1、第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造,2.1 矩形天窗 矩形天窗具有中等的照度，光線均勻，防雨較好，窗扇可開啟以兼作通風(fēng)，故在冷加工車間廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是構(gòu)件類型多，自重大，造價(jià)高。 為了獲得良好的采光效率，矩形天窗的寬度b宜等于廠房跨度L的1/3-1/2，天窗高寬比h/b為0.3左右，相鄰兩天窗的軸線間距L0不宜大于工作面至天窗下緣高度H的四倍。,第6篇 工業(yè)建筑構(gòu)造,矩形天窗主要由天窗架、天窗扇、天窗屋面板、側(cè)板及端壁等構(gòu)件組成,2.1 矩形天窗,矩形天窗內(nèi)景,矩形天窗內(nèi)景,矩形天窗和橫向采光帶,矩形天窗和橫向采光帶,2.1.1 天窗架,天窗架是天窗的承重構(gòu)件，支承在屋架上弦上，常用鋼筋混凝土或型鋼

2、制作。鋼筋混凝土天窗架與鋼筋混凝土屋架配合使用，一般為形或W形，也可做成雙Y形（圖6-2-1-4（a）。常用的形和W形鋼筋混凝土天窗架的尺寸如表6-2-1-1。 鋼天窗架重量輕、制作及吊裝方便，除用于鋼屋架外，也可用于鋼筋混凝土屋架。鋼天窗架常用的形式有桁架式和多壓桿式兩種（圖6-2-1-4（b）。,2.1 矩形天窗,常用鋼筋混凝土天窗架的尺寸（mm） 表6-2-1-1,2.1.1 天窗架,2.1 矩形天窗,天窗架,天窗扇的主要作用是采光、通風(fēng)和擋雨。常用木材、鋼材及塑料制作，其中鋼天窗扇應(yīng)用最廣。它的開啟方式有兩種：上懸式和中懸式。前者防雨性能較好，但開啟角度不能大于450，故通風(fēng)較差；后者

3、開啟角度可達(dá)600-800，故通風(fēng)流暢，但防雨性能欠佳。,2.1.2 天窗扇,2.1 矩形天窗,1、上懸式鋼天窗扇 通長天窗扇 (圖6-2-1-5(a) : 由兩個(gè)端部固定窗扇和若干個(gè)中間開啟窗扇連接而 成，其組合長度應(yīng)根據(jù)矩形天窗的長度和選用天窗扇開關(guān)器的啟動(dòng)能力來確定。 分段天窗扇 ( 圖6-2-1-5 (b) : 它是在每個(gè)柱距內(nèi)分別設(shè)置天窗扇，其特點(diǎn)是開啟及關(guān)閉靈活，但窗扇用鋼量較多。 2、中懸式鋼天窗扇 中懸鋼天窗扇因受天窗架的阻擋只能分段設(shè)置，一個(gè)柱距內(nèi)僅設(shè)一樘窗扇。,2.1.2 天窗扇,2.1 矩形天窗,矩形鋼天窗扇,彩鋼天窗扇,天窗兩端的承重圍護(hù)構(gòu)件稱為天窗端壁（6-2-1-6

4、）。 通常采用預(yù)制鋼筋混凝土端壁板或鋼天窗架石棉水泥瓦端壁（圖6-2-1-7）。 前者用于鋼筋混凝土屋架；后者多用于鋼屋架。為了節(jié)省材料，鋼筋混凝土天窗端壁常作成肋形板代替天窗架，支承天窗屋面板。端壁板及天窗架與屋架上弦的連接均通過預(yù)埋鐵件焊接。,2.1.3 天窗端壁,2.1 矩形天窗,天窗的屋頂構(gòu)造一般與廠房屋頂構(gòu)造相同。當(dāng)采用鋼筋混凝土天窗架，無檁體系大型屋面板時(shí)，其檐口構(gòu)造有兩類： 帶挑檐的屋面板：無組織排水的挑檐出挑長度一般為500mm，（圖6-2-1-8 (a)）。 設(shè)檐溝板：有組織排水可采用帶檐溝屋面板（圖6-2-1-8 (b)），或者在天窗架端部預(yù)埋鐵件焊接鋼牛腿，支承天溝（圖6

5、-2-1-8 (c)）。,2.1.4 天窗屋頂和檐口,2.1 矩形天窗,在天窗扇下部需設(shè)置天窗側(cè)板，側(cè)板的作用是防止雨水濺入車間及防止因屋面積雪擋住天窗扇。從屋面至側(cè)板上緣的距離一般為300mm，積雪較深的地區(qū)，可采用500mm。側(cè)板的形式應(yīng)與屋面板構(gòu)造相適應(yīng)。 當(dāng)屋面為無檁體系時(shí)，側(cè)板可采用鋼筋混凝土槽型板（圖6-2-1-9 (a)）或鋼筋混凝土小板（圖6-2-1-9 (b)）。 當(dāng)屋面為有檁體系時(shí)，側(cè)板常采用石棉瓦、壓型鋼板等輕質(zhì)材料，見圖6-2-1-10。,2.1.5 天窗側(cè)板,2.1 矩形天窗,第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造,2.2 平天窗,平天窗的類型有采光罩、采光板、采光帶等三種（圖

