工業(yè)式建筑設(shè)計(jì)精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇工業(yè)式建筑設(shè)計(jì)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

1.1柱網(wǎng)布置

因此剛架間距和跨度可根據(jù)工藝要求靈活確定，通過大量工程實(shí)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(jīng)濟(jì)合理的，由于計(jì)算風(fēng)荷載作用下門式剛架工業(yè)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)邊緣帶的風(fēng)荷載體形系數(shù)普遍大于中間區(qū)風(fēng)荷載體形系數(shù)，為了同一建筑內(nèi)各柱距的屋面檁條和墻面檁條型號(hào)統(tǒng)一，兩端邊緣帶的剛架間距宜適當(dāng)小于中間區(qū)的剛架間距。

1.2支撐體系

單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑鋼排架側(cè)向剛度相對(duì)較弱，為了抵抗水平風(fēng)荷載、吊車剎車荷載和地震作用，應(yīng)在設(shè)置柱間支撐的開間同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐，以組成幾何不變體系，柱間支撐最好設(shè)置在溫度區(qū)段端部的第一個(gè)開間內(nèi)。柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)建筑的柱距、吊車情況和安裝條件確定，一般無吊車的工業(yè)建筑柱間支撐間距不宜超過45m，有吊車的工業(yè)建筑柱間支撐間距不宜超過60m。

1.3圍護(hù)體系

輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的維護(hù)體系由最外側(cè)的壓型彩鋼板和內(nèi)側(cè)主剛架、山墻抗風(fēng)柱、屋面檁條、墻面檁條等主次結(jié)構(gòu)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(shí)其自身強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度和外側(cè)壓型鋼板的面外剛度決定。當(dāng)屋面雙檁條兼作屋面支撐之間的剛性系桿時(shí)，應(yīng)結(jié)合山墻抗風(fēng)柱的位置考慮屋面檁托的設(shè)置，其目的是使各抗風(fēng)柱頂部的剛架梁上翼緣相對(duì)應(yīng)處存在檁托，以便于設(shè)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(dāng)門窗洞口太大時(shí)應(yīng)采取加強(qiáng)墻面檁條或增設(shè)墻柱等措施保證墻架的結(jié)構(gòu)安全。

2門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1鋼材種類的選擇

雖然我國(guó)生產(chǎn)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(jié)構(gòu)對(duì)鋼材較高的強(qiáng)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(jié)構(gòu)的只有碳素鋼和合金鋼中少數(shù)幾種鋼材，當(dāng)采用設(shè)計(jì)規(guī)范還未推薦的其它鋼材時(shí)，應(yīng)有可靠的依據(jù)，以確保輕鋼結(jié)構(gòu)安全。大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(jié)構(gòu)的鋼材。剛架、吊車梁等存在大量焊接工藝的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用Q235B級(jí)鋼或Q345B級(jí)鋼，根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)上的鋼材價(jià)格，若剛架跨度、間距較小、荷載不大、吊車噸位較小時(shí)，剛架、吊車梁采用Q235B級(jí)鋼，否則采用Q345B級(jí)鋼，檁條、支撐、抗風(fēng)柱等焊接工藝量不大的次要結(jié)構(gòu)構(gòu)件均可采用Q235A級(jí)鋼，都能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2承重柱

輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)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(yè)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(yè)建筑宜采用等截面柱，當(dāng)由于剛架高度、跨度、風(fēng)荷載很大同時(shí)又帶有很大噸位的吊車時(shí)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(gòu)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(nèi)翼緣應(yīng)當(dāng)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(jié)構(gòu)工業(yè)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(qiáng)度、穩(wěn)定、撓度、翼緣寬厚比、腹班板高厚比等要求外，還應(yīng)通過合理的截面變化和分段以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)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(qiáng)度高而鋼構(gòu)件穩(wěn)定性差得特點(diǎn)，吊車梁一般都設(shè)計(jì)成上翼緣較寬且厚、下翼較窄且薄的單軸對(duì)稱焊接工字形截面，當(dāng)?shù)踯嚵嚎缍容^大時(shí)，也可將吊車梁設(shè)計(jì)成兩端向跨中逐漸變高的魚腹型梁，同時(shí)宜采用制動(dòng)梁或制動(dòng)桁架作為吊車梁上翼緣的側(cè)向支撐。吊車梁由于受到豎向、橫向、縱向三個(gè)方向荷載的作用，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(duì)間距較小的高強(qiáng)度螺栓來連接時(shí)不但傳力安全可靠，又不改變其簡(jiǎn)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(yīng)在30°～60°范圍內(nèi)，接近45°為宜。同一開間內(nèi)兩相臨橫向支撐之間應(yīng)設(shè)置剛性系桿，屋面檁條（單檁條或雙檁條）若能滿足對(duì)壓彎構(gòu)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(yè)建筑的主要承重結(jié)構(gòu)門式剛架側(cè)向剛度相對(duì)于面內(nèi)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(yīng)由計(jì)算確定。如果無吊車或吊車噸位較小，同時(shí)風(fēng)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(yīng)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(yīng)在35°～55°范圍內(nèi)，接近45°為宜。階梯形下段柱截面較大時(shí)柱間支撐一般宜設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成單片。當(dāng)上、下段柱柱高相對(duì)于柱距較大時(shí)，上、下段柱的柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置，同時(shí)上、下層柱間支撐之間必須設(shè)置經(jīng)過計(jì)算的剛性系桿，牛腿或肩梁上、下兩側(cè)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(qiáng)度螺栓連接。大量的分析研究表明，許多鋼結(jié)構(gòu)建筑工程事故的主要原因都不是因?yàn)闃?gòu)件強(qiáng)度不足，而是構(gòu)件喪失了整體穩(wěn)定，因此支撐、剛性系桿等側(cè)向構(gòu)件的計(jì)算與構(gòu)造是輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的一大重點(diǎn)。

2.7檁條與抗風(fēng)柱

屋面檁條和墻面檁條的跨度和荷載不大時(shí)一般多采用C型或Z型冷彎薄壁型鋼，屋面檁條的力學(xué)計(jì)算模型是雙向受彎的簡(jiǎn)直梁或連續(xù)梁，當(dāng)屋面雙檁條兼作剛性系桿時(shí)，還應(yīng)具備作為壓彎構(gòu)件所必須的剛度和承載力，否則應(yīng)采用鋼管、型鋼或其它截面的桿件作剛性系桿。為達(dá)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(nèi)地面以上一定高度范圍內(nèi)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?shù)匿摻罨炷翂喉斏希瑫r(shí)考慮到壓型彩鋼板自身在面內(nèi)也具備較大的剛度，墻面檁條的力學(xué)計(jì)算模型可視為僅承受水平風(fēng)荷載而不承受豎向荷載的單向受彎的簡(jiǎn)直梁或連續(xù)梁。屋面檁條和墻面檁條還應(yīng)按相關(guān)規(guī)范設(shè)置拉條、撐桿和隅撐。屋面檁條和墻面檁條當(dāng)跨度和荷載較大時(shí)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。抗風(fēng)柱由于所受的豎向力遠(yuǎn)小于水平力，因此力學(xué)計(jì)算模型可近視的簡(jiǎn)化成單向受彎的簡(jiǎn)直梁，抗風(fēng)柱可采用熱軋H型鋼截面。

