时间：2023-08-30 16:26:51
序论：在您撰写工业式建筑设计时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
1.1柱网布置
因此刚架间距和跨度可根据工艺要求灵活确定，通过大量工程实例分析比较表明，刚架跨度采用15m～36mm，刚架间距采用6m～9m是比较经济合理的，由于计算风荷载作用下门式刚架工业建筑维护结构构件时边缘带的风荷载体形系数普遍大于中间区风荷载体形系数，为了同一建筑内各柱距的屋面檩条和墙面檩条型号统一，两端边缘带的刚架间距宜适当小于中间区的刚架间距。
1.2支撑体系
单层轻钢结构工业建筑钢排架侧向刚度相对较弱，为了抵抗水平风荷载、吊车刹车荷载和地震作用，应在设置柱间支撑的开间同时设置屋盖横向支撑，以组成几何不变体系，柱间支撑最好设置在温度区段端部的第一个开间内。柱间支撑的间距应根据建筑的柱距、吊车情况和安装条件确定，一般无吊车的工业建筑柱间支撑间距不宜超过45m，有吊车的工业建筑柱间支撑间距不宜超过60m。
1.3围护体系
轻钢结构工业建筑的维护体系由最外侧的压型彩钢板和内侧主刚架、山墙抗风柱、屋面檩条、墙面檩条等主次结构组成。屋面压型彩钢板均宜采取沿着垂直刚梁的方向排板，墙面压型彩钢板大多采取沿着垂直刚柱的方向排板。屋面檩条、墙面檩条的间距主要由各种外部荷载作用时其自身强度、稳定性、刚度和外侧压型钢板的面外刚度决定。当屋面双檩条兼作屋面支撑之间的刚性系杆时，应结合山墙抗风柱的位置考虑屋面檩托的设置，其目的是使各抗风柱顶部的刚架梁上翼缘相对应处存在檩托，以便于设置屋面双檩条，墙面檩条的间距还受门窗洞口的尺寸影响，当门窗洞口太大时应采取加强墙面檩条或增设墙柱等措施保证墙架的结构安全。
2门式刚架轻钢结构工业建筑结构设计要点
2.1钢材种类的选择
虽然我国生产的碳素钢有一百多种，合金钢有三百多种，但由于受到轻钢结构对钢材较高的强度、足够的变形能力、良好的加工性能等要求的影响，真正适合用于轻钢结构的只有碳素钢和合金钢中少数几种钢材，当采用设计规范还未推荐的其它钢材时，应有可靠的依据，以确保轻钢结构安全。大量工程实践经验表明，素钢中的Q235钢以及合金钢中的Q345钢是最适合用于轻钢结构的钢材。刚架、吊车梁等存在大量焊接工艺的主要结构构件应采用Q235B级钢或Q345B级钢，根据当前市场上的钢材价格，若刚架跨度、间距较小、荷载不大、吊车吨位较小时，刚架、吊车梁采用Q235B级钢，否则采用Q345B级钢，檩条、支撑、抗风柱等焊接工艺量不大的次要结构构件均可采用Q235A级钢，都能获得较好的经济效益。
2.2承重柱
轻钢结构工业建筑的承重柱一般多采用焊接工字形截面柱或热轧H形截面柱，无吊车的较低工业建筑宜采用柱脚小、柱顶大的楔形变截面柱，有较大吨位吊车的工业建筑宜采用等截面柱，当由于刚架高度、跨度、风荷载很大同时又带有很大吨位的吊车时宜采用阶梯形柱，肩梁或牛腿以下的为较大的等截面字工形柱或格构式柱，肩梁或牛腿以上的上段为较小等截面工字形柱。上、下段柱是通过肩梁或牛腿连为一体的。上段柱内翼缘应当以开槽口的形式直插到肩梁或牛腿的下翼缘并与之全熔透焊接。
2.3承重梁
轻钢结构工业建筑的承重梁也多为焊接工字形截面柱或热轧H形截面，截面尺寸除满足强度、稳定、挠度、翼缘宽厚比、腹班板高厚比等要求外，还应通过合理的截面变化和分段以达到经济合理、运输安装方便的要求，例如弯距变化幅度较大的梁段可采用楔形变截面工字形截面，弯距变化幅度不大的梁段宜采用等截面工字形截面。
2.4吊车梁
考虑到钢材的强度高而钢构件稳定性差得特点，吊车梁一般都设计成上翼缘较宽且厚、下翼较窄且薄的单轴对称焊接工字形截面，当吊车梁跨度较大时，也可将吊车梁设计成两端向跨中逐渐变高的鱼腹型梁，同时宜采用制动梁或制动桁架作为吊车梁上翼缘的侧向支撑。吊车梁由于受到竖向、横向、纵向三个方向荷载的作用，所以设计时应采取良好的连接方式来传递三向荷载，例如吊车梁与牛腿采用一对间距较小的高强度螺栓来连接时不但传力安全可靠，又不改变其简支梁的特性。
2.5屋盖横向支撑
屋盖横向支撑一般均可采用带张紧装置的十字交叉圆钢，交叉夹角应在30°～60°范围内，接近45°为宜。同一开间内两相临横向支撑之间应设置刚性系杆，屋面檩条（单檩条或双檩条）若能满足对压弯构件的刚度和承载力要求，屋面檩条则可兼作刚性系杆。
2.6柱间支撑
轻钢工业建筑的主要承重结构门式刚架侧向刚度相对于面内刚度而言要小得多，但承受的面外的水平力并不小，因此柱间支撑的截面大小及连接方式均应由计算确定。如果无吊车或吊车吨位较小，同时风荷载、雪荷载不大的轻钢建筑可采用带张紧装置的十字交叉圆钢作柱间支撑，否则应采用角钢或槽钢等热轧型钢作柱间支撑。若柱间支撑为十字交叉形，则交叉夹角应在35°～55°范围内，接近45°为宜。阶梯形下段柱截面较大时柱间支撑一般宜设计成双片，双片支撑之间采用单角钢的缀条相连。上段柱柱间支撑一般可设计成单片。当上、下段柱柱高相对于柱距较大时，上、下段柱的柱间支撑应分层设置，同时上、下层柱间支撑之间必须设置经过计算的刚性系杆，牛腿或肩梁上、下两侧的柱间支撑之间的刚性系杆可由吊车梁代替。支撑的连接宜采用焊接或高强度螺栓连接。大量的分析研究表明，许多钢结构建筑工程事故的主要原因都不是因为构件强度不足，而是构件丧失了整体稳定，因此支撑、刚性系杆等侧向构件的计算与构造是轻钢结构工业建筑设计的一大重点。
2.7檩条与抗风柱
屋面檩条和墙面檩条的跨度和荷载不大时一般多采用C型或Z型冷弯薄壁型钢，屋面檩条的力学计算模型是双向受弯的简直梁或连续梁，当屋面双檩条兼作刚性系杆时，还应具备作为压弯构件所必须的刚度和承载力，否则应采用钢管、型钢或其它截面的杆件作刚性系杆。为达到轻钢建筑整体美观、压型彩钢板防腐蚀、抗碰撞的效果，室内地面以上一定高度范围内的墙体多采用砖墙或砌块墙，墙面压型彩钢板底部可固定在砖墙或砌块墙顶的钢筋混凝土压顶上，同时考虑到压型彩钢板自身在面内也具备较大的刚度，墙面檩条的力学计算模型可视为仅承受水平风荷载而不承受竖向荷载的单向受弯的简直梁或连续梁。屋面檩条和墙面檩条还应按相关规范设置拉条、撑杆和隅撑。屋面檩条和墙面檩条当跨度和荷载较大时宜采用轻型槽钢、工字钢，屋面檩条也可采用由角钢制成的桁架。抗风柱由于所受的竖向力远小于水平力，因此力学计算模型可近视的简化成单向受弯的简直梁，抗风柱可采用热轧H型钢截面。
2.8节点构造
