浅谈工业厂房设计中需要考虑的因素

 心已盲      

由于工业厂房本身的工艺技术有所差异,所以它的造型设计就会遇到一定程度的重叠,而且工业厂房的外观形态也会表现出不一样的形式,基本上从一些比较具有特点的工业厂房的外观设计来看,就可以基本上推测出它属于什么类型的工厂!比如说一些锅炉房的建筑外观大多呈现出阶梯式的梯形建筑,而且侧面还附带有烟囱的设计,从外面一看就可以其次又出现的说火力发电厂的一些厂房和水泥厂房等,它们大都是在建筑物之中进行运输,它们的磨房以及砖窑等都组成了水泥厂建筑的主要特征,一些与火力发电厂局部相关的标志性建筑一眼就可以抛光到厂房内部的工作。


还有一些纺织类工厂也同样容易看出来,因为纺织类产品对于湿度和温度都具有很高的要求,而且对于阳光的直射性要保证严格的控制,从而来保证整个生产过程中可以具有比较连续的连续性,所以对于纺织类厂房的顶棚设计方面是非常特殊的,它们的顶棚大多呈现出一种锯齿状的整片式厂房。综上所述,要想对工业厂房的外观建筑进行完美的设计,需要根据多方面的原因进行综合性的考虑。



1、生产工艺特征


在工业厂房建筑外观设计的过程之中,建筑师们要全面考虑到所需生产工艺的特点,然后按照生产之中的差异化特点,在保证完整建筑群组合的基础上,要设计能够能够直接凸显出工业厂房特点的标志性建筑,要尽最大能力把这些特点形式与功能进行完美的结合并呈现给大众。这样看见了带有烟囱并且具有阶梯式的梯形建筑物,人们的第一反应就是这属于一个锅炉厂房;而看见一些曲面的塔状型建筑物,人们都会想到它可能是一个火力发电站。看见锯齿状的整片式厂房建筑,并且棚顶受到充分的光照,大家自然会联想到这可能是一个纺织厂等等。这些人们的想象都是因为这些工业厂房的生产工业特点所表现出来的!


2、厂房的建筑体型


简单来说,生产工艺的技术对于工业厂房的设计比较少,所以如果能保证技术条件和经济水平重叠,那么在工业厂房的外观设计之中就可以更加灵活的生气!尤其对于轻工业的厂房设计具有预期的表现:因为轻工业厂房设计的生产工艺要求比较低,所以在外观造型的设计时大多都可以根据一些民用的建筑外观处理方法进行,其中说一些软件工业园区的厂房设计,因为它们需要大量密集的工作,所以对于外部形态的干涉会很小,只要保证外观上正常的建筑艺术手段并确保表达其中的自由性,就会给整个工厂的外观设计展现出更好的效果。


3、工业厂房的平面布置


对于工业厂房的平面布置而言,工程师要保证某些功能结构以及体型不同的特殊厂房进行分开设置,然后在设置的过程之中要有一种渐进的思想来确保天际线呈现出一种均匀变化的规则性!但是如果出现工业厂房的平面布置受到一些外来特殊因素的限制,导致一些厂房本身大小必须进行组合且不能随意调整大小的情况时,工程师就要及时调整厂房门口的位置和外观颜色以及一些建筑材料的变化,这样进行线性的区别就可以改变工业厂房外观的不协调性。


4、工业厂房的建筑风格


对于一般的工业厂房所处的地区而言,它们都具有贯通的跨度而且自然条件以及地理条件都会存在矛盾的差异,这些差异化因素都会对工业厂房的外观建筑造成一定的影响。而那些属于一种类型的工业厂房在不同的气候条件之中,如果满足相应的生产工艺,它们的外观设计也会有所不同。例如说北方的一些工厂为了防止严寒,厂房必须必须设计较大且且体型同轴,而南方的工厂因为夏天较热,这就要保证厂房的通风情况和散热情况,设计就会出现更多松散且体型较小,因此工业厂房的外观设计风格一定要与当地的各种环境相适宜。


5、对于新生代结构,材料,处理方法的开发利用


如果大多数的工业厂房的外部构造都是相同的,那么人们长期的观看一定会有厌烦感并且会觉得枯燥无趣,而且伴随着现代生产工艺技术的不断发展,这些工业厂房的使用功能也一定不能满足当前的要求。所以近些年来的一些全新的工业建筑材料以及建筑结构和处理方法的不断更新,在极大的变化解决了工业厂房外观设计的限制。尤其是近几年钢铁结构建筑的崛起,钢结构的工业厂房为一些厂房建筑带来了全新的动力。


而对于这些钢铁结构的建筑工厂而言,其结构形式和过去的传统意义上的钢筋混凝土框,砌体等结构都有着不一样的方面。尤其是围护结构方面,现在大多采用必要的钢板材料而因此,这些新生代不用任何其他的压缩,预备房屋表面的保温材料和防水措施比起过去的设计也有了显着的进步,这样建筑物内部的结构自重大幅度降低且屋盖的组成结构也没有过去笨重。代的新型建筑结构体系不但从外观设计上增加了工业厂房的活力和生气,更提高了工业厂房内部内部的结构稳定和功能的组成。


