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工業建筑論文

發布時間:2022-03-13 10:19:36

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇工業建筑論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

工業建筑論文

工業建筑論文:loft空間的舊工業建筑論文

一、loft空間為舊工業建筑有機更新提供思路

1.loft空間和舊工業建筑原真性的關聯

Loft文化發源于紐約的舊工業建筑區———蘇荷(soho)區,從其文化的發展歷程我們可以看出,loft空間成立之初就是源自于一種妥協和無奈。高昂的租金使生活潦倒的先鋒藝術家失去了傳統意義上的創作空間。而由于舊工業建筑廉價的租金,藝術家紛至沓來,將其改造為集居住、創作甚至是銷售一體的空間形式。受制于有限的資金,藝術家對于舊工業建筑的改造力度相當有限,這種無奈恰恰完好地保存了一些代表性的工業建筑構件和工業建筑空間特征,使得工業建筑的原真性得到了較為完善的保留。

2.loft空間特征

2.1高大開敞

空間,是建筑之靈魂。而loft空間區別于其他空間形式的最為顯著的特征,就是其空間高大開敞的特征。這一空間特征的由來主要是因為loft多為舊工業建筑改造而成,而對舊工業建筑這一空間特征的保護轉化成了loft空間的主要特征。

2.2自然而真實、保留工業美學

工業建筑空間的布局和形態非常真實的反映著工藝生產的流程,是一種完全真實和理性的空間。內部空間不加藻飾,簡潔真實,空間內梁、柱等結構構件清晰可見,非常理性地表達出建筑的營建邏輯。Loft空間繼承了工業建筑的這種美學。

2.3模糊性

舊工業建筑空間的改造大多是在單一空間內布置生活起居、工作、藝術品展示等諸多功能的空間。因此臥室、廚房、工作室等功能板塊就不可能像傳統民用建筑那樣有明確的界定和隔斷,傳統的套型模式被打亂,loft空間展現出模糊性。

2.4靈活性、可變性

loft的經營方式大都是租賃,因此使用者對其內部空間的改造大都是臨時的,這些非固定的空間隔斷隨著租客的變更而不斷地發生變化,這就是loft空間靈活可變的原因。

2.5浪漫化、個性化

傳統的居住空間或是辦公空間中,不同的功能空間通過劃分并作為商品銷售給其使用者,建筑空間是一種既定的形態。而由舊工業建筑改造而成的loft空間,使用者可以通過自主的空間劃分和裝修來盡情地發揮,創造浪漫的、個性十足的空間。

二、基于loft空間的舊工業建筑改建策略研究

1.內部空間改造策略

1.1通高空間的融入

工業建筑相對于傳統的民用建筑往往具備更加高大的空間,而最早對舊工業建筑進行改造的藝術家們由于受制于有限的資金,往往會對舊工業建筑空間進行較為簡單和局部的處理,雖然在空間內做了簡單的隔斷和劃分,但是室內空間中往往都會保留一部分原有工業建筑空間的樣貌。并形成了上下貫通的空間,而這些空間的融入也是由舊工業建筑改造而成的loft空間和普通舊建筑改造空間的標志性差別,Loft中的通高空間可以充當展示空間、商業空間等,適用于大型廠房改造項目;而在藝術家工作室、個人畫廊等小型廠房改造中,高大開敞的通高空間則通常作為起居室和創作展示合一的功能空間。

1.2loft空間分隔

依據loft空間內不同功能空間對私密性的需求,可將分隔的類型劃分為:彈性分隔、意向分隔、局部分隔和封閉分隔。loft空間分隔的方式主要為閣樓和屋中屋這兩種形式。這兩種形式是loft空間區別于普通民用建筑內部分隔的重要因素,因為在時間上,閣樓和屋中屋的建造時間都晚于建筑主體,是附屬于舊工業建筑的建筑構件。其次,作為loft空間區別于其他舊建筑改造的手段,閣樓和屋中屋通常都是非完全的劃分,會預留出通高空間,這種局部的分隔也是loft空間的顯著特征。

(1)閣樓

閣樓本意指房屋中的上部空間或工、商業建筑內無隔斷的較大空間。閣樓在結構上大都依附于原有的舊工業建筑,這也是它和屋中屋這種分隔形式的主要區別。閣樓在營造之時通常在內側設柱子加以支撐,靠近建筑外墻的一側通常搭接在舊工業建筑的吊車軌道或是牛腿柱之上,節省了建造的材料,實現了較為經濟的改造。例如上海八號橋中的5號樓(如圖3)的原廠房空間開敞高大,故在改造后成為展示和信息的空間。但完整的舊工業建筑空間原樣保留勢必會造成空間浪費,而且也難以滿足改造后建筑的功能需求。因此,5號樓還沿著原工業建筑的建筑外墻增設了四周的閣樓空間,作為設計單位的辦公區域,整個空間就形成了大空間套小空間的空間組合。滿足了不同使用功能的需求。

(2)屋中屋

屋中屋與閣樓利用舊工業建筑本體的結構體系有所不同,其與原有舊工業建筑聯系不強,改建后的屋中屋擁有一套獨立結構體系,因此屋中屋具備了以下優勢。首先,屋中屋的營造對原有的舊工業建筑未造成任何的改動,舊工業建筑的歷史文化價值得到了完美的保留;其次,當需要對內部分隔進行重建時,只需拆除屋中屋的部分即可,不會對舊工業建筑帶來二次破壞;再次,屋中屋的形式相當于建筑擁有了雙層皮,而屋中屋內部通常是較多人員停留和使用的功能空間,需要空調和暖氣等溫度調節措施,屋中屋和舊工業建筑之間的空間就成了過渡空間,這層空間能夠有效地減少室內溫度的變化,降低了能耗。

1.3loft空間銜接

和loft分隔相對立的是,有了不同的分隔手法所產生的若干功能板塊,就必然存在著各種空間之間的銜接。

(1)豎向銜接

豎向銜接多見于loft空間的水平分割,在高大開敞的舊工業建筑空間內通過水平分割的手法創造出夾層空間,就必然需要豎向交通來聯系。豎向銜接通常表現為樓梯,坡道等。這些新增的樓梯和坡道大都采用鋼材和玻璃等輕盈的材質,使樓梯看起來輕巧簡潔,大氣時尚。這些通透的樓梯還可以作為室內空間的彈性分隔手段,劃分出不同的空間層次,豐富和裝點了loft室內空間。

(2)橫向銜接

Loft空間的橫向銜接多見于垂直分隔,其主要表現為空中連廊。特別是在功能上存在聯系的兩個空間分別處于非首層的位置上時,就需要二者之間施以空中連廊。上海八號橋在設計時就成功的運用了連廊這一建筑元素,將8棟舊工業建筑有機地聯系起來,這也是八號橋這一名稱的由來。空中連廊不僅僅局限于建筑室外的相連,廊道在不同的建筑內外都有穿插,人們通過這些連廊就可以順暢地漫步于舊工業建筑區之間。連廊起到了室內外空間的串聯,模糊了室內外空間的界限。

2.外立面改造策略

基于loft文化的舊工業建筑往往采用新舊沖突的手法來引入新元素,這種新舊沖突的設計手法來源于loft文化中的拼貼理念,20世紀中葉的拼貼藝術深遠地影響著loft文化的形成和發展,在其影響下,loft空間及其外立面逐漸呈現出一種動態的、不斷發展和編輯的狀態,各個時期的材質都會拼貼在外立面上,顯示著舊工業建筑的歷史和改造進程。新材料的引入不但沒有可以的和舊材料相仿,反而刻意的制造沖突。通過這種新舊材料沖突制造出強烈的對比效果。新材料體現出建筑空間的新穎和時尚,而舊工業建筑表皮則體現著懷舊氣息,從而形成了商業建筑空間的亮點。例如上海莫干山M50藝術區外立面改造設計中,主體元素為廠房原有的紅色清水磚墻,但這樣的立面形式比較單調,不太適合與新融入的功能空間———商業畫廊,因此在設計中融入了鋼結構和大面積的有色玻璃,新舊材料的沖突使立面既不缺乏歷史氣息又充滿時代感。輕盈精致的新材料一改舊工業建筑煙囪濃煙滾滾、地面污水橫流的舊樣貌。賦予其與時展相適應的懷舊與新穎相結合的外立面。

三、結語

舊工業廠區以及廠區內的舊工業建筑是城市的寶貴遺產,他承載著人類對于工業時代的記憶,記錄了城市發展的軌跡。對于舊工業建筑的有機改造是當下社會轉型背景下城市發展活動中不可忽略的一個重要環節。Loft空間作為一種源自于舊工業建筑改造的空間形式,能夠很好地還原工業建筑空間的原真性,不但實現了舊工業建筑的再利用,還創造出個性十足的空間形式,對我國的舊工業建筑遺產的有機更新提供了有效的更新思路。

作者:趙獻榮 鄭其聰 單位:重慶大學建筑城規學院 河南工業大學土木建筑學院

工業建筑論文:巖溶地區工業建筑論文

一、工程實例

1、工程概況。某變電站站址場地為規則長方形,長、寬分別為120m和70m,主要建(構)筑物包括主控通信樓、配電裝置樓、主變及其它相應配套設施。根據工程地質勘察報告描述,該場地上部主要土層為沖洪積粘土層,下部為殘坡積土層,基巖基巖面埋藏變化大(最淺處基巖埋深4.1m,深處鉆至13m仍未見底),溶洞、溝槽和土洞軟土等有發育。根據現場物探和勘探揭露,該場地地質情況如下:場地地下水分布情況:上層滯水:主要分布在上部粘性土層中,水位埋深在3.6m~4.4m之間,靜止水位埋深約在2.9m~3.2m之間。巖溶裂隙水:主要分布在下部基巖的溶洞及裂隙中,具有承壓性,因巖石裂隙發育,故該層含水量較豐富。以上兩種類型地下水主要補給來源為大氣降水及地表水體,地下水對混凝土無侵蝕性。

2、巖層的物理力學性質。(1)粘性土。共分為五層,由上至下分別為:①填土層:淺紅、灰黃色,厚度在0.5m~2.2m,以粘性土為主,含有少量碎石及有機質,土質松散,壓縮性高,強度低。②硬塑粘土層:淺紅色,場地分布范圍廣,厚度為1m~2.3m。含有鐵錳氧化物及少量礫石,呈硬塑狀,中高壓縮性。③可塑粘土層:淺紅色,與硬塑粘土層交錯出現,厚度為1.2m~2.4m。裂隙面有錳質薄膜,局部含礫石,程可塑狀態,高壓縮性。④軟塑粘土層:淺黃色,厚度為1m~2.8m,該層土遇水易分散成顆粒,飽和狀,土質松散,呈軟塑狀態,高壓縮性。⑤流塑粘土層:淺黃色,主要分布在巖石裂隙及溶洞發育處,厚度為2.2m~3.5m,呈流塑狀態,高壓縮性。(2)灰巖。為上泥盆系的融縣灰巖,巖石面起伏變化較大,有溶溝、溶洞、裂隙的存在。石灰巖為淺灰、灰白色,細晶體結構。

3、基礎選型。通常而言,巖溶地區的樁基,可采用鉆孔灌注樁或人工挖孔灌注樁。但由于該巖溶地區地下水豐富,導致挖孔樁施工困難,而沖孔樁又因為溶洞的影響難以施工。且在該場地內具有一定可塑的粘土層,地質條件較好,并且考慮到下覆溶洞的影響,所以在基礎方案選擇時采用了閥板基礎,地基則采用Φ400的CFG樁復合地基,CFG樁樁身強度等級為C20。CFG樁的特點是有樁身和樁間土、褥墊層共同構成復合地基,并承擔上部的荷載,而不需要樁端深入到巖層。考慮到該工程場地巖溶地質的特點,采用CFG樁復合地基可取得較好的施工效果,保證建筑上部結構的安全和正常使用。

二、巖溶地區建筑基礎的設計要點

1、樁基的單樁承載力計算。工程中樁基的單樁承載力計算,分別是按照樁身材料強度和巖土層對樁的承載力來求解,并取其中的較小者。其中,巖土層對樁的承載力的計算方程式為:R=0.5ψfcA-------------------------(1)在式(1)中R為單樁容許承載力,單位為kN;ψ為鋼筋混凝土受壓構件的穩定系數;fc為混凝土的軸向抗壓強度設計值;A為樁身的截面積,單位為m2。結合式(1)及樁身材料強度,并考慮到該工程場地的巖面變化較大,取CFG樁樁底到巖面的樁長不超過20m,當樁長度在10m~20m之間時,單樁承載力取值450kN,樁間距為1.0m×1.0m;當樁長度小于10m時,單樁承載力取300kN,樁間距為0.8m×0.8m。

2、CFG樁復合地基的承載力特征值計算。樁間土承載力特征值,按照工程地質報告取值250kPa,CFG樁復合地基的承載特征值計算可根據《地基基礎設計規范》中的公式進行計算。對于本工程,上部結構要求復合地基強度達到600kPa,根據樁長的不同可分為兩種情況,通過計算復合地基均能滿足上部結構的要求。

3、復合地基的沉降計算。(1)對于樁長在10m~14m,樁間距為1.0m×1.0m的單樁,褥墊層沉降為3.27mm,復合地基樁范圍內沉降為2.37mm,復合地基總沉降為5.64mm。(2)對于樁長在10m以內,樁間距為0.8m×0.8m的單樁,褥墊層沉降為3.27mm,復合地基樁范圍內沉降為1.52mm,基礎總沉降量為4.79mm。

