工業(yè)廠房建筑設(shè)計(jì)思路及細(xì)節(jié)問題淺析

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[摘要]當(dāng)前階段，我國經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展，城市化建設(shè)水平也呈現(xiàn)出了逐步上漲的態(tài)勢(shì)。在此背景下，若想進(jìn)一步提升現(xiàn)代廠房的設(shè)計(jì)質(zhì)量，則需要設(shè)計(jì)人員從整體性角度出發(fā)，進(jìn)行綜合性考慮。針對(duì)在廠房設(shè)計(jì)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的各種問題，進(jìn)行逐個(gè)分析，從而建設(shè)出滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的工業(yè)廠房。相較于其他行業(yè)的廠房，工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)過程中還具備了一定的特殊性特征，需要設(shè)計(jì)人員引起高度重視。對(duì)此，如何更好的結(jié)合時(shí)代發(fā)展理念和規(guī)劃，設(shè)計(jì)出更加符合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)和要求的廠房便成為相關(guān)工作人員所關(guān)注的問題。為此，本篇文章在綜合了相關(guān)調(diào)查和研究之后完成，希望可以對(duì)設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生一定啟示。

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代工業(yè)；廠房建筑；設(shè)計(jì)思路；細(xì)節(jié)問題

1現(xiàn)代工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)理念分析

1.1現(xiàn)代工業(yè)廠房中的潔凈設(shè)計(jì)

從潔凈設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵角度進(jìn)行分析，其中最為重要的一點(diǎn)便是在生產(chǎn)活動(dòng)中不會(huì)產(chǎn)生任何污染物的一種概念。具體來看，則需要確保廠房在整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)利用的過程中，盡量做到零排放、零污染。在過去的很長一段時(shí)間中，因?yàn)檫^于追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，從而忽略了質(zhì)量的管控。國家層面相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人在認(rèn)識(shí)到這一問題之后，便提出了“綠色發(fā)展”、“可持續(xù)發(fā)展”的理念。而現(xiàn)代工業(yè)廠房建筑的潔凈設(shè)計(jì)理念便是此概念的具體落實(shí)和反映，這也是提升現(xiàn)代化建筑質(zhì)量的一項(xiàng)重要措施。在落實(shí)過程中，可以針對(duì)其中所出現(xiàn)的各種廢舊資源進(jìn)行回收和再利用。這種概念不僅在建筑行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，在社會(huì)各個(gè)產(chǎn)業(yè)中都有一定程度的體現(xiàn)。自二十世紀(jì)八十年代以來，我國市場化經(jīng)濟(jì)便得到了迅速發(fā)展。在此背景下，國家各方面的科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)都得到相應(yīng)的發(fā)展。而工業(yè)作為第二產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，更是在各項(xiàng)優(yōu)惠性政策的大力扶持下，所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)和取得的成就尤為明顯。但需要注意的是，對(duì)于任何事物的分析，既要看到其中的優(yōu)勢(shì)，也需要看到其不足。在工業(yè)發(fā)展中，表現(xiàn)最為突出的問題則是“三廢”問題。若想緩解該方面的問題，則需要相關(guān)工作人員加強(qiáng)清潔排放工作的重視度。在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的過程中，逐步降低各種污染物的排放，最終實(shí)現(xiàn)零排放的發(fā)展目標(biāo)。相應(yīng)地，這也是現(xiàn)代化工業(yè)廠房設(shè)計(jì)最為根本的目標(biāo)所在。與此同時(shí)，還需要考慮到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展理念的落實(shí)和應(yīng)用。從某種程度上進(jìn)行分析，該理念的運(yùn)用和設(shè)計(jì)，便是實(shí)現(xiàn)資源可再生的一項(xiàng)重要措施，也為工業(yè)排放零污染目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)指明了方向。

1.2現(xiàn)代工業(yè)廠房中的綠色設(shè)計(jì)

