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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)事業(yè)的各項(xiàng)發(fā)展,現(xiàn)代社會(huì)各類建筑物構(gòu)造越來(lái)越復(fù)雜,這意味著各類建筑物也必須適應(yīng)社會(huì)需求而增強(qiáng)其自身的防火能力,對(duì)于石化工業(yè)來(lái)說(shuō),情況尤其如此。近些年,我國(guó)為了促進(jìn)社會(huì)各個(gè)方面對(duì)建筑防火的重視,多次修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,以期用法律本身的規(guī)范手段來(lái)引起社會(huì)各界落實(shí)好建筑防火工作的各個(gè)方面。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016—2014應(yīng)當(dāng)成為各類建筑防火的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,對(duì)于石化工業(yè)建筑來(lái)說(shuō)同樣如此。本文主要討論《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》在石化工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的幾個(gè)方面,希望對(duì)未來(lái)的建筑設(shè)計(jì)提供一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》;石化工業(yè)建筑;設(shè)計(jì);應(yīng)用
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016—2014(以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》)的制定和實(shí)施對(duì)于建筑工程建設(shè)的各個(gè)方面都提供了一定的規(guī)范并提出了一些要求,這對(duì)于保證建筑物防火設(shè)計(jì)的有效性有著重要的作用。在石化工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)中,防火工作處于極端重要的地位。為了減少石化工業(yè)建筑發(fā)生火災(zāi)的幾率,在這類建筑物的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中必須要堅(jiān)決貫徹“預(yù)防為主,防消結(jié)合”的工作方針,全面滿足建筑物防火安全的需求。
1.石化工業(yè)建筑相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范理論問(wèn)題研究
1.1廠房、民用混合布置無(wú)相關(guān)條文
GB50016-2006中首先對(duì)建筑物進(jìn)行劃分,分為民用建筑和廠房,在兩大類中按照類型進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)定設(shè)置。但在石化工業(yè)當(dāng)中,很多建筑物都是集合了廠房和民用建筑的。比如說(shuō)某個(gè)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室、辦公樓和控制室共同構(gòu)成了一個(gè)混合體,某一個(gè)中控室包含了形成辦公用房,某個(gè)項(xiàng)目在一層設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室而二樓又是辦公區(qū),包括當(dāng)下很多天然氣加氣站都是加氣站與倉(cāng)儲(chǔ)營(yíng)運(yùn)中心的結(jié)合體,規(guī)范中并沒(méi)有對(duì)這種結(jié)合體的防火有專門的設(shè)計(jì)要求。
1.2實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)類別規(guī)范不明確
實(shí)際工作當(dāng)中,設(shè)計(jì)人員會(huì)為了實(shí)驗(yàn)室到底是屬于廠房還是屬于民用建筑而感到迷茫,原因就是實(shí)驗(yàn)室它一定不屬于民用建筑住宅和公共范疇,但是歸屬為廠房也確實(shí)是缺乏理論依據(jù),所以,這也是建設(shè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,希望能夠隨著實(shí)踐對(duì)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范進(jìn)行補(bǔ)充修訂,使其更滿足實(shí)際設(shè)計(jì)需求。
2.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范在廠房防爆中的應(yīng)用
在石化企業(yè)建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中,最常見(jiàn)的就是氫氣壓縮機(jī)、丙烯晴裝置空壓制冷、石油氣壓縮機(jī)、液化石油氣泵、氨壓縮機(jī)等甲類、乙類、甲A類廠房的設(shè)置,在新《建規(guī)》執(zhí)行了之后,規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間出現(xiàn)了一些沖突,部分對(duì)新《建規(guī)》不熟的設(shè)計(jì)師難以面對(duì)。本次以氫氣壓縮機(jī)廠房作為案例。如果按照《石油化工生產(chǎn)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》,也就是行規(guī)規(guī)定的生產(chǎn)特點(diǎn),可以將它確定為甲類廠房,耐火等級(jí)大于等于二級(jí),對(duì)防爆有要求。氫氣壓縮機(jī)廠房以氫為介質(zhì),氫氣比空氣輕,為可燃性氣體,爆炸極限范圍從4.1%至75%,當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境要求必須采用封閉式建筑的情況下,壓縮機(jī)廠房必須設(shè)定足夠的泄壓面積,減輕爆炸破壞強(qiáng)度,避免主體結(jié)構(gòu)或者是對(duì)相關(guān)人員造成重大傷害。原《建規(guī)》中規(guī)定,廠房防爆,泄壓面積/廠房體積的值應(yīng)介于0.05-0.22之間,并且隨著爆炸介質(zhì)威力以及爆炸壓力上升速度的上升,該比值應(yīng)盡可能增大,但是最大比值并沒(méi)有明確規(guī)定。按照《石油化工生產(chǎn)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》可燃?xì)怏w壓縮機(jī)廠房必須要采用封閉式的建筑,泄壓面積和廠房的體積比值必須大于0.15,廠房?jī)?nèi)要采取機(jī)械通風(fēng),設(shè)備采取封閉式,面積密度不能夠超過(guò)60kg/平方米,普通玻璃是不可以作為泄壓面積的。新規(guī)當(dāng)中明確規(guī)定存在爆炸危險(xiǎn)的廠房應(yīng)獨(dú)立設(shè)置,采用敞開(kāi)或者是半敞開(kāi)式的結(jié)構(gòu),承重結(jié)構(gòu)要采用鋼筋混凝土、排架和鋼框等結(jié)構(gòu),并且必須要設(shè)定泄壓設(shè)施。
3.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范在廠房疏散中的應(yīng)用
3.1保證基本條件
《建規(guī)》中明確指出,石化工業(yè)建筑設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中,限制使用對(duì)疏散有嚴(yán)重影響的建筑材料,保證疏散的安全通道是暢通的,要合理布置安全疏散的路線。
3.2出口設(shè)置原則
新《建規(guī)》中指出,廠房安全出口要進(jìn)行分散設(shè)置,對(duì)整個(gè)廠房進(jìn)行防火分區(qū),每個(gè)防火分區(qū)的安全出口數(shù)量不可以少于兩個(gè),每個(gè)防火分區(qū)中相鄰兩個(gè)安全出口最近邊緣的距離不可以小于5米。只有符合了《建規(guī)》中列出的5條特定的條件時(shí)才可以設(shè)置一個(gè)安全出口。廠房當(dāng)中任意一點(diǎn)距離安全出口的距離必須要符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中,新規(guī)和行規(guī)之間存在的差異致使設(shè)計(jì)人員無(wú)從下手,這種情況下,應(yīng)該在滿足了新規(guī)之后,達(dá)到行規(guī)的標(biāo)準(zhǔn),新規(guī)不適用于炸藥、花炮廠房的建筑防火設(shè)計(jì),而石油天然氣工程、人民防空工程、火力發(fā)電廠、石油化工企業(yè)以及變電站等。
4.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)中的應(yīng)用