三、靜載試驗檢測結果

在CFG樁施工結束后,進行了靜載試驗檢測。在場地內共設置了16個檢測點,按天然地基進行荷載試驗,復合地基承載力特征值為600kPa,采用面積為0.64m2的承壓板,最大加載量為768kN。根據檢測結果顯示,共有13個檢測點合格,3個檢測點不合格。通過檢測報告和現場壓板的情況分析得知,在工程中樁身質量均符合設計要求。根據施工記錄和現場反映情況,分析造成沉降過大造成不合格的原因主要為:由于該工程中CFG樁樁長較短,且場地內石灰巖巖面凹凸不平,而CFG樁端部為尖錐形,樁底與巖面的接觸面較小,在上部荷載作用下,接觸面容易出現壓碎或滑移問題,從而導致基礎沉降量過大。根據上述分析得到的原因,對于樁長短于6m的樁,在荷載較大的樁位下,工程中適當補設了一定數量的鋼管樁,以提高基礎的安全度。

四、總結

本文結合某巖溶地區變電站建設的工程實例,分析和探討了在巖溶地區工業建筑基礎設計和基礎選型方面的問題。在巖溶較為發育的地區興建工業建筑,需要詳細了解場地內巖溶發育的程度,并通過全面的地質分析與評價,因地制宜,采取針對性基礎方案選型與設計,以確保工程建設的安全、經濟與可靠。

作者:張莉 單位:貴陽鋁鎂設計研究院有限公司

工業建筑論文:電纜隧道工業建筑論文

1隧道防水原則與標準

1.1防水設計的原則。隧道防水設計的原則一般是指地下防水的設計和施工應該遵循“防水、排水、不堵塞等等,剛柔相濟,因地方的不同采取不同的措施,綜合處理隧道防水”的原則。

1.2隧道防水的等級和標準。隧道地下工程不同防水等級所使用的范圍標準如下:一級:人員長期停留的場所;因為會有少量的帶水的物品變質、失效的貯物場所及嚴重影響設備正常運轉和危機工程安全運作的部分。二級:人員經常活動的場所有少量的帶水的物品變質、失效的貯物場所,但是其基本不影響設備正常運轉的工程安全運營的部位;三級:人員臨時活動的場所;四級:對漏水沒有嚴格要求的工程。

2漏水情況的描述與原因

2.1滲漏情況的描述。電纜隧道在使用之后,各個部位出現滲漏現象,對混泥土的結構和電纜的安全使用問題產生了很大的威脅。從滲漏部位的情況分析,可歸納為以下幾種:隧道過路段、變形縫部位和頂板的開裂。

2.2滲漏情況的原因分析。隧道過路段的滲漏是非常嚴重的,在這個地段,應該考慮的是該地段路面車輛通行的負載量將會對地下電纜隧道產生的影響,但是由于工程設計時都是針對小型車輛通過,根據小型車輛的負載量進行測算克制,再投入去使用之后,發現該路段不能行駛重載運輸車輛。實踐證明,卸載板底標高-1.800m,隧道頂板高-2.000m,期間存在200mm的壓縮距離是不行的。因為,在路面通行車輛反復的負載作用下,卸載板不能起到起到有效的卸載作用,導致無法愈合的裂縫。在水壓作用下,混凝土中的氫氧化鈣的溶解速度相對來說是比較快的,在后期趨勢的作用下又會相對穩定下來。

2.3工程建設的復雜環境導致變形縫。地下防水工程最薄弱的環節就是變形縫的形成,它的防水處理很復雜,而且處理效果的好壞會直接影響地下工程的使用和耐久力。地下的水位是相對較高的,電纜隧道又在地下水位之下,在變形縫的位置的防水構造主要是依靠埋橡膠止水帶。

3處理方法

3.1電纜隧道的重視性。對于電纜隧道首先還是要重視它的整體防水。正所謂千里之堤毀于蟻穴。在隧道防水這個工程上,只要其中任意一個位置出現了問題,都有可能導致漏水現象,所以,要加強重視地下隧道的整體防護性意識,認認真真的去對待地下防水系統的每一步施工,一定要嚴格監督與管理,有效的保障地下防水系統的施工質量不僅可以減輕隧道使用后的漏水現象,也可以保障它的持久性與安全性。

3.2加強施工隊伍的專業性。加強施工隊伍的專業性也相當重要,現在很多房屋建造的施工隊伍專業性較高,但是防水工程的施工隊伍的專業性相對較低,一般這些施工隊基本上是沒有具備資質與等級要求的。很多企業使用的施工隊伍缺乏專業性,專業技能差,專業化程度低,因此,應該成立專業的地下隧道防水施工隊伍來保障地下隧道防水措施的安全性。

3.3加強地下防水的施工控制和質量檢查。防水系統是一個工藝較多且較為復雜的一個施工系統。防水系統的好壞取決于施工過程中各項工藝的控制,要有好的防水效果,首先第一點就是要加強防水施工中施工工藝的控制,還有對施工材料質量的檢測和驗收,是保障防水工程質量的重要手段之一。

3.4重視施工中的排水降水工作。在隧道結構的施工過程中,尤其是明挖隧道,為了方便施工,一般都是采用安設降水井與系統排水管道的方法來降低地下水位的排水,從而來保證施工的有效進行,但是,地下水的大量排除,不僅會導致地下水的平衡,對生態平衡也有著重大的影響,而且還會工程帶來一些不要的影響,地下水的排出業會直接的帶出泥沙等物質,不僅會堵塞管道,對之后的施工也會存在很大的隱患。雖說注漿止水的方法現在已經普遍通用了,施工過程也是相當的便捷的,對于山嶺隧道來說,該方法是首當其選的。但是,在隧道排水時,還是應該慎重。應該做到權衡利弊。因此在施工過程中,施工的方法和質量的控制尤為重要和關鍵。

4結束語

工業建筑電纜的地下防水的主要原因,還是認為原因。在工程的建設當中,首先設計人員的想法與構思必須要經過深思熟慮的,要聯合實際,看是否與預期結果一致吻合。而在施工的過程中,首要的是周圍的環境對其的影響,其次怎是材料與手工手段,尤其是在打樁、開挖等等的過程中,一定要扎實。既要達到工程的要求,同時也要注意人生安全,預防事故的發生。面對不同的地段的漏水問題,應該及時觀察周圍的環境,查明導致漏水的原因,然后制定不同的方案,采取不同的方法,來保障地下電纜防水的安全性、持續性以及耐久性。

作者:周路軍 單位:新疆冶金建設公司第二工程部

工業建筑論文:輕型鋼結構工業建筑設計論文

1輕型鋼結構在工業建筑設計的應用

1.1工業建筑中輕型鋼結構的外墻體系

非承重墻是輕型鋼結構內外墻主要形式,組合墻是外墻體系普遍采用的方式,砌塊墻一般在1~1.3m以下,彩色壓型鋼板在1.3m以上。鍍鋅或鍍鋁鋅鋼板壓制成壓型鋼板,可以分為大波和小波、橫板和豎版,鋼板的剛度和自身穩定性可以通過壓制波形來提高。外墻施工的程序為:主鋼構施工完畢后,在柱子上進行橫向墻檁的安裝,并根據柱子跨度的不同,會影響其檁條大小和疏密程度,將墻檁固定好后,掛上壓型鋼板,將超細玻璃絲綿放入墻板和墻檁之間。若要提高其美觀度,把墻體骨骼系統包起來,可以在墻檁內側掛上一層內襯鋼板。進行版型選擇時,豎版的穩定性較好,更為經濟,橫板則比較美觀大氣。現在很多的廠房除了采用普通的壓型鋼板外,開始運用高復合板,也被稱為三明治板,它是在兩層壓型鋼板中加入高密度保溫材料然后壓制而成。復合板可以做成墻檁,其對于鋼板版型幾乎沒要求,波形板、壓花板、平板都可以。這種板的保溫效果不錯,并且平整度高,大氣且耐用,可以仿石材或仿鋁板,雖然其價格要稍貴一些,但是經常被合資企業的建筑運用。開窗自由是輕型鋼結構外墻的最大特點,因為墻面和柱子不是一體,所以墻面不會被柱子打斷,在開窗時不會受到影響,這種方式為工廠的外墻設計提供了優秀的基礎。

1.2工業建筑中的輕型鋼結構的屋面設計

1.2.1坡度的選擇

屋面的坡度較大是一般的工業建筑的特點,這種形式有利于屋面的排水,排水的流速會受坡度的影響,坡度越大流速越大,會造成濺水現象。反之,減小屋面坡度,會是排水速度變小,水流速度過慢會造成屋內積水,使壓型板的腐蝕度加快,無法長期使用。建設單位還要根據相關的經濟要求選擇屋面坡度,并以施工要求為參考依據,如屋面坡度較小時,可以適當減小材料的用量,一次節約成本,而施工的難度會隨著屋面坡度的變大而增加,影響施工的質量。

1.2.2金屬壓型鋼板屋面構造設計

很多輕型鋼在采光、通風等方面的需求,可以在屋面上開一定的空洞或是做一些通風和防水設計。所以,注重屋面的開洞、通風以及防水處理是金屬壓型鋼板屋面設計的重點。在屋面的開洞設計中,可以在衡量上插入一根圓形鋼管,這是對于那些孔直徑或邊長較小的孔洞,如果出現泛水現象,還可以在東風處涂上硅酮膠進行防水。對于一些孔直徑較大的孔洞,可以將底座和泛水裙板設計成一體進行處理,以此防止屋面受到積水的影響。

2輕型鋼結構工業建筑設計的優勢

2.1安全

防腐蝕、防火、抗震、抗風、防雷和防暴是輕型鋼結構工業建筑的安全內容,通過對輕型鋼在工業建筑的應用,可以得出,安全設計在輕型鋼結構工業建筑設計中占有重要的地位。如工業建筑中的防火隔墻,通過校對施工圖紙和驗收工程中看到過許多外墻屋蓋與內隔墻間的空縫,并沒有運用有效的封堵措施的方法。封堵材料是將防火涂料刷在鋼板刷或運用防火板,根據該防火隔墻上的防火門窗的實際情況,來確定耐火極限,構件間的縫隙應滿嵌防火密封膠。

2.2經濟

控制輕型鋼結構工業建筑經濟的最佳手段是優化建筑的設計方案。根據生產的特點和企業的規定進行優化設計,這其中包括項目地點的選擇、總圖位置的規劃、防火分區的劃分、建筑材料的挑選、建筑的耐火等級和耐久年限等方面。另外除了滿足結構上多個方案的比較、計算出最優柱距和斷面之外,還要考慮建筑物的外形是否美觀,保溫隔熱能力是否達到相關標準,并使用鋼量盡量減少,使檁距增大。還可以通過配合建筑、水、工藝、暖通等專業的要求適當增加吊掛荷載,可以是用鋼量減小。盡量采用定性的產品,增加異性構件的造價。

2.3美觀

形體簡潔、規格統一、構建的類型較少、體量較大是輕型鋼結構工業建筑的特點,所以輕型鋼結構應根據自身特色,最大限度的減少構架,另外其還能對避雷針、企業名稱起到畫龍點睛的作用。

3結束語

相關人員在輕型鋼的工業建筑設計時,要嚴格遵守相關規定和設計標準。隨著輕型鋼的用量加大,以及輕型鋼結構設計的日益成熟,設計師的設計理念也要跟進時代潮流。這樣才能使設計出的工業建筑的結構合理并且環保經濟,能夠達到經濟建設的需求。

作者:張衛華 單位:中煤西安設計工程有限責任公司

工業建筑論文:工業建筑節能設計論文

1采取的措施

在設計過程中盡管沒有可以執行的國家標準,但在設計的全過程中應重視建筑的節能設計,從工藝設計開始注重建筑物的節能。例如,在滿足工藝要求的前提下,設計人員應在建筑平面布局、交通用地、安全疏散、使用功能的組合、室內環境的確定等方面進行方案的優化,盡量減少占地,縮短管線減少交通面積,使平面布局更加緊湊合理,減少建筑物外圍護結構的面積,從而減少土建工程量,降低施工能耗,減少采暖及空調設備的用量,以達到節約能源,降低能耗的目的。

如我區大部分地區為嚴寒地區,工業建筑均需冬季采暖,尤其在東部地區冬季室外溫度在-20℃~-30℃的天數較長,采暖能耗占比例較大。過去好多地區的墻體厚度較大,結構構件的尺寸較大,建筑物重量大,結構笨重,在節約能源方面非常不利。因此,在設計中進行節能設計的潛力很大。

在本人設計的供水工程中,有好多廠房為泵房、水處理間、加藥間、水沉淀間等。在能保證電氣設備使用要求的前提下,盡量采用主副廠房合并建設,以減少土建工程量。有些廠房室內濕度大,采用自然和機械進排風,來保證室內正常環境。并參照公共建筑的節能標準,對屋面墻體采取有效的保溫措施,采用密封性能較好的門窗等措施以提高建筑物的保溫性能,從而改善室內環境、達到降低能耗的目的。

2工程實例

以單層排架結構取水泵站為例,屋面采用擠塑聚苯乙烯夾芯板,外墻為300厚陶粒砌塊,外貼擠塑聚苯乙烯保溫板,門用彩板門,窗戶為斷橋鋁合金窗,建筑面積461.16m2,采暖面積427.68m2。

