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1、第5篇 工業(yè)建筑設(shè)計(jì),第2章 工業(yè)建筑環(huán)境設(shè)計(jì),1. 基本概念 為了保證室內(nèi)空氣溫度、濕度恒定，將進(jìn)入室內(nèi)的新鮮空氣加溫或降溫，及加濕或干燥（降濕），達(dá)到規(guī)定要求的過程，稱為空氣溫濕度處理。這種廠房稱為恒溫恒濕廠房 恒溫恒濕廠房同時(shí)有溫濕度基數(shù)和精度的要求 例如：t=23 0.5 ，=71%5%。,,,,2.1 廠房的熱環(huán)境,2.1.1 恒溫恒濕廠房,,2.恒溫恒濕廠房對(duì)建筑的要求 （1）合理選擇廠房的朝向： 為了減少太陽輻射得熱，北向布置最好，其次是東北或西北；西向最差； 為了防止冬季冷風(fēng)的影響，廠房縱墻面宜與當(dāng)?shù)囟局鲗?dǎo)風(fēng)向平行,,,,西安的風(fēng)玫瑰,2.1.1 恒溫恒濕廠房,,2.
2、恒溫恒濕廠房對(duì)建筑的要求,,,,（2）恒溫恒濕廠房對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求：,對(duì)外墻、屋頂?shù)囊螅?2.1.1 恒溫恒濕廠房, 對(duì)外窗、外門的要求：,2. 恒溫恒濕廠房對(duì)建筑的要求,,,（2）恒溫恒濕廠房對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求：,（3）恒溫恒濕廠房的布置： 恒溫恒濕廠房宜集中布置，可以同層水平集中、分層豎向?qū)R集中，也可混合集中或布置在地下室,2. 恒溫恒濕廠房對(duì)建筑的要求,,（4）恒溫恒濕廠房體形要求： 恒溫恒濕廠房的體形應(yīng)方整，體形系數(shù)要小，盡量減少外墻長度。室內(nèi)凈高應(yīng)盡可能降低,,（5）恒溫恒濕廠房的空間利用： 在剖面設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)配合空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)口位置并按充分利 用空間的原則來布置管,
3、,,,2. 恒溫恒濕廠房對(duì)建筑的要求,（6）恒溫恒濕廠房選址要求： 恒溫恒濕廠房一般還有潔凈、防振等各方面的工藝要求， 因此在布置廠房時(shí)要注意這方面的要求,第2章 工業(yè)建筑環(huán)境設(shè)計(jì),,3. 恒溫恒濕廠房中空調(diào)機(jī)房的布置,（1）空調(diào)機(jī)房的布置原則 空調(diào)機(jī)房一般應(yīng)布置在恒溫室的附近，靠近其負(fù)荷中心，以減少冷熱能量的損失，縮短風(fēng)管長度，節(jié)約投資但由于風(fēng)機(jī)有振動(dòng)，機(jī)房還應(yīng)遠(yuǎn)離需要防振、防噪聲的恒溫車間。有時(shí)也可以利用變形縫將兩者分開布置 （2）空調(diào)機(jī)房的布置方式 集中式 分散式,2.1.2 廠房的自然通風(fēng),,基本概念 （1）機(jī)械通風(fēng)：依靠通風(fēng)機(jī)的力量為空氣流動(dòng)的動(dòng)力 （2）自然通風(fēng)
