第十四章 单层厂房剖面设
计
目的要求：
1,使学生了解厂房剖面设计的具体任务；
2,了解剖面设计的影响因素及其与平面
设计的关系；
3,掌握厂房通风和采光的设计 。
教学内容：
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一、生产工艺对剖面设计的
影响和建筑设计的任务
平面设计,主要从平面形式, 柱网选择, 平
面组合等方面解决生产对厂房提
出的各种要求；
剖面设计：主要从厂房的建筑空间处理上
满足生产对厂房提出的各种要求 。
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剖面设计的任务：
1,确定厂房高度；
2,处理车间的采光, 通风和屋面排水问题；
3、合理选择围护的形式及其构造。
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二、厂房高度的确定
厂房高度的概念：
（ 一 ） 柱顶标高的确定
1,无吊车厂房
柱顶标高：
① 根据最大生产设备的高度和其安装, 检修时
所需的净空高度确定；
②从心理角度考虑应避免单层厂房跨度大、高
度低而产生压抑感；
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柱顶标高：
考虑到采光, 通风柱顶标高不应低于 4M；
④ 从卫生角度考虑, 确定厂房高度时, 不应
遵守卫生标准的要求, 应保证每人占有空
气量不小于 13M3,面积不小于 4M2。
⑤ 柱顶标高还应符合扩大模数 3M数列,砖混
结构厂房的西半球顶标高可符合 1M数列 。
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2、有吊车厂房 （图 14-1）
其柱顶标高应按下式计算求得, 即：
H=H1+h+Ch
式中
H——柱顶标高, 应符合 3M数列；
H1—吊车轨顶标高, 由工艺设计人员提出；
h——轨顶至吊车上小车顶部的高度；
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2、有吊车厂房
Ch—屋架下弦底面至吊车小车顶面的安全
空隙 。
H1=H2+H3——柱牛腿标高, 应符合扩大模数
3M数列, 如牛腿标高大于 7.2M时, 应符
合扩大模数 6M数列；
H3—— 吊车梁高, 吊车轨高及垫层厚度之
和 。
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3、多跨厂房高差处理
经济角度：
设高差增加造价 （ C元 /M） ；
低部增加造价 （ Y元 /M）, 抬高低部屋面, 地
面造价不增；
低部抬高的临界宽度 W=C/Y （ 在这个宽度范围
内二者造价相等 ）
当低部的实际宽度小于 W时, 可不设高差, 把
低部与高部拉平；
当低部的实际宽度大于 W时，应设高差。
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构造角度：
,厂房建筑模数协调标准, 规定：
① 在采暖和不采暖的多跨厂房中, 高差值等
于或小于 1.2M时不设高差；
② 在不采暖的多跨厂房中,高跨一侧仅有一个
低跨,且高差值等于或小于 1.8M时,也不设高
差；
③ 有地震设防要求时,高差不大于 2.4M时宜做
成等高。
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（二）室内地坪标高的确定
室内外地面必须设高差, 一般取 150MM。
1,当厂房跨度平行等高线布置, 地形坡度又较大
时, 若工艺条件许可, 可将厂房不同跨度的地
坪标高分别布置要不同的台阶上, 以节省土石
方及基础工程量 。
2,当跨度垂直等高线布置, 地形坡度又较大时,
若工艺条件许可, 可将同一跨度地坪分段布置
在不同标高的台阶上, 也可将局部做成两层,
吊车轨顶仍保持同一标高 。 （ 图 14-2）
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三、天然采光
天然采光的设计要求：
1,满足采光系数最低值的要求
2,满足采光均匀度要求
3、避免在工作区产生眩光 （图 14-3）
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（一）天然采光系数
光通量：
照度：
采光系数,C=（ En/Ew） × 100%
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（二）采光面积的确定
窗地比
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（二）采光方式和采光窗的
选择
1,采光方式,
侧面采光 （ 图 14-4a）
顶部采光 （ 图 14-4b）
混合采光 （ 图 14-4c）
(1)侧面采光 (侧窗 )
单侧采光 (房间很窄 )；双侧采光
高侧窗；低侧窗 （ 图 14-5）
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侧窗,