2.8節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)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(cè)向構(gòu)件的連接多采用鉸接，而強(qiáng)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(shí)鋼柱柱腳與基礎(chǔ)多采用鉸接，吊車噸位較大時(shí)鋼柱柱腳與基礎(chǔ)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(biāo)號(hào)的細(xì)石混凝土包裹（保護(hù)層的厚度不宜小于50mm），并使包裹的混凝土高出室內(nèi)地面100mm～150mm，并宜在包裹柱腳的混凝土中配置少量的水平環(huán)形箍筋和豎向架立筋以避免出現(xiàn)裂紋。3．9地基基礎(chǔ)如果場(chǎng)地地質(zhì)條件比較好，輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的基礎(chǔ)一般采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，由于室內(nèi)地面以上一定范圍內(nèi)的墻體或一層窗窗臺(tái)以下的墻體多采用砌體墻，因此墻下一般多采用現(xiàn)澆鋼筋砼基礎(chǔ)梁來承受砌體墻并能有限的抵抗基礎(chǔ)不均勻沉降，同時(shí)由于室內(nèi)外高差的存在，基礎(chǔ)梁還起到擋土的作用。如果場(chǎng)地地質(zhì)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(yōu)先采用合適的地基處理方法來抵抗基礎(chǔ)較小的不均勻陳降現(xiàn)象。如果場(chǎng)地地質(zhì)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(jīng)無法解決由于基礎(chǔ)不均勻沉降引起的吊車爬坡導(dǎo)致不能正常工作的問題時(shí)，可采用現(xiàn)澆鋼筋砼條形基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，當(dāng)采用樁基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選用經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的樁種類，比如在條件允許時(shí)可優(yōu)先采用鋼筋混凝土預(yù)制管樁，考慮到輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑鋼柱柱腳軸力較小而彎矩較大的特點(diǎn)，將承臺(tái)底剛架平面內(nèi)方向上的基樁間距設(shè)計(jì)得較大一些，一般可取得經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的效果。

3使用軟件計(jì)算時(shí)建模技巧和計(jì)算圖文的分析

目前門式剛架電算軟件以中國(guó)建筑科學(xué)研究院開發(fā)的PKPM系列軟件的中STS模塊在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用較為廣泛，因此本文按STS模塊中門式剛架二維設(shè)計(jì)來介紹門式剛架的建模技巧和計(jì)算圖文件分析。

3.1模型建立

門式剛架的軸線既可采用網(wǎng)格生成中各種工具欄繪制，也可采用模塊化輸入跨數(shù)、跨度、單雙坡、坡度、柱頂標(biāo)高、牛腿標(biāo)高、屋面坡度等信息快速建模生成軸線省時(shí)省力、既快又準(zhǔn)，鋼梁分段時(shí)宜盡量將梁段拼接節(jié)點(diǎn)設(shè)置在彎矩較小的部位，并根據(jù)剛架梁上內(nèi)力圖特點(diǎn)、加工、運(yùn)輸、吊裝能力等綜合因素確定梁段的長(zhǎng)度和段數(shù)，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(shí)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(shè)計(jì)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(dá)到控制住結(jié)構(gòu)變形又能取得較好的經(jīng)濟(jì)性。

由于門式剛架結(jié)構(gòu)變形以及強(qiáng)度受荷載影響敏感，因此實(shí)事求是的輸入豎向荷載也是取得經(jīng)濟(jì)合理效果的關(guān)鍵因素，鋼梁上的豎向恒荷載主要是屋面維護(hù)體系的自重，實(shí)際工程中屋面多采用內(nèi)夾輕質(zhì)保溫材料的夾芯板，內(nèi)外帶彩色防腐涂層的壓型鋼板厚度一般多在0．6mm以下，內(nèi)夾聚氨酯、玻璃棉等輕質(zhì)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(nèi)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(jù)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(shè)備吊掛荷載，二是屋面集灰荷載和雪荷載，設(shè)備吊掛荷載按實(shí)際情況輸入到鋼梁上，至于集灰荷載僅在設(shè)計(jì)諸如水泥生產(chǎn)、金屬冶煉等粉塵污染較大或位于沙塵暴頻發(fā)地區(qū)的工業(yè)建筑才考慮其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，除此之外的絕大對(duì)數(shù)輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的屋面可變荷載可僅考慮雪荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)于單榀剛架的水平受荷投影面積大于60平米時(shí)，可變荷載無須按《建筑荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》中不上人屋面去取值，合理的可變荷載取值應(yīng)該是當(dāng)雪荷載每平米大于0．30KN時(shí)，可變荷載可按實(shí)際的雪荷載取值，當(dāng)雪荷載每平米小于0．30KN時(shí)，可變荷載每平米可按0．30KN取值，對(duì)于單榀剛架的水平受荷投影面積不大于60平米時(shí)，則應(yīng)按《建筑荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》中不上人屋面取每平米0．50KN；輸入風(fēng)荷載時(shí)，應(yīng)正確判斷地面粗糙度類別，如果采用自動(dòng)布置方式輸入風(fēng)荷載，需要注意的是對(duì)于自繪軸線建成的剛架，應(yīng)檢查柱腳標(biāo)高是否為0．000；吊車荷載輸入時(shí)除應(yīng)準(zhǔn)確輸入由吊車參數(shù)導(dǎo)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(cè)柱上的水平力，還應(yīng)考慮吊車梁自重在牛腿除產(chǎn)生的附加豎向荷載和附加彎矩對(duì)剛架的影響。

鋼構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度對(duì)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果的主要影響因素，剛架梁、柱平面外計(jì)算長(zhǎng)度一般取側(cè)向支撐點(diǎn)之間的間距，滿足計(jì)算和構(gòu)造要求的屋面隅撐和柱間通長(zhǎng)剛性系桿可分別作為剛架梁、柱側(cè)向支撐點(diǎn)，同時(shí)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(jì)算長(zhǎng)度；除無吊車或吊車噸位較小以及個(gè)別搖擺柱以外，不宜大量設(shè)置鉸接節(jié)點(diǎn)；計(jì)算參數(shù)輸入主要是合理選擇結(jié)構(gòu)類型和設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)于高度不超過12m、吊車噸位不大于20t的門式剛架的結(jié)構(gòu)類型都可選擇為門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)按《門式剛架輕房屋鋼結(jié)構(gòu)技型術(shù)規(guī)程》去計(jì)算，根據(jù)大量的工程實(shí)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(jié)構(gòu)類型還可選擇為門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》去計(jì)算、按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》去驗(yàn)算，剛架梁宜按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性，活荷載應(yīng)考慮不利布置對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

3.2計(jì)算圖文的分析

對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析是模型糾錯(cuò)、優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，因此設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)計(jì)算圖文進(jìn)行仔細(xì)比對(duì)分析。模型糾錯(cuò)主要是通過分析計(jì)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(fā)現(xiàn)鋼柱牛腿位置軸力包絡(luò)圖無大的突變，則很可能是模型中漏掉了吊車荷載；應(yīng)力比圖中要是僅平面外應(yīng)力比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)，則應(yīng)首先檢查模型中平面外計(jì)算長(zhǎng)度取值是否正確；計(jì)算超限信息中變截面構(gòu)件腹板高厚比控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)嚴(yán)于《門式剛架輕房屋鋼結(jié)構(gòu)技型術(shù)規(guī)程》的要求，則很可能是因?yàn)樽兘孛鏄?gòu)件的楔率過大。