优化工业厂房的设计需要考虑的几点


工业作为我国的国民经济支柱产业,工业厂房建筑架构的设计能否有效落实直接影响着工业厂房施工质量的高低,对工业生产的重要性不言而喻。值得重视的是工业厂房的建筑结构设计与一般的住宅或商业房屋建筑设计有所不同,需要建筑设计师结合厂房的实际情况进行设计,并且需要关注工业厂房的消防安全、抗震耐热能力、企业生产设备需求甚至节能减排等多方面的需求。


工业厂房建筑结构的设计应结合参与项目的设计人员的理论和经验,利用现代化的计算机软件设计出多元化的方案,然后通过设计人员与企业共同探讨选出最佳方案,确保厂房的质量安全。


现代厂房大致分为锯齿厂房、风道大梁排架结构厂房、双T板结构厂房、轻钢结构厂房和多层框架厂房等以上几类形式。不同的建筑结构类型适应不同的制造行业领域



1.消防隔热的设计


钢结构目前在工业厂房建筑结构中得到了广泛应用,它相对于混凝土结构具备强度高、塑性好等优势,但钢材导热性强,温度对于钢材的影响较大,100℃以上钢材抗拉强度会逐渐下降,可塑性会有所提升,达到250℃时可塑性也会降低,温度达到500℃钢材会直接断裂,因此钢材的防火、隔热能力相对于混凝土结构而言较差,使得钢结构的工业厂房安全隐患较大。


对于防火设计的优化首先应结合施工工艺图、生产类型、工业厂房对防火隔热的需求确定防火等级,设计时严格遵循国家防火规范,材料的选择也应符合质量与防火等级要求,并在钢材上涂抹防火涂料。防火设计时还应对工业厂房的平面布局设计进行优化,科学布置防火隔热设施、安全疏散通道以及消防楼梯等。对于隔热设计则应进行耐热保护,如冶金工业厂房中加热炉附近辐射范围内的钢材进行保护。



2.抗震设计


近些年来,我国地震等自然灾害频发,因此对于工业厂房建筑结构的防震设计应给予充分重视,从而确保工业厂房建筑结构的整体优化。


首先,工业厂房建筑结构设计人员应从全局考虑,结合工艺图明确工业厂房的质量要求,使得设计的结构合理。然后钢结构在厂房横向结构中的设计是钢结构工业厂房建筑结构设计中的最关键一环,需要综合考虑钢结构各配件的受力性能并根据横向结构的变化规律将各类负面影响控制到最低,充分发挥钢结构的作用。最后对于地震因素对于工业厂房的影响进行分析时,应充分考虑外部环境对厂房的影响,以钢结构工作的实质要求为依据选择结构框架,做好节点的设计工作,对于连接钢材构建的部分保证抗拉伸性和强度,进而提高工业厂房的抗震能力。



3.防腐设计


钢结构在自然环境下容易被氧化腐蚀,尤其是在潮湿的环境中,钢结构的氧化腐蚀程度更加严重,使得钢结构的受力发生应力集中问题,缩短钢结构的使用年限。当前为了防止钢材的腐蚀现象,我国主要采用防腐防锈涂料,使环境中的腐蚀因子与钢结构相隔离。在对钢结构进行防腐设计时,应充分考虑工业厂房的环境进行合理防腐设计,对于防腐防锈涂料的涂抹厚度,应结合钢材所处环境进行合理控制。


4.承重系统设计


首先根据厂房的高度、跨度、抗震等级、吊车吨位等综合信息进行布局。一般对于钢结构工业厂房屋盖结构需要设计为垂直支撑结构,但对于需要安放大型震感强烈的装置或特重级吊车的工业厂房,需要将屋盖支撑系统设计为纵向水平支撑结构。其次对支撑系统构件的内力情况进行科学设计,减少钢构件使用数量,缩短构件的截面。大型结构的屋面设计时需要利用三点和屋架焊接方式,以确保支撑能力。最后对于厂房的排水设计,应将屋面设计成具有坡度的结构,坡度控制在5°内。



5.立面设计


近年来建设单位对工业厂房的立面设计有了越来越高的要求。在进行工业厂房建筑结构设计优化时应在确保经济适用的前提下提高美感,如线条、规模以及色彩等。线条的横纵设计由工业厂房的立面高度决定,规模则由厂房的类型决定,如用于重工业生产的工业厂房规模较大,应在满足工艺的情况下再追求美观。此外,应在工业厂房的危险区域设计醒目的标志以提高生产人员的安全意识。


6.节能环保设计


在节能建筑得到广泛应用的今天,工业建筑的节能降越来越被人所重视,随着科技的发展,工业建筑的节能水平会越来越高。如德国现行的建筑节能规范EnEv2007,即采用专门的建筑节能计算软件,输入能耗和补充的可再生能源,对于建筑做统一统筹规划和记录,以达到智能节能控制的目的。但是这种方法,需要建立在累计足够的基础性参数以降低计算软件算法的误差,同时也要统一节能证书体系,达到统一的算法标准。这种智能节能算法方式在我国目前开始运用于住宅领域及少数的商业领域和大型互联网企业中,不过相信未来会得到普及,包括工业地产。



而对于实际工业厂房中的建筑照明、采暖、通风、空调和给排水系统,可以通过建筑设计的物理手法,合理设计自然采光域面、保温层和反光层的铺设、对流通风风道和水系统的循环二次利用等多样化的方式,实现现阶段的节能理念。

来源:建筑设计大师、集上好物

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