楼房养猪建筑结构技巧与实践经验

李 昙

（武夷山建筑设计研究院，福建 武夷山 354300）

楼房养猪虽然建造成本一次性相对较高, 但有着节约士地、节约人力成本等优点，现在越来越多的地方开始进行楼房养猪建设。

楼房养猪在前期的策划中应注意哪些问题呢？在建筑结构设计中如何做到既省钱又实用？

1 层数的选择

楼房养猪分高层、多层和低层，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定，10层及10层以上或高度超过28 m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构；4层以上、10层以下称为多层；1层至3层称为低层。低层建筑中单层钢结构由于屋面规定不可上人，所以可以采用轻钢结构，成本较低、建设速度快、对基础的地耐力要求不高，可经常采用；低层建筑中，2层及3层由于屋面和基础的成本分摊层数太少，从成本来说较为不合算。一般建议楼房养猪采用5层以上的多层或者高层建筑。

2 建筑结构主体材料的选择

当前建筑主体材料一般采用钢结构或混凝土，两者各有优缺点，技术都比较成熟，建设方可以依据自身情况进行选择。

钢结构与混凝土结构的比较优势在于：

第一，建设速度快。钢结构建设往往采用模块化，厂家将梁柱钢材按设计尺寸加工好后到现场安装，安装好后即利用钢板做模板直接倒混凝土地面，可以交叉作业。而混凝土却需要搭模板，先倒柱再搭模板做梁板钢筋，然后倒混凝土，需要等梁板混凝土凝固到一定程度后才能施工下一层。因此，相较混凝土，钢结构建设速度比较快。第二，抗震性好。地震发生后，钢结构修复速度快，修复成本低。第三，环保节能性好。钢材可以大部分回收，做到部分绿色无污染，但回收拆除也存在一些成本。

混凝土结构与钢结构的比较优势在于：第一，防火性能好。混凝土结构耐火极限可以达到3 h，钢结构通过涂防火涂料也可以达到耐火极限2～3 h，但在实际工程中监管不严的情况下，施工队往往在涂料上偷工减料，市场上防火涂料质量参差不齐，随着使用时间延长，部分产品会出现防火性能衰减的现象。第二，施工工艺简单。混凝土结构为传统工艺，大部分地区班组施工队都能够施工，而多层以上钢结构必须要有专业的、技术好的厂家施工才能保证质量，否则会出现很多现场问题。第三，使用寿命长，抗腐蚀性强。钢结构比较适合在湿度较低、空气干燥的环境中使用，而混凝土结构在潮湿环境是可以长期使用的。第四，日常维护成本低。需要定期对钢结构进行防腐方面的检查和维护，否则钢结构的使用寿命会大大降低，而混凝土结构基本不需要维护。

从成本上来讲，钢结构成本随市场钢材价格波动较大，而混凝土结构价格较为稳定。

3 楼房结构形式的选择与建筑高度

楼房主要结构形式有砖混结构、剪力墙结构、框架结构和框架剪力墙结构。砖混结构与剪力墙结构空间相对较小，不适合现代化养猪生产。用于养殖的高层建筑结构形式主要分为框架结构和框架剪力墙结构两大类。框架结构具有空间大、使用布置灵活的特点，框架剪力墙结构抗震、抗风能力强，需要在适当的距离内布置适当数量横向和纵向的剪力墙，这样会影响局部大空间的布置。选择框架结构还是框架剪力墙结构主要取决于项目所在地的地震烈度和风荷载。对于需要大空间的高层养猪楼房，要适当控制高度，因此，应尽量选用框架结构。框架结构在非抗震地区最高不应超过70 m，在6度区最高不应超过60 m, 在7度区最高不应超过50 m，在8度区最高不应超过35～40 m。

4 楼房养猪的基础选择

选择基础时，不要选择在易滑坡、溜坡等易发生地质灾害的地方，也不要选择边坡上，至少应整平，整平后场地距离边坡5 m以上。初选后，需请地质部门对地质进行勘察。

单层轻钢结构即使在填方地带也可以通过局部换土而采用独立基础。而楼房养猪特别是高层结构，基础荷载大，且基础需要一定的埋深。当在底层地面以下1～2 m左右，完全是强风化/中风化、弱风化、微风化岩时可以考虑浅基础。浅基础分为多种形式，主要有独立基础、条形基础及筏板基础，浅基础施工速度快、成本可控，是一种理想的基础形式。当底层地面以下2～6 m以内就遇到中风化、弱风化、微风化岩时，可以采用墩基础，墩基础也是一种浅基础，其施工速度快、成本可控，是一种理想的基础形式。当遇到地面下6 m以内土层均为填土、地耐力等级不高的土层时，应采用深基础，深基础大部分为桩基，桩基也分很多种，常见的有预应力管桩、冲孔灌注桩、人工挖孔桩、旋挖成孔灌注桩等等。以下为几种桩的优劣。