石化行業(yè)當(dāng)中,甲類生產(chǎn)廠房、乙類具有防爆要求廠房以及液化石油氣灌裝站等,建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)都是一級(jí),甲、乙、丙類液體以及可燃?xì)怏w的火焰可能影響到的部分,應(yīng)該外包敷防火隔熱材料或者是不燃材料,二級(jí)耐火等級(jí)為丁烷、戊烷類的廠房的梁和柱可以采取無(wú)防火保護(hù)類的金屬結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)通常需要執(zhí)行《石油化工鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn),一級(jí)耐火等級(jí)建筑物的梁和柱則是要以新規(guī)的耐火等級(jí)為標(biāo)準(zhǔn),按照新規(guī),耐火等級(jí)越高,保護(hù)做的要越強(qiáng)。設(shè)計(jì)人員必須熟練應(yīng)用規(guī)范。例如說(shuō),在氫氣壓縮機(jī)廠房設(shè)計(jì)過(guò)程中,耐火等級(jí)為二級(jí),耐火極限是2.5小時(shí),新規(guī)中關(guān)于其耐火等級(jí)可按標(biāo)準(zhǔn)降低半個(gè)小時(shí),這樣甲類廠房防火要求在《行規(guī)》和《建規(guī)》中就都是一致的,并且不相矛盾。
5.結(jié)束語(yǔ)
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,石化行業(yè)也在迅猛發(fā)展中,各類新型的建筑如雨后春筍,層出不窮。在石化行業(yè)的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員必須要熟練掌握《行規(guī)》以及《建規(guī)》的相關(guān)要求,在積累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)勇于提出意見(jiàn)和建議,以便于建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范在石化工業(yè)建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中更為有效的應(yīng)用。
作者:劉冰 單位:浙江美陽(yáng)國(guó)際工程設(shè)計(jì)有限公司上海分公司
參考文獻(xiàn)
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輕型鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在不需要承受大載荷的建筑中,目前輕型鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)得到了應(yīng)用,這是由其本身諸多的優(yōu)勢(shì)性決定的,例如抗風(fēng)性、抗震性、保溫性、耐久性、健康性、隔音性以及環(huán)保性等等。輕型鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用點(diǎn)較為突出,其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在三方面:首先,輕型鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕的特點(diǎn)。自重輕是支撐輕型鋼結(jié)構(gòu)得以廣泛應(yīng)用的重要因素。輕型鋼結(jié)構(gòu)之所以自重輕是因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)在制作中采用的是輕型焊接的H型鋼,其具有較高的截面利用系數(shù),在一定程度上可以節(jié)省鋼材。其次,輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高。輕型鋼結(jié)構(gòu)整體構(gòu)造比較簡(jiǎn)單,并且在制作中所使用的材料也較為單一,因此與其他結(jié)構(gòu)相比更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。不論是從生產(chǎn)角度來(lái)說(shuō)還是從安裝使用的角度來(lái)說(shuō),利用輕型鋼結(jié)構(gòu)所建造的建筑一般都具有較高的工業(yè)化程度,符合工業(yè)建筑要求。最后,輕型鋼結(jié)構(gòu)在建筑現(xiàn)場(chǎng)施工速度快,所使用的工期較短,所以在工業(yè)建筑中應(yīng)用該結(jié)構(gòu)可以有效降低施工成本以及生產(chǎn)成本,并且輕型鋼結(jié)構(gòu)本身質(zhì)地較強(qiáng),對(duì)技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)也不是很高,因此在工業(yè)建筑中應(yīng)用較為便捷經(jīng)濟(jì)。
2工業(yè)建筑輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析
2.1適用性
輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的適用性是指在室內(nèi)物理環(huán)境上滿足職業(yè)規(guī)范和生產(chǎn)人員的勞動(dòng)安全的要求,在空間上要滿足生產(chǎn)工藝的需求。在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中,室內(nèi)物理環(huán)境設(shè)計(jì)往往被人們忽略,它的質(zhì)量沒(méi)有得到充分的保證。相反空間設(shè)計(jì)得到了設(shè)計(jì)人員的重視。空間設(shè)計(jì)一般體現(xiàn)在聲環(huán)境、熱環(huán)境、光環(huán)境等幾個(gè)方面。
2.1.1聲環(huán)境
工業(yè)建筑中取消鋼結(jié)構(gòu)建筑室內(nèi)噪聲的來(lái)源主要為三類:振動(dòng)噪聲、雨水撞擊聲及空氣噪聲。由于噪音的來(lái)源不同,采取的阻斷方式也就不同。對(duì)于振動(dòng)噪聲,一般采取的辦法是采取阻斷振源。主要是兩種方法:(1)設(shè)備自身采取一定的措施,減少震動(dòng)。(2)在主體鋼結(jié)構(gòu)與振源間設(shè)隔振溝,可以大幅度提高隔震效果。對(duì)于雨水撞擊聲,一般采用采用具一定的有隔斷聲音性能的材料來(lái)達(dá)到減少雨水噪音的目的。為了減少空氣帶來(lái)的噪聲,輕鋼結(jié)構(gòu)建筑一般采用的是50mm厚的巖棉夾芯板。采用巖棉夾芯板可隔聲降噪,使廠房外的噪音達(dá)到30分貝以內(nèi)。
2.1.2熱環(huán)境
熱環(huán)境是指由太陽(yáng)輻射、氣溫、周圍物體表面溫度、相對(duì)濕度與氣流速度等物理因素組成的作用于人、影響人的冷熱感和健康的環(huán)境。輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑主要是通過(guò)采用通風(fēng)和保溫隔熱來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)的熱量。在靠屋脊的位置安裝通風(fēng)器可以起到通風(fēng)效果,采用特殊的隔熱材料可以滿足要保溫隔熱的要求。
2.1.3光環(huán)境
輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑對(duì)于室內(nèi)的采光要求較高,一方面可以節(jié)約室內(nèi)照明,一方面可以保證生產(chǎn)的安全。采光材料的選擇應(yīng)與采光要求和其他圍護(hù)構(gòu)件的耐久年限相適應(yīng),常用的采光材料為玻璃纖維聚酯(FRP)采光板和聚碳酸酯(PC)采光板。
2.2安全性
輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑安全一般指的是防腐、防火、抗風(fēng)、抗震、防爆及防雷等,文章主要結(jié)合結(jié)構(gòu)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。安全設(shè)計(jì)是輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中較為重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容。工業(yè)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)是根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)特點(diǎn)、原料在整體中所占面積比例和生產(chǎn)工藝及其原料來(lái)確定的。而工業(yè)建筑的耐火等級(jí)還需要結(jié)合實(shí)際工程的規(guī)模來(lái)確定。通常,戊類廠(庫(kù))、多(單)層廠房在設(shè)計(jì)中采用輕鋼結(jié)構(gòu)時(shí)是可以不做防火保護(hù)的,這可節(jié)約工程造價(jià)。對(duì)于那些需要做防火處理的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,可以在其表面刷薄涂型防火涂料,以達(dá)到防火隔熱目的。另外,在建筑中所采用的防火涂料的各項(xiàng)性能指標(biāo)都需要滿足《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范CECS24:90》中的相關(guān)要求。其施工技術(shù)也需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范實(shí)施,并且所有鋼構(gòu)構(gòu)件的耐火極限都需要滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2006》的要求。在設(shè)計(jì)中,可以根據(jù)輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的規(guī)模大小,來(lái)確定防火等級(jí),采用相關(guān)的防火措施。規(guī)模較大的輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房一般為綜合性廠房,需按照相關(guān)規(guī)范分成多個(gè)防火分區(qū),采取有效的防火隔斷措施。