6、6-2-2-1）。 采光罩是在屋面板的孔洞上設(shè)置錐形、弧形透光材料，圖6-2-2-2 (a)為弧形采光罩。 采光板是在屋面板的孔洞上設(shè)置平板透光材料，見圖6-2-2-2 (b)。 采光帶是在屋面的通長(橫向或縱向)孔洞上設(shè)置平板透光材料（圖6-2-2-2 (c)）。,2.2.1 平天窗類型,平天窗類型雖然很多，但其構(gòu)造要點(diǎn)是基本相同的，即井壁、橫檔、透光材料的選擇及搭接、防眩光、安全保護(hù)、通風(fēng)措施等。 圖6-2-2-3是平天窗（采光板）的構(gòu)造組成。,2.2.2 平天窗的構(gòu)造,2.2 平天窗,1、井壁構(gòu)造,平天窗采光口的邊框稱為井壁。它主要采用鋼筋混凝土制作，可整體澆注也可預(yù)制裝配。井壁高度一般

7、為150-250mm，且應(yīng)大于積雪深度。圖6-2-2-4（a）、（b）分別為整澆井壁和預(yù)制井壁的構(gòu)造示例。,2.2.2 平天窗的構(gòu)造,2.2 平天窗,2、玻璃搭接構(gòu)造,平天窗的透光材料主要采用玻璃。當(dāng)采用兩塊或兩塊以上玻璃時(shí)，玻璃搭接需要滿足防水要求（圖6-2-2-5）。,2.2.2 平天窗的構(gòu)造,2.2 平天窗,3、透光材料及安全措施,透光材料可采用玻璃、有機(jī)玻璃和玻璃鋼等。由于玻璃的透光率高，光線質(zhì)量好，所以采用玻璃最多。從安全性能看，可考慮選擇鋼化玻璃、夾層玻璃、夾絲玻璃等。從熱工性能方面來看，可考慮選擇吸熱玻璃、反射玻璃、中空玻璃等。如果采用非安全玻璃應(yīng)在其下設(shè)金屬安全網(wǎng)。若采用普通平

8、板玻璃，應(yīng)避免直射陽光產(chǎn)生眩光及輻射熱，可在平板玻璃下方設(shè)遮陽格片。,2.2.2 平天窗的構(gòu)造,2.2 平天窗,4、通風(fēng)措施,平天窗的作用主要是采光，若需兼作自然通風(fēng)時(shí)，有以下幾種方式： 采光板或采光罩的窗扇做成能開啟和關(guān)閉的形式（圖6-2-2-6（a）。 帶通風(fēng)百頁的采光罩（圖6-2-2-6（b）。 組合式通風(fēng)采光罩，它是在兩個(gè)采光罩之間設(shè)擋風(fēng)板，兩個(gè)采光罩之間的垂直口是開敞的，并設(shè)有擋雨板，既可通風(fēng)，又可防雨（圖6-2-2-6（c）。 在南方炎熱地區(qū)，可采用平天窗結(jié)合通風(fēng)屋脊進(jìn)行通風(fēng)的方式（圖6-2-2-6（d）。,2.2.2 平天窗的構(gòu)造,2.2 平天窗,采光天窗,橫向采光帶,屋頂采光帶

9、,第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造,用做通風(fēng)的矩形天窗，為使天窗能穩(wěn)定的排風(fēng)，應(yīng)在天窗口外加設(shè)擋風(fēng)板。除寒冷地區(qū)采暖的車間外，其窗口開敞，不裝設(shè)窗扇，為了防止飄雨，須設(shè)置擋雨設(shè)施。 矩形通風(fēng)天窗（圖6-2-3-1）由矩形天窗及其兩側(cè)的擋風(fēng)板所構(gòu)成。,2.3 矩形通風(fēng)天窗,2.3.1 擋風(fēng)扳的形式及構(gòu)造,擋風(fēng)板可做成垂直的、傾斜的、折線形和曲線形等幾種形式（圖6-2-3-2）。,2.3 矩形通風(fēng)天窗,擋風(fēng)板支架兩種支承方式： 立柱式（圖6-2-3-3）懸挑式（圖6-2-3-4）。,1、擋雨方式及擋雨片的布置 天窗的擋雨方式可分為水平口、垂直口設(shè)擋雨片以及大挑檐擋雨三種（圖6-2-3-5）。,2.3.

