廠房剖面設(shè)計(jì)

廠房剖面設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、生產(chǎn)工藝對(duì)剖面設(shè)計(jì)的

影響和建筑設(shè)計(jì)的任務(wù)平面設(shè)計(jì):主要從平面形式、柱網(wǎng)選擇、平面組合等方面解決生產(chǎn)對(duì)廠房提出的各種要求；剖面設(shè)計(jì)：主要從廠房的建筑空間處理上滿足生產(chǎn)對(duì)廠房提出的各種要求。

下一張主頁(yè)退出上一張第2頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三剖面設(shè)計(jì)的任務(wù)：

1、確定廠房高度；

2、處理車間的采光、通風(fēng)和屋面排水問(wèn)題；

3、合理選擇圍護(hù)的形式及其構(gòu)造。下一張主頁(yè)退出上一張第3頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、廠房高度的確定廠房高度的概念：（一）柱頂標(biāo)高的確定

1、無(wú)吊車廠房柱頂標(biāo)高：①根據(jù)最大生產(chǎn)設(shè)備的高度和其安裝、檢修時(shí)所需的凈空高度確定；②從心理角度考慮應(yīng)避免單層廠房跨度大、高度低而產(chǎn)生壓抑感；下一張主頁(yè)退出上一張第4頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三柱頂標(biāo)高：考慮到采光、通風(fēng)柱頂標(biāo)高不應(yīng)低于4M；④從衛(wèi)生角度考慮，確定廠房高度時(shí)，不應(yīng)遵守衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)保證每人占有空氣量不小于13M3、面積不小于4M2。⑤柱頂標(biāo)高還應(yīng)符合擴(kuò)大模數(shù)3M數(shù)列,磚混結(jié)構(gòu)廠房的西半球頂標(biāo)高可符合1M數(shù)列。下一張主頁(yè)退出上一張第5頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、有吊車廠房（圖14-1）其柱頂標(biāo)高應(yīng)按下式計(jì)算求得，即：

H=H1+h+Ch式中

H——柱頂標(biāo)高，應(yīng)符合3M數(shù)列；

H1—吊車軌頂標(biāo)高，由工藝設(shè)計(jì)人員提出；

h——軌頂至吊車上小車頂部的高度；下一張主頁(yè)退出上一張第6頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、有吊車廠房Ch—屋架下弦底面至吊車小車頂面的安全空隙。H1=H2+H3——柱牛腿標(biāo)高，應(yīng)符合擴(kuò)大模數(shù)3M數(shù)列，如牛腿標(biāo)高大于7.2M時(shí)，應(yīng)符合擴(kuò)大模數(shù)6M數(shù)列；

H3——吊車梁高、吊車軌高及墊層厚度之和。下一張主頁(yè)退出上一張第7頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、多跨廠房高差處理經(jīng)濟(jì)角度：設(shè)高差增加造價(jià)（C元/M）；低部增加造價(jià)（Y元/M），抬高低部屋面、地面造價(jià)不增；低部抬高的臨界寬度W=C/Y（在這個(gè)寬度范圍內(nèi)二者造價(jià)相等）當(dāng)?shù)筒康膶?shí)際寬度小于W時(shí)，可不設(shè)高差，把低部與高部拉平；當(dāng)?shù)筒康膶?shí)際寬度大于W時(shí)，應(yīng)設(shè)高差。下一張主頁(yè)退出上一張第8頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三構(gòu)造角度：《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：①在采暖和不采暖的多跨廠房中，高差值等于或小于1.2M時(shí)不設(shè)高差；②在不采暖的多跨廠房中,高跨一側(cè)僅有一個(gè)低跨,且高差值等于或小于1.8M時(shí),也不設(shè)高差；③有地震設(shè)防要求時(shí),高差不大于2.4M時(shí)宜做成等高。下一張主頁(yè)退出上一張第9頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（二）室內(nèi)地坪標(biāo)高的確定室內(nèi)外地面必須設(shè)高差，一般取150MM。1、當(dāng)廠房跨度平行等高線布置，地形坡度又較大時(shí)，若工藝條件許可，可將廠房不同跨度的地坪標(biāo)高分別布置要不同的臺(tái)階上，以節(jié)省土石方及基礎(chǔ)工程量。2、當(dāng)跨度垂直等高線布置，地形坡度又較大時(shí)，若工藝條件許可，可將同一跨度地坪分段布置在不同標(biāo)高的臺(tái)階上，也可將局部做成兩層，吊車軌頂仍保持同一標(biāo)高。（圖14-2）下一張主頁(yè)退出上一張第10頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、天然采光天然采光的設(shè)計(jì)要求：1、滿足采光系數(shù)最低值的要求2、滿足采光均勻度要求3、避免在工作區(qū)產(chǎn)生眩光（圖14-3）下一張主頁(yè)退出上一張第11頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（一）天然采光系數(shù)光通量：照度：采光系數(shù)：C=（En/Ew）×100%下一張主頁(yè)退出上一張第12頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（二）采光面積的確定窗地比下一張主頁(yè)退出上一張第13頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（二）采光方式和采光窗的

