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關鍵詞:工業建筑;設計;新趨勢
中圖分類號:S611 文獻標識碼: A
引言
工業建筑,一直以來在觀念上被認為只是生產活動空間的外殼,建筑技術的同義語,而工業建筑設計也往往與工業結構設計混為一談。在工業設計中,建筑設計作為一種從屬性的工種,只為工藝做些“穿衣戴帽”的工作,偶爾談到建筑藝術,也只局限于廠房的一些形式。雖然,工業建筑相比民用建筑而言,在藝術處理上受到更多原因的制約,但是隨著社會的發展,對工業建筑的要求也越來越高,處理得當的工業建筑設計,不僅能更好地發揮其生產功能,還能以外觀特色和賞心悅目而提升整個企業的形象和知名度,所以工業建筑的外觀設計是值得重視和研究的。
一、工業建筑的概念
為了理解和闡述的方便,我們主要從工業建筑的內涵和工業建筑的特性兩個方面進行解釋。
1、工業建筑的內涵
工業建筑與民用建筑有著根本上的不同,它首先滿足的是生產的要求,外形一般與人們所熟知的常規形式和固有類型不同,高科技、功能性、適應性、經濟性等比較突出。同時,它與社會、經濟、歷史等是息息相關的。
2、工業建筑的特性
工業建筑是以其強大的功能為依托的,其重點來自于規范和使用功能的要求。經過歸納,我們可以將其特性總結為以下兩個方面:其一,體型組合與內部的統一。生產特性不同,工業建筑在設計時也會有很大不同,比如,一般來說電子企業的廠房必須設置有大量的采光窗,而化工企業則必須設計一些體量比較高大的建筑。所以說,工業建筑的體型設計必須嚴格遵循內部生產的要求,使兩者達到高度的統一。其二,對自然景觀的巧妙運用。工業用地與居住以及旅游用地不同,它可以選擇一些山坡、峽谷地塊,通過設計人員的設計,可以將這些自然景觀巧妙地利用改造成工業建筑的一部分,這樣不僅可以美化工業建筑周圍的環境,而且又能實現人與自然的和諧相處,可謂一舉兩得。
隨著經濟全球化程度的不斷加深,我國有很多經濟發展策略都提倡與國際接軌,工業建筑設計當然也不例外,通過近年來自身的摸索以及對外國先進的工業建筑設計理念的學習、消化、吸收,當代我國的工業建筑設計也出現了不少的新趨勢,值得我們做出一些梳理,以便更好的推廣與應用。
1、節能設計理念
自從我國提出可持續發展的基本理念后,節能已經上升到了一個全新的高度,因此,在現代工業廠房建筑的設計過程中,應當充分體現出節能設計理念,這種設計理念主要包括以下兩個方面的內容:一方面是廠房建筑中新的應用應當做到低能耗;另一方面則是在建造廠房的過程中要體現出低能耗。
2、人性化設計理念
人性化設計的本質是將人類工程學引入現代工業建筑中去。工業建筑作為生產資料,理所當然要為生產服務。人是生產活動中最積極的因素,是最富于創造性的勞動力。人性化設計必將要求建筑師建筑設計的中心從以往的生產設備轉移到以人為本的理念上來,重視并且努力體現對人的關懷。在工業建筑空間設計上,創造讓人產生親切感和歸屬感的良好生活環境,最終達到提高員工的生活質量和工作效果的目的。
3、潔凈的設計理念
潔凈設計所強調的是一種完全無污染的設計理念,簡單來講就是在生產與實用的全過程中,盡可能做到零廢棄排放,這是確保工業廠房可持續發展的重要措施之一。在這種設計理念當中充分體現出了資源的再生利用,這也是現代工業廠房建筑設計的必然發展趨勢。
4、綠色設計理念
所謂的綠色設計實質上就是從廠房建筑建造中使用的技術工藝、原材料、設備、產品和能源等,在使用上,都不對周圍環境造成污染與破壞。綠色設計所要體現出來的是一種環保理念,在這種設計當中,應當摒棄盲目追求高科技的做大,同時充分體現出綠色環保的設計理念,用最為適宜的技術手段設計出綠色的建筑,以此來實現環保的目標。綠色設計以性能提升、高效利用、資源節約、節能減排為設計目的。鋼結構體系屬于環保型綠色建筑體系,鋼材本身是一種高強度高效能的材料,具有很高的再循環價值,并且不需要制模施工。