单层轻钢结构工业建筑梁、柱多采用焊接工字形截面或热轧H形截面。在弱轴方向钢柱与侧向构件的连接多采用铰接，而强轴方向钢柱与钢梁的连接多采用刚接；无吊车或吊车吨位较小时钢柱柱脚与基础多采用铰接，吊车吨位较大时钢柱柱脚与基础多采用刚接。为了解决钢柱柱脚防腐的问题，通常将钢柱柱脚用较低标号的细石混凝土包裹（保护层的厚度不宜小于50mm），并使包裹的混凝土高出室内地面100mm～150mm，并宜在包裹柱脚的混凝土中配置少量的水平环形箍筋和竖向架立筋以避免出现裂纹。3．9地基基础如果场地地质条件比较好，轻钢结构工业建筑的基础一般采用柱下独立基础，由于室内地面以上一定范围内的墙体或一层窗窗台以下的墙体多采用砌体墙，因此墙下一般多采用现浇钢筋砼基础梁来承受砌体墙并能有限的抵抗基础不均匀沉降，同时由于室内外高差的存在，基础梁还起到挡土的作用。如果场地地质条件较差但没有较大吨位的吊车荷载作用于刚架柱上，可优先采用合适的地基处理方法来抵抗基础较小的不均匀陈降现象。如果场地地质条件很差而且又存在较大吨位的吊车荷载作用于刚架柱上，通过地基处理的方法已经无法解决由于基础不均匀沉降引起的吊车爬坡导致不能正常工作的问题时，可采用现浇钢筋砼条形基础或桩基础，当采用桩基础时应根据当地的实际情况选用经济合理、安全可靠的桩种类，比如在条件允许时可优先采用钢筋混凝土预制管桩，考虑到轻钢结构工业建筑钢柱柱脚轴力较小而弯矩较大的特点，将承台底刚架平面内方向上的基桩间距设计得较大一些，一般可取得经济合理、安全可靠的效果。
3使用软件计算时建模技巧和计算图文的分析
目前门式刚架电算软件以中国建筑科学研究院开发的PKPM系列软件的中STS模块在实际设计工作中应用较为广泛，因此本文按STS模块中门式刚架二维设计来介绍门式刚架的建模技巧和计算图文件分析。
3.1模型建立
门式刚架的轴线既可采用网格生成中各种工具栏绘制，也可采用模块化输入跨数、跨度、单双坡、坡度、柱顶标高、牛腿标高、屋面坡度等信息快速建模生成轴线省时省力、既快又准，钢梁分段时宜尽量将梁段拼接节点设置在弯矩较小的部位，并根据刚架梁上内力图特点、加工、运输、吊装能力等综合因素确定梁段的长度和段数，楔形钢梁、钢柱楔率不宜过大，通常每延米变化幅度不大于60mm时腹板可取得较大的高厚比，在满足腹板高厚比和翼缘宽厚比的前提下，将梁、柱设计成“薄而大”的截面因能以较少的钢材获得较大的截面抵抗矩，故既能达到控制住结构变形又能取得较好的经济性。
由于门式刚架结构变形以及强度受荷载影响敏感，因此实事求是的输入竖向荷载也是取得经济合理效果的关键因素，钢梁上的竖向恒荷载主要是屋面维护体系的自重，实际工程中屋面多采用内夹轻质保温材料的夹芯板，内外带彩色防腐涂层的压型钢板厚度一般多在0．6mm以下，内夹聚氨酯、玻璃棉等轻质保温材料厚度一般都不超过100mm，包括屋面冷弯薄壁型钢檩条、屋面水平支撑、拉条、撑杆、隅撑、刚性系杆等在内的屋面体系自重一般每平米仅0．22～0．30KN，采用不保温的单层压型彩涂板的仓库，屋面体系自重更小，一般每平米仅0．19～0．25KN，因此不建议无根据的在钢梁上输入较大的恒荷载；钢梁上的竖向可变荷载主要有两类，一是钢梁上的设备吊挂荷载，二是屋面集灰荷载和雪荷载，设备吊挂荷载按实际情况输入到钢梁上，至于集灰荷载仅在设计诸如水泥生产、金属冶炼等粉尘污染较大或位于沙尘暴频发地区的工业建筑才考虑其对结构的影响，除此之外的绝大对数轻钢结构工业建筑的屋面可变荷载可仅考虑雪荷载对结构的影响，对于单榀刚架的水平受荷投影面积大于60平米时，可变荷载无须按《建筑荷载设计规范》中不上人屋面去取值，合理的可变荷载取值应该是当雪荷载每平米大于0．30KN时，可变荷载可按实际的雪荷载取值，当雪荷载每平米小于0．30KN时，可变荷载每平米可按0．30KN取值，对于单榀刚架的水平受荷投影面积不大于60平米时，则应按《建筑荷载设计规范》中不上人屋面取每平米0．50KN；输入风荷载时，应正确判断地面粗糙度类别，如果采用自动布置方式输入风荷载，需要注意的是对于自绘轴线建成的刚架，应检查柱脚标高是否为0．000；吊车荷载输入时除应准确输入由吊车参数导算出的吊车最大轮压传至柱牛腿的反力、吊车最小轮压传至柱牛腿的反力、吊车横向荷载传至两侧柱上的水平力，还应考虑吊车梁自重在牛腿除产生的附加竖向荷载和附加弯矩对刚架的影响。
钢构件计算长度对稳定计算结果的主要影响因素，刚架梁、柱平面外计算长度一般取侧向支撑点之间的间距，满足计算和构造要求的屋面隅撑和柱间通长刚性系杆可分别作为刚架梁、柱侧向支撑点，同时施工图中控制隅撑和刚性系杆间距不得大于模型中刚架梁、柱平面外计算长度；除无吊车或吊车吨位较小以及个别摇摆柱以外，不宜大量设置铰接节点；计算参数输入主要是合理选择结构类型和设计规范，对于高度不超过12m、吊车吨位不大于20t的门式刚架的结构类型都可选择为门式刚架轻型房屋钢结构按《门式刚架轻房屋钢结构技型术规程》去计算，根据大量的工程实践表明，高度在12～15m之间、吊车吨位在20～32t之间的门式刚架的结构类型还可选择为门式刚架轻型房屋钢结构按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》去计算、按《钢结构设计规范》去验算，刚架梁宜按压弯构件验算平面内的整体稳定性，活荷载应考虑不利布置对结构的影响。
3.2计算图文的分析
对计算结果的分析是模型纠错、优化设计的主要依据，因此设计者应对计算图文进行仔细比对分析。模型纠错主要是通过分析计算图文是否有异常状况从而逆向判断模型的正确性。例如如果发现钢柱牛腿位置轴力包络图无大的突变，则很可能是模型中漏掉了吊车荷载；应力比图中要是仅平面外应力比远远超标，则应首先检查模型中平面外计算长度取值是否正确；计算超限信息中变截面构件腹板高厚比控制远远严于《门式刚架轻房屋钢结构技型术规程》的要求，则很可能是因为变截面构件的楔率过大。
优化设计主要是根据应力比图、挠度图、位移图去调整刚架梁柱截面尺寸以取得最佳的经济效果，抗弯承载力比值超限时调整截面高度远比加大翼缘、腹板厚度更有效，平面外稳定应力比超限时调整翼缘宽度远比加厚翼缘厚度更有效，不受强度控制的刚架宜采用低强度的碳素钢钢材，主要受强度控制的刚架宜采用高强度的合金钢材，解决翼缘宽厚比和腹板高厚比超限时采用低强度钢材比采用高强度钢材更有效，将刚架柱脚、粱柱节点设计成刚接比设计成铰接更能减小刚架的变形，对于30m以上大跨度的刚架，出于观瞻的考虑，更应高于轻钢规范的要求去从严控制钢梁的挠度。刚架优化设计实质就是在模型与实际工程相符、荷载输入不遗漏、计算参数选取合理的前提下，以试算结果为依据，通过不断调整构件截面规格使各项计算指标同时接近相关规范规定的控制值并留有适当的安全储备裕量的一个过程。
关键词：石化工业建筑；构造设计；原则；要点；方法
Abstract: this paper mainly analyses the principles of industrial building structure design, puts forward the main points of the constructional design of the industrial architecture control, this paper discusses the building structure design method.