從綠色設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵角度進(jìn)行分析，這主要強(qiáng)調(diào)的是在現(xiàn)代化廠房設(shè)計(jì)和建造環(huán)節(jié)中，所利用的材料、實(shí)施的工藝以及各種設(shè)備都不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面作用和影響。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，還需要設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格貫徹落實(shí)該方面的理念，將其體現(xiàn)在廠房設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，各種科學(xué)技術(shù)也取得了相應(yīng)進(jìn)步。而在建筑行業(yè)中所出現(xiàn)的技術(shù)方面成就則是尤為突出，但需要注意的是，廠房設(shè)計(jì)所使用的新型技術(shù)需要充分滿足社會(huì)發(fā)展需求和該行業(yè)的發(fā)展需求，不可盲目使用新技術(shù)。綠色設(shè)計(jì)理念重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是環(huán)保方面的要求，使用最為合適的技術(shù)手段完成現(xiàn)代廠房的設(shè)計(jì)活動(dòng)，盡可能實(shí)現(xiàn)低消耗、高效率的發(fā)展目標(biāo)。同時(shí)，還需要踐行和落實(shí)以人為本的發(fā)展理念。有效融合社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)三方面的共同力量，使得綠色設(shè)計(jì)理念可以得到充分落實(shí)。在綠色設(shè)計(jì)理念落實(shí)的過程中，不僅需要將其踐行在材料、設(shè)備各個(gè)方面，在工藝的選擇和使用過程中，也需要盡可能體現(xiàn)。當(dāng)開展現(xiàn)代化工業(yè)廠房建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該從建筑本身特點(diǎn)和實(shí)際情況角度出發(fā)，降低“三廢”成本的使用，研發(fā)出一條適合工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的綠色生產(chǎn)模式。

1.3現(xiàn)代廠房設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

在當(dāng)代社會(huì)快速發(fā)展的過程中，“環(huán)保”理念不僅得到了國家領(lǐng)導(dǎo)人的重點(diǎn)關(guān)注和強(qiáng)調(diào)，在整個(gè)社會(huì)層面，也引起了高度重視。也就是說，“環(huán)保理念”、“可持續(xù)發(fā)展”的理念已經(jīng)深入到人民心中，并且逐步成為一種社會(huì)共識(shí)。針對(duì)該方面特點(diǎn)來看，則需要設(shè)計(jì)人員在開展現(xiàn)代工業(yè)廠房設(shè)計(jì)活動(dòng)中，有效結(jié)合和融入節(jié)能設(shè)計(jì)的理念。具體來看，這種理念主要包含了廠房建設(shè)過程中和應(yīng)用中的低能耗兩個(gè)方面的內(nèi)容。在實(shí)踐活動(dòng)中，設(shè)計(jì)人員還可以借助于太陽能、風(fēng)能以及其他各種清潔型、自然型能源的優(yōu)勢(shì)。如果有條件的話，還可以對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展目標(biāo)。

1.4現(xiàn)代工業(yè)廠房中的人性化的設(shè)計(jì)思路

對(duì)于社會(huì)上許多人而言，只要提到工業(yè)廠房建筑的理念，便會(huì)在其腦海中迅速勾勒和形成一個(gè)廠房的大致影像。綜合對(duì)該概念的整體結(jié)構(gòu)來看，其主要包含了以下幾個(gè)方面的特征。開窗的面積較大，整個(gè)建筑的橫跨面較大，所涉及的空間范圍較廣。如果將工業(yè)建筑和其他的居民建筑進(jìn)行比較分析，可以發(fā)現(xiàn)二者之間存在著極為明顯的區(qū)別。對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)中的人而言，其長期處于一種快節(jié)奏、長時(shí)間、高強(qiáng)度的生活狀態(tài)中，從而缺乏了對(duì)外界事物的觀察。如果在現(xiàn)代化工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)活動(dòng)中，仍然利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，呈現(xiàn)出缺乏個(gè)性、空間尺度較大的特征，并不能夠滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，也未能夠使工人產(chǎn)生一種滿足感和歸屬感。對(duì)此，則需要對(duì)現(xiàn)代工業(yè)廠房建筑進(jìn)行改進(jìn)。將人性化關(guān)懷的理念運(yùn)用到其中，為工作人員創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境，減輕人們?nèi)粘９ぷ髦械钠冢龠M(jìn)身心健康發(fā)展。

