時間：2023-08-30 16:26:51
序論：在您撰寫工業式建筑設計時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
1.1柱網布置
因此剛架間距和跨度可根據工藝要求靈活確定，通過大量工程實例分析比較表明，剛架跨度采用15m～36mm，剛架間距采用6m～9m是比較經濟合理的，由于計算風荷載作用下門式剛架工業建筑維護結構構件時邊緣帶的風荷載體形系數普遍大于中間區風荷載體形系數，為了同一建筑內各柱距的屋面檁條和墻面檁條型號統一，兩端邊緣帶的剛架間距宜適當小于中間區的剛架間距。
1.2支撐體系
單層輕鋼結構工業建筑鋼排架側向剛度相對較弱，為了抵抗水平風荷載、吊車剎車荷載和地震作用，應在設置柱間支撐的開間同時設置屋蓋橫向支撐，以組成幾何不變體系，柱間支撐最好設置在溫度區段端部的第一個開間內。柱間支撐的間距應根據建筑的柱距、吊車情況和安裝條件確定，一般無吊車的工業建筑柱間支撐間距不宜超過45m，有吊車的工業建筑柱間支撐間距不宜超過60m。
1.3圍護體系
輕鋼結構工業建筑的維護體系由最外側的壓型彩鋼板和內側主剛架、山墻抗風柱、屋面檁條、墻面檁條等主次結構組成。屋面壓型彩鋼板均宜采取沿著垂直剛梁的方向排板，墻面壓型彩鋼板大多采取沿著垂直剛柱的方向排板。屋面檁條、墻面檁條的間距主要由各種外部荷載作用時其自身強度、穩定性、剛度和外側壓型鋼板的面外剛度決定。當屋面雙檁條兼作屋面支撐之間的剛性系桿時，應結合山墻抗風柱的位置考慮屋面檁托的設置，其目的是使各抗風柱頂部的剛架梁上翼緣相對應處存在檁托，以便于設置屋面雙檁條，墻面檁條的間距還受門窗洞口的尺寸影響，當門窗洞口太大時應采取加強墻面檁條或增設墻柱等措施保證墻架的結構安全。
2門式剛架輕鋼結構工業建筑結構設計要點
2.1鋼材種類的選擇
雖然我國生產的碳素鋼有一百多種，合金鋼有三百多種，但由于受到輕鋼結構對鋼材較高的強度、足夠的變形能力、良好的加工性能等要求的影響，真正適合用于輕鋼結構的只有碳素鋼和合金鋼中少數幾種鋼材，當采用設計規范還未推薦的其它鋼材時，應有可靠的依據，以確保輕鋼結構安全。大量工程實踐經驗表明，素鋼中的Q235鋼以及合金鋼中的Q345鋼是最適合用于輕鋼結構的鋼材。剛架、吊車梁等存在大量焊接工藝的主要結構構件應采用Q235B級鋼或Q345B級鋼，根據當前市場上的鋼材價格，若剛架跨度、間距較小、荷載不大、吊車噸位較小時，剛架、吊車梁采用Q235B級鋼，否則采用Q345B級鋼，檁條、支撐、抗風柱等焊接工藝量不大的次要結構構件均可采用Q235A級鋼，都能獲得較好的經濟效益。
2.2承重柱
輕鋼結構工業建筑的承重柱一般多采用焊接工字形截面柱或熱軋H形截面柱，無吊車的較低工業建筑宜采用柱腳小、柱頂大的楔形變截面柱，有較大噸位吊車的工業建筑宜采用等截面柱，當由于剛架高度、跨度、風荷載很大同時又帶有很大噸位的吊車時宜采用階梯形柱，肩梁或牛腿以下的為較大的等截面字工形柱或格構式柱，肩梁或牛腿以上的上段為較小等截面工字形柱。上、下段柱是通過肩梁或牛腿連為一體的。上段柱內翼緣應當以開槽口的形式直插到肩梁或牛腿的下翼緣并與之全熔透焊接。
2.3承重梁
輕鋼結構工業建筑的承重梁也多為焊接工字形截面柱或熱軋H形截面，截面尺寸除滿足強度、穩定、撓度、翼緣寬厚比、腹班板高厚比等要求外，還應通過合理的截面變化和分段以達到經濟合理、運輸安裝方便的要求，例如彎距變化幅度較大的梁段可采用楔形變截面工字形截面，彎距變化幅度不大的梁段宜采用等截面工字形截面。
2.4吊車梁
考慮到鋼材的強度高而鋼構件穩定性差得特點，吊車梁一般都設計成上翼緣較寬且厚、下翼較窄且薄的單軸對稱焊接工字形截面，當吊車梁跨度較大時，也可將吊車梁設計成兩端向跨中逐漸變高的魚腹型梁，同時宜采用制動梁或制動桁架作為吊車梁上翼緣的側向支撐。吊車梁由于受到豎向、橫向、縱向三個方向荷載的作用，所以設計時應采取良好的連接方式來傳遞三向荷載，例如吊車梁與牛腿采用一對間距較小的高強度螺栓來連接時不但傳力安全可靠，又不改變其簡支梁的特性。
2.5屋蓋橫向支撐
屋蓋橫向支撐一般均可采用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼，交叉夾角應在30°～60°范圍內，接近45°為宜。同一開間內兩相臨橫向支撐之間應設置剛性系桿，屋面檁條（單檁條或雙檁條）若能滿足對壓彎構件的剛度和承載力要求，屋面檁條則可兼作剛性系桿。
2.6柱間支撐
輕鋼工業建筑的主要承重結構門式剛架側向剛度相對于面內剛度而言要小得多，但承受的面外的水平力并不小，因此柱間支撐的截面大小及連接方式均應由計算確定。如果無吊車或吊車噸位較小，同時風荷載、雪荷載不大的輕鋼建筑可采用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼作柱間支撐，否則應采用角鋼或槽鋼等熱軋型鋼作柱間支撐。若柱間支撐為十字交叉形，則交叉夾角應在35°～55°范圍內，接近45°為宜。階梯形下段柱截面較大時柱間支撐一般宜設計成雙片，雙片支撐之間采用單角鋼的綴條相連。上段柱柱間支撐一般可設計成單片。當上、下段柱柱高相對于柱距較大時，上、下段柱的柱間支撐應分層設置，同時上、下層柱間支撐之間必須設置經過計算的剛性系桿，牛腿或肩梁上、下兩側的柱間支撐之間的剛性系桿可由吊車梁代替。支撐的連接宜采用焊接或高強度螺栓連接。大量的分析研究表明，許多鋼結構建筑工程事故的主要原因都不是因為構件強度不足，而是構件喪失了整體穩定，因此支撐、剛性系桿等側向構件的計算與構造是輕鋼結構工業建筑設計的一大重點。
2.7檁條與抗風柱
屋面檁條和墻面檁條的跨度和荷載不大時一般多采用C型或Z型冷彎薄壁型鋼，屋面檁條的力學計算模型是雙向受彎的簡直梁或連續梁，當屋面雙檁條兼作剛性系桿時，還應具備作為壓彎構件所必須的剛度和承載力，否則應采用鋼管、型鋼或其它截面的桿件作剛性系桿。為達到輕鋼建筑整體美觀、壓型彩鋼板防腐蝕、抗碰撞的效果，室內地面以上一定高度范圍內的墻體多采用磚墻或砌塊墻，墻面壓型彩鋼板底部可固定在磚墻或砌塊墻頂的鋼筋混凝土壓頂上，同時考慮到壓型彩鋼板自身在面內也具備較大的剛度，墻面檁條的力學計算模型可視為僅承受水平風荷載而不承受豎向荷載的單向受彎的簡直梁或連續梁。屋面檁條和墻面檁條還應按相關規范設置拉條、撐桿和隅撐。屋面檁條和墻面檁條當跨度和荷載較大時宜采用輕型槽鋼、工字鋼，屋面檁條也可采用由角鋼制成的桁架?？癸L柱由于所受的豎向力遠小于水平力，因此力學計算模型可近視的簡化成單向受彎的簡直梁，抗風柱可采用熱軋H型鋼截面。
2.8節點構造