Keywords: petrochemical industry; Building structure design; Principle; Points; methods
中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：
石化工业建筑多为化工生产厂房，原材料及成品库房及为生产服务的公用工程用房。工业建筑所处环境较为复杂，通常需要防腐蚀，防噪音，保温隔热，抗爆泄爆，防射线、防振等等。同时，石化工业建筑分布较广，各地区自然条件各不相同，建筑构造处理的是否合理，直接影响建筑物的正常使用。随着科学技术的不断发展，新型建材工业也在迅速递增。为石化工业建筑构造处理提供了条件。
一、石化工业建筑构造设计的原则
1．实用性原则
石化工业建筑构造设计必须满足建筑使用功能的基本要求，以经济合理为基础原则。在石化工业建筑设计中，根据建筑的某些特殊要求，结合相关的技术知识，保证构造设计的合理性和计算的准确性。与此同时，还应提倡健康，安全，环保的理念，尽可能地利用一些工程废料，利用当地常用建筑材料，节约钢材，节约水泥，节约木材，做到因地制宜。
2．安全性原则
石化工业建筑构造设计一定要保证安全性。在构造设计时，不仅要考虑到建筑结构的安全性要求，保证建筑所需构件的尺度合适，还需保证化工生产的连续性和安全性。不能因为建筑设计给化工生产带来隐患。
3．生产性原则
工业建筑构造设计要满足生产性的原则。石化工业建筑体量较大，建筑施工周期短，可多利用先进科学技术，积极采用一些现代的新技术、新工艺和新材料，保证建筑设计的科学性和技术性，有效地利用定型构件，实现建筑制品和新型建筑材料的工业化生产。
二、建筑构造设计方法
1．加强对特定环境的分析，确定设计方向
在构造设计时，要对所设计的构造的具体部位有一个全面整体的了解，明确使用的对象，确立相关的特殊功能和要求，从而有效确立构造的设计方向。比如：中石化南京化学工业有限公司9万吨/年制氢及配套空分项目，主厂房为51x30x23.5(H)空气压缩机厂房。厂房内主要生产设备有空气压缩机26400kw/h、空气增压机16500kw/h、预留氮气压缩机等，多数为高噪声设备，最大噪声源145dB,室内平均噪声量约115dB。厂房噪音较大，厂房外100米即为原有居民住宅。项目建成将会对周边的声环境造成一定程度的影响。厂房围护结构需做降噪处理。项目区域环境噪声执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）中Ⅱ类区标准，厂界噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中Ⅱ类标准；各标准限值见表
根据以上数据，经过专业计算，对围护结构做一下设计：
室内满铺100mm高效吸声墙面。为了增加吊顶的隔声量，吊顶采用厚度为150mm吸隔声吊顶。
隔声结构采用：1.2mm镀锌钢板+50mm吸声棉（32Kg/m3）+50mm厚复合隔声岩棉（60Kg/m3），则面密度为：11.8Kg。
隔声门设计采用2mm厚镀锌板为外面板，1.5mm厚镀锌板为内面板，80kg/m3离心复合隔声棉为隔声材料，双道橡胶密封条密封，确保隔声门的密封严密。
隔声窗采用高效隔声窗采用三层4+0.76+4mm夹胶玻璃，中间一层玻璃保持一定的角度防止吻合效应的产生。
2．加强材料特性分析，确保设计的可行性
进行构造设计时，要对所用材料进行分析，使得建筑构造具有可靠性，耐久性，可行性。比如：材料受力情况、材料耐候情况、以及场所要求和相应的应急和补救措施，加强各个构造部分的有效连接。另外，还要保证施工的可能性，要保证具体施工时，有足够的空间，便于施工的进行，保证施工的方便简捷。
二、常见工业建筑构造设计
首先，关于墙体的设计。在建筑构造设计中，墙体是建筑物重要的组成部分。根据不同的使用功能要求，配合不同的结构形式，围护墙体的构造多种多样。例如：通常情况下，框架填充墙所用到的材料主要有：混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、灰砂砖以及陶粒混凝土空心砌块等；承重墙主要用灰砂砖、粉煤灰中型砖块、混凝土小型砌块、现浇钢筋混凝土等；无承重要求的轻质隔墙有石膏圆孔板、轻集料混凝土板、钢丝网抹水泥砂浆板、混凝土或GRC条板、玻璃砖隔断等，这些就是非承重内隔墙所经常用到的材料。在实际过程中，要根据具体情况进行合理的选择。石油化工工业厂房多为甲，乙类工业厂房，生产危险性等级较高，易燃易爆品较多，抗爆墙 泄爆墙使用较多。陕西天宏硅材料有限责任公司6万吨/年氯氢化装置氢气压缩机厂房43x13x11.6(H),氢压厂房生产危险性等级为甲类，《建筑设计防火规范》中建议厂房为敞开式或半敞开式建筑。公司厂址位于陕西省咸阳市渭城区东，极端最低气温-20℃，业主要求做全封闭厂房。为此，厂房设计为全围护厂房，但根据总图情况，选择安全合适的方向设置泄爆墙。泄爆墙墙体单位质量不宜超过60kg/。
其次，关于屋面的构造设计。屋面构造设计应满足《屋面工程技术规范》，它是建筑构造设计中极其重要的部分。屋面构造需解决多方面的问题，屋面防水，保温，隔汽等等。屋面防水需根据建筑物类别确定建筑物防水等级。工业建筑防水等级多为II级或III级，II级防水层合理使用年限为15年，III级防水层合理使用年限为10年。防水材料也是多种多样，新材料新产品不断出现。常用防水材料有高聚物改性沥青防水卷材，合成高分子防水卷材，合成高分子防水涂料，高聚物改性沥青防水涂料，细石混凝土防水等等。层面设防时，要满足自然条件、地区环境以及工程特点的要求，对于重要的部位要附有详细的图解。屋面构造设计所需要的数据要通过正确的计算来确定。另外，在进行石化工业建筑的设计中，还会遇到厂房或库房的扩建和改建，因此，一定要保证建筑屋面衔接良好，做好建筑的构造处理。
石化工业建筑因其生产工艺多样，对楼地面有许多特殊要求。经常选用的有不发火地面，防油渗地面，耐磨地面，重载地面，防静电地面和洁净厂房里使用的洁净地面。构造设计应满足《建筑地面设计规范》的要求。福建炼油乙烯项目2x10万吨/年硫磺回收的成型厂房54x20x15(H),生产过程中有大量粉末状硫磺，生产危险性等级为乙级。同时还有重型运输机械进出。考虑以上因素，地面采用重型不发火地面。面层采用40厚C20不发火细石混凝土，垫层为150厚C20混凝土，内配￠8＠200x200钢筋网，基层300厚级配碎石，压实系数≥0.95。
总结：
以上所述仅仅是建筑构造设计的冰山一角，还有许多更深入更细节的构造需要研究。在石化工业建筑设计中不能忽视对建筑构造的设计，必须根据建筑物的使用功能，结合建筑的具体环境，进行全面的分析和比较，选用合理的材料，完成科学合理的建筑构造设计。
参考文献
[1].唐腾翔. 石化工业建筑构造设计[M]. 中国 财政经济出版社，2011（11）
[2].徐春明. 石油化工生产建筑设计规范[M].北京：经济科学出版社，2012（1）
[3].唐向. 屋面工程质量验收规范[M]. 中国 财政经济出版社，2011（11）
关键词：环境美学；工业建筑；建筑设计；以人为本
随着时代的不断进步，信息化社会的前提下，我国社会发展的工业化进程更是蓬勃发展并日益加快，密集型工业建筑群称为今年城市规划的主要形式，而单纯的追求工业建筑的生产功能性已经早已遭到时代淘汰，与环境相适应的工业建筑设计是时代的必然趋势，也就是说现代化的工业建筑除了要满足生产工艺之外，还要妥善处理好工业建筑体量、肌理与环境之间的关系。大跨度、大空间、大面积是现代化的工业建筑普遍存在的特征，而它的这种特征对环境会造成巨大影响，为了要深刻落实我国保护环境、节约资源的基本国策，将环境美学融合在工业建筑设计中是以人为本的可持续社会的必然要求。
一、环境美学