三、基于工業建筑的發展下的建筑設計理念與設計策略
工業發展伴隨著人類社會發展的、大型的、廣泛的活動,在工業建筑中,可以充分利用自然環境的發展,但不能過分地改造自然,也不能肆意地開發資源。基于工業建筑的發展,我們進行的建筑活動,應該在工業建筑的發展的承載能力之內。因此,我們應在建筑過程中,堅持基于工業建筑的發展的建筑設計理念,同時為了工業建筑的發展能夠有效的科學發展,我們還應積極探討基于工業建筑的發展下的建筑設計策略。
1、基于保護自然和利用自然的建筑設計策略
基于工業建筑的發展的建筑設計,應首先注重如何在充分利用場地的條件。工業建筑往往對建筑空間需求較大,作為一個大型而廣泛的體量,是設備與建筑相互作用的過程,它需要工業設備中的大量設備管道相互連接,才能完成一個工業建筑的營建工作。如果我們為了獲得屬于自己的一個小工業建筑的發展,而忽略了自然這個大工業建筑的發展,在建筑工程中合理利用自然資源,做好建筑空間的布局,將影響整個工業系統的發展,從而影響到整個工業建筑的運轉與布局。
因此,從工業建筑的發展、改善工業建筑的發展質量、防止工業建筑的設計影響到產生變化、合理利用場地資源、減少或消除有害物質進入工業建筑的發展、利于工藝流程的活動等方面的核心內容來講,基于工業的發展的建筑設計,應主要在利用空間和外部造型兩個層面上采取靈活多樣、系統綜合的方法策略,進行集成性設計。
2、基于工業的發展的工業建筑設計內涵
工業建筑設計強調建筑與工業的發展是有機的結合體,在創造建筑空間小工業建筑的發展的同時應處理好整體與局部、建筑與自然要素之間的內在聯系,更要側重建筑周圍的大工業建筑的發展。工業建筑依賴于許多相關技術及其組合,是綜合性的系統工程和更高層次上的回歸工藝,但是無論使用哪種技術,都是基于工業建筑的發展保護思想的建筑設計,都必須以保護工業建筑的發展、節約資源等為前提條件。
就現階段的實際情況來看,世界范圍內的有關生態建筑的研究比較少,尚處在初始階段。以瑞典為例,其目前研究出了一個名為“生態循環城”的計劃,此計劃在一定程度上對發達國家的能源起到了改善作用,且對于自然資源消費結構具有示范意義,然而其需要的資本較高、成本較大,難以在發展中國家得到推廣,對于全球的生態建筑來說,其作用受到了一定的限制。但是我們相信在全球共同積極的探索下,生態建筑必將得到更好的發展。
3、基于外部造型的建筑設計策略
外部造型是對于一個建筑物來說是十分重要的,許多工業建筑往往在開始階段對外形都是有一定的要求,在建筑設計時為完成建筑的全過程,有效地支配建筑內部要求和外部造型的關系,應考慮到其工藝的特殊要求,不可隨意的對外觀進行創作,即有限性。建筑是材料、能量和工業的發展系統的合成,工業建筑的發展中的材料應為循環狀態,建筑師應通過自己的智慧和勞動,在充分考慮建筑系統全壽命過程與周圍工業建筑的發展的關系及其相互作用后將資源重組,合理審慎地使用自然資源,并最大限度地利用現有的條件,在充分尊重工藝要求的情況下,創作出更為美觀經濟,令人滿意的建筑創意。
結束語
總的來說,工業建筑設計需要回歸藝術。隨著高科技產業區迅速蔓延,網絡信息時代的到來,工業建筑的使用者知識水平和專業技能的不斷增長,產品生產和更新換代周期的不斷縮短,對工業建筑以及工業建筑環境設計提出了新的挑戰,我們應該在日常的實踐中不斷總結與學習,為這個行業貢獻自己一份力量。
參考文獻
[1]陳海.對當前工業建筑設計及發展趨勢的探討[J].中國新技術新產品,2009,(21).