單層輕鋼結構工業建筑梁、柱多采用焊接工字形截面或熱軋H形截面。在弱軸方向鋼柱與側向構件的連接多采用鉸接，而強軸方向鋼柱與鋼梁的連接多采用剛接；無吊車或吊車噸位較小時鋼柱柱腳與基礎多采用鉸接，吊車噸位較大時鋼柱柱腳與基礎多采用剛接。為了解決鋼柱柱腳防腐的問題，通常將鋼柱柱腳用較低標號的細石混凝土包裹（保護層的厚度不宜小于50mm），并使包裹的混凝土高出室內地面100mm～150mm，并宜在包裹柱腳的混凝土中配置少量的水平環形箍筋和豎向架立筋以避免出現裂紋。3．9地基基礎如果場地地質條件比較好，輕鋼結構工業建筑的基礎一般采用柱下獨立基礎，由于室內地面以上一定范圍內的墻體或一層窗窗臺以下的墻體多采用砌體墻，因此墻下一般多采用現澆鋼筋砼基礎梁來承受砌體墻并能有限的抵抗基礎不均勻沉降，同時由于室內外高差的存在，基礎梁還起到擋土的作用。如果場地地質條件較差但沒有較大噸位的吊車荷載作用于剛架柱上，可優先采用合適的地基處理方法來抵抗基礎較小的不均勻陳降現象。如果場地地質條件很差而且又存在較大噸位的吊車荷載作用于剛架柱上，通過地基處理的方法已經無法解決由于基礎不均勻沉降引起的吊車爬坡導致不能正常工作的問題時，可采用現澆鋼筋砼條形基礎或樁基礎，當采用樁基礎時應根據當地的實際情況選用經濟合理、安全可靠的樁種類，比如在條件允許時可優先采用鋼筋混凝土預制管樁，考慮到輕鋼結構工業建筑鋼柱柱腳軸力較小而彎矩較大的特點，將承臺底剛架平面內方向上的基樁間距設計得較大一些，一般可取得經濟合理、安全可靠的效果。
3使用軟件計算時建模技巧和計算圖文的分析
目前門式剛架電算軟件以中國建筑科學研究院開發的PKPM系列軟件的中STS模塊在實際設計工作中應用較為廣泛，因此本文按STS模塊中門式剛架二維設計來介紹門式剛架的建模技巧和計算圖文件分析。
3.1模型建立
門式剛架的軸線既可采用網格生成中各種工具欄繪制，也可采用模塊化輸入跨數、跨度、單雙坡、坡度、柱頂標高、牛腿標高、屋面坡度等信息快速建模生成軸線省時省力、既快又準，鋼梁分段時宜盡量將梁段拼接節點設置在彎矩較小的部位，并根據剛架梁上內力圖特點、加工、運輸、吊裝能力等綜合因素確定梁段的長度和段數，楔形鋼梁、鋼柱楔率不宜過大，通常每延米變化幅度不大于60mm時腹板可取得較大的高厚比，在滿足腹板高厚比和翼緣寬厚比的前提下，將梁、柱設計成“薄而大”的截面因能以較少的鋼材獲得較大的截面抵抗矩，故既能達到控制住結構變形又能取得較好的經濟性。
由于門式剛架結構變形以及強度受荷載影響敏感，因此實事求是的輸入豎向荷載也是取得經濟合理效果的關鍵因素，鋼梁上的豎向恒荷載主要是屋面維護體系的自重，實際工程中屋面多采用內夾輕質保溫材料的夾芯板，內外帶彩色防腐涂層的壓型鋼板厚度一般多在0．6mm以下，內夾聚氨酯、玻璃棉等輕質保溫材料厚度一般都不超過100mm，包括屋面冷彎薄壁型鋼檁條、屋面水平支撐、拉條、撐桿、隅撐、剛性系桿等在內的屋面體系自重一般每平米僅0．22～0．30KN，采用不保溫的單層壓型彩涂板的倉庫，屋面體系自重更小，一般每平米僅0．19～0．25KN，因此不建議無根據的在鋼梁上輸入較大的恒荷載；鋼梁上的豎向可變荷載主要有兩類，一是鋼梁上的設備吊掛荷載，二是屋面集灰荷載和雪荷載，設備吊掛荷載按實際情況輸入到鋼梁上，至于集灰荷載僅在設計諸如水泥生產、金屬冶煉等粉塵污染較大或位于沙塵暴頻發地區的工業建筑才考慮其對結構的影響，除此之外的絕大對數輕鋼結構工業建筑的屋面可變荷載可僅考慮雪荷載對結構的影響，對于單榀剛架的水平受荷投影面積大于60平米時，可變荷載無須按《建筑荷載設計規范》中不上人屋面去取值，合理的可變荷載取值應該是當雪荷載每平米大于0．30KN時，可變荷載可按實際的雪荷載取值，當雪荷載每平米小于0．30KN時，可變荷載每平米可按0．30KN取值，對于單榀剛架的水平受荷投影面積不大于60平米時，則應按《建筑荷載設計規范》中不上人屋面取每平米0．50KN；輸入風荷載時，應正確判斷地面粗糙度類別，如果采用自動布置方式輸入風荷載，需要注意的是對于自繪軸線建成的剛架，應檢查柱腳標高是否為0．000；吊車荷載輸入時除應準確輸入由吊車參數導算出的吊車最大輪壓傳至柱牛腿的反力、吊車最小輪壓傳至柱牛腿的反力、吊車橫向荷載傳至兩側柱上的水平力，還應考慮吊車梁自重在牛腿除產生的附加豎向荷載和附加彎矩對剛架的影響。
鋼構件計算長度對穩定計算結果的主要影響因素，剛架梁、柱平面外計算長度一般取側向支撐點之間的間距，滿足計算和構造要求的屋面隅撐和柱間通長剛性系桿可分別作為剛架梁、柱側向支撐點，同時施工圖中控制隅撐和剛性系桿間距不得大于模型中剛架梁、柱平面外計算長度；除無吊車或吊車噸位較小以及個別搖擺柱以外，不宜大量設置鉸接節點；計算參數輸入主要是合理選擇結構類型和設計規范，對于高度不超過12m、吊車噸位不大于20t的門式剛架的結構類型都可選擇為門式剛架輕型房屋鋼結構按《門式剛架輕房屋鋼結構技型術規程》去計算，根據大量的工程實踐表明，高度在12～15m之間、吊車噸位在20～32t之間的門式剛架的結構類型還可選擇為門式剛架輕型房屋鋼結構按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》去計算、按《鋼結構設計規范》去驗算，剛架梁宜按壓彎構件驗算平面內的整體穩定性，活荷載應考慮不利布置對結構的影響。
3.2計算圖文的分析
對計算結果的分析是模型糾錯、優化設計的主要依據，因此設計者應對計算圖文進行仔細比對分析。模型糾錯主要是通過分析計算圖文是否有異常狀況從而逆向判斷模型的正確性。例如如果發現鋼柱牛腿位置軸力包絡圖無大的突變，則很可能是模型中漏掉了吊車荷載；應力比圖中要是僅平面外應力比遠遠超標，則應首先檢查模型中平面外計算長度取值是否正確；計算超限信息中變截面構件腹板高厚比控制遠遠嚴于《門式剛架輕房屋鋼結構技型術規程》的要求，則很可能是因為變截面構件的楔率過大。
優化設計主要是根據應力比圖、撓度圖、位移圖去調整剛架梁柱截面尺寸以取得最佳的經濟效果，抗彎承載力比值超限時調整截面高度遠比加大翼緣、腹板厚度更有效，平面外穩定應力比超限時調整翼緣寬度遠比加厚翼緣厚度更有效，不受強度控制的剛架宜采用低強度的碳素鋼鋼材，主要受強度控制的剛架宜采用高強度的合金鋼材，解決翼緣寬厚比和腹板高厚比超限時采用低強度鋼材比采用高強度鋼材更有效，將剛架柱腳、粱柱節點設計成剛接比設計成鉸接更能減小剛架的變形，對于30m以上大跨度的剛架，出于觀瞻的考慮，更應高于輕鋼規范的要求去從嚴控制鋼梁的撓度。剛架優化設計實質就是在模型與實際工程相符、荷載輸入不遺漏、計算參數選取合理的前提下，以試算結果為依據，通過不斷調整構件截面規格使各項計算指標同時接近相關規范規定的控制值并留有適當的安全儲備裕量的一個過程。
關鍵詞：石化工業建筑；構造設計；原則；要點；方法
Abstract: this paper mainly analyses the principles of industrial building structure design, puts forward the main points of the constructional design of the industrial architecture control, this paper discusses the building structure design method.
