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关键词:工业建筑;设计;新趋势
中图分类号:S611 文献标识码: A
引言
工业建筑,一直以来在观念上被认为只是生产活动空间的外壳,建筑技术的同义语,而工业建筑设计也往往与工业结构设计混为一谈。在工业设计中,建筑设计作为一种从属性的工种,只为工艺做些“穿衣戴帽”的工作,偶尔谈到建筑艺术,也只局限于厂房的一些形式。虽然,工业建筑相比民用建筑而言,在艺术处理上受到更多原因的制约,但是随着社会的发展,对工业建筑的要求也越来越高,处理得当的工业建筑设计,不仅能更好地发挥其生产功能,还能以外观特色和赏心悦目而提升整个企业的形象和知名度,所以工业建筑的外观设计是值得重视和研究的。
一、工业建筑的概念
为了理解和阐述的方便,我们主要从工业建筑的内涵和工业建筑的特性两个方面进行解释。
1、工业建筑的内涵
工业建筑与民用建筑有着根本上的不同,它首先满足的是生产的要求,外形一般与人们所熟知的常规形式和固有类型不同,高科技、功能性、适应性、经济性等比较突出。同时,它与社会、经济、历史等是息息相关的。
2、工业建筑的特性
工业建筑是以其强大的功能为依托的,其重点来自于规范和使用功能的要求。经过归纳,我们可以将其特性总结为以下两个方面:其一,体型组合与内部的统一。生产特性不同,工业建筑在设计时也会有很大不同,比如,一般来说电子企业的厂房必须设置有大量的采光窗,而化工企业则必须设计一些体量比较高大的建筑。所以说,工业建筑的体型设计必须严格遵循内部生产的要求,使两者达到高度的统一。其二,对自然景观的巧妙运用。工业用地与居住以及旅游用地不同,它可以选择一些山坡、峡谷地块,通过设计人员的设计,可以将这些自然景观巧妙地利用改造成工业建筑的一部分,这样不仅可以美化工业建筑周围的环境,而且又能实现人与自然的和谐相处,可谓一举两得。
随着经济全球化程度的不断加深,我国有很多经济发展策略都提倡与国际接轨,工业建筑设计当然也不例外,通过近年来自身的摸索以及对外国先进的工业建筑设计理念的学习、消化、吸收,当代我国的工业建筑设计也出现了不少的新趋势,值得我们做出一些梳理,以便更好的推广与应用。
1、节能设计理念
自从我国提出可持续发展的基本理念后,节能已经上升到了一个全新的高度,因此,在现代工业厂房建筑的设计过程中,应当充分体现出节能设计理念,这种设计理念主要包括以下两个方面的内容:一方面是厂房建筑中新的应用应当做到低能耗;另一方面则是在建造厂房的过程中要体现出低能耗。
2、人性化设计理念
人性化设计的本质是将人类工程学引入现代工业建筑中去。工业建筑作为生产资料,理所当然要为生产服务。人是生产活动中最积极的因素,是最富于创造性的劳动力。人性化设计必将要求建筑师建筑设计的中心从以往的生产设备转移到以人为本的理念上来,重视并且努力体现对人的关怀。在工业建筑空间设计上,创造让人产生亲切感和归属感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量和工作效果的目的。
3、洁净的设计理念
洁净设计所强调的是一种完全无污染的设计理念,简单来讲就是在生产与实用的全过程中,尽可能做到零废弃排放,这是确保工业厂房可持续发展的重要措施之一。在这种设计理念当中充分体现出了资源的再生利用,这也是现代工业厂房建筑设计的必然发展趋势。
4、绿色设计理念
所谓的绿色设计实质上就是从厂房建筑建造中使用的技术工艺、原材料、设备、产品和能源等,在使用上,都不对周围环境造成污染与破坏。绿色设计所要体现出来的是一种环保理念,在这种设计当中,应当摒弃盲目追求高科技的做大,同时充分体现出绿色环保的设计理念,用最为适宜的技术手段设计出绿色的建筑,以此来实现环保的目标。绿色设计以性能提升、高效利用、资源节约、节能减排为设计目的。钢结构体系属于环保型绿色建筑体系,钢材本身是一种高强度高效能的材料,具有很高的再循环价值,并且不需要制模施工。
三、基于工业建筑的发展下的建筑设计理念与设计策略
工业发展伴随着人类社会发展的、大型的、广泛的活动,在工业建筑中,可以充分利用自然环境的发展,但不能过分地改造自然,也不能肆意地开发资源。基于工业建筑的发展,我们进行的建筑活动,应该在工业建筑的发展的承载能力之内。因此,我们应在建筑过程中,坚持基于工业建筑的发展的建筑设计理念,同时为了工业建筑的发展能够有效的科学发展,我们还应积极探讨基于工业建筑的发展下的建筑设计策略。
