工業廠房建筑結構設計優化探究

田磊

【摘要】隨著我國工業化進程的加快，越來越多的工業企業生產規模逐步擴大，在這些工業企業不斷發展的過程中，為滿足自身的業務需求，往往要進行專門的工業廠房建設。廠房有其特殊的結構設計要求，在建筑結構設計的過程中，不僅要遵守建筑結構的相關標準，還要從工業廠房的實際功能出發，使廠房在工業生產中很好的為生產服務。基于此，本文詳細探析了工業廠房建筑結構設計的優化策略，對提升工業廠房自身的性能和對主體工藝的適應性都具有重要的意義。

【關鍵詞】工業廠房;建筑結構設計;優化策略

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.030

隨著我國經濟發展水平的提升，工業廠房的建設規模逐步擴大，為滿足工業生產需求，在工業廠房內安全的從事各種生產活動，國家對各類工業廠房都設置了非常嚴格的結構設計標準。因為工業廠房與普通的建筑相比，其使用功能有著一定的不同，工業生產活動使得工業廠房的結構設計有更高的要求。因此，工業廠房建筑結構設計中，應該嚴格遵守相應的設計原則，重點關注結構材料選擇、空間布局、結構布置等，使工業廠房的結構設計目標得以很好的實現，發揮其在工業生產中的經濟和社會效益。

1、工業廠房結構設計中要關注的問題

1.1生產工藝和結構布置需要協調

近年來，隨著我國與世界在工業領域的交流日漸增多，我國的工業發展理念發生了明顯的變化，尤其是很多大型工業企業為滿足其生產需求及人力成本的控制，都建設了自動化、電氣化的新型工業廠房。工業廠房建設中應加強現代化理念的融入，尤其是在工業廠房的建筑結構設計中，更是要從綜合性的角度出發，不斷對各個結構的細節性內容加以優化和調整。結構設計與工藝設計存在著相互促進和制約的關系，正是因為二者的這種關系，使得在工業廠房結構設計中，應充分處理好二者的協調性，只有這樣，才能夠提升工業廠房的結構設計質量[1]。對工業廠房這類比較特殊的建筑而言，在正式的設計作業開始之前，專業人員就應該從廠房的工藝要求出發，將工藝設計方面的因素融入到結構設計中去，廠房的設計全過程都要圍繞實現工藝的設計意圖及實現建筑結構本身的使用功能。

1.2結構計算問題

工業廠房的結構設計中，要達到結構設計的標準和優化的目標，要做好相應的結構計算，只有保障了計算的準確性，才能在保證結構安全的前提下做出好的設計。在開展各種結構計算工作時，一般會借助專門的計算軟件來完成，軟件的應用對結構整體的計算效率提高的非常快。相應的結構設計人員在獲得了結構計算結果以后，可以開展更為有效的結構設計與優化，用計算結果來輔助結構設計與優化任務。對工業廠房結構設計而言，往往可以提出多種的設計方案，結構設計的過程中，專業人員可以對多種結構設計方案的經濟性、技術性、功能性、安全性進行對比，最終選擇一種最優的方案。

2、工業廠房建筑結構設計優化策略

2.1材料選擇

材料的選擇應本著以項目為中心的原則，這就要求設計人員要與建設方多溝通，選擇材料要根據項目的自身情況因地制宜。比如業主要求建設工期短的項目要首選鋼結構形式，鋼結構可以在施工基礎的同時在工廠進行鋼結構的制作，基礎完工后鋼結構到場安裝則會節省很多的時間。另外要本著夠用的原則，不要因為結構計算的不夠精確盲目選擇高強度鋼材，高標號的混凝土，造成工程成本的增加。

2.2防火設計優化

因為工業廠房內所存儲的工業產品或者原料很多都是易燃物，再加上防火設計本身就是建筑的設計重點，所以應該加強對工業廠房的防火設計與優化，通過提升建筑的防火性能，來降低工業廠房內火災事故的出現幾率，減小火災損失。設計人員在火災設計與優化中，尤其要關注建筑結構的耐火特性，通過先進的防火設計理念，來提升建筑防火的能力 [2]。當前的工業廠房大多數是鋼結構，通過鋼結構表面的防火涂料的涂刷，可以提升結構的防火等級，使得整個結構在高溫條件下在一定時間內不損壞。此外，平面布局的優化同樣可以實現防火優化，可以通過防火分區的優化使得消防通道、隔離區、疏散通道等分布都更為合理，在火災出現的時候可以實現快速的人員疏散，減少人員傷亡。

2.3抗震設計優化

地震災害的發生可能會使工業廠房出現結構破壞的問題，因為結構破壞所引起的人員傷亡和財產損失非常大，因此，在實際的結構設計優化中，同樣要注重抗震設計，通過抗震設計的優化來進一步提高結構的抗震性能。抗震設計過程中，首先要注重工業廠房的場址選擇，我國的地理位置比較特殊，一些地區處于地殼活動較為頻繁的地帶，這些地段的地震災害頻發，如果將工業廠房建設在這些區域，地震活動可能會引起結構方面的問題[3]。因此，在結構設計時，專業設計人員應該將整體結構與局部結構的穩定性充分協調和考慮好，注重結構的整體設計。工業廠房的布置要合理，在滿足工藝需求與建筑要求的前提下要注重結構平面的規則性和豎向的規則性。對于長度較長的結構要合理的設置防震縫，并在選擇結構方案時選擇抗震性能好的方案。

2.4防腐設計優化

由于生產的產品或者使用的原料往往具有腐蝕性，工業廠房在設計時要考慮構件防腐問題。首先設計人員應當對工藝流程有清楚的認識，并了解每個裝置或者設備的介質的腐蝕性，腐蝕性介質的酸堿的強度和濃度，以及腐蝕性介質的作用原理。因為生產裝置往往面積很大，并不是所有區域都需要進行防腐設計，要想做到設計時經濟合理，就需要積極配合工藝專業共同商討制定一個合理的防腐區域，做到盡量將腐蝕性設備集中布置，并用圍堰將其與其他區域隔開。只有對這些有了充分的了解才能夠在具體設計時選擇經濟合理的防腐材料，采用合理的措施，防止由于生產介質的腐蝕性作用影響建筑的耐久性，最大限度的幫助建設方節省投資。

結語：

工業廠房不同于一般的建筑，其在結構設計方面往往有著更為嚴格的標準和要求，為提升結構設計水平，專業設計人員需從綜合性的因素出發，在結構設計中不斷就的結構設計中的問題進行總結，使工業廠房設計的更合理，在使用周期內更好的為生產服務。

參考文獻：

[1]劉益明.工業廠房建筑結構設計優化的探究[J].智能城市，2019，005（013）：46-47.

[2]陳玲玲.工業廠房建筑結構設計優化的探究[J].山東工業技術，2018，000（019）：100.

[3]盛懋.工業廠房建筑結構設計優化的探究[J].城市建設理論研究：電子版，2016，6（008）：88.