉的反射作用，同时，倾斜的屋盖能够指引气流。所以，M形天窗较矩形天窗的采光、通风都更有益。但构造较矩形天窗复杂，天窗屋面需设置内排水，或形成纵向长天沟外排水。图20-3-13M形天窗图20-3-14不同样窗扇角度的锯齿形天窗锯齿形天窗(图20-3-14)：是将厂房屋盖做成锯齿形．窗设于垂直面上(有时也做成稍倾斜面)。这种天窗能利用天棚倾斜面反射光辉。所以，采光效率比矩形天窗高。窗扇可开启，能兼起通风作用，窗口一般朝北或凑近北向．无直射阳光进入室内、能射进的阳光极少．室内光辉牢固。所以，对于要求光线牢固，要调治温湿度的厂房．如纺织厂多采纳这种天窗形式。其余，如印染厂、机械厂等也可采纳。图20-3-15横向下沉式天窗纵剖面及局部轴测投影图b-柱距图20-3-16平天窗部署表示图L——跨度；1——平天窗横向下沉式天窗(图20-3-15)：是将相邻柱距的整跨屋面板上下交替部署在屋架的上下弦上，利用屋面板地址的高差(即屋架上下弦的高差)作采光口而形成的。横向下沉式天窗部署灵便，可依据使用要求每隔一个柱距或几个柱距部署，其造价较矩形天窗低。当厂房为东西向时，横向下沉式天窗为南北向。所以，横向下沉式天窗多用于朝向为东西向的冷加工车间。同时，它的排气路线短捷，可开设较大而积的通风口，通风量大。所以，它还适用于对采光、通风都有要求的热加工车间。其缺点是窗扇形式受屋架限制、不标准且构造复杂厂房纵向刚度较差。20-3-17结合屋盖构造形式设置天窗平天窗(图20-3-16)：是在屋盖上直接设置采光口而形成的。它能够成点、成块、或成带部署。平天窗的采光效率高，约为矩形天窗的2—倍，并拥有部署灵便、构造简单、施工方便、造价低等长处。缺点是对于太阳光直射车间易产生眩光、采田地区玻璃易结露、造成水滴着落、玻璃表面易积尘或积雪、玻璃破碎落下伤人、以及平天窗一般不起通风作用等，我国在实践中采纳了一些举措(详见天窗部分)。因为平天窗有着显然的长处，故在冷加工车间的设计中应用较广泛。②采光天窗的部署采光天窗的部署须结合天图形式、屋盖构造和构造、厂房朝向、生产要求等要素综合考虑。概括起来有纵向部署(天窗带平行于屋脊)、横向部署(天窗带垂直于屋脊)、点式或块状部署等几种形式。纵向部署主要适用于朝向为南北向的厂房，多采纳矩形、M形、梯形、锯齿形等天窗，也可采纳平天窗做成采光带沿厂房屋脊纵向部署。为了屋面检修及消防人员在屋面上活动方便，常在第山墙及横向变形统双侧柱间不设天窗。当日窗太长时，可将天窗分段部署，分段处柱间不设天窗。横向部署主要适用于朝向为东西向的厂房，多采纳横向下沉式天窗，平天窗也可做成横向部署。点式或块状部署一般采纳乎天窗，依据使用要求，在屋面上灵便地部署采光口，采光平均性好。选择采光天窗形式及部署方式应结合屋盖构造形式。如采纳屋架(或屋面梁)上铺屋面板的屋益可采用矩形、梯形、M形、乎天窗等多种形式的天窗，而采纳折板、马鞍形壳板的屋盖则可利用屋面板上下部署形成的高差设置横向天窗(图20-3-17)，采纳壳体构造的厂房可利用壳体边沿突出的弧形部分设置天窗(图20-3-18)。图3-20-18壳体屋盖采光天窗的部署自然通风自然通风的基根源理单层厂房自然通风是利用空气的热压细风压作用进行的。热压作用因为厂房内部人体发散的热量、机械加工生产的热量提升了室内空气温度，使空气体积膨胀，密度变小而自然上升；室外空气温度相对较低，密度较大，便由外头护构造下部的门窗洞口进入室内，加速了室内热空气的流动。