工業建筑結構設計的復雜性和安全性問題

趙立炳

摘 ?要：工業建筑是對廠房、生產場地、工業場地等大型建筑的總稱，工業建筑在結構設計的基礎上開展，結構設計對工業建筑有一定的指導作用，且結構設計明確規定了結構設計的材料、工藝、規范等指標，結構設計能夠將抽象和泛化的工業建筑具體化、實例化，供相關人員參考和協調工作，其對工業建筑具有重要的作用和意義。結構設計涵蓋內容廣泛且繁多復雜，且對安全性有一定的要求，文章主要針對工業建筑結構設計的復雜性和安全性作出分析和策略研究。

關鍵詞：工業建筑;結構設計;復雜性和安全性

引言：

工業建筑的對象主要用于存放和使用大型設備，同時也包括工人勞作的空間設計，此類建筑多為臨時性建筑，多數會在施工結束后考慮拆除或改造，因此工業建筑應考慮其重建靈活性和建筑經濟性，避免資源和資金過多浪費。當然，工業建筑結構設計的基礎是保證人工安全問題，其次必須滿足施工要求，如大型設備的運輸、存放或使用，其復雜性不言而喻，如何滿足其復雜性設計的同時保證其安全性則是一門學問，成為近年來各技術人員和學者研究的熱點。

一、概念和特點

工業建筑是指一切以工業生產為基礎的建筑工作，如生產車間、流水線作業的廠房、修理廠等，具體來說就是致力于完成生產和加工的場所，建筑類型多種多樣，有娛樂場地建筑、校園建筑、商品房屋建筑等，工業建筑不同普通建筑，工業建筑主要為了生產、加工或修理產品而提供的主要場所，因此工業建筑場地不僅要容納大型設備還要有足夠的空間支持設備的運輸和安裝。其次，工業場所建筑應盡力為工人提供良好的工作環境和安全保障，工業場所有很多自動化設備或流水線作業，應注意合理布局和設計設備擺放，以避免工人人身安全受到威脅。

工業建筑因其特殊性與普通建筑有極大的區別。首先，為了保證大型設備的運輸、安裝、存放，工業場所必須具備大空間的特性，設計過程可以合理利用上層空間，如汽車修理廠可以利用雙柱舉升機;其次，工業場所因其設備眾多、使用復雜等特點，對建筑技術的要求不同于普通場所，如住宅區建筑地基處理得當即可依此建筑，而工業場所需要根據不同設備和場地使用目的等不斷的修改建筑方式，這對建筑技術是極大的考驗;再次，工業建筑的目的是保重工業生產的有序進行，因此其在設計和建筑階段必須綜合考慮不同設備的產出工藝;最后，由于大型設備的存放環境問題，如潮濕、高溫等可能引起設備損壞，因此工作建筑必須有完善的通風、排水條件。

二、結構設計的復雜性和安全性

（一）基地建設

地基處理是一切建筑工程的開端，也是最重要的環節，良好的開端決定著建筑工程能承擔的重量。地基基礎是指連接建筑材料承重與土層的中間環節，合理的處理地基基礎對整理建筑安全性是極為重要的。且地基處理是建筑工程中最先接觸的施工，一旦出現問題則會導致工業建筑的拖延和安全。良好的開端是工程建設的第一步，直接決定了生產場地的造價、雛形和整體構造。若地基建造出現誤差則可能導致工業建筑缺乏美感，甚至可能導致工業建筑坍塌，所以地基處理是建筑行業的技術重點和難點，處理好地基建造以保證整體建筑的完善性、縝密性、技術性就顯得尤為重要。