2工業(yè)生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)要求

2.1經(jīng)濟(jì)性要求

伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)性要求不僅在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中得到了廣泛應(yīng)用，而在現(xiàn)代化工業(yè)廠房的建筑設(shè)計(jì)活動(dòng)中，也成為了其中一項(xiàng)重要的原則。若想實(shí)現(xiàn)該方面的目標(biāo)，則需要在滿足自身發(fā)展需求的基礎(chǔ)之上，嚴(yán)格控制施工成本。盡可能降低建設(shè)活動(dòng)中的成本支出，確保廠房設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)之上減少不必要施工面積的投入，從而達(dá)到提升生產(chǎn)效率的目標(biāo)。同時(shí)，還可以有效結(jié)合廠房合并的方式，進(jìn)一步減少建筑面積，逐步提升設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2安全性要求

不管是在民用建筑生產(chǎn)活動(dòng)中，還是工業(yè)化廠房設(shè)計(jì)的過程中，都應(yīng)該嚴(yán)格貫徹落實(shí)安全性原則的要求。對(duì)于工業(yè)廠房而言，其中聚集著大量工作人員，并且包含了諸多較為危險(xiǎn)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。若想促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的有序開展，必須從整體性角度出發(fā)，滿足結(jié)構(gòu)整體安全性方面的要求。具體來看，其中最為重要的便是防火、防電、防水三方面的工作，需要設(shè)計(jì)人員引起高度重視。

2.3生態(tài)性要求

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)深刻變革的過程中，現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展類型也出現(xiàn)了較為明顯的變化。當(dāng)開展廠房設(shè)計(jì)活動(dòng)中，則需要將生態(tài)性原則進(jìn)行具體體現(xiàn)。一般而言，該理念的體現(xiàn)主要表現(xiàn)在生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的相互融合中。當(dāng)開展廠房選址活動(dòng)中，應(yīng)該考慮到周圍產(chǎn)業(yè)和環(huán)境的影響。盡可能和相關(guān)產(chǎn)業(yè)臨近，從其影響來看，這種方式的有效落實(shí)，既可以在最大程度上使用各種資源，也可以方便廢品的回收和處理工作，真正將可持續(xù)發(fā)展的理念落實(shí)到行動(dòng)中。

3現(xiàn)代工業(yè)廠房建設(shè)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)問題

3.1輕鋼結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計(jì)

從鋼鐵結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來看，導(dǎo)熱性強(qiáng)便是最為明顯的特征。對(duì)于輕鋼而言，也具備了相似的特點(diǎn)。在完成本篇文章之前，筆者針對(duì)市場上經(jīng)常使用的鋼鐵性能進(jìn)行了詳細(xì)化的調(diào)查和研究。綜合實(shí)踐結(jié)果來看，當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到50℃時(shí)，輕鋼便具備了較強(qiáng)的導(dǎo)熱性。但需要注意的是，如果其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度超過90℃甚至100℃左右，抗拉強(qiáng)度就會(huì)出現(xiàn)較為明顯的變動(dòng)，其可塑性也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，從而對(duì)正常的生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的影響。如果熱溫度達(dá)到了250℃左右，輕鋼材結(jié)構(gòu)的抗拉性能會(huì)呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢(shì)。與此同時(shí)，其結(jié)構(gòu)的可塑性則是呈現(xiàn)出了一種下降的態(tài)勢(shì)。而如果輕鋼結(jié)構(gòu)的溫度達(dá)到了500℃時(shí)，該材料便會(huì)呈現(xiàn)出劇烈崩塌的現(xiàn)象。針對(duì)該方面特點(diǎn)來看，當(dāng)開展廠房設(shè)計(jì)活動(dòng)中，則需要設(shè)計(jì)人員針對(duì)鋼材的溫度進(jìn)行合理化控制。一般而言，如果發(fā)現(xiàn)外界環(huán)境達(dá)到了150℃時(shí)，則應(yīng)該對(duì)鋼材結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的隔熱和防火設(shè)計(jì)工作。結(jié)合施工現(xiàn)場的條件，利用一些保護(hù)措施達(dá)到保護(hù)輕鋼結(jié)構(gòu)外圍的目標(biāo)。