它是在房间的一侧墙上或两侧墙上开
采光口,是常见的一种采光方式 。
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侧窗,
特点：
构造简单, 布置方便, 造价低, 光线
具有明确的方向性；有利于形成阴影, 对
观看立体物体特别适宜 。
侧窗通常做成长方形：横长方形、坚
长方形、方形
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（ 2）顶部采光（天窗）
利用开设在屋顶上的窗子进行采光
特点,室内光线较均匀，采光效率较
侧窗高，但构造较复杂，造价较高。
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（ 3）混合采光
侧面采光 +顶部采光
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2、采光天窗的形式
常见的有：
矩形, 梯形, M形, 锯齿形, 横向天
窗, 平天窗等
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A、矩形天窗 （图 14-6）
① 是沿跨间纵向两侧开窗采光, 具有中等
照度, 采光系数最高值在跨中, 最低值在
柱子处；
② 由安装在屋架上的天窗架和天窗架上的
天窗扇组成；
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A、矩形天窗
优点,① 室内光线均匀, 直射光少；
② 窗面垂直, 积灰少, 且易于防水；
③ 窗扇可开启, 能兼起通风作用；
④窗的位置高一般处于视野范围外，
不易形成眩光。
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A、矩形天窗
缺点：
① 增加了厂房的体积和屋顶承重结构的
集中荷载；
② 屋顶结构复杂；
③ 造价高；
④抗震性能不好。
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矩形天窗的设计,（图 14-6a）
① 天窗宽度：厂房跨度的 1/2-1/3；
② 天窗位置高度：指天窗下沿至工作面的高度；
厂房跨度的 0.35-0.7；
③ 天窗间距,指天窗轴线间的距离；小于天窗位置
高度的 4倍以内；
④ 相邻天窗玻璃间距：一般取相邻天窗高度和的
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离 。
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B、梯形天窗 （图 14-7）
将矩形天窗的玻璃作成向外倾斜的就
形成梯形天窗。
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B、梯形天窗
特点：
① 遮挡少, 水平投影面积大, 可大大提高室
内照度 （ 玻璃与水平投影面成 600角时,
可提高室内照度 60%） 。
② 玻璃倾斜, 容易积灰, 污染严重, 构造复
杂, 直射光多 。
现已较少用
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C,M形天窗 （图 14-8）
将矩形天窗的屋盖由两侧向内倾斜而形
成 。
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C,M形天窗
特点：
① 屋盖倾斜, 其内表面可增强光线的反射
作用, 同时还可引导气流；
② 较矩形天窗采光, 通风都有利, 但构造
较矩形天窗复杂, 天窗屋面需用内排水或
形成纵向长天沟外排水 。 （ 图 14-8a）
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D、锯齿形天窗 （图 14-9）
是将厂房屋盖做成锯齿形，窗设于垂
直面上。（单面顶部采光）
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D、锯齿形天窗
特点：
① 能利用天棚倾斜面反射光线, 采光效率较矩形
天窗高；
② 窗扇可开启, 能兼起通风作用；
③ 直射光少, 室内光线稳定且均匀, 还具有较强
的方向性；
④ 能保证 7%的平均采光系数, 能满足精密工作车
间的采光要求 。
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D、锯齿形天窗
适用于：
要求光线稳定，要调节温湿度的厂房；
如纺织厂、印染厂等。
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E、横向天窗 （图 14-10）
是将相邻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 。
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E、横向天窗
优点：
① 天窗布置灵活, 可根据使用要求每隔一
个柱距或几个柱距布置；