Keywords: petrochemical industry; Building structure design; Principle; Points; methods
中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A文章編號：
石化工業建筑多為化工生產廠房，原材料及成品庫房及為生產服務的公用工程用房。工業建筑所處環境較為復雜，通常需要防腐蝕，防噪音，保溫隔熱，抗爆泄爆，防射線、防振等等。同時，石化工業建筑分布較廣，各地區自然條件各不相同，建筑構造處理的是否合理，直接影響建筑物的正常使用。隨著科學技術的不斷發展，新型建材工業也在迅速遞增。為石化工業建筑構造處理提供了條件。
一、石化工業建筑構造設計的原則
1．實用性原則
石化工業建筑構造設計必須滿足建筑使用功能的基本要求，以經濟合理為基礎原則。在石化工業建筑設計中，根據建筑的某些特殊要求，結合相關的技術知識，保證構造設計的合理性和計算的準確性。與此同時，還應提倡健康，安全，環保的理念，盡可能地利用一些工程廢料，利用當地常用建筑材料，節約鋼材，節約水泥，節約木材，做到因地制宜。
2．安全性原則
石化工業建筑構造設計一定要保證安全性。在構造設計時，不僅要考慮到建筑結構的安全性要求，保證建筑所需構件的尺度合適，還需保證化工生產的連續性和安全性。不能因為建筑設計給化工生產帶來隱患。
3．生產性原則
工業建筑構造設計要滿足生產性的原則。石化工業建筑體量較大，建筑施工周期短，可多利用先進科學技術，積極采用一些現代的新技術、新工藝和新材料，保證建筑設計的科學性和技術性，有效地利用定型構件，實現建筑制品和新型建筑材料的工業化生產。
二、建筑構造設計方法
1．加強對特定環境的分析，確定設計方向
在構造設計時，要對所設計的構造的具體部位有一個全面整體的了解，明確使用的對象，確立相關的特殊功能和要求，從而有效確立構造的設計方向。比如：中石化南京化學工業有限公司9萬噸/年制氫及配套空分項目，主廠房為51x30x23.5(H)空氣壓縮機廠房。廠房內主要生產設備有空氣壓縮機26400kw/h、空氣增壓機16500kw/h、預留氮氣壓縮機等，多數為高噪聲設備，最大噪聲源145dB,室內平均噪聲量約115dB。廠房噪音較大，廠房外100米即為原有居民住宅。項目建成將會對周邊的聲環境造成一定程度的影響。廠房圍護結構需做降噪處理。項目區域環境噪聲執行《聲環境質量標準》（GB3096-2008）中Ⅱ類區標準，廠界噪聲執行《工業企業廠界環境噪聲排放標準》(GB12348-2008)中Ⅱ類標準；各標準限值見表
根據以上數據，經過專業計算，對圍護結構做一下設計：
室內滿鋪100mm高效吸聲墻面。為了增加吊頂的隔聲量，吊頂采用厚度為150mm吸隔聲吊頂。
隔聲結構采用：1.2mm鍍鋅鋼板+50mm吸聲棉（32Kg/m3）+50mm厚復合隔聲巖棉（60Kg/m3），則面密度為：11.8Kg。
隔聲門設計采用2mm厚鍍鋅板為外面板，1.5mm厚鍍鋅板為內面板，80kg/m3離心復合隔聲棉為隔聲材料，雙道橡膠密封條密封，確保隔聲門的密封嚴密。
隔聲窗采用高效隔聲窗采用三層4+0.76+4mm夾膠玻璃，中間一層玻璃保持一定的角度防止吻合效應的產生。
2．加強材料特性分析，確保設計的可行性
進行構造設計時，要對所用材料進行分析，使得建筑構造具有可靠性，耐久性，可行性。比如：材料受力情況、材料耐候情況、以及場所要求和相應的應急和補救措施，加強各個構造部分的有效連接。另外，還要保證施工的可能性，要保證具體施工時，有足夠的空間，便于施工的進行，保證施工的方便簡捷。
二、常見工業建筑構造設計
首先，關于墻體的設計。在建筑構造設計中，墻體是建筑物重要的組成部分。根據不同的使用功能要求，配合不同的結構形式，圍護墻體的構造多種多樣。例如：通常情況下，框架填充墻所用到的材料主要有：混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、灰砂磚以及陶?；炷量招钠鰤K等；承重墻主要用灰砂磚、粉煤灰中型磚塊、混凝土小型砌塊、現澆鋼筋混凝土等；無承重要求的輕質隔墻有石膏圓孔板、輕集料混凝土板、鋼絲網抹水泥砂漿板、混凝土或GRC條板、玻璃磚隔斷等，這些就是非承重內隔墻所經常用到的材料。在實際過程中，要根據具體情況進行合理的選擇。石油化工工業廠房多為甲，乙類工業廠房，生產危險性等級較高，易燃易爆品較多，抗爆墻 泄爆墻使用較多。陜西天宏硅材料有限責任公司6萬噸/年氯氫化裝置氫氣壓縮機廠房43x13x11.6(H),氫壓廠房生產危險性等級為甲類，《建筑設計防火規范》中建議廠房為敞開式或半敞開式建筑。公司廠址位于陜西省咸陽市渭城區東，極端最低氣溫-20℃，業主要求做全封閉廠房。為此，廠房設計為全圍護廠房，但根據總圖情況，選擇安全合適的方向設置泄爆墻。泄爆墻墻體單位質量不宜超過60kg/。
其次，關于屋面的構造設計。屋面構造設計應滿足《屋面工程技術規范》，它是建筑構造設計中極其重要的部分。屋面構造需解決多方面的問題，屋面防水，保溫，隔汽等等。屋面防水需根據建筑物類別確定建筑物防水等級。工業建筑防水等級多為II級或III級，II級防水層合理使用年限為15年，III級防水層合理使用年限為10年。防水材料也是多種多樣，新材料新產品不斷出現。常用防水材料有高聚物改性瀝青防水卷材，合成高分子防水卷材，合成高分子防水涂料，高聚物改性瀝青防水涂料，細石混凝土防水等等。層面設防時，要滿足自然條件、地區環境以及工程特點的要求，對于重要的部位要附有詳細的圖解。屋面構造設計所需要的數據要通過正確的計算來確定。另外，在進行石化工業建筑的設計中，還會遇到廠房或庫房的擴建和改建，因此，一定要保證建筑屋面銜接良好，做好建筑的構造處理。
石化工業建筑因其生產工藝多樣，對樓地面有許多特殊要求。經常選用的有不發火地面，防油滲地面，耐磨地面，重載地面，防靜電地面和潔凈廠房里使用的潔凈地面。構造設計應滿足《建筑地面設計規范》的要求。福建煉油乙烯項目2x10萬噸/年硫磺回收的成型廠房54x20x15(H),生產過程中有大量粉末狀硫磺，生產危險性等級為乙級。同時還有重型運輸機械進出?？紤]以上因素，地面采用重型不發火地面。面層采用40厚C20不發火細石混凝土，墊層為150厚C20混凝土，內配￠8＠200x200鋼筋網，基層300厚級配碎石，壓實系數≥0.95。
總結：
以上所述僅僅是建筑構造設計的冰山一角，還有許多更深入更細節的構造需要研究。在石化工業建筑設計中不能忽視對建筑構造的設計，必須根據建筑物的使用功能，結合建筑的具體環境，進行全面的分析和比較，選用合理的材料，完成科學合理的建筑構造設計。
參考文獻
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關鍵詞：環境美學；工業建筑；建筑設計；以人為本
隨著時代的不斷進步，信息化社會的前提下，我國社會發展的工業化進程更是蓬勃發展并日益加快，密集型工業建筑群稱為今年城市規劃的主要形式，而單純的追求工業建筑的生產功能性已經早已遭到時代淘汰，與環境相適應的工業建筑設計是時代的必然趨勢，也就是說現代化的工業建筑除了要滿足生產工藝之外，還要妥善處理好工業建筑體量、肌理與環境之間的關系。大跨度、大空間、大面積是現代化的工業建筑普遍存在的特征，而它的這種特征對環境會造成巨大影響，為了要深刻落實我國保護環境、節約資源的基本國策，將環境美學融合在工業建筑設計中是以人為本的可持續社會的必然要求。
一、環境美學