優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是根據(jù)應(yīng)力比圖、撓度圖、位移圖去調(diào)整剛架梁柱截面尺寸以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果，抗彎承載力比值超限時(shí)調(diào)整截面高度遠(yuǎn)比加大翼緣、腹板厚度更有效，平面外穩(wěn)定應(yīng)力比超限時(shí)調(diào)整翼緣寬度遠(yuǎn)比加厚翼緣厚度更有效，不受強(qiáng)度控制的剛架宜采用低強(qiáng)度的碳素鋼鋼材，主要受強(qiáng)度控制的剛架宜采用高強(qiáng)度的合金鋼材，解決翼緣寬厚比和腹板高厚比超限時(shí)采用低強(qiáng)度鋼材比采用高強(qiáng)度鋼材更有效，將剛架柱腳、粱柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成剛接比設(shè)計(jì)成鉸接更能減小剛架的變形，對(duì)于30m以上大跨度的剛架，出于觀瞻的考慮，更應(yīng)高于輕鋼規(guī)范的要求去從嚴(yán)控制鋼梁的撓度。剛架優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)就是在模型與實(shí)際工程相符、荷載輸入不遺漏、計(jì)算參數(shù)選取合理的前提下，以試算結(jié)果為依據(jù)，通過不斷調(diào)整構(gòu)件截面規(guī)格使各項(xiàng)計(jì)算指標(biāo)同時(shí)接近相關(guān)規(guī)范規(guī)定的控制值并留有適當(dāng)?shù)陌踩珒?chǔ)備裕量的一個(gè)過程。

篇2

關(guān)鍵詞：環(huán)境美學(xué)；工業(yè)建筑；建筑設(shè)計(jì)；以人為本

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，信息化社會(huì)的前提下，我國(guó)社會(huì)發(fā)展的工業(yè)化進(jìn)程更是蓬勃發(fā)展并日益加快，密集型工業(yè)建筑群稱為今年城市規(guī)劃的主要形式，而單純的追求工業(yè)建筑的生產(chǎn)功能性已經(jīng)早已遭到時(shí)代淘汰，與環(huán)境相適應(yīng)的工業(yè)建筑設(shè)計(jì)是時(shí)代的必然趨勢(shì)，也就是說現(xiàn)代化的工業(yè)建筑除了要滿足生產(chǎn)工藝之外，還要妥善處理好工業(yè)建筑體量、肌理與環(huán)境之間的關(guān)系。大跨度、大空間、大面積是現(xiàn)代化的工業(yè)建筑普遍存在的特征，而它的這種特征對(duì)環(huán)境會(huì)造成巨大影響，為了要深刻落實(shí)我國(guó)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的基本國(guó)策，將環(huán)境美學(xué)融合在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中是以人為本的可持續(xù)社會(huì)的必然要求。

一、環(huán)境美學(xué)

環(huán)境美學(xué)著眼于人類的生存環(huán)境，隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，人民群眾的生活水平提升的同時(shí)，對(duì)生活質(zhì)量的要求也有所提高，其審美意識(shí)也發(fā)生了很大的變化，環(huán)境美學(xué)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(yè)建筑的大規(guī)模開發(fā)帶動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展，同時(shí)也給生態(tài)環(huán)境造成了不同程度的影響，工業(yè)建筑活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來了很多污染，環(huán)境的惡化，生態(tài)系統(tǒng)的破壞都嚴(yán)重影響著我們生存的家園，面對(duì)各種自然災(zāi)害不斷侵蝕著我們生活環(huán)境的情況下，人們開始認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性，優(yōu)美的生活環(huán)境對(duì)人們的生存與發(fā)展是多么的重要。環(huán)境美學(xué)就是在這樣的情況下誕生的，大力開展環(huán)境美學(xué)，能夠大大降低環(huán)境污染，給人們提供一個(gè)健康的生活環(huán)境，使人們時(shí)時(shí)刻刻保持著愉悅的心情，促進(jìn)其身心健康的穩(wěn)定發(fā)展。

二、環(huán)境美學(xué)與工業(yè)建筑設(shè)計(jì)之間的關(guān)系

社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程的逐漸加快給我國(guó)生態(tài)環(huán)境造成了很大的影響，越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染侵襲著人民群眾的生活環(huán)境，生態(tài)、工程、環(huán)境之間的矛盾逐漸激化，稍有不慎就會(huì)造成全面崩潰的情況，不僅會(huì)對(duì)人民群眾的生活、工作、健康帶來不同程度的影響，還會(huì)阻礙我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展。宜居的生活環(huán)境是人類生存發(fā)展的不懈追求，而工業(yè)建筑活動(dòng)卻打破了這一模式，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，不利于人類的生存與發(fā)展。為了妥善解決這一問題，將環(huán)境美學(xué)與工業(yè)建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合是非常重要的。在環(huán)境美學(xué)的視野下，生態(tài)、工程、環(huán)境是其發(fā)展的基礎(chǔ)，是與現(xiàn)實(shí)生活向結(jié)合的媒介。從宏觀的角度看環(huán)境美學(xué)，維持生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展是宇宙的根本法則，人類面對(duì)宇宙的根本法則是無力反抗的，也就是說，人類的生存與發(fā)展不應(yīng)該對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，維持生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展是人類的責(zé)任與義務(wù)。但是，在實(shí)際人類的發(fā)展過程當(dāng)中，或多或少都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不同程度的影響，人類的文明活動(dòng)是建立在工程的基礎(chǔ)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(shè)計(jì)都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展造成影響，破壞了生態(tài)環(huán)境的美感。面對(duì)這種情況，有兩個(gè)問題逐漸突顯出來，一是如何在不破壞生態(tài)環(huán)境的前提下，進(jìn)行城市工業(yè)化的發(fā)展，維持生態(tài)環(huán)境的平衡；另一個(gè)是將工業(yè)建筑工程改造成新的園林景觀，創(chuàng)造出比原來的生態(tài)環(huán)境更能滿足人們審美要求的園林景觀。

三、環(huán)境美學(xué)視野下的工業(yè)建筑設(shè)計(jì)

（一）工業(yè)建筑設(shè)計(jì)要符合環(huán)境美學(xué)的要求

在環(huán)境美學(xué)視野下的工業(yè)建筑設(shè)計(jì)減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，工業(yè)建筑活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的介入越來越少，對(duì)維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展有很大的幫助。也就是說，環(huán)境美學(xué)就是工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的參考依據(jù)，其設(shè)計(jì)方案要符合環(huán)境美學(xué)的要求，將建筑設(shè)計(jì)適應(yīng)環(huán)境發(fā)展作為基本原則，而不是讓生態(tài)環(huán)境去適應(yīng)工程建筑的發(fā)展。在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮環(huán)境的因素，將環(huán)境的優(yōu)勢(shì)利用起來，創(chuàng)造出能夠更加明顯的體現(xiàn)出環(huán)境美學(xué)關(guān)系的工業(yè)建筑，在潛移默化中激發(fā)環(huán)境的潛能，有效緩解生態(tài)、工程、環(huán)境之間的矛盾，促進(jìn)三者的共同發(fā)展，滿足人類對(duì)宜居生活環(huán)境的不懈追求。