② 造价较矩形天窗低 （ 为矩形天窗的 62%）,
采光效果与纵向矩形天窗差不多 。
③排气路线短捷，可开设较大面积的采光
口，通风量大
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E、横向天窗
缺点：
① 窗扇形式受屋架形式的限制, 布置不灵
活, 窗扇不标准, 构造复杂；
② 厂房纵向刚度差；
③ 屋架高度要求较大, 不宜用于跨度较小
的车间 。
适用于,朝向为东西向的冷加工车间及对采
光、通风有要求的热加工车间
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F、平天窗 （图 14-11）
是在屋面上直接设置采光口而形成
的 。 可成点, 成块, 成带布置 。
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F、平天窗
特点,① 采光效率高, 为矩形天窗的 2-3倍, 布置
灵活, 构造简单, 施工方便, 不需天窗架, 造
价低；
② 阳光直射车间, 易产生眩光, 采暖地区
玻璃易结露, 造成水滴下落；
③ 玻璃表面易积灰或积雪, 玻璃易破碎下
落伤人, 平天窗不能通风；
适用于,冷加工车间
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G、三角形天窗 （图 14-12）
将屋面玻璃抬高 （ 一般与水平面成
30-450） 宽为 3-6M。 需设天窗架, 其特点
类似平天窗 。
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3、采光天窗的布置
采光天窗的布置须结合 天窗形式, 屋
盖结构和构造, 厂房朝向, 生产要求 等因
素综合考虑 。
采光天窗的布置有：
纵向布置 （ 天窗带平行于屋脊 ）
横向布置 （ 天窗带垂直于屋脊 ）
点式或块状布置
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A、纵向布置
主要适用于朝向为 南北向的厂房 ；多
采用 矩形, M形, 梯形, 锯齿形 天窗, 也
可采用 平天窗, 作成采光带沿厂房屋脊纵
向布置 。
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B、横向布置
主要适用于朝向为 东西向的厂房 ；多
采用 横向下沉式天窗, 也可采用 平天窗
成带横向布置 。
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C、点式或块状布置
采用平天窗, 根据使用要求, 在屋面
上灵活布置采光口, 采光均匀性好 。
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选择采光天窗的形式及布置方式
① 采用屋架 (或屋面梁 )上铺屋面板的屋盖
可采用 矩形, 梯形, M形, 平天窗 ；
② 采用折板, 马鞍形壳板屋盖可利用板上
下布置形成的高差设置 横向天窗 ；
③ 采用壳体结构的厂房可利用壳体边缘凸
起的弧形部分设置天窗 。
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四、自然通风
厂房通风分为：机械通风和自然通风
机械通风,依靠通风机的力量作为空气流
动的动力来实现通风换气的 。
自然通风,是利用自然力作为空气流动的
动力来实现厂房通风换气的。
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（一）自然通风的基本原理
厂房的自然通风是利用热压作用和风
压作用形成的 。
1,热压作用 （ 图 14-13）
热压：由于热源作用，造成室内外温度差，
从而产生空气压力差就叫热压。
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热压大小的计算式：
△ p=gH(ρw-ρn)
△ p——热压 （ Pa）
g——重力加速度 （ m/s2）
H——进排气口中心线的垂直距离 (m)
ρw—室外空气密度 (kg/m3)
ρn—— 室内空气密度 (kg/m3)
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热压大小取决于两个因素：
① 上下进排气口的距离
②室内外温度差
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2、风压作用 （图 14-14）
风压：由于风的作用而产生的空气压力差
叫风压 。
正压及正压区：
负压及负压区：
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（二）冷加工车间的自然通风
按照采光要求设计的窗, 能够满足车
间内通风换气的要求 。
在剖面设计中着重在天然采光的设计
上, 在而对于自然通风的处理上应使厂房
纵向垂直于夏季主导风向或不小于 450倾
角, 并限制厂房宽度 。
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（三）热加工车间的自然通风