新鲜空气不停进入室内，污浊空气不停排出，这样循环，达到通风的目的。这种利用室内外冷热空气产生的压力差进行通风的方式，称为热压通风。图20-3-19表示设矩形天窗的单层单跨厂房利用热压通风的表示图。热压值按以下公式计算：P＝H(r外-r内)式中：⊿P——热压(kg／m2)；H——进风口中心线至排风口中心线的垂直距离（m）；r外——室外空气密度(kg／m3)；r内——室内空气密度(kg／m3)。该公式的物理意义是：热压值的大小与上下进排风口中心线的垂直距离和室内外空气密度差成正比。所以，在无天窗的厂房中，应尽可能提升高侧窗的地址，降低低侧窗的地址，以增添进排风口的高差。而中部侧窗可采纳固定窗或便于开关的中悬窗。风压作用当风吹向建筑物时(图20-3-20)，建筑物迎风面AAˊ(剖面)及AD(平面)的空气压力增添，高出一个大气压，迎风面AAˊDˊ地区为正压区，用符号“十”表示；当风高出建筑物迎风面时，依据单位时间流量相等的原理，则风速加大，使建筑物顶面、反面和侧面均形成小于一个大气压的负压区，用符号“-”表示。在建筑物中，正压区的洞口为进风口，负压区的洞口为排风口。这样，就会使室内外空气进行交换。这种因为风而产生的空气压力差称为风压通风。在剖面设计中，应依据自然通风的热压原理细风压原理，正确部署进风口和排风口的地址。只管各个风向的频率不等，但是，风能够从任何方向吹来。所以，建筑设计应试虑各个风向都有进风口和排风口，合理组织气流，达到通风换气的目的。应该指出，为了增大厂房内部的通风量，应试虑主导风向的影响．特别是夏天主导风向的影响。20-3-19热压通风表示图20-3-20风绕房屋流动时压力状况表示冷加工车间的自然通风冷加工车间室内无大的热源，室内余热量较小，一股按采光要求设置的窗，其上有合适数目的开启扇和为交通运输设置的门就能知足车间内通风换气的要求，故在剖面设计中，重视在天然采光的设计上，而对于自然通风的办理上应使厂房纵向垂直于夏天主导风向或不小于45゜倾角，并限制厂房宽度(当风吹进室内今后，压力会渐渐减小，最多能达到50-60m左右即消逝)。在侧墙上设窗，在纵横贯串的端部或在横向贯串的侧墙上设置大门以及室内少设或不设隔墙，使其有益于“穿堂风”的组织。为避免气流分别，影响穿堂风的流速，冷加工车间不宜设置通风天窗，但为了消除齐集在屋盖下部的热空气，能够设置通风屋脊。热加工车间的自然通风热加工车间在生产时产生大批余热和有害气体，特别要组织好自然通风。因为车间内的热源使室内外温差增大，热压值随之增添，进而加强了自然通风。在剖面设计中，应合理部署进、排风口的地址，尽可能增大月值，并选择优异的通风又窗形式。进、排风口的部署（图20-3-21）图20-3-21严寒地区低侧窗进风口地址a）夏天使用时的开启地址；（b）冬天使用时窗的开启地址依据热压原理，热压值的大小与进、排风口的中心线距离月成正比。所以，热加工车间进风口部署得越低越好。南方酷热地区进风口低侧窗窗台标高，能够低于lm；北方严寒地区热车间的低侧窗可分为上下两排，夏天将下排窗开启，上排窗关闭(图20-3-21(a))。冬天上排窗开启，下排窗关闭(图20-3-21(b))，透免冷风吹向人体。为了提升热加工车间的通风能力和便于窗扇启闭，低侧窗宜采纳平开窗或立旋窗，特别以立旋窗为最正确。因为它的开启角度可随风素来调治，能获取最大的通风量，如图20-3-22

