臺風多發地區工業廠房大型門窗防臺風措施問題探討

阮莉莉

【摘 要】為了滿足臺風多發地區大型發電廠房的工藝生產安全，論文從建筑設計的角度出發，結合發電廠項目工程實踐，分析和探討在臺風多發地區工業廠房大型門窗所采取的防臺風構造做法，以及應注意的相關事項。

【Abstract】In order to meet the technological production safety of large power plant in typhoon-prone areas， from the perspective of architectural design， combined with the engineering practice of power plant project， this paper analyzes and discusses the typhoon prevention construction method adopted in the large doors and windows of industrial plant in typhoon-prone areas， as well as the related matters that should be paid attention to.

【關鍵詞】工業廠房;電廠;防臺風設計

【Keywords】industrial factory; power plant; typhoon prevention design

【中圖分類號】TU712+.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）11-0135-02

1 引言

在工業建設生產活動中，一些廠房及倉庫為滿足大件設備及材料的運輸、裝卸及檢修等需求，往往須設立特大型外門，如大型發電廠汽機房或核電常規島廠房、各類庫房等。這類特大外門作為抵御外界災害入侵的第一道屏障，是建筑圍護結構抵抗臺風襲擊的最薄弱環節。

在當前的國內發電廠項目中，因考慮到使用便捷性和經濟合理性等因素，這類大門通常采用薄彩板夾心板或通過型鋼框固定彩板結構，對于各類型門的訂貨按國家標準圖集構造和常用國家及行業標準執行，然而，在圖集或標準中的典型設計考慮的是國內常規氣候環境參數，并非針對罕見極端氣候條件（如廣東、福建、海南等沿海地區近年頻繁出現的超強臺風），因此，往往容易出現因過大變形而損壞的情況，除非采用非標單獨設計和制作，但這樣不僅費用極高，且無法滿足工期要求。因此，如何增強特大門的防臺風能力成為了各方關注的重點。

在竣工不久的陽江核電戰略物資共享倉庫項目設計中，以“便捷性、靈活性、經濟性”原則為主導，試圖分析和探討在臺風多發地區工業廠房大型門窗的防臺風問題，通過在設計中與項目各方積極配合，對項目中的特大型外門的構造做法進行合理優化，為建筑有效抵御臺風提供有利條件。

2 項目概況

陽江核電戰略物資共享倉庫項目位于廣東省陽江核電工程與運行維修服務區武警營地北側，地處臺風多發地區。本項目建筑——戰略物資共享倉庫占地平面尺寸為119m×26m，高19.4m，總建筑面積約3600m2，以單層倉庫為主（局部三層），主要用于存儲電站發電機轉子等共享戰略備件。根據使用者需求，本倉庫的每個門洞均獨立設置6m×10m或9m×10m的折疊彩鋼板大門（見圖1）。

3 主要技術特點和原理

3.1 構造措施組成簡單

為應付可能出現的極端氣候條件，同時方便這類特大門的采購，在本項目中考慮在常規門的基礎上增設特殊抗臺風構造措施。抗臺風構造措施由抗風橫柵桿、滑輪提升構造措施、豎向提升滑道以及就位卡座等多個部分組成（見圖2左圖）。

3.2 構造措施安裝便捷

①根據特大門的寬度，在門楣水平方向適當位置安裝

定滑輪，并在門洞一側布置拉索固定構造措施及手動提升絞盤。

②根據特大門的高度，在門框兩側墻面垂直方向上等距離安裝柵桿就位卡座。

③平行就位卡座外側安裝通長槽鋼作為豎向提升滑道，且該滑道在對應柵桿就位卡座的適當位置預留相應開口。

3.3 構造措施使用靈活

①當收到臺風警報后，使用者先將一根抗風橫柵桿的兩端推入預先安裝好的豎向提升滑道，并連接滑輪提升措施將抗風橫柵桿平行于地面進行垂直提升。

②當提升至對應柵桿就位卡座處，可將橫柵桿從豎向提升滑道開口處推出，并將其放入就位卡座凹槽中。

③將均布于橫柵桿上的固件與門扇上的金屬附件一一對應，并相互進行螺栓連接。

④以此類推，可根據需要就位數根抗風橫柵桿。

以陽江核電戰略物資共享倉庫為例，當特大門防臺風構造措施處于完全工作狀態時，可以看到，在9m寬10m高大門的門扇后面設置了三道抗風橫柵桿，橫柵桿離地標高分別為2.5m、5.0m、7.5m（見圖2右圖）。由于大門開啟主要考慮設備檢修裝卸需要，人員通道安排在小門進出，在臺風期間，臨時啟動“特大門的防臺風構造措施”，即能提升特大門的防臺風能力，又不會影響人員的正常出入需求。

3.4 構造措施工作原理清晰

由臺風作用在門扇上，風力將傳導到橫柵桿上，橫柵桿起到單跨簡支梁作用，中間受彎，兩端受剪。

在設計時，橫柵桿的剛性和強度可以根據GB 50009—2012《建筑結構荷載規范》[1]按圍護結構進行抗風設計，提高特大門的抗風壓性能，使得關閉著的大門在風壓作用下不發生損壞和功能障礙。

合理選取抗風橫柵桿的截面尺寸，使得在臺風作用下構件彎曲正應力小于抗彎設計值。跨中撓度應滿足GB 50017—2017《鋼結構設計規范》[2]中的撓度容許值要求。抗風橫柵桿截面形式和尺寸還須根據具體要求防護的臺風等級、特大門的尺寸及性能要求等參數進行設計。

4 結論

以上構造措施造價低廉，安裝簡單，容易實現，可以提高特大門的抗風壓性能，使得關閉著的特大門在風壓作用下不發生開裂、面板破損、局部屈服、粘結失效和五金件松動、開啟困難等情況，在實際工程應用中具有非常好的防臺風效果。

當然，根據過往的工程經驗，在設計中還可以采用更多有效的防臺風措施，如選用抗風性能較好的門窗，門窗的抗風性、氣密性、水密性均應滿足或超過國家相關標準。如設計時在滿足采光使用要求的前提下盡量少開窗、避免開大窗、帶形窗，并加強門窗安裝的構造處理措施如增加門窗與墻體的固定連接點、保證門窗的牢固安裝等[3]，又如大型發電廠房A排外墻大型百葉窗采用人字形的百葉窗成品，通過迷宮式的葉片設置，滿足廠房自然進風的技術要求，在合理調節廠房溫度下還能有效抵御臺風侵襲……這些措施均能在一定條件下確保防臺風“無盲區”，為工業廠房的安全生產提供更有力的支持。

【參考文獻】

【1】GB 50009—2012建筑結構荷載規范[S].

【2】GB 50017—2017鋼結構設計規范[S].

【3】GB/T 7106—2008建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法[S].