（二）工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的美學(xué)環(huán)境創(chuàng)造與借景

工業(yè)建筑活動(dòng)或多或少都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)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(tài)平衡的穩(wěn)定發(fā)展，設(shè)計(jì)師可以將工業(yè)建筑工程改造成新的園林景觀，創(chuàng)造出比原來的生態(tài)環(huán)境更能滿足人們審美要求的園林景觀，有效的解決了工業(yè)建筑活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境平衡發(fā)展的影響。人類的生存與發(fā)展離不開生態(tài)環(huán)境的支持，但是人類也需要文明活動(dòng)，也需要為了自身的發(fā)展而做出努力，因此無法保證不破壞生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展。為了確保人類與環(huán)境能夠和諧發(fā)展，不能一味的要求人類被動(dòng)的去適應(yīng)環(huán)境，要選擇環(huán)境發(fā)展過程中的積極因素進(jìn)行調(diào)節(jié)，適度的進(jìn)行城市建設(shè)、工業(yè)建筑活動(dòng)，在不影響人類生存發(fā)展的前提下，創(chuàng)造新的園林景觀，滿足人們的審美要求。

四、結(jié)論

綜上分析可知，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展雖然帶動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，但是也對(duì)環(huán)境造成了不同程度的影響，如果不將生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展重視起來，人與自然將會(huì)無法和諧相處，在環(huán)境美學(xué)視野下進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)能夠妥善解決這一問題，將環(huán)境美學(xué)的概念貫穿于整個(gè)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，促進(jìn)生態(tài)、工程、環(huán)境的和諧發(fā)展。

作者:高曉 單位:吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 道橋工程學(xué)院

參考文獻(xiàn):

［1］卡菲•凱麗．藝術(shù)與生存［M］．陳國(guó)雄，譯．長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2015．

篇3

【關(guān)鍵詞】化工工業(yè)；建筑；防爆措施；平面及空間；結(jié)構(gòu)

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(guó)防化工工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中重要的組成部分，其中火工品在國(guó)防化工產(chǎn)品中占據(jù)重要地位。就火工品生產(chǎn)的特點(diǎn)來說，其所使用的原料，半成品到成品有相當(dāng)多的是易燃和有毒的，這些物質(zhì)往往在高溫、高壓或冷凍的條件下，通過密閉的設(shè)備、容器和管線進(jìn)行連續(xù)的反應(yīng)和輸送，因此，生產(chǎn)過程中存在很大的爆炸危險(xiǎn)性。

火工品建筑是指用于火工品生產(chǎn)、存放和儲(chǔ)存的一類建筑，其設(shè)計(jì)區(qū)別于普通的建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)，重點(diǎn)應(yīng)考慮其各項(xiàng)工藝生產(chǎn)需求。在火工品生產(chǎn)存儲(chǔ)過程中，會(huì)產(chǎn)生許多可燃?xì)怏w、可燃蒸汽、可燃粉塵等物質(zhì)，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(dá)到爆炸極限的混合物，遇到火源立刻就會(huì)引起爆炸，造成人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因?yàn)楸ㄊ峭话l(fā)性的，其危害范圍及后果一般難以預(yù)測(cè)，甚至不能及時(shí)進(jìn)行消防和撲救，給火工品生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響及重大損失，并可能造成人員的傷亡，因此根據(jù)爆炸發(fā)生原理，可在火工品建筑設(shè)計(jì)中采取一系列防爆設(shè)計(jì)與措施來有效防止爆炸事故的發(fā)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(xué)能量在瞬間迅速釋放或急劇轉(zhuǎn)化成功或機(jī)械、光、熱等能量形態(tài)的現(xiàn)象。

1.2 爆炸的根源。

爆炸需要三個(gè)條件：達(dá)到爆炸上下限之間濃度的爆炸危險(xiǎn)源、空氣（氧化劑）和火源。三者缺一不可，共同作用產(chǎn)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(xué)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(fā)生的位置和建筑物相對(duì)的關(guān)系來說有下列兩種情況：

（1）內(nèi)爆：指爆炸在建筑物內(nèi)部發(fā)生，亦稱“有爆炸危險(xiǎn)”的建筑。在現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中，稱之為有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房。

（2）外爆：指爆炸在建筑物外部發(fā)生，亦稱“有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境”的建筑。爆炸危險(xiǎn)環(huán)境按現(xiàn)行《爆炸和火

災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的分法可分為三類，8區(qū)。

1.3.2 在防爆設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)不同情況，采取相應(yīng)的防爆對(duì)策。在內(nèi)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(shè)計(jì)

2.1 合理布置總平面。

（1）具有爆炸危險(xiǎn)的廠區(qū)要避開居民點(diǎn)、學(xué)校、工業(yè)區(qū)、旅游區(qū)重點(diǎn)建筑物、鐵路和公路運(yùn)輸線、高壓輸電線等，對(duì)有爆炸危險(xiǎn)的建筑物盡可能布置在廠區(qū)邊緣。山區(qū)建廠，應(yīng)利用地形和自然屏障，減少爆炸事故的危害。

（2）另外廠區(qū)圍墻的結(jié)構(gòu)形式和高度，應(yīng)根據(jù)企業(yè)性質(zhì)、規(guī)模確定。圍墻至建筑物、道路、鐵路和排水明溝的最小間距，應(yīng)符合表1的規(guī)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(shí)，自路面邊緣算起；為公路型時(shí)，自路肩邊緣算起；

（2）圍墻至建筑物的間距，當(dāng)條件困難時(shí)，可適當(dāng)減少；當(dāng)設(shè)有消防通道時(shí)，其間距不應(yīng)小于6m；

（3）傳達(dá)室、警衛(wèi)室與圍墻的間距不限；

（4）當(dāng)條件困難時(shí)，準(zhǔn)軌鐵路至圍墻的間距，當(dāng)有調(diào)車作業(yè)時(shí)，可為3.5m；當(dāng)無調(diào)車作業(yè)時(shí)，可為3.0m。窄軌鐵路至圍墻的間距，按準(zhǔn)軌鐵路的相應(yīng)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(xiǎn)的廠房和倉庫在生產(chǎn)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(zhì)屋蓋，加大泄壓面積，有利于盡快釋放爆炸時(shí)產(chǎn)生的大量氣體和熱量，以降低室內(nèi)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(yōu)點(diǎn)為：自然通風(fēng)良好，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的可燃物質(zhì)很快稀釋擴(kuò)散，濃度很難達(dá)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(fā)生。假如爆炸不可避免地發(fā)生時(shí)，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(jié)構(gòu)的防爆設(shè)計(jì)

3.1 泄爆。

（1）有爆炸危險(xiǎn)的廠房設(shè)置足夠的泄壓面積后，可大大減輕爆炸時(shí)的破壞強(qiáng)度，避免因主體結(jié)構(gòu)遭受破壞而造成重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，防爆廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求有相適應(yīng)的泄壓面積，承重結(jié)構(gòu)以及重要部位應(yīng)具備足夠的抗爆性能。