1、基于保护自然和利用自然的建筑设计策略
基于工业建筑的发展的建筑设计,应首先注重如何在充分利用场地的条件。工业建筑往往对建筑空间需求较大,作为一个大型而广泛的体量,是设备与建筑相互作用的过程,它需要工业设备中的大量设备管道相互连接,才能完成一个工业建筑的营建工作。如果我们为了获得属于自己的一个小工业建筑的发展,而忽略了自然这个大工业建筑的发展,在建筑工程中合理利用自然资源,做好建筑空间的布局,将影响整个工业系统的发展,从而影响到整个工业建筑的运转与布局。
因此,从工业建筑的发展、改善工业建筑的发展质量、防止工业建筑的设计影响到产生变化、合理利用场地资源、减少或消除有害物质进入工业建筑的发展、利于工艺流程的活动等方面的核心内容来讲,基于工业的发展的建筑设计,应主要在利用空间和外部造型两个层面上采取灵活多样、系统综合的方法策略,进行集成性设计。
2、基于工业的发展的工业建筑设计内涵
工业建筑设计强调建筑与工业的发展是有机的结合体,在创造建筑空间小工业建筑的发展的同时应处理好整体与局部、建筑与自然要素之间的内在联系,更要侧重建筑周围的大工业建筑的发展。工业建筑依赖于许多相关技术及其组合,是综合性的系统工程和更高层次上的回归工艺,但是无论使用哪种技术,都是基于工业建筑的发展保护思想的建筑设计,都必须以保护工业建筑的发展、节约资源等为前提条件。
就现阶段的实际情况来看,世界范围内的有关生态建筑的研究比较少,尚处在初始阶段。以瑞典为例,其目前研究出了一个名为“生态循环城”的计划,此计划在一定程度上对发达国家的能源起到了改善作用,且对于自然资源消费结构具有示范意义,然而其需要的资本较高、成本较大,难以在发展中国家得到推广,对于全球的生态建筑来说,其作用受到了一定的限制。但是我们相信在全球共同积极的探索下,生态建筑必将得到更好的发展。
3、基于外部造型的建筑设计策略
外部造型是对于一个建筑物来说是十分重要的,许多工业建筑往往在开始阶段对外形都是有一定的要求,在建筑设计时为完成建筑的全过程,有效地支配建筑内部要求和外部造型的关系,应考虑到其工艺的特殊要求,不可随意的对外观进行创作,即有限性。建筑是材料、能量和工业的发展系统的合成,工业建筑的发展中的材料应为循环状态,建筑师应通过自己的智慧和劳动,在充分考虑建筑系统全寿命过程与周围工业建筑的发展的关系及其相互作用后将资源重组,合理审慎地使用自然资源,并最大限度地利用现有的条件,在充分尊重工艺要求的情况下,创作出更为美观经济,令人满意的建筑创意。
结束语
总的来说,工业建筑设计需要回归艺术。随着高科技产业区迅速蔓延,网络信息时代的到来,工业建筑的使用者知识水平和专业技能的不断增长,产品生产和更新换代周期的不断缩短,对工业建筑以及工业建筑环境设计提出了新的挑战,我们应该在日常的实践中不断总结与学习,为这个行业贡献自己一份力量。
参考文献
[1]陈海.对当前工业建筑设计及发展趋势的探讨[J].中国新技术新产品,2009,(21).
关键词:现代工业 ,建筑设计 ,现状, 发展
Abstract: with the development of the industrial architecture in our country level increases, and constantly learn from foreign advanced successful experience, our country industry building on a new development trend. Now the author combined with the modern society of the present situation of the design of the industrial architecture, and point out that in the modern design of the industrial architecture must follow the principle as well as in the process of the development of the related to many should pay attention to in every aspect.