4、：利用自然力作為空氣流動(dòng)的動(dòng)力,2. 自然通風(fēng)的基本原理 （1）熱壓作用 ： 熱壓大小取決于兩個(gè)因素，即上下進(jìn) 排風(fēng)口的中心距離和室內(nèi)外溫度差,,(2) 風(fēng)壓作用,風(fēng)壓計(jì)算公式,2. 自然通風(fēng)的基本原理,原理：根據(jù)流體力學(xué)原理，當(dāng)風(fēng)吹向房屋時(shí)，在迎風(fēng)面上形成正壓區(qū)，建筑物屋頂、兩側(cè)及背風(fēng)面形成負(fù)壓區(qū),,3. 自然通風(fēng)設(shè)計(jì)一般原則,（1）建筑朝向的選擇 從減少建筑物接受太陽輻射和組織自然通風(fēng)角度綜合來說，廠房南北朝向是最合理的 （2）建筑群的布局 一般建筑群的平面布局有行列式、錯(cuò)列式、斜列式、周邊式、自由式五種。行列式和自由式能爭(zhēng)取到較好的朝向和自然通風(fēng)，錯(cuò)列式和斜列式的布局更好,,（3
5、）廠房開口與自然通風(fēng) 為了獲得舒適的通風(fēng)，開口的高度應(yīng)低一些，使氣流才能作用到人身上。高窗和天窗可以使頂部熱空氣更快散出。室內(nèi)的平均氣流速度只取決于較小的開口尺寸，通常，取進(jìn)出風(fēng)口面積相等為宜，進(jìn)風(fēng)口小些為佳 （4）導(dǎo)風(fēng)設(shè)計(jì) 窗扇，中軸旋轉(zhuǎn)窗扇，水平挑檐、檔風(fēng)板、百頁板，外遮陽板及綠化均可以擋風(fēng)、導(dǎo)風(fēng)，有效地組織室內(nèi)通風(fēng),3. 自然通風(fēng)設(shè)計(jì)一般原則,,4. 冷加工車間的通風(fēng),冷加工車間夏季通風(fēng)的主要方式 ： 限制廠房寬度并使其長軸垂直夏季主導(dǎo)風(fēng)向； 在側(cè)墻上開窗，在縱橫貫通的通道端部設(shè)大門； 室內(nèi)少設(shè)和不設(shè)隔墻 ； 當(dāng)廠房較寬時(shí)，應(yīng)輔設(shè)機(jī)械通風(fēng) ； 未設(shè)天窗時(shí)，為排出積
6、聚在屋蓋下部的熱空氣， 可設(shè)置通風(fēng)屋脊,,5. 熱加工車間的通風(fēng),南方地區(qū)熱車間剖面示意圖,（1）進(jìn)排風(fēng)口設(shè)置 南方地區(qū)散熱量較大車間 ：墻下部為開敞式，屋頂設(shè)通風(fēng)天窗。為防雨水濺入室內(nèi)，窗口下沿應(yīng)高出室內(nèi)地面6080厘米。因冬季不冷，可不設(shè)窗扇，但必須設(shè)擋雨板,,5. 熱加工車間的通風(fēng) （1）進(jìn)排風(fēng)口設(shè)置,北方地區(qū)熱車間剖面示意圖 1-夏季氣流； 2-冬季氣流； 3-工業(yè)爐,北方地區(qū)散熱量較大車間 ：由于冬夏季溫差較大，進(jìn)排風(fēng)口均須設(shè)置窗扇。夏季可將進(jìn)排風(fēng)口窗扇開啟組織通風(fēng),,5. 熱加工車間的通風(fēng),（2）通風(fēng)天窗的選擇 矩形通風(fēng)天窗： 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 常用的L/h值是 當(dāng)天窗挑
7、檐較短時(shí)，可用L/h=1.11.5； 當(dāng)天窗的挑檐較長時(shí)，可用L/h=0.91.25 喉口寬度b與窗高h(yuǎn)之間的關(guān)系為： b6米，h=（0.40.5）b； b6米，h=（0.30.4）b,5. 熱加工車間的通風(fēng),,（2）通風(fēng)天窗的選擇 矩形通風(fēng)天窗：,符合下列條件時(shí)，天窗前可不設(shè)擋風(fēng)板： 廠房的邊跨，滿足下表?xiàng)l件時(shí)，可不設(shè)擋風(fēng)板。 符合下表的情況，低跨天窗靠近跨一側(cè)的排風(fēng)口可不設(shè)擋風(fēng)板,兩相鄰天窗間距l(xiāng)5h時(shí)，兩天窗互起擋風(fēng)板作用，可不設(shè) 擋風(fēng)板。,（2）通風(fēng)天窗的選擇 矩形通風(fēng)天窗：,5. 熱加工車間的通風(fēng),,,通風(fēng)天窗,通風(fēng)天窗水平口設(shè)擋雨片,,下沉式通風(fēng)天窗 優(yōu)點(diǎn)：它降低了廠房高度