關鍵詞:現代工業 ,建筑設計 ,現狀, 發展
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
中圖分類號:[F287.2]文獻標識碼:A 文章編號:
1 工業建筑設計的現狀
近年來工業建筑在國民經濟發展和社會文明進步中具有重要的地位并發揮著重要的作用。全球經濟一體化要求科技產業化與產業科技化共同發展。這兩者一方面給工業建筑創作提供了多種建筑手法,另一方面也給工業建筑的實踐帶來了新的機遇和挑戰。這樣工業建筑在發展中不斷的與自然環境相協調,在借鑒民用建筑中比較流行的建筑手法的同時,也不斷的謀求自身的新的發展。
目前國家正在迅猛發展,在發展過程中也采取了很多有利措施,比如新建一些經濟技術開發區,工業新區的建設帶動了城市商業區、住宅區、能源供應區的開發建設,使得工業建筑類型與城鄉整體文化環境關系日趨緊密,從而成為城市建筑文化的重要組成部分。除此之外對舊城區老廠房的結構改造也顯得行之有效,這樣使得一些大型骨干企業能夠更好的發展。隨著施工工藝技術的發展,不少國外現代工業建筑中高新技術、新工藝也被引進,這樣使得工業建筑形式在不斷發展中日趨完善,從而實現了標準化、多樣化。特別是多高層廠房、現代交通能源建筑等一批新型工業建筑的出現,不僅滿足靈活性、通用性的要求,還大大節約了土地。
2 進行現代工業建筑設計必須遵循的原則
2.1 開放性原則
現在越來越多的企業特別是一些高科技產業、通訊業等都非常重視自身發展,采取各種手段加大企業的透明度和對外自我宣傳的力度來提高企業的知名度,以便打入國際市場,有的把自己的工業理念作為一個參觀點,間接的做成了工業旅游項目,為此,這個過程中就建筑設計方面布置了適宜對外開放的參觀路線,在參觀途中還可以接觸或購買該企業宣傳的展銷產品。
2.2 主導性原則
當今的社會在市場經濟條件下競爭越來越激烈,一方面不僅要抓住自身企業的特點制定合理的發展模式,另一方面還要考察相關行業企業的發展情況,以便找出差距,及時采取措施。目前競爭不僅僅來自于國內,改革開放的實施也使很多國外企業加入競爭中,為了更好的發展,企業在進行工業建筑設計時自我形象應該具備主導性原則,要積極的做好對外自我宣傳、加強企業與外界的溝通。從前那種對外封閉自守的建筑設計概念已經不再適應現在的經濟發展,要想把企業做活做大,就必須使企業具有新的功能概念,努力營造環境優美、選材精致、造型新穎、跟進發展步伐的國際工業建筑體系。
2.3 安全環保原則
現在隨著新能源的開發和利用,環境污染已得到了一些控制。俗話說“安全第一,環保先行”。這不僅僅體現的是以人為本的原則,更重要的是考慮到眼下整個地區、國家以至全人類的安全。在整個工業建筑設計初期,作為設計者就應該秉著此項原則,結合生產過程中的某些特殊情況,并對工藝流程有所了解,以便合理布局,避免日后人身、設備事故的發生。除此以外,有些工業涉及到半導體、醫藥以及生物化工、原子能電站等,這些企業在建筑設計中需特別創造一些潔凈工作區間,以防止各種輻射給人體帶來損害。
3 工業建筑設計的發展
3.1 工業建筑設計中的節能省地
隨著自然資源的不斷利用,各種能源都在逐漸匱乏,特別是今年來工業建筑等大型建筑的大規模新建,使得土地面積減少速度加快。因此在發展過程中,節能省地必須放在首位。 自然通風、自然采光的利用也較為普遍。目前很多工業企業不斷引進先進技術,嚴格控制發展新增加工業建設用地,發展節能型工業廠房。
3.2 工業建筑設計的人性化趨勢
當今社會在不斷進步, 人在社會中的影響力在逐漸加大,而工業建筑的設計主體也從以生產設備為中心越來越朝著以人為本方向發展。因此人的因素在建筑中的作用就越來越顯得重要。工業建筑中的空間及環境與人相融合,這樣就需要在建筑設計的初期把人性化這個潛在優勢盡可能的發揮,讓人們置身于工業建筑的良好環境中產生歸屬感、生活感和親切感 , 最終達到提高員工的生活質量及工作效率的目標。
3.3 注重工業建筑的社會文化職能
我國是一個歷史悠久的文明古國,有著悠久的歷史文化。人類文明組成的工業及工業建筑,同樣也承擔著文明繼承和發揚的責任。現代社會的工業建筑不再僅僅是生產活動的場所,也應作為傳播文化的場所。在工業建筑設計中,建筑師應充分發揮地區性及地域性的文化特點,將工業建筑的特點、功能與民族、文化、企業相結合,發掘并塑造獨特的企業形象、豐富企業文化的內涵、追求工業建筑與環境的整體協調。比如北京國家體育場、北京香山飯店以及2010年上海世博會中國標志性建筑等等,這些無疑都是我們這個時代的工業建筑新象、新趨勢,他們詮釋著這個國家的獨特的文化底蘊。
3.4 工業建筑設計的可延續性
一個建筑有著它自身的價值與意義,它可能是體現一個時代的標志。也可能是記錄某個時展歷程的依據。我們可以通過對建筑的探索和尋覓出不同時期、不同地域的民族和國家,在它漫長的歷史過程中所遺留下來的文化。然而隨著社會的發展,各種因素的作用,歷史建筑的保護問題也顯得尤為重要。因此在建造設計過程中,對于工業建筑的技術改造和合理利用越來越得到重視,適當保留可以延續歷史記憶,為企業留下深厚的企業文化,這樣也有利于更好的保護人類特有的文明。
3.5 工業建筑的多元化
不同的國家和地區有著不同的地域文化差異,這種情況在工業建筑中也是存在的。近年來由于國際貿易往來的逐步擴大,投資主體的多元化現象也慢慢展現出來。建筑場地的地域性文化差異、企業文化及品牌不同、民族性的各異加之大量具有不同文化背景的“境外”設計事務所的參與,這些都在一定程度上促成工業建筑逐步走向多元化。在接受全球性的同時,承認各民族、地區和地方文化的價值,在平等合作互利競爭的同時, 創造出豐富多彩的、跨文化的、有特色有個性的工業建筑。
4 結語
雖然現在工業建筑發展已逐步完善,但是仍然還存在一些問題,工業建筑設計思想需要不斷創新,不斷提高。在建筑設計過程中內部和外部應該相互結合,盡量使兩者能夠相輔相成。總的來說,工業建筑設計需要回歸藝術。隨著高科技產業區迅速蔓延,網絡信息時代的到來,工業建筑的使用者知識水平和專業技能的不斷增長,產品生產和更新換代周期的不斷縮短,對工業建筑以及工業建筑環境設計提出了新的挑戰,我們應該在日常的實踐中不斷總結與學習,為這個行業貢獻自己一份力量。
參考文獻:
[1]林建,李旗.工業建筑形象的發展與創作.工業建筑
[2]劉德華.工業建筑的發展趨勢[J].新建筑
[3]鐵軍,王雪松.工業建筑的技術運用與表達[J].工業建筑
[4]黃興元.工業建筑的文化表現.建筑學報
[5]蔡榮.淺談現代工業建筑發展趨勢.建筑科學.