環境美學著眼于人類的生存環境，隨著時代的不斷進步，人民群眾的生活水平提升的同時，對生活質量的要求也有所提高，其審美意識也發生了很大的變化，環境美學給人們的生活、健康、工作帶來了很多積極的影響。近幾年來，工業建筑的大規模開發帶動了我國經濟建設的穩定發展，同時也給生態環境造成了不同程度的影響，工業建筑活動對生態環境帶來了很多污染，環境的惡化，生態系統的破壞都嚴重影響著我們生存的家園，面對各種自然災害不斷侵蝕著我們生活環境的情況下，人們開始認識到保護環境的重要性，優美的生活環境對人們的生存與發展是多么的重要。環境美學就是在這樣的情況下誕生的，大力開展環境美學，能夠大大降低環境污染，給人們提供一個健康的生活環境，使人們時時刻刻保持著愉悅的心情，促進其身心健康的穩定發展。
二、環境美學與工業建筑設計之間的關系
社會工業化進程的逐漸加快給我國生態環境造成了很大的影響，越來越嚴重的環境污染侵襲著人民群眾的生活環境，生態、工程、環境之間的矛盾逐漸激化，稍有不慎就會造成全面崩潰的情況，不僅會對人民群眾的生活、工作、健康帶來不同程度的影響，還會阻礙我國經濟建設的穩定發展。宜居的生活環境是人類生存發展的不懈追求，而工業建筑活動卻打破了這一模式，造成了嚴重的環境污染，不利于人類的生存與發展。為了妥善解決這一問題，將環境美學與工業建筑設計相結合是非常重要的。在環境美學的視野下，生態、工程、環境是其發展的基礎，是與現實生活向結合的媒介。從宏觀的角度看環境美學，維持生態環境的平衡發展是宇宙的根本法則，人類面對宇宙的根本法則是無力反抗的，也就是說，人類的生存與發展不應該對生態環境造成破壞，維持生態環境的平衡發展是人類的責任與義務。但是，在實際人類的發展過程當中，或多或少都會對生態環境造成不同程度的影響，人類的文明活動是建立在工程的基礎上的，這些工程可大可小，大到一座城、小到一座水壩，其建筑設計都會對生態環境的平衡發展造成影響，破壞了生態環境的美感。面對這種情況，有兩個問題逐漸突顯出來，一是如何在不破壞生態環境的前提下，進行城市工業化的發展，維持生態環境的平衡；另一個是將工業建筑工程改造成新的園林景觀，創造出比原來的生態環境更能滿足人們審美要求的園林景觀。
三、環境美學視野下的工業建筑設計
（一）工業建筑設計要符合環境美學的要求
在環境美學視野下的工業建筑設計減少了對生態環境的影響，工業建筑活動對生態環境的介入越來越少，對維護生態環境的平衡發展有很大的幫助。也就是說，環境美學就是工業建筑設計的參考依據，其設計方案要符合環境美學的要求，將建筑設計適應環境發展作為基本原則，而不是讓生態環境去適應工程建筑的發展。在工業建筑設計過程中，要充分考慮環境的因素，將環境的優勢利用起來，創造出能夠更加明顯的體現出環境美學關系的工業建筑，在潛移默化中激發環境的潛能，有效緩解生態、工程、環境之間的矛盾，促進三者的共同發展，滿足人類對宜居生活環境的不懈追求。
（二）工業建筑設計中的美學環境創造與借景
工業建筑活動或多或少都會對生態環境造成不同程度的影響，這種影響是無法避免，所以。為了維持生態平衡的穩定發展，設計師可以將工業建筑工程改造成新的園林景觀，創造出比原來的生態環境更能滿足人們審美要求的園林景觀，有效的解決了工業建筑活動對生態環境平衡發展的影響。人類的生存與發展離不開生態環境的支持，但是人類也需要文明活動，也需要為了自身的發展而做出努力，因此無法保證不破壞生態環境的平衡發展。為了確保人類與環境能夠和諧發展，不能一味的要求人類被動的去適應環境，要選擇環境發展過程中的積極因素進行調節，適度的進行城市建設、工業建筑活動，在不影響人類生存發展的前提下，創造新的園林景觀，滿足人們的審美要求。
四、結論
綜上分析可知，科學技術的不斷發展雖然帶動了社會的進步，但是也對環境造成了不同程度的影響，如果不將生態環境的平衡發展重視起來，人與自然將會無法和諧相處，在環境美學視野下進行工業建筑設計能夠妥善解決這一問題，將環境美學的概念貫穿于整個工業建筑設計中，促進生態、工程、環境的和諧發展。
作者:高曉 單位:吉林交通職業技術學院 道橋工程學院
參考文獻:
［1］卡菲•凱麗．藝術與生存［M］．陳國雄，譯．長沙:湖南科學技術出版社，2015．
關鍵詞：鋼結構；工業建筑設計；懸挑結構設計；線狀軌跡錯列
科技水平的不斷進步，使得工業發展對鋼結構建筑物設計使用的安全穩定需求越來越大。然而，受設計內容與工程建設環境的復雜性，使得設計實踐效果并不理想。這種情況下，相關人員應加大鋼結構工業建筑物的設計研究力度，以使其作用于實踐的高穩定性、低造價成本與施工操作簡便等效果充分發揮出來。即在掌握鋼結構工業建筑物設計應用局限的情況下，找出優化設計控制實踐的策略方法。于此，鋼結構工業建筑就能更好地服務于當前現代化經濟建設步伐，進而推動經濟建設的全面發展進程。
1研究鋼結構工業建筑設計實踐的現實意義
當前階段，鋼結構已經在工業建筑行業中得到了廣泛應用，其不僅能提高施工進度，還能使鋼結構構件的作用效果得到應有發揮。與鋼筋混凝土結構的工業建筑相比較，其自重很輕，有利于控制工業建筑的整體重量。在環境保護方面，由于鋼結構是由鋼材構成的，因此，不僅能夠滿足工業建筑市場環境對建筑物提出的高效能與高強度要求，還能實現循環利用目標。然而，隨著經濟發展速度的不斷加快，工業建筑對鋼結構的應用實踐效果需求越來越大。故，相關建設人員應不斷優化鋼結構工業建筑的設計與計算，來使結構作用更趨穩定。在此之前，研究人員應先對已建鋼結構工業建筑設計使用效果進行分析，以找出局限問題所在，進而使優化設計控制措施的應用實踐更具針對性[1]。
2鋼結構在工業建筑設計中的應用局限
就目前來說，工業鋼結構的建筑設計，并未得到應有的重視與研究控制。這是因為傳統的混凝土施工結構設計理念，始終影響著設計建設人員的判斷，即認為工業建筑設計只有采用混凝土結構，才能更具安全穩定效果。這種情況下，就導致工業鋼結構建筑體系仍存在諸多不合理問題，如多種配套體系不健全、屋面、防腐、墻體以及保溫隔熱的配套材料使用未達到鋼結構穩定性控制要求[2]。據權威數據統計，我國設計使用的鋼結構工業建設，與西方發達國家相比較，在技術水平與設計理念方面，均處落后階段。再加上，投入不足導致的專業人才素質培養、開發新產品以及設備安裝制作等，均未得到有效控制，這在很大程度上阻礙了工業建筑行業的現代化建設進程。這里的專業人才素質培養問題是指，鋼結構工業建筑設計人員并未掌握相關領域的新興知識，導致新設計理論難以落實于當前的工業建筑行業市場環境。此外，鋼結構工業建筑設計人員也未關注挖掘材料與施工方法的改進，僅僅依靠工作經驗，來確定工程建設方案。于此，工業鋼結構的設計作用價值，始終未在建筑方面充分發揮出來。故，相關建設人員應加大對此內容研究力度，以緩解現代化經濟建設背景，對工業發展所提出的需求壓力[3]。
3鋼結構工業建筑設計實踐控制策略
3.1功能結構設計實踐
工業建筑物與其他類型的建筑物相比，在設計功能方面對工業特色有突出要求，例如，設計人員要將建筑物的通風、采光以及排水等內容，作為基礎功能進行設計實現。以貴州地區某工業建筑物為例，其充分考慮了結構通風功能效果不高，可能帶來的大量煙塵、蒸汽以及有毒氣體影響，采用了現代建筑材料，來完成鋼結構主體建筑物的設計?；谠摴こ添椖繉δ芙Y構設計的要求，設計師還針對工程建設使用過程中可能出現的結構變更，故，在主承重支架固定的基礎上，還提高部分活動支架設計的靈活性。于此，該鋼結構工程建筑功能結構設計，就能滿足建設使用階段的各種功能變更要求，進而提高建筑物的建成使用效率[4]。
3.2墻體材料設計實踐
該設計實踐內容，設計人員大多會出于對造價成本與安全方面的考慮，將鋼結構工業建筑的墻體結構，如墻面材料設計為彩色鋼壓板。根據當前的行業市場環境，如將波形肌理作為鋼壓板的選用依據，可供選擇的墻面材料有：V形板、U形板以及波紋形板。墻體材料設計人員要結合鋼結構工業建筑物的實際情況，確定不同的鋪設方式，如橫向、縱向以及組合鋪設。此外，為提高墻體材料設計的美觀性與整潔效果，設計師還可選擇玻璃立面與金屬幕墻材料，組成墻體結構。其中金屬幕墻材料，鈦型板與鋁合金板，則要在完成輥壓與冷彎的基礎上，再作用于鋼結構工業建筑物的墻體結構。而且，其還要比金屬材料具有更強的防腐效果、防火功能以及導熱功能，且不易受到較大破壞影響。因此，墻體材料設計人員可將金屬幕墻作為未來鋼結構工業建筑物墻體材料設計的主要方向[5]。但在現階段，金屬幕墻的造價成本高，因此，多數用于民用建筑工程類型。故，研究人員應從長遠的角度進行分析，即通過借鑒國外先進國家的金屬幕墻設計技術，即通過實踐太陽能控制與傳導光纖設計，來降低該類墻體材料的應用成本，進而提高其作用于實踐的節能環保效果。
