第十四章 廠房剖面設(shè)計(jì)ppt課件

1、第十四章 單層廠房剖面設(shè)計(jì) 目的要求： 1、使學(xué)生了解廠房剖面設(shè)計(jì)的詳細(xì)義務(wù)； 2、了解剖面設(shè)計(jì)的影響要素及其與平面 設(shè)計(jì)的關(guān)系； 3、掌握廠房通風(fēng)和采光的設(shè)計(jì)。 教學(xué)內(nèi)容： 上一張下一張主 頁(yè)退 出一、消費(fèi)工藝對(duì)剖面設(shè)計(jì)的 影響和建筑設(shè)計(jì)的義務(wù) 平面設(shè)計(jì):主要從平面方式、柱網(wǎng)選擇、平 面組合等方面處理消費(fèi)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置上 滿足消費(fèi)對(duì)廠房提出的各種要求。 下一張主 頁(yè)退 出上一張 剖面設(shè)計(jì)的義務(wù)： 1、確定廠房高度； 2、處置車間的采光、通風(fēng)和屋面排水問題； 3、合理選擇圍護(hù)的方式及其構(gòu)造。 下一張主 頁(yè)退 出上一張二、廠房高度確實(shí)定廠房高度的概念

2、： 一柱頂標(biāo)高確實(shí)定 1、無(wú)吊車廠房 柱頂標(biāo)高： 根據(jù)最大消費(fèi)設(shè)備的高度和其安裝、檢修時(shí) 所需的凈空高度確定；從心思角度思索應(yīng)防止單層廠房跨度大、高 度低而產(chǎn)生壓制感； 下一張主 頁(yè)退 出上一張 柱頂標(biāo)高：思索到采光、通風(fēng)柱頂標(biāo)高不應(yīng)低于4M；從衛(wèi)生角度思索，確定廠房高度時(shí)，不應(yīng)遵守衛(wèi)生規(guī)范的要求，應(yīng)保證每人占有空氣量不小于13M3、面積不小于4M2。柱頂標(biāo)高還應(yīng)符合擴(kuò)展模數(shù)3M數(shù)列,磚混構(gòu)造廠房的西半球頂標(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

3、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2、有吊車廠房Ch 屋架下弦底面至吊車小車頂面的平安 空隙。H1=H2+H3柱牛腿標(biāo)高，應(yīng)符合擴(kuò)展模數(shù)3M數(shù)列，如牛腿標(biāo)高大于7.2M時(shí)，應(yīng)符合擴(kuò)展模數(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3、多跨廠房高差處置經(jīng)濟(jì)角度： 設(shè)高差添加造價(jià)C元/M； 低部添加造價(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)踐寬度小于W時(shí)，可不設(shè)高差，把低部與高部拉平； 當(dāng)?shù)筒康膶?shí)踐寬度大于W時(shí)，應(yīng)設(shè)高差。 下一張主 頁(yè)退 出上一張 構(gòu)造角度：規(guī)定：

4、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； 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； 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 出上一張二室內(nèi)地坪標(biāo)高確實(shí)定室內(nèi)外地面必需設(shè)高差，普通取150MM。1、當(dāng)廠房跨度平行等高線布置，地形坡度又較大時(shí)，假設(shè)工藝條件答應(yīng)，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)省土石方及根底工程量。2、當(dāng)跨度垂直等高線布置，地形坡度又較大時(shí)，假設(shè)工藝條件答應(yīng)，可將同一跨度地坪分段布置在不同標(biāo)高的臺(tái)階上，也可將部分做成兩層，吊車軌頂仍堅(jiān)持同一標(biāo)高。 圖14-2下一張

5、主 頁(yè)退 出上一張三、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、防止在任務(wù)區(qū)產(chǎn)生眩光 圖14-3下一張主 頁(yè)退 出上一張一天然采光系數(shù) 光通量： 照度： 采光系數(shù)：C=En/Ew100%下一張主 頁(yè)退 出上一張二采光面積確實(shí)定 窗地比 下一張主 頁(yè)退 出上一張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 出上一張側(cè)窗: 它是在房間的一側(cè)墻上或兩側(cè)墻上開采光口,是常見的一種采光方式。 下一張主 頁(yè)退

6、 出上一張側(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；有利于構(gòu)成陰影，對(duì)觀看立體物體特別適宜。 側(cè)窗通常做生長(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2頂部采光天窗 利用開設(shè)在屋頂上的窗子進(jìn)展采光 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2、采光天窗的方式 常見的有： 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A、矩形天窗圖14-6 是沿跨間縱向兩側(cè)開窗采光，具有中等照度，采光系數(shù)最高值在跨中，最低值在柱子處； 由安裝在屋架上的天