预应力管桩： 施工工艺简单、施工速度快、施工现场干净、成本较低、地下水对施工影响小、但对周围的邻桩有明显的“挤土效应”，后打的桩对已打入的工程桩产生影响，使之产生偏移、上浮。为减小施工病害，建议合理安排打桩顺序，控制打桩速率；必要时采用预钻孔沉桩辅助措施；加强桩基施工监测；在施工中设置挤土槽、挖避震沟等防范措施。采用打入式施工时产生的振动和噪声大，存在一定的噪声污染。预应力管桩施工存在多种限制，例如，6 m以内就遇到较厚的卵石层或者基岩，运用预应力管桩往往打不下去，就无法采用。

冲孔灌注桩: 此桩型穿透能力强，但存在现场施工时震动较大、工程造价较高等不足。而且，桩底沉碴不易清除，若采用冲孔灌注桩则应加强沉碴控制，确保桩端沉碴小于50 mm。施工时，应注意泥浆的排放，减少对环境的污染。施工中，由于泥浆的浸泡可能造成塌孔现象，应控制好护壁泥浆的浓度，以免造成塌孔，必要时采取护筒措施。如果场地存在填方，桩基施工前建议对填方区进行夯实处理，防止桩基发生陷机风险。采用冲孔灌注桩时，应选择施工经验丰富的施工单位，确保施工质量。

旋挖成孔灌注桩：穿透能力中等、施工速度较快、现场震动较小。

无论采用何种桩型，按规范规定，桩基施工前应先选择代表性地段进行试成桩，复核所选桩型的适宜性和施工工艺的适宜性，并通过静载荷试验校核单桩承载力，待满足设计和规范要求后方可进行大面积施工。

几种桩的成本差异也比较大。其中，预应力管桩造价比较低，而机械冲孔桩造价相对较高，机械冲孔桩的成本往往是预应力管桩成本的两倍以上。

人工挖孔桩和旋挖成孔灌注桩造价介于机械冲孔桩和预应力管桩之间。从安全方面出发，很多地方规定，桩长15 m以内可以使用人工挖孔桩，超过15 m不再使用。

5 如何在楼房设计实践中做到既经济又合理？

第一，尽可能减少楼板荷载。楼板荷载减少了，梁板柱配筋也就减少了，节约基础。实践中，可以从以下几个方面去减少荷载。一是尽可能采用结构找坡，楼房养猪由于需要楼板有一定的坡度，一般0.5%的坡度，这种坡度下如果使用轻质材料填，会给楼板增加很多荷载，而且各方面的造价也会提高。如果采用结构找坡，就不用填混凝土。所谓的结构找坡就是把梁板直接设计成有一定坡度的。二是尽可能选择高强度轻质的漏粪板，漏粪板的重量在结构设计占一定的比重，如果选用满足同样强度但是重量轻的漏粪板，可以为结构荷载减轻不少。

第二，选择合适的层高。层高越高通风效果越好，楼层增加的同时房屋总高度亦增加，总高度越高，抗震、抗风的结构费用越高。在满足通风、工人操作、视感前提下，应选择合理的经济高度。

第三，选择合适的柱距。柱距也是影响造价的一个重要因素，柱距越大、空间就越大，使用越方便；柱距太小往往会影响使用和视觉效果。柱距增大的同时梁变大，梁变大导致空间不够高。有些建筑要求柱距增加的同时还要求降低梁高，这会导致造价变高了，因为梁是通过合理梁高合理配筋来共同承担荷载带来的弯矩，当减少梁高时就要大幅度提高钢筋来补偿，而钢筋比混凝土相对会贵些，所以要权衡。而一般楼房养猪合理的柱距是7～8 m。

6 结构设计

结构设计在于细部的掌握。如导尿槽与导尿沟的设置位置也会影响造价，导尿槽与导尿沟往往需要在梁上开槽，梁要承担弯矩和剪力，如果导尿槽与导尿沟设在梁跨正中就会影响整个梁的受力，设计人员就要加大整根梁的断面积，而如果导尿槽与导尿沟设在梁跨1/3时，只要开的口不大，设计人员一般就不用加大梁的高度了，只要在开口的位置加一些抗剪的箍筋就可以了。

7 结语

楼房养猪的建筑设计近几年刚刚兴起，建筑结构设计需要与养殖专家、通风设备厂家、养殖设备厂家多方沟通，紧密配合才能把设计做好。作为设计方，有义务、有责任把设计的项目做到在满足养殖的需要的同时做到经济适用。