3.3整體結構設計實踐
3.3.1線狀軌跡錯列設計從整體角度來看，具有塊狀、錯列軌跡線狀等特點的鋼結構工業建筑，其結構設計結構就是：線狀軌跡錯列設計。該設計方法，能夠將工程建設的地形條件進行有效利用，即通過“化整為零”來提高建筑物設計使用的整體性與效率。此設計條件下，建筑能夠從角度觀察，在很大程度上提升了建筑物的美觀效果。3.3.2縱向錯列設計該設計方式主要作用于鋼結構工業建筑的局部錯列情況，即實際設計過程，要充分考慮不同高度設備的要求，來提高空間錯列設計的科學合理性。研究表明，應用這種設計技術，不僅能夠實現建筑內部結構功能區域的劃分，還能為大型機械設備的安裝運行提供作業環境。同時，縱向錯列，還能提高建筑物的采光與通風效果，進而使其外形特征得到凸顯，進而達到鋼結構工業建筑對美觀效果提出的設計要求[6]。3.3.3橫向錯列設計該設計技術為新型的設計結構，其在鋼結構工業建筑中的實踐主要作用于集裝箱式的橫向多層建筑物。具體來說，建筑物能夠在承重柱的控制下，將工程涉及的工程空間資源充分利用起來，以實現逐層橫向延展連接的目標。此外，設計人員還可將單個箱體自成功能與內部相互連通功能，設置成大空間，以提高建筑物高層辦公區的通風效果。這樣一來，兩個不同的鋼結構工業建筑物高層就能實現連接，進而通過減少直線距離，來提高建筑物建設使用的效率價值。3.3.4懸挑結構設計作為鋼結構工業建筑物的室內外空間有效利用手段，懸挑結構設計，主要用于室外產品的裝車與物流控制。此過程，設計人員充分利用了鋼結構建筑的延展特性，將屋面與屋頂結構向外擴展，以構建更大的空間。與此同時，還能為建筑物下部結構提供遮雨功能，建設使用人員可將其作為集會場所，以深化鋼結構工業建筑物設計功能的多樣性[7]。如圖1所示，為鋼結構工業建筑物懸挑陽臺結構設計圖。
4結束語
（1）通過功能結構設計實踐，驗證了鋼結構工業建筑設計除了要保證結構基本功能目標的實現，還應綜合考慮結構變更問題所帶來的影響，即提高結構設計的靈活性。（2）經對墻體材料的設計分析，驗證了鋼結構工業建筑墻體設計，應加大新型材料的應用力度，以不斷完善該類建筑結構設計的可靠性與經濟性。（3）而整體結構設計實踐，則驗證了建筑物設計方法，要結合工程實際建設環境，來使設計技術的應用起到事半功倍的作用效果。事實證明，只有在鋼結構工業建筑設計中，采用上述設計技術方法，才能保證設計滿足工程建設的預期目標。故，相關建設者應將其充分重視起來，以進一步優化工業發展的市場環境。
參考文獻
[1]董興珍.輕鋼結構工業建筑設計問題研究[J].住宅與房地產，2016（30）：43.
[2]黃璐，李鋒.基于輕型鋼結構工業建筑設計的分析[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2016（07）：70~71.
[3]李永康，白薇.綠色工業建筑之鋼結構單層工業廠房結構設計探析[J].建筑結構，2016，46（S1）：567~570.
[4]許建光.工業建筑門式剛架輕型鋼結構設計[J].建材與裝飾，2016（03）：83~84.
[5]路慧軍.鋼結構在工業建筑設計施工環節中的優化思考[J].江西建材，2014（23）：17.
[6]馬琴.淺析輕型鋼結構在工業建筑中的設計與應用[J].科技創新與應用，2014（34）：249~250.
關鍵詞：鋼結構；工業建筑設計；懸挑結構設計；線狀軌跡錯列
引言
科技水平的不斷進步，使得工業發展對鋼結構建筑物設計使用的安全穩定需求越來越大。然而，受設計內容與工程建設環境的復雜性，使得設計實踐效果并不理想。這種情況下，相關人員應加大鋼結構工業建筑物的設計研究力度，以使其作用于實踐的高穩定性、低造價成本與施工操作簡便等效果充分發揮出來。即在掌握鋼結構工業建筑物設計應用局限的情況下，找出優化設計控制實踐的策略方法。于此，鋼結構工業建筑就能更好地服務于當前現代化經濟建設步伐，進而推動經濟建設的全面發展進程。
1研究鋼結構工業建筑設計實踐的現實意義
當前階段，鋼結構已經在工業建筑行業中得到了廣泛應用，其不僅能提高施工進度，還能使鋼結構構件的作用效果得到應有發揮。與鋼筋混凝土結構的工業建筑相比較，其自重很輕，有利于控制工業建筑的整體重量。在環境保護方面，由于鋼結構是由鋼材構成的，因此，不僅能夠滿足工業建筑市場環境對建筑物提出的高效能與高強度要求，還能實現循環利用目標。然而，隨著經濟發展速度的不斷加快，工業建筑對鋼結構的應用實踐效果需求越來越大。故，相關建設人員應不斷優化鋼結構工業建筑的設計與計算，來使結構作用更趨穩定。在此之前，研究人員應先對已建鋼結構工業建筑設計使用效果進行分析，以找出局限問題所在，進而使優化設計控制措施的應用實踐更具針對性[1]。
2鋼結構在工業建筑設計中的應用局限
就目前來說，工業鋼結構的建筑設計，并未得到應有的重視與研究控制。這是因為傳統的混凝土施工結構設計理念，始終影響著設計建設人員的判斷，即認為工業建筑設計只有采用混凝土結構，才能更具安全穩定效果。這種情況下，就導致工業鋼結構建筑體系仍存在諸多不合理問題，如多種配套體系不健全、屋面、防腐、墻體以及保溫隔熱的配套材料使用未達到鋼結構穩定性控制要求[2]。據權威數據統計，我國設計使用的鋼結構工業建設，與西方發達國家相比較，在技術水平與設計理念方面，均處落后階段。再加上，投入不足導致的專業人才素質培養、開發新產品以及設備安裝制作等，均未得到有效控制，這在很大程度上阻礙了工業建筑行業的現代化建設進程。這里的專業人才素質培養問題是指，鋼結構工業建筑設計人員并未掌握相關領域的新興知識，導致新設計理論難以落實于當前的工業建筑行業市場環境。此外，鋼結構工業建筑設計人員也未關注挖掘材料與施工方法的改進，僅僅依靠工作經驗，來確定工程建設方案。于此，工業鋼結構的設計作用價值，始終未在建筑方面充分發揮出來。故，相關建設人員應加大對此內容研究力度，以緩解現代化經濟建設背景，對工業發展所提出的需求壓力[3]。
3鋼結構工業建筑設計實踐控制策略
3.1功能結構設計實踐
工業建筑物與其他類型的建筑物相比，在設計功能方面對工業特色有突出要求，例如，設計人員要將建筑物的通風、采光以及排水等內容，作為基礎功能進行設計實現。以貴州地區某工業建筑物為例，其充分考慮了結構通風功能效果不高，可能帶來的大量煙塵、蒸汽以及有毒氣體影響，采用了現代建筑材料，來完成鋼結構主體建筑物的設計?；谠摴こ添椖繉δ芙Y構設計的要求，設計師還針對工程建設使用過程中可能出現的結構變更，故，在主承重支架固定的基礎上，還提高部分活動支架設計的靈活性。于此，該鋼結構工程建筑功能結構設計，就能滿足建設使用階段的各種功能變更要求，進而提高建筑物的建成使用效率[4]。
3.2墻體材料設計實踐
該設計實踐內容，設計人員大多會出于對造價成本與安全方面的考慮，將鋼結構工業建筑的墻體結構，如墻面材料設計為彩色鋼壓板。根據當前的行業市場環境，如將波形肌理作為鋼壓板的選用依據，可供選擇的墻面材料有：V形板、U形板以及波紋形板。墻體材料設計人員要結合鋼結構工業建筑物的實際情況，確定不同的鋪設方式，如橫向、縱向以及組合鋪設。此外，為提高墻體材料設計的美觀性與整潔效果，設計師還可選擇玻璃立面與金屬幕墻材料，組成墻體結構。其中金屬幕墻材料，鈦型板與鋁合金板，則要在完成輥壓與冷彎的基礎上，再作用于鋼結構工業建筑物的墻體結構。而且，其還要比金屬材料具有更強的防腐效果、防火功能以及導熱功能，且不易受到較大破壞影響。因此，墻體材料設計人員可將金屬幕墻作為未來鋼結構工業建筑物墻體材料設計的主要方向[5]。但在現階段，金屬幕墻的造價成本高，因此，多數用于民用建筑工程類型。故，研究人員應從長遠的角度進行分析，即通過借鑒國外先進國家的金屬幕墻設計技術，即通過實踐太陽能控制與傳導光纖設計，來降低該類墻體材料的應用成本，進而提高其作用于實踐的節能環保效果。