7、窗架和天窗架上的天窗扇組成； 下一張主 頁(yè)退 出上一張A、矩形天窗優(yōu)點(diǎn)：室內(nèi)光線均勻，直射光少；窗面垂直，積灰少，且易于防水；窗扇可開啟，能兼起通風(fēng)作用；窗的位置高普通處于視野范圍外， 不易構(gòu)成眩光。 下一張主 頁(yè)退 出上一張A、矩形天窗缺陷： 添加了廠房的體積和屋頂承重構(gòu)造的 集中荷載； 屋頂構(gòu)造復(fù)雜； 造價(jià)高； 抗震性能不好。 下一張主 頁(yè)退 出上一張矩形天窗的設(shè)計(jì)： 圖14-6a天窗寬度：廠房跨度的1/2-1/3；天窗位置高度：指天窗下沿至任務(wù)面的高度；廠房跨度的0.35-0.7；天窗間距:指天窗軸線間的間隔；小于天窗位置高度的4倍以內(nèi)；相鄰天窗玻璃間距：普通取相鄰天窗高度和的1.5倍；

8、 即: L1.5(h1+h2)天窗高度：屋面至天窗上沿的垂直間隔。下一張主 頁(yè)退 出上一張B、梯形天窗圖14-7 將矩形天窗的玻璃作成向外傾斜的就構(gòu)成梯形天窗。 下一張主 頁(yè)退 出上一張B、梯形天窗特點(diǎn)：遮擋少，程度投影面積大，可大大提高室內(nèi)照度玻璃與程度投影面成600角時(shí)，可提高室內(nèi)照度60%。玻璃傾斜，容易積灰，污染嚴(yán)重，構(gòu)造復(fù)雜，直射光多。 現(xiàn)已較少用 下一張主 頁(yè)退 出下一張主 頁(yè)退 出上一張C、M形天窗圖14-8 將矩形天窗的屋蓋由兩側(cè)向內(nèi)傾斜而構(gòu)成。 上一張下一張主 頁(yè)退 出C、M形天窗 特點(diǎn)： 屋蓋傾斜，其內(nèi)外表可加強(qiáng)光線的反射作用，同時(shí)還可引導(dǎo)氣流； 較矩形天窗采光、通風(fēng)都有利

9、，但構(gòu)造較矩形天窗復(fù)雜，天窗屋面需用內(nèi)排水或構(gòu)成縱向長(zhǎng)天溝外排水。 圖14-8a下一張主 頁(yè)退 出上一張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D、鋸齒形天窗特點(diǎn)： 能利用天棚傾斜面反射光線，采光效率較矩形天窗高； 窗扇可開啟，能兼起通風(fēng)作用； 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； 能保證7%的平均采光系數(shù)，能滿足精細(xì)任務(wù)車間的采光要求。下一張主 頁(yè)退 出上一張D、鋸齒形天窗適用于： 要求光線穩(wěn)定，要調(diào)理溫濕度的廠房；如紡織廠、印染廠等。下一張主 頁(yè)退 出上一張E、橫向天窗圖14-10 是將相鄰柱距的整跨屋面板上下交

10、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構(gòu)成的。下一張主 頁(yè)退 出上一張E、橫向天窗優(yōu)點(diǎn)： 天窗布置靈敏，可根據(jù)運(yùn)用要求每隔一個(gè)柱距或幾個(gè)柱距布置； 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。 排氣道路短捷，可開設(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 E、橫向天窗缺陷： 窗扇方式受屋架方式的限制，布置不靈敏，窗扇不規(guī)范，構(gòu)造復(fù)雜； 廠房縱向剛度差； 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F(tuán)、平天窗圖14-11 是在屋面上直接設(shè)置采

11、光口而構(gòu)成的?？沙牲c(diǎn)，成塊，成帶布置。 下一張主 頁(yè)退 出上一張F(tuán)、平天窗特點(diǎn)：采光效率高，為矩形天窗的2-3倍，布置靈敏，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，不需天窗架，造價(jià)低； 陽(yáng)光直射車間，易產(chǎn)生眩光，采暖地域玻璃易結(jié)露，呵斥水滴下落； 玻璃外表易積灰或積雪、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G、三角形天窗圖14-12 將屋面玻璃抬高普通與程度面成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3、采光天窗的布置 采光天窗的布置須結(jié)合天窗方式、屋蓋構(gòu)造和構(gòu)造、廠房朝向、消費(fèi)要求等因 素綜合思索。 采光天窗的布置有： 縱向布置天窗

