浅析工业厂房建筑设计

浅析工业厂房建筑设计

龚璞

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，陕西西安710000

摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，工业厂房建设越来越多。工业建筑是经济社会发展的物质基础，随着我国城市化、工业化、信息化进程的加快，工业建筑发展得也越来越好。文章首先分析

关键词：工业厂房设计；生产工艺；结构形式；建筑形象；设计创新

引言

在工业建筑的发展过程中，加强对现代建筑理念的应用，能够有效提升工业建筑内外空间的使用价值及美观度，尤其是对于一些新型工业企业来说，工业建筑设计也是彰显企业文化的一个重要途径，能够体现大胆创新、锐意进取的企业精神，并满足办公、生产研发等多种使用需求。对此，需要相关人员加强设计调研，分析优化目前工业建筑设计中存在的问题，顺应时代潮流，创新工业建筑设计思路和手法，通过不断调整、合理提升设计效能，赋予工业建筑领域时代气息。

1工业厂房建筑设计原则

1.1结合生产工艺要求

工业厂房按生产功能用房主要分为生产厂房、辅助生产厂房和配套库房。不同产品的生产车间自然有着不同的生产工艺，在工业厂房设计流程中，通常由工艺设计人员先绘制好工艺流程平面图，而后建筑设计师根据此图要求进行建筑的平面布置、立面、剖面设计。在进行建筑设计时一定要将产品生产流程融入设计中，这是非常重要的一个环节，也是工业建筑设计与民用建筑设计的不同之处。可以说，生产工艺基本决定了工业厂房的平面布局。

1.2健康、舒适的设计原则

在进行绿色建筑的设计工作时，必须遵循“健康、舒适”的设计原则，这样才能有效地保障建筑的实用性，为人们提供一个健康、舒适的生活以及工作环境。建筑施工企业在实施工程项目时，应以相关用户体验为重点，以满足其需要。

1.3创新理念

创新理念也是现代建筑设计理念中的重要内涵之一。在时代的变迁中，在社会经济发展的引领下，科技发展日新月异，产业也在不断升级创新。这就要求作为为产业发展提供场所的工业建筑，不能只具备服务于生产的功能，还要在保障其基本功能的基础上，通过各种创新性元素，体现建筑设计的现代化与科技化。创新理念是基于目前建筑设计行业的发展，比如智慧照明水循环利用数字化等内容对建筑设计内涵的重新界定，在满足生产和生活的前提下，以可持续发展的特点融合到社会经济发展过程中，使工业建筑更好地服务社会、服务企业。

1.3塑造良好建筑形象

工业厂房属于生产类型建筑，其建筑形象受工艺流程、结构材料、施工条件等诸多因素的制约，往往被认为可让设计师发挥的余地小。而随着近年来工业的快速发展，工艺的革新以及建筑材料的更新使得工业厂房的体型处理愈加灵活多变，尤其钢结构厂房外围护结构采用的是压型钢板而非传统砖墙，使得厂房造型可以更加轻盈。在设计工业建筑群体的形象时，为保证参观使用者良好的空间感受应尽量采用循序渐进的布置原则。建筑造型首先遵循生产工艺的要求，工艺要求抬高的地方就高些，要求降低的地方就矮些，同时结合厂区的物流动线形成错落有致的建筑群体形象。此外还应考虑气候条件的影响，若厂区位于寒冷气候区，为了防寒节能厂区宜采用集中紧凑式布局；若厂区位于炎热气候区，建筑群体宜采取错列式布局以获得良好的通风效果。

2工业厂房建筑设计

2.1选择合理结构形式

工业厂房的结构形式主要分为混凝土框架结构厂房、钢结构厂房。其中，钢结构厂房根据吊车起吊重量的差别又分为轻钢结构厂房和重钢结构厂房。混凝土结构厂房与钢结构厂房两者在结构性能上差异较大。混凝土结构厂房主要材料为钢筋及混凝土，由于材料的稳定性强、耐久性好，混凝土结构厂房具备良好的整体性和优越的防火性能。但混凝土的自重大、抗裂性差，导致结构的抗震性能差。近年来，随着钢结构体系的大力推广以及其自身的结构优势，在大跨度厂房中越来越多地选用钢结构体系。与传统的砌体结构相比，钢结构体系质量轻且截面小，具有良好的塑性和韧性，能够更好地适应振动荷载。钢结构体系施工周期短，所有构件均在工厂预制加工完成后送至现场搭建拼装，通常来说，一座10000m2的单层大跨度厂房只需40d便可组建完成。此外，钢结构的施工方式主要是干式施工，能有效避免混凝土湿式施工所带来的环境污染，大大减少砂、石、灰用量的同时，也减轻了对不可再生资源的破坏。任何结构都会有优点和缺点，钢结构也不例外。由于钢材耐热不耐火、潮湿环境下易腐蚀的缺点，常常需要在钢构件外侧涂刷防腐、防火涂料，但这种涂装防护也并非一劳永逸，隔一段年限便要翻新，因而其维护成本偏高。综上所述，合理的结构选型是工业厂房设计的重中之重。在工业厂房的结构选择时，要结合项目的具体要求选择最佳的厂房结构形式。如：工期要求紧的单层轻型工业厂房可优先选用轻钢门式刚架结构；抗震要求高的多层工业厂房可优先选用混凝土框架结构。

