关键词:工业厂房;建筑设计;要求;理念;要点
前言
随着经济发展及科学技术的进步,我国工业产业已进入新的发展阶段。工业产业已由传统的加工业转向具有高科技含量、发展前景良好的产业,如电子信息、生物、化工、新能源、人工智能等产业。
这些产业,具有节能环保、轻型、可持续发展等特点,对工业厂房有相当高的要求。因此,在进行工业厂房建筑设计时,应坚持满足产业发展需要为立足点,创新设计理念,设计出充满现代感的工业厂房建筑。
一、现代工业厂房建筑设计的基本要求
1、企业生产工艺和技术
企业产品都是通过厂房生产,对厂房的空间、作业面积、都有一定要求。因此,在进行厂房建筑设计时,要结合企业所生产的产品、设备体积、安装位置、厂房的建筑面积、形状、空间等要求,综合考虑后再进行具体设计,以保证所建造的厂房,能满足企业生产工艺和技术要求。
2、 经济性
建造工业厂房,均需要投入一定的成本,使用年限也有规定。在实际设计时,应在确保厂房能满足生产要求的前提下,合理控制建筑面积,提高建筑空间利用率,节省投入成本。此外,还可以把多个厂房
合并在一起进行设计,这种做法,能缩小外墙面积,减小工程造价。
3、安全性
所有建筑设计,都必须确保其安全,工业厂房安置在机械设备,更应考虑其结构安全。同时还要做好防火、防灾等设计。
二、现代工业厂房建筑的设计理念
1、节能设计。
在进行工业厂房建筑设计时,应在保证厂房满足生产需要基础上,实行节能。节能设计主要包括二点:一是厂房在建造施工过程要减小
能耗,二是厂房在使用过程要减小能耗。要实现上述目标,设计时应
把自然采光、自然通风、建筑坐向、太阳能等因素进行综合考虑,以有效减小能耗。
2、 绿色设计。
以保证环境、减小能耗为切入点,进行工业厂房建筑设计。要达到绿色设计,厂房在施工过程中应采用再生施工原材料、环保能源以及
先进的施工技术等,以减小或避免因施工造成对周围环境的污染与破坏。
在实际设计时,应避免盲目追求外观宏大、高科技等元素,要结合厂房使用对象的实际情况,进行合理设计,采用绿色建筑材料和技术,
如采用钢结构体系等,可实现资源再利用、节能减排。
3、洁净设计。
洁净设计理念是提倡所建造施工及进行使用的工业厂房,不会产生
污染和使用过程产生的二次污染,实现零废物排放。在这种理念下,
还应对各类可回收利用资源,实现循环再用。
4、人性化设计
在工业厂房里,工人、技术员及其它工作人员,通常工作节奏都比较快,工作时间也较长、强度较高,因此,除了采用大跨度屋架结构体系,使到工作人员的工作空间较大、开窗面积较大的环境下工作外,还应考虑人的需要,采用人性化设计,尽量创选宜人、舒适的工作环境,尽可能减厂房工作人员的疲劳感和压力,有助于人们的心身健康。
三、 现代工业厂房建筑的设计要点
1、工业厂区建筑总图设计
厂房建筑设计要根据园区内的规划、整个生产厂区的布置要求进行合理设计。设计时应注重不同类型的组合形式,并且要从厂区平面布置、厂区道路、竖向空间上加以叠合。此外,还要对厂区的实际条件与需求进行分析,合理、科学的进行总图设计。一方面,总图设计过程中要进行合理的空间组织,尽量减少占地面积以降低工程的投资,还可以给以后工厂的改建或重建留下发展空间。另一方面,要结合厂区建筑设计的不同影响因素来灵活设计,提升建筑的安全性与耐久性,通过对厂区合理的规划布局以及独特的单体厂房设计,使得厂房功能合理、外观新颖。如顺德北滘某工业区规划设计(见图1)。该项目用地面积28854.16平方米,定位为先进装备制造产业基地,未来使用的功能主要以洁净类产业为主。在进行该行目设计前,设计师们深入到厂房建筑所在地及周围的环境包括工业园区内外形、地理环境、坐向、交通等进行调查研究,并结合区域经济发展方向,根据用地强度要求以及推荐性强排方案,考虑到保证经济、安全、满足生产功能等因素的基础上,把园区规划为5栋厂房及1栋生活配套建筑;厂房最高9层,并按规划设置一定数量的停车场(库)及机动车泊位。设一层7000平方米地下室,并相应设置一定面积的绿化。(见图1)规划布局合理。
图1顺德北滘某工业区规划图
2、 工业厂房建筑形式和结构形式的选择。
在选择工业厂房的建筑形式和结构形式时,应综合考虑以下因素:使用厂房进行生产产品的生产工艺、产品特性以及生产的环境要求:如温度、湿度以及空间、防腐等,再通过合理的建筑设计,在确保厂房能满足生产要求的基础上,实现厂房内部环境与外部空间环境相协调,更具人性化和美观。
3、多层工业厂房建筑设计