8、45米；減少了風(fēng)荷載；減少了屋架上集中荷載；可節(jié)省鋼材和混凝土；抗震性能好；通風(fēng)穩(wěn)定；布置靈活，熱量排除路線短；采光均勻等 。 缺點(diǎn) ：屋架上下弦受扭；屋面排水處理復(fù)雜；如設(shè)窗扇時(shí)，構(gòu)造復(fù)雜；屋面板下沉室內(nèi)會(huì)產(chǎn)生壓抑感。,中井式天窗廠房剖面,邊井式天窗廠房剖面,（2）通風(fēng)天窗的選擇,5. 熱加工車間的通風(fēng),下沉式通風(fēng)天窗的分類： 井式天窗 ：,,下沉式通風(fēng)天窗的分類：,中縱向下沉式天窗廠房剖面,邊縱向下沉式天窗廠房剖面,橫向下沉式天窗,橫向下沉式天窗廠房,縱向下沉式天窗,第2章 工業(yè)建筑環(huán)境設(shè)計(jì),,基本概念 我國建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50033-2001）規(guī)定，在采光設(shè)計(jì)中，天然采光標(biāo)
9、準(zhǔn)以采光系數(shù)為指標(biāo) 采光系數(shù)：是室內(nèi)某一點(diǎn)直接或間接接受天空漫射光所形成的照度與同一時(shí)間不受遮擋的該天空半球在室外水平面上產(chǎn)生的天空漫射光照度之比 照度：是水平面上接受到的光線強(qiáng)弱的指標(biāo)，照度的單位是lx，稱作勒克斯,2.2 廠房的光環(huán)境,2.2.1 天然采光標(biāo)準(zhǔn),2.2.1 天然采光標(biāo)準(zhǔn),,2. 天然采光的質(zhì)量要求,（2）為避免眩光影響采取的主要措施有： 作業(yè)區(qū)應(yīng)減少或避免直射陽光； 工作人員的視覺背景不宜為窗口； 可采用遮陽設(shè)施降低窗戶亮度或減少天空視域； 窗戶內(nèi)表面或窗戶周圍的內(nèi)墻面，宜采用淺色粉刷,（1）廠房采光設(shè)計(jì)應(yīng)注意： 應(yīng)避免對(duì)生產(chǎn)工作產(chǎn)生遮擋和不利的陰影
10、 采光應(yīng)均勻照亮整個(gè)車間 應(yīng)采取措施以減小不舒適眩光影響,,窗地面積比 ：是指窗洞口面積與室內(nèi)地面面積之比。如果一般廠房對(duì)采光要求不十分精確時(shí)，利用窗地面積比可以簡(jiǎn)單地估算出采光窗口面積,采光窗窗地面積比,2.2.2 采光窗口面積的確定,2.2 廠房的光環(huán)境,2.2 廠房的光環(huán)境,,1.側(cè)面采光 （1）側(cè)面采光分：?jiǎn)蝹?cè)采光和雙側(cè)采光兩種 。 單側(cè)采光：?jiǎn)蝹?cè)窗采光不均勻， 房間的天然光照度隨進(jìn)深的增 加而迅速降低，采光系數(shù)衰減 很快 單側(cè)采光的有效進(jìn)深約為側(cè)窗口上沿至地面高度d的1.52.0倍，即B=1.52.0d。即單側(cè)采光房間的進(jìn)深一般不超過窗高的1.52倍為宜,單側(cè)采光光線衰減
