工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化分析

韓曉丹

當前我國經(jīng)濟正在由高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，各項經(jīng)濟事業(yè)根據(jù)自身形式特點也在發(fā)生不同程度的改變。其中工業(yè)生產(chǎn)也不例外。人們對工業(yè)產(chǎn)品的大量需求，使得生產(chǎn)產(chǎn)品的廠房建設(shè)更加廣泛，影響著建筑行業(yè)今后的發(fā)展趨勢。工業(yè)廠房是進行具體工程實施的基本硬件條件，只有先確定了工業(yè)廠房才能進行后續(xù)一系列的施工環(huán)節(jié)，并且還需要考慮到安全生產(chǎn)問題，做好保障工作。

在進行廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，可選擇的結(jié)構(gòu)有很多，但是綜合比較各種結(jié)構(gòu)的功能及優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)勢明顯，被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)廠房的實施過程中，但是由于受到社會外界多種不利因素的影響，目前鋼結(jié)構(gòu)仍然處于逐步完善發(fā)展階段。這就需要設(shè)計人員將有關(guān)理論知識與實踐經(jīng)驗相結(jié)合，創(chuàng)新廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念[1]。

1.工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方式

目前在建筑領(lǐng)域普遍運用的工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法主要有兩種，一是概念優(yōu)化，二是直覺優(yōu)化。從基本內(nèi)涵來看，概念優(yōu)化以設(shè)計人員的設(shè)計經(jīng)驗為理論依據(jù)，加之運用現(xiàn)代科學手段，賦予其豐富內(nèi)涵，以此來拓展理論體系上的創(chuàng)新，但是由于目前受到技術(shù)所限，其推進進程較為緩慢。直覺優(yōu)化則是設(shè)計人員在綜合考慮各項因素之后，憑借自己的經(jīng)驗或者主觀臆測來選擇最佳廠房建筑結(jié)構(gòu)，這種方法具有一定主觀性與盲目性，容易出現(xiàn)生搬硬套，一套標準適用于所有建筑結(jié)構(gòu)的情況，這樣的危害覆蓋面寬廣。因此如果能將這兩種方法進行有效融合，再綜合應(yīng)用現(xiàn)代化計算機技術(shù)，最終得到的設(shè)計方案將更具權(quán)威性與針對性，能有利于保證廠房質(zhì)量在合格標準之上[2]。

2.工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化原則分析

從目前工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀來看，廠房對工業(yè)生產(chǎn)的方向與質(zhì)量具有直接影響，決定著生產(chǎn)工作的建設(shè)軌跡。在工業(yè)廠房建筑設(shè)計工作中，通常會運用兩種設(shè)計技術(shù)：（1）從基本概念方面入手，需要站在結(jié)構(gòu)設(shè)計的全局高度，多角度多層次進行檢驗與分析，使得廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足各方現(xiàn)實需求。（2）需要著重修改廠房內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局問題。此技術(shù)的已有經(jīng)驗為已經(jīng)存在的現(xiàn)有設(shè)計，在此前提之下，運用概念設(shè)計優(yōu)化方式，吸取現(xiàn)實經(jīng)驗與理論體系，創(chuàng)新廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計標準規(guī)格。這樣一來，將逐步完善廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體架構(gòu)，推動工業(yè)生產(chǎn)在相對安全便捷的環(huán)境下穩(wěn)步向前推進。工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，應(yīng)該保持設(shè)計人員與負責人員之間的聯(lián)系與交流，時常匯報工作進展，了解最新實時動態(tài)，共同為開發(fā)更好的方案而凝心聚力，匯聚各方力量，得到全面有針對性的方案。從這一點出發(fā)，就需要在實現(xiàn)廠房功能和提升經(jīng)濟效益方面多下功夫，在實際工作中應(yīng)用最新科學技術(shù)加強技術(shù)保障，使得廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更具科學化和可信化[3]。

3.工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題

3.1 結(jié)構(gòu)計算問題

工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計所需要用到的理論知識豐富龐雜，并且各個學科之間具有一定交叉性，需要針對突出問題進行詳細審查。廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計最終能夠呈現(xiàn)良好的效果主要依靠精確的結(jié)構(gòu)計算數(shù)據(jù)。在實際設(shè)計過程中，設(shè)計人員在進行工作時，為了避免人為搜集計算數(shù)據(jù)帶來的誤差與失誤，可以借助電腦進行數(shù)字化編排與匯總，這樣能夠在提升準確度的基礎(chǔ)上，減少返工的概率，也避免勞動力的損耗，進一步提升整體工作效率。除此之外，結(jié)構(gòu)設(shè)計方案確定之后，還需要經(jīng)過多次討論與實驗來檢測此方案是否能夠?qū)嵤?，并且在實施過程中將出現(xiàn)的問題與不足進行分類匯總，在此基礎(chǔ)上通過查閱相關(guān)書籍資料等方式探索優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效措施[4]。

3.2 協(xié)調(diào)好生產(chǎn)工藝與結(jié)構(gòu)布置的關(guān)系

工業(yè)廠房的設(shè)計最終目的是為工業(yè)生產(chǎn)活動提供服務(wù)，所以廠房結(jié)構(gòu)設(shè)置與生產(chǎn)活動應(yīng)有機結(jié)合，只有滿足此條件，才能全面發(fā)揮廠房使用功能，推動工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展向更高位置邁進。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計廠房結(jié)構(gòu)之前，做好各項準備工作，提前了解和掌握工藝生產(chǎn)所需要的各項信息及材料，與此同時確保工藝設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計相適應(yīng)，助力設(shè)計過程始終朝著和諧穩(wěn)定方向發(fā)展。