（2）框架或排架結(jié)構(gòu)形式便于墻面開設(shè)大面積的門窗洞口或采用輕質(zhì)墻體作為泄壓面積，能為廠房設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，較之磚墻承重結(jié)構(gòu)的抗爆性能好。因此規(guī)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(jié)構(gòu)，能夠起到良好的減爆效果。

（3）泄壓設(shè)施可為輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門窗，但宜優(yōu)先采用輕質(zhì)屋蓋。泄壓面位置應(yīng)避開人員集中的場(chǎng)所和主要交通道路，宜靠近容易發(fā)生爆炸的部位。

（4）對(duì)于有爆炸危險(xiǎn)的廠房，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中按照爆炸物的特性進(jìn)行了較為詳細(xì)的規(guī)定，泄壓比采用0.03～0.25不等，并給出計(jì)算泄壓面積的詳盡方法。有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房，其泄壓面積宜按下式計(jì)算，但當(dāng)廠房的長(zhǎng)徑比大于3時(shí)，宜將該建筑劃分為長(zhǎng)徑比小于等于3的多個(gè)計(jì)算段，各計(jì)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(shí)的泄壓比，可按表2選取，m2/m3。

注：長(zhǎng)徑比為建筑平面幾何外形尺寸中的最長(zhǎng)尺寸與其橫截面周長(zhǎng)的積和4.0倍的該建筑橫截面積之比。

3.1.1 輕質(zhì)屋蓋和墻體。

（1）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定：泄壓設(shè)施的設(shè)置應(yīng)避開人員密集場(chǎng)所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險(xiǎn)的部位。作為泄壓設(shè)施的輕質(zhì)屋面板和輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過60Kg/m2。屋頂上的泄壓設(shè)施應(yīng)采取防冰雪積聚措施。

（2）泄壓面積的構(gòu)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(shí)易破碎成碎塊的特點(diǎn)，以便于泄壓和減少對(duì)人的危害。同時(shí)，泄壓面設(shè)置最好靠近易發(fā)生爆炸的部位，保證迅速泄壓。對(duì)于爆炸時(shí)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(shè)備的正面或附近。

（3）有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房爆炸后，用于泄壓的門窗、輕質(zhì)墻體、輕質(zhì)屋蓋將會(huì)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(chǎng)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(yīng)避免面向人員集中場(chǎng)所和主要交通道路。

（4）對(duì)于北方和西北寒冷地區(qū)，由于冰凍期長(zhǎng)、積雪時(shí)間長(zhǎng)，易增加屋面上泄壓面積的單位面積荷載而使其產(chǎn)生較大靜力慣性，導(dǎo)致泄壓受到影響，因而設(shè)計(jì)時(shí)要考慮采取適當(dāng)措施防止積雪。

（5）總之，在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施盡量減少泄壓面積的單位質(zhì)量（即重力慣性）和連接強(qiáng)度。

3.1.2 門窗。

用于泄壓設(shè)施的門窗，具有重量較輕、玻璃較薄、選用的五金斷面較小、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的處理上要求易摧毀、脫落等特點(diǎn)。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(guān)時(shí)碰撞二產(chǎn)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(zhì)零件。開啟形式為外開中懸窗，這樣一旦發(fā)生爆炸，因室內(nèi)壓力大，原關(guān)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(dòng)打開或自行脫落，達(dá)到泄壓的目的。

3.2 抗爆。

抗爆墻是耐爆炸壓力較強(qiáng)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(shù)值，結(jié)構(gòu)專業(yè)據(jù)此計(jì)算后確定具體構(gòu)造。抗爆墻既要具有抵抗沖擊波的能力，又要具有良好的耐火性能。火工品建筑設(shè)計(jì)通常采用鋼筋混凝土抗爆墻。

4. 建筑防爆的其它措施

根據(jù)發(fā)生爆炸的原理，在建筑設(shè)計(jì)中還可以采取以下措施來有效防止爆炸事故的發(fā)生。

4.1 采取自然通風(fēng)措施。

采取自然通風(fēng)措施，特別是穿堂風(fēng)，可使生產(chǎn)過程中可燃物質(zhì)很快地稀釋擴(kuò)散，濃度難以達(dá)到爆炸極限，可以排除形成爆炸的條件。南方地區(qū)可采用天窗通風(fēng)；寒冷地區(qū)可采用機(jī)械排風(fēng)；廠房?jī)?nèi)如存在比空氣輕的可燃?xì)怏w，可在屋頂設(shè)置排風(fēng)帽。

4.2 采取隔熱降溫措施。

采取隔熱降溫措施，防止生產(chǎn)或儲(chǔ)存的化學(xué)藥品或火工品，在受熱升溫作用時(shí)發(fā)生化學(xué)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(zhì)屋面隔熱、架空板隔熱、吊頂隔熱等屋頂隔熱措施，可設(shè)置遮陽板、百葉窗、磨砂玻璃等設(shè)施，排除陽光直射引起的爆炸。

4.3 采用導(dǎo)靜電絕緣面層措施。

根據(jù)建筑物的防雷等級(jí)按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，采取措施。通常做法為采用涂刷導(dǎo)靜電涂料。

4.4 采用不發(fā)火地面措施。

不發(fā)火地面可排除與地面發(fā)生摩擦、撞擊產(chǎn)生火花而引起的爆炸。不發(fā)火地面按照材料的性質(zhì)可分為金屬地面和非金屬地面。不發(fā)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(fā)火花非金屬地面通常做法是配制不發(fā)火花水泥/瀝青砂漿、不發(fā)火花混凝土和不發(fā)火花水磨石，作為樓面和地面。

4.5 抗爆新型材料的選用。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外許多科研機(jī)構(gòu)研制了多種抗爆建筑物材料，利用該類材料設(shè)計(jì)多層的復(fù)合結(jié)構(gòu)成為建筑物抗爆研究的熱點(diǎn)。抗爆材料質(zhì)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(zhì)聚氨酯泡沫塑料、橡膠混凝土等。實(shí)踐證明 抗爆、抗震材料的運(yùn)用，極大地提高了建筑物結(jié)構(gòu)的抗爆功能。

5. 結(jié)語

綜上所述，在化工工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中采取一系列防爆設(shè)計(jì)與措施可有效防止爆炸事故的發(fā)生。對(duì)于防爆問題的處理，往往涉及到各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)，總平面、建筑、結(jié)構(gòu)、工藝、自控儀表、給排水、暖通、電氣等，設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)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(chǎn)特點(diǎn)，因地制宜、制定周密的防爆設(shè)計(jì)方案，才能確保建筑物建成后投入安全生產(chǎn)和使用。

參考文獻(xiàn)

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篇4

【關(guān)鍵詞】工業(yè)建筑 人性化 設(shè)計(jì)

