探析现代工业建筑的设计策略及要点

发表时间:2020/9/29   来源:《城镇建设》2020年第18期   作者:陈子川
[导读] 随着我国经济水平和科学技术的不断发展,原有的工业厂房建筑常常已经不能适用

         陈子川
         机械工业第四设计研究院有限公司上海分公司 上海 200433
         摘要:随着我国经济水平和科学技术的不断发展,原有的工业厂房建筑常常已经不能适用,特别是在我国城市规模不断扩张,城市人口不断增长的当前社会,面对工业规划的调整和工业生产流程与工艺的改革,越来越多的工业项目从原来的城市边缘变为城市的中心,不利于工业的生产和居民生活的要求,因此,近年来我国工业项目重新选址扩建、迁建已经成为重要的建筑工程内容之一。
         关键词:现代;工业建筑;设计;策略;要点

0  引言
         新中国成立后,我国进入了经济发展的快车道,工业化的发展需求带动了我国工业建筑工程的快速发展,特别是改革开放四十多年,在世界贸易一体化和工业技术迅速发展的时代背景下,我国工业化水平不断提高,可以说工业建筑的复杂程度已经发生了较大的发展,对工业建筑设计单位和设计工程师提出了越来越多的设计要求,不仅需要满足工业生产环境的配套需要,还需要在限定的占地面积范围内,对工业建筑布局和结构进行相应的优化调整。而且,部分建筑还需要进行模块化建设,完成部分工业建筑的施工就先投入生产,边施工边生产和高质量要求,对工业建筑的设计要点进行总结和分析,制定可行的设计策略,不断推进标准化和规范化设计。
1 工业建筑
         工业建筑,顾名思义就是以满足工业生产为核心任务的建筑工程,不同于普随着我国科学技术的快速发展,我国工业建筑发展迅速。通高等住宅建筑和公共建筑,工业建筑需要与其生产内容使用的机械设备和生产流程相配套和融合,需要为工业化生产营造一个匹配和适宜的生产环境,不仅需要满足坚固性和稳定性的要求,还需要满足空间的要求,需要考虑工业生产相关材料进出场、重要设备的维修检修和更换通道,需要满足当前的工业化生产需要,还需要预留部分发展扩建和拓展空间,因此工业建筑的设计具有较高的专业性和针对性,随着工业生产的工艺流程的不同而有不同的结构形式和特点。
2工业建筑设计现状
         (1)专业沟通不足。工业建筑设计过程中,根据需要分为各种专业设计,包括通风空调专业、结构建筑专业、装饰装修专业和工艺流程专业、给排水专业等等,各个专业设计需要总体布局进行各个专业的建筑空间使用和安全路由规划布置等,因此,在工业建筑设计过程中的各专业沟通协调的工作量十分巨大,一般通过各专业相互提出专业要求的模式进行沟通,但是,随着工业建筑的不断发展,规模和复杂程度日益提高,工业建筑工程的整体性、兼容性要求不断提高,造成各专业设计人员的沟通方式和沟通效率相对落后,常常由于沟通协调问题而造成设计重复和矛盾,例如,部分房间由于使用功能定位不清晰,在消防系统设计时,是采用水系统的喷淋灭火系统还是气体灭火系统存在争议,但是各自专业设计工程师默认为是本专业的设计内容,造成图纸中的部分房间灭火系统设计重复,而无力是在审图过程中还是在校图过程中,专业设计都没有问题,而合成总图中又不是关键审查要点,容易造成问题不易发现,到施工过程中,各分包单位各自施工又容易增加设备采购和安装成本,直到消防验收和检查过程中,才发现设计重复,而其中往往是水专业的设计进行取消,特别是工业建筑部分房间具有电气设备和机械设备的情况,常常需要采用气体灭火系统,这就造成了设计沟通不到位的设计问题,给建设项目带来较大的安全隐患和成本浪费,形成设计责任。(2)设计精度不足。

由于工业建筑设计不同于住宅和商业建筑,其功能随着生产环境和流程的增加而各不相同,需要进行深化和兼容设计的内容种类繁多且数量巨大,需要针对整个工业生产过程来开展规划设计和调试,需要做到建筑结构、承载力和机械设备的震动情况、基础和预留孔洞等方面的细节设计内容较多,各种管路、线路和设备仪表的安装精度和工作环境都有较高的要求,为了确保施工环境的精度要求,需要对工业建筑设计环节进行严格的精度和深度把控,确保各专业系统之间的衔接配合,不断提高设计精度。(3)特殊设备的设计要求不到位。工业建筑常常也包含人的工作和值班环境,因此相对于住宅和公共建筑而言,工业建筑既要满足人们的生活工作舒适性和安全性的环境需求,又要在温湿度和灯光噪音控制的同时,确保工业生产机械设备的洁净、温湿度和防尘等多方面的控制,需要做好各个不同环节之间的分区和合理调配,实现建筑环境的最优化配置的同时,降低能源消耗和空间占用,因此,需要对特种设备做好有针对性的特殊设计,例如锅炉设备、易燃易爆气体高压存储罐体等,特殊的设备对其配套建筑的要求也较为特殊,包括距离周边建筑的安全距离和温度敷设范围,以及工业建筑配套房间内的隔音、防火和防爆要求等。不仅需要满足相关的设计规范要求,还需要通过使用单位的功能验收和特种设备监督管理部门的相关检测要求,例如,液氧罐设备,不仅需要考虑设计的规范和具体工业生产的需求量,还需要考虑实际使用过程中的特点,例如通常使用专业液氧输送车进行灌装,而单车输送体积为五升,如果设计三升罐体,将造成单次灌装无法全部使用的问题,而行业使用时,由于液氧成本较低而输送成本较高,不满一车也按照整车进行收费,因此,需要进行相关设计的优化。对于可能发生火灾或者爆炸危险的物资存储特征设备,需要考虑泄压和通风的要求,一般不采用全封闭结构形式。
3 设计要点
         (1)基础。工业建筑离不开动力机械设备的配套,无论是原动力机械还是从动力机械,在动力传动过程中,需要稳定的基础环节,特别是大规模、大功率的动力设备安装,对设备基础的形式和承载力等多方面数据具有专业化的设计要求,特别是需要对基础所在位置的地质勘察资料进行详细的分析,更加机械设备的重量、功率和震动情况。(2)空间布置。工业建筑设计需要满足生产流程过程中的空间布局要求,需要将不同的功能房间进行黑了规划和设计,做好噪声的控制,做好生产和工作区域的分离设置,对危险区域要做好标志标线的设计,做好人员和物资的分离通道设置,既要满足实用性要求,也要对安全性和舒适性进行适当考虑。(3)采光通风。工业建筑内部生产过程中,常常伴随着部分对人体有害的气体物质挥发和产生,需要做好满足工业建筑内部设备所需要的洁净度和温度湿度控制的同时,做好通风专业的计算,防止污染气体在车间内部和厂区内扩散,影响从业人员的身体健康。随着机械设备的尺寸增加和吊装运输的要求,工业建筑内部常常具有高度超高和跨度超大的特点,为了保证施工的连续性,常常需要进行连续夜间生产,这就对工业建筑的采光照明系统提出了更高的设计要求,在满足使用的同时境地能源的消耗,做好采光结构布置设计优化。
4 结束语
         工业建筑设计是促进工业化进一步发展的重要保障,需要满足环境保护、生产流程功能和结构安全稳定等多方面的要求,为此,工业建筑设计人员需要不断改进设计策略,把握设计要点,提升设计水平。

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