中国能建广东省电力设计研究院
摘要：工业建筑一般用于工业生产，因此对建筑结构和安全性的要求更高。工业建筑结构相比一般的建筑类型而言，其结构更加复杂，在进行结构设计时需要全面考虑到各项力学要求和施工因素、外在因素等多种因素的影响。在本文当中，笔者对工业建筑结构的复杂性进行了深入的探讨，提出了工业建筑平面布置、结构选型以及工艺设计方法，同时对其安全性设计进行分析，主要包括防腐蚀设计和抗震性能设计，全面提升工业建筑结构的稳定性与合理性，提高建筑的安全等级，保证工业生产安全。
关键词：工业建筑；结构设计；安全性分析；复杂性分析
工业建筑无论是对于建筑材质、建筑结构，还是对于建筑性能等方面都有着较为特殊的要求。依据工业建筑的具体用途，在进行结构设计的时候，应当凸显出其复杂性和实用性，同时在安全性方面必须要有所提升。
一、工业建筑概述
（一）建筑概念
工业建筑主要用于公寓生产，是一种提供给用户进行各类生产活动的构筑物。例如化工生产、医药生产、钢材制作等等，不同用途的工业建筑结构不同，对安全等级的要求也有所不用。一般来说，工业建筑的平面布局需要有较大的室内空间，在平面布置上，应当能够满足材料运输、机械布置、人员流动方面的要求，针对特殊用途的工业建筑，还必须增加防腐设计，例如化工原料生产。
（二）工业建筑的特点
工业建筑主要特点表现为：第一，占地面积大，室内的开放空间大，必须要满足生产需求；第二，根据工业生产的需求，对建筑的安全性有特殊要求；第三，生产需求不同，空间构造不同，建筑形式也会有很大的差异，具体的结构设计必须根据工业生产的要求进行；第四，建筑设计对通风、排水、排烟、采光等方面有着更高的要求，因此建筑结构也更为复杂。
二、工业建筑结构设计的复杂性
（一）一般要求
（1）工业建筑设计所用受力构件一般会采用Q345-B钢和Q235-B钢的受力构件，栏杆和平台板一般使用Q235-A钢，吊车梁则采用Q345-C钢和Q235-C钢材质。上述钢材在相比普通钢筋材料而言，硬度更高，能够满足工业生产对钢材性能和化学成分等方面的要求，减少对建筑构件的磨损或者腐蚀。
（2）准确掌握钢结构应力和变形。钢结构应力和变形的设计需要依据国家有关工业建筑设计的有关要求进行，例如钢梁应力需达到强度设计数值的90% ，钢柱应力需达到强度设计数值的95%,同时保证钢构件变形符合变形容许值。在实际的设计过程中，钢柱、钢梁可以选用H型钢进行焊接，檩条加槽钢一般组合墙皮檩条进行使用，其他的檩条可以使用卷边槽形冷弯薄壁型钢，墙皮檩条的计算可以不考虑阵风系统的影响。
（3）目前，国内建筑常用的结构主要是钢筋混凝土结构和钢结构类型。钢筋混凝土结构使用方便，而且技术较为成熟，材料易取，可以选择现场浇筑或者预制两种方式，其防火性能和耐腐蚀性能也比较好。但在工业建筑中，钢结构类型使用更为广泛，而且成本比钢筋混凝土结构更加低，施工周期短，对于该结构类型的使用，需要着重考量防火设计与防腐蚀设计；另外，钢结构建筑与空间跨度较大的工业厂房而言，在设计方面复杂性更高，难度更大，需要考虑到钢材本身的变形、承载力和应力等因素。
（二）工业建筑结构设计数据分析
在设计工业建筑结构时，首先要保证结构的安全性和稳定性，其次需要考虑到成本限制和工业生产的需求，最大限度提升建筑质量和性能。有关结构设计的数据计算，需要严格按照国家标准进行，防止结构力学性能出现问题。相关数据的设计计算，需要从以下几个方面进行：地震设防烈度计算、地震分组设计、地下水位变化的影响、建筑地的土壤性质、建筑地联合生产过程中的的最高温与最低温、基本雪压等。总之，相关结构的数据设计必须遵守既定的章程，严谨随意更改设计要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是，在设计过程中，应当考虑当前建筑工艺的要求，方便施工，减少技术问题。
