浅析现代工业建筑设计方法

浅析现代工业建筑设计方法

牛玉涛 1 王 凯 2

1 山东省方圆经纬设计集团有限公司   250100

2 山东大卫国际建筑设计有限公司 250100

摘要：工业作为我国经济社会发展中的重要基石，不仅会对经济发展产生影响，同时也与广大人民的日常生活息息相关。为了实现行业的可持续发展，绿色设计理念在工业行业中的应用日益深入，但是由于应用时间比较短，有待完善之处还比较多。在行业的发展过程中，不仅要对行业自身的发展需求进行总结，同时也要不断提高生产工作的适应性。寻找可行性高的绿色工业建筑实现方法越来越成为主流趋势。文章将从讨论工业建筑的特点入手，针对问题找出绿色工业建筑的设计思路，并着重探索智能化的高科技手段对实现绿色工业建筑的影响。

关键词：现代；工业建筑；设计方法

中图分类号： TU71 文献标识码：A

引言

近几年，建设方对工业厂房建筑设计提出的要求不断提高，尤其是经济性方面的要求。为更好的适应市场基本要求，对设计人员而言， 需要在设计优化与精细化方面作出足够的努力。但不同工业厂房存在很大的差别，在实际工作中需要根据工程实际情况，采取适宜的优化设计方法，以此保证优化设计的针对性与有效性。

1绿色工业建筑

1.1发展绿色工业建筑的背景

目前，建筑能耗、工业能耗和交通运输能耗是我国能源消耗的三大部分。随着我国城镇化的快速发展，使我国新建建筑总面积高于所有发达国家的新建建筑面积总和，建筑能耗也呈现逐年上升的趋势。研究表明，如果按照我国当前的建筑工程发展速度，到 2050 年我国的建筑能耗将达到现在的3倍以上。由此可见，我国需要加大建筑节能的力度。工业建筑能耗和民用建筑能耗是建筑能耗的两大重要组成部分。我国每年建筑的总投资额中工业建筑与民用建筑之比为53:47，由此可见，工业建筑所占投资额超过了50%。但长期以来，由于缺乏具有约束力的法律法规，使人们在建造的时候忽视了工业建筑的能耗问题。研究表明，工业能耗占了我国每年能源消费近70%，而工业建筑能耗占到工业能耗的15% 以上。由此可见，减少工业建筑能耗刻不容缓。

1.2工业建筑能耗的特点

工业建筑能耗的特点有四个。①工业建筑服务的对象主体是工人和机器，厂房的设计依据主要是满足工艺生产流程，因此工业建筑的布局会受到生产工艺条件的限制。②生产线所需要的设备繁多，而设备的运输离不开运输和起重工具，因此在工业建筑中，围护结构所包围起来的空间比较大。③工业建筑的污染物太多，对于民用建筑来说，室内污染物主要来源于室内建筑材料释放出的甲醛等有机物质，而工业建筑由于生产流程的复杂，排放的废水、废气、废渣量较大，如果控制不当，这些污染物就会对人和环境造成极大伤害。④工业建筑内设备的散热量大，污染物多，导致工业建筑对室内通风量和换气次数的要求比较严格，因此采暖空调等的能耗量很大。

1.3 绿色工业建筑的发展要点

经过学者们的研究和设计师们的不断实践，在参考了绿色民用建筑的设计要点后，总结出了绿色工业建筑的发展要点。在规划阶段，应该本着优化设计，节约耕地的原则，组织好用地的交通流线，使设计能够方便工业建筑高效节能的运转。现阶段由于我国经济结构的发展，工业模式将从传统型过渡到集约型，因此围护结构的发展会影响建筑热负荷。除了围护结构外，由于工业建筑的大体量使得通风等也成为了工业建筑节能的关键一环。通常情况下，自然通风是工业建筑节能的首要选择，在自然通风无法满足设备运转的条件下，工业建筑也会选择使用节能型设备。最后，污染物的排放也是在设计工业建筑的时候需要考虑的问题。

