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1、工业建筑结构优化设计的探讨摘要：随着城市化的不断进步与发展，建筑行业也紧跟繁荣的脚步，工业建筑逐步演变成为了城市建设中的一个十分重要的组成部分，其设计质量的好坏直接关系到整个城市的外在形象，与整个城市发展规划的合理性、可行性及其可持续发展性都有着十分密切的联系。本文中将对工业建筑结构的优化设计进行深入的探讨，以更好地促进工业建筑结构的发展，希望能有参考价值。 关键词：工业建筑；建筑结构；优化设计 中图分类号：S611 文献标识码： A 引言 随着社会经济的发展和时代的进步，城市化进程越来越快，人们对建筑行业的要求更高，而随着全球经济一体化的加深，西方国家的建筑工业化思想迅速流传到我国，并且很快
2、取代了原先分散的、低水平和低效率的建筑模式，建筑行业也进入了社会化大生产的阶段。而人们日益增长的物质文化需求，都在不同程度上对资源造成了一定的浪费，与现在提倡的可持续发展理念是背道而驰的。 1.工业建筑结构设计的理念 随着现代建筑整体品质的提高，工业建筑设计也发生了极大的变化。设计人员在进行工业厂房建筑设计时，不仅要考虑工业厂房建筑的实用性，还要考虑到工业厂房建筑的人性化、科技化、通用化等特点，建筑设计要在满足现代工业生产的基础上，满足现代建筑的形式美与艺术美的统一。设计人员在进行现代工业厂房设计时，越来越对节能、绿色、洁净等先进技术理念采取了多方面的措施，下面分别对这几种设计理念进行分析。
3、1.1节能设计理念 为满足现代工业的可持续发展需求，设计人员在进行现代工业厂房建筑设计时，要充分利用节能设计理念。在现代工业厂房建筑中，节能设计理念主要包括两方面，一是工业厂房建筑在运行过程中要尽量减少能源的消耗，二是在工业厂房建设过程中要尽量减少能源的消耗。为达到节能的效果，设计人员在进行工业厂房建筑设计时，可以通过自然采光、太阳能、自然通风等设计手段来减少电能的消耗。 绿色设计是指工业厂房建筑施工过程中使用的施工原材料、施工技术、能源等，不会对周围的环境造成破坏和污染，绿色设计主要体现出环保理念，设计人员在进行工业厂房建筑设计时，不能盲目的追求高科技，要根据实际情况采用合理的技术，设计出绿
4、色环保的工业厂房建筑。绿色设计要以提高资源利用率、节能省排为目的，钢结构体系就属于绿色建筑体系，钢材本身是一种高效能的材料，具有很高的再利用价值，并且不需要制模操作。 1.3洁净设计理念 洁净设计理念体现的是设计出一种没有污染的工业厂房建筑，也就是在建设和使用工业厂房建筑时，要尽量做到零废物排放。洁净设计是保证现代工业可持续发展的重要手段，洁净设计理念充分体现出资源的再生利用。 2.工业建筑结构优化设计 随着经济的飞速发展，日新月异的新工艺、新材料使工业建筑有了更多可能。持续性发展也对建筑的节能生态有了更多的要求。这都使得建筑师在工业建筑上有了更多的创造性，在工业设计上有了更多的设计灵感。现阶
5、段，我国的工业水平不断发展，各行各业的工业设备的生产能力不断提高，对工业建筑设计的要求越来越高。这就要求设计者对其他专业要有一定的了解，善于与其他专业沟通和配合，勇于挑战新课题，敢于承担高难度的结构设计，更好地配合工艺专业，设计出精品工程。 2.1钢结构与工艺设计的协调性 钢结构的工业厂房是为生产企业提供生产的重要地点，是生产中必不可少的重要部分。很多工业厂房的钢结构设计质量相对较差，主要体现在钢支架的分布不合理、墙体的规格参数不满足标准要求等。钢结构的厂房包括很多方面，设计者需要根据企业的使用需求来进行合理的结构选择，对于一些相对较大的结构需要采用合理的网架结构从而能够更好的减少建筑整体的压