2.1墻體外保溫優點

為了保證室內基本的熱環境要求,在滿足建筑物使用功能的前提下,做墻體外保溫,可消除“熱橋”的不良影響,有效地保護主體墻,使墻體潮濕、結露的情況得到改善。

2.2門、窗戶

本工程門窗設計采用斷橋鋁合金門窗。優點是:保溫隔熱性能好,比普通門窗熱量散失減少,大量節省采暖和制冷費用,節能效果顯著;防結露、結霜,提高了門窗的水密性和氣密性;防風沙、抗風壓,抗振動效果好,是一種綠色建材。

2.3節能計算

假設本工程位于嚴寒地區,冬季室內溫度10℃,夏季室內溫度30℃,在假設屋面傳熱系數、墻體傳熱系數、窗戶傳熱系數均滿足《節能標準》的前提下,對外墻體采用和未采用保溫板2種情況下的耗電量進行比較。在屋面、墻體傳熱系數滿足《公共建筑節能設計標準》時,即屋面采用120厚擠塑板時,外墻體外貼60厚擠塑板相比于外墻不做保溫時耗熱量減少48.51kW?h/m2,若每kW?h電價0.45元,則每平米建筑面積節約21.8元,本廠房每年可節約10053.3元,若廠房設計使用壽命50年,其廠房整個壽命周期內可節省約50.3萬元。

作者:金托婭 崔德新 趙存和 單位:內蒙古水利規劃設計研究院 內蒙古自治區灌溉排水發展中心

工業建筑論文:性能化工業建筑抗震論文

1抗震性能化設計的實例

1.1工程概況

本工程位于內蒙古烏海市烏達區經濟開發區內,本單項為內蒙古東源科技有限公司年產72萬噸/年電石項目3#配料站,工業建筑高度23.2m,該地區抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速0.2g,建筑物安全等級為二級,工業建筑物設防類別為標準設防類別,結構抗震等級為二級,設計使用年限為50年,建筑物場地類別為Ⅱ類,基本風壓為0.75kN/m2,地面粗糙度為B類。本工程特殊之處在于全廠物料運輸樞紐,連接三條鋼棧橋,其中一條棧橋在19.1m層樓面處,10.000m-16.200m為石灰和碳材料倉,共約840m3,料倉的跨高比小于2.5,本結構層具有較大質量,收進約30%的情況下仍是下層質量的1.2倍。

1.2本工程超限情況

本工程超限情況如下:

①扭轉不規則,在規定水平力下考慮偶然偏心Y方向最大層間位移與平均層間位移的比值:1.32。

②豎向剛度不規則,局部收進水平尺寸大于相鄰下一層的25%。綜合判定屬于特別不規則結構。

1.3抗震性能目標設定

由于本項目的超限情況和全廠的重要性,除按照規范的要求及目標進行計算和設計外,提出了基于性能的抗震設計。綜合考慮抗震設防類別,場地條件和結構的特殊性,震后損失和修復的難易程度,確定結構的性能目標為D級。在多遇地震作用下結構能做到完好無損,不需修理即可繼續使用(性能水準1級),在設防烈度地震作用下結構只有中等破壞,修復后可繼續使用,(性能水準4),在預估的罕遇地震作用下,結構損壞比較嚴重,需排險大修,但不倒塌(性能水準5)。

1.4小震彈性計算結構及分析

小震彈性計算按照正常設計,采用整體建模,考慮偶然偏心,雙向地震,扭轉耦聯,及施工模擬,在抗震規范規定的地震影響系數曲線下,多遇地震標準值作用下樓層最大水平位移與層高之比小于1/550。作用組合的效應設計值按照1.2(DL+0.8LL)+1.3SEhk組合下抗震承載力滿足彈性。(本工程重力荷載代表值的可變荷載組合系數0.8)構件配筋無超筋現象,軸壓比,梁混凝土的相對受壓區高度均能符合我國規范要求。

1.5中震計算結構及分析

按照“中震可修”的原則:和本工程的特點。需要對中震作用下主要抗側力構件的承載力進行復核,以便確定其能達到設定的性能指標。取其中一個關鍵構件驗算內容及結果如下:由于結構已經進入彈塑性狀態,采用pushover推覆分析法,驗算在1.0D+0.8L+1.0SEhk工況下的受力情況,其中一個料倉下的框架柱驗算正截面結果,其中材料強度取標準值。根據結果顯示承載力滿足設計要求。在設防地震標準值作用下,樓層最大水平位移與層高之比最大為1/170,也在規范要求3~4倍的[Δue]區間內,地震破壞等級可滿足要求。

1.6大震計算結果及分析

按照性能化設計,罕遇地震作用下,按照彈塑性分析和SATWE軟件對等效彈性計算,取結果較大值,關鍵構件的抗震承載力不屈服,允許較多豎向構件(40%)進入屈服階段,關鍵構件的驗算方法與中震驗算方法相同,結果宜滿足設計要求。性能水準5允許部分框架梁發生嚴重破壞,鋼筋混凝土豎向構件的受剪截面應符合式VGE+V*EK燮0.15fckbh0。取其中一個關鍵構件進行斜截面承載力驗算結果,其中材料強度取標準值。在預估的罕遇地震標準值作用下,樓層最大水平位移與層高之比最大為1/63,規范要求小于[Δup],在此范圍內,表面結構整體不會倒塌。

1.7工程結論

綜上所述,本工程通過性能設計及彈塑性時程分析,計算結果表明本工程各項指標達到預定的抗震性能目標,所選結構體系合理、安全、可靠,能滿足“小震不壞,中震可修,大震不倒”的設計要求。

2結語

本文綜合實例總結了復雜工業建筑性能化設計目標選取及實現方法。按照高規的規定可以比較全面地把握結構在各地震水準下的性態指標,確保不同抗震性能目標下結構的承載能力及延性需求。為其他建筑的抗震設計提供參考和借鑒。

作者:劉琪 單位:新疆化工設計研究院有限責任公司

工業建筑論文:新時期食品工業建筑工程論文

1工業建筑的發展

工業建筑自工業革命以來得到了迅猛發展,新的生產功能促進了新的結構形式的誕生,同時,鋼材、鋁材、玻璃等新材料的不斷涌現也使新的結構形式成為可能。工業建筑的功能要求日益復雜,在絕大多數新建筑上繼續套用歷史上的建筑樣式必然遇到愈來愈多的矛盾和困難。彼得?貝倫斯以工業建筑為基地來發展真正符合功能與結構特征的建筑,產生了前所未見的新形式。1909年他在柏林為德國通用電氣公司設計的透平機制造車間,造型簡潔,摒棄了之前古典主義附加的裝飾,車間的屋頂用三鉸拱構成,側立面山墻與多邊形大跨度鋼屋架相一致,為探索新建筑起了一定的示范作用,成為現代建筑的一個里程碑,被西方稱為第一座真正意義的“現代建筑”。進入新世紀以來,工業建筑的分類愈來愈復雜,新工藝的應用使得建筑設計從總圖到建筑單體都有了全新的改變。

2新時期食品工業工程建筑的特點

新時期食品工業建筑首先應與城市總體和區域規劃相協調,盡可能減少對周邊環境的影響。為適應現代工業化生產的要求,新建筑體量越來越大,總圖設計要結合場地地形、地質、地貌等特點,因地制宜并盡可能做到緊湊布置,節約用地。建(構)筑物布置要符合防火和衛生規范及各種安全規定和要求,滿足生產工藝的要求,保證生產作業線連續、便捷。要使廠內外運輸配合協調,避免往返運輸與作業線交叉,避免人流、貨流交叉。還要考慮合理的功能分區,保證有良好的生產聯系、工作環境和職工的休息環境,各種動力設施要盡可能靠近負荷中心,以縮短管線。采用綠色建筑的設計理念,在生產和使用的全過程盡可能多的節約能源、保護環境,創造一個健康、高效的生產環境,滿足地上、地下工程管線的敷設,采用合理的綠化布置。

3項目背景安徽東鵬飲料有限公司

年產55萬t東鵬飲料生產基地,由深圳市東鵬飲料實業有限公司投資建設。東鵬飲料成立于1987年,是深圳市最早的國有飲料企業。近年來,東鵬飲料依托先進的工藝技術和優良的產品品質,形成以食品流通領域為突破口的經營管理理念和管理機制,使公司步入健康快速發展的軌道。飲料發展到今天,其品種極其繁雜。而消費者的消費習慣逐漸趨同。人們日益關注健康和環境,不喜歡糖和添加劑含量高的飲品。保健功能飲料越來越受到關注。隨著企業的成長,深圳市東鵬飲料實業有限公司在滁州經濟技術開發區城北工業園,打造安徽東鵬飲料有限公司———年產55萬t東鵬飲料生產基地。項目基地西臨杭州路,南接東鵬路,交通便捷,總用地面積約為200666m2。整體呈現東北高西南低的態勢,地勢最高處約為35m,最低處約為29m,最大高差6m左右,并有少量水塘。

4設計理念與規劃布局

設計傳承企業文化,打造獨具文化特色的廠區。以綠色建筑設計理念應用于廠區建設和生產的各個環節,堅持走可持續發展道路,采用現代工藝技術和現代分析儀器應用于飲料生產的過程中,現代分析儀器對原材料采購、生產過程和產品質量進行全面的質量控制。園區規劃以滿足生產流線和空間需要為前提,強調生產流線和生產、營銷、研發等功能的便利聯系。園區的規劃結構可概括為“1軸3核5區”,其中“1軸”:指從東鵬路主出入口一直延續到產品檢測中心的中軸線。“3核”指分布在廠區的主要景觀節點,分別為濱水景觀核、辦公廣場景觀核、工業景觀核,為員工創造良好的生產、生活環境。“6區”為辦公區、生產區、物流區、生活配套區、生產配套區、污水處理區。園區依據地形高差和周邊道路高程,因地制宜布置6個分區,使得廠區既滿足排水等市政管線要求又節約土方量。作為整體的各個局部業已形成明顯的相互關系,建筑秩序才得以產生。辦公區:承擔園區內行政辦公、接待等功能,布局有辦公樓和前廣場,是園區的標志性景觀。整個區域以主辦公樓為優秀,集中展示了東鵬集團的企業文化。辦公樓前廣場,著重表現其莊重大氣。生產區:主要承擔產品的生產功能,以高效緊湊布局模式組織生產車間,集約空間并便于管理。物流區:由于廠區里大型物流車運輸頻繁,在緊靠南側市政道路的生產區東西南三個方向均布置物流區域,整個廠區的人流、物流力求互不干擾。生活配套區:主要承擔員工食宿和其他生活要求的功能。生產配套區:主要承擔污水處理等功能。園區規劃3個出入口,沿杭州路設1個出入口,東鵬路設2個出入口,其中一個為物流出入口。根據使用功能,園區內道路分為園區主要道路(12m)、園區次要道路(9~6m)。園區機動車停車場共計7處,辦公區規劃停車場3處,主要為企業辦公人員和游客車輛服務。生產區規劃停車場2處,主要停放貨運車輛。生活配套區既規劃了機動車停車場也有非機動車停車場,主要為員工生活服務。廠區車間單體建筑平面根據生產工藝的特點布置,使各生產模塊既相互獨立又聯系緊密,根據衛生要求分別布置不同級別的生產區域,并有適當分隔,設備用房緊鄰使用區域,潔凈區域設置更衣和潔凈通道與其相連,避免交叉污染。建筑風格方面,注重建筑與整體環境的協調,采用水平條形窗體現穩重大氣,局部設幕墻和分離片墻形成入口空間,并與之形成虛實對比。開窗結合平面功能,保證采光通風要求。建筑根據工藝特點采用鋼筋混凝土結構與輕鋼結構相結合,既滿足大跨度空間要求又可分層設置不同功能,使兩種結構的特點都得到了充分發揮。當前處在一個迫切需要保持生態環境平衡的時期,輕鋼結構體現出輕型、高效、環保、工廠化生產、機械化施工的特點,體現出環保型建筑可持續發展的特點。輕鋼結構建筑不僅在大跨度建筑上得到應用,在新時期,輕鋼結構體系使得建筑創作與結構的關系更加緊密。設計返回到建筑的本原,從支撐建筑的結構體系上尋找答案,利用當今科技的發展和新材料的涌現,尋求更加合理的結構體系,并由此創造出具有新時期美學價值的建筑形式。生活區由倒班宿舍和食堂組成,沿杭州路布置。利用原有水面形成濱水景觀,生活區相對獨立,與生產區適當分開,通過一個出入口便捷聯系。倒班宿舍平屋面滿足可再生能源利用條件,設置太陽能熱水系統為職工生活服務,達到節約能源的目的。注重生態的建筑環境不僅是能源,而且是同環境的和諧以及自然的融合。

5結束語

新時期食品工業工程設計適應新技術、新工藝的特點,采用適當的新材料,在綠色建筑設計理念的指導下,滿足各種國家的相關規范,在實現功能的同時提供恰當的精神享受,在形態上具備特定的主題,這些就是建筑的價值判斷尺度。所有這些都是在管理方、投資方和設計方之間綜合協調才能完成。

