房屋建筑学16工业建筑环境设计

第5篇工业业建筑设设计第2章工业业建筑环环境设计计1.基本概念念为了保证证室内空空气温度度、湿度度恒定，，将进入入室内的的新鲜空空气加温温或降温温，及加加湿或干干燥（降降湿），，达到规规定要求求的过程程，称为为空气温温湿度处处理。这这种厂房房称为恒恒温恒湿湿厂房恒温恒湿湿厂房同同时有温湿度基基数和精度的要要求例如：t=23℃±±0.5℃℃，φ=71%±5%。2.1厂房的热热环境2.1.1恒温恒湿湿厂房2.恒温恒湿湿厂房对对建筑的的要求（1）合理选择择厂房的的朝向：：为了减少少太阳辐辐射得热热，北向向布置最最好，其其次是东东北或西西北；西西向最差差；为了防止止冬季冷冷风的影影响，厂厂房纵墙墙面宜与与当地冬冬季主导导风向平平行西安的风风玫瑰2.1.1恒温恒湿湿厂房2.恒温恒湿湿厂房对对建筑的的要求（2）恒温恒湿湿厂房对对建筑围围护结构构的要求求：①对外墙、、屋顶的的要求：：2.1.1恒温恒湿湿厂房②对外窗、、外门的的要求：：2.恒温恒湿湿厂房对对建筑的的要求（2）恒温恒恒湿厂房房对建筑筑围护结结构的要要求：（3）恒温恒湿湿厂房的的布置：：恒温恒湿湿厂房宜宜集中布布置，可可以同层层水平集集中、分分层竖向向对齐集集中，也也可混合合集中或或布置在在地下室室2.恒温恒湿湿厂房对对建筑的的要求（4）恒温恒湿湿厂房体体形要求求：恒温恒湿湿厂房的的体形应应方整，，体形系系数要小小，尽量量减少外外墙长度度。室内内净高应应尽可能能降低（5）恒温恒湿湿厂房的的空间利利用：在剖面设设计时，，还应配配合空调调系统、、风口位位置并按按充分利利用空间的的原则来来布置管管2.恒温恒湿湿厂房对对建筑的的要求（6）恒温恒湿湿厂房选选址要求求：恒温恒湿湿厂房一一般还有有洁净、、防振等等各方面面的工艺艺要求，，因此在布布置厂房房时要注注意这方方面的要要求第2章工工业建筑筑环境设设计3.恒温恒湿湿厂房中中空调机机房的布布置（1）空调机房房的布置置原则空调机房房一般应应布置在在恒温室室的附近近，靠近近其负荷荷中心，，以减少少冷热能能量的损损失，缩缩短风管管长度，，节约投投资但由由于风机机有振动动，机房房还应远远离需要要防振、、防噪声声的恒温温车间。。有时也也可以利利用变形形缝将两两者分开开布置（2）空调机机房的布布置方式式①集中式②分散式2.1.2厂房的自自然通风风基本概念念（1）机械通风风：依靠通通风机的的力量为为空气流流动的动动力（2）自然通风风：利用自自然力作作为空气气流动的的动力2.自然通风的基本原理

（1）热压作用：

热压大小取决于两个因素，即上下进排风口的中心距离和室内外温度差(2)风压作用用②风压计算算公式2.自然通风风的基本本原理①原理：：根据流流体力学学原理，，当风吹吹向房屋屋时，在在迎风面面上形成成正压区，建筑物物屋顶、、两侧及及背风面面形成负压区3.自然通风风设计一一般原则则（1）建筑朝向向的选择择从减少建建筑物接接受太阳阳辐射和和组织自自然通风风角度综综合来说说，厂房房南北朝向向是最合理理的（2）建筑群的的布局一般建筑筑群的平平面布局局有行列式、错列式、斜列式、周边式、自由式五种。