前言

隨著現(xiàn)代工業(yè)從傳統(tǒng)加工業(yè)逐漸向高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)建筑單體功能日趨綜合化，10000平方米以上的建筑單體越來越多，設(shè)計(jì)需要適應(yīng)并滿足生產(chǎn)的自動(dòng)化、潔凈化、精密化和生產(chǎn)過程的安全、高效、衛(wèi)生等要求，并需要結(jié)合環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源、勞動(dòng)安全、職業(yè)衛(wèi)生的需求。由此，提出了現(xiàn)代工業(yè)建筑設(shè)計(jì)需要向節(jié)能節(jié)地、生態(tài)化、高科技化、多元化、人性化等方面發(fā)展。結(jié)合筆者日常工作中接觸到的職業(yè)衛(wèi)生和勞動(dòng)安全案例，更加體現(xiàn)出工業(yè)建筑中人性化設(shè)計(jì)的重要性。

一、工業(yè)建筑人性化理念的提出

傳統(tǒng)的工業(yè)建筑，僅被看作是生產(chǎn)空間，是裝載生產(chǎn)設(shè)備的場(chǎng)所，一切以生產(chǎn)的需求或生產(chǎn)設(shè)備的需求來出發(fā)，未考慮工作人員的需求，長(zhǎng)此一來，形成了布局緊湊混亂、環(huán)境差、條件惡劣的狀態(tài)。

近年來，一些行為科學(xué)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)的研究證明：一個(gè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況，不僅取決于生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備的更新，還主要取決于人的因素。建筑空間環(huán)境由于直接影響工人的情緒和工作積極性，從而間接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。這就要求現(xiàn)代工業(yè)建筑不但要滿足生產(chǎn)工藝的要求，而且還要滿足人的各項(xiàng)需求。以人性化的設(shè)計(jì)理念，為員工提供一個(gè)安心舒適的工作環(huán)境，這不但體現(xiàn)了企業(yè)的人文關(guān)懷，還有利于企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。

另一個(gè)方面就是在某些特殊行業(yè)發(fā)生頻率比較高的職業(yè)病和生產(chǎn)安全事故，若從建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，就考慮人員的呼吸、活動(dòng)、精神需求等人性化需求，從而逐一進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)施保障，則可從根本上解決這些問題，有利于職工身心，企業(yè)安穩(wěn)和社會(huì)和諧。

二、工業(yè)建筑的人性化設(shè)計(jì)

隨著“以人為本”理念的認(rèn)識(shí)與傳播、社會(huì)環(huán)境的發(fā)展，人們開始關(guān)注工業(yè)生產(chǎn)中人的感受及其與工作效能的關(guān)系，工業(yè)建筑的人性化設(shè)計(jì)隨之產(chǎn)生。

工業(yè)建筑的人性化設(shè)計(jì)的本質(zhì)在于：設(shè)計(jì)中摒棄傳統(tǒng)的僅注重生產(chǎn)工藝的要求，而輕視人的行為和心理要求的傾向，做到生產(chǎn)環(huán)境與人文環(huán)境相融合，讓工作人員置身在良好、舒適的環(huán)境中，從而產(chǎn)生一種歸屬感、生活感和親切感，最終達(dá)到減少職業(yè)衛(wèi)生危害、提高員工的生活質(zhì)量及工作效率，做到真正體現(xiàn)對(duì)人關(guān)懷的建筑。

工業(yè)建筑的人性化設(shè)計(jì)可從內(nèi)部空間環(huán)境的人性化設(shè)計(jì)和外部空間環(huán)境的人性化設(shè)計(jì)兩方面入手。

1、工業(yè)建筑內(nèi)部空間環(huán)境的人性化設(shè)計(jì)

（1）根據(jù)人性化需求布局多功能區(qū)域和空間設(shè)計(jì)：人性化設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)建筑的功能空間提出了多樣化的需求。工業(yè)廠房?jī)?nèi)根據(jù)需求設(shè)置更衣室、淋浴間、衛(wèi)生間、休息室等功能區(qū)間，并配備舒適空調(diào)、采暖、換氣等設(shè)施。此外，娛樂休閑、技術(shù)培訓(xùn)、產(chǎn)品展示等多種功能空間在人性化設(shè)計(jì)中也應(yīng)運(yùn)而生。這些功能布局和空間的開發(fā)不僅可以改善工作環(huán)境，促進(jìn)員工智能的發(fā)展，增進(jìn)人與人的交流，也便于營(yíng)造親切宜人的氛圍。

（2）合理運(yùn)用色彩設(shè)計(jì)：工業(yè)建筑的室內(nèi)色彩能直接作用于生產(chǎn)人員的視覺和心理，因此研究掌握色彩特性并妥善應(yīng)用，能在一定程度上改善工作條件、緩解疲勞，從而提高生產(chǎn)效率。

（3）與自然環(huán)境的和諧搭配：開放空間的創(chuàng)建，可使工業(yè)建筑內(nèi)部空間與自然環(huán)境相互交流和滲透，尤其工藝中要求潔凈和密閉的生產(chǎn)空間，由于長(zhǎng)時(shí)間密閉而與自然隔離，易使人產(chǎn)生心理上的壓抑、沉悶與疲勞。創(chuàng)造接近自然的空間環(huán)境，發(fā)揮植物、新鮮空氣、陽光及自然景觀等在調(diào)節(jié)情緒、恢復(fù)疲勞等方面的特殊功能，能使人心態(tài)舒展、精神振作，有利于人的身心健康，進(jìn)而也有利于保證生產(chǎn)質(zhì)量。

（4）生產(chǎn)設(shè)備和管線的有序布置：在某些行業(yè)的工業(yè)建筑中，生產(chǎn)設(shè)備和管網(wǎng)占據(jù)著較大的空間位置，其布置不僅要滿足生產(chǎn)工藝的要求，同時(shí)還必須考慮其操作上的方便和整體的觀感效果。建筑師應(yīng)配合工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)備、管線進(jìn)行合理有序的綜合布置，避免雜亂無序。不同管線采用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以取得整齊美觀的整體效果。同時(shí)，這也有利于設(shè)備管網(wǎng)的管理維護(hù)及安全生產(chǎn)，直接涉及對(duì)生產(chǎn)者的人性化關(guān)懷。

（5）其它方面：建筑采光、照明、通風(fēng)與避免眩光等設(shè)計(jì)處理是否合理也是人性化設(shè)計(jì)的一方面，應(yīng)予以重視。建筑師應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)修養(yǎng)和專業(yè)創(chuàng)新，配合各專業(yè)工程師優(yōu)化設(shè)計(jì)，努力提高工業(yè)建筑的內(nèi)部環(huán)境品質(zhì)。

下圖為筆者工作中的一個(gè)人性化設(shè)計(jì)實(shí)踐案例：

整個(gè)廠房約13000平方米，為一個(gè)綜合性的生產(chǎn)廠房，具有機(jī)加、裝配、檢測(cè)、庫存等各項(xiàng)功能，具有潔凈區(qū)、一般環(huán)境區(qū)等各環(huán)境級(jí)別，同時(shí)容納各類生產(chǎn)人員共400余人。由于涉及工作類別多，人員數(shù)量多，因此，如何使工人們從長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度、快節(jié)奏的工作狀態(tài)中獲得人性化的關(guān)懷，緩解疲勞是設(shè)計(jì)過程中需重點(diǎn)考慮的方面。