．排风口的地址应尽可能高一些，一般设在柱顶处，如图

20-3-23(a)

。当设有天窗时，天窗位置一般在屋脊处，如图20-3-23(b)。其他．天窗宜设在发散热量较大的设施上方，如图20-3-23(c)这样做可缩短通风距离，较快地消除热空气。外墙中间部分的侧窗，一般不按进、排风口设计，省得影响下部进风口的进襟怀平和流速度，但应按采光窗设计。为了开关方便，中侧窗常采纳固定窗或中悬窗，极少采纳上悬窗。

。图20-3-22单层厂房常用侧窗开启方式通风天窗的种类无论是多跨或单跨热车间，仅靠高低侧窗通风经常不能够知足车间的生产要求，一般都在屋顶上设置天窗。以通风为主的天窗称为通风天窗。通风天窗的种类主要有矩形通风天窗和下沉式通风天窗两种。①矩形通风天窗除了风速为零的状况以外，热车间的自然通风是在风压和热压的共同作用下进行的。其空气流动出现三种状态，当风压小于热压时，不单背风面排风口能够排气，迎风面排风口也能排气。但因为迎风面风压的影响，使排风口排襟怀减小，见图20-3-24(a)；图

20-3-23

排风口部署图20-3-24风压和热压共同作用下的三种气流状况表示图当风压等于热压时，迎风面排风口不能够排气，但背风面排风口依旧能排气，见图20-3-24(b)；当风压大于热压时，迎风面的排风口不只不能够排气，反而出现风倒强的现象，阻拦室内空气的热压排风，见图20-3-24(c)，这时若是关闭迎风面排风口、打开背风面的排风口，则背风面排风口也能排气。但是，风向是随时变化的，耍随着风向不停开启或关闭排风口是困难的。所以，应采纳举措防备迎风面对室内排气口产生的不良影响。虽有效的方法，是在迎风面距离排风口必然距离的地方设置挡风板。因为风能够从各个方向吹来，所以，矩形天窗的双侧均应设置挡风板，无论风从哪处吹来，均可使排风口一直处于负压区。没有挡风板的矩形天窗称为矩形通风天窗或避风天窗。在无风时，车间内部靠热压通风，有风时，风速越大则负压区绝对值也越大，排风量也增大。挡风板至矩形天贸的距离以等于排风口高度的倍为宜。当平行等高跨两矩形天窗排风口之水平距离L小于或等于天窗高度h的5倍时，可不设挡风板，因为该地区的风压一直为负压，如图20-3-25所示。②下沉式通风天窗在屋顶构造中，一部分屋面板铺在屋架上弦上，另一部分屋面板铺在屋架下弦上。屋架上弦与下弦之间空间组成在任何风向下均处于负压区的排风口，这样的天窗称为下沉式通风天窗。图20-3-25平行等高跨两天窗之间不设挡风板的条件下沉式通风天窗有三种形式：井式通风天窗：每隔一个或几个性距将部分屋面板放置在屋架下弦上．形成一个个的“井”式天窗．处于屋顶中部的称为中井式天窗(图20-3-26)，设在边部的称为边井式天窗。纵向下沉式通风天窗：将部分屋面板沿厂房纵向放置在屋架下弦上形成的天窗称为纵向下沉式通风天窗(图20-3-27)。它可部署在屋脊处或屋脊双侧。图20-3-26井式通风天窗图20-3-27纵向下沉式通风天窗横向下沉式通风天窗：沿厂房横向将一个性距内的屋面板所有放置在屋架下弦上所形成的天窗称为横向下沉式通风天窗(图20-3-15)，这种天窗采光平均，排气路线短适用于对采光、通风都有要求的热车间。