選擇

1、采光方式:

側(cè)面采光（圖14-4a）頂部采光（圖14-4b）混合采光（圖14-4c）

(1)側(cè)面采光(側(cè)窗)

單側(cè)采光(房間很窄)；雙側(cè)采光高側(cè)窗；低側(cè)窗（圖14-5）下一張主頁(yè)退出上一張第14頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三側(cè)窗:它是在房間的一側(cè)墻上或兩側(cè)墻上開(kāi)采光口,是常見(jiàn)的一種采光方式。

下一張主頁(yè)退出上一張第15頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三側(cè)窗:特點(diǎn)：

構(gòu)造簡(jiǎn)單，布置方便，造價(jià)低，光線具有明確的方向性；有利于形成陰影，對(duì)觀看立體物體特別適宜。側(cè)窗通常做成長(zhǎng)方形：橫長(zhǎng)方形、堅(jiān)長(zhǎng)方形、方形下一張主頁(yè)退出上一張第16頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）頂部采光（天窗）利用開(kāi)設(shè)在屋頂上的窗子進(jìn)行采光

特點(diǎn)：室內(nèi)光線較均勻，采光效率較側(cè)窗高，但構(gòu)造較復(fù)雜，造價(jià)較高。下一張主頁(yè)退出上一張第17頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（3）混合采光側(cè)面采光+頂部采光下一張主頁(yè)退出上一張第18頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、采光天窗的形式常見(jiàn)的有：矩形、梯形、M形、鋸齒形、橫向天窗、平天窗等下一張主頁(yè)退出上一張第19頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三A、矩形天窗（圖14-6）①是沿跨間縱向兩側(cè)開(kāi)窗采光，具有中等照度，采光系數(shù)最高值在跨中，最低值在柱子處；②由安裝在屋架上的天窗架和天窗架上的天窗扇組成；下一張主頁(yè)退出上一張第20頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三A、矩形天窗優(yōu)點(diǎn)：①室內(nèi)光線均勻，直射光少；②窗面垂直，積灰少，且易于防水；③窗扇可開(kāi)啟，能兼起通風(fēng)作用；④窗的位置高一般處于視野范圍外，不易形成眩光。下一張主頁(yè)退出上一張第21頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三A、矩形天窗缺點(diǎn)：