2.3經(jīng)濟(jì)性
采用合理的建筑方案的是控制輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑造價(jià)的最有效手段。這需要設(shè)計(jì)師不斷的優(yōu)化方案,使其滿足輕型鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)特點(diǎn)和企業(yè)的要求。優(yōu)化方案設(shè)計(jì)就包括項(xiàng)目的選址、規(guī)劃總圖位置、劃分防火分區(qū)、選擇建筑材料、確定建筑耐火等級(jí)和耐久年限、控制單體規(guī)模和設(shè)計(jì)建筑造型等方面。除了需要滿足結(jié)構(gòu)上多方案的比較、得出最優(yōu)的柱距和斷面之外,還需要結(jié)合建筑美觀、保溫隔熱等要求選擇強(qiáng)度較高的夾心板。為了降低用鋼量,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需配合建筑、電、水、工藝、暖通等專業(yè)的要求適當(dāng)增加吊掛荷載(盡可能均布)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中減少異型構(gòu)件引起的造價(jià)增加,盡可能的采用定型的產(chǎn)品。盡可能的使用建筑模數(shù),以壓型鋼板等構(gòu)件的模數(shù)尺寸基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),材料損耗最少。總之,在滿足規(guī)范要求的前提下,需要滿足建筑功能的和業(yè)主的相關(guān)要求,在此基礎(chǔ)上,盡可能采用最經(jīng)濟(jì)、可行的方案來(lái)構(gòu)造材料。
2.4美觀與立面
輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的特點(diǎn)是形體簡(jiǎn)潔、規(guī)格統(tǒng)一、體量較大、構(gòu)建的類型較少,因此輕鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)該根據(jù)其自身的特點(diǎn),盡可能的采用較少的構(gòu)架。它對(duì)避雷針、點(diǎn)支玻璃雨棚、企業(yè)名稱等可起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用;對(duì)外墻板,如弧形彩鋼板、大型氟碳涂層水平安裝夾芯平板、高(低)波壓型彩鋼板、小型彩鋼豎直安裝平板等材質(zhì)的變化、光影效果和線條對(duì)比也會(huì)形成韻律感。
3工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中輕型鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法
3.1工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計(jì)方法
在輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計(jì)中,首先是建筑材料與坡度選擇,現(xiàn)今我國(guó)工業(yè)建筑輕型鋼結(jié)構(gòu)中的屋面材料主要有太空鋼板以及壓型鋼板等,目前我國(guó)工業(yè)建筑中應(yīng)用較為廣泛的是金屬壓型復(fù)合保溫板、夾心板以及金屬壓型板,這三種材料各有其不同之處,它們之間的用途也存在一定的差異性。就一般工業(yè)建筑而言,建筑屋面坡度越大,那么對(duì)屋面排水則越有利,然而若坡度過(guò)大也存在一定的弊端,坡度過(guò)大會(huì)提升排水速度,易產(chǎn)生濺水現(xiàn)象。相應(yīng)的若坡度過(guò)小,排水速度也會(huì)相應(yīng)變小,水流速度過(guò)于緩慢易造成積水狀況,因此在輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一定要合理控制屋面坡度。另外,輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面材料也是影響工業(yè)建筑整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素,在屋面材料選擇中相關(guān)工作人員應(yīng)明確工業(yè)建筑對(duì)材料的實(shí)際需求,以此為基礎(chǔ)選擇價(jià)格適中且質(zhì)量較好的屋面材料,為后期工業(yè)建筑奠定基礎(chǔ)。本還應(yīng)該對(duì)金屬壓型鋼板屋面構(gòu)造設(shè)計(jì)進(jìn)行合理把控,金屬壓型鋼板屋面構(gòu)造設(shè)計(jì)中主要包含板型選擇、屋面開(kāi)洞方式、采光帶設(shè)置以及壓型金屬板選擇等等,一般情況下大多采用輕型鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑,為使建筑具備良好的采光與通風(fēng)效果,會(huì)在屋面上部位置合理設(shè)置通風(fēng)孔與采光帶。
3.2工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中輕型鋼結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)方法
工業(yè)建筑中的墻置一般可分為兩種,分別是外墻和內(nèi)墻,根據(jù)其不同的受力特點(diǎn)可以將工業(yè)建筑墻體分為自承重式輕型墻體以及非承重式輕型墻體,通常情況下我國(guó)工業(yè)建筑墻體設(shè)計(jì)中所運(yùn)用的墻體材料大多數(shù)以輕質(zhì)材料為主,例如彩涂金屬壓型板夾心板、彩涂金屬壓型板以及PC板等等,在應(yīng)用中設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)建筑要求、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及不同板型材料的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行合理選擇墻體材料。金屬壓型板墻面系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于壓型板具體的長(zhǎng)度選擇以及鋼板墻面系統(tǒng)細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì),在墻體金屬板選擇過(guò)程中應(yīng)全面考慮板塊單位面積的覆蓋率以及板塊承載力水平,在使用中應(yīng)盡可能的減少或者不出現(xiàn)壓型板長(zhǎng)向搭接,這樣在很大程度上可以節(jié)約施工材料。另外在夾心板墻板構(gòu)造設(shè)計(jì)中需要對(duì)夾心板的節(jié)點(diǎn)做法以及及結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行綜合考慮,從而科學(xué)選擇板塊的放置方式,在設(shè)計(jì)中要懂得把握重點(diǎn),需要對(duì)墻體的轉(zhuǎn)角處、窗洞口以及踢腳處進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì),以此來(lái)提高輕型鋼結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)整體水平。
3.3工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造設(shè)計(jì)方法