Keywords: modern industry, building design, the current situation, development
中图分类号:[F287.2]文献标识码:A 文章编号:
1 工业建筑设计的现状
近年来工业建筑在国民经济发展和社会文明进步中具有重要的地位并发挥着重要的作用。全球经济一体化要求科技产业化与产业科技化共同发展。这两者一方面给工业建筑创作提供了多种建筑手法,另一方面也给工业建筑的实践带来了新的机遇和挑战。这样工业建筑在发展中不断的与自然环境相协调,在借鉴民用建筑中比较流行的建筑手法的同时,也不断的谋求自身的新的发展。
目前国家正在迅猛发展,在发展过程中也采取了很多有利措施,比如新建一些经济技术开发区,工业新区的建设带动了城市商业区、住宅区、能源供应区的开发建设,使得工业建筑类型与城乡整体文化环境关系日趋紧密,从而成为城市建筑文化的重要组成部分。除此之外对旧城区老厂房的结构改造也显得行之有效,这样使得一些大型骨干企业能够更好的发展。随着施工工艺技术的发展,不少国外现代工业建筑中高新技术、新工艺也被引进,这样使得工业建筑形式在不断发展中日趋完善,从而实现了标准化、多样化。特别是多高层厂房、现代交通能源建筑等一批新型工业建筑的出现,不仅满足灵活性、通用性的要求,还大大节约了土地。
2 进行现代工业建筑设计必须遵循的原则
2.1 开放性原则
现在越来越多的企业特别是一些高科技产业、通讯业等都非常重视自身发展,采取各种手段加大企业的透明度和对外自我宣传的力度来提高企业的知名度,以便打入国际市场,有的把自己的工业理念作为一个参观点,间接的做成了工业旅游项目,为此,这个过程中就建筑设计方面布置了适宜对外开放的参观路线,在参观途中还可以接触或购买该企业宣传的展销产品。
2.2 主导性原则
当今的社会在市场经济条件下竞争越来越激烈,一方面不仅要抓住自身企业的特点制定合理的发展模式,另一方面还要考察相关行业企业的发展情况,以便找出差距,及时采取措施。目前竞争不仅仅来自于国内,改革开放的实施也使很多国外企业加入竞争中,为了更好的发展,企业在进行工业建筑设计时自我形象应该具备主导性原则,要积极的做好对外自我宣传、加强企业与外界的沟通。从前那种对外封闭自守的建筑设计概念已经不再适应现在的经济发展,要想把企业做活做大,就必须使企业具有新的功能概念,努力营造环境优美、选材精致、造型新颖、跟进发展步伐的国际工业建筑体系。
2.3 安全环保原则
现在随着新能源的开发和利用,环境污染已得到了一些控制。俗话说“安全第一,环保先行”。这不仅仅体现的是以人为本的原则,更重要的是考虑到眼下整个地区、国家以至全人类的安全。在整个工业建筑设计初期,作为设计者就应该秉着此项原则,结合生产过程中的某些特殊情况,并对工艺流程有所了解,以便合理布局,避免日后人身、设备事故的发生。除此以外,有些工业涉及到半导体、医药以及生物化工、原子能电站等,这些企业在建筑设计中需特别创造一些洁净工作区间,以防止各种辐射给人体带来损害。
3 工业建筑设计的发展
3.1 工业建筑设计中的节能省地
随着自然资源的不断利用,各种能源都在逐渐匮乏,特别是今年来工业建筑等大型建筑的大规模新建,使得土地面积减少速度加快。因此在发展过程中,节能省地必须放在首位。 自然通风、自然采光的利用也较为普遍。目前很多工业企业不断引进先进技术,严格控制发展新增加工业建设用地,发展节能型工业厂房。
3.2 工业建筑设计的人性化趋势
当今社会在不断进步, 人在社会中的影响力在逐渐加大,而工业建筑的设计主体也从以生产设备为中心越来越朝着以人为本方向发展。因此人的因素在建筑中的作用就越来越显得重要。工业建筑中的空间及环境与人相融合,这样就需要在建筑设计的初期把人性化这个潜在优势尽可能的发挥,让人们置身于工业建筑的良好环境中产生归属感、生活感和亲切感 , 最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目标。
3.3 注重工业建筑的社会文化职能