4.工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略分析

4.1 工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)中施工材料的設(shè)計優(yōu)化

如果想要對工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，應(yīng)該對材料選擇進行優(yōu)化，讓建筑材料選擇變得更加合理。不同的建筑材料在性能與質(zhì)量方面都會存在較大的差異，選擇什么樣的材料將對相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果造成一定程度的影響，所以在相應(yīng)的設(shè)計方案中應(yīng)該對建筑材料進行慎重選擇，遵守相關(guān)設(shè)計規(guī)范，并且對建筑材料選擇的合理性進行準確把控，為建筑材料的質(zhì)量提供最基本的保證。設(shè)計相關(guān)人員要對相應(yīng)的設(shè)計方案進行良好的分析與對比，讓建筑材料的性價比達到最佳，以此減少經(jīng)濟上的浪費。

以防火建筑材料的選擇為例，相關(guān)設(shè)計人員對國內(nèi)工業(yè)廠房建筑在防火方面的要求進行認真考慮，選擇具有較高耐火性的鋼材。但是在對鋼筋混凝土這類的建筑材料進行選擇時，應(yīng)該以工程的實際強度等相關(guān)因素為依據(jù)，以此來進行更加優(yōu)化的選擇，讓相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計方案可以達到目的。因此，如果想要對工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，對材料方面的選擇進行優(yōu)化是非常有效的相關(guān)策略之一。

4.2 工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)中屋面設(shè)計的完善

在進行工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作時，為了提升屋面能夠負荷的重量，就需要設(shè)計人員從現(xiàn)有廠房的實際情況出發(fā)，測量準確高度、寬度以及其他各種數(shù)據(jù)信息，重新規(guī)劃合理利用廠房所有空間。與此同時，在認真判定支撐結(jié)構(gòu)是否具有穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，還需要增強廠房抵抗地震災(zāi)害的能力。在工業(yè)廠房之中，一些體積龐大，規(guī)模較高的設(shè)備儀器將投入應(yīng)用，這樣就會帶來大量噪聲污染以及振動。所以在進行設(shè)計與選擇時，首先應(yīng)排除橫向水平支撐結(jié)構(gòu)。工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)優(yōu)化所帶來的作用通常是正面積極的，所以需要不斷調(diào)整優(yōu)化設(shè)計方案，將鋼構(gòu)件數(shù)量控制在合理范圍內(nèi)。需要注意到的是，排水設(shè)計方案不容忽視，創(chuàng)建時不能選擇平緩區(qū)域，需要有小范圍的坡度。廠房所在地如果經(jīng)常下雨，還需要做好排水措施。

4.3 工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)中的支撐設(shè)計優(yōu)化

還應(yīng)該對相應(yīng)的支撐設(shè)計進行良好的優(yōu)化。在對相應(yīng)的支撐進行設(shè)計時，相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該對工業(yè)生產(chǎn)活動的具體情況有非常深入的了解。例如機械振動產(chǎn)生的原因等等。在相應(yīng)的支撐設(shè)計中，對廠房內(nèi)部中具有良好支撐作用且垂直方向的相關(guān)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進行優(yōu)化，其中位于屋蓋處的檁條結(jié)構(gòu)可以忽略。因此，如果想要對工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，應(yīng)該對相應(yīng)的支撐設(shè)計進行優(yōu)化[5]。

4.4 工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)中的防火設(shè)計優(yōu)化

工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，需要重點關(guān)注防火信息。以優(yōu)化防火設(shè)計為根本出發(fā)點，對于防火涂料的選擇上需要恰當合理，使得噴漆能夠很好地附著于鋼結(jié)構(gòu)表層，從而提升其抵御火災(zāi)的能力。如此一來，就會將溫度控制在合理范圍內(nèi)，避免溫度過高而影響廠房建筑整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在后續(xù)施工環(huán)節(jié)中，能夠擁有更多利用空間，提升安全可靠性[6]。

4.5 工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計優(yōu)化

在工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作開展中，還有一項需要重點關(guān)注的內(nèi)容，就是抵御地震災(zāi)害。對使用鋼結(jié)構(gòu)材料的工業(yè)廠房來說，提升抗震能力是至關(guān)重要的一項舉措，能夠?qū)S房技術(shù)優(yōu)勢以及使用價值展現(xiàn)得淋漓盡致。

4.6 其他要點

鋼結(jié)構(gòu)作為工業(yè)廠房重要的建筑材料，在使用過程中直接暴露在空氣中容易發(fā)生銹蝕，如果長期處在潮濕的環(huán)境中就會因銹蝕加重進而影響廠房的質(zhì)量和安全性，因此在廠房建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要加強對鋼結(jié)構(gòu)的防銹處理設(shè)計。充分了解能引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的侵蝕介質(zhì)、周圍環(huán)境、溫濕度等對廠房結(jié)構(gòu)的影響，進而有針對性地在對廠房的總體布局、工藝布置、材料選取上采取解決措施，確保廠房的質(zhì)量和安全。

5.結(jié)論

總而言之，工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化工作對于后期正常使用將產(chǎn)生決定性影響，所以需要在充分掌握工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方式以及原則的基礎(chǔ)上，將其中需要注意的兩個問題放在重要位置，從六個方面探索工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的策略，妥善應(yīng)對各方面缺陷與不足，最終提升其設(shè)計的可靠性。