作者:韓冰 單位:安徽省輕工業設計院有限公司

工業建筑論文:綠色低碳工業建筑論文

1綠色工業建筑設計標準和相關原則

1.1綠色工業建筑

在進行綠色工業建筑的方案設計時,必須要遵循以下幾點設計標準:首先,要堅持環保、自然以及可持續發展的原則,將建筑施工和保護自然環境有機結合。可以利用自然能源如太陽能燈能源降低污染和能源的消耗。其次,要根據建筑的實際的使用情況和用途來對綠色工業建筑進行設計,要保證綠色工業建筑的適用性、靈活性,在保證其使用功能的前提下進行綠色、節能和低碳。最后,綠色工業建筑的建筑外形應該如同它的名字一樣具有綠色、自然等設計特點,將生態自然、人文氣息以及現代化特色融入到建筑的設計中,提高綠色工業建筑的外形設計特色。

1.2綠色工業建筑設計的原則

具體的設計原則在有以下幾點:首先,要堅持保護環境的原則,要站在自然和建筑統一的觀點上去進行綠色工業建筑設計。建筑和自然環境兩者之間是統一的整體,要在保證建筑質量的前提下,進行自然環境的保護,降低建筑施工過程中的污染和浪費。在環境保護的原則上進行綠色工業建筑的設計,這樣不僅能夠保證建筑的環保性,還能提高建筑設計的特色性。其次,要堅持能源節約、高效利用的原則。建材資源和能源在建筑施工過程的消耗是巨大的,尤其是在當前我國資源消耗巨大的情況下,更需要加強對資源和能源的節約。此處的節約是在保證建筑施工質量的前提下進行的,是提高對建材和能源的利用率來實現的。只有高效的資源利用率,才能保證能源和資源的節約以及綠色工業建筑的施工質量。最后,要堅持建筑的適用性原則。建筑的根本目的是用來使用的,只有保證其使用的價值才能實現建筑的真正價值。

2關于綠色低碳工業建筑技術

要做到減少工業建筑對環境造成的不良影響,營造出綠色工業建筑的整體形象,必須要做到對自然的尊重和保護,采用綠色低碳技術,有效地運用各種自然資源,讓能源以及資源的消耗盡量的減至最低:盡可能地保持工業建筑周邊環境的生態平衡,做到對建筑地域環境的綜合考慮,做到因地制宜。所以綠色工業建筑在營造中必須要從以下幾個進行:

2.1注重選址

綠色工業建筑在進行選址時,必須選擇一個合理的位置,做到對環境的破壞減至最低,進一步地讓城市自然生態系統基本功能的完整性和連續性得到保障。確保城市的健康與安全。而一般情況下綠色建筑的選址除要考慮到常規情況下的因素外,還需注意以下原則:(l)避免選擇生態敏感區。例如水體、森林、自然保護區等。(2)要保持建筑場地生態的完整性以及生物的多樣性。在設計時盡量保留與利用地形、地貌,植被以及自然水系。(3)注意盡量減少建筑場地水土的流失。防止因工業建設而造成的自然災害。

2.2優化布局結構

工廠總圖設計要對廠區總體的布局、室內環境條件以及廠房的布置等進行深入的統籌與考慮、讓設計方案不但能夠滿足生產工藝的要求,同時又做到節能節地。同時在總規劃階段,要重要考慮如何將環境進行最大限度結合,增加建筑的采光度,確保室內具有一定的溫度、溫度,建立立體的綠化系統凈化環境。工廠總圖按照產品的特性考慮生產工藝區劃布局,按生產工藝流程布置備類廠房,廠房間設機械運輸通廊,做到物料運輸效率盡可能的高、物流路線盡可能的短、運行能耗盡可能的低。合理優選能源種類,保障經濟供給、降低綜合能耗。

2.3節能與能源利用

在工業建筑設計中,要結合工藝生產特性,采取多種的節能措施。做好在建筑體形、建筑布局、朝向等方面的設計,盡可能地采用自然采光自然通風:并對東西朝向采取多種形式的建筑遮陽系統,即取到建筑裝飾的效果,又減少夏季太陽的熱輻射;外墻面采用低能耗的保溫隔熱建筑圍護結構;高效的節能空調系統可采用地源熱泵、污水源熱泵;新興的可再生能源,包括了太陽能、地熱能、風能等的利用。

2.4節水與水資源利用

在加強節水和對水資源的利用方面可以從以下幾點進行:首先,避免不必要的浪費,在不影響施工進展的情況下減少用水。其次,可以對水資源進行循環使用,減少消耗。最后,對施工用過的廢水要嚴格排放,不能隨意的排放到水源或者土地中,要對其進行質檢,達標后再進行排放。在一個建筑項目施工開展之前,要對當地的水資源進行質量檢查,確定其是否滿足施工要求。在建筑施工結束后,還需要再進行一次檢查,并與之前的水質數據進行對比,若是出現污染現象影響當地居民的正常生活,要及時的采取措施進行治理。

2.5節材與材料資源利用

一項建筑項目的開展對建材的消耗是巨大的,而且由于對建材的利用率較低,往往造成大量的浪費。因此,必須提高對建材資源的使用效率,節省建筑施工過程中的建材使用量。在建筑項目的施工中可以提高對鋼結構建材的使用,因為這種建材不僅便于使用,具有較大的可造性,而且鋼結構還能夠循環使用,能夠極大的減少對其他建材的使用,降低了對環境的污染。

3結語

根據上述可知,雖然我國綠色低碳施工技術已取得巨大的成就,但是此技術在我國仍然處于發展和起步階段,其施工技術和管理理念都不夠成熟,因此,必須采取一定的措施,對此技術進行積極的探究,將其作為建筑行業可持續發展經濟推行的關鍵工作,只有這樣才能保證綠色建筑在我國得到認可和推廣。爭取提高綠色工業建筑在我國建筑行業所占的比例,這不僅是為了促進建筑企業的未來發展,更是為了給所有建筑用戶提供一個更加自然化、自由化以及健康的居住環境,是為了使環境、人文以及經濟發展這三者達成一種統一。

作者:吳國友 單位:八冶建設集團有限公司

工業建筑論文:基于理性的工業建筑論文

理性是一哲學概念,指在審慎思考后,以推理方式,得出符合邏輯的結論,尋求事物的規律性和必然性。理性主義建筑,形成于兩次世界大戰之間,因當時社會百業待興,經濟力量薄弱,存在大量社會問題。于是強調功能,重視邏輯,崇尚創新,關注新技術、新形式,提倡技術與藝術的結合,要求建筑簡潔,反對繁縟的裝飾,重視經濟性與社會性的理性主義建筑孕育而生。從啟蒙運動到現代主義建筑,理性因素一直貫穿于建筑創作的始終,理性主義關于對建筑原型、技術、材料以及功能等的思考都體現了社會需求的合理性及必然性。因此在多元化的當代,理性主義建筑的應用和發展證明了它對于社會發展的重要性。中國長沙博世,是博世公司全資子公司,研發中心位于長沙市經濟技術開發區,整個建筑群共五層,高度為23.9米,由塔樓和附房構成,功能為辦公樓,一層為門廳接待及動力房,二層為實驗室,三、四層為辦公樓,五層南北兩端為辦公層,中部為能源中心,總建筑面積為8412.48平方米,用地面積為3423.39平方米,于2013年2月建成。(圖1)

博世是德國最大的工業企業之一,從事汽車技術、工業技術和消費品及建筑技術的產業。近幾年博世汽車技術正在大舉進入中國,投身于迅猛發展的中國汽車工業。長沙博世研發中心的設計秉承“以人為本,持續發展”的設計理念,體現德國文化簡約而嚴謹的理性特征,重視技術的藝術性,強調設計的邏輯性和建造的標準化。在滿足不同使用要求的同時,創造出宜人、時尚的人文空間作為此設計的根本出發點。

一、以形態簡約為第一訴求

形態簡約,反對裝飾是理性主義建筑于造型和風格的第一訴求。理性主義簡約的主體形態表達,強調的是形制的秩序性與構造的嚴謹性,不僅如此它還被賦予了個體情感的訴求。

(一)建筑原型簡約,輪廓清晰明了

本項目除了辦公功能外,還有部分研發試驗的功能。因此建筑形體處理遵循功能需要,形式上審慎,采用平面橫向展開的方式。因建筑覆蓋率相對較大,故層數控制在主體部分不超過五層,統帥全局,成為整個造型的主體,底層通透挑檐及柱廊把附屬部分自然融和。整個建筑輪廓清晰明了,線條硬朗而干練,穩重卻不失創造,通過強調體塊間水平方向的相互穿插,形成了具有明顯可識別的規律和秩序,顯現出典型的工業設計理性的功能主義特征。

(二)景觀營造內斂、宜人

景觀的營造,摒棄繁瑣的裝飾,利用有限的空間打造出宜人的景觀小品,旨在進一步強化空間的邏輯關系。在西側主入口處,結合地形設計了層層疊落的裝飾景墻及水池,景墻采用了灰色花崗巖,與建筑色系合為一體。接待廳的屋頂設計了種植層面,作為退臺綠化的延續并與退臺綠化形成一體,營造了一個宜人的辦公室外環境,使人不僅能看到遠處的綠化植被,還可以欣賞近處的花草樹木。景觀的表現與其環境有機結合起來,使之在建造里有藝術,使用里也有藝術。

二、以“功能理性”為原則

以“功能理性”為原則的理性主義建筑的設計,是基于環境、空間、需求等因素的邏輯推理過程。設計師通過研究因素問題尋找合理的設計思路。

(一)總體布局理性組織,建筑與場地高程完美結合

根據博世公司及當地規劃部門的要求,結合場地的實際情況,為了與整個廠區的總體規劃相協調,故呈板式東西布置。(圖2)原有基地為一山丘坡地,而大樓選址位置是有較大高差錯落的坡地,北側城市道路至南側廠區道路約有6米的高差。因此,如何結合地形完成建筑的合理布局成為設計的首要問題。經過與外方設計師及業主的各種可能性分析、比較,最后確定,西側為廠區主停車區域,一層門廳接待區;北側距城市道路較近,設置實驗室主入口;南側一層僅設產品展示廳及動力房。平面布置簡潔合理,坡地上附房門廳的位置承上啟下,內部空間方正有序,使各空間便利而高效。設計結合基地的特點,在總平面布置了個不同體量的功能空間,并使之與環境成為有機的整體,看似隨意的構圖卻頗藏匠心,體現了一種構造的邏輯。

(二)功能分區明確,流線設置清晰

功能分區明確,各區域空間在平面布局上即相對獨立,又便于聯系,接待區迎向外來主人流方向,結合地形設置在二層辦公樓與一層產品展示區的中部,標識性強,使服務路線短且便捷,與研發樓其他功能有機結合,利于管理。物流入口在建筑的東北側,離城市道路近,既隱蔽又方便日常設備的進出。次入口接合接待區、產品展示區,內部辦公人員人流流線設置有序,富于空間秩序的美感。動力區體現服務性功能空間,分設在一層及頂層,使之對辦公樓的影響最小化,并考慮今后的用地儲備空間,及設備進出的隱蔽性,將其設置在建筑東南側。各種人流和物流明確、清晰,使得建筑內部功能合理有序,提高了使用品質。(圖3、4)

三、以高品質的建造技術為重點

理性主義對于技術的關注集中體現在了建造細部的構造手段和細部構造使用的合理性。卡羅苯茵·博施說過:“建筑的理想主義最后是在細部中得到了最好的表現,在慣用的整體處理手法已枯竭之后,細部可以提供建筑物生命力與令人驚訝的發現。”[1]由此可知細節對于建筑的體驗至關重要。因辦公樓為東西向布置,建筑物墻體采用高反射率的銀灰色鋼板,可避免大部分的熱輻射,同時在鋼板后又襯了100毫米厚的巖棉保溫材料,確保冬季的保溫節能效果,外窗均采用了斷熱鋁合金型材及中空鍍膜玻璃,很好的減弱了西曬對建筑節能的影響。外立面增加了智能百葉系統,通過對照度的感應和太陽照射角度的計算自動控制百葉的開度,可以遮擋太陽直射,節約空調費用。因此,在防止陽光直接射入室內的同時,盡可能保持良好的視覺效果,讓自然光反射到室內天花板,增加室內的角度。[2]在外立面的細部設計中,給光控百葉及外墻保溫、外窗等三個結合部位進行了縝密的細節研究與嚴謹的施工控制,在保證室內取得合適的光照度的同時,有效達到節能低碳和調節室內光線的目的,實現了功能與外觀設計的高度統一。(圖10-13)

四、以現代化工業材料為載體

工業建筑以材料為載體,使建筑本身更加真實、簡潔、有力。借助材料的質地,不需要過多的修飾,純粹地展現材料本身獨有的表情和性格,與整個建筑融為一體,成就了渾然天成的工業建筑氣質,這便是工業建筑的理性之美。

辦公樓設計的初衷是為創造具有鮮明特點,體現博世精神品質的研發辦公樓,進而使之成為長沙經濟技術開發區的重要建筑之一。經反復考量,整個建筑大量采用鋼板、玻璃及鋁合金板等現代化工業材料。底層接待區及展示區輕盈而透明。在立面處理上,外墻飾面材料的多種選擇給人以視覺過渡漸進的感受,力求通過現代材料及精致做工的結合來體現工業廠區辦公樓的氣質。不同材料及形體的互相穿插運用突出建筑的層次與質感,立面主體部分材料的處理靈活采用玻璃幕墻、鋁板幕墻與波浪鋼板進行間隔與交隔,銀灰色波浪鋼板很好的駕馭了整個建筑的格調。鋁框玻璃幕墻外的光控鋁合金百葉較好地體現了節能與裝飾的復合功能,裝飾鋁板選用了深灰色及門斗處的“博世紅”,結合廊柱設計,在材料的尺度選用上也進行了細致的考量及反復推敲,建成后的效果也給人畫龍點睛的感覺。(圖7-9)