我国是一个历史悠久的文明古国,有着悠久的历史文化。人类文明组成的工业及工业建筑,同样也承担着文明继承和发扬的责任。现代社会的工业建筑不再仅仅是生产活动的场所,也应作为传播文化的场所。在工业建筑设计中,建筑师应充分发挥地区性及地域性的文化特点,将工业建筑的特点、功能与民族、文化、企业相结合,发掘并塑造独特的企业形象、丰富企业文化的内涵、追求工业建筑与环境的整体协调。比如北京国家体育场、北京香山饭店以及2010年上海世博会中国标志性建筑等等,这些无疑都是我们这个时代的工业建筑新象、新趋势,他们诠释着这个国家的独特的文化底蕴。
3.4 工业建筑设计的可延续性
一个建筑有着它自身的价值与意义,它可能是体现一个时代的标志。也可能是记录某个时展历程的依据。我们可以通过对建筑的探索和寻觅出不同时期、不同地域的民族和国家,在它漫长的历史过程中所遗留下来的文化。然而随着社会的发展,各种因素的作用,历史建筑的保护问题也显得尤为重要。因此在建造设计过程中,对于工业建筑的技术改造和合理利用越来越得到重视,适当保留可以延续历史记忆,为企业留下深厚的企业文化,这样也有利于更好的保护人类特有的文明。
3.5 工业建筑的多元化
不同的国家和地区有着不同的地域文化差异,这种情况在工业建筑中也是存在的。近年来由于国际贸易往来的逐步扩大,投资主体的多元化现象也慢慢展现出来。建筑场地的地域性文化差异、企业文化及品牌不同、民族性的各异加之大量具有不同文化背景的“境外”设计事务所的参与,这些都在一定程度上促成工业建筑逐步走向多元化。在接受全球性的同时,承认各民族、地区和地方文化的价值,在平等合作互利竞争的同时, 创造出丰富多彩的、跨文化的、有特色有个性的工业建筑。
4 结语
虽然现在工业建筑发展已逐步完善,但是仍然还存在一些问题,工业建筑设计思想需要不断创新,不断提高。在建筑设计过程中内部和外部应该相互结合,尽量使两者能够相辅相成。总的来说,工业建筑设计需要回归艺术。随着高科技产业区迅速蔓延,网络信息时代的到来,工业建筑的使用者知识水平和专业技能的不断增长,产品生产和更新换代周期的不断缩短,对工业建筑以及工业建筑环境设计提出了新的挑战,我们应该在日常的实践中不断总结与学习,为这个行业贡献自己一份力量。
参考文献:
[1]林建,李旗.工业建筑形象的发展与创作.工业建筑
[2]刘德华.工业建筑的发展趋势[J].新建筑
[3]铁军,王雪松.工业建筑的技术运用与表达[J].工业建筑
[4]黄兴元.工业建筑的文化表现.建筑学报
[5]蔡荣.浅谈现代工业建筑发展趋势.建筑科学.
建筑中比较流行的建筑手法的同时,也不断的谋求自身的新的发展。
目前国家正在迅猛发展,在发展过程中也采取了很多有利措施,比如新建一些经济技术开发区,工业新区的建设带动了城市商业区、住宅区、能源供应区的开发建设,使得工业建筑类型与城乡整体文化环境关系日趋紧密,从而成为城市建筑文化的重要组成部分。除此之外对旧城区老厂房的结构改造也显得行之有效,这样使得一些大型骨干企业能够更好的发展。随着施工工艺技术的发展,不少国外现代工业建筑中高新技术、新工艺也被引进,这样使得工业建筑形式在不断发展中日趋完善,从而实现了标准化、多样化。特别是多高层厂房、现代交通能源建筑等一批新型工业建筑的出现,不仅满足灵活性、通用性的要求,还大大节约了土地。
2.进行现代工业建筑设计必须遵循的原则
2.1开放性原则
现在越来越多的企业特别是一些高科技产业、通讯业等都非常重视自身发展,采取各种手段加大企业的透明度和对外自我宣传的力度来提高企业的知名度,以便打入国际市场,有的把自己的工业理念作为一个参观点,间接的做成了工业旅游项目,为此,这个过程中就建筑设计方面布置了适宜对外开放的参观路线,在参观途中还可以接触或购买该企业宣传的展销产品。
2.2主导性原则
当今的社会在市场经济条件下竞争越来越激烈,一方面不仅要抓住自身企业的特点制定合理的发展模式,另一方面还要考察相关行业企业的发展情况,以便找出差距,及时采取措施。目前竞争不仅仅来自于国内,改革开放的实施也使很多国外企业加入竞争中,为了更好的发展,企业在进行工业建筑设计时自我形象应该具备主导性原则,要积极的做好对外自我宣传、加强企业与外界的沟通。从前那种对外封闭自守的建筑设计概念已经不再适应现在的经济发展,要想把企业做活做大,就必须使企业具有新的功能概念,努力营造环境优美、选材精致、造型新颖、跟进发展步伐的国际工业建筑体系。