环境美学着眼于人类的生存环境，随着时代的不断进步，人民群众的生活水平提升的同时，对生活质量的要求也有所提高，其审美意识也发生了很大的变化，环境美学给人们的生活、健康、工作带来了很多积极的影响。近几年来，工业建筑的大规模开发带动了我国经济建设的稳定发展，同时也给生态环境造成了不同程度的影响，工业建筑活动对生态环境带来了很多污染，环境的恶化，生态系统的破坏都严重影响着我们生存的家园，面对各种自然灾害不断侵蚀着我们生活环境的情况下，人们开始认识到保护环境的重要性，优美的生活环境对人们的生存与发展是多么的重要。环境美学就是在这样的情况下诞生的，大力开展环境美学，能够大大降低环境污染，给人们提供一个健康的生活环境，使人们时时刻刻保持着愉悦的心情，促进其身心健康的稳定发展。
二、环境美学与工业建筑设计之间的关系
社会工业化进程的逐渐加快给我国生态环境造成了很大的影响，越来越严重的环境污染侵袭着人民群众的生活环境，生态、工程、环境之间的矛盾逐渐激化，稍有不慎就会造成全面崩溃的情况，不仅会对人民群众的生活、工作、健康带来不同程度的影响，还会阻碍我国经济建设的稳定发展。宜居的生活环境是人类生存发展的不懈追求，而工业建筑活动却打破了这一模式，造成了严重的环境污染，不利于人类的生存与发展。为了妥善解决这一问题，将环境美学与工业建筑设计相结合是非常重要的。在环境美学的视野下，生态、工程、环境是其发展的基础，是与现实生活向结合的媒介。从宏观的角度看环境美学，维持生态环境的平衡发展是宇宙的根本法则，人类面对宇宙的根本法则是无力反抗的，也就是说，人类的生存与发展不应该对生态环境造成破坏，维持生态环境的平衡发展是人类的责任与义务。但是，在实际人类的发展过程当中，或多或少都会对生态环境造成不同程度的影响，人类的文明活动是建立在工程的基础上的，这些工程可大可小，大到一座城、小到一座水坝，其建筑设计都会对生态环境的平衡发展造成影响，破坏了生态环境的美感。面对这种情况，有两个问题逐渐突显出来，一是如何在不破坏生态环境的前提下，进行城市工业化的发展，维持生态环境的平衡；另一个是将工业建筑工程改造成新的园林景观，创造出比原来的生态环境更能满足人们审美要求的园林景观。
三、环境美学视野下的工业建筑设计
（一）工业建筑设计要符合环境美学的要求
在环境美学视野下的工业建筑设计减少了对生态环境的影响，工业建筑活动对生态环境的介入越来越少，对维护生态环境的平衡发展有很大的帮助。也就是说，环境美学就是工业建筑设计的参考依据，其设计方案要符合环境美学的要求，将建筑设计适应环境发展作为基本原则，而不是让生态环境去适应工程建筑的发展。在工业建筑设计过程中，要充分考虑环境的因素，将环境的优势利用起来，创造出能够更加明显的体现出环境美学关系的工业建筑，在潜移默化中激发环境的潜能，有效缓解生态、工程、环境之间的矛盾，促进三者的共同发展，满足人类对宜居生活环境的不懈追求。
（二）工业建筑设计中的美学环境创造与借景
工业建筑活动或多或少都会对生态环境造成不同程度的影响，这种影响是无法避免，所以。为了维持生态平衡的稳定发展，设计师可以将工业建筑工程改造成新的园林景观，创造出比原来的生态环境更能满足人们审美要求的园林景观，有效的解决了工业建筑活动对生态环境平衡发展的影响。人类的生存与发展离不开生态环境的支持，但是人类也需要文明活动，也需要为了自身的发展而做出努力，因此无法保证不破坏生态环境的平衡发展。为了确保人类与环境能够和谐发展，不能一味的要求人类被动的去适应环境，要选择环境发展过程中的积极因素进行调节，适度的进行城市建设、工业建筑活动，在不影响人类生存发展的前提下，创造新的园林景观，满足人们的审美要求。
四、结论
综上分析可知，科学技术的不断发展虽然带动了社会的进步，但是也对环境造成了不同程度的影响，如果不将生态环境的平衡发展重视起来，人与自然将会无法和谐相处，在环境美学视野下进行工业建筑设计能够妥善解决这一问题，将环境美学的概念贯穿于整个工业建筑设计中，促进生态、工程、环境的和谐发展。
作者:高晓 单位:吉林交通职业技术学院 道桥工程学院
参考文献:
［1］卡菲•凯丽．艺术与生存［M］．陈国雄，译．长沙:湖南科学技术出版社，2015．
关键词：钢结构；工业建筑设计；悬挑结构设计；线状轨迹错列
科技水平的不断进步，使得工业发展对钢结构建筑物设计使用的安全稳定需求越来越大。然而，受设计内容与工程建设环境的复杂性，使得设计实践效果并不理想。这种情况下，相关人员应加大钢结构工业建筑物的设计研究力度，以使其作用于实践的高稳定性、低造价成本与施工操作简便等效果充分发挥出来。即在掌握钢结构工业建筑物设计应用局限的情况下，找出优化设计控制实践的策略方法。于此，钢结构工业建筑就能更好地服务于当前现代化经济建设步伐，进而推动经济建设的全面发展进程。
1研究钢结构工业建筑设计实践的现实意义
当前阶段，钢结构已经在工业建筑行业中得到了广泛应用，其不仅能提高施工进度，还能使钢结构构件的作用效果得到应有发挥。与钢筋混凝土结构的工业建筑相比较，其自重很轻，有利于控制工业建筑的整体重量。在环境保护方面，由于钢结构是由钢材构成的，因此，不仅能够满足工业建筑市场环境对建筑物提出的高效能与高强度要求，还能实现循环利用目标。然而，随着经济发展速度的不断加快，工业建筑对钢结构的应用实践效果需求越来越大。故，相关建设人员应不断优化钢结构工业建筑的设计与计算，来使结构作用更趋稳定。在此之前，研究人员应先对已建钢结构工业建筑设计使用效果进行分析，以找出局限问题所在，进而使优化设计控制措施的应用实践更具针对性[1]。
2钢结构在工业建筑设计中的应用局限
就目前来说，工业钢结构的建筑设计，并未得到应有的重视与研究控制。这是因为传统的混凝土施工结构设计理念，始终影响着设计建设人员的判断，即认为工业建筑设计只有采用混凝土结构，才能更具安全稳定效果。这种情况下，就导致工业钢结构建筑体系仍存在诸多不合理问题，如多种配套体系不健全、屋面、防腐、墙体以及保温隔热的配套材料使用未达到钢结构稳定性控制要求[2]。据权威数据统计，我国设计使用的钢结构工业建设，与西方发达国家相比较，在技术水平与设计理念方面，均处落后阶段。再加上，投入不足导致的专业人才素质培养、开发新产品以及设备安装制作等，均未得到有效控制，这在很大程度上阻碍了工业建筑行业的现代化建设进程。这里的专业人才素质培养问题是指，钢结构工业建筑设计人员并未掌握相关领域的新兴知识，导致新设计理论难以落实于当前的工业建筑行业市场环境。此外，钢结构工业建筑设计人员也未关注挖掘材料与施工方法的改进，仅仅依靠工作经验，来确定工程建设方案。于此，工业钢结构的设计作用价值，始终未在建筑方面充分发挥出来。故，相关建设人员应加大对此内容研究力度，以缓解现代化经济建设背景，对工业发展所提出的需求压力[3]。
3钢结构工业建筑设计实践控制策略
3.1功能结构设计实践
工业建筑物与其他类型的建筑物相比，在设计功能方面对工业特色有突出要求，例如，设计人员要将建筑物的通风、采光以及排水等内容，作为基础功能进行设计实现。以贵州地区某工业建筑物为例，其充分考虑了结构通风功能效果不高，可能带来的大量烟尘、蒸汽以及有毒气体影响，采用了现代建筑材料，来完成钢结构主体建筑物的设计。基于该工程项目对功能结构设计的要求，设计师还针对工程建设使用过程中可能出现的结构变更，故，在主承重支架固定的基础上，还提高部分活动支架设计的灵活性。于此，该钢结构工程建筑功能结构设计，就能满足建设使用阶段的各种功能变更要求，进而提高建筑物的建成使用效率[4]。
3.2墙体材料设计实践
该设计实践内容，设计人员大多会出于对造价成本与安全方面的考虑，将钢结构工业建筑的墙体结构，如墙面材料设计为彩色钢压板。根据当前的行业市场环境，如将波形肌理作为钢压板的选用依据，可供选择的墙面材料有：V形板、U形板以及波纹形板。墙体材料设计人员要结合钢结构工业建筑物的实际情况，确定不同的铺设方式，如横向、纵向以及组合铺设。此外，为提高墙体材料设计的美观性与整洁效果，设计师还可选择玻璃立面与金属幕墙材料，组成墙体结构。其中金属幕墙材料，钛型板与铝合金板，则要在完成辊压与冷弯的基础上，再作用于钢结构工业建筑物的墙体结构。而且，其还要比金属材料具有更强的防腐效果、防火功能以及导热功能，且不易受到较大破坏影响。因此，墙体材料设计人员可将金属幕墙作为未来钢结构工业建筑物墙体材料设计的主要方向[5]。但在现阶段，金属幕墙的造价成本高，因此，多数用于民用建筑工程类型。故，研究人员应从长远的角度进行分析，即通过借鉴国外先进国家的金属幕墙设计技术，即通过实践太阳能控制与传导光纤设计，来降低该类墙体材料的应用成本，进而提高其作用于实践的节能环保效果。