3.3整體結構設計實踐
3.3.1線狀軌跡錯列設計
從整體角度來看，具有塊狀、錯列軌跡線狀等特點的鋼結構工業建筑，其結構設計結構就是：線狀軌跡錯列設計。該設計方法，能夠將工程建設的地形條件進行有效利用，即通過“化整為零”來提高建筑物設計使用的整體性與效率。此設計條件下，建筑能夠從角度觀察，在很大程度上提升了建筑物的美觀效果。
3.3.2縱向錯列設計
該設計方式主要作用于鋼結構工業建筑的局部錯列情況，即實際設計過程，要充分考慮不同高度設備的要求，來提高空間錯列設計的科學合理性。研究表明，應用這種設計技術，不僅能夠實現建筑內部結構功能區域的劃分，還能為大型機械設備的安裝運行提供作業環境。同時，縱向錯列，還能提高建筑物的采光與通風效果，進而使其外形特征得到凸顯，進而達到鋼結構工業建筑對美觀效果提出的設計要求[6]。
3.3.3橫向錯列設計
該設計技術為新型的設計結構，其在鋼結構工業建筑中的實踐主要作用于集裝箱式的橫向多層建筑物。具體來說，建筑物能夠在承重柱的控制下，將工程涉及的工程空間資源充分利用起來，以實現逐層橫向延展連接的目標。此外，設計人員還可將單個箱體自成功能與內部相互連通功能，設置成大空間，以提高建筑物高層辦公區的通風效果。這樣一來，兩個不同的鋼結構工業建筑物高層就能實現連接，進而通過減少直線距離，來提高建筑物建設使用的效率價值。3.3.4懸挑結構設計作為鋼結構工業建筑物的室內外空間有效利用手段，懸挑結構設計，主要用于室外產品的裝車與物流控制。此過程，設計人員充分利用了鋼結構建筑的延展特性，將屋面與屋頂結構向外擴展，以構建更大的空間。與此同時，還能為建筑物下部結構提供遮雨功能，建設使用人員可將其作為集會場所，以深化鋼結構工業建筑物設計功能的多樣性[7]。如圖1所示，為鋼結構工業建筑物懸挑陽臺結構設計圖。
4結束語
（1）通過功能結構設計實踐，驗證了鋼結構工業建筑設計除了要保證結構基本功能目標的實現，還應綜合考慮結構變更問題所帶來的影響，即提高結構設計的靈活性。（2）經對墻體材料的設計分析，驗證了鋼結構工業建筑墻體設計，應加大新型材料的應用力度，以不斷完善該類建筑結構設計的可靠性與經濟性。（3）而整體結構設計實踐，則驗證了建筑物設計方法，要結合工程實際建設環境，來使設計技術的應用起到事半功倍的作用效果。事實證明，只有在鋼結構工業建筑設計中，采用上述設計技術方法，才能保證設計滿足工程建設的預期目標。故，相關建設者應將其充分重視起來，以進一步優化工業發展的市場環境。
參考文獻
[1]董興珍.輕鋼結構工業建筑設計問題研究[J].住宅與房地產，2016（30）：43.
[2]黃璐，李鋒.基于輕型鋼結構工業建筑設計的分析[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2016（07）：70~71.
[3]李永康，白薇.綠色工業建筑之鋼結構單層工業廠房結構設計探析[J].建筑結構，2016，46（S1）：567~570.
[4]許建光.工業建筑門式剛架輕型鋼結構設計[J].建材與裝飾，2016（03）：83~84.
[5]路慧軍.鋼結構在工業建筑設計施工環節中的優化思考[J].江西建材，2014（23）：17.
[6]馬琴.淺析輕型鋼結構在工業建筑中的設計與應用[J].科技創新與應用，2014（34）：249~250.
關鍵詞：工業建筑；節能設計理念；節能意識；注意事項
隨著我國能源需求越來越大，節能已經成為社會極為關注的問題。我國能源消耗的三大耗能大戶其中就包括工業建筑能耗。在近幾年來，在建筑節能方面，人們比較關注民用建筑物的節能，然而工業建筑與民用建筑相比，工業建筑能耗所占的比例非常大，因此，明確工業建筑節能設計理念、提高節能意識、降低工業建筑耗能、提出切實可行的工業建筑節能方法和注意事項是非常必要的。
一、工業建筑節能設計理念
（一）堅持綠色工業建筑的創造理念
工業建筑的生產工藝設計必須合理，同時還要為工人和技術人員創造一個舒適的勞動環境，工業建筑師必須將綠色引入設計理念中，在基本的建筑過程中主張自然、清新，并且始終堅持以人為本，創造綠色工業建筑。
（二）注重建筑外環境的節能設計
注重建筑外環境的節能設計關鍵的是應該對建筑進行選址優化，并且對建筑進行合理的布局，民用建筑在選址的時候，很重視日照，并且要避風來建造，然而工業建筑在選址的時候經常會受到工藝選址和布置的限制，這樣就在很大程度上對建筑室內熱環境和建筑能耗的多少帶來影響。因此必須充分了解工業建筑所處地區的氣候條件（諸如日照、主導風向、氣溫、降水等）、地形地貌、地質條件等等，做到因地制宜，對具體的問題進行具體分析，并且將設計、技術和能源的有效節約相互結合起來，然后對其選址和布局進行科學的評價，只有這樣才能邁向節能設計的第一步。
對建筑的體形和建筑空間組織進行分析，是建筑節能的基本條件，其中建筑體形的主要系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其包圍的建筑空間體積的比值。如果建筑的空間在組織上比較規范合理，整個布局規劃得體，體形系數就會小，就可以減少冬季供暖和夏季制冷通過外界面的熱工損耗。因此在滿足最基本的功能條件下，能夠使建筑體形系數減小，是節能設計最為關鍵的環節。此外，工業建筑節能設計的重點是必須符合生產工藝的需求，為了能夠實現節能的效果，建筑師必須在廠房的選址和布置的過程中能夠與相關專業人員進行相互間的協調，避免浪費不必要的空間。
二、工業建筑節能設計的方法
（一）工業建筑平面、立面的節能設計
建筑師在建筑平面和立面節能的具體設計的過程中，必須樹立科學的節能理念，并將節能理念貫穿進去，必須能夠滿足生產工藝的基本要求，能夠了解門窗的實際數量、位置及大小以及外墻的厚度，并且將其結合起來，同時，在設計門窗時，由于門窗處傳熱損耗要比外墻大，因此在滿足生產采光的基礎上，按照工業生產的相關規定來確定窗戶的實際面積。為了能夠使里面整體造型生動活潑，建筑師必須使里面造型能夠和節能達成一致。
（二）工業建筑外墻的節能設計
建筑外墻的熱損耗在建筑能耗中所占的比例很大，因為護結構中墻體占據的面積較大，建筑圍護結構的隔熱性太差，在加上氣密性不好，這樣就會使能耗造成損失。所以建筑節能的關鍵就是加強對外墻的保溫和隔熱，其中工業建筑節能的墻體主要包括以下幾種：
1.外墻自保溫體系指。外墻自保溫體系主要是利用單一的墻體材料來滿足節能的基本要求，其中具有很強的保溫性能和耐火性能，而且施工的技術也非常簡單的。工業建筑的圍護墻體屬于非承重墻體，墻體的預留孔洞非常多，套管的數量多，外墻自保溫體系自身擁有一定的承載力，能夠滿足工業建筑設計需要。
2.外墻外保溫體系指。外墻外保溫體系主要是指將聚苯板附加在基層的墻體外面，用聚氨酯等絕熱保溫材料來制作保溫層，或者在外墻上涂抹一些保溫泥漿。該體系的技術理念較為合理，很適合在工業建筑中應用。
3.金屬壓型彩鋼復合板保溫體系。在工業建筑中，鋼結構的使用非常廣泛，因為這類廠房跨度、高度的要求很大，通常護墻體都采用金屬壓型彩鋼復合板，可運用巖棉夾芯材料。這種復合板的導熱系數很小，質量較輕，對鋼結構廠房的節能保溫有很大的優越感。
（三）工業建筑門窗節能的設計
門窗是建筑護結構最主要的耗能構件，同時也是建筑節能設計的一個關鍵位置。門窗是冬季和夏季陽光直射的主要通道，為了使建筑節能，那么就要求門窗必須具有非常好的氣密性。在一般情況下，窗戶的傳熱系數要比墻體的傳熱系數要大，因此，門窗能夠改變室內的熱、光環境，同時還能在很大程度上提高節能的效果。其中使門窗的能耗減少的基本方法有：