在东西朝向的车间中，采纳横向下沉式天窗可减少直射阳光对厂房的影响。以上三种下沉式通风天窗部署的共同持点是：通风流畅，部署灵便。②开敞式厂房我国南方及长江流域一带，夏每日气都很酷热。这些地区的热加工车间采纳开敞式。所谓开敞式是指外墙不设窗扇而用挡雨板来取代(图20-3-28)。图20-3-28开敞式厂房剖面图开敞式厂房的长处是：进、排气口的气流阻力系数小，通风量大；室内外空气交换迅速、散热快、通风降温显着；构造简单，造价比较低。它的缺点是：御寒、防雨、防风沙能力差；风速很大时，室内烟尘洋溢，通风不稳定。开敞式厂房适用于御寒、防雨、防风沙要求不高的车间。依据开敞式厂房的开敞部位，可分为四种形式，如图20-3-29所示。全开敞式厂房开敞面积大，通风、排热、排烟快。图20-3-29挡雨板间距与设计飘雨角β的关系下开敞式厂房排风量大，排烟牢固，可防备风倒灌，但冬天空气直接吹至人身。上开敞式厂房冬天冷风不会直接吹至人体，但风大时，会出现倒灌现象。部分开敞式厂房，有必然的通风和排烟收效。在设计开敞式厂房时，应依据厂房的生产特色、设施部署、当地风速、夏天主导风向、设计挡雨角等因素来确立采纳哪一种形式。挡雨扳的出挑长度和垂直间距，应依据设计挡雨角度值来确立。挡雨板的尺寸依据所采纳的建筑资料及构造方案来确立。图20-3-29中设计挡雨角β是依据生产要求、雨滴大小及风速来确立的。防溅板高度一般为200mm。单层工业建筑屋顶形式与排水方式常用的屋顶形式有两种：一种为多脊双坡屋顶长天沟排水（图20-3-30、图20-3-31）。特色是屋架受力合理，构件定型。但排水立管多，屋面易渗漏，施工较困难，造价偏高。其他一种为缓长坡屋顶(图20-3-32)，这种屋顶可防备多脊双坡屋顶的缺点，管网短，构造简单，能够减少维修和投资花费。采纳压型钢木屋面时，坡度可减小到5%，既可节约室内空间，又可提升屋面的长久性，水以防引起爆炸事故的车间(如冶炼车间)等。

特别合适禁止漏图20-3-30

有组织内排水图20-3-31长天沟端部外排水图20-3-32缓长坡屋顶外排水其他，从20世纪60年代起，美国、西欧以及前苏联发展乎屋顶工业建筑(图20-3-33)，主要用于机械厂，前苏联还实行应用于轧钢厂。国内也有应用实例，如成都机电设施库房等，利用平屋顶和缓长坡屋顶种植蔬菜和花草，丰富了蔬菜供给，美化了环境，净化了空气，同时是隔热的优异举措。这种屋顶采纳墙板时，可减少墙板种类，有益于建筑工业化。图20-3-33平屋顶工业建筑单层工业建筑的定位轴线单层工业建筑定位轴线是确立工业建筑主要承重构件的平面地址及其标记尺寸的基准线，工业建筑施工放线和设施安装定位的依据。确立工业建筑定位轴线一定执行《厂房建筑模数协调标准》(GBJ6-86)有关规定。

同时也是平时，把工业建筑长轴方向的定位轴线称为纵向定位轴线，相邻两条纵向定位轴线间的距离标记住工业建筑跨度。将短轴方向的定位轴线称为横向定位轴线，相邻两条横向定位轴线之间的距离标记住工业建筑柱距，如图