2.3安全环保原则
现在随着新能源的开发和利用,环境污染已得到了一些控制。俗话说“安全第一,环保先行”。这不仅仅体现的是以人为本的原则,更重要的是考虑到眼下整个地区、国家以至全人类的安全。在整个工业建筑设计初期,作为设计者就应该秉着此项原则,结合生产过程中的某些特殊情况,并对工艺流程有所了解,以便合理布局,避免日后人身、设备事故的发生。除此以外,有些工业涉及到半导体、医药以及生物化工、原子能电站等,这些企业在建筑设计中需特别创造一些洁净工作区间,以防止各种辐射给人体带来损害。
3.工业建筑设计的发展
3.1工业建筑设计中的节能省地
随着自然资源的不断利用,各种能源都在逐渐匮乏,特别是今年来工业建筑等大型建筑的大规模新建,使得土地面积减少速度加快。因此在发展过程中,节能省地必须放在首位。 自然通风、自然采光的利用也较为普遍。目前很多工业企业不断引进先进技术,严格控制发展新增加工业建设用地,发展节能型工业厂房。
3.2工业建筑设计的人性化趋势
当今社会在不断进步, 人在社会中的影响力在逐渐加大,而工业建筑的设计主体也从以生产设备为中心越来越朝着以人为本方向发展。因此人的因素在建筑中的作用就越来越显得重要。工业建筑中的空间及环境与人相融合,这样就需要在建筑设计的初期把人性化这个潜在优势尽可能的发挥,让人们置身于工业建筑的良好环境中产生归属感、生活感和亲切感 , 最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目标。
3.3注重工业建筑的社会文化职能
我国是一个历史悠久的文明古国,有着悠久的历史文化。人类文明组成的工业及工业建筑,同样也承担着文明继承和发扬的责任。现代社会的工业建筑不再仅仅是生产活动的场所,也应作为传播文化的场所。在工业建筑设计中,建筑师应充分发挥地区性及地域性的文化特点,将工业建筑的特点、功能与民族、文化、企业相结合,发掘并塑造独特的企业形象、丰富企业文化的内涵、追求工业建筑与环境的整体协调。比如北京国家体育场、北京香山饭店以及2010年上海世博会中国标志性建筑等等,这些无疑都是我们这个时代的工业建筑新象、新趋势,他们诠释着这个国家的独特的文化底蕴。 3.4工业建筑设计的可延续性 一个建筑有着它自身的价值与意义,它可能是体现一个时代的标志。也可能是记录某个时展历程的依据。我们可以通过对建筑的探索和寻觅出不同时期、不同地域的民族和国家,在它漫长的历史过程中所遗留下来的文化。然而随着社会的发展,各
种因素的作用,历史建筑的保护问题也显得尤为重要。因此在建造设计过程中,对于工业建筑的技术改造和合理利用越来越得到重视,适当保留可以延续历史记忆,为企业留下深厚的企业文化,这样也有利于更好的保护人类特有的文明。
3.5工业建筑的多元化
不同的国家和地区有着不同的地域文化差异,这种情况在工业建筑中也是存在的。近年来由于国际贸易往来的逐步扩大,投资主体的多元化现象也慢慢展现出来。建筑场地的地域性文化差异、企业文化及品牌不同、民族性的各异加之大量具有不同文化背景的“境外”设计事务所的参与,这些都在一定程度上促成工业建筑逐步走向多元化。在接受全球性的同时,承认各民族、地区和地方文化的价值,在平等合作互利竞争的同时, 创造出丰富多彩的、跨文化的、有特色有个性的工业建筑。
4.结语
虽然现在工业建筑发展已逐步完善,但是仍然还存在一些问题,工业建筑设计思想需要不断创新,不断提高。在建筑设计过程中内部和外部应该相互结合,尽量使两者能够相辅相成。总的来说,工业建筑设计需要回归艺术。随着高科技产业区迅速蔓延,网络信息时代的到来,工业建筑的使用者知识水平和专业技能的不断增长,产品生产和更新换代周期的不断缩短,对工业建筑以及工业建筑环境设计提出了新的挑战,我们应该在日常的实践中不断总结与学习,为这个行业贡献自己一份力量。
参考文献:
[1] 林建,李旗.工业建筑形象的发展与创作.工业建筑.
[2] 刘德华.工业建筑的发展趋势[J].新建筑.
[3] 铁军,王雪松.工业建筑的技术运用与表达[J].工业建筑.