①增加了廠房的體積和屋頂承重結(jié)構(gòu)的集中荷載；②屋頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜；③造價(jià)高；④抗震性能不好。下一張主頁(yè)退出上一張第22頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三矩形天窗的設(shè)計(jì)：（圖14-6a）①天窗寬度：廠房跨度的1/2-1/3；②天窗位置高度：指天窗下沿至工作面的高度；廠房跨度的0.35-0.7；③天窗間距:指天窗軸線間的距離；小于天窗位置高度的4倍以內(nèi)；④相鄰天窗玻璃間距：一般取相鄰天窗高度和的1.5倍；即:L＞1.5(h1+h2)⑤天窗高度：屋面至天窗上沿的垂直距離。下一張主頁(yè)退出上一張第23頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三B、梯形天窗（圖14-7）將矩形天窗的玻璃作成向外傾斜的就形成梯形天窗。下一張主頁(yè)退出上一張第24頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三B、梯形天窗特點(diǎn)：①遮擋少，水平投影面積大，可大大提高室內(nèi)照度（玻璃與水平投影面成600角時(shí)，可提高室內(nèi)照度60%）。②玻璃傾斜，容易積灰，污染嚴(yán)重，構(gòu)造復(fù)雜，直射光多?，F(xiàn)已較少用下一張主頁(yè)退出下一張主頁(yè)退出上一張第25頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三C、M形天窗（圖14-8）將矩形天窗的屋蓋由兩側(cè)向內(nèi)傾斜而形成。上一張下一張主頁(yè)退出第26頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三C、M形天窗

特點(diǎn)：

①屋蓋傾斜，其內(nèi)表面可增強(qiáng)光線的反射作用，同時(shí)還可引導(dǎo)氣流；②較矩形天窗采光、通風(fēng)都有利，但構(gòu)造較矩形天窗復(fù)雜，天窗屋面需用內(nèi)排水或形成縱向長(zhǎng)天溝外排水。（圖14-8a）下一張主頁(yè)退出上一張第27頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三D、鋸齒形天窗（圖14-9）是將廠房屋蓋做成鋸齒形，窗設(shè)于垂直面上。（單面頂部采光）下一張主頁(yè)退出上一張第28頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三D、鋸齒形天窗特點(diǎn)：

①能利用天棚傾斜面反射光線，采光效率較矩形天窗高；②窗扇可開(kāi)啟，能兼起通風(fēng)作用；③直射光少，室內(nèi)光線穩(wěn)定且均勻，還具有較強(qiáng)的方向性；④能保證7%的平均采光系數(shù)，能滿足精密工作車間的采光要求。下一張主頁(yè)退出上一張第29頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三D、鋸齒形天窗適用于：

要求光線穩(wěn)定，要調(diào)節(jié)溫濕度的廠房；如紡織廠、印染廠等。下一張主頁(yè)退出上一張第30頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三E、橫向天窗（圖14-10）是將相鄰柱距的整跨屋面板上下交替布置在屋架的上下弦上，利用屋面板位置的高差（即屋架上下弦的高差）作采光口而形成的。下一張主頁(yè)退出上一張第31頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三E、橫向天窗優(yōu)點(diǎn)：①天窗布置靈活，可根據(jù)使用要求每隔一個(gè)柱距或幾個(gè)柱距布置；②造價(jià)較矩形天窗低（為矩形天窗的62%），采光效果與縱向矩形天窗差不多。③排氣路線短捷，可開(kāi)設(shè)較大面積的采光口，通風(fēng)量大下一張主頁(yè)退出上一張第32頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

E、橫向天窗缺點(diǎn)：①窗扇形式受屋架形式的限制，布置不靈活，窗扇不標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)造復(fù)雜；②廠房縱向剛度差；③屋架高度要求較大，不宜用于跨度較小的車間。適用于：朝向?yàn)闁|西向的冷加工車間及對(duì)采光、通風(fēng)有要求的熱加工車間

