工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討

李曉光

摘 要：在現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，針對(duì)設(shè)備技術(shù)革新需求、工藝布置要求以及工藝流程、生產(chǎn)環(huán)節(jié)等要求的不斷提高，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行優(yōu)化。以此滿足生產(chǎn)活動(dòng)便利性、科學(xué)性、最優(yōu)性的需求。通過工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)最佳工藝布置、實(shí)現(xiàn)建筑空間優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足設(shè)備安全運(yùn)行需求，同時(shí)，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮建筑物的美學(xué)藝術(shù)及空間心理學(xué)，為營造舒適、愉悅的工作環(huán)境奠定基礎(chǔ)。文章針對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)

工業(yè)建筑是用于工業(yè)生產(chǎn)的建筑物，其不僅包括生產(chǎn)車間及倉儲(chǔ)空間，同時(shí)還包括宿舍、食堂、辦公樓等配套建筑。在現(xiàn)代管理理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)日漸豐富的今天，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率、管理效率的重視日漸增強(qiáng)。如果工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，不僅增加了生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的成本，同時(shí)還造成了人力、物力的浪費(fèi)。針對(duì)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)管理需求，企業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須引入優(yōu)化理念。通過對(duì)管理流程、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等內(nèi)容的分析與掌握，可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)成本最優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)廠房的層數(shù)與建筑高度，工業(yè)建筑可分為單層、多層以及高層，比較常見的結(jié)構(gòu)類型有門式剛架，框架結(jié)構(gòu)等，其需要根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行選擇，并以優(yōu)化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)的管理流程。

1 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化基本概念分析

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、校核及設(shè)計(jì)優(yōu)化。現(xiàn)代意義上的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是從工業(yè)生產(chǎn)工藝、流程、設(shè)備放置等角度出發(fā)，對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的使用性能、成本、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)性。利用工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠最大限度的為投資建設(shè)單位提供最為科學(xué)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)，并滿足現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)體制下企業(yè)生產(chǎn)效率、管理效率及綜合成本控制的目的。

2 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的探討

2.1 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的

在現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，根據(jù)優(yōu)化需求可以將其目的分為兩類。一類是傳統(tǒng)意義上的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化目的，其包括了結(jié)構(gòu)成本設(shè)計(jì)優(yōu)化、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)性、滿足低碳環(huán)保需求等。而另一類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化目的是以企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)為核心，對(duì)結(jié)構(gòu)布局、設(shè)備布局、工藝流程等進(jìn)行分析，以此為基礎(chǔ)提高生產(chǎn)工作效率、降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

2.2 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化開展的基礎(chǔ)——團(tuán)隊(duì)建設(shè)

受建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化人員專業(yè)性因素影響，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化需要企業(yè)以科學(xué)的優(yōu)化團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)開展優(yōu)化工作。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化團(tuán)隊(duì)中應(yīng)具備建筑專業(yè)工程師對(duì)結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)進(jìn)行分析優(yōu)化，同時(shí)具備工業(yè)生產(chǎn)相應(yīng)工藝技術(shù)人員對(duì)工藝布局、工藝流程需求進(jìn)行分析，提出建筑結(jié)構(gòu)布局要求，并分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)用性、科學(xué)性。另外，優(yōu)化團(tuán)隊(duì)中還需要加入機(jī)械設(shè)備工程，對(duì)設(shè)備的安裝、布局等進(jìn)行分析，保障設(shè)備運(yùn)行安全性及運(yùn)行成本。以基礎(chǔ)團(tuán)隊(duì)建設(shè)為中心，可以確保工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的科學(xué)開展。

2.3 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中的常見問題

在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及經(jīng)驗(yàn)分享中，多數(shù)優(yōu)化團(tuán)隊(duì)及個(gè)人提出了常見的問題。首先，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用日益增加，對(duì)概念性設(shè)計(jì)及空間美學(xué)產(chǎn)生了極大的影響。另外，許多工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)布局的認(rèn)識(shí)，缺乏對(duì)工藝的深入了解與探討，造成了優(yōu)化項(xiàng)目效果不明顯，造成了多數(shù)企業(yè)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的不認(rèn)可問題。在一系列的問題中，土建工程含鋼量問題也是設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)。工業(yè)建筑土建項(xiàng)目中的成本70%以上為材料費(fèi)，其中鋼材價(jià)格高達(dá)幾千元每噸。科學(xué)的減少含鋼量能夠有效降低工程造價(jià)。因此在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中應(yīng)在保障工程設(shè)計(jì)要求前提下，合理優(yōu)化含鋼量，實(shí)現(xiàn)減低造價(jià)的目標(biāo)。