[4] 黄兴元.工业建筑的文化表现.建筑学报
关键词:工业建筑;混凝土;框架结构;设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、结构设计的具体内容
1、荷载的计算
荷载包括外部荷载和内部荷载上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。
2、构件的试算
根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。
3、内力的计算
根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等。
4、构件的计算
根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。施工图设计阶段的内容为:根据上述计算结果,来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。
二、 框架结构方案构思时应注意的问题
1、结构的简单性。
结构简单是指结构具有直接和明确的传力途径,结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱部位出现都易于把握。在荷载作用下,结构的传力路线越短、越直接,结构的工作效能越高,所耗费的建材也就越少。
2、 结构的规则和均匀性。
沿建筑物竖向,建筑造型和结构布置比较均匀,避免刚度。承载能力和传力途径的突变,以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位,这些部位将产生过大的应力集中或过大的变形,容易导致结构过早倒塌;建筑平面比较规则,平面内结构布置比较均匀,使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递,并使质量分布与结构刚度分布协调,限制质量与刚度之间的偏心。
3、结构的刚度和抗震能力。
结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用,通常,可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力;另外还要使结构具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。
4、结构的整体性。
建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构,而且要使这些子结构能协同承受地震作用,特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使各抗侧了子结构能协同工作。楼盖体系提供足够的面内刚度和抗力,并与竖向各子结构有效连接,当结构空旷、平面狭长或平面凸凹不规则或楼盖开大洞口时,更应特别注意;建筑结构基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接是结构整体性的重要保证。
三、工业建筑混凝土框架结构设计体系
1、框架---支撑体系。这里所说的框架---支撑体系,就是横向设计成刚接框架,纵向设计成柱---支撑体系,用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系经济节约,但柱问支撑可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长,横向较短的厂房。
2、 纯框架体系。这个体系是把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。其优点是使用空间不受影响,缺点是柱不宜采用工字型柱,而要采用两个方向惯性矩差别不大的截面形式,使用钢量增加。
四、工业建筑混凝土框架结构设计原则、注意事项
1、 设计原则(1)要正确地阅读和使用地质报告。熟悉勘察报告的主要内容,了解勘察结论和计算指标的可靠程度,进而判断报告中的建议对该项工程的适用性。这里要把场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联系起来进行综合分析。
(2)在满足承载力和变形的基本要求下,尽量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发,综合考虑场地土层的分布情况及稳定性,土层的物理力学性质,建筑物的体形、结构类型和荷载性质与大小,还要考虑地下水的影响。
(3)多层房屋一般采用条形基础或独立基础。一般先由地基承载力和变形确定基础底面尺寸, 然后再进行基础截面设计验算。基础高度由混凝土抗冲切和剪切条件确定,基础配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。
(4)在地基处理时,要针对地质报告条件和水文地质条件选用合适的地基处理方法。要特别注意所选的方法必须符合土力的基本原理和重视当地的实际工程经验。要有长期荷载重心和基础形心尽量相重合的概念。要有基础整体性的概念,通过增设基础连系梁和基础圈梁等措施来保证。