建筑中比較流行的建筑手法的同時,也不斷的謀求自身的新的發展。
目前國家正在迅猛發展,在發展過程中也采取了很多有利措施,比如新建一些經濟技術開發區,工業新區的建設帶動了城市商業區、住宅區、能源供應區的開發建設,使得工業建筑類型與城鄉整體文化環境關系日趨緊密,從而成為城市建筑文化的重要組成部分。除此之外對舊城區老廠房的結構改造也顯得行之有效,這樣使得一些大型骨干企業能夠更好的發展。隨著施工工藝技術的發展,不少國外現代工業建筑中高新技術、新工藝也被引進,這樣使得工業建筑形式在不斷發展中日趨完善,從而實現了標準化、多樣化。特別是多高層廠房、現代交通能源建筑等一批新型工業建筑的出現,不僅滿足靈活性、通用性的要求,還大大節約了土地。
2.進行現代工業建筑設計必須遵循的原則
2.1開放性原則
現在越來越多的企業特別是一些高科技產業、通訊業等都非常重視自身發展,采取各種手段加大企業的透明度和對外自我宣傳的力度來提高企業的知名度,以便打入國際市場,有的把自己的工業理念作為一個參觀點,間接的做成了工業旅游項目,為此,這個過程中就建筑設計方面布置了適宜對外開放的參觀路線,在參觀途中還可以接觸或購買該企業宣傳的展銷產品。
2.2主導性原則
當今的社會在市場經濟條件下競爭越來越激烈,一方面不僅要抓住自身企業的特點制定合理的發展模式,另一方面還要考察相關行業企業的發展情況,以便找出差距,及時采取措施。目前競爭不僅僅來自于國內,改革開放的實施也使很多國外企業加入競爭中,為了更好的發展,企業在進行工業建筑設計時自我形象應該具備主導性原則,要積極的做好對外自我宣傳、加強企業與外界的溝通。從前那種對外封閉自守的建筑設計概念已經不再適應現在的經濟發展,要想把企業做活做大,就必須使企業具有新的功能概念,努力營造環境優美、選材精致、造型新穎、跟進發展步伐的國際工業建筑體系。
2.3安全環保原則
現在隨著新能源的開發和利用,環境污染已得到了一些控制。俗話說“安全第一,環保先行”。這不僅僅體現的是以人為本的原則,更重要的是考慮到眼下整個地區、國家以至全人類的安全。在整個工業建筑設計初期,作為設計者就應該秉著此項原則,結合生產過程中的某些特殊情況,并對工藝流程有所了解,以便合理布局,避免日后人身、設備事故的發生。除此以外,有些工業涉及到半導體、醫藥以及生物化工、原子能電站等,這些企業在建筑設計中需特別創造一些潔凈工作區間,以防止各種輻射給人體帶來損害。
3.工業建筑設計的發展
3.1工業建筑設計中的節能省地
隨著自然資源的不斷利用,各種能源都在逐漸匱乏,特別是今年來工業建筑等大型建筑的大規模新建,使得土地面積減少速度加快。因此在發展過程中,節能省地必須放在首位。 自然通風、自然采光的利用也較為普遍。目前很多工業企業不斷引進先進技術,嚴格控制發展新增加工業建設用地,發展節能型工業廠房。
3.2工業建筑設計的人性化趨勢
當今社會在不斷進步, 人在社會中的影響力在逐漸加大,而工業建筑的設計主體也從以生產設備為中心越來越朝著以人為本方向發展。因此人的因素在建筑中的作用就越來越顯得重要。工業建筑中的空間及環境與人相融合,這樣就需要在建筑設計的初期把人性化這個潛在優勢盡可能的發揮,讓人們置身于工業建筑的良好環境中產生歸屬感、生活感和親切感 , 最終達到提高員工的生活質量及工作效率的目標。
3.3注重工業建筑的社會文化職能
我國是一個歷史悠久的文明古國,有著悠久的歷史文化。人類文明組成的工業及工業建筑,同樣也承擔著文明繼承和發揚的責任。現代社會的工業建筑不再僅僅是生產活動的場所,也應作為傳播文化的場所。在工業建筑設計中,建筑師應充分發揮地區性及地域性的文化特點,將工業建筑的特點、功能與民族、文化、企業相結合,發掘并塑造獨特的企業形象、豐富企業文化的內涵、追求工業建筑與環境的整體協調。比如北京國家體育場、北京香山飯店以及2010年上海世博會中國標志性建筑等等,這些無疑都是我們這個時代的工業建筑新象、新趨勢,他們詮釋著這個國家的獨特的文化底蘊。 3.4工業建筑設計的可延續性 一個建筑有著它自身的價值與意義,它可能是體現一個時代的標志。也可能是記錄某個時展歷程的依據。我們可以通過對建筑的探索和尋覓出不同時期、不同地域的民族和國家,在它漫長的歷史過程中所遺留下來的文化。然而隨著社會的發展,各
