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房屋建筑学:厂房的天然采光优化

时间:2023-10-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:白天,室内通过窗口取得天然光线进行照明的方式称为天然采光。当天然采光不能满足要求时,才辅以人工照明。表15-1 采光窗地面积比3.采光方式天然采光方式主要有侧面采光、混合采光、顶部采光(天窗)。如果厂房的宽高比很大,超过单侧采光所能解决的范围时,就要用双侧采光或辅以人工照明。

房屋建筑学:厂房的天然采光优化

白天,室内通过窗口取得天然光线进行照明的方式称为天然采光。由于天然光线质量好,又不耗费电能,因此,单层厂房大多采用天然采光。当天然采光不能满足要求时,才辅以人工照明。

厂房采光的效果直接关系到生产效率、产品质量以及工人的劳动卫生条件,它是衡量厂房建筑标准的一个重要因素。必须根据生产性质对采光的不同要求,进行采光设计。合理确定窗的大小、选择窗的形式、进行窗的布置,以使室内获得良好的采光条件。

1.天然采光的基本要求

厂房采光设计应注意光的方向性,应避免对生产产生遮挡和不利阴影,天然光应均匀照亮整个车间。

2.采光口面积的确定

采光口面积的确定,通常根据厂房的采光、通风、立面处理等综合要求,先大致确定开窗的形式和窗口面积,然后根据厂房的采光要求进行校验,验证其是否符合采光标准值。采光计算的方法很多,最简单的方法是利用《建筑采光设计标准》(GB50033—2013)给出的窗地面积比的方法。窗地面积比是指窗洞口面积和室内地面面积之比,利用窗地面积比可以简单地估算出采光窗口面积,见表15-1。

15-1 采光窗地面积比

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3.采光方式

天然采光方式主要有侧面采光、混合采光(侧窗和天窗)、顶部采光(天窗)。工业建筑大多采用侧面采光或混合采光,很少单独采用顶部采光方式。

(1)侧面采光 侧面采光分为单侧采光和双侧采光。单侧采光的有效进深约为侧窗口上沿至地面高度的1.5~2.0倍,即单侧采光房间的进深一般不超过窗高的1.5~2.0倍为宜。如果厂房的宽高比很大,超过单侧采光所能解决的范围时,就要用双侧采光或辅以人工照明。

在有起重机的厂房中,常将侧窗分为上、下两层布置,上层称为高侧窗,下层称为低侧窗。

(2)顶部采光 厂房连续多跨,中间跨无法从侧窗满足工作面上的照度要求时,或侧墙上由于某种原因不能开窗采光时,可在屋顶设置天窗。目前,使用平天窗(即采光板)的形式日趋增多,但需考虑防眩光构造。顶部采光易使室内获得较均匀的照度,采光率比侧窗高,但其结构和构造复杂,造价也比侧窗采光高。

(3)混合采光 混合采光是指在多跨厂房中,边跨利用侧窗采光,中间跨利用天窗采光的综合方法。

4.采光天窗的形式和布置(www.xing528.com)

(1)采光天窗的形式 采光天窗有多种形式,常见的有矩形、梯形、三角形、M形、锯齿形以及横向天窗和平天窗等。

1)矩形天窗。矩形天窗一般朝南北方向,室内光线均匀,直射光较少。由于玻璃面是垂直的,可以减少污染,易于防水,有一定的通风作用。矩形天窗厂房剖面图如图15-11所示。为了获得良好的采光效果,合适的天窗宽度为厂房跨度的1/2~1/3。两天窗的边缘距离L应大于相邻天窗高度和的1.5倍。

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图15-11 矩形天窗厂房剖面图

2)锯齿形天窗。由于生产工艺的特殊要求,在某些厂房(如纺织厂等),为了使纱线不易断头,厂房内要保持一定的温湿度,厂房要有空调设备。同时要求室内光线稳定、均匀,无直射光进入室内,避免产生眩光,不增加空调设备的负荷。因此这种厂房常采用窗口向北的锯齿形天窗。其剖面图如图15-12所示。

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图15-12 锯齿形天窗的厂房剖面图

3)横向天窗。当厂房受建设地段的限制不得不将厂房纵轴南北向布置时,为避免西晒,可采用横向天窗。这种天窗具有采光面大、效率高、光线均匀等优点。横向天窗有以下两种:一种是突出于屋面,一种是下沉于屋面,即所谓横向下沉式天窗。后者造价较低,在实际中也常被采用。其缺点是窗扇形状不标准、构造复杂、厂房纵向刚度较差。

4)平天窗。平天窗是在屋面板上直接设置水平或接近水平的采光口,其厂房剖面图如图15-13所示。

5)M形天窗。M形天窗是将矩形天窗的屋盖由两侧向内倾斜而成的天窗。由于屋盖的倾斜,其内表面可增强光线的反射作用,倾斜的屋盖可以引导气流。所以,M形天窗较矩形天窗的采光、通风都更有利,但构造较矩形天窗复杂,天窗屋面需设置内排水或形成纵向长天沟外排水。

(2)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。概括起来有纵向布置、横向布置、点状或块状布置等几种形式。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、锯齿形等天窗,也可采用平天窗做成采光带,并沿厂房屋脊纵向布置。

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图15-13 平天窗厂房剖面图

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