3.3整体结构设计实践
3.3.1线状轨迹错列设计从整体角度来看，具有块状、错列轨迹线状等特点的钢结构工业建筑，其结构设计结构就是：线状轨迹错列设计。该设计方法，能够将工程建设的地形条件进行有效利用，即通过“化整为零”来提高建筑物设计使用的整体性与效率。此设计条件下，建筑能够从角度观察，在很大程度上提升了建筑物的美观效果。3.3.2纵向错列设计该设计方式主要作用于钢结构工业建筑的局部错列情况，即实际设计过程，要充分考虑不同高度设备的要求，来提高空间错列设计的科学合理性。研究表明，应用这种设计技术，不仅能够实现建筑内部结构功能区域的划分，还能为大型机械设备的安装运行提供作业环境。同时，纵向错列，还能提高建筑物的采光与通风效果，进而使其外形特征得到凸显，进而达到钢结构工业建筑对美观效果提出的设计要求[6]。3.3.3横向错列设计该设计技术为新型的设计结构，其在钢结构工业建筑中的实践主要作用于集装箱式的横向多层建筑物。具体来说，建筑物能够在承重柱的控制下，将工程涉及的工程空间资源充分利用起来，以实现逐层横向延展连接的目标。此外，设计人员还可将单个箱体自成功能与内部相互连通功能，设置成大空间，以提高建筑物高层办公区的通风效果。这样一来，两个不同的钢结构工业建筑物高层就能实现连接，进而通过减少直线距离，来提高建筑物建设使用的效率价值。3.3.4悬挑结构设计作为钢结构工业建筑物的室内外空间有效利用手段，悬挑结构设计，主要用于室外产品的装车与物流控制。此过程，设计人员充分利用了钢结构建筑的延展特性，将屋面与屋顶结构向外扩展，以构建更大的空间。与此同时，还能为建筑物下部结构提供遮雨功能，建设使用人员可将其作为集会场所，以深化钢结构工业建筑物设计功能的多样性[7]。如图1所示，为钢结构工业建筑物悬挑阳台结构设计图。
4结束语
（1）通过功能结构设计实践，验证了钢结构工业建筑设计除了要保证结构基本功能目标的实现，还应综合考虑结构变更问题所带来的影响，即提高结构设计的灵活性。（2）经对墙体材料的设计分析，验证了钢结构工业建筑墙体设计，应加大新型材料的应用力度，以不断完善该类建筑结构设计的可靠性与经济性。（3）而整体结构设计实践，则验证了建筑物设计方法，要结合工程实际建设环境，来使设计技术的应用起到事半功倍的作用效果。事实证明，只有在钢结构工业建筑设计中，采用上述设计技术方法，才能保证设计满足工程建设的预期目标。故，相关建设者应将其充分重视起来，以进一步优化工业发展的市场环境。
参考文献
[1]董兴珍.轻钢结构工业建筑设计问题研究[J].住宅与房地产，2016（30）：43.
[2]黄璐，李锋.基于轻型钢结构工业建筑设计的分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（07）：70~71.
[3]李永康，白薇.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析[J].建筑结构，2016，46（S1）：567~570.
[4]许建光.工业建筑门式刚架轻型钢结构设计[J].建材与装饰，2016（03）：83~84.
[5]路慧军.钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考[J].江西建材，2014（23）：17.
[6]马琴.浅析轻型钢结构在工业建筑中的设计与应用[J].科技创新与应用，2014（34）：249~250.
关键词：钢结构；工业建筑设计；悬挑结构设计；线状轨迹错列
引言
科技水平的不断进步，使得工业发展对钢结构建筑物设计使用的安全稳定需求越来越大。然而，受设计内容与工程建设环境的复杂性，使得设计实践效果并不理想。这种情况下，相关人员应加大钢结构工业建筑物的设计研究力度，以使其作用于实践的高稳定性、低造价成本与施工操作简便等效果充分发挥出来。即在掌握钢结构工业建筑物设计应用局限的情况下，找出优化设计控制实践的策略方法。于此，钢结构工业建筑就能更好地服务于当前现代化经济建设步伐，进而推动经济建设的全面发展进程。
1研究钢结构工业建筑设计实践的现实意义
当前阶段，钢结构已经在工业建筑行业中得到了广泛应用，其不仅能提高施工进度，还能使钢结构构件的作用效果得到应有发挥。与钢筋混凝土结构的工业建筑相比较，其自重很轻，有利于控制工业建筑的整体重量。在环境保护方面，由于钢结构是由钢材构成的，因此，不仅能够满足工业建筑市场环境对建筑物提出的高效能与高强度要求，还能实现循环利用目标。然而，随着经济发展速度的不断加快，工业建筑对钢结构的应用实践效果需求越来越大。故，相关建设人员应不断优化钢结构工业建筑的设计与计算，来使结构作用更趋稳定。在此之前，研究人员应先对已建钢结构工业建筑设计使用效果进行分析，以找出局限问题所在，进而使优化设计控制措施的应用实践更具针对性[1]。
2钢结构在工业建筑设计中的应用局限
就目前来说，工业钢结构的建筑设计，并未得到应有的重视与研究控制。这是因为传统的混凝土施工结构设计理念，始终影响着设计建设人员的判断，即认为工业建筑设计只有采用混凝土结构，才能更具安全稳定效果。这种情况下，就导致工业钢结构建筑体系仍存在诸多不合理问题，如多种配套体系不健全、屋面、防腐、墙体以及保温隔热的配套材料使用未达到钢结构稳定性控制要求[2]。据权威数据统计，我国设计使用的钢结构工业建设，与西方发达国家相比较，在技术水平与设计理念方面，均处落后阶段。再加上，投入不足导致的专业人才素质培养、开发新产品以及设备安装制作等，均未得到有效控制，这在很大程度上阻碍了工业建筑行业的现代化建设进程。这里的专业人才素质培养问题是指，钢结构工业建筑设计人员并未掌握相关领域的新兴知识，导致新设计理论难以落实于当前的工业建筑行业市场环境。此外，钢结构工业建筑设计人员也未关注挖掘材料与施工方法的改进，仅仅依靠工作经验，来确定工程建设方案。于此，工业钢结构的设计作用价值，始终未在建筑方面充分发挥出来。故，相关建设人员应加大对此内容研究力度，以缓解现代化经济建设背景，对工业发展所提出的需求压力[3]。
3钢结构工业建筑设计实践控制策略
3.1功能结构设计实践
工业建筑物与其他类型的建筑物相比，在设计功能方面对工业特色有突出要求，例如，设计人员要将建筑物的通风、采光以及排水等内容，作为基础功能进行设计实现。以贵州地区某工业建筑物为例，其充分考虑了结构通风功能效果不高，可能带来的大量烟尘、蒸汽以及有毒气体影响，采用了现代建筑材料，来完成钢结构主体建筑物的设计。基于该工程项目对功能结构设计的要求，设计师还针对工程建设使用过程中可能出现的结构变更，故，在主承重支架固定的基础上，还提高部分活动支架设计的灵活性。于此，该钢结构工程建筑功能结构设计，就能满足建设使用阶段的各种功能变更要求，进而提高建筑物的建成使用效率[4]。
3.2墙体材料设计实践
该设计实践内容，设计人员大多会出于对造价成本与安全方面的考虑，将钢结构工业建筑的墙体结构，如墙面材料设计为彩色钢压板。根据当前的行业市场环境，如将波形肌理作为钢压板的选用依据，可供选择的墙面材料有：V形板、U形板以及波纹形板。墙体材料设计人员要结合钢结构工业建筑物的实际情况，确定不同的铺设方式，如横向、纵向以及组合铺设。此外，为提高墙体材料设计的美观性与整洁效果，设计师还可选择玻璃立面与金属幕墙材料，组成墙体结构。其中金属幕墙材料，钛型板与铝合金板，则要在完成辊压与冷弯的基础上，再作用于钢结构工业建筑物的墙体结构。而且，其还要比金属材料具有更强的防腐效果、防火功能以及导热功能，且不易受到较大破坏影响。因此，墙体材料设计人员可将金属幕墙作为未来钢结构工业建筑物墙体材料设计的主要方向[5]。但在现阶段，金属幕墙的造价成本高，因此，多数用于民用建筑工程类型。故，研究人员应从长远的角度进行分析，即通过借鉴国外先进国家的金属幕墙设计技术，即通过实践太阳能控制与传导光纤设计，来降低该类墙体材料的应用成本，进而提高其作用于实践的节能环保效果。