下一張主頁(yè)退出上一張第33頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三F、平天窗（圖14-11）是在屋面上直接設(shè)置采光口而形成的?？沙牲c(diǎn)，成塊，成帶布置。下一張主頁(yè)退出上一張第34頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三F、平天窗特點(diǎn)：①采光效率高，為矩形天窗的2-3倍，布置靈活，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，不需天窗架，造價(jià)低；②陽(yáng)光直射車間，易產(chǎn)生眩光，采暖地區(qū)玻璃易結(jié)露，造成水滴下落；③玻璃表面易積灰或積雪、玻璃易破碎下落傷人，平天窗不能通風(fēng)；適用于：冷加工車間下一張主頁(yè)退出上一張第35頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三G、三角形天窗（圖14-12）將屋面玻璃抬高（一般與水平面成30-450）寬為3-6M。需設(shè)天窗架，其特點(diǎn)類似平天窗。下一張主頁(yè)退出上一張第36頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、采光天窗的布置采光天窗的布置須結(jié)合天窗形式、屋蓋結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、廠房朝向、生產(chǎn)要求等因素綜合考慮。采光天窗的布置有：縱向布置（天窗帶平行于屋脊）橫向布置（天窗帶垂直于屋脊）點(diǎn)式或塊狀布置

下一張主頁(yè)退出上一張第37頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三A、縱向布置主要適用于朝向?yàn)槟媳毕虻膹S房；多采用矩形、M形、梯形、鋸齒形天窗，也可采用平天窗，作成采光帶沿廠房屋脊縱向布置。下一張主頁(yè)退出上一張第38頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三B、橫向布置主要適用于朝向?yàn)闁|西向的廠房；多采用橫向下沉式天窗，也可采用平天窗成帶橫向布置。下一張主頁(yè)退出上一張第39頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三C、點(diǎn)式或塊狀布置采用平天窗，根據(jù)使用要求，在屋面上靈活布置采光口，采光均勻性好。

下一張主頁(yè)退出上一張第40頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三選擇采光天窗的形式及布置方式①采用屋架(或屋面梁)上鋪屋面板的屋蓋可采用矩形、梯形、M形、平天窗；②采用折板、馬鞍形殼板屋蓋可利用板上下布置形成的高差設(shè)置橫向天窗；③采用殼體結(jié)構(gòu)的廠房可利用殼體邊緣凸起的弧形部分設(shè)置天窗。下一張主頁(yè)退出上一張第41頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、自然通風(fēng)廠房通風(fēng)分為：機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)

機(jī)械通風(fēng)：依靠通風(fēng)機(jī)的力量作為空氣流動(dòng)的動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣的。自然通風(fēng)：是利用自然力作為空氣流動(dòng)的動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)廠房通風(fēng)換氣的。下一張主頁(yè)退出上一張第42頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（一）自然通風(fēng)的基本原理廠房的自然通風(fēng)是利用熱壓作用和風(fēng)壓作用形成的。

1、熱壓作用（圖14-13）熱壓：由于熱源作用，造成室內(nèi)外溫度差，從而產(chǎn)生空氣壓力差就叫熱壓。下一張主頁(yè)退出上一張第43頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三熱壓大小的計(jì)算式：△

p=gH(ρw-ρn)△

p——熱壓（Pa）

g——重力加速度（m/s2）

H——進(jìn)排氣口中心線的垂直距離(m)ρw—室外空氣密度(kg/m3)ρn——室內(nèi)空氣密度(kg/m3)下一張主頁(yè)退出上一張第44頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三熱壓大小取決于兩個(gè)因素：①上下進(jìn)排氣口的距離②室內(nèi)外溫度差下一張主頁(yè)退出上一張第45頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、風(fēng)壓作用（圖14-14）風(fēng)壓：由于風(fēng)的作用而產(chǎn)生的空氣壓力差叫風(fēng)壓。正壓及正壓區(qū)：負(fù)壓及負(fù)壓區(qū)：

下一張主頁(yè)退出上一張第46頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（二）冷加工車間的自然通風(fēng)按照采光要求設(shè)計(jì)的窗，能夠滿足車間內(nèi)通風(fēng)換氣的要求。在剖面設(shè)計(jì)中著重在天然采光的設(shè)計(jì)上，在而對(duì)于自然通風(fēng)的處理上應(yīng)使廠房縱向垂直于夏季主導(dǎo)風(fēng)向或不小于450傾角，并限制廠房寬度。下一張主頁(yè)退出上一張第47頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（三）熱加工車間的自然通風(fēng)