在目前的工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，由于概念性設(shè)計(jì)缺乏具體量化標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計(jì)優(yōu)化存在較大的差異，影響了建筑物的設(shè)計(jì)與施工。針對(duì)這一問題，現(xiàn)代工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中應(yīng)靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，以數(shù)值為參考依據(jù)，提高優(yōu)化效果。

在工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，雖然考慮了管理工作需求以及數(shù)字化辦公對(duì)管理工作的影響，但是在實(shí)際的工作中仍需要各崗位人員不斷出入各工序，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中還需要考慮結(jié)構(gòu)布局。根據(jù)質(zhì)檢工作、工藝管理等工作的實(shí)際行進(jìn)路線，根據(jù)各崗位溝通及管理工作需求，對(duì)工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行布局優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高效率管理、提高工作效率，促進(jìn)企業(yè)綜合成本的降低的目的，借以提高工業(yè)企業(yè)綜合市場競爭力。

2.4 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化注意事項(xiàng)的分析

現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論指出，設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要目標(biāo)是在保障建筑安全、技術(shù)可行、配合并促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的前提下，通過優(yōu)化工作實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的工業(yè)建筑投資預(yù)期效果。根據(jù)工業(yè)建筑物的使用特點(diǎn)及設(shè)計(jì)特點(diǎn)，優(yōu)化工作需要從每一個(gè)環(huán)節(jié)及步驟的分析入手，深入挖掘。但是，在優(yōu)化過程中不能以犧牲結(jié)構(gòu)安全度及抗震性能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)師需要通過對(duì)工業(yè)建筑投資建設(shè)的目的進(jìn)行深入掌握，以實(shí)質(zhì)內(nèi)涵的理解及靈活的優(yōu)化方法為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目的。

優(yōu)秀的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是美觀與實(shí)用、經(jīng)濟(jì)與質(zhì)量相結(jié)合的系統(tǒng)工作，以滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全性能、設(shè)備布局及人員通路需求為基礎(chǔ)的活動(dòng)。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化活動(dòng)以設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，以工藝需求及設(shè)備布局為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)建筑物內(nèi)部生產(chǎn)及管理活動(dòng)的需求。

2.5 建立工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型，提高優(yōu)化質(zhì)量

為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，在優(yōu)化工作開展前應(yīng)建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型。從諸多變量參數(shù)中選出重點(diǎn)參數(shù)，并建立函數(shù)模型，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)最佳優(yōu)化方案。在這一過程中，應(yīng)首先確定各種變量是重點(diǎn)，針對(duì)影響工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)確定模型中參數(shù)內(nèi)容。其次，選定函數(shù)模型及優(yōu)化方向，以此使各類約束性條件符合既定標(biāo)準(zhǔn)，滿足優(yōu)化工作需求。

3 建立完善的優(yōu)化管理體系，保障工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化質(zhì)量

在目前的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，由于優(yōu)化活動(dòng)缺乏統(tǒng)一的指導(dǎo)、缺乏具體的管理，常會(huì)造成優(yōu)化質(zhì)量效果不明顯的問題。因此，現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化必須建立相應(yīng)的管理體系，且該體系具有動(dòng)態(tài)完善性。通過對(duì)管理體系的實(shí)時(shí)評(píng)測，及時(shí)掌握管理體系中存在的問題，并采取針對(duì)性措施對(duì)管理體系進(jìn)行完善，以此實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)。另外，對(duì)相關(guān)的崗位工作人員也應(yīng)采取相應(yīng)的管理方式，以崗位職責(zé)的不斷完善，指導(dǎo)設(shè)計(jì)優(yōu)化人員的具體工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化質(zhì)量管理目標(biāo)。

4 結(jié)束語

隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的規(guī)模不斷加大，新建工業(yè)園區(qū)過程中企業(yè)對(duì)工業(yè)建筑的要求也不斷提高。針對(duì)工業(yè)建筑的特殊性，工業(yè)企業(yè)加強(qiáng)了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)注。利用工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法、優(yōu)化技巧，降低工程總體投資。同時(shí)，滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)使用功能需求。隨著市場競爭的日益激烈，企業(yè)的管理成本成為了影響企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠通過優(yōu)化活動(dòng)，縮短管理過程中人員、物料移動(dòng)距離，提高工作效率、減低綜合成本。

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