10、2 擋風(fēng)設(shè)施,2.3 矩形通風(fēng)天窗,擋雨片的間距和數(shù)量，可用作圖法求出。圖6-2-3-6為水平口擋雨片的作圖法：,先定出擋雨片的寬度與水平夾角，畫出高度范圍h，然后以天窗口下緣“A”點(diǎn)為作圖基點(diǎn)，按圖中的1、2、3各點(diǎn)作圖，順序求出擋雨片的間距，直至等于或略小于擋雨角為止，即可定出擋雨片應(yīng)采用的數(shù)量。,擋雨角的大小，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘h雨角及生產(chǎn)工藝對(duì)防雨的要求確定。,2、擋雨片構(gòu)造,擋雨片所采用的材料有石棉瓦、鋼絲網(wǎng)水泥板、鋼筋混凝土板、薄鋼板、瓦楞鐵等。 當(dāng)天窗有采光要求時(shí)，可改用鉛絲玻璃、鋼化玻璃、玻璃鋼波形瓦等透光材料。,2.3.2 擋風(fēng)設(shè)施,2.3 矩形通風(fēng)天窗,水平擋雨板構(gòu)造,下沉式天窗

11、是在擬設(shè)置天窗的部位，把屋面板下移鋪在屋架的下弦上，從而利用屋架上下弦之間的空間構(gòu)成天窗。與矩形通風(fēng)天窗相比，省去了天窗架和擋風(fēng)板，降低了高度、減輕了荷載，但增加了構(gòu)造和施工的復(fù)雜程度。 根據(jù)其下沉部位的不同，可分為縱向下沉、橫向下沉和井式下沉三種類型。其中井式天窗的構(gòu)造最為復(fù)雜，最具有代表性，主要以它為例介紹下沉式天窗的構(gòu)造做法。,第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,井式天窗是將屋面擬設(shè)天窗位置的屋面板下沉鋪在屋架下弦上，形成一個(gè)個(gè)凹嵌在屋架空間內(nèi)的井狀天窗（圖6-2-4-1）。它具有布置靈活、排風(fēng)路徑短捷、通風(fēng)性能好、采光均勻等特點(diǎn)。在熱加工車間中廣

12、泛采用，一些局部熱源的冷加工車間也有應(yīng)用。,2.4 下沉式天窗,1、布置形式,井式天窗的基本布置形式可分為：一側(cè)布置、兩側(cè)對(duì)稱布置、兩側(cè)錯(cuò)開布置和跨中布置等幾種(圖6-2-4-2)。 前三種稱為邊井式天窗，后一種稱為中井式天窗。由基本布置又可排列組合成各種連跨布置形式（圖6-2-4-3）。,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,2、井底板,（1）橫向布置（圖6-2-4-4） 井底板平行于屋架。它的一端支承在天溝板上，另一端支承在檁條上（邊井式）；或兩端均支承在檁條上（中井式）。檁條均支承在屋架的下弦節(jié)點(diǎn)上。井式天窗垂直口高度受屋架結(jié) 構(gòu)高度的限制，為了增大垂直口的面積可采用下臥式檁條、

13、槽形檁條或L形檁條（圖6-2-4-5），以降低板的標(biāo)高，增大凈空高度。,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,（2）縱向布置 井底板垂直于屋架。它的兩端支承在屋架的下弦上。為了方便擱置，井底板應(yīng)做成卡口板或出肋板（圖6-2-4-7）。也可采用F形斷面板，由F板的縱肋支承在屋架下弦節(jié)點(diǎn)上。,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,2、井底板,井口板構(gòu)造形式有： 井口作挑檐 井口設(shè)擋雨片 垂直口設(shè)擋雨片,3 井口板及擋雨設(shè)施,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,3 井口板及擋雨設(shè)施,井口板構(gòu)造形式有： 井口作挑檐 井口設(shè)擋雨片 垂直口設(shè)擋雨片,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.

14、4 下沉式天窗,3 井口板及擋雨設(shè)施,井口板構(gòu)造形式有： 井口作挑檐 井口設(shè)擋雨片 垂直口設(shè)擋雨片,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,4 窗扇設(shè)置 有采暖要求的廠房，需在井口處設(shè)窗扇，可在垂直口設(shè)窗扇或水平口設(shè)窗扇 .,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,5 排水措施 井式天窗因屋架上下弦分別鋪有屋面板，排水處理較復(fù)雜，排水方式有邊井外排水（圖6-2-4-13）和連跨內(nèi)排水（圖6-2-4-14）兩大類。,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,6 屋架選擇 屋架形式影響井式天窗的布置和構(gòu)造（圖6-2-4-15）。梯形屋架適用于跨邊布置井式天窗。拱形或折線形屋架因端部

