1工業(yè)廠房的建筑特點(diǎn)概述

工業(yè)廠房作為工廠車間進(jìn)行集約化生產(chǎn)的場所,其建設(shè)必須滿足設(shè)備存放、原料儲(chǔ)存、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)然�本生產(chǎn)需要,并同時(shí)為工作人員提供舒適的作業(yè)環(huán)境,因此,工業(yè)廠房的規(guī)劃設(shè)計(jì)具有很多不同于民用建筑的特點(diǎn)。工業(yè)建筑設(shè)計(jì)要求建筑符合生產(chǎn)實(shí)際,因此不同行業(yè)、不同工藝、不同設(shè)備以及不同的生產(chǎn)條件對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求存在很大的差別,這也使其設(shè)計(jì)指標(biāo)趨于多元。然而,工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)仍有一定的規(guī)律可循。設(shè)計(jì)總是從對(duì)廠房中實(shí)際工藝及其生產(chǎn)資料的分析開始的,通過生產(chǎn)內(nèi)容決定建筑的結(jié)構(gòu)形式、規(guī)模,及建材的選擇,根據(jù)工藝流程及設(shè)備的連接次序設(shè)定廠房的層高及層數(shù),按設(shè)備、管線、人員及材料流動(dòng)范圍確定平面的開間和跨度,并依據(jù)工藝特點(diǎn)對(duì)廠房進(jìn)行防火、防潮、防腐蝕等技術(shù)處理。隨著我國經(jīng)濟(jì)的崛起及生產(chǎn)需求的不斷增大,廠房建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃也得到了快速的發(fā)展。但應(yīng)該看到,一些廠房在設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的把握上仍不完善,主要表現(xiàn)在:

(1)廠房隔振、隔音效果不理想,導(dǎo)致工作環(huán)境質(zhì)量下降,不利于生產(chǎn)效率的提高和員工身心的健康發(fā)展。

(2)廠房荷載計(jì)算不精確,影響建筑的承壓能力與抗震水平。工業(yè)建筑的荷載計(jì)算與工藝流程相關(guān),且在設(shè)備維護(hù)、更新等實(shí)際操作中常發(fā)生變化,建筑在其使用年限內(nèi)還存在疲勞導(dǎo)致的強(qiáng)度降低,因此計(jì)算方法非常復(fù)雜。此外,由于廠房每層平面設(shè)置不同,設(shè)備分布不均勻、漏空多,因而質(zhì)量的剛心嚴(yán)重偏離。開洞面積過大和樓層交錯(cuò)等現(xiàn)象,也可能導(dǎo)致樓板局部不連續(xù),側(cè)向剛度不規(guī)則。如不在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出有針對(duì)性的處理措施,就很有可能使其廠房地面因荷載問題出現(xiàn)沉降、塌陷、甚至斷裂,給安全生產(chǎn)埋下隱患。因此,必須針對(duì)廠房在生產(chǎn)中的實(shí)際情況,對(duì)其進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)和處理。

2工業(yè)廠房中建筑結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)方法

2.1防振設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)的成因主要包括鍛錘、壓力沖床等設(shè)備造成的瞬時(shí)振動(dòng),空壓機(jī)、振動(dòng)篩等周期性反復(fù)振動(dòng),以及吊車、機(jī)床等振源引發(fā)的隨機(jī)性振動(dòng),這些振動(dòng)不但會(huì)導(dǎo)致建筑構(gòu)件出現(xiàn)疲勞損壞、基礎(chǔ)下沉、廠房傾斜、樓板斷裂等安全問題,也會(huì)降低設(shè)備的精密度,并影響操作人員的工作狀態(tài)。設(shè)計(jì)中首先應(yīng)合理布置建筑結(jié)構(gòu),根據(jù)振動(dòng)設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn),將同類設(shè)備對(duì)稱或反對(duì)稱布置,以使其振動(dòng)相互有所抵消。其次,應(yīng)在振動(dòng)設(shè)備下盡量布置有梁,減輕對(duì)結(jié)構(gòu)影響,并充分利用伸縮縫和樓梯間的間隔,起到隔振作用。結(jié)構(gòu)計(jì)算上要充分考慮設(shè)備擾力大小、方向、離心作用及振動(dòng)擴(kuò)大系數(shù),保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件有足夠的安全儲(chǔ)備及剛度。增設(shè)斜撐,減少跨度,或在有振動(dòng)設(shè)備的樓板上部以鋼筋隔根拉通,雙層雙向布筋,防止樓板與梁交接處裂縫;加強(qiáng)樓板剛度,增加樓板厚度,增加大質(zhì)量的慣性作用,減少振動(dòng)能量輸出。此外,為有效降低高頻振動(dòng)的干擾,應(yīng)在振動(dòng)設(shè)備的四周設(shè)置防振溝,其深度須超過干擾振動(dòng)波長的2/3以上。