種因素的作用,歷史建筑的保護問題也顯得尤為重要。因此在建造設計過程中,對于工業建筑的技術改造和合理利用越來越得到重視,適當保留可以延續歷史記憶,為企業留下深厚的企業文化,這樣也有利于更好的保護人類特有的文明。
3.5工業建筑的多元化
不同的國家和地區有著不同的地域文化差異,這種情況在工業建筑中也是存在的。近年來由于國際貿易往來的逐步擴大,投資主體的多元化現象也慢慢展現出來。建筑場地的地域性文化差異、企業文化及品牌不同、民族性的各異加之大量具有不同文化背景的“境外”設計事務所的參與,這些都在一定程度上促成工業建筑逐步走向多元化。在接受全球性的同時,承認各民族、地區和地方文化的價值,在平等合作互利競爭的同時, 創造出豐富多彩的、跨文化的、有特色有個性的工業建筑。
4.結語
雖然現在工業建筑發展已逐步完善,但是仍然還存在一些問題,工業建筑設計思想需要不斷創新,不斷提高。在建筑設計過程中內部和外部應該相互結合,盡量使兩者能夠相輔相成。總的來說,工業建筑設計需要回歸藝術。隨著高科技產業區迅速蔓延,網絡信息時代的到來,工業建筑的使用者知識水平和專業技能的不斷增長,產品生產和更新換代周期的不斷縮短,對工業建筑以及工業建筑環境設計提出了新的挑戰,我們應該在日常的實踐中不斷總結與學習,為這個行業貢獻自己一份力量。
參考文獻:
[1] 林建,李旗.工業建筑形象的發展與創作.工業建筑.
[2] 劉德華.工業建筑的發展趨勢[J].新建筑.
[3] 鐵軍,王雪松.工業建筑的技術運用與表達[J].工業建筑.
[4] 黃興元.工業建筑的文化表現.建筑學報
關鍵詞:工業建筑;混凝土;框架結構;設計
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
一、結構設計的具體內容
1、荷載的計算
荷載包括外部荷載和內部荷載上述荷載的計算要根據荷載規范的要求和規定采用不同的組合值系數和準永久值系數等來進行不同工況下的組合計算。
2、構件的試算
根據計算出的荷載值,構造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構件的截面。
3、內力的計算
根據確定的構件截面和荷載值來進行內力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等。
4、構件的計算
根據計算出的結構內力及規范對構件的要求和限制來復核結構試算的構件是否符合規范規定和要求。如不滿足要求則要調整構件的截面或布置直到滿足要求為止。施工圖設計階段的內容為:根據上述計算結果,來最終確定構件布置和構件配筋以及根據規范的要求來確定結構構件的構造措施。
二、 框架結構方案構思時應注意的問題
1、結構的簡單性。
結構簡單是指結構具有直接和明確的傳力途徑,結構的計算模型、內力和位移分析以及限制薄弱部位出現都易于把握。在荷載作用下,結構的傳力路線越短、越直接,結構的工作效能越高,所耗費的建材也就越少。
2、 結構的規則和均勻性。
沿建筑物豎向,建筑造型和結構布置比較均勻,避免剛度。承載能力和傳力途徑的突變,以限制結構在豎向某一樓層或極少數幾個樓層出現敏感的薄弱部位,這些部位將產生過大的應力集中或過大的變形,容易導致結構過早倒塌;建筑平面比較規則,平面內結構布置比較均勻,使建筑物分布質量產生的地震慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞,并使質量分布與結構剛度分布協調,限制質量與剛度之間的偏心。
3、結構的剛度和抗震能力。
結構布置應使結構能抵抗任意方向的地震作用,通常,可使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力;另外還要使結構具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力。
4、結構的整體性。
建筑結構中,樓蓋對于結構的整體性起到非常重要的作用,它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力子結構,而且要使這些子結構能協同承受地震作用,特別是當豎向抗側力子結構布置不均勻或布置復雜或各抗側力子結構水平變形特征不同時,整個結構就要依靠樓蓋使各抗側了子結構能協同工作。樓蓋體系提供足夠的面內剛度和抗力,并與豎向各子結構有效連接,當結構空曠、平面狹長或平面凸凹不規則或樓蓋開大洞口時,更應特別注意;建筑結構基礎的整體性以及基礎與上部結構的可靠連接是結構整體性的重要保證。