工业厂房是为生产供给工作空间场合的建筑物。在设计工业厂房时应充分整合工业生产的工艺流程,提炼出建筑的设计要点,包括建筑平面形状、柱网尺寸、剖面情况、建筑体型等,选择最佳的建筑及结构方案和维护结构的类型,以及细部结构设计。在进行单体厂房建筑设计时,不仅要满足工厂物质生产的需要,还应注重建筑的外观。现阶段,建筑造型设计是多层厂房建筑设计中的一个重要方面。造型设计要与外界环境、生产技术以及建筑经济等方面相协调。如顺德某工业园内多层工业厂房建筑设计(见图2),采用了钢筋混凝土柱结构,取代了承重墙结构,自由划分室内空间,室外室内空间更为交融,同时可以实现建筑的平面和立面自由多变,外观设计为白色为主调,有虚有实,体现了时尚、洁静、新颖的设计主题。
图2 顺德北滘某产业园内的厂房东立面设计。
4、 工业厂房建筑内部功能设计。
现阶段工业厂房需要具备的功能较多,常见功能包括有:可以分为生产设备区、辅助生产设备区、生产材料堆放区、产品堆放区、人行通道、交通通道、生产人员辅助用房和公用设备用房等区域。
在具体设计时,应对建筑进行科学规划,合理布置场地,满足产品的生产工艺流线工艺要求,货、车、人等流线合理、便捷,合理控制其所占用的面积。
分开洁净区域和污染区域。如生产设备需要较大用电负荷时,应集中安置,辅助用房也要集中布置;洁净要求高的房间就近布置。通过合理设计各功能区位置,可以实现管理方便的同时,节省用地和成本。
现阶段工业厂房通常采用三种内部空间形式:即跨间式、单元空间式、大厅式:可根据厂房使用要求进行合理设置。
如设计师在进行顺德某工业园厂房建筑及结构设计时,采用了如下设计手法:工业园内各座楼体之间可通过中庭相连接,相隔距离适中,达到各楼之间的便捷联系。6栋主体楼在功能布局上分区明晰,在两端设置电梯、楼梯,交通空间之间布置自由分隔工业使用空间。两侧飘出和中间区域都可以通过走廊,划分出多种多样的功能使用空间。6栋建筑中间设置大中庭,连接6栋建筑,提供一个全天候的共享空间和连接空间。
5、厂房建设结构设计
5.1建筑围护结构设计要考虑以下因素:防火、防爆、建筑物的耐久性、经济性以及投入使用后方便维护等问题,为工厂正常运作提供安全、稳定的环境。
如需要进行大面积地坪设计时,应考虑地面强度能否满足设备及堆载的荷载的要求。通常情况下,会采用相应的地基处理技术,如换土、采用桩基等措施,减少因荷载引发的沉降不均匀等问题。
此外,还可以通过设置伸缩缝、垫层配筋、后浇带、面层采用局部抗裂钢筋等措施,防止地面出现不规则裂缝。
5.2加强对横向框架和纵向框架周期的控制
在进行工业厂房结构设计时,应重视多层厂房的结构设计,因为其
在跨度方向上有着尺寸大、柱子少的特点,在柱距方向上存在着尺寸小、柱子多的特点。在进行横向控制时,要使纵横方向的抗震能力基本一致。这不仅可以提升厂房的抗震效果,同时可以降低施工造价。
5.3、 提升电梯间位置的合理性
由于受到生产工艺的影响,多层厂房内部经常需要进行设备、货物
的竖向搬运,这就要根据实际状况合理设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒结构有着较大的刚度,设计过程中要考虑到电梯井筒对于厂房建筑的偏心影响。因而,在结构布置上最好不要将电梯井筒布置于厂房建筑的端部或角部。如果非要布置在这些区域,应做好加强措施。
在进行顺德某工业区内厂房结构设计时,设计师在6栋建筑除东南侧配套建筑采用6/8/10米三个尺寸作为柱网的尺度(适应办公和生活设施的柱网)外,其余建筑均采用10米(适合多功能多用途间变换或分租的厂房和库房)。采用相同的开间,有助于立面元素的变换,让厂房对光的通透性可以根据不同需求进行变换的时候,可以用同一模数进行外观单元的变换。
四、 总结与感悟
顺德某工业区在规划建筑设计过程中,由于坚持先进的设计理念,科学合理地进行各功能区的布局,园区及厂房建设完成后,无论从外形还是功能上,均满足区域经济发展及厂家未来生产需要,获得园区业主单位及生产厂家的高度肯定。
随着对建筑技术研究的深入,各类新技术、新材料不断出现,为设计人员进行工业厂房设计提供了更多的选择和设计灵感。
设计人员应满足时代发展要求,坚持节能、绿色环保、洁净的设计理念,结合产业需要设计布局科学、功能齐全、经济合理的工业厂房,
促进工业设计实待可持续发展。
参考文献
[1]柏晓雪, 工业厂房的绿色建筑设计概要, 建筑工程技术与设计,2017年8月上
[2] 吴弘,朱莹峰. 建筑设计中空间构成元素的应用[J]. 建筑技术开发,2016(03).
论文作者:谭汉东
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期
论文发表时间:2020/4/3
标签:厂房论文; 建筑论文; 工业论文; 建筑设计论文; 顺德论文; 结构论文; 空间论文; 《建筑实践》2019年第38卷第12期论文;