11、示意圖,2.2.3 天然采光方式和采光窗的選擇,,（2）側(cè)窗可分為：高側(cè)窗和低側(cè)窗 高側(cè)窗投光遠(yuǎn)，光線均勻，能提高遠(yuǎn)窗點(diǎn)的采光效果。 低側(cè)窗投光近，對(duì)近窗點(diǎn)光線有利。 高低側(cè)窗結(jié)合布置，不僅是結(jié)構(gòu)構(gòu)件位置所分隔，而且也充分利用各自窗特點(diǎn)，解決較高、較寬廠房的采光問題。 側(cè)窗造價(jià)便宜，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，能減少屋頂承重的集中荷載。,1.側(cè)面采光,,（3）應(yīng)注意的問題： 為方便工作（如檢修吊車軌等）和不使吊車梁遮擋光線，高側(cè)窗下沿距吊車梁頂面一般取600毫米左右為宜。低側(cè)窗下沿（窗臺(tái)）一般應(yīng)略高于工作面的高度（0.8米左右） 窗間墻愈寬，光線愈明暗不均，因而窗間墻不宜設(shè)得太寬，一般以等于或小于窗寬
12、為宜。如沿墻工作面上要求光線均勻，可減少窗間墻的寬度或取消窗間墻做成帶形窗,高低側(cè)窗示意圖,1.側(cè)面采光,側(cè)窗,2.2.3 天然采光方式和采光窗的選擇,,2. 頂部采光 頂部采光形式包括矩形天窗、鋸齒形天窗、平天窗等 。 （1）矩形天窗 優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)窗扇朝向南北時(shí)，室內(nèi)光線均勻，直射光較少。由于玻璃面是垂直的，受污染程度小，易于防水。窗扇可開啟，有一定的通風(fēng)作用。 缺點(diǎn)：增加了廠房的體積和屋頂承重結(jié)構(gòu)的集中荷載，屋頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，抗震性能不好。,矩形天窗廠房剖面,,為了獲得良好的采光效果，合適的天窗寬度為1/21/3廠房跨度。兩天窗的邊緣距離L應(yīng)大于相鄰天窗高度和的1.5倍，即L1.5（h1
13、+h2）,天窗寬度與跨度的關(guān)系,,（1）矩形天窗,,,矩形天窗,,（2）鋸齒形天窗 優(yōu)點(diǎn)： 室內(nèi)光線穩(wěn)定、均勻，無直射光進(jìn)入室內(nèi)，避免產(chǎn)生眩光及不增加空調(diào)設(shè)備負(fù)荷。 采光效率高，在滿足同樣的采光標(biāo)準(zhǔn)的前提下，鋸齒形天窗可比矩形天窗節(jié)約玻璃面積30%左右。由于玻璃面積少又朝北，因而在炎熱地區(qū)防止室內(nèi)過熱也有好處。,鋸齒形天窗廠房剖面,2. 頂部采光,,,鋸齒形天窗,,（3）橫向天窗,橫向下沉式天窗,優(yōu)點(diǎn)：采光面大，效率高，光線均勻等。 橫向下沉式天窗：將一個(gè)柱距或幾個(gè)柱距內(nèi)的屋面板下 沉，支承在屋架下弦上，相鄰屋面板仍支于屋架上弦上，利 用兩部分屋面板位置的高差（即屋架上下弦高差）作采光 口，這
14、種天窗稱之為橫向下沉式天窗。,2. 頂部采光,,,橫向采光窗,,（4）平天窗,優(yōu)點(diǎn)：采光效率高，采光均勻，它比矩形天窗平均采光系數(shù)要大23倍，即在同樣采光標(biāo)準(zhǔn)要求的采光面積為矩形天窗的1/31/2，可節(jié)約大量的玻璃面積。 缺點(diǎn)：在采暖地區(qū)，玻璃面上容易結(jié)露；如設(shè)雙層玻璃，則造價(jià)高，構(gòu)造復(fù)雜。在炎熱地區(qū)，通過平天窗透過大量的太陽輻射熱；在直射陽光作用下工作面上眩光嚴(yán)重。此外，平天窗在塵多雨少的地區(qū)容易積塵和污染，使采光效果大大降低。,2. 頂部采光,,,平天窗,積灰塵的采光帶,,平天窗采光口可分采光板、采光罩和采光帶三種 在實(shí)踐中還有： 三角形天窗：將玻璃面抬高（一般與水面成3045），寬度為3