15、較低，只適于跨中布置井式天窗。屋架下弦要擱置井底檁條或井底板，宜采用雙豎桿屋架、無豎桿屋架或全豎桿屋架。,2.4.1 井式天窗構(gòu)造,2.4 下沉式天窗,2.4.2 縱向下沉式天窗概述,縱向下沉式天窗（圖6-2-4-16）是將下沉的屋面板沿廠房縱軸方向通長地?cái)R置在屋架下弦上。根據(jù)其下沉位置的不同分為： 兩側(cè)下沉、中間下沉和中間雙下沉三種形式。兩側(cè)下沉的天窗通風(fēng)采光效果均較好，中間下沉的天窗采光、通風(fēng)均不如兩側(cè)下沉的天窗，較少采用；中間雙下沉的天窗采光、通風(fēng)效果好，適用面大。,2.4 下沉式天窗,橫向下沉式天窗（圖6-2-4-17）是將相鄰柱距的整跨屋面板一上一下交替布置在屋架的上、下弦，利用屋架

16、高度形成橫向的天窗。橫向下沉式天窗可根據(jù)采光要求及熱源布置情況靈活布置。特別是當(dāng)廠房的跨間為東西向時(shí)，橫向天窗為南北向，可避免東西曬。,2.4.3 橫向下沉式天窗概述,2.4 下沉式天窗,第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造,鋸齒形天窗外觀,2.5 鋸齒形天窗及其它天窗,為了保證采光均勻，鋸齒形天窗的軸線間距不宜超過工作面至天窗下緣高度的2倍。因此,在跨度較大的廠房中設(shè)鋸齒形天窗時(shí)，宜在屋架上設(shè)多排天窗（圖6-2-5-2）。 鋸齒形天窗的構(gòu)成與屋蓋結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，種類較多，以下介紹常見的兩種。,2.5 鋸齒形天窗及其它天窗,2.5.1鋸齒形天窗,1 縱向雙梁及橫向三角架承重的鋸齒形天窗,它是兩根擱置

17、在T形柱上的縱向大梁、天溝板、三角架、屋面板和天窗扇及天窗側(cè)板所組成。大梁和天溝板構(gòu)成通風(fēng)道，圖6-2-5-3為其構(gòu)造示例。 當(dāng)橫向跨度較大和不需要設(shè)通風(fēng)道的廠房，可直接由三角形屋架支承屋面板組成鋸齒形天窗（圖6-2-5-4，圖6-2-5-5）。,2.5.1鋸齒形天窗,橫向木屋架鋸齒形天窗內(nèi)景,橫向木屋架鋸齒形天窗內(nèi)景,橫向木屋架鋸齒形天窗內(nèi)景,天窗（圖6-2-5-6）它也是由兩根縱向大梁及天溝板組成通風(fēng)道，但取消了橫向三腳架，屋面板上端直接擱置在鋼筋混凝土天窗框上上下端擱置在另一大梁上上與上一種相比，簡化了構(gòu)件類型和施工工序。圖6-2-5-7為其構(gòu)造示例。也可采用箱形梁替代兩根縱向大梁（圖6

18、-2-5-8），它既是承重構(gòu)件，又是通風(fēng)道，構(gòu)件的的類型進(jìn)一步減少，但由于箱形梁構(gòu)件較大，需用大型吊裝設(shè)備。,2 縱向雙梁及縱向天窗框承重的鋸齒形,2.5.1鋸齒形天窗,縱向雙梁天窗框承重鋸齒形天窗內(nèi)景,縱向雙梁天窗框連梁承重鋸齒形天窗內(nèi)景,縱向雙梁天窗框承重鋸齒形天窗內(nèi)景,梯形天窗和M形天窗的構(gòu)造與矩形天窗構(gòu)造類似，外形有所不同，因而在采光、通風(fēng)性能方面有所區(qū)別。梯形天窗（圖6-2-5-9（a）的兩側(cè)采光面與水平面傾斜，一般成600角。它的采光效率比矩形天窗高60%，但均勻性較差，并有大量直射陽光，防雨性能也較差，國外常有采用，國內(nèi)應(yīng)用較少。M形天窗（圖6-2-5-9（b）是將矩形天窗的頂蓋向內(nèi)傾斜而成。傾斜的頂蓋便于疏導(dǎo)氣流及增強(qiáng)光線反射，故其通風(fēng)、采光效率比矩形天窗高，但排水處理較復(fù)雜。,2.5.2 其他天窗形式,1、梯形天窗與M形天窗,2.5 鋸齒形天窗及其它天窗,三角形天窗與采光帶類似，但三角形天窗的玻璃頂蓋呈三角形，通常與水平面成300-450角，寬度較寬（一般為3-6m），須設(shè)置