现代工业厂房建筑设计的优化方案

现代工业厂房建筑设计的优化方案

赵迩阳

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摘要：我国现今已迈入工业生产大国，为了实现可持续发展的战略总目标，改善我国现阶段工业厂房绿色可持续的发展趋势，我国从煤化工等传统能源体系变革到新能源产业振兴和发展的过渡。并随着我国经济和技术的快速发展,工业厂房建筑设计技术水平也随之面临精益求精的变革。工业厂房的不断发展，让工业厂房设计也随之复杂。下面，文章就现代工业厂房建筑设计的优化方案展开论述。

关键词：工业厂房；建筑设计；优化方案

1工业厂房的特点

工业厂房的布局是以工艺流程为主要依据，工业厂区内的建筑布置以及单体建筑内部空间均要满足工艺要求。即工业厂房有以下特点：（1）生产工艺决定结构形式和平面布置：每一种工业产品的生产都有一定的生产工艺流程。为了保证产品质量和提高劳动生产率，建筑设计必须满足生产工艺要求。（2）内部空间大：工业厂房中的生产设备多，体积大，各部分生产联系密切，并有多种起重运输设备通行，建筑内部必须有较大的空间，结构设计存在抽柱大跨度情况。（3）生产设备荷载大：工业厂房内部一般均有数十吨的吊车，以及在屋面或楼面上布置设备，同时还要承受较大的振动荷载，对结构的振震控制提出了较高的要求。（4）需满足某些特殊要求：对于一些有特殊要求的工业厂房，对结构的裂缝、挠度以及振动控制都有特殊要求，如放置精密仪器的生产车间等[1]。

2工业厂房结构设计特点

随着我国工业经济的快速发展，工业厂房结构的设计迎来了新的发展时代。同时对结构设计师提出了更高的挑战。工业厂房相对民用建筑的结构设计而言，工业建筑结构设计有着复杂性、不规则性、设备繁多、荷载类型多样性的特点。针对不同工业产品，其生产工艺流程各不相同，为保证产品的顺利生产，装置厂房、库房必须满足生产工艺需求。因装置厂房内生产设备繁多，各设备需要一定的操作平台，设备之间通过工艺管道进行物质间的混合反应，结构设计时，要对工艺生产有一定的了解，特别是设备及管道的布置。不同的功能建筑及设备可能存在相应的现行规范要求，尽管工业厂房越来越倾向大型复杂化，只要结构设计师保持清晰的设计思路，合理的结构模型，精确细致的计算，有效的构造措施，这都是结构设计必不可少的因素；只要摸清了原理，明了了概念，抓住了每一个重要环节，可以使我们的设计少走弯路，使我们的设计成品更趋完善[4]。

3工业厂房建筑设计的优化方案

3.1采暖系统设计

通过分析现代工业厂房所使用的空间机组特征来看，通常采用天然气方式，将外部温度传输到厂房中。因此，在采风口设计中，要将其设计为转化型封口形式，利用人口手段进行控制，完成风量角度调整和输送工作。而传统机组配置方法通常采用大小搭配方式，且要提前准备两台机组，作为备用和切换使用，需占据机房较大面积。因此，工作人员可采用磁悬浮冷水机组和单台变频离心式冷水机组，保证其能在负荷环境下仍然高效运行，不能进行大小搭配使用，能有效优化空调水系统，减少机组占地面积。但值得注意的是，上述两种机组前期投资成本较高，在选择冷水机组时要进行全面考虑，综合考虑到机组运行能耗和投资数额，尽可能选择初期投资少、节能效果好的组合方式，如冷凝热回收真空燃气换水机组，其热效率超过102%。同时，科学采用热泵系统。空气源热泵机组具有无需冷却水、节能、冷热替换等特征，被广泛应用到条件复杂的区域，尤其是新型带热回收型热泵机组和板管蒸发式冷热水机组，其制冷效果较佳，经常出现在绿色建筑设计方面，但在应用空气源热泵系统时要注重除霜因素影响。而地源热泵系统是将水资源作为低位热源，给空调系统提供冷热源，但这种系统很容易受到各种外在因素影响，如后期施工质量、中间设计、前期勘探、监测环节。