1,进排气口的设置
进气口的设置,进气口的位置尽量低
南方地区：窗台高 0.4-0.6M,或不设窗扇
而采用开敞式, 开敞口下沿应,
高出室内地面 0.6-0.8M,并在
开敞部位设挡雨板 。
（图 14-15A）
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1、进排气口的设置
寒冷地区：下部进气窗宜分设上下两排开启,
夏季开启下排进气窗；冬季关闭下排
用上排进气窗 。 （ 上排进气窗离地面
大于 4M）
排气口的设置,排气口的位置尽量高, 无天窗,
排气口宜设在靠檐口一带；设有
天窗用天窗作排气口, 天窗多设
在靠屋脊一带 。
（图 14-15B）
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2、通风天窗的选择
有矩形通风天窗和下沉式通风天窗两种 。
（ 1） 矩形通风天窗
带挡风板的矩形天窗称矩形通风天窗 。
（图 14-16）
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矩形通风天窗设计：
A,挡风板距天窗的距离
L/h=0.6-2.5的范围内；
常用的 L/h的比值是：
① 当天窗挑檐较短时, 可用 L/h=1.1-1.5；
② 当天窗挑檐较长时, 可用 L/h=0.9-
1.25；喉口宽度 b与窗高 h
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矩形通风天窗设计：
B,喉口宽度 b与窗高 h
当 b＜ 6m时, h=(0.4-0.5)b；
当 b＞ 6m时,h=(0.3-0.4)b；
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C,不设挡风板条件
① 单跨或多跨厂房的边跨, 满足表 15-4的
条件时, 天窗迎风面处于负压区, 可不设
挡风板 。
例如,h=1.7,H=9.3,x=4.8
则 h/H=1.7/9.3=0.182,
x/H=4.8/9.3=0.52
查表 15-4,无论风与水平面夹角是 00或 100，
天窗迎风面处于负压区, 不会灌风 。
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C,不设挡风板条件
② 两相邻天窗间距 L≤5h时,两天窗互起挡风板的
作用,可不设挡风板 。
③ 符合表 15-5的情况, 此时低跨的天窗靠近高跨
一侧的排气口不会产生倒灌现象 。
例如,z=6,a=6,H=9.3,L=18
则 z/a=6/6=1,
(L-z)/H=(18-6)/9.3=1.29＜ 1.5
符合表 15-5的要求, 靠近高跨一侧的低跨天窗口不
会产生倒灌可不设挡风板 。
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（ 2）下沉式通风天窗
优点：
① 降低了厂房高度 4-5M；
② 减少了风荷载；
③ 不设天窗架和挡风板, 屋架上的集中荷载
比矩形天窗少 5%左右, 相应地柱和基础
断面将减少；
④ 可节省钢材和砼, 降低造价约为 12%；
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（ 2）下沉式通风天窗
⑤ 重心下降, 抗震性能好；
⑥ 通风稳定, 效果良好；
⑦ 布置灵活, 热量排除路线短；
⑧采光均匀。
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（ 2）下沉式通风天窗
缺点：
① 屋架下弦受扭；
② 屋面排水处理复杂；
③ 窗扇受屋架形式的限制, 构造复杂；
④屋面板下沉，室内会产生压抑感。
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下沉式通风天窗 分类：
井式天窗, 纵向下沉式天窗, 横向下沉式天
窗三类
A,井式天窗 （ 图 14-17）
井式天窗是每隔一个柱距或几个柱距将一
定范围内的屋面板下沉, 形成一个天井 。
① 中井式天窗
② 边井式天窗
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B、纵向下沉式天窗 （图 14-18）
是沿整个纵向 （ 两端宜各留一个柱距 ）
将一定宽度范围内的屋面板下沉 。
① 中纵向下沉式天窗
② 边纵向下沉式天窗
③ 双列纵向下沉式天窗
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C,横向下沉式天窗
是每隔一个柱距或几个柱距, 将整个
跨宽的屋面板下沉 。
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（ 3）开敞式厂房
A、全开敞 （图 14-19a）
B、下开敞 （图 14-19b）
C、上开敞 （图 14-19c）
D、部分开敞 （图 14-19d）
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计