五、理性主義在工業建筑發展中的意義

長沙博世研發中心項目設計體現了建筑“以人為本,持續發展”的思想,在經濟、人文、和美學層面有著重要的意義,而且它對現有資源的節能環保和提高能效的建造技術,將綠色建筑的概念變為現實,具有不可替代的生態意義。

(一)提高了建筑的綜合經濟效益

長沙博世研發中心辦公樓的設計形態簡約,空間整體,布局規則,有效地縮短了工程的建設周期,合理地控制成本造價,把更多地財力投入到新技術的應用中。另一方面設計采用新型建筑材料和建造技術,提高了建筑的綜合效益,從而使其具有明顯的經濟價值。在越來越多的建筑追求形式花樣,盲目求新求異,鋪張浪費、損害環境、浪費能源的今天,這種“反對浪費”、象征“節制”的理性主義“風格”,已經受到大眾和社會的認可,也進一步說明了理性主義建筑社會需求的合理性及必然性。

(二)秉承“以人為本”,體現人文關懷

設計將自然環境、建筑與人造小品緊密結合;在結構細節的處理上嚴謹、細致,秉承了“以人為本”的設計理念,在滿足功能要求的同時,創造出宜人、舒適和時尚的建筑環境,使企業人產生歸屬感,體現人文關懷,從而轉化為更高的工作熱情服務于企業。

(三)打造生態人與建筑的生態和諧

建筑外墻采用了節能環保和提高能效的建筑材料和建筑技術,使能源在建筑生態系統內部有秩序地循環轉換,獲得一種高效、低耗、無廢、無污、生態平衡的建筑環境,將綠色建筑的概念變為現實,打造了人與建筑的生態和諧。在自然資源有限且不可再生的情況下,這無疑顯示出巨大的社會效益和生態意義。

(四)回歸理性主義

美學特征工業建筑的理性美,其一是審美的回歸,當人們的審美觀念發生變化的時候,理性美的社會認同,已經使它成為文化上的進步,并上升為一種美學的原則。長沙博世研發中心,以清晰、完整的空間、適宜的結構形式和精美的細部處理充分證明了理性主義簡約、嚴謹、邏輯性和秩序性的美學特征。在建造中通過功能、結構、材料、技術手段所表現出的美是將建筑語言轉化成了技術理性美。這種理性之美的思想對工業建筑的設計有著普遍的指導意義。

六、結語

“理者,成物之文也。長短大小、方圓堅脆、輕重白黑之謂理。”(《韓非子·解老》)。建筑的理性美是從其特有的原型、功能、技術和材料等滲透出來的品質。建筑從使用中產生,同時也應反映它在生產中的道理。[3]設計師的職責就是以富于創意和感染力的手法來解決建筑設計所面對的功能及技術問題,合理運用邏輯與秩序的理性思維,并始終貫穿于建筑設計解決問題的過程之中,令建筑的設計更加賦予理性與靈性,在精確和優雅的設計中,最終決定工業建筑所表達的形態氣質,讓設計帶給人們內心深處的感動。

作者:陳晨 尹林俊 單位:蘇州工藝美術職業技術學院講師

工業建筑論文:城市工業建筑論文

1城市的發展與既有工業建筑

1.1城市發展現狀與趨勢

在改革開放的這36年中我國城市飛速發展,城市人口不斷增加,城市建設規模不斷加大。僅2013年我國就完成城鎮保障性安居工程住房新開工630萬套,建成470萬套。據周干峙院士預測,我國到2020年城市化可達到60%的水平,在生產和生活上也都還比較適宜。而根據《2013中國人類發展報告》預測,到2030年我國城鎮化水平將達到70%,城市人口總規模將突破10億。可見,我國的城市化正保持并將繼續保持一個快速發展的勢頭。

1.2既有工業建筑的概念

既有工業建筑是城市化過程中的產物,談“既有工業建筑”就需要先明確什么是“工業建筑”。顧名思義,工業建筑就是供工業化生產中各類活動使用的建筑和構筑物。其不僅包括各類直接服務生產活動的生產廠房;包括提供能源、動力的廠房和設施;也包括除塵、除煙、除濕的各類構筑物;還包括一系列倉儲、中轉、儲存空間和具有特殊功能的水塔、棧橋等構筑物。因城市發展過程中各種各樣的歷史原因和現實需要,工業建筑在特定的歷史條件下被修建起來。而隨著時間的推移和現實狀況的變化,這些工業建筑不再發揮原有的服務工業生產的功能。為了將這些建筑區別于正在用于工業生產的建筑,而將這些已經退出歷史舞臺的工業建筑稱為既有工業建筑。

1.3既有工業建筑的特點

首先,既有工業建筑具有對歷史和文化獨特的承載力。既有建筑的產生和淡出都有其歷史的必然性,在既有建筑上可以尋找到難以人為再造的歷史痕跡,并具有別具一格的藝術性和裝飾性。其次,既有工業建筑通常具有特殊的結構或特異的形式。既有工業建筑往往為滿足工業生產而修建,其結構與當時的機器設備和科學技術有關,因而在建筑上體現出具有特異性的結構和形式。一些特殊結構的煙囪、冷卻塔、水塔、燃燒爐、煤氣倉等,可以具有特殊的象征意義和標志性。再次,既有工業建筑具有較大的面積或較強的體量感。既有工業建筑一般規模都比較大,有的狹長深邃,有的寬敞開闊,還有的為適應工業生產的需要而具有較高的舉架。既有工業建筑的這些特點是改造設計中不可回避的問題,利用好這些特點就能改造出較好的作品。

2既有工業建筑改造需求

既有工業建筑作為工業建筑已經退出了歷史的舞臺,但其中蘊藏多個方面的潛在價值。這些潛在價值都有轉化并進行利用的必要,且存在對既有工業建筑進行改造的現實需求,具體而言包括以下三個方面。

2.1經濟效益需求

既有工業建筑在修建之初往往位于城郊或遠離城市中心的偏遠地段,隨著城市的擴張和服務業的遷入,工業建筑所在位置會越來越接近城市中心或變得越來越重要。人和地的矛盾會改變土地和房屋的供求關系,進而推動地價的變化。對既有建筑進行改造有利于對土地和區位資源的合理利用,可以創造出新的就業機會和更高的經濟效益。

2.2環境效益需求

新建筑的修建通常需要耗費大量的資源,而舊建筑的拆除則會產生大量的垃圾。不論是磚瓦建筑還是鋼筋混凝土建筑,在這一拆一建的過程中都會產生建筑垃圾而對環境產生不利的影響。且在這一過程中對周圍經過若干年才變得郁郁蔥蔥的樹木、草地以及周邊的生態環境,都會造成破壞性的惡劣影響。故而,從環境效益的角度考慮,對既有工業建筑進行改造是合理可行的。

2.3社會效益需求

既有工業建筑承載著城市的發展與變遷,見證了文化的交流與融合,積淀了幾代人的點滴回憶。脫離和拋棄這些進行建筑的拆除重建,不僅是對建筑沒有情意,更是對歷史的割裂和對文化的摧殘。城市化的過程原本就是一個文化積淀的過程,讓既有工業建筑既能夠保留城市的“記憶”,又能夠適應城市未來發展的需要,才符合可持續發展的需要。

3既有建筑改造設計方法

既有工業建筑改造設計的手法豐富多樣,具體的改造設計可以按改造程度和改造方式的不同分成以下四種較實用的方法。

3.1室內重裝的改造法

室內重裝的改造法主張對既有工業建筑外部立面進行保護,盡可能多的保留建筑本來的面貌,同時盡可能少的觸及建筑的結構。用最少的投資,使既有建筑中有歷史和文化氣息的元素得以保留和再現。室內重裝的過程是對既有工業建筑功能的革新和再造,原本用于工業服務的建筑部件或室內設施在經過改造和再設計之后,可以使新裝修的室內空間具有與眾不同的效果。“沈記菜館”的主人將既有工廠廠房重裝成一個類似江南酒館的民國風茶餐廳,為消費者提供別具一格的餐飲服務。

3.2格局重構的改造法

既有建筑較大的空間和較高的舉架為格局重構留足了做文章的余地,當簡單的“重裝”不能滿足既有建筑改造需求的時候,就需要考慮對建筑內部的格局進行重構。格局重構的改造法可以分為水平重構、垂直重構和延伸重構三種不同的手法。水平重構主要是改變既有建筑對高度方向空間的利用,通過增加隔層、錯層或樓梯來改變空間布局,增加空間的趣味性提高空間的利用率。垂直重構主要是對平面空間進行重新劃分和規劃,從實際使用需求出發考慮各部分所需要的空間大小,用墻體、隔斷、玻璃、帷幔、植物、家具或者屏風等設施對空間進行重構。與水平重構不同的是,垂直重構并不必然改變建筑的物理結構,通常也可以通過改變人們的心理認同讓人感覺空間進行了重構。延伸重構是要突破現有隔層和墻體的限制,在必要的部位或者以“加”的手法使空間獲得實質的延伸,或者用“減”的手法去除建筑中多余的部分,使視覺可以獲得延伸。如拆除部分磚墻并在原來的位置修建透明玻璃墻,使空間更加通透。通過格局重構的改造,可以改變建筑原來的使用功能,使既有工業建筑重新煥發生命的光彩。

3.3景觀重置的改造法

這里所述的景觀不僅包括既有建筑周邊的花草樹木、溪流湖泊、道路廣場和各類設施,還包括既有工業建筑中可用作室內外布景的老舊機器部件、輔助設施和建筑部件等。既有工業建筑的景觀重置與拆除再造新的景觀并不一樣,是通過重新組合既有的景觀并適當的增加新的景觀來實現對景觀的改造。這種景觀重置可以包括內部景觀外用、外部景觀內用、景觀位置變換、景觀組合重構等具體方法。景觀重置的過程中需要對景觀進行一定的藝術加工,使原有的物件具有一定的美感,符合人們的審美需要。經過藝術加工的景觀可以保留更多的記憶,又可以減少改造的投入,減少資源的浪費。

3.4建筑重建的改造法

對既有建筑進行重建的改造與室內重裝和格局重構相比,是投入較高的一種改造方法,在重建改造中可以分為外立面重建、擴建加建和整體拆除再建等不同的做法。既有建筑的外立面通常是要首先予以保留的,但有時候也需要進行外立面重建改造才能使建筑獲得新的生命力。溫州創意街區運用設計大師蒙德里安慣用的表現手法進行了建筑外立面的改造設計,獲得了較好的改造效果。在既有建筑已經不適合城市發展的情況下,將既有建筑整體拆除并進行重建有時也不可避免。在重建改造過程中需要更多的利用舊有的材料,盡可能的進行新舊交織的再生設計,這樣才能使既有工業建筑符合社會發展的需求。

4既有工業建筑改造評價

有對既有工業建筑的改造,也就必然要有對其的改造評價。筆者認為這種評價應具有三個層面,即改造前的診斷評價,改造中的方案評價,以及改造后的效果評價。在評價過程中可以采用層次分析法、模糊評價法、灰色評價法以及能值分析法等不同的方法來進行。既有工業建筑改造評價之重要,作用之大,意義之深遠是毋庸置疑的。可喜的是2014年年初,由建設部及中國建筑科學研究院主編的《既有建筑改造綠色評價標準》征求意見稿已經公布,現在正在征求有關專家意見。從這一征求意見稿中可以看到,該標準擬將既有建筑改造的評價分為了設計評價和運行評價兩大方面,并設定規劃與建筑、結構與材料、暖通空調、給水排水、電氣與自控、施工管理、運行管理等7個方面具有不同權重的指標。預計這一標準很快就會正式實施,今后我國的既有建筑改造評價便有標準可依,有章法可循了。

5結語

為適應城市的更好更快發展,對既有工業建筑的改造設計已經愈來愈引起人們的重視。由于人們在經濟、環境、社會三方面的現實需求,分別考慮對不同情況的既有工業建筑,采用室內重裝、格局重構、景觀重置和建筑重建的方法進行改造設計思考,具有重要的指導意義。相信伴隨我國既有建筑改造綠色評價體系的構建完成,我國既有建筑改造將會邁上更高的臺階。

作者:王晨光單位:瓊州學院

工業建筑論文:工業建筑結構設計優化論文

[摘要]隨著我國社會主義現代化建設的加快推進,社會生產力也得到了飛速發展。在現代工業體系中,工業建筑的結構是直接影響工業生產力的關鍵性因素。不斷增長的生產力對工業建筑結構的工藝布置、工藝流程提出了更高的要求。同時,隨著職業衛生安全體系的不斷健全,工業建筑在保證生產過程平穩運行的同時還要保證工作環境的安全性與舒適性。這些全新的理念對原有的工業建筑結構設計水平帶來新的發展機遇的同時也帶來了新的挑戰。如何優化工業建筑結構設計,讓生產工作安全、高效運行的同時滿足現代社會發展理念,成為了工業生產部門思考探索的重點問題。

[關鍵詞]現代工業體系;工業建筑;結構設計;優化設計

工業建筑是維持工業生產安全平穩進行的重要保障,工業建筑的結構設計對于企業來說至關重要。工業建筑結構在很大程度上決定著企業的生產、管理效率。工業建筑結構的合理性缺失必將導致企業增加生產運營成本,無法有效的利用人力物力,使企業發展陷入困境。好的工業建筑結構應該綜合企業的生產模式、工藝流程、設備選型、管理方式等,針對企業自身的特點進行結構性優化,實現生產環節的最優化設計,從而降低企業生產運營成本,提高企業利潤率。