2、 注意事项我们知道,工业厂房都是为生产服务的,在结构设计与工艺设计时,要考虑它的协调性。在笔者看来,这方面主要体现在两个方面,第一应满足工艺要求,结构设计也只能服从于工艺条件。而工艺设计人员在工艺布置时,经常与结构设计发生矛盾,要开洞的地方是框架梁,设备本来可以沿梁布置却布置在了跨中等。所提荷载也经常偏大,有时甚至把设备的荷载作为均布荷载提出。第二,在方案设计阶段,结构设计人员应多与工艺协调,这样尽量了解工艺布置,使设计和施工都减少了许多不必要的麻烦。
五、工业建筑混凝土框架结构构造要求
1、框架柱构造要求
影响框架柱延性耗能的主要因素可归纳为柱剪跨比、轴压比和箍筋配置等,对此规范都做了具体规定,如柱剪跨比宜大于2;柱截面高宽比不宜大于3。柱剪跨比不大于2 时,应按短柱进行相关处理。柱可沿全高分阶段改变截面尺寸和混凝土强度等级,但不宜在同一楼层同时改变截面尺寸和混凝土强度等级。
二级抗震等级框架柱的各部位以及三级抗震等级柱的底部的受力钢筋宜采用机械连接接头,也可采用绑扎搭接或焊接接头;其他情况可采用绑扎搭接或焊接接头;钢筋连接接头宜避开有抗震设防要求的梁端、柱端箍筋加密区(即塑性铰区),当无法避开时,应采用I级或Ⅱ级机械连接接头,且接头百分率不应大于50%。
2、框架梁构造要求
框架梁不设弯起钢筋,全部剪力由箍筋和混凝土承担。框架梁的配筋率、配筋布置以及抗震设计时,梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径应符合《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》的有关规定。应当注意,为使梁端塑性铰区截面有比较大的曲率延性和良好的转动能力,成为延性耗能梁,梁端混凝土受压区高度应满足以下要求:一级框架梁,X≤0.25h,二、三级框架梁,X≤0.35h。为减小框架梁端塑性铰区范围内的相对受压区高度,塑性铰区截面底部必须配置受压钢筋。受压钢筋的面积除按计算确定外,与顶面受拉钢筋面积的比值还应满足以下要求:一级框架梁,A′s /As≥0.5,二、三级框架梁,A′s /As≥0.3。
3、节点构造要求
在竖向荷载和地震作用下,框架梁柱节点主要承受柱传来的轴向力、弯矩、剪力和梁传来的弯矩、剪力。节点区的破坏形式为由主拉应力引起的剪切破坏。如果节点未设箍筋或箍筋不足,则由于其抗剪能力不足,节点区出现多条交叉斜裂缝,斜裂缝间混凝土被压碎,柱内纵向钢筋压屈,所以应该重视框架梁、柱节点核心区的设计。
框架梁、柱节点核心区应符合下列要求:
(1)应根据《建筑抗震设计规范》的规定,分别按节点的内、外核心区验算节点受剪承载力;
(2)节点内核心区的配箍量及构造要求同普通框架;
(3)节点外核心区(两向宽扁梁相交面积扣除柱截面面积部分),对于中柱节点可配置附加水平箍筋及竖向拉筋,拉筋勾住宽扁梁纵向钢筋并与之绑扎;拉筋直径:一、二级抗震等级不宜小于10mm,三、四级抗震等级不宜小于8mm;当核心区受剪承载力不能满足计算要求时,可配置附加腰筋。
六、工业建筑混凝土框架结构加固方法
工业厂房钢筋混凝土框架结构设计体系应遵循其自有的规律,才能在具体施工工程中保障安全和耐用性。现在根据作者相关工作经验,浅谈下这方面的设计心得与体会。
1、 直接加固法。笔者单拿它里面的置换混凝土加固法和粘贴纤维增强塑料加固法两种来说。笔者认为置换混凝土加固法这种方法和加大截面面积的方法非常的类似,但缺点也很明显,就是施工的湿作业的时间过长,这种方法比较适用于混凝土的强度不高或者梁柱有严重的缺陷的施工现场的承重构件上的加固。而粘贴纤维增强塑料加固法,除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
2、 间接加固法。这种方法是预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。
随着我国钢材生产量的不断提高,钢筋混凝土组合结构在建筑行业得到了迅速发展,随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,因而作为一个结构设计者需要在遵循各种规范下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点,重点。
关键词:工业厂房;设计;理念;使用功能;建筑之美
中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:
引言
近年来,我国每年完成的建设工程投资额中,工业建筑和民用建筑之间的百分比53:47,工业建筑建筑占了一半以上,我国工业建筑迅猛发展,与此同时,现代工业也已从早期以加工业为主转型为电子信息工业,、化学、生物、金属机械工业为主的高科技产业,即从劳动密集型转型提升为技术、资讯密集型。现代工业建筑设计需要适应并满足生产产品的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染等要求,将工业建筑的特点、功能与地域、民族、文化、企业相结合,充分发掘并塑造独特的企业形象、丰富企业文化的内涵、追求工业建筑与环境的整体协调,创造我们这个时代的工业建筑新形象。
1、建筑设计理念