15、6米，須設(shè)天窗架,三角形天窗廠房剖面圖,（4）平天窗,,折板屋頂?shù)牟晒馓齑安贾?殼體結(jié)構(gòu)的采光處理,折板屋頂?shù)牟晒馓齑安贾?殼體屋頂采光示意,在實(shí)踐中還有：,,1. 基本概念 （1） 噪音的定義： 廣義的噪聲 ：凡人們不愿聽的各種聲音都是噪聲。 從物理學(xué)的角度來看，噪聲是指由頻率和強(qiáng)度都不同的各種聲音雜亂地組合而產(chǎn)生的聲音。 （2）噪音的危害： 噪聲可以使人聽力衰退，嚴(yán)重的可導(dǎo)致噪聲性耳聾； 噪聲會(huì)引起多種疾??；噪聲會(huì)影響人的正常生活； 噪聲使勞動(dòng)生產(chǎn)率降低等。,2.3 廠房的聲環(huán)境,2.3.1 噪聲允許標(biāo)準(zhǔn),第2章 工業(yè)建筑環(huán)境設(shè)計(jì),,噪聲允許標(biāo)準(zhǔn) 我國現(xiàn)已頒布的和工業(yè)建筑聲環(huán)境有關(guān)的噪
16、聲控制標(biāo)準(zhǔn)有： 中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法、 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)、 工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) 城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn) 但尚無工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),,城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)Leq（dBA） （GB3096-93）,,工業(yè)建筑室內(nèi)允許噪聲級(jí)（dBA） （GBJ 87-85）,,各類廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)Leq（dBA） （GB3096-93）,2.3 廠房的聲環(huán)境,,1. 控制噪聲源 ：控制噪聲源是控制噪聲的最有效辦法。 2. 接受者防護(hù)：個(gè)人防護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)而又有效的措施。常用的防護(hù)用具有耳塞、防聲棉、耳罩、頭盔等。此外，在車間可使用隔聲間對(duì)工人進(jìn)行保護(hù)。,2.3.2 廠房內(nèi)噪聲
17、的控制,（4）采取聲學(xué)控制手段：工業(yè)企業(yè)主要采用隔聲、吸聲、隔振與阻尼等噪聲控制技術(shù),3. 在噪聲傳播途徑上控制噪聲 （1）利用鬧靜分開的方法降低噪聲； （2）利用地形和聲源的指向性控制噪聲； （3）利用綠化降低噪聲 ；, 隔聲降噪設(shè)計(jì) 隔聲罩：采用隔聲罩來控制車間內(nèi)獨(dú)立的強(qiáng)噪聲源。隔聲罩可降低噪聲1040dB不等 隔聲間：隔聲間設(shè)計(jì)降噪量可達(dá)到2050dB。隔聲間分為封閉式和半封閉式兩種，一般多用封閉式結(jié)構(gòu) 隔聲屏障：隔聲屏障是用來遮擋聲源和接收點(diǎn)之間直達(dá)聲的措施,2.3.2 廠房內(nèi)噪聲的控制,吸聲降噪設(shè)計(jì)：在室內(nèi)屋頂和墻壁內(nèi)表面貼以吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)，在室內(nèi)空間懸掛一些吸聲體或設(shè)置吸聲屏，