三、工業建筑混凝土框架結構設計體系
1、框架---支撐體系。這里所說的框架---支撐體系,就是橫向設計成剛接框架,縱向設計成柱---支撐體系,用柱間支撐抵抗水平荷載。這種體系經濟節約,但柱問支撐可能會影響使用。這種形式特別適用于縱向較長,橫向較短的廠房。
2、 純框架體系。這個體系是把廠房縱橫兩個方向都設計成剛接框架,不設置柱間支撐。其優點是使用空間不受影響,缺點是柱不宜采用工字型柱,而要采用兩個方向慣性矩差別不大的截面形式,使用鋼量增加。
四、工業建筑混凝土框架結構設計原則、注意事項
1、 設計原則(1)要正確地閱讀和使用地質報告。熟悉勘察報告的主要內容,了解勘察結論和計算指標的可靠程度,進而判斷報告中的建議對該項工程的適用性。這里要把場地的工程地質條件與擬建建筑物的具體情況和要求聯系起來進行綜合分析。
(2)在滿足承載力和變形的基本要求下,盡量采用比較經濟的天然地基上的淺基礎。地基持力層的選擇應從地基基礎和上部結構的整體性出發,綜合考慮場地土層的分布情況及穩定性,土層的物理力學性質,建筑物的體形、結構類型和荷載性質與大小,還要考慮地下水的影響。
(3)多層房屋一般采用條形基礎或獨立基礎。一般先由地基承載力和變形確定基礎底面尺寸, 然后再進行基礎截面設計驗算。基礎高度由混凝土抗沖切和剪切條件確定,基礎配筋則由基礎驗算截面的抗彎能力確定。
(4)在地基處理時,要針對地質報告條件和水文地質條件選用合適的地基處理方法。要特別注意所選的方法必須符合土力的基本原理和重視當地的實際工程經驗。要有長期荷載重心和基礎形心盡量相重合的概念。要有基礎整體性的概念,通過增設基礎連系梁和基礎圈梁等措施來保證。
2、 注意事項我們知道,工業廠房都是為生產服務的,在結構設計與工藝設計時,要考慮它的協調性。在筆者看來,這方面主要體現在兩個方面,第一應滿足工藝要求,結構設計也只能服從于工藝條件。而工藝設計人員在工藝布置時,經常與結構設計發生矛盾,要開洞的地方是框架梁,設備本來可以沿梁布置卻布置在了跨中等。所提荷載也經常偏大,有時甚至把設備的荷載作為均布荷載提出。第二,在方案設計階段,結構設計人員應多與工藝協調,這樣盡量了解工藝布置,使設計和施工都減少了許多不必要的麻煩。
五、工業建筑混凝土框架結構構造要求
1、框架柱構造要求
影響框架柱延性耗能的主要因素可歸納為柱剪跨比、軸壓比和箍筋配置等,對此規范都做了具體規定,如柱剪跨比宜大于2;柱截面高寬比不宜大于3。柱剪跨比不大于2 時,應按短柱進行相關處理。柱可沿全高分階段改變截面尺寸和混凝土強度等級,但不宜在同一樓層同時改變截面尺寸和混凝土強度等級。
二級抗震等級框架柱的各部位以及三級抗震等級柱的底部的受力鋼筋宜采用機械連接接頭,也可采用綁扎搭接或焊接接頭;其他情況可采用綁扎搭接或焊接接頭;鋼筋連接接頭宜避開有抗震設防要求的梁端、柱端箍筋加密區(即塑性鉸區),當無法避開時,應采用I級或Ⅱ級機械連接接頭,且接頭百分率不應大于50%。
2、框架梁構造要求
框架梁不設彎起鋼筋,全部剪力由箍筋和混凝土承擔。框架梁的配筋率、配筋布置以及抗震設計時,梁端箍筋的加密區長度、箍筋最大間距和最小直徑應符合《混凝土結構設計規范》、《建筑抗震設計規范》和《高層建筑混凝土結構技術規程》的有關規定。應當注意,為使梁端塑性鉸區截面有比較大的曲率延性和良好的轉動能力,成為延性耗能梁,梁端混凝土受壓區高度應滿足以下要求:一級框架梁,X≤0.25h,二、三級框架梁,X≤0.35h。為減小框架梁端塑性鉸區范圍內的相對受壓區高度,塑性鉸區截面底部必須配置受壓鋼筋。受壓鋼筋的面積除按計算確定外,與頂面受拉鋼筋面積的比值還應滿足以下要求:一級框架梁,A′s /As≥0.5,二、三級框架梁,A′s /As≥0.3。
3、節點構造要求
在豎向荷載和地震作用下,框架梁柱節點主要承受柱傳來的軸向力、彎矩、剪力和梁傳來的彎矩、剪力。節點區的破壞形式為由主拉應力引起的剪切破壞。如果節點未設箍筋或箍筋不足,則由于其抗剪能力不足,節點區出現多條交叉斜裂縫,斜裂縫間混凝土被壓碎,柱內縱向鋼筋壓屈,所以應該重視框架梁、柱節點核心區的設計。