行行列式和和自由式式能争取取到较好好的朝向向和自然然通风，，错列式式和斜列列式的布布局更好好（3）厂房开口口与自然然通风为了获得得舒适的的通风，，开口的的高度应应低一些些，使气气流才能能作用到到人身上上。高窗窗和天窗窗可以使使顶部热热空气更更快散出出。室内内的平均均气流速速度只取取决于较较小的开开口尺寸寸，通常常，取进进出风口口面积相相等为宜宜，进风风口小些些为佳（4）导风设计计窗扇，中中轴旋转转窗扇，，水平挑挑檐、档档风板、、百页板板，外遮遮阳板及及绿化均均可以挡挡风、导导风，有有效地组组织室内内通风3.自然通风风设计一一般原则则4.冷加工车车间的通通风冷加工车车间夏季季通风的的主要方方式：：①限制厂房房宽度并并使其长长轴垂直直夏季主主导风向向；②在侧墙上上开窗，，在纵横横贯通的的通道端端部设大大门；③室内少设设和不设设隔墙；；④当厂房较较宽时，，应辅设设机械通通风；；⑤未设天窗窗时，为为排出积积聚在屋屋盖下部部的热空空气，可设置通通风屋脊脊5.热加工车车间的通通风南方地区区热车间间剖面示示意图（1）进排风风口设置置①南方地区区散热量量较大车车间：：墙下部为为开敞式式，屋顶设通风天天窗。为防雨水溅溅入室内，窗窗口下沿应高高出室内地面面60－80厘米。因冬季季不冷，可不不设窗扇，但但必须设挡雨雨板5.热加工车间的的通风（1）进排风口设置置北方地区热车车间剖面示意意图1-夏季气流；2-冬季气流；3-工业炉②北方地区散热热量较大车间间：由于冬冬夏季温差较较大，进排风风口均须设置窗扇。夏季可将进进排风口窗扇扇开启组织通通风5.热加工车间的的通风（2）通风天窗的选选择①矩形通风天窗窗：设计要点：常用的L/h值是当天窗挑檐较较短时，可用用L/h=1.1～1.5；当天窗的挑檐檐较长时，可可用L/h=0.9～1.25喉口宽度b与窗高h之间的关系为为：b＜6米，h=（0.4～0.5）b；b＞6米，h=（0.3～0.4）b5.热加工车车间的通通风（2）通风天窗窗的选择择①矩形通风风天窗：：符合下列列条件时时，天窗窗前可不不设挡风风板：厂房的边边跨，满满足下表表条件时时，可不不设挡风风板。符合下表表的情况况，低跨跨天窗靠靠近跨一一侧的排排风口可可不设挡挡风板两相邻天天窗间距距l≤5h时，两天天窗互起起挡风板板作用，，可不设设挡挡风板。。（2）通风天窗窗的选择择①矩形通风风天窗：：5.热加工车车间的通通风通风天窗窗通风天窗窗水平口口设挡雨雨片②下沉式通通风天窗窗优点：它它降低了了厂房高高度4～5米；减少少了风荷荷载；减减少了屋屋架上集集中荷载载；可节节省钢材材和混凝凝土；抗抗震性能能好；通通风稳定定；布置置灵活，，热量排排除路线线短；采采光均匀匀等。。缺点：：屋架上上下弦受受扭；屋屋面排水水处理复复杂；如如设窗扇扇时，构构造复杂杂；屋面面板下沉沉室内会会产生压压抑感。。中井式天天窗厂房房剖面边井式天天窗厂房房剖面（2）通风天窗窗的选择择5.