輕型鋼結(jié)構(gòu)加層設(shè)計(jì)與建筑中的普通加層存在一定的區(qū)別,其不僅具有普通加層的功能,同時(shí)還兼具了輕型鋼結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn),在輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮輕型鋼結(jié)構(gòu)加層的個(gè)性特點(diǎn)。輕型鋼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的主要方式是在原有建筑主體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行直接性加高,在原有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上得到加固以及優(yōu)化主體結(jié)構(gòu)的目的。當(dāng)然要實(shí)現(xiàn)此目的需要一個(gè)經(jīng)濟(jì)完整并且合理的設(shè)計(jì)方案,所以做好輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造設(shè)計(jì)十分重要。由于輕型鋼結(jié)構(gòu)的剛度比較小、重量輕,因此在加層構(gòu)造設(shè)計(jì)中應(yīng)科學(xué)設(shè)置足夠的橫向與縱向支撐,以此來(lái)保證輕型鋼結(jié)構(gòu)原有的剛度與穩(wěn)定性。與此同時(shí),在加層構(gòu)造設(shè)計(jì)中還要充分考慮輕型鋼結(jié)構(gòu)加層構(gòu)造的地震效應(yīng),使板塊剛度均勻分布在結(jié)構(gòu)之中。
4輕型鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造措施
現(xiàn)以某沿路廠房車間為例,介紹輕型鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造措施。此車間東臨次干道,在建筑方案創(chuàng)作中,立面設(shè)計(jì)成為建筑外觀的主要因素。在主體構(gòu)思中主要借助于護(hù)體系的設(shè)計(jì)而體現(xiàn)。車間立面主要是通過(guò)四角柱的T字造型、壓型鋼板表面的凹凸變化、梯形窗、以及色彩的變化(選擇了象牙白、瓷蘭色、將軍紅等較為醒H的顏色應(yīng)用于墻而)等形成建筑外觀的韻律,彰顯出工業(yè)建筑的卓越品質(zhì),并產(chǎn)生較好的效果。
4.1墻體護(hù)構(gòu)造
墻體護(hù)表面凹凸變化明顯,這在護(hù)構(gòu)造上就提出了與常見(jiàn)廠房不同的構(gòu)造措施。瓷蘭色壓型鋼板墻體突出象牙白墻體200mm,該處的解決辦法是通過(guò)在墻內(nèi)檁條邊緣增加附加構(gòu)件與壓型鋼板形成特別的連接構(gòu)造形式,同時(shí)做好凹凸部位壓型鋼板折件的收邊處理。
4.2墻面轉(zhuǎn)角處構(gòu)造
立面墻面轉(zhuǎn)角處采用專門的包角折件進(jìn)行包邊處理,力求達(dá)到比例協(xié)調(diào)、防止?jié)B漏、經(jīng)濟(jì)性等設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)師根據(jù)立面高度、壓型鋼板板型為包角折件設(shè)計(jì)了合適的收邊形式及尺寸,避免收邊過(guò)大或過(guò)小。而且還預(yù)留出多的延展寬度,確保折件收邊在遭遇環(huán)境的冷、熱變化時(shí)不遭受破壞。
4.2.1窗上、下口
本工程窗口凹凸部分的設(shè)計(jì)采用兩個(gè)截面相同的檁條并列焊接在一起,再配合彩鋼板板折件包邊,從而達(dá)到較好的凹凸效果。其他部位的窗上口與墻體的連接處設(shè)計(jì)了獨(dú)特的彩鋼板折件,并用防水自攻螺絲釘與墻板固定,在窗框處采用密封膠密封,防水效果良好。窗下口與墻體的連接和窗戶上口的連接相似,在有些部位也需根據(jù)立面效果設(shè)計(jì)彩鋼板折件。
4.2.2窗側(cè)口
窗口與側(cè)墻體的連接和窗戶上下口的連接相似,此處不重復(fù)表達(dá)。
4.2.3檐口構(gòu)造
檐口的主要作用是匯聚并排出屋面雨水,檐口的構(gòu)造措施應(yīng)滿足相關(guān)要求。本工程采用了女兒墻內(nèi)置鋼天溝的做法,此處處理的重點(diǎn)是鋼天溝與屋面板及女兒墻內(nèi)墻板的連接構(gòu)造。鋼天溝與內(nèi)墻板之間采用鉚釘連接,連接處需加設(shè)通常的密封條,為了防止雨水溢出,預(yù)制天溝側(cè)板與內(nèi)墻板搭接要較長(zhǎng)一些;在屋面板與鋼天溝的連接處應(yīng)設(shè)置與屋面板型號(hào)相適應(yīng)的堵頭封填,需將屋面板伸入天溝內(nèi)不得小于100mm,并在屋面板上面安裝滴水擋板。
5結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:工業(yè)建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);常見(jiàn)問(wèn)題;措施
1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題
1.1設(shè)計(jì)規(guī)范面臨的問(wèn)題
雖然我國(guó)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但是所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)仍然不夠先進(jìn),無(wú)法滿足新時(shí)期工業(yè)建筑項(xiàng)目需求。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)滯后導(dǎo)致設(shè)計(jì)規(guī)范也存在一定不足,工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在不少問(wèn)題,若未及時(shí)解決這些問(wèn)題,必定會(huì)對(duì)建筑質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外,由于技術(shù)方面因素的影響,多數(shù)工業(yè)建筑施工技術(shù)與安裝技術(shù)缺乏先進(jìn)性,難以達(dá)到預(yù)期效果,導(dǎo)致工業(yè)建筑的建設(shè)效果與設(shè)計(jì)效果相差甚遠(yuǎn)。
1.2結(jié)構(gòu)選型面臨的問(wèn)題
結(jié)構(gòu)選型直接決定了建筑空間分布、使用功能,影響著建筑外觀形象,因此在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮建筑的結(jié)構(gòu)選型。同時(shí),建筑結(jié)構(gòu)不是主觀存在,在建筑設(shè)計(jì)時(shí)建筑結(jié)構(gòu)必須要符合建筑邏輯。
1.3設(shè)計(jì)人員面臨的問(wèn)題
目前,從事有關(guān)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員專業(yè)知識(shí)有限,使得工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)水平難以及時(shí)有效地提升。另設(shè)計(jì)人員對(duì)各行業(yè)的生產(chǎn)流程以及各類型材料性能、特性不了解,不熟悉,導(dǎo)致建筑建成后最終效果與設(shè)計(jì)圖效果存在較大的差距。
2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的優(yōu)化策略
2.1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中類型選擇
由于生產(chǎn)容量與應(yīng)用設(shè)備發(fā)生改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的變化,因此在工業(yè)建筑和設(shè)備應(yīng)用時(shí)間要標(biāo)準(zhǔn)化,工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和原有工程結(jié)構(gòu)投資預(yù)算要相互吻合。建筑結(jié)構(gòu)建類型的選擇也相當(dāng)重要。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,施工材料合理的選擇,將其在化學(xué)成分、力學(xué)功能上達(dá)到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。其中鋼筋混凝土機(jī)構(gòu)施工中,由于建材易獲得,所以其施工較為便捷。此外,由于該材質(zhì)具有耐火和耐腐蝕的特點(diǎn),因此在施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑和預(yù)制環(huán)節(jié)較為便利,在工業(yè)建筑應(yīng)用中較為廣泛;采用鋼結(jié)構(gòu)類型能夠降低工程成本,縮短工程建設(shè)的進(jìn)度,在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,生產(chǎn)空間較大,因此常會(huì)采用鋼結(jié)構(gòu)。
2.2滿足工業(yè)建筑工程生產(chǎn)工藝需求