3.3整体结构设计实践
3.3.1线状轨迹错列设计
从整体角度来看，具有块状、错列轨迹线状等特点的钢结构工业建筑，其结构设计结构就是：线状轨迹错列设计。该设计方法，能够将工程建设的地形条件进行有效利用，即通过“化整为零”来提高建筑物设计使用的整体性与效率。此设计条件下，建筑能够从角度观察，在很大程度上提升了建筑物的美观效果。
3.3.2纵向错列设计
该设计方式主要作用于钢结构工业建筑的局部错列情况，即实际设计过程，要充分考虑不同高度设备的要求，来提高空间错列设计的科学合理性。研究表明，应用这种设计技术，不仅能够实现建筑内部结构功能区域的划分，还能为大型机械设备的安装运行提供作业环境。同时，纵向错列，还能提高建筑物的采光与通风效果，进而使其外形特征得到凸显，进而达到钢结构工业建筑对美观效果提出的设计要求[6]。
3.3.3横向错列设计
该设计技术为新型的设计结构，其在钢结构工业建筑中的实践主要作用于集装箱式的横向多层建筑物。具体来说，建筑物能够在承重柱的控制下，将工程涉及的工程空间资源充分利用起来，以实现逐层横向延展连接的目标。此外，设计人员还可将单个箱体自成功能与内部相互连通功能，设置成大空间，以提高建筑物高层办公区的通风效果。这样一来，两个不同的钢结构工业建筑物高层就能实现连接，进而通过减少直线距离，来提高建筑物建设使用的效率价值。3.3.4悬挑结构设计作为钢结构工业建筑物的室内外空间有效利用手段，悬挑结构设计，主要用于室外产品的装车与物流控制。此过程，设计人员充分利用了钢结构建筑的延展特性，将屋面与屋顶结构向外扩展，以构建更大的空间。与此同时，还能为建筑物下部结构提供遮雨功能，建设使用人员可将其作为集会场所，以深化钢结构工业建筑物设计功能的多样性[7]。如图1所示，为钢结构工业建筑物悬挑阳台结构设计图。
4结束语
（1）通过功能结构设计实践，验证了钢结构工业建筑设计除了要保证结构基本功能目标的实现，还应综合考虑结构变更问题所带来的影响，即提高结构设计的灵活性。（2）经对墙体材料的设计分析，验证了钢结构工业建筑墙体设计，应加大新型材料的应用力度，以不断完善该类建筑结构设计的可靠性与经济性。（3）而整体结构设计实践，则验证了建筑物设计方法，要结合工程实际建设环境，来使设计技术的应用起到事半功倍的作用效果。事实证明，只有在钢结构工业建筑设计中，采用上述设计技术方法，才能保证设计满足工程建设的预期目标。故，相关建设者应将其充分重视起来，以进一步优化工业发展的市场环境。
参考文献
[1]董兴珍.轻钢结构工业建筑设计问题研究[J].住宅与房地产，2016（30）：43.
[2]黄璐，李锋.基于轻型钢结构工业建筑设计的分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（07）：70~71.
[3]李永康，白薇.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析[J].建筑结构，2016，46（S1）：567~570.
[4]许建光.工业建筑门式刚架轻型钢结构设计[J].建材与装饰，2016（03）：83~84.
[5]路慧军.钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考[J].江西建材，2014（23）：17.
[6]马琴.浅析轻型钢结构在工业建筑中的设计与应用[J].科技创新与应用，2014（34）：249~250.
关键词：工业建筑；节能设计理念；节能意识；注意事项
随着我国能源需求越来越大，节能已经成为社会极为关注的问题。我国能源消耗的三大耗能大户其中就包括工业建筑能耗。在近几年来，在建筑节能方面，人们比较关注民用建筑物的节能，然而工业建筑与民用建筑相比，工业建筑能耗所占的比例非常大，因此，明确工业建筑节能设计理念、提高节能意识、降低工业建筑耗能、提出切实可行的工业建筑节能方法和注意事项是非常必要的。
一、工业建筑节能设计理念
（一）坚持绿色工业建筑的创造理念
工业建筑的生产工艺设计必须合理，同时还要为工人和技术人员创造一个舒适的劳动环境，工业建筑师必须将绿色引入设计理念中，在基本的建筑过程中主张自然、清新，并且始终坚持以人为本，创造绿色工业建筑。
（二）注重建筑外环境的节能设计
注重建筑外环境的节能设计关键的是应该对建筑进行选址优化，并且对建筑进行合理的布局，民用建筑在选址的时候，很重视日照，并且要避风来建造，然而工业建筑在选址的时候经常会受到工艺选址和布置的限制，这样就在很大程度上对建筑室内热环境和建筑能耗的多少带来影响。因此必须充分了解工业建筑所处地区的气候条件（诸如日照、主导风向、气温、降水等）、地形地貌、地质条件等等，做到因地制宜，对具体的问题进行具体分析，并且将设计、技术和能源的有效节约相互结合起来，然后对其选址和布局进行科学的评价，只有这样才能迈向节能设计的第一步。
对建筑的体形和建筑空间组织进行分析，是建筑节能的基本条件，其中建筑体形的主要系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其包围的建筑空间体积的比值。如果建筑的空间在组织上比较规范合理，整个布局规划得体，体形系数就会小，就可以减少冬季供暖和夏季制冷通过外界面的热工损耗。因此在满足最基本的功能条件下，能够使建筑体形系数减小，是节能设计最为关键的环节。此外，工业建筑节能设计的重点是必须符合生产工艺的需求，为了能够实现节能的效果，建筑师必须在厂房的选址和布置的过程中能够与相关专业人员进行相互间的协调，避免浪费不必要的空间。
二、工业建筑节能设计的方法
（一）工业建筑平面、立面的节能设计
建筑师在建筑平面和立面节能的具体设计的过程中，必须树立科学的节能理念，并将节能理念贯穿进去，必须能够满足生产工艺的基本要求，能够了解门窗的实际数量、位置及大小以及外墙的厚度，并且将其结合起来，同时，在设计门窗时，由于门窗处传热损耗要比外墙大，因此在满足生产采光的基础上，按照工业生产的相关规定来确定窗户的实际面积。为了能够使里面整体造型生动活泼，建筑师必须使里面造型能够和节能达成一致。
（二）工业建筑外墙的节能设计
建筑外墙的热损耗在建筑能耗中所占的比例很大，因为护结构中墙体占据的面积较大，建筑围护结构的隔热性太差，在加上气密性不好，这样就会使能耗造成损失。所以建筑节能的关键就是加强对外墙的保温和隔热，其中工业建筑节能的墙体主要包括以下几种：
1.外墙自保温体系指。外墙自保温体系主要是利用单一的墙体材料来满足节能的基本要求，其中具有很强的保温性能和耐火性能，而且施工的技术也非常简单的。工业建筑的围护墙体属于非承重墙体，墙体的预留孔洞非常多，套管的数量多，外墙自保温体系自身拥有一定的承载力，能够满足工业建筑设计需要。
2.外墙外保温体系指。外墙外保温体系主要是指将聚苯板附加在基层的墙体外面，用聚氨酯等绝热保温材料来制作保温层，或者在外墙上涂抹一些保温泥浆。该体系的技术理念较为合理，很适合在工业建筑中应用。
3.金属压型彩钢复合板保温体系。在工业建筑中，钢结构的使用非常广泛，因为这类厂房跨度、高度的要求很大，通常护墙体都采用金属压型彩钢复合板，可运用岩棉夹芯材料。这种复合板的导热系数很小，质量较轻，对钢结构厂房的节能保温有很大的优越感。
（三）工业建筑门窗节能的设计
门窗是建筑护结构最主要的耗能构件，同时也是建筑节能设计的一个关键位置。门窗是冬季和夏季阳光直射的主要通道，为了使建筑节能，那么就要求门窗必须具有非常好的气密性。在一般情况下，窗户的传热系数要比墙体的传热系数要大，因此，门窗能够改变室内的热、光环境，同时还能在很大程度上提高节能的效果。其中使门窗的能耗减少的基本方法有：