热加工车车间的通通风下沉式通通风天窗窗的分类类：井式天窗窗：下沉式通通风天窗窗的分类类：中纵向下下沉式天天窗厂房房剖面边纵向下下沉式天天窗厂房房剖面横向下沉沉式天窗窗横向下沉沉式天窗窗厂房纵向下沉沉式天窗窗第2章工业业建筑环环境设计计基本概念念我国《建筑采光光设计标标准》（GB/T50033-2001）规定，在在采光设设计中，，天然采采光标准准以采光系数数为指标采光系数数：是室内内某一点点直接或或间接接接受天空空漫射光光所形成成的照度度与同一一时间不不受遮挡挡的该天天空半球球在室外外水平面面上产生生的天空空漫射光光照度之之比照度：是水平平面上接接受到的的光线强强弱的指指标，照照度的单单位是lx，称作勒克克斯2.2厂房的光光环境2.2.1天然采光光标准2.2.1天然采光光标准2.天然采光光的质量量要求（2）为避免免眩光影影响采取取的主要要措施有有：①作业区应应减少或或避免直直射阳光光；②工作人员员的视觉觉背景不不宜为窗窗口；③可采用遮遮阳设施施降低窗窗户亮度度或减少少天空视视域；④窗户内表表面或窗窗户周围围的内墙墙面，宜宜采用浅浅色粉刷刷（1）厂房采采光设计计应注意意：①应避免对对生产工工作产生生遮挡和和不利的的阴影②采光应均均匀照亮亮整个车车间③应采取措措施以减减小不舒舒适眩光光影响窗地面积积比：是指窗窗洞口面面积与室室内地面面面积之之比。如如果一般般厂房对对采光要要求不十十分精确确时，利利用窗地地面积比比可以简简单地估估算出采采光窗口口面积采光窗窗窗地面积积比2.2.2采光窗口口面积的的确定2.2厂房的光光环境2.2厂房的光光环境1.侧面采光光（1）侧面采采光分：：单侧采采光和双双侧采光光两种。。单侧采光光：单侧侧窗采光光不均匀匀，房间的天天然光照照度随进进深的增增加而迅速速降低，，采光系系数衰减减很快单侧采光光的有效效进深约约为侧窗窗口上沿沿至地面面高度d的1.5~2.0倍，即B=1.5~2.0d。即单侧采采光房间间的进深深一般不不超过窗窗高的1.5~2倍为宜单侧采光光光线衰衰减示意意图2.2.3天然采光光方式和和采光窗窗的选择择（2）侧窗可可分为：：高侧窗和低侧窗高侧窗投投光远，，光线均均匀，能能提高远远窗点的的采光效效果。低侧窗投投光近，，对近窗窗点光线线有利。。高低侧窗窗结合布布置，不不仅是结结构构件件位置所所分隔，，而且也也充分利利用各自自窗特点点，解决决较高、、较宽厂厂房的采采光问题题。侧窗造价价便宜，，构造简简单，施施工方便便，能减减少屋顶顶承重的的集中荷荷载。1.侧面采光光（3）应注意意的问题题：为方便工工作（如如检修吊吊车轨等等）和不不使吊车车梁遮挡挡光线，，高侧窗窗下沿距距吊车梁梁顶面一一般取600毫米左右右为宜。。低侧窗窗下沿（（窗台））一般应应略高于于工作面面的高度度（0.8米左右））窗间墙愈愈宽，光光线愈明明暗不均均，因而而窗间墙墙不宜设设得太宽宽，一般般以等于于或小于于窗宽为为宜。如如沿墙工工作面上上要求光光线均匀匀，可减减少窗间间墙的宽宽度或取取消窗间间墙做成成带形窗窗高低侧窗窗示意图图1.侧面采光光侧窗2.2.3天然采光光方式和和采光窗窗的选择择2.顶部采光光顶部采光光形式包包括矩形形天窗、、锯齿形形天窗、、平天窗窗等。。（1）矩形天窗窗优点：当当窗扇朝朝向南北北时，室室内光线线均匀，，直射光光较少。。由于玻玻璃面是是垂直的的，受污污染程度度小，易易于防水水。窗扇扇可开启启，有一一定的通通风作用用。