1工業建筑結構設計

工業建筑結構設計應秉承安全性強、建設成本合理、結構質量高三個基本原則,并嚴格按照國家的規范標準,結合企業自身生產模式、工藝流程、設備選型、管理方式等進行系統化設計。首先,根據企業對建筑強度的要求,合理選擇鋼材型號。選用鋼材必須通過國家質量檢測體系的認證,確保鋼結構的強度與質量。在合理選用鋼材型號的同時,對鋼結構進行防腐防銹處理也是保障其剛度及強度的重要措施。根據所選的鋼材型號,對建筑結構進行系統的應力分析,選擇對應的焊條,保證其焊縫的結構強度。同時也不能忽視結構附件的性能要求,應按照實際需求及相關規范進行選型配備。此外,還應格外注意對地基的處理,根據建筑結構進行針對性的地基處理,確保工業建筑結構的穩定性與抗震等級要求。

2工業建筑結構設計的優化

2.1工業建筑結構設計優化概念

現代工業建筑結構設計優化概念較之以往有很大不同。與傳統工業建筑結構設計優化只重視建筑結構的分析、設計相比,現代工業建筑結構設計優化更加注重對生產模式、工藝流程、設備選型、管理方式等進行多方面多角度綜合評價、分析,權衡性能、成本、結構、舒適度等多方因素,確立科學、合理的工業建筑結構設計方案。通過對工業建筑結構設計進行最大程度優化的方式,達到有效提高企業生產效率、管理效率,降低企業生產運營成本,提高企業利潤率的目的。

2.2工業建筑結構設計優化中存在的問題

結構優化與建筑美學的矛盾在當前工業建筑結構設計優化過程中尤為突出。通常在結構設計中很難做到對結構強度、建筑性能、實用性與現代設計理念、建筑美學兼顧。過多關注設計理念與建筑美學的優化,會造成設計方案對結構布局、工藝流程的考慮不足,使得優化方案缺少實用性,對工業生產的提升效果不明顯,很難得到企業的認可。另一個主要問題是工業建筑結構設計方案中工程造價優化與結構強度優化的矛盾。鋼結構的設計除了要保障剛度、強度的同時還要做到兼顧經濟合理性。如何在保證設計要求的情況下盡可能優化結構工程造價、減少鋼材使用量,也是設計人員在工業建筑結構設計優化中主要考慮的問題。

3工業建筑結構設計優化的探討

3.1建立工業建筑結構設計優化模型

科學、合理的開展工業建筑設計優化工作離不開一個好的結構設計優化模型。在工業建筑設計優化過程中,針對重點變量進行函數模型的建立,對多種結構參數進行模擬、分析。函數模型的建立與運用有助于實現設計參數的最優化,從而根據實際需要,找出最科學的優化方案。在工業建筑結構優化模型的建立中,針對工程的基礎結構、屋蓋系統、圍護結構三個重要方面進行重點優化,對其進行選型分析、受力分析、工藝分析、造價分析等全面評價,確保優化方案的有效性。工業建筑結構設計優化模型構建的重點在于確定參數變量,根據約束性條件與結構設計的主要影響因素確定模型中的參數內容。參數內容確定后,應根據企業對工業建筑結構設計的優化目的與優化方向選定合適的函數模型,確定最終的優化方案。

3.2完善工業建筑結構設計管理體系

在工業建筑結構設計優化中,常因為缺乏指導性的優化理念與量化標準,使得結構優化方案有很大的變動性,并對設計管理與施工管理造成不利影響。為了保障工業建筑結構設計優化工作的有效進行,滿足現代工業建筑結構設計優化的需要,必須完善與之相匹配的管理體系,建立專業的指導思想與量化標準。對工業建筑結構設計的優化活動進行有效的管理與評估,采取針對性措施對優化進行規范管理,根據相關標準規范與思想理念對設計人員的工作進行指導和考核,實現對工業建筑結構設計優化的質量控制。

4結語

工業建筑的結構設計是一項專業性強、內容復雜的工作,對設計人員的專業素養與綜合能力都有著很高的要求。必須充分結合企業自身特點,綜合考慮生產模式、工藝流程、設備選型、管理方式等進行多種因素,對設計方案的性能、成本、結構、舒適度、建筑美學等多方面進行科學合理的取舍,選擇合適的參數變量,根據優化方向針對性選擇函數模型,確立科學合理的參數內容,做出最佳的工業建筑結構設計優化方案,實現設計的最優化。

作者:李雷 單位:山東省冶金設計院股份有限公司

工業建筑論文:輕型鋼結構工業建筑設計論文

摘要:現代多樣化的建筑對其結構設計方法和建造模式提出了更高的要求,輕型鋼結構應運而生。目前,輕型鋼結構以其節能環保以及良好的抗震性、保溫性、舒適性等優勢,在建筑行業得到了廣泛的應用,特別是在不需要承受大荷載的工業建筑設計中的應用,降低了工業建筑的成本,提高了工業建筑的綜合效益。本文將對輕型鋼結構工業建筑設計進行探討,以供參考和借鑒。

關鍵詞:輕型鋼結構;工業建筑;設計;分析

輕型鋼結構具有良好的外部形象和合理受力的空間結構,同時還具備經濟性較好、安裝和拆卸方便、材料重復循環利用等優點,能夠充分滿足工業廠區建設的基本需求,進而有效應用在工業建筑領域。因此必須予以高度重視。文章主要對輕型鋼結構工業建筑屋面設計進行了具體分析,旨在為業內人士的研究提供一些建議和思路。

1輕型鋼結構在工業建筑中應用的優勢

1.1建筑實體空間輕巧、開闊

輕型鋼結構結構截面小、自重輕,根據實際的受力情況可以精確設計承重結構截面,空間結構的受力合理。輕型屋面系統用鋼量在8kg/m2~15kg/m2極大地節約了建筑材料。此外,輕鋼支撐結構截面在室內建筑面積的占據比例較小,進而增加了工業建筑的使用面積。企業可根據產品生產工藝合理地安裝室內機械設備、布局生產流線,并且可以再例如網架結構桿件空隙中隱藏部分復雜管線,從而預留出更加開闊的生產、儲藏及運輸空間。

1.2主體結構穩定、可靠

鋼材本身材質均勻、延展性較好,具有良好的抗震與抗壓性能,并且相較于其他材料其容重和屈服點的比重最小。鋼結構是輕鋼結構的主要承重構件,采用的都是具有高韌性、可塑性及強度的鋼材,以便承受大動力荷載。工廠的大部分鋼結構桿件經精確計算后加工制成,在利用現代化的檢測手段對其質量進行嚴格的檢驗,確保其質量符合要求和標準。此外,梁柱間的交叉支撐結構和檀條的抗扭、抗剪的共同作用,強化了輕型鋼結構體系的穩定性。

1.3施工建造方式便捷

輕鋼建筑的施工建造方式便捷主要體現在:①鋼材可以利用先進的自動化制造設備標準化批量生產;②建筑骨架的組成有兩種方式,一是現場組裝鋼構件;二是在工廠直接成型并運輸到施工現場;③氣候因素不會影響到現場安裝,無濕作業、無需其它模具、施工速度快,一般廠房只需2-3個月就可竣工。根據不同的生產方式、建筑規模、運輸能力及施工條件等,確定合理的骨架組合方式,常見的輕鋼骨架組合方式主要包括構件式、框架式、盒子組合式3種建筑體系。

2輕型鋼結構的工業建筑設計分析

輕型鋼結構的工業建設設計主要涵蓋空間設計、立面設計以及屋面設計3個重要部分,具體分析如下:

2.1屋面建筑材料

2.1.1常用屋面板材

輕鋼結構的屋面材料應具備高強、輕質、耐久、保溫、隔聲、隔熱、抗震、防水等性能,同時還要能夠進行工業化生產,構造簡單以及施工操作便捷。屋面鋼結構主要承受屋面荷載,降低了屋面板受力條件。當下常用的屋面板材包括彩色壓型鋼板、彩鋼夾芯板,其中彩色壓型鋼板需要現場復合,為了深化其保溫隔熱效果,需要填充離心玻璃棉與巖棉等材料;彩鋼夾芯板本身的節能環保性能良好,是最為常用的屋面板材。

2.1.2屋面板材連接方式

①彩色壓型鋼板連接方式,其主要包括兩種方式:第一,咬合式連接,此方式有180°和360°兩種咬口卷邊方式(詳見圖1),其中180°為非緊密型咬合,360°為緊密型咬合,其原理是利用專門的咬邊機緊密咬合搭接在一起的壓型鋼板邊,產生一定的氣密作用,咬合邊與板的內表面利用鋼板鉤進行相互固定,確保了其形式立面美觀;第二,扣蓋式連接,該方式對稱布置壓型鋼板接縫邊,并利用卡扣構造收緊板邊,在安裝防水扣蓋(詳見圖2)。該方式具有隱藏式構造,并利用扣蓋下的空腔式原理增大防水效果。但該方式不適用于沿海臺風多發地區。②彩鋼夾芯板連接方式,主要有屋面板橫向與縱向連接兩種形式(詳見圖3)。屋面夾芯板外板為高波壓型鋼板,包括U形和V形兩種。橫向連接方式為了防止出現虹吸現象,應做好構造卷邊并固定在屋面板壓蓋下;縱向連接在檁條處,兩塊板要在屋架支撐構件上放置,且板支座的長度要≥50mm,所以連接處檁條一般都設計成雙檁或焊接長角鋼。

2.2屋面功能設計

2.2.1排水設計

輕鋼連續多跨結構決定屋面上會有多個屋脊、內天溝和坡向,排水設計要處理好屋面坡度與室內空間的關系,一般輕鋼廠房屋面坡度大于等于5%,采用屋面外排水的形式。同時屋面坡度越高越浪費室內空間,加大用鋼量以及熱量散失。此時采用外排水方式的屋面外板材料應選用款波高肋壓型板,并采用側向360°卷邊連接,進而有效解決上述問題。

2.2.2通風設計

工業封閉式生產作業方式極易產生大量的粉塵、煙霧以及熱氣等污濁氣體,若不能及時排出會嚴重影響室內工作環境,甚至危害作業人員的身體健康、腐蝕結構構件,這就需要在立面加設百葉窗的基礎上加裝氣樓或輔助通風器、天窗等設施,保持良好的室內環境。2.2.3采光設計屋面采光設計主要是利用采光頂棚、采光板等形式,其中采光頂棚是在突出屋頂表面的側向開窗的天窗形式,其高度和跨度主要根據通風和采光的要求來具體確定。另外,采光頂棚根據采光要求可以單獨設置也可跨越整個屋脊或延伸到墻面與立面結合設計;采光板可選用中空板、玻璃纖維加強聚酯等做為板材,在屋面圍護板材安裝,形成采光條帶,增加室內光線。目前,在輕型鋼結構廠房中最常用的采光板材是玻璃纖維加強聚酯,其具有高強度、好耐久性、成型便捷等優點,與彩色壓型鋼板配合使用,取得了較好的采光效果。

3結束語

綜上所述,輕型鋼結構在工業建筑中的應用具有建筑實體空間輕巧、開闊,主體結構穩定、可靠,施工建造方式便捷等優勢,在工業建筑屋面設計中,應選用彩色壓型鋼板、彩鋼夾芯板,并采用合理的連接方式,同時根據輕型鋼結構廠房的實際情況,做好排水、通風及采光等屋面功能設計,提高輕型鋼結構工業建筑設計的成效,建設出高質量的工業建筑。

作者:黃璐 李鋒 單位:新疆寰球工程公司

工業建筑論文:工業建筑安全管理論文

1重視教育和培訓,樹立安全施工理念

抓好建筑施工特殊工種的安全技能教育,加強崗前培訓和安全技術交底,加強工業建筑施工企業內部安全培訓,從根本上提升企業主要負責人、相關管理人員以及廣大建筑施工人員的安全理念和安全施工的技能,同時要加強對工業建筑施工過程中的安全管理人員以及從業人員在相關的法律規程層次的教育,在實際的工作過程中要嚴格遵守國家的有關法律法規。

2事故的預防是關鍵,要充分做好相應的安全保護措施

由于個體勞動者受到個人身心素質的諸多限制,提高個體的安全生產意識并不能從跟上完全杜絕安全事故的發生,因此有必要建立完善的安全保護措施。安全保護措施的建立因該主要從避免高空墜落以及物體打擊兩個方面著手,有效降低高空墜落與物體打擊發生的概率。為此要嚴格要求施工人員施工過程中帶好安全帽,同時在高空作業的條件下必須使用安全帶設備。

3凡是預則立,不預則廢,制定相應的應急處理預案也是非常必要的

要牢固樹立工業建筑施工過程中的風險管理理念,制定相應的應急處理方案,在平時要不定期進行應急演練。唯有如此,當事故真實發生時,才能夠采取有效的應急措施妥善解決。

4購買工程保險,轉移事故風險

從根本上講,安全事故不可能完全消除,這是由工業建筑的施工過程中的不確定性決定的,因此購買工程保險是施工的重要保障,一方面保障了施工企業的利益,同時維護了相關從業人員的人生安全。環境保護管理同樣也是工業建筑領域的一個非常突出的問題。綠色環保建筑指的是在整個建筑的施工和使用年限內,要做到資源的節約和環境的保護,同時要有效降低污染,從而建造安全,舒適以及和諧的工業建筑。對于工業建筑的設計過程來說,應該進行綠色環保節能工業建筑設計,并將綠色建筑理論引入工業建筑設計。