經(jīng)綜合考慮，按照集中布局，合理分區(qū)的設(shè)計(jì)原則，在生產(chǎn)管理區(qū)與主生產(chǎn)區(qū)之間設(shè)置中庭，中庭區(qū)采用采光屋面，內(nèi)部種植綠植，形成自然景點(diǎn)，通過設(shè)置觀景窗、觀景臺(tái)、內(nèi)庭園以及落地窗等措施來加強(qiáng)人與自然的聯(lián)系。并設(shè)置員工活動(dòng)區(qū)、展示區(qū)、閱覽區(qū)等人性化功能區(qū)間，從而保證員工的身心健康，促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展。

2、工業(yè)建筑外部空間環(huán)境的人性化設(shè)計(jì)

外部空間環(huán)境的人性化設(shè)計(jì)主要還是綜合工業(yè)生產(chǎn)需求和人性需求，結(jié)合現(xiàn)有地形條件、地理環(huán)境因素，從整體性、流向性、便捷性、獨(dú)立性等各方面入手，整體把握，分別設(shè)計(jì)，再綜合處理，具體如下：

（1）注意工業(yè)園區(qū)外部環(huán)境空間的整體性

工業(yè)建筑的外部空間設(shè)計(jì)，要結(jié)合環(huán)境因素和生產(chǎn)工藝流程、物流路線、人員流線，從而綜合確定園區(qū)整體的空間布局、單體外形等因素。制定工業(yè)建筑的空間建構(gòu)和色彩的使用方案，使得園區(qū)具有外部整體性，從而增強(qiáng)外部環(huán)境識(shí)別性。

（2）協(xié)調(diào)廠區(qū)綠化景觀的整體設(shè)計(jì)效果

傳統(tǒng)的廠區(qū)環(huán)境設(shè)計(jì)對(duì)綠化布局不太重視，以此綠化設(shè)計(jì)單調(diào)、形式落后。現(xiàn)代工業(yè)建筑的綠化，可根據(jù)廠區(qū)的具體環(huán)境，因地制宜，因式開發(fā)，做到生態(tài)與自然氣候、工廠環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)綠色景觀設(shè)計(jì)的整體性和科學(xué)性，使廠區(qū)環(huán)境與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，并具有地區(qū)氣候適宜性，同時(shí)又能自成體系、彰顯特點(diǎn)。

（3）優(yōu)化廠區(qū)道路空間的設(shè)計(jì)

廠區(qū)道路承載物流運(yùn)輸和人員流通，設(shè)計(jì)的過程中，除要考慮它的交通功能外，還可根據(jù)人性化需求考慮道路的比例、走向、線型以及周邊綠化和景觀的協(xié)調(diào)問題、特別是無障礙設(shè)施的設(shè)計(jì)。這些對(duì)工作環(huán)境的改善方式，都是現(xiàn)代工業(yè)建筑空間人性化的體現(xiàn)。

結(jié)束語

綜上所述，人性化設(shè)計(jì)體現(xiàn)在各個(gè)環(huán)節(jié)之中，是工作人員身心健康的根本要求，設(shè)計(jì)師只有用心去關(guān)注，把服務(wù)的對(duì)象――“人”放在第一位，就會(huì)設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的作品。

參考文獻(xiàn)

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篇5

作者：張毅 孔靜雅 單位：中色科技股份有限公司 單位：西南交通大學(xué)

工業(yè)建筑的人文屬性顯示一個(gè)企業(yè)的生命力，其文化內(nèi)涵是永遠(yuǎn)不能替代的因素，建筑形象的愉悅是建筑深層次的文化表現(xiàn)，這是包括工業(yè)建筑在內(nèi)的任何建筑作品所共有的。對(duì)于工業(yè)建筑而言，生產(chǎn)車間的功能和建筑藝術(shù)所表現(xiàn)的深層次企業(yè)文化是相輔相成的。一個(gè)成功的工業(yè)建筑作品是不能以犧牲建筑形象和深層次企業(yè)文化為代價(jià)來達(dá)到生產(chǎn)的目的和效率。自上個(gè)世紀(jì)以來，一些國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)代企業(yè)家不但具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的商業(yè)眼光，更是滿懷建筑審美情結(jié)，十分重視企業(yè)的形象，認(rèn)為工業(yè)建筑本身就蘊(yùn)含著企業(yè)的管理文化，有著巨大的宣傳效應(yīng)。德國(guó)魏爾市維特拉家具廠就是典型的一例。作為工業(yè)建筑，該生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)充斥著世界級(jí)建筑大師的作品，如蓋里設(shè)計(jì)的家具博物館、N•格雷姆肖和A•西扎分別設(shè)計(jì)的生產(chǎn)廠房、Z•哈迪德設(shè)計(jì)的消防站、安藤忠雄設(shè)計(jì)的培訓(xùn)中心。先不說建筑本身設(shè)計(jì)得如何，單就這些設(shè)計(jì)師就是一部現(xiàn)代版的建筑史。從另一角度來說，在新的企業(yè)理念中，企業(yè)形象不再局限在產(chǎn)品的形象和質(zhì)量上，而是包括企業(yè)的價(jià)值觀、道德行為、管理方式等在內(nèi)的一種社會(huì)性的綜合文化表象。而工業(yè)建筑形象本身正是這種綜合文化的載體之一。工業(yè)建筑功能性質(zhì)發(fā)生改變。在新形勢(shì)下，工業(yè)建筑在功能上已不再僅僅禁錮于傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式上，而是增添了許多新的內(nèi)容，如宣傳展示、人文環(huán)境等內(nèi)容。工業(yè)生產(chǎn)不再是布簾后的加工作坊，當(dāng)企業(yè)推銷產(chǎn)品時(shí)，不再是推銷員的夸夸其談，更多的是讓用戶深入生產(chǎn)線，分享企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)代化和嚴(yán)格的質(zhì)量控制。不能再簡(jiǎn)單粗暴地理解現(xiàn)代工業(yè)建筑，把工業(yè)建筑當(dāng)成是生產(chǎn)的容器，把犧牲環(huán)境當(dāng)成工業(yè)生產(chǎn)的必然。在現(xiàn)代企業(yè)的理念當(dāng)中，除了提供工作機(jī)會(huì)，還應(yīng)該提供一個(gè)適于工作的周邊環(huán)境，“以人為本”不再是一個(gè)可望而不可及的口號(hào)。設(shè)計(jì)師在工業(yè)建筑創(chuàng)作意識(shí)和手段上的解放。首先，在工業(yè)建筑審美方面，不再過度追求國(guó)際式，而更多地向人性化、本土化、傳統(tǒng)地方風(fēng)格回歸。這種審美意識(shí)的解放，給工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)帶來了多樣性和繁榮，同時(shí)把人文主義思想具體化和形象化;其次，設(shè)計(jì)程序上的突破。設(shè)計(jì)要有前瞻性，建筑設(shè)計(jì)不能屈從于傳統(tǒng)的技術(shù)甚至是構(gòu)造水平之后，技術(shù)或構(gòu)造節(jié)點(diǎn)是在有了創(chuàng)意思想(idea)以后的具體落實(shí)，是具體的層面，而設(shè)計(jì)創(chuàng)意不能本末倒置。最后，工業(yè)建筑的創(chuàng)作手段和技術(shù)的多樣化。隨著輕型結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展運(yùn)用，高強(qiáng)、節(jié)能的新材料日新月異，使得工業(yè)建筑由過去的傻、大、粗朝著精、小、巧的方向邁上了具有現(xiàn)實(shí)意義的一步;工業(yè)建筑有時(shí)更像一部運(yùn)轉(zhuǎn)良好的精密機(jī)器而非簡(jiǎn)單的容器。因此，在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，建筑主體的回歸所需要的環(huán)境、基本需求以及思想意識(shí)和創(chuàng)作手段都已具備，對(duì)于一個(gè)建筑師來說，剩下的就是如何在意識(shí)上理解、在實(shí)踐中落實(shí)建筑主體的回歸，這也是現(xiàn)時(shí)狀況下建筑師所面臨的挑戰(zhàn)和歷史的責(zé)任。在大量的項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐中，筆者對(duì)建筑主體的回歸內(nèi)容進(jìn)行了有益的探索。