1.使门窗的热工性能提高。在通常情况下，玻璃在门窗面积中所占的比例大约是在70%以上，对于在寒冷的天气中人员流动非常的大的地方应该采用中空玻璃，这样能够达到节能的效果。在生产环境允许的情况下，应该选择导热系数比较小的材料来制作门窗框，这样做有利于提高门窗的保温隔热性能。
2.增强门窗的密封性。使用先进的、新型的、密封性非常好的门窗材料，其中门窗的框与墙之间的缝隙可以用毛毡材料，同时可以用橡胶来粘缝。
3.其他方法。遮阳可以运用百叶窗或者窗板，在天气非常寒冷的地区的外门设置防风门斗，以减少冷热气流的交换，提高建筑物的整体节能效果。
（四）对屋面的节能设计
对屋面的节能设计主要是为了使建筑物在冬季温暖，在夏季凉爽，目前，工业厂房的建筑最多是两层，屋面在结构总面积中占据的比例很大，因此，对屋面的节能设计非常重要。
使屋面能够做到节能，关键是不能选择密度非常大的保温层，同时也不能使用导热系数非常高的保温材料，以免屋面所承受的重量和厚度太大，另外，屋面保温层不能选择吸水性非常好的材料，以防止在对屋面进行保温层作业时影响了保温效果。因此，屋面的节能可以在屋面的外层使用浅色的饰面材料。
（五）应用建筑节能设备
建筑节能设备主要是由空调、通风设备、照明设备、变配电、电梯、自控设备组成。在选择的时候应该选用节能效果较好的空调系统，同时还要考虑到不影响环境的情况下选择设备，此外，还要做到能源的反复利用，例如太阳能的利用等等。
三、工业建筑节能的注意事项
（一）增强设计人员的节能意识
节能意识能够促使建筑节能工作顺利开展并且能获得很好的效果，工业建筑节能也不例外。在人们的思想意识里，工业建筑护结构的热工性能要比民用建筑低视为正常，工业建筑与民用建筑相比较，其体量非常大，在非常紧张的投资环境下，有些厂房和民用建筑运用相同标准的保温措施，这样就造成了严重的浪费。事实上，这种节约方式致使一些厂房在以后的使用过程中，大量的不可再生资源被浪费，造成了很大的损失。究其原因主要是因为工业建筑节能没有得到高度的重视，设计人员没有节能意识，虽然使工业建筑节约了一次性的投资，但是却使常年的使用能耗不断加大，从多方面考虑是很不经济的。
（二）做好后期的维护工作
工业建筑节能设计的关键是做好后期的维护工作，在减少建筑内能源需求的基础上，还要利用可再生能源，当整个工业建筑节能完工以后，应该对其进行尾火虎，以延长节能设计的使用寿命。
总结：
综上所述，作为工业建筑设计人员，应该将更好的节能技术和节能材料引用到节能设计中，同时通过不断的实践和探索，创造出更经济，适用的工业建筑节能设计。
参考文献：
[1]孙峥，孟德云，张瑞钊.我国工业建筑节能设计的几点探索[J].天津化工，2012（5）.
[2]刘增峰.浅谈建筑节能与建筑设计[J].建筑科学，2010（5）.
[3]王克敬.建筑外墙节能技术[J].现代农业，2010（2）.
【关键词】化工工业；建筑；防爆措施；平面及空间；结构
Discussion on the explosion precaution of chemical industrial architecture design
Yang Wen-yang
（Hubei Institute of Aerospace Chemotechnology Xiangyang Hubei 441003）
【Abstract】 In the defence chemical industry， the production of initiators and pyrotechnics is an important component. There are great explosion hazards during the production and storage of initiators and pyrotechnics and their auxiliaries， so a series of explosion precautions are usually employed to prevent accidental explosion in the chemical industrial architecture design. In my paper， the definition， source and classification of explosion are stated firstly， and then the explosion precautions of the chemical industrial architecture design are discussed from such aspects as building plane and space design， anti-explosion design of structures and building explosion-proof measures. Reasonable decoration of general layout and selection of flat form are two factors in the building plane and space design. Explosion venting and anti-knock are two other factors in the anti-explosion design of structures. In addition， some measures， such as natural ventilation， heat insulation and cooling， surface insulation of electrostatic conductivity， misfiring floor as well as new antiknock materials， can also be used in the building explosion-proof area.
【Key words】Chemical industry；Building；Explosion precaution；Plane and space；Structure
国防化工工业是我国国民经济生产中重要的组成部分，其中火工品在国防化工产品中占据重要地位。就火工品生产的特点来说，其所使用的原料，半成品到成品有相当多的是易燃和有毒的，这些物质往往在高温、高压或冷冻的条件下，通过密闭的设备、容器和管线进行连续的反应和输送，因此，生产过程中存在很大的爆炸危险性。
火工品建筑是指用于火工品生产、存放和储存的一类建筑，其设计区别于普通的建筑设计特点，重点应考虑其各项工艺生产需求。在火工品生产存储过程中，会产生许多可燃气体、可燃蒸汽、可燃粉尘等物质，在“跑、冒、滴、漏”情况下，极易与空气混合在一起，逐渐形成浓度达到爆炸极限的混合物，遇到火源立刻就会引起爆炸，造成人身伤亡和财产损失。因为爆炸是突发性的，其危害范围及后果一般难以预测，甚至不能及时进行消防和扑救，给火工品生产带来严重影响及重大损失，并可能造成人员的伤亡，因此根据爆炸发生原理，可在火工品建筑设计中采取一系列防爆设计与措施来有效防止爆炸事故的发生。
1. 爆炸的定义、根源和分类
1.1 爆炸的定义。
爆炸是大量的物理能量或化学能量在瞬间迅速释放或急剧转化成功或机械、光、热等能量形态的现象。
1.2 爆炸的根源。
爆炸需要三个条件：达到爆炸上下限之间浓度的爆炸危险源、空气（氧化剂）和火源。三者缺一不可，共同作用产生爆炸。
1.3 爆炸的分类。
1.3.1 爆炸包括物理爆炸（如：蒸汽锅炉爆炸）、化学爆炸（分为火、炸药的爆炸，以及各种爆炸性能混合物的爆炸）、原子爆炸（如原子弹）等种类。从爆炸发生的位置和建筑物相对的关系来说有下列两种情况：
（1）内爆：指爆炸在建筑物内部发生，亦称“有爆炸危险”的建筑。在现行《建筑设计防火规范》中，称之为有爆炸危险的甲、乙类厂房。
（2）外爆：指爆炸在建筑物外部发生，亦称“有爆炸危险环境”的建筑。爆炸危险环境按现行《爆炸和火
