工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化探究

田磊

【摘要】隨著我國工業(yè)化進程的加快，越來越多的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐步擴大，在這些工業(yè)企業(yè)不斷發(fā)展的過程中，為滿足自身的業(yè)務需求，往往要進行專門的工業(yè)廠房建設。廠房有其特殊的結(jié)構(gòu)設計要求，在建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中，不僅要遵守建筑結(jié)構(gòu)的相關標準，還要從工業(yè)廠房的實際功能出發(fā)，使廠房在工業(yè)生產(chǎn)中很好的為生產(chǎn)服務?；诖耍疚脑敿毺轿隽斯I(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化策略，對提升工業(yè)廠房自身的性能和對主體工藝的適應性都具有重要的意義。

【關鍵詞】工業(yè)廠房;建筑結(jié)構(gòu)設計;優(yōu)化策略

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.030

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的提升，工業(yè)廠房的建設規(guī)模逐步擴大，為滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，在工業(yè)廠房內(nèi)安全的從事各種生產(chǎn)活動，國家對各類工業(yè)廠房都設置了非常嚴格的結(jié)構(gòu)設計標準。因為工業(yè)廠房與普通的建筑相比，其使用功能有著一定的不同，工業(yè)生產(chǎn)活動使得工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設計有更高的要求。因此，工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設計中，應該嚴格遵守相應的設計原則，重點關注結(jié)構(gòu)材料選擇、空間布局、結(jié)構(gòu)布置等，使工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設計目標得以很好的實現(xiàn)，發(fā)揮其在工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)濟和社會效益。

1、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設計中要關注的問題

1.1生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)布置需要協(xié)調(diào)

近年來，隨著我國與世界在工業(yè)領域的交流日漸增多，我國的工業(yè)發(fā)展理念發(fā)生了明顯的變化，尤其是很多大型工業(yè)企業(yè)為滿足其生產(chǎn)需求及人力成本的控制，都建設了自動化、電氣化的新型工業(yè)廠房。工業(yè)廠房建設中應加強現(xiàn)代化理念的融入，尤其是在工業(yè)廠房的建筑結(jié)構(gòu)設計中，更是要從綜合性的角度出發(fā)，不斷對各個結(jié)構(gòu)的細節(jié)性內(nèi)容加以優(yōu)化和調(diào)整。結(jié)構(gòu)設計與工藝設計存在著相互促進和制約的關系，正是因為二者的這種關系，使得在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設計中，應充分處理好二者的協(xié)調(diào)性，只有這樣，才能夠提升工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量[1]。對工業(yè)廠房這類比較特殊的建筑而言，在正式的設計作業(yè)開始之前，專業(yè)人員就應該從廠房的工藝要求出發(fā)，將工藝設計方面的因素融入到結(jié)構(gòu)設計中去，廠房的設計全過程都要圍繞實現(xiàn)工藝的設計意圖及實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)本身的使用功能。

1.2結(jié)構(gòu)計算問題

工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設計中，要達到結(jié)構(gòu)設計的標準和優(yōu)化的目標，要做好相應的結(jié)構(gòu)計算，只有保障了計算的準確性，才能在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下做出好的設計。在開展各種結(jié)構(gòu)計算工作時，一般會借助專門的計算軟件來完成，軟件的應用對結(jié)構(gòu)整體的計算效率提高的非?？?。相應的結(jié)構(gòu)設計人員在獲得了結(jié)構(gòu)計算結(jié)果以后，可以開展更為有效的結(jié)構(gòu)設計與優(yōu)化，用計算結(jié)果來輔助結(jié)構(gòu)設計與優(yōu)化任務。對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設計而言，往往可以提出多種的設計方案，結(jié)構(gòu)設計的過程中，專業(yè)人員可以對多種結(jié)構(gòu)設計方案的經(jīng)濟性、技術性、功能性、安全性進行對比，最終選擇一種最優(yōu)的方案。

2、工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化策略

2.1材料選擇

材料的選擇應本著以項目為中心的原則，這就要求設計人員要與建設方多溝通，選擇材料要根據(jù)項目的自身情況因地制宜。比如業(yè)主要求建設工期短的項目要首選鋼結(jié)構(gòu)形式，鋼結(jié)構(gòu)可以在施工基礎的同時在工廠進行鋼結(jié)構(gòu)的制作，基礎完工后鋼結(jié)構(gòu)到場安裝則會節(jié)省很多的時間。另外要本著夠用的原則，不要因為結(jié)構(gòu)計算的不夠精確盲目選擇高強度鋼材，高標號的混凝土，造成工程成本的增加。