建筑主體性首先表現(xiàn)為建筑本身的主體性、獨(dú)立性。具體而言，建筑作為一個(gè)獨(dú)立的專業(yè)，在工業(yè)建筑中，應(yīng)發(fā)揮其主體能動(dòng)性。作為設(shè)計(jì)流程中位于工藝設(shè)計(jì)的下一個(gè)環(huán)節(jié)，建筑設(shè)計(jì)要在基于完全深入地了解工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，全面開啟和把握工程設(shè)計(jì)流程。在傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)流程中，建筑師要充分地了解設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)條件，包括業(yè)主的意向、場(chǎng)地位置、場(chǎng)地地貌、氣候條件、建筑環(huán)境、人文環(huán)境等，而不只是工藝條件。現(xiàn)行的設(shè)計(jì)流程制約了建筑師的主體能動(dòng)性，把建筑師限定在建筑物本身的設(shè)計(jì)中，或者說就是建筑物的平立剖面。這樣的結(jié)果就使得設(shè)計(jì)出的建筑物僵硬、呆板。因此，建筑師應(yīng)積極介入到整個(gè)場(chǎng)地的規(guī)劃，從建筑師的角度關(guān)注使用者的關(guān)切，關(guān)注室內(nèi)外環(huán)境的建設(shè)，不但為室外環(huán)境細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)做好思想上的準(zhǔn)備，而且成功的工業(yè)項(xiàng)目在后期階段設(shè)計(jì)中，都有相應(yīng)的建筑師介入。這樣可以在設(shè)計(jì)的前期，對(duì)建筑群及建筑本身有一個(gè)全面概念性的把握。這對(duì)今后生產(chǎn)工藝過程的順利實(shí)施也是有幫助的。(1)從設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上看，現(xiàn)代工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，要實(shí)現(xiàn)建筑主體的回歸，首先就要強(qiáng)調(diào)建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性。創(chuàng)造性是每一個(gè)建筑師的追求和挑戰(zhàn)，現(xiàn)代工業(yè)建筑更強(qiáng)調(diào)建筑師的創(chuàng)新意識(shí)。把工業(yè)建筑定義為“簡(jiǎn)單”，意即工業(yè)建筑不需要過多的創(chuàng)作，這是思維的誤區(qū)。任何建筑設(shè)計(jì)都是在一定的技術(shù)和個(gè)人的審美經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，綜合環(huán)境要素以及設(shè)計(jì)目的后進(jìn)行的，對(duì)于建筑物的個(gè)人詮釋，不存在簡(jiǎn)單的建筑或復(fù)雜的建筑之分。對(duì)于工業(yè)建筑來說，時(shí)間、地點(diǎn)、文化背景等也是不可或缺的建筑設(shè)計(jì)要素。實(shí)踐中，很多人都把“豆腐塊、帶型窗、最多兩條藍(lán)色帶”當(dāng)成設(shè)計(jì)工業(yè)建筑的“設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”，這種套用一個(gè)模式，希冀“放之四海而皆準(zhǔn)”的設(shè)計(jì)都是失敗的設(shè)計(jì)。這都是沒有深入地研究條件、細(xì)致地分析任務(wù)、創(chuàng)造性地解決問題，而只是簡(jiǎn)單形式上的歸納。(2)要加強(qiáng)建筑師的專業(yè)修養(yǎng)和知識(shí)結(jié)構(gòu)上的拓廣。有些人缺乏創(chuàng)造性的手段，對(duì)工業(yè)建筑的創(chuàng)作感到無從下手。究其原因，有以下幾個(gè)方面:①簡(jiǎn)單技術(shù)化。認(rèn)為工業(yè)項(xiàng)目以實(shí)用為目的、以技術(shù)為手段，不需要太多深層次的考慮，也就是說，不需要賦予建筑物應(yīng)有的環(huán)境地位、審美價(jià)值和文化內(nèi)涵，只要解決了建筑的使用功能，就解決了所有的問題。②缺乏基本的審美訓(xùn)練。很多設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)單的審美角度上看，都是行不通的，如隨意開啟不同類型的門窗，找不到立面上的統(tǒng)一和內(nèi)在的邏輯聯(lián)系。③缺乏必要的技術(shù)知識(shí)。如很多工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)缺乏節(jié)能和環(huán)境工程新技術(shù)元素的應(yīng)用。(3)要有設(shè)計(jì)的激情。過于沿襲和依賴所謂的國(guó)際式、標(biāo)準(zhǔn)式和既有的“設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”，認(rèn)為不必付出創(chuàng)造性勞動(dòng)就能將任務(wù)完成，這是很多設(shè)計(jì)師漸漸失去設(shè)計(jì)激情的原因。作為一名建筑師，經(jīng)過深思熟慮以后，就可以在了解生產(chǎn)工藝的過程中抓住建筑創(chuàng)作的靈感，將理性分析轉(zhuǎn)換為視覺效果，創(chuàng)造性地完成三維空間的思考。對(duì)于一個(gè)工業(yè)建筑，在了解生產(chǎn)工藝運(yùn)作過程中發(fā)現(xiàn)其空間布局要求和形象特征，這是一件令人愉悅的事情。設(shè)計(jì)的激情來自于設(shè)計(jì)過程中強(qiáng)烈的創(chuàng)造欲望和沖動(dòng)以及完成時(shí)的強(qiáng)烈愉悅心理滿足。

在建筑創(chuàng)作不斷花樣翻新的躁動(dòng)中，只有工業(yè)建筑還基本處于沉寂中，仍保持著其較原始的基于實(shí)用目的面貌。建筑師在爭(zhēng)相創(chuàng)作不同規(guī)模、不同性質(zhì)的公共建筑時(shí)，不應(yīng)忘記工業(yè)建筑，它占了建筑業(yè)三分天下、承載著生產(chǎn)力的物質(zhì)形態(tài);它的歷史、它的精神符號(hào)、它對(duì)人和自然的尊重，以及所反映的社會(huì)深層文化、對(duì)建筑歷史的發(fā)展所承擔(dān)的歷史的和現(xiàn)實(shí)的責(zé)任都表現(xiàn)出它的重要性和不可替代性。推動(dòng)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新、推動(dòng)其向著以人為本設(shè)計(jì)理念的回歸、推進(jìn)最新節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，將是新一代建筑師所面臨的責(zé)任和挑戰(zhàn)。