缺点：增增加了厂厂房的体体积和屋屋顶承重重结构的的集中荷荷载，屋屋顶结构构复杂，，造价高高，抗震震性能不不好。矩形天窗窗厂房剖剖面为了获得得良好的的采光效效果，合合适的天天窗宽度度为1/2～1/3厂房跨度度。两天天窗的边边缘距离离L应大于相相邻天窗窗高度和和的1.5倍，即L＞1.5（h1+h2）天窗宽度度与跨度度的关系系（1）矩形天天窗矩形天窗窗（2）锯齿形天天窗优点：室内光线线稳定、、均匀，，无直射射光进入入室内，，避免产产生眩光光及不增增加空调调设备负负荷。采光效率率高，在在满足同同样的采采光标准准的前提提下，锯锯齿形天天窗可比比矩形天天窗节约约玻璃面面积30%左右。由由于玻璃璃面积少少又朝北北，因而而在炎热热地区防防止室内内过热也也有好处处。锯齿形天天窗厂房房剖面2.顶部采光光锯齿形天天窗（3）横向天窗窗横向下沉沉式天窗窗优点：采采光面大大，效率率高，光光线均匀匀等。横向下沉沉式天窗窗：将一一个柱距距或几个个柱距内内的屋面面板下沉，支承承在屋架架下弦上上，相邻邻屋面板板仍支于于屋架上上弦上，，利用两部分分屋面板板位置的的高差（（即屋架架上下弦弦高差））作采光光口，这种种天窗称称之为横横向下沉沉式天窗窗。2.顶部采光光横向采光光窗（4）平天窗优点：采采光效率率高，采采光均匀匀，它比比矩形天天窗平均均采光系系数要大大2～3倍，即在在同样采采光标准准要求的的采光面面积为矩矩形天窗窗的1/3～1/2，可节约约大量的的玻璃面面积。缺点：在在采暖地地区，玻玻璃面上上容易结结露；如如设双层层玻璃，，则造价价高，构构造复杂杂。在炎炎热地区区，通过过平天窗窗透过大大量的太太阳辐射射热；在在直射阳阳光作用用下工作作面上眩眩光严重重。此外外，平天天窗在尘尘多雨少少的地区区容易积积尘和污污染，使使采光效效果大大大降低。。2.顶部采光光平天窗积灰尘的的采光带带平天窗窗采光光口可可分采采光板板、采采光罩罩和采采光带带三种种在实践践中还还有：：三角形形天窗窗：将将玻璃璃面抬抬高（（一般般与水水面成成30°°～45°°），宽宽度为为3～6米，须须设天天窗架架三角形形天窗窗厂房房剖面面图（4）平天天窗折板屋屋顶的的采光光天窗窗布置置壳体结结构的的采光光处理理折板屋屋顶的的采光光天窗窗布置置壳体屋屋顶采采光示示意在实践践中还还有：：1.基本概概念（1）噪噪音的的定义义：广义的的噪声声：：凡人人们不不愿听听的各各种声声音都都是噪噪声。。从物理理学的的角度度来看看，噪噪声是是指由由频率率和强强度都都不同同的各各种声声音杂杂乱地地组合合而产产生的的声音音。（2）噪音音的危危害：：噪声可可以使使人听听力衰衰退，，严重重的可可导致致噪声声性耳耳聋；；噪声会会引起起多种种疾病病；噪噪声会会影响响人的的正常常生活活；噪声使使劳动动生产产率降降低等等。2.3厂房的的声环环境2.3.1噪声允允许标标准第2章工工业建建筑环环境设设计噪声允允许标标准我国现现已颁颁布的的和工工业建建筑声声环境境有关关的噪噪声控控制标标准有有：《中华人人民共共和国国环境境噪声声污染染防治治法》、《城市区区域环环境噪噪声标标准》、《工业企企业噪噪声控控制设设计规规范》《工业企企业厂厂界噪噪声标标准》《城市区区域环环境振振动标标准》但尚无无工业业企业业卫生生振动动标准准城市区区域环环境噪噪声标标准Leq（dBA）（（GB3096-93）工业建建筑室室内允允许噪噪声级级（dBA）（（GBJ87-85）各类厂厂界噪噪声标标准Leq（dBA）（（GB3096-93）2.3厂房的的声环环境1.