目的要求：
1,使学生了解厂房剖面设计的具体任务；
2,了解剖面设计的影响因素及其与平面
设计的关系；
3,掌握厂房通风和采光的设计 。
教学内容：
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一、生产工艺对剖面设计的
影响和建筑设计的任务
平面设计,主要从平面形式, 柱网选择, 平
面组合等方面解决生产对厂房提
出的各种要求；
剖面设计：主要从厂房的建筑空间处理上
满足生产对厂房提出的各种要求 。
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剖面设计的任务：
1,确定厂房高度；
2,处理车间的采光, 通风和屋面排水问题；
3、合理选择围护的形式及其构造。
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二、厂房高度的确定
厂房高度的概念：
（ 一 ） 柱顶标高的确定
1,无吊车厂房
柱顶标高：
① 根据最大生产设备的高度和其安装, 检修时
所需的净空高度确定；
②从心理角度考虑应避免单层厂房跨度大、高
度低而产生压抑感；
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柱顶标高：
考虑到采光, 通风柱顶标高不应低于 4M；
④ 从卫生角度考虑, 确定厂房高度时, 不应
遵守卫生标准的要求, 应保证每人占有空
气量不小于 13M3,面积不小于 4M2。
⑤ 柱顶标高还应符合扩大模数 3M数列,砖混
结构厂房的西半球顶标高可符合 1M数列 。
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2、有吊车厂房 （图 14-1）
其柱顶标高应按下式计算求得, 即：
H=H1+h+Ch
式中
H——柱顶标高, 应符合 3M数列；
H1—吊车轨顶标高, 由工艺设计人员提出；
h——轨顶至吊车上小车顶部的高度；
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2、有吊车厂房
Ch—屋架下弦底面至吊车小车顶面的安全
空隙 。
H1=H2+H3——柱牛腿标高, 应符合扩大模数
3M数列, 如牛腿标高大于 7.2M时, 应符
合扩大模数 6M数列；
H3—— 吊车梁高, 吊车轨高及垫层厚度之
和 。
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3、多跨厂房高差处理
经济角度：
设高差增加造价 （ C元 /M） ；
低部增加造价 （ Y元 /M）, 抬高低部屋面, 地
面造价不增；
低部抬高的临界宽度 W=C/Y （ 在这个宽度范围
内二者造价相等 ）
当低部的实际宽度小于 W时, 可不设高差, 把
低部与高部拉平；
当低部的实际宽度大于 W时，应设高差。
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构造角度：
,厂房建筑模数协调标准, 规定：
① 在采暖和不采暖的多跨厂房中, 高差值等
于或小于 1.2M时不设高差；
② 在不采暖的多跨厂房中,高跨一侧仅有一个
低跨,且高差值等于或小于 1.8M时,也不设高
差；
③ 有地震设防要求时,高差不大于 2.4M时宜做
成等高。
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（二）室内地坪标高的确定
室内外地面必须设高差, 一般取 150MM。
1,当厂房跨度平行等高线布置, 地形坡度又较大
时, 若工艺条件许可, 可将厂房不同跨度的地
坪标高分别布置要不同的台阶上, 以节省土石
方及基础工程量 。
2,当跨度垂直等高线布置, 地形坡度又较大时,
若工艺条件许可, 可将同一跨度地坪分段布置
在不同标高的台阶上, 也可将局部做成两层,
吊车轨顶仍保持同一标高 。 （ 图 14-2）
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三、天然采光
天然采光的设计要求：
1,满足采光系数最低值的要求
2,满足采光均匀度要求
3、避免在工作区产生眩光 （图 14-3）
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（一）天然采光系数
光通量：
照度：
采光系数,C=（ En/Ew） × 100%
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（二）采光面积的确定
窗地比
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（二）采光方式和采光窗的
选择
1,采光方式,
侧面采光 （ 图 14-4a）
顶部采光 （ 图 14-4b）
混合采光 （ 图 14-4c）
(1)侧面采光 (侧窗 )
单侧采光 (房间很窄 )；双侧采光
高侧窗；低侧窗 （ 图 14-5）
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侧窗,