在生產(chǎn)流程工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要處理好施工工序和生產(chǎn)兩者之間的影響。而通道排風(fēng)設(shè)計(jì)也較為重要,在生產(chǎn)過(guò)程中常會(huì)散發(fā)一定的熱量和灰塵,這時(shí)通風(fēng)問(wèn)題就顯得尤為重要;還需要對(duì)隔聲帶設(shè)計(jì)進(jìn)行有效管理。只有這樣才能保證整個(gè)工業(yè)建筑生產(chǎn)不受到影響。
2.3科學(xué)合理的布置空間
首先,需要對(duì)建筑總面積進(jìn)行合理的布置,并根據(jù)相關(guān)生產(chǎn)工藝和流程做好工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選址。做好生產(chǎn)運(yùn)輸管道之間的分布關(guān)系,布置公用設(shè)備;其次,在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,還需要對(duì)生產(chǎn)空間中不同功能的廠房進(jìn)行合理設(shè)計(jì),例如公用設(shè)施的配置,以及生產(chǎn)輔助設(shè)施等;最后,為保證相關(guān)企業(yè)工作能夠順利進(jìn)行,還需要對(duì)工業(yè)建筑設(shè)廠區(qū)域進(jìn)行合理劃分,并做好公用設(shè)施的安排。
2.4工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)
首先,在對(duì)工業(yè)建筑進(jìn)行防火設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)建筑內(nèi)部進(jìn)行分隔,并且使用良好耐火性的隔板進(jìn)行分隔,這樣可以有效控制火勢(shì)的蔓延,是設(shè)計(jì)師經(jīng)常使用的方法之一。合理的設(shè)計(jì)工業(yè)建筑內(nèi)部的防火分區(qū),以墻、門以及水幕帶等多種方式相組合,對(duì)建筑內(nèi)部的空間進(jìn)行有效分隔,從而對(duì)提高工業(yè)建筑的防火性很大的幫助;其次,工業(yè)建筑的耐火能力與建筑部件的耐火等級(jí)高低是離不開(kāi)的。使用防火涂料對(duì)部件進(jìn)行噴涂以部件的耐火能力,把梁柱節(jié)點(diǎn)作為重點(diǎn)噴涂,盡量選用厚漿型的防火涂料進(jìn)行噴涂,以增強(qiáng)鋼架結(jié)構(gòu)的熱絕緣性,提高工業(yè)建筑的耐火性。用無(wú)機(jī)的防火板對(duì)建筑使用的大型鋼件進(jìn)行包裹式覆蓋,以此來(lái)降低鋼件的導(dǎo)熱性能;最后,強(qiáng)化報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火裝置,保障消防、安全通道的暢通。主要內(nèi)容:①在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)上,要在敞開(kāi)火災(zāi)封閉的樓梯間單獨(dú)劃分探測(cè)區(qū)域,火災(zāi)探測(cè)器每隔2層或3層放置一個(gè),有效及時(shí)的獲取火災(zāi)情況;②滅火器是必不可少的,在火災(zāi)剛發(fā)生時(shí)能夠有效控制火勢(shì)的蔓延;③安全疏散通道要保持暢通,每個(gè)工業(yè)建筑在設(shè)計(jì)時(shí)安全疏散通道都是必須要考慮到的,有效的降低火災(zāi)傷亡率。而且合理設(shè)計(jì)逃生通道標(biāo)志,疏散通道上要設(shè)置緊急照明、疏散方向的指示燈和安全出口燈。幫助處于危險(xiǎn)中的人群指引逃生方向,幫助被困人員及時(shí)逃脫危險(xiǎn)。另外消防通道的暢通也必須要保證,這對(duì)于消防人員及時(shí)控制火勢(shì),安全解救受困群眾有著非常重要的意義。
2.5防腐蝕設(shè)計(jì)
首先,合理設(shè)防的前提是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的腐蝕性介質(zhì)的特性要有一個(gè)詳細(xì)的了解,掌握其腐蝕的原理,從而更好的明白該腐蝕屬于什么等級(jí)。一般情況下,根據(jù)腐蝕程度分為:強(qiáng)腐性、中腐性、弱腐性、微腐性4個(gè)等級(jí)。生產(chǎn)實(shí)際需求是對(duì)對(duì)防腐蝕工程進(jìn)行合理設(shè)防的重要依據(jù)。生產(chǎn)廠家一定要提供真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),才能設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的設(shè)計(jì)方案;其次,除了要做好耐蝕性的控制,防滲性和整體性也是防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的兩個(gè)方面。它們對(duì)防腐蝕工程的功效也起著非常大的作用。一般情況下,大多的防腐蝕工程都會(huì)采用瀝青、橡膠這類材料作為防滲隔離層,這是因?yàn)檫@類材料對(duì)于防腐蝕工程的防滲能力有很好的保證;最后,設(shè)計(jì)人員在對(duì)涂料防護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)涂料防護(hù)的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到涂層之間的結(jié)合,盡量選用涂層之間能夠結(jié)合良好的品種配套,并具有較強(qiáng)的附著力。要想設(shè)計(jì)出好的設(shè)計(jì)作品,相關(guān)的設(shè)計(jì)人員必須要掌握豐富的業(yè)務(wù)知識(shí),熟悉防腐材料的性能,只有這樣才能保證設(shè)計(jì)作品能夠合理有效的進(jìn)行防腐。
3結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)遇到難以解決的問(wèn)題,嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)工作的進(jìn)一步開(kāi)展。而文章則通過(guò)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題的研究與探討,提出了具有針對(duì)性的解決措施,希望能夠全面提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,從根源上杜絕設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)工業(yè)建筑的可持續(xù)發(fā)展。
作者:時(shí)猛 單位:中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司
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引言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,傳統(tǒng)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)適應(yīng)不了社會(huì)發(fā)展的需要和設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步,在這種競(jìng)爭(zhēng)激烈的大氣候下,工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段,然而,它的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順的,問(wèn)題的不斷出現(xiàn)已經(jīng)引起了世人的廣泛關(guān)注。筆者在為工業(yè)建筑設(shè)計(jì)取得新成就而欣喜時(shí),又陷入了深深的思考。
工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的大發(fā)展及具體表現(xiàn)