20-4-1

所示。图

20-4-1

单层工业建筑定位轴线表示横向定位轴线横向定位轴线标定了纵向构件的标记端部，如吊车梁、联系梁、基础梁、屋面板、墙板、纵向支撑等。确立横向定位轴线应主要考虑工艺的可行性、构造的合理性和构造的简单可行。柱与横向定位轴线的关系除两顶端的边柱外，中间柱的截面中心线与横向定位轴线重合，并且屋架中心线也与横向定位轴线重合(图20-4-2)，纵向的构造构件如屋面板、吊车梁、连系梁的标记长度皆以横向定位轴线为界。图20-4-2中柱与横向定位轴线的关系山墙与横向定位轴线的关系单层工业建筑的山墙按受力状况分为非承重山墙和承重山墙，两种状况的横向定位轴线是不同样的。非承重山墙当山墙为非承重山墙时，山墙内缘与横向定位轴线重合，端部柱截面中心线应自横向定位轴线向内移600mm(图20-4-3)。端柱之所以要内移600mm，这是因为山墙内侧没有抗风柱，抗风柱上柱需与屋架上弦连接的构造得要求。并且能够便其与横向变形缝处定位轴线划分相一致，有益于构造构件的协调一致。2）承重山墙当山墙为承重山墙时、承重山墙内缘与横向定位轴线的距离应按砌体块材的半块或半块的倍数、也许取墙体厚度的一半，如图20-4-4所示，以保证构件在墙体上有足够的构造支承长度。（a）（b）图20-4-3非承重山墙处端柱与横向图20-4-4承重山墙横向定位轴线定位轴线的联系λ-墙体块材的半块（长）（a）平面；（b）剖面半块的倍数（长）或墙厚1-抗风柱；2-端部柱的一半横向伸缩缝、防震缝部位柱与横向定位轴线的关系横向伸缩缝处一般采纳双柱办理，为保证缝宽的要求，此处应设两条定位轴线，缝双侧柱截面中心均应自定位轴线向双侧内移600mm(图20-4-5)。两条定位轴线之间的距离称做插入距，用ai来表示。在这里，插入距ai等于变形缝宽ae。纵向定位轴线纵向定位轴线标定横向构件屋架或屋面大梁标记尺寸的端部地址，也是大型屋面板边沿的地址。工业建筑纵向定位轴线确实定原则是构造合理、构件规格少、构造简单，在有吊车的状况下，还应保证吊车运转及检修的安全需要。1.外墙、边柱与纵向定位轴线的关系在有吊车的工业建筑中、《厂房建筑模数协调标准》

GBJ6-86

对吊车规格与工业建筑

K跨度的关系为：L此中

k＝L—2eLk一吊车跨度，即吊车两轨道中心线之间的距离，L——工业建筑跨度，m；e——吊车轨道中心线至纵向定位轴线的距离，

m；mm，一般取

750mm，当吊车起重量大于

50t

或者为重级工作制需设安全走道板时，取

1000mm(图

20-4-6)

。图

20-4-5

伸缩缝处双柱办理由(图20-4-6)可知：e=H十Cb十BH——上柱截面宽度，mm．依据工业建筑高度、跨度、柱距及吊车起重量确立；B——吊车桥架端部构造长度，mm，即吊车轨道中心线至吊车端部外缘的距离；Cb——吊车端田野缘至上柱内缘的安全净空尺寸(mm)，当吊车起重量Q≤50t

时，Cb≥80mm；Q75t时，Cb≥100mm。Cb值主要考虑吊车和柱子的安装偏差以及吊车运转中的安全缝隙。因为吊车起重量、工业建筑柱距、跨度不同样、可否有安全走道板等条件，边柱外缘纵向定位轴线的关系有两种状况：关闭式结合在无吊车或只有悬挂式吊车，以及柱距为6m，桥式吊车起重量Q≤20t/5t条件下的工业建筑中，一般采纳关闭结合式定位轴线(图20-4-7)，即边柱外缘与纵向定位线相重合。图20-4-6吊车与工业建筑空间关系表示图h-上柱宽度，一般为