2.2建筑造型设计

整个厂区的建筑物在设计中遵循“适用、安全、经济、美观”的设计原则，力求在满足工艺生产要求的前提下，做到建筑外观及构造简洁明快美观现代。厂房造型处理方面，力求简洁大气，采用虚实对比，大尺度的设计手法体现工业建筑特有的外部特征，实墙面下部的点状窗与上部带形窗处理的有机结合使建筑本身对比强烈，远景上建筑体现的是一种整洁大气的现代化工业建筑形象，近处通过材料质感、色彩体现的是一种亲切宜人的韵律感。

2.3抗震构造措施

针对厂房的各个功能区，设计了相应的抗震构造措施，如加强墙体连接、设置抗震支撑、加大构件截面等，提高了厂房的抗震能力。在反应区、原料及混合区、燃烧区等关键区域，采用加劲板、加强梁等加强措施，提高区域抗震性能。具体来说，针对墙体连接，采用了钢筋混凝土墙板和型钢混凝土墙板，以提高墙体的连接强度和稳定性；针对抗震支撑，采用了屈曲约束支撑和摩擦摆支座等，以增强厂房结构的抗震稳定性；针对构件截面，采用了加大梁柱截面和增加钢筋等措施，以提高构件的承载能力和稳定性。

2.4绿色建筑结构设计

工业建筑的绿色节能设计还要对建筑结构进行优化，通过优化结构设计达到更好的节能效果。①采用先进的材料，增强房屋的抗冲击性能；②合理布置采光与通风装置；③选择合理结构体系，优化结构设计，在满足规范和计算要求的基础上尽量减少钢筋、混凝土等传统建筑材料的使用，减少对建筑物的破坏，使建筑物达到可持续发展的要求。在对整个建筑进行设计时应采用各种节能环保材质作为材料，同时还要考虑自身建筑结构及使用功能的综合需求，尽可能降低能源消耗。充分利用建筑中结构材料本身所具有的自然属性以及建筑所具有的特性达到节能效果，降低建筑能耗，符合环保相关要求。另外，在建筑工程中，给排水管道的施工非常重要，其施工质量直接影响着建筑物的使用效果和安全性。因此，必须对给排水管道施工现场进行有效地管理，以确保施工进度和质量。有效的管理包括对施工现场的规划、组织、协调、控制以及检查等方面的管理。此外，还需要对施工现场的安全、环保、技术等方面进行全面的考虑，并按照国家相关标准和规定进行操作，保证给排水管道施工现场的顺利进行。采暖系统要尽可能实现各空间内温度的独立调节,例如,当前的住宅建筑可实现以户为单位独立采暖,未来可朝着房间独立采暖而努力。

2.5优化空间

空间设计理念要尽量与工业生产对建筑内外空间使用功能的需求相适应，尽可能优化建筑外部环境，论证分析产业特性和细分产业领域，对适合的产业地块适当“提容提限”，通过增加建筑高度、减少建筑密度、集约用地，营造舒适宜人的工业园区环境，并强化园区与城市的联动性。新型产业园和其中的工业建筑空间注重研发与创新功能，应该保证工业建筑内部空间尽量满足生产人员对生产环境提出的各种要求，加强对自然环保、绿色健康等问题的考量，注重合理区分工业建筑内部的功能。例如，工业建筑内部的不同功能区域在无须用隔墙隔开时，为有效划分这些区域，以便于安装生产设备，顺利进行工艺流程，可以使用不同的地坪材料区分不同的功能区域，这样可以保证顺利生产、提高工业生产的安全性，还能进一步节约施工成本和节约资源。现代建筑设计理念下，通过优化空间，激发创新活力，打造宜居宜业的产业社区，以合理、生态、宜人的建筑内外部环境，增进企业人员的向心力与认同感，体现出良好的人文关怀特征。

结语

综上所述，随着我国经济的发展，对工业建筑的设计工作应根据国民经济发展水平相应提高和细化。基于性能的工业建筑设计方案能够有效地提高结构性能，保障生命安全和结构完整性。工业建筑是现代城市的重要组成部分，不但是工业生产所必不可少的，同时也是社会、城市正常运转所必需的。一个优秀的工业厂房作品在经济实用的基础上，应秉承以人为本的设计理念，同时还应加强绿色节能、低碳环保的应用。此外，BIM技术的介入为工业厂房提供全寿命周期设计服务，这对于提高设计效率和设计质量都大有裨益。

参考文献

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