1.使門窗的熱工性能提高。在通常情況下，玻璃在門窗面積中所占的比例大約是在70%以上，對于在寒冷的天氣中人員流動非常的大的地方應該采用中空玻璃，這樣能夠達到節能的效果。在生產環境允許的情況下，應該選擇導熱系數比較小的材料來制作門窗框，這樣做有利于提高門窗的保溫隔熱性能。
2.增強門窗的密封性。使用先進的、新型的、密封性非常好的門窗材料，其中門窗的框與墻之間的縫隙可以用毛氈材料，同時可以用橡膠來粘縫。
3.其他方法。遮陽可以運用百葉窗或者窗板，在天氣非常寒冷的地區的外門設置防風門斗，以減少冷熱氣流的交換，提高建筑物的整體節能效果。
（四）對屋面的節能設計
對屋面的節能設計主要是為了使建筑物在冬季溫暖，在夏季涼爽，目前，工業廠房的建筑最多是兩層，屋面在結構總面積中占據的比例很大，因此，對屋面的節能設計非常重要。
使屋面能夠做到節能，關鍵是不能選擇密度非常大的保溫層，同時也不能使用導熱系數非常高的保溫材料，以免屋面所承受的重量和厚度太大，另外，屋面保溫層不能選擇吸水性非常好的材料，以防止在對屋面進行保溫層作業時影響了保溫效果。因此，屋面的節能可以在屋面的外層使用淺色的飾面材料。
（五）應用建筑節能設備
建筑節能設備主要是由空調、通風設備、照明設備、變配電、電梯、自控設備組成。在選擇的時候應該選用節能效果較好的空調系統，同時還要考慮到不影響環境的情況下選擇設備，此外，還要做到能源的反復利用，例如太陽能的利用等等。
三、工業建筑節能的注意事項
（一）增強設計人員的節能意識
節能意識能夠促使建筑節能工作順利開展并且能獲得很好的效果，工業建筑節能也不例外。在人們的思想意識里，工業建筑護結構的熱工性能要比民用建筑低視為正常，工業建筑與民用建筑相比較，其體量非常大，在非常緊張的投資環境下，有些廠房和民用建筑運用相同標準的保溫措施，這樣就造成了嚴重的浪費。事實上，這種節約方式致使一些廠房在以后的使用過程中，大量的不可再生資源被浪費，造成了很大的損失。究其原因主要是因為工業建筑節能沒有得到高度的重視，設計人員沒有節能意識，雖然使工業建筑節約了一次性的投資，但是卻使常年的使用能耗不斷加大，從多方面考慮是很不經濟的。
（二）做好后期的維護工作
工業建筑節能設計的關鍵是做好后期的維護工作，在減少建筑內能源需求的基礎上，還要利用可再生能源，當整個工業建筑節能完工以后，應該對其進行尾火虎，以延長節能設計的使用壽命。
總結：
綜上所述，作為工業建筑設計人員，應該將更好的節能技術和節能材料引用到節能設計中，同時通過不斷的實踐和探索，創造出更經濟，適用的工業建筑節能設計。
參考文獻：
[1]孫崢，孟德云，張瑞釗.我國工業建筑節能設計的幾點探索[J].天津化工，2012（5）.
[2]劉增峰.淺談建筑節能與建筑設計[J].建筑科學，2010（5）.
[3]王克敬.建筑外墻節能技術[J].現代農業，2010（2）.
【關鍵詞】化工工業；建筑；防爆措施；平面及空間；結構
Discussion on the explosion precaution of chemical industrial architecture design
Yang Wen-yang
（Hubei Institute of Aerospace Chemotechnology Xiangyang Hubei 441003）
【Abstract】 In the defence chemical industry， the production of initiators and pyrotechnics is an important component. There are great explosion hazards during the production and storage of initiators and pyrotechnics and their auxiliaries， so a series of explosion precautions are usually employed to prevent accidental explosion in the chemical industrial architecture design. In my paper， the definition， source and classification of explosion are stated firstly， and then the explosion precautions of the chemical industrial architecture design are discussed from such aspects as building plane and space design， anti-explosion design of structures and building explosion-proof measures. Reasonable decoration of general layout and selection of flat form are two factors in the building plane and space design. Explosion venting and anti-knock are two other factors in the anti-explosion design of structures. In addition， some measures， such as natural ventilation， heat insulation and cooling， surface insulation of electrostatic conductivity， misfiring floor as well as new antiknock materials， can also be used in the building explosion-proof area.
【Key words】Chemical industry；Building；Explosion precaution；Plane and space；Structure
國防化工工業是我國國民經濟生產中重要的組成部分，其中火工品在國防化工產品中占據重要地位。就火工品生產的特點來說，其所使用的原料，半成品到成品有相當多的是易燃和有毒的，這些物質往往在高溫、高壓或冷凍的條件下，通過密閉的設備、容器和管線進行連續的反應和輸送，因此，生產過程中存在很大的爆炸危險性。
火工品建筑是指用于火工品生產、存放和儲存的一類建筑，其設計區別于普通的建筑設計特點，重點應考慮其各項工藝生產需求。在火工品生產存儲過程中，會產生許多可燃氣體、可燃蒸汽、可燃粉塵等物質，在“跑、冒、滴、漏”情況下，極易與空氣混合在一起，逐漸形成濃度達到爆炸極限的混合物，遇到火源立刻就會引起爆炸，造成人身傷亡和財產損失。因為爆炸是突發性的，其危害范圍及后果一般難以預測，甚至不能及時進行消防和撲救，給火工品生產帶來嚴重影響及重大損失，并可能造成人員的傷亡，因此根據爆炸發生原理，可在火工品建筑設計中采取一系列防爆設計與措施來有效防止爆炸事故的發生。
1. 爆炸的定義、根源和分類
1.1 爆炸的定義。
爆炸是大量的物理能量或化學能量在瞬間迅速釋放或急劇轉化成功或機械、光、熱等能量形態的現象。
1.2 爆炸的根源。
爆炸需要三個條件：達到爆炸上下限之間濃度的爆炸危險源、空氣（氧化劑）和火源。三者缺一不可，共同作用產生爆炸。
1.3 爆炸的分類。
1.3.1 爆炸包括物理爆炸（如：蒸汽鍋爐爆炸）、化學爆炸（分為火、炸藥的爆炸，以及各種爆炸性能混合物的爆炸）、原子爆炸（如原子彈）等種類。從爆炸發生的位置和建筑物相對的關系來說有下列兩種情況：