框架梁、柱節點核心區應符合下列要求:
(1)應根據《建筑抗震設計規范》的規定,分別按節點的內、外核心區驗算節點受剪承載力;
(2)節點內核心區的配箍量及構造要求同普通框架;
(3)節點外核心區(兩向寬扁梁相交面積扣除柱截面面積部分),對于中柱節點可配置附加水平箍筋及豎向拉筋,拉筋勾住寬扁梁縱向鋼筋并與之綁扎;拉筋直徑:一、二級抗震等級不宜小于10mm,三、四級抗震等級不宜小于8mm;當核心區受剪承載力不能滿足計算要求時,可配置附加腰筋。
六、工業建筑混凝土框架結構加固方法
工業廠房鋼筋混凝土框架結構設計體系應遵循其自有的規律,才能在具體施工工程中保障安全和耐用性。現在根據作者相關工作經驗,淺談下這方面的設計心得與體會。
1、 直接加固法。筆者單拿它里面的置換混凝土加固法和粘貼纖維增強塑料加固法兩種來說。筆者認為置換混凝土加固法這種方法和加大截面面積的方法非常的類似,但缺點也很明顯,就是施工的濕作業的時間過長,這種方法比較適用于混凝土的強度不高或者梁柱有嚴重的缺陷的施工現場的承重構件上的加固。而粘貼纖維增強塑料加固法,除具有粘貼鋼板相似的優點外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點,但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。
2、 間接加固法。這種方法是預應力水平拉桿加固的混凝土受彎構件,由于預應力和新增外部荷載的共同作用,拉桿內產生軸向拉力,該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構件上,在構件中產生偏心受壓作用,該作用克服了部分外荷載產生的彎矩,減少了外荷載效應,從而提高了構件的抗彎能力。同時,由于拉桿傳給構件的壓力作用,構件裂縫發展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。
隨著我國鋼材生產量的不斷提高,鋼筋混凝土組合結構在建筑行業得到了迅速發展,隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,在結構設計中遇到的各種難題也日益增多,因而作為一個結構設計者需要在遵循各種規范下大膽靈活的解決一些結構方案上的難點,重點。
關鍵詞:工業廠房;設計;理念;使用功能;建筑之美
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
近年來,我國每年完成的建設工程投資額中,工業建筑和民用建筑之間的百分比53:47,工業建筑建筑占了一半以上,我國工業建筑迅猛發展,與此同時,現代工業也已從早期以加工業為主轉型為電子信息工業,、化學、生物、金屬機械工業為主的高科技產業,即從勞動密集型轉型提升為技術、資訊密集型。現代工業建筑設計需要適應并滿足生產產品的微型化、自動化、潔凈化、精密化、環境無污染等要求,將工業建筑的特點、功能與地域、民族、文化、企業相結合,充分發掘并塑造獨特的企業形象、豐富企業文化的內涵、追求工業建筑與環境的整體協調,創造我們這個時代的工業建筑新形象。
1、建筑設計理念
“以人為本”成為工業廠房建筑設計的基本出發點。人性化設計要求建筑師將建筑設計的中心從以往的生產設備轉移到以人為本的理念上來,創造方便、安全、健康、舒適且能符合生產工藝要求的工作空間,從而激發人們的勞動積極性和創造性,提高員工的生活質量及工作效率,增強企業的團隊凝聚力和活力。隨著現代工業建筑的發展,工業廠房設計除了考慮其功能的實用性,還應賦予建筑以科技化、人性化、多元化的特性,體現工業建筑的藝術美,賦予工業建筑新的設計理念。
一是節能設計:節能是可持續發展工業廠房的最普遍、最明顯的特征,它包括建筑營運
的低能耗和建造工業廠房過程本身的低能耗。它可以廠房利用太陽能、自然通風、天然采光
及新產品中體現出來。
二是綠色設計:指從建筑中的原材料、工藝的手段、工業的產品、設備到能源的使用,
從工業的營運到廢物的二次使用等所有環節都不危害環境,綠色設計應強調高科技與適宜的
技術并舉。
三是潔凈的設計:潔凈設計是強調在生產與使用中做到堅守廢棄物的排放并設置好廢棄
物的處理與回收的利用系統,以實現無污染,強調了對建設中的用地與建筑材料、采暖空間