2.2防火設計優(yōu)化

因為工業(yè)廠房內(nèi)所存儲的工業(yè)產(chǎn)品或者原料很多都是易燃物，再加上防火設計本身就是建筑的設計重點，所以應該加強對工業(yè)廠房的防火設計與優(yōu)化，通過提升建筑的防火性能，來降低工業(yè)廠房內(nèi)火災事故的出現(xiàn)幾率，減小火災損失。設計人員在火災設計與優(yōu)化中，尤其要關注建筑結(jié)構(gòu)的耐火特性，通過先進的防火設計理念，來提升建筑防火的能力 [2]。當前的工業(yè)廠房大多數(shù)是鋼結(jié)構(gòu)，通過鋼結(jié)構(gòu)表面的防火涂料的涂刷，可以提升結(jié)構(gòu)的防火等級，使得整個結(jié)構(gòu)在高溫條件下在一定時間內(nèi)不損壞。此外，平面布局的優(yōu)化同樣可以實現(xiàn)防火優(yōu)化，可以通過防火分區(qū)的優(yōu)化使得消防通道、隔離區(qū)、疏散通道等分布都更為合理，在火災出現(xiàn)的時候可以實現(xiàn)快速的人員疏散，減少人員傷亡。

2.3抗震設計優(yōu)化

地震災害的發(fā)生可能會使工業(yè)廠房出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞的問題，因為結(jié)構(gòu)破壞所引起的人員傷亡和財產(chǎn)損失非常大，因此，在實際的結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化中，同樣要注重抗震設計，通過抗震設計的優(yōu)化來進一步提高結(jié)構(gòu)的抗震性能?？拐鹪O計過程中，首先要注重工業(yè)廠房的場址選擇，我國的地理位置比較特殊，一些地區(qū)處于地殼活動較為頻繁的地帶，這些地段的地震災害頻發(fā)，如果將工業(yè)廠房建設在這些區(qū)域，地震活動可能會引起結(jié)構(gòu)方面的問題[3]。因此，在結(jié)構(gòu)設計時，專業(yè)設計人員應該將整體結(jié)構(gòu)與局部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性充分協(xié)調(diào)和考慮好，注重結(jié)構(gòu)的整體設計。工業(yè)廠房的布置要合理，在滿足工藝需求與建筑要求的前提下要注重結(jié)構(gòu)平面的規(guī)則性和豎向的規(guī)則性。對于長度較長的結(jié)構(gòu)要合理的設置防震縫，并在選擇結(jié)構(gòu)方案時選擇抗震性能好的方案。

2.4防腐設計優(yōu)化

由于生產(chǎn)的產(chǎn)品或者使用的原料往往具有腐蝕性，工業(yè)廠房在設計時要考慮構(gòu)件防腐問題。首先設計人員應當對工藝流程有清楚的認識，并了解每個裝置或者設備的介質(zhì)的腐蝕性，腐蝕性介質(zhì)的酸堿的強度和濃度，以及腐蝕性介質(zhì)的作用原理。因為生產(chǎn)裝置往往面積很大，并不是所有區(qū)域都需要進行防腐設計，要想做到設計時經(jīng)濟合理，就需要積極配合工藝專業(yè)共同商討制定一個合理的防腐區(qū)域，做到盡量將腐蝕性設備集中布置，并用圍堰將其與其他區(qū)域隔開。只有對這些有了充分的了解才能夠在具體設計時選擇經(jīng)濟合理的防腐材料，采用合理的措施，防止由于生產(chǎn)介質(zhì)的腐蝕性作用影響建筑的耐久性，最大限度的幫助建設方節(jié)省投資。

結(jié)語：

工業(yè)廠房不同于一般的建筑，其在結(jié)構(gòu)設計方面往往有著更為嚴格的標準和要求，為提升結(jié)構(gòu)設計水平，專業(yè)設計人員需從綜合性的因素出發(fā)，在結(jié)構(gòu)設計中不斷就的結(jié)構(gòu)設計中的問題進行總結(jié)，使工業(yè)廠房設計的更合理，在使用周期內(nèi)更好的為生產(chǎn)服務。

參考文獻：

[1]劉益明.工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的探究[J].智能城市，2019，005（013）：46-47.

[2]陳玲玲.工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的探究[J].山東工業(yè)技術，2018，000（019）：100.

[3]盛懋.工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的探究[J].城市建設理論研究：電子版，2016，6（008）：88.