控制噪噪声源源：控制制噪声声源是是控制制噪声声的最最有效效办法法。2.接受者者防护护：个人人防护护是一一种经经济而而又有有效的的措施施。常常用的的防护护用具具有耳耳塞、、防声声棉、、耳罩罩、头头盔等等。此此外，，在车车间可可使用用隔声声间对对工人人进行行保护护。2.3.2厂房内内噪声声的控控制（4）采取取声学学控制制手段段：工工业企企业主主要采采用隔隔声、、吸声声、隔隔振与与阻尼尼等噪噪声控控制技技术3.在噪声声传播播途径径上控控制噪噪声（1）利用用闹静静分开开的方方法降降低噪噪声；；（2）利用用地形形和声声源的的指向向性控控制噪噪声；；（3）利用绿绿化降降低噪噪声；；①隔隔声降降噪设设计隔声罩罩：采采用隔隔声罩罩来控控制车车间内内独立立的强强噪声声源。。隔声声罩可可降低低噪声声10～40dB不等隔声间间：隔隔声间间设计计降噪噪量可可达到到20～50dB。隔声间间分为为封闭闭式和和半封封闭式式两种种，一一般多多用封封闭式式结构构隔声屏屏障：隔声屏屏障是是用来来遮挡挡声源源和接接收点点之间间直达达声的的措施施2.3.2厂房内内噪声声的控控制②吸声降降噪设设计：：在室内内屋顶顶和墙墙壁内内表面面贴以以吸声声材料料或吸吸声结结构，，在室室内空空间悬悬挂一一些吸吸声体体或设设置吸吸声屏屏，机机器发发出的的噪声声，碰碰到吸吸声材材料部部分声声能会会被吸吸收掉掉，使使反射射声减减弱，，操作作人员员听到到的只只是从从声源源发出出的经经过最最短距距离到到达的的直达达声和和被减减弱的的反射射声，，这时时总的的噪声声级就就会降降低，，这就就是吸吸声降降噪设设计。。③隔振设设计：：隔振的的主要要方法法是在在振源源与结结构之之间装装设减减振装装置。。设备基基础隔隔振管道隔隔振（4）采取取声学学控制制手段段：工工业企企业主主要采采用隔隔声、、吸声声、隔隔振与与阻尼尼等噪噪声控控制技技术④减振阻阻尼：：为了有有效地地抑制制金属属板振振动，，需在在薄的的钢板板上贴贴上或或喷涂涂一层层内摩摩擦阻阻力大大的材材料，，如沥沥青、、软橡橡胶或或其他他高分分子涂涂料配配成的的阻尼尼浆，，这种种措施施称之之为减减振阻阻尼，，简称称阻尼尼常用阻阻尼材材料：：沥青青、软软橡胶胶、石石棉漆漆、石石棉沥沥青膏膏等。。常用的的阻尼尼结构构：自自由层层阻尼尼处理理；约约束层层阻尼尼处理理（4）采取取声学学控制制手段段：工工业企企业主主要采采用隔隔声、、吸声声、隔隔振与与阻尼尼等噪噪声控控制技技术2.4洁净厂厂房设设计2.4.1洁净厂厂房与与洁净净度洁净厂厂房是是应用用洁净净技术术实现现控制制生产产环境境空气气中的的含尘尘、含含菌浓浓度、、温度度、湿湿度与与压力力，以以达到到所要要求的的洁净净度与与其他他环境境参数数。它它可分分类为为：（1）.工业洁洁净厂厂房（2）.生物洁洁净厂