資源再生的利用。因此有效的利用資源和能源,實現技術的有效性和生態的持續發展,建造
生態環境的工業廠房成為必然。
2、工業廠房的建筑空間設計
工業廠房是為生產產品提供工作空間場所和滿足生產活動需要的建筑物。設計人員在設
計時應該根據甲方提供的任務書和生產工藝資料,提煉出建筑專業的設計信息,選擇合理的
結構方案和圍護結構的類型,協調結構、給排水、電氣、暖通等工種,貫徹執行“堅固適用,
經濟合理,技術先進”的設計原則,滿足生產工藝、技術、經濟、衛生、安全、環保等要求;
充分利用建筑空間,合理減少結構面積,提高使用面積,保證廠房內照明、通風、采光、消
防等。廠房內部環境,應在滿足生產功能和不增加投資的前提下,力求做到環境優美,功能
分區明確,把功能、技術同藝術有機地結合起來。
2.1 工業廠房建筑形式和結構形式的選擇
工業廠房建筑形式和結構形式是由工藝、設備、生產操作及生產要求等諸多因素所決定
的。建筑師在滿足生產使用功能要求的前提下,通過設計技巧創造出現代企業的工作環境,
力求功能分工明確,流線清晰,如在車間地坪設計上,根據區域的不同,采用新型的地坪材
料從色彩上劃分區域。
2.2 工業廠房建筑功能的劃分
工業廠房建筑功能主要分為生產設備區、輔助生產設備區、材料、成品堆放區、運輸通
道及人行通道等并附以相應的標志。這樣,不但有利于生產、安全,科學管理,還可以美化
室內空間,提高企業的自身形象。工業廠房內部空間設計也可從小處著手,如根據生產工藝
的不同需要設置很多小型建筑物,通過巧妙構思、精心設計,就可以在同樣面積、同樣材料、
同樣造價的條件下,創造出優美的建筑小品,既滿足生產使用功能要求,又調節了廠房內部
建筑空間設計。
2.3 廠房室內色彩處理
車間內的主要設備及主要承重構件的顏色均要嚴格執行國家的現行標準《安全色》及相
關的規定。在建筑內墻面、頂棚、樓地面的處理上,建筑師可以充分發揮的審美觀點,使車
間內部各部分的色彩處理,既統一協調,又有對比和變化,創造出豐富的車間內部空間。
2.4 現代工業建筑自身形象
現代工業建筑更注重自身的形象。在現代工業建筑中,常把生產操作環境與人的作業空
間分開,加大生產線的自動化程度,這樣在滿足生產工藝和工作人員對環境的不同要求的同
時,既可節約生產面積,減少能量的消耗,又可確保工作環境的質量。如通過對辦公室、休
息場所、公共空間的精心設計,可以減少人們長時間工作的緊張感、壓抑感和煩躁感,消除
簡單、連續作業產生的疲勞;在車間插入內院、中庭、回廊,可使人們有融入自然的感覺,
從而使工廠成為以人為主體的活動空間。
3.工業廠房發展方向
社會經濟的發展,科學技術的進步,帶動著工業廠房的設計從以往的以生產設備為中心朝著以人為本的方向發展,人的因素在建筑中越來越重要,工業廠房的人性化設計要求建筑師摒棄只重生產工藝的需求,輕人的行為和心理需求的傾向,注重人對空間環境的體驗和感受,創造方便、安全、健康和舒適的工作空間,使工業廠房空間環境與人相融合,創造讓人產生歸屬感和親切感的良好生活環境,最終達到提高員工的生活質量及工作效率的目的。
3.1 自然環境的引入與滲透在工業廠房的內部空間環境中,應重視開放空間的創建,使內部空間與自然環境相互交流和滲透。通過設置一些自然景點,觀景窗、觀景臺、內庭園以及落地窗等措施加強人與自然的聯系。此外,引進自然,改善內部生產環境還可以借鑒我國傳統園林的一些設計手法如;滲透、借景、對景等。
3.2 工業廠房外部空間的和諧統一在工業廠房的外部空間環境設計中,應結合環境要素和內在的生產工藝,綜合考慮建筑空間布置、群體組合、突出項目自身的功能空間及環境要素特質,以統一的空間建構、色彩構成等處理手法來強化其自身風格的整體性,增強工業廠房外部空間環境的可識別性和親和力。
4 結束語
綜合以上所述,時代的發展與進步以及科學技術的不斷提升,人們的要求也不斷提高,對工業建筑設計也提出了更高的要求。現代建筑設計應當是注入了人的思想和理念的過程,工業廠房也不單單是工業廠房那么簡單,它已經融入了人們的生活。建筑師只有將上述發展趨勢融入到自己的設計中現代工業廠房的藝術美,這是現代工業廠房的必經之路。才能創造出與時代相適應的工業廠房。
參考文獻:
【1】吳麗丹.現代工業建筑設計【J】.哈爾濱學院學報,2008,(4):80一81.