2.2隔聲設(shè)計(jì)

很多設(shè)備在工作時(shí)伴有噪音,在噪音高達(dá)110分貝以上時(shí),環(huán)境就會(huì)對(duì)工作人員的健康造成顯著影響,因此必須采取措施,減弱或消除室內(nèi)噪聲。降低噪聲的建筑材料主要包括吸聲材料和隔聲材料兩種,前者多是透氣、疏松、多孔的纖維狀、顆粒狀或發(fā)泡材質(zhì),聲音容易進(jìn)入和透過其中,且很少反射;后者則多是鉛板、銅板一類的重而密實(shí)的材質(zhì),材質(zhì)中不存在孔隙,聲音大部分發(fā)生了反射而無法投射至材質(zhì)的另一側(cè)。吸聲材料和隔聲材料使用目的的側(cè)重不同,吸聲處理的效果主要表現(xiàn)在減低廠房內(nèi)的混響音,并縮短室內(nèi)的混響時(shí)間,但降噪量一般不超過10分貝,而隔聲處理則能避免噪音對(duì)相鄰房間的傳播和干擾,其效果根據(jù)具體材質(zhì)構(gòu)件的不同而變化,一般在30～50分貝之間�，F(xiàn)在常通過兩種材料相結(jié)合的方式發(fā)揮其不同優(yōu)勢和特色。如加厚與隔壁房間的分隔墻,并在其中使用隔聲材料,降低噪聲源對(duì)隔壁的干擾,而對(duì)室內(nèi)頂棚做吸音處理,提高其降噪效果。在墻體外側(cè)做隔聲處理(以纖維增強(qiáng)水泥板+玻璃絲綿+壓型鋼板+厚石膏板等結(jié)構(gòu))的同時(shí),在其內(nèi)側(cè)加吸聲層(如玻璃絲綿+穿孔壓型鋼板),減弱復(fù)合墻板間的聲音反射量。此外,吸聲材料單獨(dú)用于車間內(nèi)的隔聲屏或管道包扎時(shí),可以吸收和降低聲源在房間的噪聲,但無法有效隔絕外界的噪音源,因此可將吸聲材料和隔聲材料相結(jié)合,將其作為隔聲構(gòu)造的一部分使用。

2.3大荷載地面處理

首先應(yīng)綜合考慮地面動(dòng)、靜荷載等各種因素,對(duì)工藝中的沖擊作用、振動(dòng)作用等進(jìn)行計(jì)算,并進(jìn)行準(zhǔn)確的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算,提高其荷載計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,為強(qiáng)化廠房的承重能力提高基礎(chǔ)。其次應(yīng)對(duì)荷載壓力較大的局部甚至整個(gè)地面做技術(shù)處理,提高其穩(wěn)定性。輕鋼結(jié)構(gòu)因其強(qiáng)度高、自重輕、施工簡便等優(yōu)點(diǎn)被目前被廣泛運(yùn)用于工業(yè)廠房的大荷載地面處理中。其具體處理方法是:鋼梁上鋪壓型鋼板后綁鋼筋,以鋼板作為底模上澆混凝土,將二者澆為一體,鋼板可以做下層受拉構(gòu)件考慮。地面做法分為配筋地面、構(gòu)造配筋地面和不配筋地面。配筋地面是根據(jù)地面承載力大小計(jì)算出配筋量,通常地面有比較重的荷載或地基土質(zhì)較差的需要配筋,無特殊要求的地面可采用構(gòu)造配筋,而廠房面積較小,荷載均布不大時(shí),則可不配筋。面層處理通常有以下幾種:金屬骨料耐磨面層、鋼纖維地面、聚氨酯地面和混凝土固化劑地面等,通過配鋼絲網(wǎng)來提高面層抗裂能力。雖然樓地面有墊層、面層之分,但應(yīng)一起澆搗,使兩層間的緊密接合,避免開裂、空鼓等現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)于大面積的地面、樓面,還應(yīng)按一定距離預(yù)留伸縮縫。

3結(jié)語

工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中必須充分考慮具體廠房的生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備類型和工藝特點(diǎn),準(zhǔn)確把握沖擊、振動(dòng)等的作用形式和程度,優(yōu)選防振、隔音的建筑材料,并采用先進(jìn)的處理技術(shù)進(jìn)行有效的重點(diǎn)部位強(qiáng)化與完善,以期使廠房建筑在滿足生產(chǎn)要求的同時(shí),展現(xiàn)現(xiàn)代建筑的人性化設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。