（1）內爆：指爆炸在建筑物內部發生，亦稱“有爆炸危險”的建筑。在現行《建筑設計防火規范》中，稱之為有爆炸危險的甲、乙類廠房。
（2）外爆：指爆炸在建筑物外部發生，亦稱“有爆炸危險環境”的建筑。爆炸危險環境按現行《爆炸和火
災危險環境電力裝置設計規范》的分法可分為三類，8區。
1.3.2 在防爆設計中，需要根據不同情況，采取相應的防爆對策。在內爆情況下，主要采用“泄爆”；在外爆情況下，主要采用“抗爆”。
2. 建筑平面及空間設計
2.1 合理布置總平面。
（1）具有爆炸危險的廠區要避開居民點、學校、工業區、旅游區重點建筑物、鐵路和公路運輸線、高壓輸電線等，對有爆炸危險的建筑物盡可能布置在廠區邊緣。山區建廠，應利用地形和自然屏障，減少爆炸事故的危害。
（2）另外廠區圍墻的結構形式和高度，應根據企業性質、規模確定。圍墻至建筑物、道路、鐵路和排水明溝的最小間距，應符合表1的規定。
注：（1）表中間距除注明者外，圍墻自中心線算起；建筑物自最外邊軸線算起；道路為城市型時，自路面邊緣算起；為公路型時，自路肩邊緣算起；
（2）圍墻至建筑物的間距，當條件困難時，可適當減少；當設有消防通道時，其間距不應小于6m；
（3）傳達室、警衛室與圍墻的間距不限；
（4）當條件困難時，準軌鐵路至圍墻的間距，當有調車作業時，可為3.5m；當無調車作業時，可為3.0m。窄軌鐵路至圍墻的間距，按準軌鐵路的相應條件，可分別為3.0m和2.5m。
2.2 合理選擇平面形式。
（1）有爆炸危險的廠房和倉庫在生產工藝允許的條件下盡量采用單層建筑，以利泄爆和人員疏散。另外屋頂可采用泄壓輕質屋蓋，加大泄壓面積，有利于盡快釋放爆炸時產生的大量氣體和熱量，以降低室內爆炸壓力。
（2）廠房的形式盡量采用敞開式或半敞開式建筑。其優點為：自然通風良好，生產過程中產生的可燃物質很快稀釋擴散，濃度很難達到爆炸極限，不容易形成爆炸混合物，可以有效地排除爆炸的發生。假如爆炸不可避免地發生時，敞開式或半敞開式建筑泄壓面積大，能夠很快地釋放大量氣體和熱量，使廠房的破壞損失大大降低。
3. 建筑結構的防爆設計
3.1 泄爆。
（1）有爆炸危險的廠房設置足夠的泄壓面積后，可大大減輕爆炸時的破壞強度，避免因主體結構遭受破壞而造成重大人員傷亡和經濟損失。因此，防爆廠房圍護結構要求有相適應的泄壓面積，承重結構以及重要部位應具備足夠的抗爆性能。
（2）框架或排架結構形式便于墻面開設大面積的門窗洞口或采用輕質墻體作為泄壓面積，能為廠房設計成敞開或半敞開式的建筑形式提供有利條件。此外，框架和排架的結構整體性強，較之磚墻承重結構的抗爆性能好。因此規定易爆廠房盡量采用敞開、半敞開式廠房，并且采用鋼筋混凝土柱、鋼柱承重的框架和排架結構，能夠起到良好的減爆效果。
（3）泄壓設施可為輕質屋蓋、輕質墻體和易于泄壓的門窗，但宜優先采用輕質屋蓋。泄壓面位置應避開人員集中的場所和主要交通道路，宜靠近容易發生爆炸的部位。
（4）對于有爆炸危險的廠房，《建筑設計防火規范》中按照爆炸物的特性進行了較為詳細的規定，泄壓比采用0.03～0.25不等，并給出計算泄壓面積的詳盡方法。有爆炸危險的甲、乙類廠房，其泄壓面積宜按下式計算，但當廠房的長徑比大于3時，宜將該建筑劃分為長徑比小于等于3的多個計算段，各計算段中的公共截面不得作為泄壓面積。
A=10CV2/3 （1）
式中，A——泄壓面積，m2；V——廠房的容積，m3；C——廠房容積為1000m3時的泄壓比，可按表2選取，m2/m3。
注：長徑比為建筑平面幾何外形尺寸中的最長尺寸與其橫截面周長的積和4.0倍的該建筑橫截面積之比。
3.1.1 輕質屋蓋和墻體。
（1）《建筑設計防火規范》中規定：泄壓設施的設置應避開人員密集場所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險的部位。作為泄壓設施的輕質屋面板和輕質墻體的單位質量不宜超過60Kg/m2。屋頂上的泄壓設施應采取防冰雪積聚措施。
（2）泄壓面積的構配件在材料的選擇上除了要求容重輕以外，最好具有在爆炸時易破碎成碎塊的特點，以便于泄壓和減少對人的危害。同時，泄壓面設置最好靠近易發生爆炸的部位，保證迅速泄壓。對于爆炸時易形成尖銳碎片四散噴射的材料不能布置在公共走道或貴重設備的正面或附近。
（3）有爆炸危險的甲、乙類廠房爆炸后，用于泄壓的門窗、輕質墻體、輕質屋蓋將會被摧毀，高壓氣流夾雜大量的爆炸物碎片從泄壓面沖出，如鄰近人員集中的場所、主要交通道路就可能造成人員大量傷亡和交通道路堵塞，因此，泄壓面積應避免面向人員集中場所和主要交通道路。
（4）對于北方和西北寒冷地區，由于冰凍期長、積雪時間長，易增加屋面上泄壓面積的單位面積荷載而使其產生較大靜力慣性，導致泄壓受到影響，因而設計時要考慮采取適當措施防止積雪。
（5）總之，在設計中應采取措施盡量減少泄壓面積的單位質量（即重力慣性）和連接強度。
3.1.2 門窗。
用于泄壓設施的門窗，具有重量較輕、玻璃較薄、選用的五金斷面較小、構造節點的處理上要求易摧毀、脫落等特點。用于泄壓的門窗可采用楔形木塊固定，門窗上用的金屬百頁、插銷等可選用斷面小一些的。為防止開關時碰撞二產生火花，不采用鋼窗而采用木窗，不采用鋼制五金零件而采用銅質零件。開啟形式為外開中懸窗，這樣一旦發生爆炸，因室內壓力大，原關著的門窗上的小五金可能遭沖擊波而被破壞，門窗則可自動打開或自行脫落，達到泄壓的目的。
3.2 抗爆。
抗爆墻是耐爆炸壓力較強的墻體，亦稱防爆墻、耐爆墻，是抵抗外爆的重要措施。必須由工藝提出爆炸沖擊波數值，結構專業據此計算后確定具體構造?？贡瑝纫哂械挚箾_擊波的能力，又要具有良好的耐火性能?；鸸て方ㄖO計通常采用鋼筋混凝土抗爆墻。
4. 建筑防爆的其它措施
根據發生爆炸的原理，在建筑設計中還可以采取以下措施來有效防止爆炸事故的發生。
4.1 采取自然通風措施。
采取自然通風措施，特別是穿堂風，可使生產過程中可燃物質很快地稀釋擴散，濃度難以達到爆炸極限，可以排除形成爆炸的條件。南方地區可采用天窗通風；寒冷地區可采用機械排風；廠房內如存在比空氣輕的可燃氣體，可在屋頂設置排風帽。
4.2 采取隔熱降溫措施。
采取隔熱降溫措施，防止生產或儲存的化學藥品或火工品，在受熱升溫作用時發生化學變化而引起爆炸，可以排除形成爆炸的條件。隔熱，可采用雙層輕質屋面隔熱、架空板隔熱、吊頂隔熱等屋頂隔熱措施，可設置遮陽板、百葉窗、磨砂玻璃等設施，排除陽光直射引起的爆炸。
4.3 采用導靜電絕緣面層措施。
根據建筑物的防雷等級按照《建筑物防雷設計規范》，采取措施。通常做法為采用涂刷導靜電涂料。
4.4 采用不發火地面措施。
不發火地面可排除與地面發生摩擦、撞擊產生火花而引起的爆炸。不發火地面按照材料的性質可分為金屬地面和非金屬地面。不發火花金屬地面通常采用砼板、鋁板、鉛板等有色金屬材料。不發火花非金屬地面通常做法是配制不發火花水泥/瀝青砂漿、不發火花混凝土和不發火花水磨石，作為樓面和地面。
4.5 抗爆新型材料的選用。
當前，國內外許多科研機構研制了多種抗爆建筑物材料，利用該類材料設計多層的復合結構成為建筑物抗爆研究的熱點?？贡牧腺|地多是泡沫金屬材料以及高分子材料，具體的類型有：鋼纖維泡沫鋁材、高阻抗混凝土材料，硬質聚氨酯泡沫塑料、橡膠混凝土等。實踐證明 抗爆、抗震材料的運用，極大地提高了建筑物結構的抗爆功能。
5. 結語
綜上所述，在化工工業建筑設計中采取一系列防爆設計與措施可有效防止爆炸事故的發生。對于防爆問題的處理，往往涉及到各個專業設計，總平面、建筑、結構、工藝、自控儀表、給排水、暖通、電氣等，設計過程中各專業必須緊密配合、綜合考慮，深入分析不同火工品建筑工藝生產特點，因地制宜、制定周密的防爆設計方案，才能確保建筑物建成后投入安全生產和使用。
參考文獻
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