隨著改革開(kāi)放的不斷深入,在上個(gè)世紀(jì)八十年代逐漸興起中外合資企業(yè),引進(jìn)外資企業(yè),隨之而來(lái)的是新的設(shè)計(jì)理念,使工業(yè)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。一個(gè)個(gè)現(xiàn)代化的工礦企業(yè)帶著獨(dú)特的形象標(biāo)志,在各個(gè)工業(yè)園區(qū)以及高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)逐步展現(xiàn),這些建筑都有著悅目的色彩、生動(dòng)的造型、優(yōu)美的環(huán)境,成為園區(qū)內(nèi)的獨(dú)特風(fēng)景。即使是大型國(guó)營(yíng)企業(yè)的建設(shè),傳統(tǒng)低調(diào)的色彩一去不復(fù)返,取而代之的是新型的建筑設(shè)計(jì)理念。在企業(yè)形象和環(huán)境投入的設(shè)計(jì)方面做了很大的改進(jìn)。各種民營(yíng)企業(yè)自不必說(shuō),它們?yōu)榕浜险故咀约旱钠放啤⑿麄髌髽I(yè)的形象,對(duì)廠房的工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中更是給予導(dǎo)讀的關(guān)注。隨著近十年我國(guó)國(guó)民今后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)隨之發(fā)生了質(zhì)的變化,科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力使得在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中采用鋼結(jié)構(gòu)形式有了保證。在這種大氣候下,工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的理念與方法發(fā)生了質(zhì)的變化,鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中的大量引入,一改傳統(tǒng)的磚石、鋼砼結(jié)構(gòu),使工業(yè)建筑設(shè)計(jì)表現(xiàn)方式和結(jié)構(gòu)形式豐富了起來(lái)。現(xiàn)代大型鋼鐵企業(yè)的建立、石油化工的繁榮、紡織業(yè)的發(fā)展到汽車生產(chǎn)流水線的建立,這些發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)建筑設(shè)計(jì)理念的不斷更新。
二、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)錯(cuò)誤分析
1.由于相關(guān)人員缺乏溝通,帶來(lái)的諸多問(wèn)題
(1)給施工帶來(lái)難度
在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)、工藝不斷更新的要求下,許多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員與工藝設(shè)計(jì)人員缺乏協(xié)商溝通,過(guò)去在生產(chǎn)中單一功能的廠房已被多功能的綜合工藝設(shè)備所代替,布置緊靠基礎(chǔ),導(dǎo)致設(shè)備基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)廠房所代替,工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化,建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相沖突。如果設(shè)備基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)越來(lái)越復(fù)雜,設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越太近,將給施工帶來(lái)難度。因此施工人員之間的溝通是必不可少的。
(2)主體結(jié)構(gòu)被影響
工業(yè)建筑也因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,影響主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),所以對(duì)于那些比較重或者件數(shù)較多,預(yù)埋件預(yù)留孔也較動(dòng)較大的設(shè)備應(yīng)盡量避開(kāi)基礎(chǔ),故許多設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)容易產(chǎn)生一些錯(cuò)誤,給房主體基礎(chǔ)脫開(kāi),因相互影響而導(dǎo)致無(wú)法使用。給施工帶來(lái)麻煩,給業(yè)主今后的使用帶來(lái)不便,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員缺乏經(jīng)驗(yàn),在一定程度上,帶來(lái)了安全隱患。
梁扭矩折減系數(shù)取值錯(cuò)誤
在工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果梁扭矩折減系數(shù)取值錯(cuò)誤,在一定程度上影響著建筑物的使用,特別是室內(nèi)排水出現(xiàn)問(wèn)題的化工廠房,由于吊掛設(shè)備較多,樓面開(kāi)洞較大較多,這一定要引起足夠的重視。
預(yù)埋件的布置沒(méi)有放置正確
一般而言,預(yù)埋件一半埋在結(jié)構(gòu)梁上,一半洞的大小在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,埋在樓板下。當(dāng)布置預(yù)埋件時(shí),應(yīng)查看相關(guān)的結(jié)構(gòu),看是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
2.在進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),人為造成失誤
(1)活載組合值系數(shù)取值錯(cuò)誤
適當(dāng)調(diào)整預(yù)埋件位置,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該控制模塊活載組合值系數(shù)。但是有較多的建筑如應(yīng)仔細(xì)查看樓面結(jié)構(gòu)相關(guān)圖紙,如預(yù)埋有不妥之處,金工須與施工人員協(xié)商調(diào)整。
(2)防爆廠房沒(méi)考慮泄壓面積。
有爆炸危險(xiǎn)的廠房,宜設(shè)計(jì)成敞開(kāi)式或半敞開(kāi)式。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工業(yè)廠房的類型及功能安排按實(shí)際情況對(duì)活載組合值系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。為封閉式時(shí),應(yīng)計(jì)算泄壓面積夠不夠,應(yīng)多開(kāi)窗,特別是對(duì)于地下的建筑物,如地下鍋爐房等,更應(yīng)重視泄壓面積是否滿足。泄壓設(shè)施宜采用易于脫落的輕質(zhì)屋蓋、門和窗,亦可采用易于脫落的輕質(zhì)墻體(如石棉瓦、輕質(zhì)墻板等)。泄壓面積應(yīng)均勻分布,要靠近爆炸危險(xiǎn)源,并避開(kāi)主要道路和人員集中部位。這樣才能減少錯(cuò)誤的發(fā)生,降低安全隱患。
(3)輸入設(shè)備荷載時(shí),動(dòng)力系數(shù)考慮錯(cuò)誤。
動(dòng)力設(shè)備簡(jiǎn)化按靜力計(jì)算時(shí),可將動(dòng)力設(shè)備的自重乘以動(dòng)力系數(shù),按靜力計(jì)算。對(duì)帶有傳動(dòng)裝置的靜止設(shè)備(如反應(yīng)器、混合器等),則可將傳動(dòng)部件的重量(如攪拌器的軸、葉片減速裝置等),乘以動(dòng)力系數(shù)。有四個(gè)支腳的設(shè)備,錯(cuò)誤地將總設(shè)備荷載四等分,每一等分作為每個(gè)支腳的荷載。由于施工的偏差,可能支腳的支撐面不在同一個(gè)標(biāo)高,設(shè)備支腳可能不是四個(gè)支撐面,而是三個(gè)支撐面或兩個(gè)支撐面,所以計(jì)算每個(gè)支腳的設(shè)備荷載時(shí),應(yīng)將總的設(shè)備荷載三等分或二等分,而不是四等分。
(4)較大孔洞邊沒(méi)加設(shè)鋼筋,也沒(méi)設(shè)梁。
當(dāng)周邊結(jié)構(gòu)不合規(guī)格時(shí),應(yīng)沿周邊加設(shè)附加鋼筋;當(dāng)孔洞邊有較大荷載時(shí),應(yīng)在洞邊設(shè)邊梁部分孔洞尺寸大小是工藝、給排水等專業(yè)二次條件所提的內(nèi)容,一次條件是提不出來(lái)的,所以往往造成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖對(duì)孔洞處理的遺忘和不易處理。
(4)電纜溝未作防水處理。
在變配電所里,不管是高壓配電室、低壓配電室、電容器室以及控制室內(nèi),都有眾多的電纜溝。室內(nèi)電纜溝,如果埋設(shè)不是太深,在地下水位較淺,地面沉降不是太大,可采用混凝土地溝,溝壁溝底進(jìn)行防水處理。如果地面沉降量大,且會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降,地下水位較高,則應(yīng)采用鋼筋混凝土地溝。
(5)水池板設(shè)計(jì)考慮不足,僅考慮板的彎矩要求。