3.2排水系统设计

在进行排水管道设计工作时，最常用胶黏连接方式，但值得注意的是，在采用该种方法进行排水管道施工时，要考虑到外界环境因素给连接效果带来的影响。当外界环境温度较低时，排水管道很容易出现结霜现象，给日常生产活动造成严重阻碍。针对该种情况，设计人员要积极应用变径管，将其安装在排水管道出水口，且做好前期准备工作和调查工作，一旦发现施工现场中存在大量污水进管和干管，要开展相关安装工作。当上述工作任务全部完成后，要开展灌水试验，无论是厂房排水系统还是给水系统，均要进行通水试验，从而保证整体管道的通畅性，避免出现堵塞问题[3]。

3.3屋面防水系统设计

在工程设计过程中，很多设计师会注重建筑物装修方面，而结构设计则在意基础设计和结构布局方面，导致很多防水设计只是根据当地区域环境进行设计，利用标准的防水图，更倾向于经验设计为主体。同时，由于防水资料不全面，导致其不仅在材料选择方面出现问题，还在工程审核方面存在问题，导致防水设计出现严重不合理现象，甚至很多建筑物出现渗漏问题。因此，在聘请工作人员进行厂房设计时，要注重工作人员专业能力，要聘请拥有丰富设计经验的人员来实施，严格遵循厂房自身特点，来确定厂房屋面做法和防水等级，从不同各方面来考虑到区域的自然条件、经济水平、防水材料情况等。并且要保持认真的态度，针对重要部位要设计详细图纸，选材要考虑到材料的耐久性，并在设计图纸中明确标注材料种类、性能等数据，还要通过准确计算来确定水落管的数量和直径。另外，在审核设计图纸时，要联合施工单位，针对厂房屋面排水坡度提出相关要求，重复检查防水涂层、防水卷材、隔离层厚度，一旦发现有处理错误，要及时上报给上级部门，经过设计人员优化后，才能正式投入使用，从设计方面提升屋面防水性能。

3.4厂房内部结构设计

工业厂房利用率很容易受到各种外在因素影响，设计人员不仅要做好前期准备工作，还要在日常操作中及时解决各种问题，如厂房生产工艺、自身结构等内容。经过专业分析发现，现代工业厂房内部空间构造模式类型趋于多样化：（1）单跨厂房。其作为目前应用范围最广的厂房内部空间结构类型，采用传统砖混结构为主，通过长方形空间作用，对厂房两排柱进行纵向延伸。分析该种模式特征，发现其内部结构非常简单，对施工人员专业素养要求较低，可广泛应用到各项生产活动中；（2）单元空间厂房。从单元空间厂房生产特征来看，集中不同厂房特征，整体结构为方柱型，在内部结构中形成独立空间，具备工业厂房所有功能；（3）框架结构厂房。其将楼板、梁、柱结构作为主要支撑结构，形成完整的受力体系，在提高厂房刚度、延展性等方面具有重要作用[4]。

结语

综上所述，工业厂房建筑设计要以厂房的实际需要为出发点，在满足工业生产活动的前提下力争实现优化设计。设计人员不仅要对厂房整体结构强度、安全、耐久性上进行综合考虑，还要最大限度地提高整个厂房的空间利用率，在整体布局上为工人创造一个舒适安全的工作环境。随着工业生产规模的不断发展壮大，设计人员将不断引进新的设计理念，大胆创新，充分利用现有的资源，减少资源浪费的情况发生，促进我国工业厂房建设今后的顺利发展。

参考文献

[1]呼延宇.现代工业厂房建筑设计思路及细节问题分析[J].居舍,2022(10):94-96.

[2]胡雪梅.探讨大型工业厂房建筑设计[J].建材与装饰,2019,No.576(15):135-136.

[3]一川雨歌.对现代工业厂房建筑设计探讨探究[J].化工管理,2017,No.464(30):38.

[4]吴斌.大型工业厂房建筑设计初探[J].江西建材,2017,No.211(10):41.