5對于工業建筑的整體形象的營造要有足夠的重視

應該合理規劃工業建筑的選址位置,避免破壞環境,最大限度的降低其對城市的整個生態系統的影響,從根本上維護整個城市的生態和諧。要從整體出發來實現建筑布局的優化,使得工業建筑本省與周圍環境達到和諧統一。

6在工業建筑的設計過程中,要充分考慮節能減排的問題

工業建筑的設計要體現節能理念,減少工業建筑的能量損耗,努力探尋節能減排的新思路、新方法。工業建筑應該結合具體環境最大限度的使用可再生能源,減少能源的損耗率,努力做到自給自足。

7提高資源利用率,使用綠色建材

工業建筑在自然資源方面要利用相關的節能減排技術來避免環境的破壞,這對于工業建筑行業的可持續發展意義深遠。同時也提供了一個新的思路,使得我們可以重復利用現有的工業建筑資源,實現資源的再次利用。

8總結

綜上所述,工業建筑行業就是一個圍繞工業建筑的設計、施工、裝修、管理而展開的行業。HSE經理承擔著單位的工業建筑安全和環境保護管理的工作。為此,在實際工作過程中,要深刻領會HSE工作的內涵,注重以人為本的可持續發展戰略。相信通過廣大相關從業人員的共同努力,工業建筑行業一定能夠建立健康有序的發展模式,保障工業建筑行業的健康發展。

作者:畢大建 單位:山東電力建設第三工程公司

工業建筑論文:煤炭工業建筑安裝工程成本管理論文

1煤炭工業建筑安裝工程基本概念

建筑安裝工程的成本分為直接工程費和間接工程費,其中直接工程費包括人工費、材料費、施工機具使用費其他直接費等組成部分,間接工程費包括施工管理費等。根據相關資料,總結出建筑安裝工程的各項成本組成在總成本中所占百分比。其中人工費占13%,材料費占60%,施工機具使用費和其他直接費占7%,施工管理費占20%。從以上數據可以得出,材料費是成本的主要組成部分,節約材料成本是降低建筑安裝工程成本的重要方式;施工進度的快慢也直接影響著工程成本的變化,在成本的降低方面施工管理費也占有很大份額,具有很大的潛力。由此,為了降低建筑安裝工程成本,需采取各種有效的手段,如目標的成本管理、各種責任制、各種核算制度等。

2煤炭工業建筑安裝工程成本管理

2.1定額管理

定額是在正常的生產情況下,生產單位產品所需的人力、材料和施工機械等合理消耗量。消耗量分為必要勞動消耗和損耗勞動消耗,理論上定額消耗即必要勞動消耗。定額管理能夠正確地安排人力與物力,是實行按勞分配的依據,也是進行社會勞動竟賽的基礎。定額管理是規定在正常情況下單位時間內生產者生產社會產品合理的數量,以此限制和激勵生產者的工作積極性,同時也可以提高企業的勞動生產率,維護企業的效益。從另一方面看,提高勞動生產率也是在降低施工的成本,因為當單位時間生產的社會產品越多,其單位產品的勞動力成本就越低,勞動力成本越低,也就降低了施工成本。因此,提高勞動生產率就是有效地降低施工成本。對于任何一項工程建設,都需要投入很大的物力與財力,在這些資產中有些是固定資產有些是流動資產,其中固定資產包括各種施工機械、設備、工具儀器辦公用品及辦公房屋等。因為這些資產比較分散,且數目龐大,不容易管理與保存,很容易造成缺失或儀器儀表的損壞。因此,面對數量龐大的資產數目,必須進行必要的資金管理,以降低建筑安裝工程成本。煤炭工業建筑安裝工程的固定資產在煤炭工業基本建設中占有十分重要的地位,它是主要的勞動資料和輔助工具,也是施工單位能夠繼續下去的必備條件。固定資金在施工過程中具有反復性、連續性,可以長期地保持自身的價值,直至失去實物形態的使用價值為止。固定資金還具有較強的專業性、分散使用、頻繁挪動的特點。因此,做好固定資金管理,可以從以下幾方面入手。(1)統一管理、分級負責。企業的固定資產,財務部門統一動態管理,各部門要認真負責,做到帳、卡、物一致,嚴格按規定程序辦理。(2)責任負責制。由使用單位負責管理固定資產,落實到人頭。嚴格按規定手續辦理修理、封存停用的設備,確保帳、卡、實物一致。(3)流動資金管理。按照材料采購計劃,由供應部門集中統一地從合理的供應渠道采購材料及物資,認真核實清單數量,落實保管員個人保管,積極利用和處理積壓物資,經常清倉利庫。

2.2預算管理

施工圖預算是預算管理的主要依據,因此,施工前必須做好各分項工程的詳細預算,然后匯總并計算和考核。施工條件的變化時常影響著施工成本,通常通過設計方案的變更、工程量的增減、施工圖的局部工程的缺失、材料以及供貨地點和運輸方式的改變,使工程的量或材料的價格發生變化,影響著工程的成本支出。因此,應認真的計算和考核預算并根據工程的變化修改預算,使預算與施工生產的真實情況相符,以正確的控制成本。

2.2.1節約材料費。建筑安裝工程所用的材料把部分應用在工程實體,而材料費在成本中占有絕對高的部分,在滿足工程質量的前提下,減少建筑材料的浪費,加強建筑材料的管理,成為降低工程成本的一個重要部分。降低成本的基本措施如下:(1)定額管理材料。定量供應常用材料;限額領用其他材料。(2)采用新工藝新方法,節約材料使用量。(3)加強材料采購計劃性、運輸工作和倉庫保管工作,避免由于運輸疏忽造成的材料損耗。

2.2.2合理的配備機械設備,提高機械設備利用率。隨著施工機械設備在建筑施工過程中的作用越來越大,施工中的繁雜笨重勞動和手工操作逐漸被機械所代替,以提高工作效率。因此,合理的配備設備,使每臺機械的效能充分發揮,成為降低成本的一種手段。為了保證每臺機械能正常工作,充分發揮其效能,通常采用以下措施:(1)定期對機械設備進行保養維修工作,確使機械設備能正常運行。(2)為避免停工窩工現象,機械設備應嚴格按照作息時間工作,不準過早過晚進場。(3)加強機械設備的管理和監督,對施工機械的各種狀況作及時考核記錄。

2.2.3施工管理費的控制。施工管理費是施工單位為了使施工正常的進行而產生的組織和管理的費用,是工程成本的一部分。按定額取費,按預算支出是施工管理費的控制的一般方式,有效的控制工程成本與預算的一致,確保施工成本在控制的范圍之內。通過編制成本計劃,按照完成承擔工程任務的量計取施工管理費,同時按照施工的預算限額支取,以達到對施工管理費的控制。其次嚴格控制非生產人員在施工生產中的人數,減少多于的勞動生產力,同時施工單位的管理人員和服務人員也應該嚴格控制在不影響正常施工的人數,這也是管理費控制的重點。還要嚴格遵守費用劃分及開支標準,杜絕費用亂報,非正常開支等現象,從而降低施工管理費。

3結語

隨著我國不斷的從國外吸收管理經驗和市場經濟的不斷發展,成本管理范圍不斷擴大,深度不斷明確,宏觀經濟與微觀經濟都和施工企業的成本有著緊密的聯系,同過定期分祈施工情況,總結影響成本的因素,并采取有效的降低成本措施,施工成本就一定能得以控制。

作者:閆慧殊單位:山西潞安礦業(集團)古城煤礦建設管理處

工業建筑論文:工業建筑節能設計理念論文

1工業建筑節能設計理念重要性

1.1有效減少能耗

有效減少能耗是工藝建筑節能設計理念的重要優勢之一。眾所周知降低工業建筑的耗能在本質上減少工業企業的生產成本,并且還能夠在建筑物在使用和建造過程中盡可能合理地使用和利用能源,從而能夠在滿足同等需要或達到相同目的的條件下做到盡可能的降低能耗。除此之外,有效減少能耗主要還體現在可以有效的面對能源危機和潛在的能源資源價格上漲,并且建筑節能的技術途徑主要是依靠減少維護結構的散熱并且合理的提高供熱、制冷系統的熱效率兩個方面。即通過這兩方面的有效加強節能設計理念可以有效的減少相應的能耗。

1.2資源循環利用

資源循環利用可以讓工業企業在生產過程中占據非常大的優勢。眾所周知工業生產需要大量的資源支援,因此資源的循環利用可以有效避免大量寶貴的不可再生的能源資源在建筑、生產過程中被浪費。例如由于工業廠房的冬季內采暖計算溫度與室內外的冬季采暖計算溫度差(tn—twn)和民用建筑相比,要小10%~20%,熱損失自然也相應減少。除此之外,在資源循環利用的過程中節能設計理念的應用可以有效減少其整體資源的消耗,從而能夠在此基礎上促進其生產水平的有效提升和社會效益、經濟效益的不斷進步。

1.3提升生產效率

節能設計理念的應用可以有效的提升工業企業的生產效率。眾所周知工業建筑物的外圍護結構是其熱量損失的主要通道之一。因此通過節能設計理念的應用設計人員可以促進建筑物的墻體、屋頂及地基周圍等處使用高效保溫隔熱材料,并且能夠使建筑物圍護結構中各部分的傳熱系數大大降低,這最終就能促進企業生產效率的有效提升。除此之外,節能設計理念對于生產效率的提升主要還體現在了其能夠有效降低生產設備和機械的運行強度,從而能夠有效延長生產設備的使用壽命和使用效率,從而能夠在此基礎上促進工業企業生產效率的有效提升。

1.4減少腐蝕損失

減少腐蝕損失也是節能設計理念自身具備的優越性之一。眾所周知工業企業在生產過程中其廠房和設備都容易受到腐蝕問題的影響。因此在工業廠房的建筑單體設計中,設計人員應從廠房的平剖面布置階段開始就納入設計應考慮的范圍中。例如設計人員可以通過對于空調降溫的面積范圍和室內溫度進行有效的計算,來盡可能的避免不適當的大面積、大空間采暖和全空調,這可以有效避免機械設備生銹腐蝕的可能性。并且當工業還間內有散發大量生產余熱余濕甚至腐蝕性氣體時,設計人員在設計時應當考慮有效的自然通風來保證室內的正常生產環境,從而能夠促進腐蝕的有效減少。

2工業建筑節能設計理念應用

2.1根據工業特點設計

根據工業特點設計是工業建筑節能的設計理念應用的基礎和前提。在根據工業特點進行設計的過程中設計人員應當確保工業建筑圍護結構節能設計特點符合工業生產的實際需求。例如設計人員可以建在工業建筑物的墻體和屋頂以及地基周圍等處使用高效保溫隔熱材料,從而能夠可以使建筑物圍護結構中各部分的傳熱系數大大降低并且有效減少熱量的損耗。除此之外,在根據工業特點設計的過程中設計人員應當確保操作人員和運輸工具活動的高度范圍內具有良好的工作環境,因此在設計時不應當采用機械強度偏低的內保溫材料,并且在廠房內濕度大或又含有腐蝕性介質的條件下,不宜選用孔隙率、吸水率大的保溫材料,從而能夠在此基礎上促進工業建筑節能的設計理念應用水平的有效提升。

2.2合理選擇材料

合理選擇材料對于工業建筑節能的設計理念應用的重要性是不言而喻的。在合理選擇材料的過程中設計人員應當確保建筑外墻用的材料具有合適的厚度,從而能夠在減少熱量損失的同時促進建筑內部保持較為良好的通風。除此之外,在合理選擇材料的過程中設計人員應當可以從之前的節能設計建筑選取適用的構造和所需的材料。并且根據工業建筑的設計特點,要求控制各朝向的窗墻比為35%~20%。從而能夠更好地確保工業建筑的通風條件和采風條件,從而在減少電能消耗的前提下促進工業建筑節能的設計理念應用效益的不斷進步。

2.3優化建筑結構

優化建筑結構是工業建筑節能的設計理念應用的優秀內容之一。在優化建筑結構的過程中設計人員應當注重減少建筑的開窗面積,即盡量減少開窗面積始終是工業建筑節能設計的重要手段。根據相關研究表明,不同性能的外窗自身的傳熱系數可能存在3倍左右的差距。除此之外,在優化建筑結構的過程中設計人員可以通過選用保溫與密閉性能好的多層窗來促進工業廠房節能水平的有效提升。例如設計人員可以選用聚苯板和以膨脹珍珠巖為主要原材料的防水保溫板以及瀝青珍珠巖板等多種節能效果明顯的材料,然后合理的設計建造的防水層、保護層等構造,從而能夠在此基礎上促進工業建筑節能的設計理念應用可靠性的持續進步。

2.4.增強節能意識

增強節能意識是工業建筑節能的設計理念應用的重中之重。在增強節能意識的過程中設計人員應當督促自己具備更加高度的節能意識,這與此同時也是促使工業建筑節能設計工作能夠順利開展并且能夠收到良好效果的重要保證。除此之外,在增強節能意識的過程中設計人員應當通過采用其他人員提出的具體意見和細節意見,來促進節能標準得到有效的保障,從而能夠在節省土建工程量和降低造價,減少外圍護結構面積的同時促進工業建筑節能的設計理念應用精確性的不斷提升。