水池裂縫寬度是水池設(shè)計(jì)最重要的因素,應(yīng)控制在一定的范圍之內(nèi)。混凝土還要滿足抗?jié)B標(biāo)號(hào)的要求,工業(yè)廠房經(jīng)常要在梁上預(yù)埋吊環(huán),許多設(shè)計(jì)不規(guī)范。設(shè)置吊環(huán)應(yīng)采用未經(jīng)冷加工的一級(jí)鋼筋制作,嚴(yán)禁采用冷加工的鋼筋。吊環(huán)應(yīng)焊接或綁扎在受力鋼筋上,綁扎時(shí)埋入深度不應(yīng)小于半米,焊接時(shí)不受此限制。每個(gè)吊環(huán)可按兩個(gè)截面計(jì)算,在構(gòu)件的自重的標(biāo)準(zhǔn)值作用下,吊環(huán)拉應(yīng)力要大。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之,為了滿足建筑的安全性、適用性和耐久性等可靠性要求,工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要做到平面布局和結(jié)構(gòu)選型合理,荷載取值準(zhǔn)確且無(wú)遺漏,嚴(yán)格遵守有關(guān)設(shè)計(jì)與規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),考慮要周詳全面。一般說(shuō)來(lái),工業(yè)建筑相對(duì)民用建筑,其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較大的難度,設(shè)計(jì)人員遇到的問(wèn)題也較多,出現(xiàn)的錯(cuò)誤也不少。遇到問(wèn)題要尋求最佳的解決辦法,不能草率地進(jìn)行設(shè)計(jì)。希望以上的若干錯(cuò)誤分析能對(duì)設(shè)計(jì)人員有所幫助,在今后的設(shè)計(jì)當(dāng)中,讓設(shè)計(jì)更加優(yōu)化,能做到經(jīng)濟(jì)合理,經(jīng)久耐用。一個(gè)模式,指標(biāo)的權(quán)重要經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算論證才能列求我們進(jìn)行長(zhǎng)期的努力,不斷總結(jié)、更新、探索,以實(shí)出。要素指標(biāo)應(yīng)該比較具體,也比較容易理解,而且現(xiàn)營(yíng)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。可能在不同項(xiàng)目中有一定增刪,但均應(yīng)符合前述指標(biāo)的選取原則。
參考文獻(xiàn)
[1]孟憲海.國(guó)際工程擔(dān)保制度借鑒[J].建筑經(jīng)濟(jì),2008(10)
關(guān)鍵詞:節(jié)能、生態(tài)環(huán)保、太陽(yáng)能屋面
中圖分類號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
近幾十年來(lái),我國(guó)工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)形式主要為鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)形式,混凝土結(jié)構(gòu)工業(yè)屋面防水層多為卷材,隔熱保溫材料包括一系列輕型材料,鋼結(jié)構(gòu)屋面則多采用雙層板夾檁條,內(nèi)填保溫隔熱材料型式。輕鋼屋面發(fā)展近三十年比較普及,甚至天溝也采用鋼天溝,工程實(shí)踐證明采用鋼屋面彩板直接外露型式在工業(yè)建筑中耐久性較低,而鋼天溝應(yīng)用不到五年甚至更短時(shí)間就開(kāi)始受到侵蝕,其耐久性更差。工業(yè)建筑外墻材料,近三十年來(lái)相當(dāng)一部分為劣質(zhì)不環(huán)保工業(yè)垃圾材料制作而成,對(duì)人體身心健康影響極大,我們稱之為“毒墻”,近年來(lái)我國(guó)對(duì)“毒食品”已經(jīng)引起政府的高度重視,對(duì)不法分子開(kāi)始制裁并加大處理力度,而對(duì)于具有放射性“毒墻”的環(huán)保檢測(cè)少之又少,特別是外露在陽(yáng)光作用下的“毒墻”,危害性尤其突出,對(duì)人體及部分精密儀器設(shè)備影響也較大,因此工業(yè)建筑設(shè)計(jì)需要改變理念,廣大設(shè)計(jì)人員應(yīng)從設(shè)計(jì)上規(guī)范,思想上重視,國(guó)家相關(guān)行政管理部門需制定一系列法律法規(guī)加以限制與嚴(yán)懲。
工業(yè)建筑中外墻體材料主要有加氣混凝土砌塊,陶粒砌塊,小型混凝土空心砌塊。這些墻體材料以粉煤灰、煤仟石、石粉、爐渣等工業(yè)廢料為主要原料,其放射性不同程度的存在,對(duì)人體和精密儀器有影響,長(zhǎng)期使用嚴(yán)重的則誘導(dǎo)生物基因突變,疾病在不知不覺(jué)中產(chǎn)生,建議此類墻體加以限制使用。這里有一個(gè)突出問(wèn)題需要探討,某些地區(qū)為推廣工業(yè)廢料制作新型墻體,下文 “禁粘土磚”,對(duì)于這個(gè)政策,我們需以辨證的態(tài)度看待,禁止粘土實(shí)心磚應(yīng)該擁護(hù),“禁實(shí)”主要原因是以黃土為主原料,以煤為主要燃料燒結(jié)而成,它會(huì)導(dǎo)致毀耕地高能耗污染后果。但是如果我們政策在保護(hù)良田不受影響的前提下以黃土(非良田)為原料發(fā)展新型環(huán)保墻仍不失為一項(xiàng)利國(guó)利民政策。
過(guò)去幾十年我國(guó)工業(yè)建筑,多數(shù)給人留下的是“傻、大、粗、黑”的印象,而且耐久性也差,給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)極大的負(fù)面影響,從而導(dǎo)致許多建筑師寧愿做民用設(shè)計(jì)不愿意做工業(yè)建筑設(shè)計(jì)。究其原因主要有二點(diǎn):一是甲方怕多花錢的短期經(jīng)濟(jì)心理行為,限制中國(guó)建筑師思維發(fā)揮;二是龍頭專業(yè)方案設(shè)計(jì)中主要圍繞滿足工藝流程單一功能要求,而忽視其它更重要的(包括人性化、生態(tài)文明環(huán)境、地區(qū)文化等)多樣化功能需求。黨的十提出建設(shè)美麗中國(guó),其中第五大文明就是生態(tài)文明,近幾十年工業(yè)大發(fā)展中,盡管創(chuàng)造了很高的GDP,經(jīng)濟(jì)效益顯著,已成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體,但高耗能高污染的形象依舊,我國(guó)2012年單位GDP耗能是日本的8倍多,美國(guó)的4倍多,印度的2倍多,大量排放未處理達(dá)標(biāo)的污染物,故中國(guó)社會(huì)效益、環(huán)境效益卻是負(fù)值,這給子孫后代帶來(lái)諸多后遺癥,如果不及時(shí)改變目前狀況,生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略變成空談。下面介紹建筑屋面天窗改進(jìn)為通風(fēng)器的特點(diǎn),說(shuō)明工業(yè)建筑與工藝設(shè)備一體化節(jié)能思路。
工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中多數(shù)車間屋面工藝專業(yè)要求設(shè)置屋頂通風(fēng)器和天窗,而市場(chǎng)上提供通風(fēng)器廠家很多,有動(dòng)力屋頂通風(fēng)器型式,自然通風(fēng)器基本上也為廠家產(chǎn)品。但它們均存在一定的弊端,有動(dòng)力屋頂風(fēng)器價(jià)格高,耗電能大,運(yùn)行費(fèi)用高,最終也轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品的成本中;在國(guó)家通風(fēng)圖集中,無(wú)動(dòng)力自然通風(fēng)器散熱能力弱,對(duì)于防腐蝕問(wèn)題也沒(méi)有充分考慮,而且一旦更換整個(gè)通風(fēng)器需從廠家整體購(gòu)買,對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行有重大影響,需停產(chǎn)更換。下面舉例介紹一種我們?cè)趯?shí)際工業(yè)設(shè)計(jì)中改進(jìn)的一種屋面通風(fēng)器。一種集通風(fēng)散熱與天窗優(yōu)點(diǎn)于一體的改進(jìn)通風(fēng)器。大量設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目中已采用這種裝置,經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐,受到甲方高度評(píng)價(jià)。其節(jié)能環(huán)保,防臺(tái)風(fēng)、易散熱、成本低、易更換不影響生產(chǎn)等使用優(yōu)勢(shì)明顯。2012年8月,江蘇響水某工業(yè)園(海邊)兩幢造紙工業(yè)廠房(兩廠房由不同的甲方投資建設(shè),均有我方設(shè)計(jì)的)遭受罕見(jiàn)的13級(jí)臺(tái)風(fēng),其中一家施工單位嚴(yán)格設(shè)計(jì)圖紙施工安裝,主體基本沒(méi)有受到破壞。而另一家單位未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)執(zhí)行,自行改變?cè)O(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,導(dǎo)致部分附屬構(gòu)件大部分破壞,但結(jié)構(gòu)受力鋼架與檁條未損失,附屬構(gòu)件更換也較容易,給甲方帶來(lái)的損失比較小。這種改進(jìn)屋面天窗主要原理是,通過(guò)建筑屋面保溫隔熱空間措施加上通風(fēng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)有效配合從而實(shí)現(xiàn)冷熱交匯區(qū),使得冷熱交匯區(qū)控制在屋面指定區(qū)域,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了自然通風(fēng)生態(tài)化。不僅綠色環(huán)保,也解決了屋頂?shù)姆栏g問(wèn)題,延長(zhǎng)了鋼結(jié)構(gòu)受力桿件的壽命。同時(shí)也解決了建設(shè)單位無(wú)需停產(chǎn)檢修,就可以更換附屬構(gòu)件的生產(chǎn)難題,且更換下來(lái)的材料與構(gòu)件可以再利用,不產(chǎn)生任何工業(yè)垃圾。使用這種改造通風(fēng)器不僅節(jié)能環(huán)保、造價(jià)低,尤其針對(duì)散熱要求較高的工業(yè)廠房效果更明顯。