12、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C、點(diǎn)式或塊狀布置 采用平天窗，根據(jù)運(yùn)用要求，在屋面上靈敏布置采光口，采光均勻性好。 下一張主 頁(yè)退 出上一張選擇采光天窗的方式及布置方式 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； 采用折板、馬鞍形殼板屋蓋可利用板上下

13、布置構(gòu)成的高差設(shè)置橫向天窗； 采用殼體構(gòu)造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)：依托通風(fēng)機(jī)的力量作為空氣流 動(dòng)的動(dòng)力來實(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)力來實(shí)現(xiàn)廠房通風(fēng)換氣的。 下一張主 頁(yè)退 出上一張一自然通風(fēng)的根本原理 廠房的自然通風(fēng)是利用熱壓作用和風(fēng)壓作用構(gòu)成的。 1、熱壓作用圖14-13 熱壓：由于熱源作用，呵斥室內(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 出上一張熱壓大小的計(jì)算式： p=gH(w-n) p熱壓Pa g重力加速度m/s2 H進(jìn)排氣口中心線的垂

14、直間隔(m) w室外空氣密度(kg/m3) n室內(nèi)空氣密度(kg/m3) 下一張主 頁(yè)退 出上一張熱壓大小取決于兩個(gè)要素： 上下進(jìn)排氣口的間隔 室內(nèi)外溫度差 下一張主 頁(yè)退 出上一張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 出上一張二冷加工車間的自然通風(fēng) 按照采光要求設(shè)計(jì)的窗，可以滿足車間內(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)的處置上應(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

15、口的位置盡量低 南方地域：窗臺(tái)高0.4-0.6M，或不設(shè)窗扇 而采用開敞式，開敞口下沿應(yīng) 高出室內(nèi)地面0.6-0.8M，并在 開敞部位設(shè)擋雨板。圖14-15A下一張主 頁(yè)退 出上一張1、進(jìn)排氣口的設(shè)置冰冷地域：下部進(jìn)氣窗宜分設(shè)上下兩排開啟， 夏季開啟下排進(jìn)氣窗；冬季封鎖下排 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

16、 出上一張矩形通風(fēng)天窗設(shè)計(jì)： A、 擋風(fēng)板距天窗的間隔 L/h=0.6-2.5的范圍內(nèi)； 常用的L/h的比值是： 當(dāng)天窗挑檐較短時(shí)，可用L/h=1.1-1.5； 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 出上一張矩形通風(fēng)天窗設(shè)計(jì)： B、喉口寬度b與窗高h(yuǎn) 當(dāng)b6m時(shí)，h=(0.4-0.5)b； 當(dāng)b6m時(shí)，h=(0.3-0.4)b； 下一張主 頁(yè)退 出上一張C、 不設(shè)擋風(fēng)板條件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 那么 h/H=1.7/9.3=0.182, x/

17、H=4.8/9.3=0.52 查表15-4，無(wú)論風(fēng)與程度面夾角是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C、 不設(shè)擋風(fēng)板條件兩相鄰天窗間距L5h時(shí),兩天窗互起擋風(fēng)板的作用,可不設(shè)擋風(fēng)板。 符合表15-5的情況，此時(shí)低跨的天窗接近高跨一側(cè)的排氣口不會(huì)產(chǎn)生倒灌景象。例如：z=6，a=6, H=9.3, L=18那么 z/a=6/6=1, (L-z)/H=(18-6)/9.3=1.291.5符合表15-5的要求，接近高跨一側(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2下沉式通風(fēng)天窗優(yōu)點(diǎn)：降低了廠房高度4-5M；減少了風(fēng)荷載；不設(shè)天窗架和擋風(fēng)板，屋架上的集中荷載比矩形天窗少5%左右，相應(yīng)地柱和根底斷面將減少；可節(jié)省鋼材和砼，降低造價(jià)約為12%； 下一張主 頁(yè)退 出上一張2下沉式通風(fēng)天窗 重心下降，抗震性能好； 通風(fēng)穩(wěn)定，效果良好； 布置靈敏，熱量排除道路短； 采光均勻。 下一張主 頁(yè)退 出上一張2下沉式通風(fēng)天窗缺陷： 屋架下弦受扭； 屋面排水處置復(fù)雜； 窗扇受屋架方式的限制，構(gòu)造復(fù)雜； 屋面板下沉，室內(nèi)會(huì)產(chǎn)生壓制感。 下一張主 頁(yè)退 出上一張下沉式通風(fēng)天窗分類：井式天窗、縱向下沉式天窗、橫向下沉式天窗三類A、