它是在房间的一侧墙上或两侧墙上开
采光口,是常见的一种采光方式 。
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侧窗,
特点：
构造简单, 布置方便, 造价低, 光线
具有明确的方向性；有利于形成阴影, 对
观看立体物体特别适宜 。
侧窗通常做成长方形：横长方形、坚
长方形、方形
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（ 2）顶部采光（天窗）
利用开设在屋顶上的窗子进行采光
特点,室内光线较均匀，采光效率较
侧窗高，但构造较复杂，造价较高。
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（ 3）混合采光
侧面采光 +顶部采光
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2、采光天窗的形式
常见的有：
矩形, 梯形, M形, 锯齿形, 横向天
窗, 平天窗等
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A、矩形天窗 （图 14-6）
① 是沿跨间纵向两侧开窗采光, 具有中等
照度, 采光系数最高值在跨中, 最低值在
柱子处；
② 由安装在屋架上的天窗架和天窗架上的
天窗扇组成；
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A、矩形天窗
优点,① 室内光线均匀, 直射光少；
② 窗面垂直, 积灰少, 且易于防水；
③ 窗扇可开启, 能兼起通风作用；
④窗的位置高一般处于视野范围外，
不易形成眩光。
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A、矩形天窗
缺点：
① 增加了厂房的体积和屋顶承重结构的
集中荷载；
② 屋顶结构复杂；
③ 造价高；
④抗震性能不好。
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矩形天窗的设计,（图 14-6a）
① 天窗宽度：厂房跨度的 1/2-1/3；
② 天窗位置高度：指天窗下沿至工作面的高度；
厂房跨度的 0.35-0.7；
③ 天窗间距,指天窗轴线间的距离；小于天窗位置
高度的 4倍以内；
④ 相邻天窗玻璃间距：一般取相邻天窗高度和的
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离 。
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B、梯形天窗 （图 14-7）
将矩形天窗的玻璃作成向外倾斜的就
形成梯形天窗。
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B、梯形天窗
特点：
① 遮挡少, 水平投影面积大, 可大大提高室
内照度 （ 玻璃与水平投影面成 600角时,
可提高室内照度 60%） 。
② 玻璃倾斜, 容易积灰, 污染严重, 构造复
杂, 直射光多 。
现已较少用
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C,M形天窗 （图 14-8）
将矩形天窗的屋盖由两侧向内倾斜而形
成 。
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C,M形天窗
特点：
① 屋盖倾斜, 其内表面可增强光线的反射
作用, 同时还可引导气流；
② 较矩形天窗采光, 通风都有利, 但构造
较矩形天窗复杂, 天窗屋面需用内排水或
形成纵向长天沟外排水 。 （ 图 14-8a）
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D、锯齿形天窗 （图 14-9）
是将厂房屋盖做成锯齿形，窗设于垂
直面上。（单面顶部采光）
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D、锯齿形天窗
特点：
① 能利用天棚倾斜面反射光线, 采光效率较矩形
天窗高；
② 窗扇可开启, 能兼起通风作用；
③ 直射光少, 室内光线稳定且均匀, 还具有较强
的方向性；
④ 能保证 7%的平均采光系数, 能满足精密工作车
间的采光要求 。
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D、锯齿形天窗
适用于：
要求光线稳定，要调节温湿度的厂房；
如纺织厂、印染厂等。
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E、横向天窗 （图 14-10）
是将相邻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 。
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E、横向天窗
优点：
① 天窗布置灵活, 可根据使用要求每隔一
个柱距或几个柱距布置；
