工业建筑结构设计的复杂性和安全性问题

赵立炳

摘  要：工业建筑是对厂房、生产场地、工业场地等大型建筑的总称，工业建筑在结构设计的基础上开展，结构设计对工业建筑有一定的指导作用，且结构设计明确规定了结构设计的材料、工艺、规范等指标，结构设计能够将抽象和泛化的工业建筑具体化、实例化，供相关人员参考和协调工作，其对工业建筑具有重要的作用和意义。结构设计涵盖内容广泛且繁多复杂，且对安全性有一定的要求，文章主要针对工业建筑结构设计的复杂性和安全性作出分析和策略研究。

关键词：工业建筑;结构设计;复杂性和安全性

引言：

工业建筑的对象主要用于存放和使用大型设备，同时也包括工人劳作的空间设计，此类建筑多为临时性建筑，多数会在施工结束后考虑拆除或改造，因此工业建筑应考虑其重建灵活性和建筑经济性，避免资源和资金过多浪费。当然，工业建筑结构设计的基础是保证人工安全问题，其次必须满足施工要求，如大型设备的运输、存放或使用，其复杂性不言而喻，如何满足其复杂性设计的同时保证其安全性则是一门学问，成为近年来各技术人员和学者研究的热点。

一、概念和特点

工业建筑是指一切以工业生产为基础的建筑工作，如生产车间、流水线作业的厂房、修理厂等，具体来说就是致力于完成生产和加工的场所，建筑类型多种多样，有娱乐场地建筑、校园建筑、商品房屋建筑等，工业建筑不同普通建筑，工业建筑主要为了生产、加工或修理产品而提供的主要场所，因此工业建筑场地不仅要容纳大型设备还要有足够的空间支持设备的运输和安装。其次，工业场所建筑应尽力为工人提供良好的工作环境和安全保障，工业场所有很多自动化设备或流水线作业，应注意合理布局和设计设备摆放，以避免工人人身安全受到威胁。

工业建筑因其特殊性与普通建筑有极大的区别。首先，为了保证大型设备的运输、安装、存放，工业场所必须具备大空间的特性，设计过程可以合理利用上层空间，如汽车修理厂可以利用双柱举升机;其次，工业场所因其设备众多、使用复杂等特点，对建筑技术的要求不同于普通场所，如住宅區建筑地基处理得当即可依此建筑，而工业场所需要根据不同设备和场地使用目的等不断的修改建筑方式，这对建筑技术是极大的考验;再次，工业建筑的目的是保重工业生产的有序进行，因此其在设计和建筑阶段必须综合考虑不同设备的产出工艺;最后，由于大型设备的存放环境问题，如潮湿、高温等可能引起设备损坏，因此工作建筑必须有完善的通风、排水条件。

二、结构设计的复杂性和安全性

（一）基地建设

地基处理是一切建筑工程的开端，也是最重要的环节，良好的开端决定着建筑工程能承担的重量。地基基础是指连接建筑材料承重与土层的中间环节，合理的处理地基基础对整理建筑安全性是极为重要的。且地基处理是建筑工程中最先接触的施工，一旦出现问题则会导致工业建筑的拖延和安全。良好的开端是工程建设的第一步，直接决定了生产场地的造价、雏形和整体构造。若地基建造出现误差则可能导致工业建筑缺乏美感，甚至可能导致工业建筑坍塌，所以地基处理是建筑行业的技术重点和难点，处理好地基建造以保证整体建筑的完善性、缜密性、技术性就显得尤为重要。

（二）结构选择

工业建筑结构类型种类繁多，需要根据不同的生产活动选择不同的材料以避免浪费等，工业建筑结构种类有钢筋混凝土结构、纯钢结构，其中钢筋混凝土最为耐用且使用较为广泛，钢筋混凝土能保证大型设备的承重，且其耐热性、耐腐蚀性均较强，能满足多数工业生产的场地要求，且钢筋混凝土寿命较长，不会因外界环境而风化、腐朽等，抗震能力强，能保证工人和设备安全，缺点是钢筋混凝土没有简单建筑结构的灵活性，工业建筑可能会随着先进设备的引入或设备的工艺要求等扩大或翻新厂区，钢筋混凝土无疑不利于翻新和扩建;纯钢结构原材料成本低，施工简单，工期较短，适用于短期进行的生产活动，如我国抗震救灾、对抗疫情等临时搭建的应急场所，但纯钢结构耐热性、防腐性相对较差，因此使用纯钢材料建筑时需借助其他措施增加耐热性和防腐性，纯钢材料建筑使用较少，多数工业建筑材料选择都青睐于钢筋混凝土材料。

（三）平面设计

平面设计是工业建筑的基础，平面设计的完整性能很大程度保证后期建筑的有序进行。选择合适的厂区后，设计师可借助相关的建模软件绘制设计图纸，平面设计是从宏观角度规划工业活动，如设备存放区、流水作业区、工人活动区、食堂宿舍等区域划分，同时结合周边环境如大型设备可能排放污染性气体那么其布局应考虑远离工人生活区，这就需要设计师有统筹兼顾的观念和丰富的经验，以确保平面设计的合理性和全面性。

（四）抗震要求

工业生产场所多为大型机械设备，其抗震要求极高，抗震设计的合理性直接影响人身安全和设备安全，因此，设计人员需要结合多方原因考虑工业建筑的抗震级别。在整体和框架设计之初就应考虑到建筑结构的对称性和建筑材料的抗震级别，如钢筋混凝土抗震级别较高于其他建筑材料;其次是隔震层的设置，应考虑在生产活动区和工人生活区设置隔震层，或在基地建设时使用隔震支座等;最后，可考虑在抗震能力较差的建筑过程中添加减震设备，如金属阻尼器、屈曲约束器等设备。总之，设计师应严格把控工业建筑的抗震级别，为工人人身安全和设备安全提供有力的保障。

（五）防腐设计

工业建筑中多有化学原料等腐蚀性气体或液体的排放，长此以往会导致建筑材料的损坏，因此工业结构设计应考虑选择腐蚀性较强的材料或建筑过程中使用防腐产品。首先，工业建筑初期应选择防腐性较强的材料，如钢筋混凝土的建筑原材料，门窗等选择塑料或玻璃钢的材料，对其他建筑材料可以考虑表面涂抹防止腐蚀性染料，此种方式都能有效放置气体腐蚀;其次，购买专业防腐性材料放置于化学原料或气体水流或风侧下游。最后，防腐设计需要设计人员具备丰富的经验、足够的知识储备以及专业的知识技能才能确保正确使用防腐材料和防腐设备。

三、结束语

总之，工业建筑的复杂性与安全性相互作用，工业建筑的设计相较于普通建筑设计更为复杂，应全面考虑其抗震设计、平面设计、防腐设计等，从全局视角确保工人人身安全和设备安全，为工业生产活动提供有力和完备的保障，确保工业生产活动的有序进行。

参考文献

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