1、進(jìn)排氣口的設(shè)置

進(jìn)氣口的設(shè)置：進(jìn)氣口的位置盡量低南方地區(qū)：窗臺(tái)高0.4-0.6M，或不設(shè)窗扇而采用開(kāi)敞式，開(kāi)敞口下沿應(yīng)》

高出室內(nèi)地面0.6-0.8M，并在開(kāi)敞部位設(shè)擋雨板。（圖14-15A）下一張主頁(yè)退出上一張第48頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、進(jìn)排氣口的設(shè)置寒冷地區(qū)：下部進(jìn)氣窗宜分設(shè)上下兩排開(kāi)啟，夏季開(kāi)啟下排進(jìn)氣窗；冬季關(guān)閉下排用上排進(jìn)氣窗。（上排進(jìn)氣窗離地面大于4M）排氣口的設(shè)置：排氣口的位置盡量高，無(wú)天窗，排氣口宜設(shè)在靠檐口一帶；設(shè)有天窗用天窗作排氣口，天窗多設(shè)在靠屋脊一帶。（圖14-15B）下一張主頁(yè)退出上一張第49頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、通風(fēng)天窗的選擇有矩形通風(fēng)天窗和下沉式通風(fēng)天窗兩種。（1）矩形通風(fēng)天窗帶擋風(fēng)板的矩形天窗稱矩形通風(fēng)天窗。（圖14-16）下一張主頁(yè)退出上一張第50頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三矩形通風(fēng)天窗設(shè)計(jì)：

A、

擋風(fēng)板距天窗的距離

L/h=0.6-2.5的范圍內(nèi)；常用的L/h的比值是：①當(dāng)天窗挑檐較短時(shí)，可用L/h=1.1-1.5；②當(dāng)天窗挑檐較長(zhǎng)時(shí)，可用L/h=0.9-1.25；喉口寬度b與窗高h(yuǎn)下一張主頁(yè)退出上一張第51頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三矩形通風(fēng)天窗設(shè)計(jì)：

B、喉口寬度b與窗高h(yuǎn)

當(dāng)b＜6m時(shí)，h=(0.4-0.5)b；當(dāng)b＞6m時(shí)，h=(0.3-0.4)b；下一張主頁(yè)退出上一張第52頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三C、

不設(shè)擋風(fēng)板條件①

單跨或多跨廠房的邊跨，滿足表15-4的條件時(shí)，天窗迎風(fēng)面處于負(fù)壓區(qū)，可不設(shè)擋風(fēng)板。例如：h=1.7,H=9.3,x=4.8

則h/H=1.7/9.3=0.182,x/H=4.8/9.3=0.52

查表15-4，無(wú)論風(fēng)與水平面夾角是00或100，天窗迎風(fēng)面處于負(fù)壓區(qū)，不會(huì)灌風(fēng)。下一張主頁(yè)退出上一張第53頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三C、

不設(shè)擋風(fēng)板條件

②

兩相鄰天窗間距L≤5h時(shí),兩天窗互起擋風(fēng)板的作用,可不設(shè)擋風(fēng)板。

③符合表15-5的情況，此時(shí)低跨的天窗靠近高跨一側(cè)的排氣口不會(huì)產(chǎn)生倒灌現(xiàn)象。例如：z=6，a=6,H=9.3,L=18則z/a=6/6=1,(L-z)/H=(18-6)/9.3=1.29＜1.5符合表15-5的要求，靠近高跨一側(cè)的低跨天窗口不會(huì)產(chǎn)生倒灌可不設(shè)擋風(fēng)板。下一張主頁(yè)退出下一張主頁(yè)退出上一張第54頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）下沉式通風(fēng)天窗優(yōu)點(diǎn)：①降低