2现代工业建筑设计方法

2.1设计环节

在工业建筑的节能设计工作中，要对全寿命周期的建筑能耗进行合理把握，在建设的过程中对相关的节能标准进行把握，针对建筑建设的实际需求制定完善的节能方案，同时采用一些新型节能技术产品，达到能耗控制的目的。外墙、外窗和屋顶的设计是其中的重点。以屋面设计工作来看，保温层厚度的控制是其中的关键，同时要选用科学的保温构造和保温材料，在建设过程中也要对建设成本进行控制。在设计环节要对建筑的内外部环境进行考虑，在民用建筑中，光照是施工的主要基础 ；在工业建筑中，要基于工艺设备的选址和布局进行把握。在设计工作中，也要对工业建筑周边地区的水文特点和自然环境等因素进行控制。智能化建筑节能是建筑行业发展的一种重要趋势，在工业建筑的建设中也是如此。智能化工业建筑相较之传统的工业建筑，能够为工作人员营造一个人性化工业建筑生产环境，包括智能化控制系统、智能化照明控制与管理系统、工业再生水检测与控制系统和给排水消防等，智能化工业建筑在我国正处于发展的关键阶段，但是其巨大的发展潜力毋庸置疑。

2.2消防排水的设计

对于工业建筑中诸如仓库等火灾安全事故产生阶段的消防用水重点区域，其消防的排水问题经常被忽视，消防水倘若不能及时排出，会增加存储物品的受损程度。一些具有吸水性的物品，一旦吸收大量水后，会造成荷载增加，严重的情况下会造成楼板坍塌等重大事故，所以相关区域需要重点开展消防排水系统的规划。工厂内的易燃液体储存罐和危险类别储存罐在火灾和安全事故发生时会发生泄漏，在进行灭火救援的过程中，需要消耗大量的消防水，这些排水通常含有有害物质，无法直接排入下水道，因此需要规划事故水池，对废水进行特殊处理，特别是要达到相关的排放标准。同时，诸如某些工业建筑中所设置的可燃液体储罐区，通常会设置有专项的防火堤，但是在其之外也需要设置专项的隔断阀，从而将初期污染的雨水以及没有受到污染的洁净雨水进行全面区分，分别排入到生产污水以及雨水系统当中。

2.3优化设计总结

在实际的优化设计过程中，为减少用钢量，在若干方面均采取了有效措施，比如，在切实满足规范要求的基础上，对柱、屋面构件都按照满应力形式进行设计；对绝大多数支撑构件，其长细比都采用规范提出的极限 ；对于国家标准图集提出的构件，在优化设计中进行适当修改，使断面减小并减薄，确保应力与刚度指标都能达到规范提出的极限；另外，对于柱的断面尺寸，和常规情况相比也有一定的变化。在结构设计达到精细化以后，能有效减少用钢量，并降低造价。通过对上述措施的应用，可能对未来厂房设计修改及施工过程中的工艺布置带来一定约束作用。

2.4屋面设计

大部分工业建筑的屋面面积都比较大，此外，屋面设计工作同建筑的隔热系统也有着紧密联系。在屋面的节能设计工作中，首先就是选用合理的保温材料，不能使用吸水的保温材料，因为如果材料吸水，就可能会对其保温效果产生影响。此外，还要避免采用密度过大的材料，否则就会增加整个屋顶的负荷，对整个建筑物的稳定性产生负面影响。工业建筑可以多发展屋顶光伏板设计作为节能措施，主要是因为屋面较大，大部分建筑用地都处于开阔地段，鉴于这些因素，对该种结构进行利用能够有效提高屋面节能效率的效果。工业建筑的层数一般都比较少，以单层为主，同时室内的隔墙也比较少，这时对天然采光进行利用，能够减少照明能耗，同时也便于通风，减少通风能耗。

结束语

综上所述，工业建筑的节能与设计不仅是工业行业自身的发展需求，更是当前时代不断进步的表现。在工业建筑的设计工作中，设计人员要及时转变设计观念，从不同工艺的发展需求入手，充分利用多种节能设计方式，提高设计工作的整体质量 ；国家也要加大对工业建筑环保与节能设计工作的扶持力度，利用好相关的福利政策，为工业建筑的计工作创造有利条件。工业建筑的设计工作关乎建筑行业的未来发展与转型，让我们携起手来一起努力。

参考文献

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[2]方子宁.浅谈现代工业建筑的设计方法[J].建材技术与应用,2011(10):30-32.

[3]王志周.现代工业建筑设计的若干特点[J].工业建筑,1988(01):16-22.