（二）結構選擇

工業建筑結構類型種類繁多，需要根據不同的生產活動選擇不同的材料以避免浪費等，工業建筑結構種類有鋼筋混凝土結構、純鋼結構，其中鋼筋混凝土最為耐用且使用較為廣泛，鋼筋混凝土能保證大型設備的承重，且其耐熱性、耐腐蝕性均較強，能滿足多數工業生產的場地要求，且鋼筋混凝土壽命較長，不會因外界環境而風化、腐朽等，抗震能力強，能保證工人和設備安全，缺點是鋼筋混凝土沒有簡單建筑結構的靈活性，工業建筑可能會隨著先進設備的引入或設備的工藝要求等擴大或翻新廠區，鋼筋混凝土無疑不利于翻新和擴建;純鋼結構原材料成本低，施工簡單，工期較短，適用于短期進行的生產活動，如我國抗震救災、對抗疫情等臨時搭建的應急場所，但純鋼結構耐熱性、防腐性相對較差，因此使用純鋼材料建筑時需借助其他措施增加耐熱性和防腐性，純鋼材料建筑使用較少，多數工業建筑材料選擇都青睞于鋼筋混凝土材料。

（三）平面設計

平面設計是工業建筑的基礎，平面設計的完整性能很大程度保證后期建筑的有序進行。選擇合適的廠區后，設計師可借助相關的建模軟件繪制設計圖紙，平面設計是從宏觀角度規劃工業活動，如設備存放區、流水作業區、工人活動區、食堂宿舍等區域劃分，同時結合周邊環境如大型設備可能排放污染性氣體那么其布局應考慮遠離工人生活區，這就需要設計師有統籌兼顧的觀念和豐富的經驗，以確保平面設計的合理性和全面性。

（四）抗震要求

工業生產場所多為大型機械設備，其抗震要求極高，抗震設計的合理性直接影響人身安全和設備安全，因此，設計人員需要結合多方原因考慮工業建筑的抗震級別。在整體和框架設計之初就應考慮到建筑結構的對稱性和建筑材料的抗震級別，如鋼筋混凝土抗震級別較高于其他建筑材料;其次是隔震層的設置，應考慮在生產活動區和工人生活區設置隔震層，或在基地建設時使用隔震支座等;最后，可考慮在抗震能力較差的建筑過程中添加減震設備，如金屬阻尼器、屈曲約束器等設備。總之，設計師應嚴格把控工業建筑的抗震級別，為工人人身安全和設備安全提供有力的保障。

（五）防腐設計

工業建筑中多有化學原料等腐蝕性氣體或液體的排放，長此以往會導致建筑材料的損壞，因此工業結構設計應考慮選擇腐蝕性較強的材料或建筑過程中使用防腐產品。首先，工業建筑初期應選擇防腐性較強的材料，如鋼筋混凝土的建筑原材料，門窗等選擇塑料或玻璃鋼的材料，對其他建筑材料可以考慮表面涂抹防止腐蝕性染料，此種方式都能有效放置氣體腐蝕;其次，購買專業防腐性材料放置于化學原料或氣體水流或風側下游。最后，防腐設計需要設計人員具備豐富的經驗、足夠的知識儲備以及專業的知識技能才能確保正確使用防腐材料和防腐設備。

三、結束語

總之，工業建筑的復雜性與安全性相互作用，工業建筑的設計相較于普通建筑設計更為復雜，應全面考慮其抗震設計、平面設計、防腐設計等，從全局視角確保工人人身安全和設備安全，為工業生產活動提供有力和完備的保障，確保工業生產活動的有序進行。

參考文獻

[1] ?劉召亮，范凱凱，閆康. 工業建筑結構設計的復雜性和安全性問題[J]. 科技風，2018（18）.

[2] ?顏冬林. 探究工業建筑結構設計的復雜性和安全性問題[J]. 建材與裝飾，2013（29）.

[3] ?潘紹潔. 工業建筑結構設計的復雜性及安全性[J]. 科技展望，2016，26（7）：00095-00095.

[4] ?楊秀軍. 工業建筑結構設計的復雜性與安全性[J]. 中國科技投資，2017（22）.