400，500mm；h0-轴线至上柱内缘的距离；Cb-上柱内缘至吊车桥架端部的缝隙宽度（安全缝隙）；B-桥架端头长度，其值随吊车起重量大小而异图20-4-7外墙、边柱与纵向定位轴线的关系（关闭结合）图20-4-8外墙、边柱与纵向定位轴线的关系（非关闭结合）此时相应的参数为：B≤260mm，Cb≥80mm。h≤400mm，e=750mm，则：e-（h+B）≥90mm，知足Cb80mm的要求。在关闭式结合中，屋面板所有采纳标准板，不需设增补构件，拥有构造简单、施工方便等长处。非关闭式结合在柱距为6m、吊车起重量Q≥30t/5t的工业建筑中，边柱外缘与纵向定位轴线之间有必然的距离，如图20-4-8所示。当Q≥30t/5t时，B=300mm，Cb＝80mm；吊车较重或柱距较大，故h＝400mm；如不设安全走道板e=750mm。则Cb＝e-（h+B）=50mm，不能够知足上述Cb≥80mm的要求。因为B和h值均较Q≤20t/5t时大，如连续采纳关闭式结合，已不能够知足吊车运转所需安全缝隙要求。解决问题的方法是将边柱外缘自定位轴线向外搬动必然距离，这个距离称为联系尺寸，用ae来表示。为了减少构件种类，ae值须取300mm或300mm的倍数。当外墙为砌体时，可为50mm或50mm的倍数。在非关闭结合时，按老例部署屋面板只好铺至定位轴线处，与外墙内缘出现了非关闭的构造缝隙，需要非标准的增补构件板。非关闭式结合构造复杂，施工较为麻烦。中柱与纵向定位轴线的关系在多跨工业建筑中，中柱有等高跨和不等高跨(习惯称高低跨)两种状况。门)等高跨中柱与纵向定位轴线⑴等高跨中柱与纵向定位轴线当工业建筑为等高跨时，中柱平时采纳单柱，其柱截面中心与纵向定位轴线相重合(图20-4-9)。此时上柱截面—般取600mm，以知足屋架或屋面大梁的支承长度，且上柱不带牛腿，构造简单。图20-4-9等高跨中柱与纵向定位轴线的关系h-上柱高度高低跨中柱与纵向定位轴线的关系1)设一条定位轴线当高低跨处采纳单柱时，若是高跨吊车起重量为

Q≤20t/5t

，则高低跨上柱外缘和封墙内缘与纵向定位轴线相重合(图20-4-10a)。图20-4-10高低跨中柱与纵向定位轴线的关系a）单轴线；（b）双轴线；（c）双轴线；（d）双轴线ai-插入距；ae-联系尺寸；t-封墙厚2)设两条定位抽线当高跨吊车起重量较大，如Q≥30t/5t应采纳两条定位轴线。高跨轴线与上柱外缘之间设联系尺寸

，其上柱外缘与纵向定位轴线不能够重合时，ae，低跨定位轴线与高跨定位轴线之间的插入距离为插入距

ai，为简化屋面构造，其定位轴线应自上柱外缘、封墙内缘经过，即插入距

ai等于联系尺寸ae(图20-4-10b)。此时同一柱子的两条定位轴线分属高低跨。如封墙采纳墙板构造时，可按图20-4-10(c)、(d)办理。纵向伸缩缝、防震缝处柱与纵向定位轴线的关系当工业建筑宽度较大时，沿宽度方向须设置纵向伸缩缝，以解决横向变形的问题。等高工业建筑需设置纵向伸缩缝时，可采纳单柱并设两条定位轴线。伸缩缝一侧的屋架或屋面梁放置在活动支座上(图20-4-11)。此时，ai=ae图20-4-11等高工业建筑纵向伸缩缝处单柱与纵向定位轴线的关系不等高工业