3.2排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

當(dāng)開展排水管道設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，膠黏連接便是現(xiàn)階段生產(chǎn)活動(dòng)中運(yùn)用最為廣泛的一種連接方式。該部分的工作，需要著重考慮到外界環(huán)境所產(chǎn)生的影響。當(dāng)外界環(huán)境較低，天氣較為寒冷時(shí)，很有可能出現(xiàn)排水管道結(jié)霜的現(xiàn)象，從而限制了整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的有序開展。針對(duì)此，則可以借助于變徑管的積極作用，將其設(shè)計(jì)在排水管道的出水口處。在具體的安裝活動(dòng)中，也需要做好充分的前期調(diào)查和準(zhǔn)備工作。如果發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在著較多的污水干管和進(jìn)管，也需要開展相應(yīng)的安裝工作。當(dāng)完成上述工作內(nèi)容之后，還需要進(jìn)行灌水試驗(yàn)工作。不管是廠房的給水系統(tǒng)還是排水系統(tǒng)，都應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的通水試驗(yàn)。從該措施的目的來看，主要是為了確保整體管道的暢通性，避免堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

結(jié)合當(dāng)前階段工業(yè)廠房中所使用的空調(diào)機(jī)組特征來看，其多是利用天然氣的方式。將外部的溫度傳輸?shù)綇S房中，應(yīng)用最為廣泛的通風(fēng)方式則是上松下排的模式。在采風(fēng)口的設(shè)計(jì)活動(dòng)中，應(yīng)該將其設(shè)置成為轉(zhuǎn)化型封口的形式。借助于手工調(diào)節(jié)的方式，完成風(fēng)量的輸送和角度的確認(rèn)工作。從該模式應(yīng)用所產(chǎn)生的影響來看，可以在最大程度上滿足人體的舒適度。針對(duì)該方面特點(diǎn)來看，還需要設(shè)計(jì)人員在開展采暖管道的安裝過程中，充分做好前期的準(zhǔn)備工作和各種配件的安排工作。當(dāng)完成安裝工作之后，應(yīng)該結(jié)合相關(guān)措施對(duì)于安裝效果進(jìn)行檢測(cè)。將檢測(cè)信息進(jìn)行詳細(xì)化記錄，如果在后期使用過程中出現(xiàn)了各種問題，都可以對(duì)其進(jìn)行及時(shí)、有效地解決，為維修工作的順利開展創(chuàng)造良好條件。

3.4消防栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在消防栓設(shè)計(jì)活動(dòng)中，應(yīng)用最為廣泛的材料便是鍍鋅鋼管材料。在具體的連接活動(dòng)時(shí)，主要利用了卡箍的方式。具體來看，在開展正式的安裝工作之前，需要結(jié)合工作過程中所可能出現(xiàn)的各種問題，進(jìn)行充分的準(zhǔn)備和預(yù)防。其次，針對(duì)干管、立管以及消防系統(tǒng)等進(jìn)行相應(yīng)的安裝。當(dāng)完成上述操作之后，則可以結(jié)合前期準(zhǔn)備活動(dòng)中設(shè)計(jì)的沖洗方案，進(jìn)行統(tǒng)一化沖洗。最后，進(jìn)行通水的調(diào)試工作。

3.5屋面支撐系統(tǒng)及屋面設(shè)計(jì)