② 造价较矩形天窗低 （ 为矩形天窗的 62%）,
采光效果与纵向矩形天窗差不多 。
③排气路线短捷，可开设较大面积的采光
口，通风量大
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E、横向天窗
缺点：
① 窗扇形式受屋架形式的限制, 布置不灵
活, 窗扇不标准, 构造复杂；
② 厂房纵向刚度差；
③ 屋架高度要求较大, 不宜用于跨度较小
的车间 。
适用于,朝向为东西向的冷加工车间及对采
光、通风有要求的热加工车间
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F、平天窗 （图 14-11）
是在屋面上直接设置采光口而形成
的 。 可成点, 成块, 成带布置 。
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F、平天窗
特点,① 采光效率高, 为矩形天窗的 2-3倍, 布置
灵活, 构造简单, 施工方便, 不需天窗架, 造
价低；
② 阳光直射车间, 易产生眩光, 采暖地区
玻璃易结露, 造成水滴下落；
③ 玻璃表面易积灰或积雪, 玻璃易破碎下
落伤人, 平天窗不能通风；
适用于,冷加工车间
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G、三角形天窗 （图 14-12）
将屋面玻璃抬高 （ 一般与水平面成
30-450） 宽为 3-6M。 需设天窗架, 其特点
类似平天窗 。
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3、采光天窗的布置
采光天窗的布置须结合 天窗形式, 屋
盖结构和构造, 厂房朝向, 生产要求 等因
素综合考虑 。
采光天窗的布置有：
纵向布置 （ 天窗带平行于屋脊 ）
横向布置 （ 天窗带垂直于屋脊 ）
点式或块状布置
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A、纵向布置
主要适用于朝向为 南北向的厂房 ；多
采用 矩形, M形, 梯形, 锯齿形 天窗, 也
可采用 平天窗, 作成采光带沿厂房屋脊纵
向布置 。
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B、横向布置
主要适用于朝向为 东西向的厂房 ；多
采用 横向下沉式天窗, 也可采用 平天窗
成带横向布置 。
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C、点式或块状布置
采用平天窗, 根据使用要求, 在屋面
上灵活布置采光口, 采光均匀性好 。
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选择采光天窗的形式及布置方式
① 采用屋架 (或屋面梁 )上铺屋面板的屋盖
可采用 矩形, 梯形, M形, 平天窗 ；
② 采用折板, 马鞍形壳板屋盖可利用板上
下布置形成的高差设置 横向天窗 ；
③ 采用壳体结构的厂房可利用壳体边缘凸
起的弧形部分设置天窗 。
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四、自然通风
厂房通风分为：机械通风和自然通风
机械通风,依靠通风机的力量作为空气流
动的动力来实现通风换气的 。
自然通风,是利用自然力作为空气流动的
动力来实现厂房通风换气的。
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（一）自然通风的基本原理
厂房的自然通风是利用热压作用和风
压作用形成的 。
1,热压作用 （ 图 14-13）
热压：由于热源作用，造成室内外温度差，
从而产生空气压力差就叫热压。
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热压大小的计算式：
△ p=gH(ρw-ρn)
△ p——热压 （ Pa）
g——重力加速度 （ m/s2）
H——进排气口中心线的垂直距离 (m)
ρw—室外空气密度 (kg/m3)
ρn—— 室内空气密度 (kg/m3)
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热压大小取决于两个因素：
① 上下进排气口的距离
②室内外温度差
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2、风压作用 （图 14-14）
风压：由于风的作用而产生的空气压力差
叫风压 。
正压及正压区：
负压及负压区：
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（二）冷加工车间的自然通风
按照采光要求设计的窗, 能够满足车
间内通风换气的要求 。
在剖面设计中着重在天然采光的设计
上, 在而对于自然通风的处理上应使厂房
纵向垂直于夏季主导风向或不小于 450倾
角, 并限制厂房宽度 。
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（三）热加工车间的自然通风