灾危险环境电力装置设计规范》的分法可分为三类，8区。
1.3.2 在防爆设计中，需要根据不同情况，采取相应的防爆对策。在内爆情况下，主要采用“泄爆”；在外爆情况下，主要采用“抗爆”。
2. 建筑平面及空间设计
2.1 合理布置总平面。
（1）具有爆炸危险的厂区要避开居民点、学校、工业区、旅游区重点建筑物、铁路和公路运输线、高压输电线等，对有爆炸危险的建筑物尽可能布置在厂区边缘。山区建厂，应利用地形和自然屏障，减少爆炸事故的危害。
（2）另外厂区围墙的结构形式和高度，应根据企业性质、规模确定。围墙至建筑物、道路、铁路和排水明沟的最小间距，应符合表1的规定。
注：（1）表中间距除注明者外，围墙自中心线算起；建筑物自最外边轴线算起；道路为城市型时，自路面边缘算起；为公路型时，自路肩边缘算起；
（2）围墙至建筑物的间距，当条件困难时，可适当减少；当设有消防通道时，其间距不应小于6m；
（3）传达室、警卫室与围墙的间距不限；
（4）当条件困难时，准轨铁路至围墙的间距，当有调车作业时，可为3.5m；当无调车作业时，可为3.0m。窄轨铁路至围墙的间距，按准轨铁路的相应条件，可分别为3.0m和2.5m。
2.2 合理选择平面形式。
（1）有爆炸危险的厂房和仓库在生产工艺允许的条件下尽量采用单层建筑，以利泄爆和人员疏散。另外屋顶可采用泄压轻质屋盖，加大泄压面积，有利于尽快释放爆炸时产生的大量气体和热量，以降低室内爆炸压力。
（2）厂房的形式尽量采用敞开式或半敞开式建筑。其优点为：自然通风良好，生产过程中产生的可燃物质很快稀释扩散，浓度很难达到爆炸极限，不容易形成爆炸混合物，可以有效地排除爆炸的发生。假如爆炸不可避免地发生时，敞开式或半敞开式建筑泄压面积大，能够很快地释放大量气体和热量，使厂房的破坏损失大大降低。
3. 建筑结构的防爆设计
3.1 泄爆。
（1）有爆炸危险的厂房设置足够的泄压面积后，可大大减轻爆炸时的破坏强度，避免因主体结构遭受破坏而造成重大人员伤亡和经济损失。因此，防爆厂房围护结构要求有相适应的泄压面积，承重结构以及重要部位应具备足够的抗爆性能。
（2）框架或排架结构形式便于墙面开设大面积的门窗洞口或采用轻质墙体作为泄压面积，能为厂房设计成敞开或半敞开式的建筑形式提供有利条件。此外，框架和排架的结构整体性强，较之砖墙承重结构的抗爆性能好。因此规定易爆厂房尽量采用敞开、半敞开式厂房，并且采用钢筋混凝土柱、钢柱承重的框架和排架结构，能够起到良好的减爆效果。
（3）泄压设施可为轻质屋盖、轻质墙体和易于泄压的门窗，但宜优先采用轻质屋盖。泄压面位置应避开人员集中的场所和主要交通道路，宜靠近容易发生爆炸的部位。
（4）对于有爆炸危险的厂房，《建筑设计防火规范》中按照爆炸物的特性进行了较为详细的规定，泄压比采用0.03～0.25不等，并给出计算泄压面积的详尽方法。有爆炸危险的甲、乙类厂房，其泄压面积宜按下式计算，但当厂房的长径比大于3时，宜将该建筑划分为长径比小于等于3的多个计算段，各计算段中的公共截面不得作为泄压面积。
A=10CV2/3 （1）
式中，A——泄压面积，m2；V——厂房的容积，m3；C——厂房容积为1000m3时的泄压比，可按表2选取，m2/m3。
注：长径比为建筑平面几何外形尺寸中的最长尺寸与其横截面周长的积和4.0倍的该建筑横截面积之比。
3.1.1 轻质屋盖和墙体。
（1）《建筑设计防火规范》中规定：泄压设施的设置应避开人员密集场所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危险的部位。作为泄压设施的轻质屋面板和轻质墙体的单位质量不宜超过60Kg/m2。屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施。
（2）泄压面积的构配件在材料的选择上除了要求容重轻以外，最好具有在爆炸时易破碎成碎块的特点，以便于泄压和减少对人的危害。同时，泄压面设置最好靠近易发生爆炸的部位，保证迅速泄压。对于爆炸时易形成尖锐碎片四散喷射的材料不能布置在公共走道或贵重设备的正面或附近。
（3）有爆炸危险的甲、乙类厂房爆炸后，用于泄压的门窗、轻质墙体、轻质屋盖将会被摧毁，高压气流夹杂大量的爆炸物碎片从泄压面冲出，如邻近人员集中的场所、主要交通道路就可能造成人员大量伤亡和交通道路堵塞，因此，泄压面积应避免面向人员集中场所和主要交通道路。
（4）对于北方和西北寒冷地区，由于冰冻期长、积雪时间长，易增加屋面上泄压面积的单位面积荷载而使其产生较大静力惯性，导致泄压受到影响，因而设计时要考虑采取适当措施防止积雪。
（5）总之，在设计中应采取措施尽量减少泄压面积的单位质量（即重力惯性）和连接强度。
3.1.2 门窗。
用于泄压设施的门窗，具有重量较轻、玻璃较薄、选用的五金断面较小、构造节点的处理上要求易摧毁、脱落等特点。用于泄压的门窗可采用楔形木块固定，门窗上用的金属百页、插销等可选用断面小一些的。为防止开关时碰撞二产生火花，不采用钢窗而采用木窗，不采用钢制五金零件而采用铜质零件。开启形式为外开中悬窗，这样一旦发生爆炸，因室内压力大，原关着的门窗上的小五金可能遭冲击波而被破坏，门窗则可自动打开或自行脱落，达到泄压的目的。
3.2 抗爆。
抗爆墙是耐爆炸压力较强的墙体，亦称防爆墙、耐爆墙，是抵抗外爆的重要措施。必须由工艺提出爆炸冲击波数值，结构专业据此计算后确定具体构造。抗爆墙既要具有抵抗冲击波的能力，又要具有良好的耐火性能。火工品建筑设计通常采用钢筋混凝土抗爆墙。
4. 建筑防爆的其它措施
根据发生爆炸的原理，在建筑设计中还可以采取以下措施来有效防止爆炸事故的发生。
4.1 采取自然通风措施。
采取自然通风措施，特别是穿堂风，可使生产过程中可燃物质很快地稀释扩散，浓度难以达到爆炸极限，可以排除形成爆炸的条件。南方地区可采用天窗通风；寒冷地区可采用机械排风；厂房内如存在比空气轻的可燃气体，可在屋顶设置排风帽。
4.2 采取隔热降温措施。
采取隔热降温措施，防止生产或储存的化学药品或火工品，在受热升温作用时发生化学变化而引起爆炸，可以排除形成爆炸的条件。隔热，可采用双层轻质屋面隔热、架空板隔热、吊顶隔热等屋顶隔热措施，可设置遮阳板、百叶窗、磨砂玻璃等设施，排除阳光直射引起的爆炸。
4.3 采用导静电绝缘面层措施。
根据建筑物的防雷等级按照《建筑物防雷设计规范》，采取措施。通常做法为采用涂刷导静电涂料。
4.4 采用不发火地面措施。
不发火地面可排除与地面发生摩擦、撞击产生火花而引起的爆炸。不发火地面按照材料的性质可分为金属地面和非金属地面。不发火花金属地面通常采用砼板、铝板、铅板等有色金属材料。不发火花非金属地面通常做法是配制不发火花水泥/沥青砂浆、不发火花混凝土和不发火花水磨石，作为楼面和地面。
4.5 抗爆新型材料的选用。
当前，国内外许多科研机构研制了多种抗爆建筑物材料，利用该类材料设计多层的复合结构成为建筑物抗爆研究的热点。抗爆材料质地多是泡沫金属材料以及高分子材料，具体的类型有：钢纤维泡沫铝材、高阻抗混凝土材料，硬质聚氨酯泡沫塑料、橡胶混凝土等。实践证明 抗爆、抗震材料的运用，极大地提高了建筑物结构的抗爆功能。
5. 结语
综上所述，在化工工业建筑设计中采取一系列防爆设计与措施可有效防止爆炸事故的发生。对于防爆问题的处理，往往涉及到各个专业设计，总平面、建筑、结构、工艺、自控仪表、给排水、暖通、电气等，设计过程中各专业必须紧密配合、综合考虑，深入分析不同火工品建筑工艺生产特点，因地制宜、制定周密的防爆设计方案，才能确保建筑物建成后投入安全生产和使用。
参考文献
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[2] 石油化工企业设计防火规范GB 50160-92（S）. 北京： 中国计划出版社. 1999.
[3] 陈莹. 工业防火与防爆. 北京： 中国劳动出版社. 1996. 25～36.
[4] 应付钊. 抗爆建筑物的抗爆设计浅谈. 医药工程设计， 2007， 12（4）： 52～54.