當(dāng)開展屋面支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員著重考慮到廠房的跨度、高度、屋蓋結(jié)構(gòu)形態(tài)等各方面因素所產(chǎn)生的影響。結(jié)合對(duì)一些廠房設(shè)計(jì)的案例研究可以發(fā)現(xiàn)：不管是在有擦系統(tǒng)還是在無擦系統(tǒng)的屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng)中，都需要借助于垂直支撐的方式，完成該部分的設(shè)計(jì)工作。針對(duì)無擦系統(tǒng)而言，其還有效結(jié)合了屋架焊接作用的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)上弦結(jié)構(gòu)的支撐和穩(wěn)定作用。但需要注意的是，受到施工條件、現(xiàn)場技術(shù)等條件的影響，不管是在哪種系統(tǒng)中，都應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的上弦橫向支撐系統(tǒng)，從而達(dá)到穩(wěn)固的作用。現(xiàn)階段所通用的上鋼結(jié)構(gòu)屋面主要有兩種做法，一種是復(fù)合柔性屋面，另一種則是剛性屋面。兩種屋面的使用場景不同，所能夠產(chǎn)生的效果也會(huì)有一定的差異。這些問題和相關(guān)性因素都是設(shè)計(jì)人員在具體工作中重點(diǎn)考慮到的問題，從而逐步提升設(shè)計(jì)質(zhì)量和廠房的建設(shè)質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計(jì)方法主要是搭接式側(cè)向連接設(shè)計(jì)，搭接式側(cè)向連接分為有密槽和無密封膠槽兩類。

3.6內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工業(yè)廠房的利用率受到多重因素的影響，不僅需要設(shè)計(jì)人員充分做好前期的準(zhǔn)備工作，還需要在具體的實(shí)踐和操作過程中，針對(duì)各種問題進(jìn)行及時(shí)優(yōu)化和調(diào)整。在此過程中，還包含一些和廠房自身結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝等相關(guān)性的內(nèi)容。綜合研究可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)前階段應(yīng)用最廣泛的工業(yè)廠房內(nèi)部空間構(gòu)造模式主要有以下幾種類型。3.6.1單跨廠房。單跨廠房應(yīng)用最為廣泛的場景便是常規(guī)性的磚混結(jié)構(gòu)。具體應(yīng)用活動(dòng)中，多是會(huì)利用到長方形空間形式的作用，對(duì)于廠房的兩排柱進(jìn)行縱向上的延伸。從這種模式應(yīng)用的特點(diǎn)來看，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為簡單，并且對(duì)于施工人員的綜合素質(zhì)要求較低，可以在各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用。針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中所利用到的各種大型設(shè)備，也可以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在采光和通風(fēng)方面，則可以利用天窗的方式來達(dá)到目的。其使用能力較強(qiáng)，可以為各種類型工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。3.6.2單元空間廠房。從單元空間廠房產(chǎn)生的條件和特點(diǎn)來看，其充分融合了其他各種廠房的優(yōu)勢(shì)。在外部形狀方面，更側(cè)重于方形柱狀的結(jié)構(gòu)。在其具體運(yùn)用的過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了一個(gè)較為獨(dú)立性的空間，并且具備了工業(yè)廠房所具備的所有功能。就該方面特點(diǎn)來看，此類廠房在應(yīng)用的過程中具備了較強(qiáng)的統(tǒng)一性能。彼此之間既相互連結(jié)、又相互獨(dú)立，在視覺方面，也具備了較為明顯的優(yōu)勢(shì)性。3.6.3框架結(jié)構(gòu)廠房。框架結(jié)構(gòu)廠房在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中也具備了較為廣泛的應(yīng)用途徑，借助于梁、柱、樓板等各種結(jié)構(gòu)的支撐性作用，形成一個(gè)較為完整的受力體系。在延展性和剛度的均勻性方面，也具備了較為明顯的優(yōu)勢(shì)。

4結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，現(xiàn)代工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)技術(shù)也呈現(xiàn)出了日趨成熟的態(tài)勢(shì)。在今后的設(shè)計(jì)過程中，需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的理念，將可持續(xù)性發(fā)展、綠色發(fā)展的理念進(jìn)行具體融入，對(duì)于今后的各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)可以產(chǎn)生積極作用。同時(shí)，還需要站在宏觀角度上進(jìn)行綜合性考慮。充分利用各項(xiàng)資源，減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。

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作者:呼延宇 單位:中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院有限公司