1,进排气口的设置
进气口的设置,进气口的位置尽量低
南方地区：窗台高 0.4-0.6M,或不设窗扇
而采用开敞式, 开敞口下沿应,
高出室内地面 0.6-0.8M,并在
开敞部位设挡雨板 。
（图 14-15A）
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1、进排气口的设置
寒冷地区：下部进气窗宜分设上下两排开启,
夏季开启下排进气窗；冬季关闭下排
用上排进气窗 。 （ 上排进气窗离地面
大于 4M）
排气口的设置,排气口的位置尽量高, 无天窗,
排气口宜设在靠檐口一带；设有
天窗用天窗作排气口, 天窗多设
在靠屋脊一带 。
（图 14-15B）
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2、通风天窗的选择
有矩形通风天窗和下沉式通风天窗两种 。
（ 1） 矩形通风天窗
带挡风板的矩形天窗称矩形通风天窗 。
（图 14-16）
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矩形通风天窗设计：
A,挡风板距天窗的距离
L/h=0.6-2.5的范围内；
常用的 L/h的比值是：
① 当天窗挑檐较短时, 可用 L/h=1.1-1.5；
② 当天窗挑檐较长时, 可用 L/h=0.9-
1.25；喉口宽度 b与窗高 h
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矩形通风天窗设计：
B,喉口宽度 b与窗高 h
当 b＜ 6m时, h=(0.4-0.5)b；
当 b＞ 6m时,h=(0.3-0.4)b；
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C,不设挡风板条件
① 单跨或多跨厂房的边跨, 满足表 15-4的
条件时, 天窗迎风面处于负压区, 可不设
挡风板 。
例如,h=1.7,H=9.3,x=4.8
则 h/H=1.7/9.3=0.182,
x/H=4.8/9.3=0.52
查表 15-4,无论风与水平面夹角是 00或 100，
天窗迎风面处于负压区, 不会灌风 。
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C,不设挡风板条件
② 两相邻天窗间距 L≤5h时,两天窗互起挡风板的
作用,可不设挡风板 。
③ 符合表 15-5的情况, 此时低跨的天窗靠近高跨
一侧的排气口不会产生倒灌现象 。
例如,z=6,a=6,H=9.3,L=18
则 z/a=6/6=1,
(L-z)/H=(18-6)/9.3=1.29＜ 1.5
符合表 15-5的要求, 靠近高跨一侧的低跨天窗口不
会产生倒灌可不设挡风板 。
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（ 2）下沉式通风天窗
优点：
① 降低了厂房高度 4-5M；
② 减少了风荷载；
③ 不设天窗架和挡风板, 屋架上的集中荷载
比矩形天窗少 5%左右, 相应地柱和基础
断面将减少；
④ 可节省钢材和砼, 降低造价约为 12%；
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（ 2）下沉式通风天窗
⑤ 重心下降, 抗震性能好；
⑥ 通风稳定, 效果良好；
⑦ 布置灵活, 热量排除路线短；
⑧采光均匀。
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（ 2）下沉式通风天窗
缺点：
① 屋架下弦受扭；
② 屋面排水处理复杂；
③ 窗扇受屋架形式的限制, 构造复杂；
④屋面板下沉，室内会产生压抑感。
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下沉式通风天窗 分类：
井式天窗, 纵向下沉式天窗, 横向下沉式天
窗三类
A,井式天窗 （ 图 14-17）
井式天窗是每隔一个柱距或几个柱距将一
定范围内的屋面板下沉, 形成一个天井 。
① 中井式天窗
② 边井式天窗
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B、纵向下沉式天窗 （图 14-18）
是沿整个纵向 （ 两端宜各留一个柱距 ）
将一定宽度范围内的屋面板下沉 。
① 中纵向下沉式天窗
② 边纵向下沉式天窗
③ 双列纵向下沉式天窗
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C,横向下沉式天窗
是每隔一个柱距或几个柱距, 将整个
跨宽的屋面板下沉 。
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（ 3）开敞式厂房
A、全开敞 （图 14-19a）
B、下开敞 （图 14-19b）
C、上开敞 （图 14-19c）
D、部分开敞 （图 14-19d）
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