3結語

隨著我國國民經濟整體水平的不斷提高和工藝建筑發展速度的持續加快,工業建筑節能設計理念的應用得到了越來越多的關注。因此在這一前提下工業建筑設計人員應當對于節能設計理念的內容有著清晰的了解,從而能夠在此基礎上通過設計實踐的進行來促進我國工藝建筑整體設計水平的有效提升。

作者:楊宏單位:西安建筑科技大學

工業建筑論文:中外乳品工業建筑異同研究論文

摘要:乳品工業建筑在工業建筑中具有很強的行業特征,近十幾年來我國乳品業發生了巨大的變化,乳品生產量高速增長,乳品企業生產規模接近世界水平。乳品工業建筑的設計體現了現代工業建筑的特征,筆者近幾年設計了二十多項乳品工業建筑,也訪問了幾家國外乳品工廠,經比較感受很深,中國乳品工業建筑的設計接受了世界乳品工業建筑的理念,同時由于文化、管理水平、設備技術、建筑標準的差異,中國乳品工業建筑也深深地烙上了中國特色。

關鍵詞:中外乳品工業建筑;設計;異同

1我國乳品工業的發展及乳品工業建筑的發展概況

近年中國政府出臺了一系列有利于乳業持續快速發展的政策,加快奶業發展列入了國家“十一五”規劃,這對以農業和畜牧業為基礎的乳業具有深遠影響。中國乳業已成為中國現代化食品業之一,中國乳制品產量和總產值在最近的10年內增長了10倍以上。但在總的消費量、品種結構和企業規模方面與世界先進水平尚存在差距。一是在消費量上,國際年人均奶類產品占有量已達100kg以上,而中國還處在21.7kg的水平;二是在品種結構上,國外除了液態奶作為大眾消費的主要產品之外,干酪、奶油也是大宗產品,但在中國只有液態奶是主要產品,干酪、奶油很少;三是企業規模也有差距。

由于中國乳業市場潛力巨大,中國已成為世界乳業發展最快的國家之,一些大型企業的市場占有量在顯著提高,產品質量不斷提升。中國乳業發展的前景令人羨慕。傳統的生產模式已不能滿足現代化生產的需要,現代的管理方法和理念已被許多大型乳品生產企業掌握。中國乳品工程的建設進入了個快速發展期,乳品工業建筑的設計發生了根本性的變化,現代大規模集成、多功能化、智能化、信息化、生態、環保、以人為本等設計理念已深入設計之中。中國的乳品建筑設計正在融入世界,代表了有中國特色的建筑發展,由于文化、環境、管理模式、設計理念等差別,中國乳品建筑與國外乳品建筑存在各種不同的特點,體現著有中國特色的乳品建筑的發展。

2中外乳品建筑的相同點

2.1依托建筑展現企業形象和實力

現代乳品建筑多以大規模集成形式,將所有的生產、供配系統、研發、辦公基本上集中在一個主體建筑中,建筑體量大,體形變化豐富,功能特征明顯。僅從建筑外形上就能體現工廠的生產規模、生產品種、管理模式等特征。建筑實際上就是一幅企業廣告。

2.2采用高標準的食品衛生標準

伊利、蒙牛、光明等大型乳品企業的建筑設計標準體現向國際標準靠攏,加強乳制品安全生產和質量控制。注重乳品供應鏈全過程質量安全控制體系,推行GMP、HACCP、IS022000、ISO14001與ISO9001國際標準化組織系列標準。車間設有人員凈化系統,化驗室、中控室均按潔凈區控制。

2.3注重展示區的設置

產品的展示是企業向消費者提供窗口,展示區域的設計趨向商業模式化,不僅有產品展示,更主要的是多媒體方式,企業期望將自身的發展、文化、現代管理注入消費者的心里,讓消費者從觀念上接受企業的文化,達到信任企業的產品。蒙牛、伊利、韓國首爾工廠都采用了多媒體室,設計就像一個小型的電影院,更多的是設置大面積的電視墻。觀看者在舒適的環境中品味乳制品的芳香。

參觀通道的設計體現的是人性化,蒙牛采用了參觀平臺和參觀廊結合,伊利、韓國首爾工廠設置了最短的優化線路參觀廊,參觀廊直接進入生產的中心,整個生產過程毫不保留地展現給參觀者,同時考慮到參觀人群的多樣性,配置參觀小車、觀光電梯,設置無障礙設施等。

此外,從經濟的角度考慮參觀廊的設計可與生產物流通道、管廊相結合,上層是參觀廊,下層是生產通道和管廊。形狀獨特的參觀走道圖5按潔凈要求控制的化驗室圖6報告廳圖7多媒體展示廳圖8旋轉式消防梯圖9參觀大廳圖10走道內采光圖11不銹鋼奶罐區圖12簡潔的辦公區圖13車間內展示區圖14以功能為主的參觀走道圖15簡潔的更衣間圖16參觀小車圖17開敞式參觀島

3中外乳品建筑的不同點

發展的里程不同,文化的差異,導致在乳品建筑設計上的差異,歐洲丹麥乳品工廠注重工廠的選址,阿拉工廠就在一個遠離市區的位置,無污染,空氣、水源清潔,對乳品的生產質量有很好的保證。韓國漢城工廠選址在山崗上,以色列的工廠也是建在山地上,同樣遠離市區,有清潔的空氣。而國內大部分乳品工廠在選址上受到多方面的限制,一般在各城市的工業園區,或在原老工廠改建,選址的過程多數受到政府、土地價格、地域的限制,很難考慮環境的因素。

歐洲乳品工廠建筑的整體設計注重功能性,配套、附屬建筑的設計講究的是實用,特別對動力站房的布置,靠近使用負荷區,減少動力的消耗。對建筑的形體、立面等因素不多加修飾。建筑整體造型服從功能,同時形體也體現功能。亞洲東方的乳品建筑,體現的是在滿足功能的前提下,建筑師要用大手筆去刻畫建筑的造型。在這點上韓國的建筑與國內的建筑有著共同之處。

國外工廠的人凈系統簡單,這與環境、設備的因素有很大關系,更衣的設計相對簡單,在國內一般需要二次更衣,在國外工廠通常只設了一次更衣。

國外先進的控制技術和高效的管理工作,在工廠工作的管理職員較少,機構簡單,導致需要辦公面積小,信息化管理程度高。相反注重研發,銷售,研發、銷售建筑面積遠遠大于辦公面積,阿拉工廠、韓城工廠生產管理基本上集中在中控室,辦公區大量作為研發、銷售。在國內建筑師對辦公區的設計大動腦筋,要考慮機構的設計需要,各部門各類級別的辦公場所。

國外工廠建筑建設因建筑材料材質及加工優于國內,建筑細部處理細致,建筑的外觀裝修感官效果好。

建筑消防的標準也是中外建筑設計具有差異,安全出口、疏散樓梯的設計要求有許多不同,疏散樓梯在阿拉工廠采用了旋轉式樓梯,這在中國是不允許的,旋轉式樓梯在建筑布置和減小建筑面積上有它便利之處。

工業建筑論文:工業建筑混凝土問題分析論文

摘要:我國國民經濟的高速增長,帶動了建筑業的快速、持續的發展。混凝土因其取材廣泛,價格低廉,抗壓強度高,可澆注成各種形狀,并且耐火性好,不易風化,養護費用低,成為當今世界建筑結構中使用最廣泛的建筑材料之一。而隨著商品混凝土的誕生,由于其施工方便快捷,性能穩定,質量可靠,勞動強度低,生產效率高,同時又可減少噪音,保護環境等綜合優點,更是把混凝土推向了一個頂峰。本文針對工業建筑混凝土結構裂縫進行各種問題進行分析,并在實際建筑過程中總結經驗,提出解決方案。

關鍵詞:混凝土結構;裂縫原因;預防措施

工業建筑混凝土結構裂縫是極為普遍的現象,其中較多的要數鋼筋混凝土構件。實踐證明,混凝土結構件和相當部分裂縫是可以通過設計手段、施工措施來克服的,本文就常見的容易忽視問題,引發裂縫的原因進行歸納,并提出相應的預防措施。

1、常見混凝土裂縫原因分析

混凝土是一種抗拉能力極低的脆性材料,尤其工業建筑改擴建項目,在施工和使用過程中,當發生溫度、濕度變化,軋機震動、地基不均勻沉降時,極容易產生裂縫。近年來,隨著建筑技術、建筑材料、施工工藝的發展和試驗檢測手段的進步,不僅重視其物理性能,同時重視其化學性能。如“AAR”堿集料反應以及化學介質的侵蝕會使混凝土結構過早產生裂縫,降低混凝土強度。

1.1、材料質量

材料質量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質量不好。苦工程上用了這些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”,所以說只有材料的質量關把好了,工程質量才會在根本上得到保證。

1.2、地基變形

在鋼筋混凝土結構中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定與地基變形的情況,由于地基變形的應力相對較大,使的裂縫一般是貫穿性的。

1.3、施工工藝

施工工藝著重強調以下幾點:

(1)水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。

(2)混凝土是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂縫產生的直接或間接原因。

(3)模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太大或太小,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

(4)混凝土養護,特別是早期養護質量與裂縫關系密切。早期表面干燥可使其內外溫度較大更容易產生裂縫。

1.4、結構受荷

結構受荷后產生裂縫的因素很多,施工中和使用都可能出現裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件,在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30%一40%的設計荷載,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往都在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規范中,分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2一0.3nun.對那些寬度超過規范規定的裂縫,以及不允許開裂的構件上出現裂縫則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。

1.5、設計構造

結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中;構造處理不當現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開裂。

1.6、濕度變形裂縫

普通混凝土在空氣中硬結時,體積會發生收縮,由此而在構件內產生拉應力,在早期混凝土強度較低時,混凝土收縮值最大。因此,若構件早期養護不良,極易產生收縮裂縫。這類裂縫,在現澆剪力墻、水池底、壁等工程結構中最為常見。

1.7、徐變裂縫

結構構件在內應力的作用下,除瞬時彈性變形外,其變形值隨時間的延長而增加的現象稱為徐變變形。據文獻記載受彎構件由于徐變變形的作用,其長期變形值可增加2~3倍,因變形量加大而使拉區混凝土承受拉應力,造成裂縫的出現。預應力構件因徐變會產生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能。此類裂縫常見于受彎構件的拉區,其特征與承受荷載出現裂縫相同。

1.8、施工方面

由于施工原因造成裂縫出現的因素很多。如混凝土結構養護不良或養護時間不夠;水灰比過大、水泥或外加劑加入量過大;攪拌時間不夠、振搗不實;鋼筋表面污染、保護層過小或過大;任意留置施工縫且不按規定處理;后期施工擾動前期混凝土;構件內外溫差大,未采取有效措施;在不宜施工的氣候條件下,勉強施工;冬季施工未采取防凍措施等。

2、預防措施

2.1、材料選用

(1)水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安全性不合格水泥。

(2)粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料。級配良好,孔隙率小,無堿性反應;有害物質及粘土含量不超過規定。

(3)細骨料:宜用顆粒較粗、孔隙較小,含泥量較低的中砂。

(4)外摻料:宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。

2.2、配料

(1)配合比設計:采用低水灰比、低用水量,以減少混凝土的收縮。

(2)禁止任意增加水用量。

(3)配制混凝土時計量應準確,要嚴格控制灰比和水泥用量,攪拌要均勻,離析的混凝土必須重新拌勻后,方可澆灌。

2.3、配筋

鋼筋配置應嚴格按施工圖施工,尤其重視以下各點:

(1)從塑性鉸區延性考慮鋼筋品種、規格、數量的改變、代用,必須考慮對構件抗裂性能的影響,做到強度弱梁。

(2)鋼筋位置要正確。保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂,鋼筋間距過大易引起鋼筋之間的混凝土開裂。

2.4、模板工程

鋼筋混凝土結構裂縫的預防,在模板工程中應注意以下各點:

(1)模板構造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。

(2)模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。

(3)合理掌握拆模時間,拆模時間不能過早,應保證早齡期混凝土不損壞或開裂。但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值。

2.5、混凝土澆筑

(1)混凝土澆筑時應防止離析顯現,振搗應均勻、適度。

(2)加強混凝土的早期養護時間。在氣溫高、濕度低或風速大的條件下,更應及早進行噴水養護。當澆水養護有困難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保溫等方法。

2.6、施工技術

(1)加強地基的檢查與驗收工作,基坑開挖后及時通知勘察及設計單位到場驗收。對較復雜的地基,設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探,當探出有不利地質情況時,必須先對其加固處理,并經驗收后,方可進行下一步施工。

(2)開挖基槽時,要注意不擾動其原狀結構。合理安排施工順序。相鄰建(構)筑物間距較近時,一般應先施工較深基礎,以防止基坑開挖破壞已建基礎的地基。

在現代建筑施工過程中,鋼筋混凝土工程尤為顯見,因為重視鋼筋混凝土在施工過程中的各類問題,有利于建筑行業的發展,更有利于施工的安全及工程的實用性。混凝土裂縫問題一直嚴重困擾著混凝土的施工質量,在混凝土生產以及施工過程中有針對性地采取預防措施,盡可能采取有效的技術措施控制裂縫,使結構盡量不出現裂縫,或盡量減少裂縫的數量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現,以確保工程質量,使建筑物具備良好的耐久性和結構穩定性。

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