（三）生产工艺要求
工业建筑用于生产，建筑在投入使用之后，必须保证生产工作的正常进行。因此，应当以工业生产的工艺要求为基本依据，提高结构设计的合理性，要让建筑为生产服务，而不是让生产去适应建筑，必须防止建筑结构对工业生产造成阻碍。关于工业建筑，相关的生产工艺要求主要包括以下三个方面：第一，满足生产流程的需要，工业生产的流程与部门位置的布置、工段次序的排列等息息相关，对建筑构造有着严格的要求；第二、满足物料运输和运输工具的特殊需求，运输方式不同，运输工具不同，所需的空间面积、空间结构等都会有所不同；第三，满足生产特点，对于一些具有爆炸危险、化学危险等工业生产活动，必须进行有关的安全设计。
（四）空间的科学合理性布置
科学合理的布置建筑平面，能够有效的辅助工业生产，为生产流程和生产工艺的应用提供便利。在进行平面布置时，首先应当对工业生产类型有所了解，依据生产需要对空间进行明确的区域划分，尤其关注运输管道与管道间相互关系的布置和设计，同时应当布置好一定的公用空间。一般来说，工业建筑主要包括生产车间、性能空间、辅助空间、机房、公共空间等几个部分，在设计时要合理处理几个空间的位置关系，特别需要注意划分生活空间和生产车间，避免生产过程中的有害物质进入到生活空间或者办公区域当中，做好隔离设计，保证工人的身体健康。
三、工业建筑结构的安全性分析
（一）防腐蚀设计
一些工业生产会涉及到很多的腐蚀性物质，比如盐酸，这些物质不仅会对建筑造成损害，还会对工人以及自然环境造成损害，致使整个工业建筑物形成一定的腐蚀，危害人的身体健康和污染环境。因此，在设计工业建筑的过程中，应当对可能被腐蚀性物质沾染的位置进行防腐蚀处理，一是为了保证建筑安全，二是为了避免有害物质流入到空气、水体或者土壤当中。针对具有腐蚀性的生产空间，需要全部采用防腐蚀的材料，同时采用垂直分布的空间布局方式，超下风向，挖掘排水沟，避免污染物扩散，这类厂房需要保持一定的坡度，以便对腐蚀性物质进行引流，而后统一处理，保证厂房通风和弥补空间的切换，对于挥发性的物质，需要密闭空间防止物质外泄，通风则是为了降低生产空间有害物质的浓度。
（二）防震设计
防震设计是工业建筑射进的关键环节，在结构设计中，防震设计需要全面融入到每一个设计流程中，这个项目的设计直接关系到建筑未来的安全。有关的防震设计应按照国家的有关标准进行，尤其对于从事易燃易爆物质生产的工业建筑来说，还应进一步提升其防震等级。
（三）防火设计
在工业建筑当中，应当根据防火要求布置自动灭火系统，一般来说，可采用自动喷淋系统，并增加防火卷帘以及防火墙等构筑物；而对于不能采用水进行灭火的厂房，则需要设计泡沫灭火系统、二氧化碳灭火系统等其它物质的灭火系统，提高建筑的安全的等级。
结束语
工业企业在发展过程中，需要不断的改良生产方式，剔除老旧的生产设备，建立新的生产线，因此，对于工业厂房的性能需求存在周期变化，所以在设计建筑结构时，需要保持较大的灵活性，能够满足企业未来生产线调整的需求，提升空间结构的便利性；其次，工业建筑结构的设计需要迎合投资预算的需要，避免出现过分的超额设计，确保结构设计合理，类型选择正确。
参考文献
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[3]崔磊涛 . 在工业建筑结构设计中如何提高建筑的安全性 [J]. 黑龙江科技信息 ,2015(12):234.
论文作者:陈文浩
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/16
标签：工业建筑论文; 建筑论文; 工业生产论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 安全性论文; 空间论文; 《基层建设》2017年第30期论文;