6、力。另外，在结构的选择上也可以通过使用不同的材料来实现支撑结构，这也是降低厂房压力的重要措施。如无缝钢管有着很好的空截面，在进行输送流体时可用作管道；钢管和铆钢等相比，强度相对较弱，但是其质量相对较低，稳定性相对较好。所以，设计者在设计过程中，首先要考虑设计的工艺需求。对于整体的结构设计，在方案选择中就要广泛的选择，同时多了解工艺的布置，明确工艺使用的具体条件，从而能够减少施工中出现的不必要的问题。 2.2影响结构计算的因素多 结构设计的结构计算是一项重要的步骤，大多数的设计者都会采用计算结果来进行分析和评价，从而对结构设计的合理性进行判断。而影响结构计算的因素相对较多，其结果也直接关系着施工
7、工艺的荷载问题，对于整个结构设计来说有着非常重要的作用，因此就要全面的进行综合考虑，把影响结构计算的因素全面的考虑在内。 目前我国的厂房质量还有待提高，尤其表现在近年来因天气情况出现的暴雨暴雪而产生的厂房坍塌现象。所以，厂房结构的设计要更加注重其使用的安全性，尤其是要把这些外界的影响因素考虑在内，从而提高厂房的荷载值，这样才能够更好的提高厂房使用的安全性。另外，很多厂房的设计构件都能够达到使用的需求，但是很多问题都出现在节点上，在发生外界干扰时，这些节点很容易发生问题，不能够承担起高符合的作用，而厂房的梁柱中心线通常都是不重合的，这样对节点的压力也相对较大，从而使整体的性能受到影响，所以，对于
8、这些额外的影响因素应当格外的注意。 2.3厂房的设计 （1）工业厂房建筑形式和结构形式的优化选择 设计人员在确定工业厂房建筑的形式和结构形式时，要根据工业的生产工艺、生产操作时的空间、温度、湿度、防腐蚀和产品特性等的要求等因素进行综合考虑。设计人员要在保证工业厂房建筑生产使用功能的前提下，利用设计手法，创造良好的工业厂房生产内部以及外部空间环境。 在结构形式的选择上，单层厂房一般采用排架结构，多层厂房一般选用钢框架结构。排架结构可以实现大的跨度以及满足大的平面外变形要求。同时这样的结构形式也施工快，用料省，建筑构件占的使用面积少，留出更多的生产空间。 （2）工业厂房建筑内部功能优化设计 工业厂
9、房建筑功能可以分为生产设备区、辅助生产设备区、生产材料堆放区、产品堆放区、人行通道、交通通道、生产人员辅助用房和公用设备用房区域等。设计人员在进行设计过程中要根据工艺流线使场地布置以及建筑布置是使人、车、货流线合理科学，尽量使流线最短，占用的面积最少，洁净和污染的区域要分开，用电负荷大的设备集中布置，洁净要求高的房间就近布置等合理的安排各个功能区的位置。这样不仅能为工业厂房管理提供方便，还能使公用站房尽量集中布置，节省用地和减少不必要的资金投入。 （3）工业厂房建筑技术优化设计 工业厂房建筑技术设计更偏重工业化的成熟技术产品。尽量减少在现场施工时用的材料和时间，这样既保证了工程质量也缩短了工期
10、。比如外围护采用压型彩钢板、彩钢夹芯板等工业化程度高的产品。在建筑围护结构设计过程中，还要考虑防火、经济性、耐久性、后期维护方便等问题，从而为工业生产创建一个安全、可靠、稳定的环境。在大面积地坪设计中，要特别考虑设备及堆载的重量对于地面强度的要求。一般会在地基处理中采用桩基或者换土等处理办法，减少荷载造成的不均匀沉降。也会在垫层配筋、设置伸缩缝或后浇带、面 层采用局部抗裂钢筋等措施，避免地面不规则裂缝。 （4）工业厂房结构防火优化设计 钢结构的厂房在防火的能力方面相对较差，刚才在受热的过程中，其抗拉的强度会逐渐降低，从而出现变形的现象。而在温度过高时，刚才的强度就会随着温度的变化而逐渐的软化，
11、从而失去了其应有的作用，导致厂房发生坍塌。所以，我们一方面要意识到钢结构厂房防火能力差的特点，同时还要明确钢结构的耐火要求。我国在钢结构厂房设计中也有了明确的规范，要求设计人员在进行设计的过程中严格按照防火保护的方案来对钢结构进行保护，这样才能更好的提高厂房的使用质量。当前，钢结构的厂房通常都会在钢结构材料中加入防火的涂料，作为防火的保护措施，在发生火灾时，这些涂料能够为钢结构提供一层隔热膜，从而加强钢结构的抗热能力，也能够更好的满足国家的相关规范要求。 结语 当前，我国的工业经济发展迅速，工业用的基础设施完备，并且有着独立自主建设的能力。很多工业建筑都在朝着高质量、高水平技术的方向发展，从而能够更好的适应我国工业经济发展的需求。
工业建筑结构优化设计的探讨
