工業(yè)廠房建筑結構設計優(yōu)化探究

莫云子

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津300074）

1 引言

工業(yè)廠房建筑結構設計包含多個學科的理論內容，設計內容、設計環(huán)節(jié)具有一定的復雜性，設計人員需要總結更多的建筑結構設計經(jīng)驗，引進現(xiàn)代化設計理念，針對傳統(tǒng)的工業(yè)廠房結構設計方式予以優(yōu)化、創(chuàng)新，嚴格按照設計原則進行，確保建筑材料選擇、結構布局的合理性，還需要注重各項設計優(yōu)化工作，尤其要注重鋼結構設計，從抗震設計、防火設計等方面確保工業(yè)廠房建筑結構的安全性和穩(wěn)定性，提升工業(yè)廠房的整體質量。

2 工業(yè)廠房建筑結構設計優(yōu)化概述

工業(yè)廠房建筑結構設計優(yōu)化與工程建筑設計質量水平息息相關，在工業(yè)廠房建筑工程項目建設中發(fā)揮著十分重要的作用，設計人員需要從概念設計、視覺設計兩方面進行優(yōu)化、處理[1]。在概念設計中，設計人員需要將現(xiàn)有的結構布局作為基礎，根據(jù)自身的專業(yè)知識、工作經(jīng)驗，嚴格按照規(guī)范設計規(guī)模，根據(jù)相關標準要求進行判斷，針對概念設計工作進行優(yōu)化、升級和處理。為了滿足工業(yè)廠房結構工藝的實際需求，設計人員需要充分考慮結構特點、周邊實際情況、投資資源、材料供應、制作過程等各項因素，為設計優(yōu)化工作的有效進行提供支持。在視覺設計優(yōu)化中，設計人員需要將各種建筑工程設計構造作為基礎，根據(jù)實際需求設計多元化方案，并做好評估和判斷工作，以此選擇可行性設計方案。

3 工業(yè)廠房建筑結構設計存在的問題——以鋼結構廠房為例

3.1 不注重整體布局

在工業(yè)廠房實際設計過程中，設計人員需要注重整體布局，全面考慮各項設計方案。鋼結構廠房是現(xiàn)代生產的重要場所，也是生產企業(yè)布局的關鍵，設計人員需要充分考慮廠房的實際要求和特點，如面積、氣候等，確保廠房和企業(yè)其他建筑的協(xié)調存在。但是，很多設計人員無法全面考慮工業(yè)廠房設計，導致工業(yè)廠房和其他建筑位置出現(xiàn)一定的矛盾，如工業(yè)廠房和居住區(qū)域距離比較近，廠房會產生很多噪聲、有害氣體，直接影響著周邊居民的身體健康和工作效率。

3.2 精確度不夠

在鋼結構設計中，荷載取值的準確性直接關系著鋼結構計算結果的準確性。但很多設計人員的工作態(tài)度不夠嚴謹，無法確保荷載取值的準確性，引發(fā)支撐物安裝位置不合理、墻體厚度不滿足要求等問題，很難確保鋼結構整體的穩(wěn)定性。

3.3 結構不合理

在工業(yè)廠房設計中，設計人員不注重成本控制問題，直接影響企業(yè)的綜合效益[2]。例如，鋼結構工業(yè)廠房設計缺乏一定的合理性，未按照設計要求安裝承重結構部位，極易造成資源浪費，會影響工業(yè)廠房的整體質量和安全性，嚴重的還需要拆除重建，增加返工次數(shù)及項目成本。

4 工業(yè)廠房建筑結構設計優(yōu)化要點分析

4.1 屋蓋支撐體系設計

屋蓋支撐體系設計涉及生產車間的高度、跨度、屋蓋架構方式、吊車設立、噸位等。一般屋蓋架構都需要設置縱向支撐，在廠房屋架距離20m 或內部設立大噸位吊車、大規(guī)模振動裝置，這時需要設立垂直方向支撐，合理地設置屋面坡度。

4.2 立面設計

在工業(yè)廠房立面設計過程中，設計人員需要從顏色分布、形狀設計、規(guī)模等方面，優(yōu)化廠房的外觀環(huán)境，還需要注重顏色搭配。例如，在入口位置選擇跳躍性顏色，確保入口的立體性和清晰性，這樣工作人員才能夠進入工作狀態(tài)。同時，設計人員可利用采光板裝飾廠房，還可以代替窗戶，避免破壞工業(yè)廠房的線條、整體性，突出現(xiàn)代化氣息。

4.3 防火設計

現(xiàn)階段，工業(yè)廠房普遍選擇鋼結構。鋼結構耐火性能相對薄弱，設計人員必須做好防火設計，可以在鋼結構表面刷涂防火涂料，提高鋼結構的耐火性能，避免鋼結構受高溫影響出現(xiàn)結構變形問題。另外，設計人員需要優(yōu)化平面布局，合理地進行分區(qū)，設置消防通道、隔離區(qū)以及疏散通道等。

4.4 抗震設計

在鋼結構工業(yè)廠房施工過程中，會出現(xiàn)很多問題，如鋼結構穩(wěn)定性無法滿足施工要求，影響工業(yè)廠房結構的穩(wěn)定性，在出現(xiàn)地震的情況下會出現(xiàn)廠房倒塌問題，威脅工業(yè)廠房的安全性。因此，設計人員需要深入分析地震帶來的影響，既要合理連接鋼構件，又要確保工業(yè)廠房的抗拉強度，做好節(jié)點設計工作，提高鋼結構廠房的抗震能力。

5 工業(yè)廠房建筑結構設計實例分析

某家紡公司鋼結構生產車間，其屬于單層門式鋼架結構，建筑總高度7m，凈高度6m，建筑總面積1 116m2，跨柱20m，柱距6m，屋面形式是雙向坡屋面，建筑設計基本風壓為0.3kN/m2，基本雪壓為0.35kN/m2，地面粗糙度類別為 B 類，基礎形式為獨立基礎，鋼架采用Q345 鋼。在廠房實際使用時使用功能沒有發(fā)生變更，未出現(xiàn)火災、使用荷載過大、結構大修等問題。

在鋼結構生產車間實際設計中，設計人員需要深入分析建筑設計的相關規(guī)定，并考慮各項影響因素，根據(jù)建筑設計要求進行設計優(yōu)化，設計出多元化的結構方案。設計人員以及委托企業(yè)進行共同探討，然后選取最為合適的廠房建筑結構方案。在這個過程中需要考慮廠房的功能性和經(jīng)濟效益[3]。除此之外，在結構設計過程中，還要利用現(xiàn)代化的計算軟件，保證廠房建筑結構設計的準確性，從細節(jié)上控制廠房建筑結構設計的合理性。

6 結語

綜上所述，在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中，很多工業(yè)企業(yè)建設規(guī)模在不斷擴大，并對工業(yè)設施提出了更加嚴格的要求，修建的工業(yè)廠房空間越來越大，嚴重影響著鋼結構工業(yè)廠房設計工作的有效進行。為了有效地解決這一問題，設計部門需要深入分析工業(yè)廠房設計問題，針對設計思路、設計技術進行優(yōu)化設計，促進工業(yè)廠房建造技術的快速發(fā)展。