太陽(yáng)能工業(yè)建筑屋面是今后發(fā)展的一種必然趨勢(shì),能成為資源節(jié)約型、節(jié)能環(huán)保型、耐久性工業(yè)建筑屋面。
《太陽(yáng)革命》一書(shū)中曾預(yù)言:太陽(yáng)能將在未來(lái)20年內(nèi)成為功效最佳,價(jià)格最低廉的替代新能源。國(guó)家十二五規(guī)劃《可再生能源》預(yù)計(jì)五年后中國(guó)光伏屋面電站總裝機(jī)容量超過(guò)300兆瓦發(fā)電量,十年后超過(guò)1000兆瓦。實(shí)際上地球能源究其來(lái)源,絕大部分為太陽(yáng)能,取之不盡,用之不絕,生態(tài)環(huán)保,資源循環(huán)利用。目前太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中造價(jià)很高,且光能轉(zhuǎn)化電能比例很低(8%~18%)是阻礙該技術(shù)推廣的主要原因,雖然2009年財(cái)政部、住建部、發(fā)改委推出“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”、“金太陽(yáng)工程”等政策措施,但是目前執(zhí)行落實(shí)力度有限,當(dāng)?shù)仉娏Σ块T及相關(guān)能源部門由于經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使也很難配合。而近五年內(nèi)百萬(wàn)兆瓦級(jí)以上煤電站不斷涌現(xiàn)就是明證。2013年元月出現(xiàn)全國(guó)范圍霧霾天氣主要原因來(lái)自工業(yè)污染物排放,特別是煤電站排放,這樣下去,不用100年,中國(guó)化石能源就會(huì)耗盡,且成為嚴(yán)重污染國(guó),無(wú)法向子孫后代交代。中國(guó)工業(yè)建筑應(yīng)借鑒航空火箭尖端技術(shù)發(fā)展那樣進(jìn)行太陽(yáng)能屋面技術(shù)攻關(guān),因?yàn)楣I(yè)用電消耗量巨大,若將工業(yè)屋面變?yōu)楣夥?yáng)能電站,不僅解決了電能消耗問(wèn)題,而且屋面防水、保溫、隔熱一體化也會(huì)煥然一新,屋面耐久性至少可以延長(zhǎng)一倍,間接地節(jié)約大量資源,同時(shí)改變了工廠內(nèi)生態(tài)環(huán)境,員工身心健康,產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備性能穩(wěn)定等均有極大的受益。
下面就個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)及理解談?wù)劷窈蠊I(yè)建筑屋面及外墻的設(shè)想。對(duì)于消防等級(jí)要求不高的工業(yè)建筑,屋面盡量采用鋼結(jié)構(gòu)(柱子最好還是混凝土的)采用單層板上保溫系統(tǒng),屋板上為保溫隔熱層、隔汽層、防水層、光伏電子板覆蓋層;對(duì)于消防等級(jí)要求較高的工業(yè)建筑,宜采用混凝土屋面,跨度較大時(shí)建議使用雙T板,雁形板這樣的屋面,混凝土屋面采用卷材防水,最上層可以采用光電瓦(較低成本)覆蓋。 光伏發(fā)電列為國(guó)家能源專項(xiàng)工程,由國(guó)家付款,不需企業(yè)承擔(dān),發(fā)電電費(fèi)由國(guó)家向企業(yè)收費(fèi),而采用煤、石油、天然氣等不可再生能源,用電企業(yè)收取高于太陽(yáng)能電費(fèi)50%以上電費(fèi),對(duì)于高耗能企業(yè)收取高于太陽(yáng)能電費(fèi)一倍以上電費(fèi),同時(shí)國(guó)家要限制煤等的總發(fā)電量,凡是不可再生能源總的用電量超過(guò)本地區(qū)總用量70%以上,不僅限制下一年度用電指標(biāo),還要給以經(jīng)濟(jì)制裁措施和當(dāng)?shù)毓賳T干部考核組織措施。對(duì)于外墻彩鋼板圍護(hù)墻成本比傳統(tǒng)墻體造價(jià)還低;傳統(tǒng)墻體內(nèi)外需要裝修且成本不低,墻內(nèi)做乳膠漆(中低檔)又加大化工原料對(duì)工廠操作員工污染,所以這種墻體并不環(huán)保,建議對(duì)于消防要求不高的工業(yè)廠房,采用雙層鋼彩板夾保溫隔熱層做護(hù)墻,對(duì)于防火等級(jí)較高廠房外墻建議采用燒結(jié)環(huán)保磚,眾所周知,大自然中以沙、石、黃土廣泛分布,沙石為混凝土主要材料,黃土也能成為磚、瓦的主要材料,現(xiàn)在垃圾電站可以作為燒磚的主要能源,用垃圾鍋爐制作空心復(fù)合粘土磚(非良田),節(jié)能環(huán)保。如技術(shù)攻關(guān)成功,可以成為太陽(yáng)能電池,屋面與外墻面的太陽(yáng)能有效轉(zhuǎn)換到環(huán)保磚中儲(chǔ)存,這樣就可以為今后智能工業(yè)建筑發(fā)展提供技術(shù)支撐,從而促進(jìn)太陽(yáng)能智能環(huán)保工廠發(fā)展進(jìn)程。
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng),工業(yè)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)擯棄只重視生產(chǎn)工藝要求,輕視人的行為和心理要求的思想傾向,真正體現(xiàn)以人為本。工業(yè)建筑應(yīng)重視環(huán)境與人相融合,讓人們置身在工業(yè)建筑的良好環(huán)境中產(chǎn)生歸屬感、生活感和親切感,最終達(dá)到提高員工的生產(chǎn)質(zhì)量與工作效率,間接地保障產(chǎn)品質(zhì)量,這也是我國(guó)加入WTO與國(guó)際接軌后“三標(biāo)一體”體系中環(huán)境體系與職業(yè)健康體系的思想源泉。
未來(lái)工業(yè)建筑屋面及墻面的設(shè)計(jì)越來(lái)越多出現(xiàn)運(yùn)用人類工程學(xué)、行為學(xué)原理,將工業(yè)建筑與民用建筑相融合創(chuàng)造利于生產(chǎn)和滿足人的行為需求的建筑環(huán)境方向,為企業(yè)人員服務(wù)的公共空間環(huán)境及園藝景觀設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)師們可以更加自覺(jué)地創(chuàng)造各種跨文化的建筑物,在全球文化大環(huán)境下,承認(rèn)各民族、地區(qū)和地方文化的價(jià)值,都可以與工業(yè)建筑結(jié)合起來(lái)。將工業(yè)建筑的特點(diǎn)、功能與地域民族、文化、企業(yè)相結(jié)合,充分發(fā)揮并塑造獨(dú)特的企業(yè)形象,豐富企業(yè)文化的內(nèi)涵,追求工業(yè)建筑與社會(huì)環(huán)境的和諧協(xié)調(diào)。
從歷史唯物主義角度看,任何有價(jià)值的工業(yè)建筑,需慎重對(duì)待拆除和改造,避免單純大拆大蓋。工業(yè)建筑是對(duì)時(shí)代歷史發(fā)展的忠實(shí)記錄,在時(shí)間上的可延續(xù)性和空間上的可留存性,通過(guò)它得知不同時(shí)期和不同地域的民族和國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平,在將來(lái)歷史進(jìn)程中留下豐富多樣的文化痕跡,推動(dòng)整個(gè)工業(yè)建筑歷史新進(jìn)程。
參考文獻(xiàn):
《太陽(yáng)革命》 作者美國(guó)科學(xué)家特拉斯維布拉德福德
《屋面工程技術(shù)規(guī)范》GB50345-2012
《屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50207-2012
《燒結(jié)空心磚和空心砌塊》GB13545-2003
《燒結(jié)普通磚》GB5101-2003
《關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會(huì)近期重點(diǎn)工作的通知》(國(guó)發(fā)[2005]21號(hào))
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《關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)[2005]22號(hào))
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