18、機(jī)器發(fā)出的噪聲，碰到吸聲材料部分聲能會(huì)被吸收掉，使反射聲減弱，操作人員聽到的只是從聲源發(fā)出的經(jīng)過最短距離到達(dá)的直達(dá)聲和被減弱的反射聲，這時(shí)總的噪聲級(jí)就會(huì)降低，這就是吸聲降噪設(shè)計(jì)。 隔振設(shè)計(jì)：隔振的主要方法是在振源與結(jié)構(gòu)之間裝設(shè)減振裝置。 設(shè)備基礎(chǔ)隔振 管道隔振,,（4）采取聲學(xué)控制手段：工業(yè)企業(yè)主要采用隔聲、吸聲、隔振與阻尼等噪聲控制技術(shù), 減振阻尼：為了有效地抑制金屬板振動(dòng)，需在薄的鋼板上貼上或噴涂一層內(nèi)摩擦阻力大的材料，如瀝青、軟橡膠或其他高分子涂料配成的阻尼漿，這種措施稱之為減振阻尼，簡(jiǎn)稱阻尼 常用阻尼材料：瀝青、軟橡膠、石棉漆、石棉瀝青膏等。 常用的阻尼結(jié)構(gòu)：自由層阻尼處理；約束層
19、阻尼處理,,（4）采取聲學(xué)控制手段：工業(yè)企業(yè)主要采用隔聲、吸聲、隔振與阻尼等噪聲控制技術(shù),2.4 潔凈廠房設(shè)計(jì),2.4.1 潔凈廠房與潔凈度 潔凈廠房是應(yīng)用潔凈技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制生產(chǎn)環(huán)境空氣中的含塵、含菌濃度、溫度、濕度與壓力，以達(dá)到所要求的潔凈度與其他環(huán)境參數(shù)。它可分類為： （1）. 工業(yè)潔凈廠房 （2）. 生物潔凈廠房,第2章 工業(yè)建筑環(huán)境設(shè)計(jì),潔凈室及潔凈區(qū)空氣中懸浮粒子潔凈度等級(jí),（a） 廠房外立面,（b） 潔凈工作服更衣室,（c） 空氣吹淋室,（d） 潔凈室車間內(nèi)部,某潔凈廠房實(shí)例,,1.1工業(yè)建筑的特點(diǎn)、分類與設(shè)計(jì)要求,潔凈廠房吹淋室近圖,車間內(nèi)部監(jiān)控屏,潔凈廠房空調(diào)管道,,1.1工
20、業(yè)建筑的特點(diǎn)、分類與設(shè)計(jì)要求,潔凈廠房黃區(qū),2.4 潔凈廠房設(shè)計(jì),2.4.2 塵源及防塵措施 為防止工作人員將灰塵帶入室內(nèi)以及防止人員自身產(chǎn)生的塵埃，在潔凈室設(shè)計(jì)中必須注意生活間的布置和人員凈化的措施,人身凈化程序,第2章 工業(yè)建筑環(huán)境設(shè)計(jì),2.4 潔凈廠房設(shè)計(jì),2.4.3 空氣凈化及氣流組織 進(jìn)入潔凈室的空氣都需做凈化處理，現(xiàn)在廣泛采用的是過濾法，其設(shè)備為過濾器。新鮮空氣一般須經(jīng)三級(jí)過濾; 凈化的氣流組織一般都采用層流式和亂流式兩種組織形式,第2章 工業(yè)建筑環(huán)境設(shè)計(jì),2.4 潔凈廠房設(shè)計(jì),2.4.4 潔凈廠房的建筑布置 選址合適，環(huán)境條件好，少揚(yáng)塵; 建筑分區(qū)合理； 有明顯的標(biāo)志和事故照明； 平面布置可采取走廊式和套間式兩種,第2章 工業(yè)建筑環(huán)境設(shè)計(jì),潔凈室的平面布置,管道布置,潔凈廠房動(dòng)力管線,,,潔凈廠房管道布置,
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