“以人为本”成为工业厂房建筑设计的基本出发点。人性化设计要求建筑师将建筑设计的中心从以往的生产设备转移到以人为本的理念上来,创造方便、安全、健康、舒适且能符合生产工艺要求的工作空间,从而激发人们的劳动积极性和创造性,提高员工的生活质量及工作效率,增强企业的团队凝聚力和活力。随着现代工业建筑的发展,工业厂房设计除了考虑其功能的实用性,还应赋予建筑以科技化、人性化、多元化的特性,体现工业建筑的艺术美,赋予工业建筑新的设计理念。
一是节能设计:节能是可持续发展工业厂房的最普遍、最明显的特征,它包括建筑营运
的低能耗和建造工业厂房过程本身的低能耗。它可以厂房利用太阳能、自然通风、天然采光
及新产品中体现出来。
二是绿色设计:指从建筑中的原材料、工艺的手段、工业的产品、设备到能源的使用,
从工业的营运到废物的二次使用等所有环节都不危害环境,绿色设计应强调高科技与适宜的
技术并举。
三是洁净的设计:洁净设计是强调在生产与使用中做到坚守废弃物的排放并设置好废弃
物的处理与回收的利用系统,以实现无污染,强调了对建设中的用地与建筑材料、采暖空间
资源再生的利用。因此有效的利用资源和能源,实现技术的有效性和生态的持续发展,建造
生态环境的工业厂房成为必然。
2、工业厂房的建筑空间设计
工业厂房是为生产产品提供工作空间场所和满足生产活动需要的建筑物。设计人员在设
计时应该根据甲方提供的任务书和生产工艺资料,提炼出建筑专业的设计信息,选择合理的
结构方案和围护结构的类型,协调结构、给排水、电气、暖通等工种,贯彻执行“坚固适用,
经济合理,技术先进”的设计原则,满足生产工艺、技术、经济、卫生、安全、环保等要求;
充分利用建筑空间,合理减少结构面积,提高使用面积,保证厂房内照明、通风、采光、消
防等。厂房内部环境,应在满足生产功能和不增加投资的前提下,力求做到环境优美,功能
分区明确,把功能、技术同艺术有机地结合起来。
2.1 工业厂房建筑形式和结构形式的选择
工业厂房建筑形式和结构形式是由工艺、设备、生产操作及生产要求等诸多因素所决定
的。建筑师在满足生产使用功能要求的前提下,通过设计技巧创造出现代企业的工作环境,
力求功能分工明确,流线清晰,如在车间地坪设计上,根据区域的不同,采用新型的地坪材
料从色彩上划分区域。
2.2 工业厂房建筑功能的划分
工业厂房建筑功能主要分为生产设备区、辅助生产设备区、材料、成品堆放区、运输通
道及人行通道等并附以相应的标志。这样,不但有利于生产、安全,科学管理,还可以美化
室内空间,提高企业的自身形象。工业厂房内部空间设计也可从小处着手,如根据生产工艺
的不同需要设置很多小型建筑物,通过巧妙构思、精心设计,就可以在同样面积、同样材料、
同样造价的条件下,创造出优美的建筑小品,既满足生产使用功能要求,又调节了厂房内部
建筑空间设计。
2.3 厂房室内色彩处理
车间内的主要设备及主要承重构件的颜色均要严格执行国家的现行标准《安全色》及相
关的规定。在建筑内墙面、顶棚、楼地面的处理上,建筑师可以充分发挥的审美观点,使车
间内部各部分的色彩处理,既统一协调,又有对比和变化,创造出丰富的车间内部空间。
2.4 现代工业建筑自身形象
现代工业建筑更注重自身的形象。在现代工业建筑中,常把生产操作环境与人的作业空
间分开,加大生产线的自动化程度,这样在满足生产工艺和工作人员对环境的不同要求的同
时,既可节约生产面积,减少能量的消耗,又可确保工作环境的质量。如通过对办公室、休
息场所、公共空间的精心设计,可以减少人们长时间工作的紧张感、压抑感和烦躁感,消除
简单、连续作业产生的疲劳;在车间插入内院、中庭、回廊,可使人们有融入自然的感觉,
从而使工厂成为以人为主体的活动空间。
3.工业厂房发展方向
社会经济的发展,科学技术的进步,带动着工业厂房的设计从以往的以生产设备为中心朝着以人为本的方向发展,人的因素在建筑中越来越重要,工业厂房的人性化设计要求建筑师摒弃只重生产工艺的需求,轻人的行为和心理需求的倾向,注重人对空间环境的体验和感受,创造方便、安全、健康和舒适的工作空间,使工业厂房空间环境与人相融合,创造让人产生归属感和亲切感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。
3.1 自然环境的引入与渗透在工业厂房的内部空间环境中,应重视开放空间的创建,使内部空间与自然环境相互交流和渗透。通过设置一些自然景点,观景窗、观景台、内庭园以及落地窗等措施加强人与自然的联系。此外,引进自然,改善内部生产环境还可以借鉴我国传统园林的一些设计手法如;渗透、借景、对景等。
3.2 工业厂房外部空间的和谐统一在工业厂房的外部空间环境设计中,应结合环境要素和内在的生产工艺,综合考虑建筑空间布置、群体组合、突出项目自身的功能空间及环境要素特质,以统一的空间建构、色彩构成等处理手法来强化其自身风格的整体性,增强工业厂房外部空间环境的可识别性和亲和力。
4 结束语
综合以上所述,时代的发展与进步以及科学技术的不断提升,人们的要求也不断提高,对工业建筑设计也提出了更高的要求。现代建筑设计应当是注入了人的思想和理念的过程,工业厂房也不单单是工业厂房那么简单,它已经融入了人们的生活。建筑师只有将上述发展趋势融入到自己的设计中现代工业厂房的艺术美,这是现代工业厂房的必经之路。才能创造出与时代相适应的工业厂房。
参考文献:
【1】吴丽丹.现代工业建筑设计【J】.哈尔滨学院学报,2008,(4):80一81.