现代工业厂房建筑设计思路及细节问题分析

现代工业厂房建筑设计思路及细节问题

分析

摘要：伴随着国家经济建设的持续发展，国家的城镇化建设水平也在不断提高，随着工业化的发展，以及现代生产工艺的不断升级，过去单一功能的厂房已经不能适应时代的发展需要，正在逐步被多功能的综合厂房所替代。基于此，本文以现代工业厂房建筑设计为切入点，阐述其设计思路及细节问题，仅供参考。

关键词：工业厂房；设计思路；细节问题

引言：为了更好地完成工业生产的任务，才有了工业厂房的出现，它的内部构造和外观与普通的房屋建筑都有很大的区别，它对功能、灵活性以及经济适用性都有很高的要求。对工业厂房设计而言，好的设计除了要满足安装设备、输送及库存等生产要求之外，还必须为工业生产创造一个良好的劳动环境，而这一切都与工业建筑的结构设计有着很大的关系，所以，对工业建筑的设计要点展开研究就显得十分重要。

一、现代工业厂房的设计思路分析

（一）洁净设计思路

洁净设计指的是一种在建设工业厂房时，不会产生任何污染物的设计思想，简单来说就是，就是在生产施工和实践过程中，尽量实现零污染，同时也是确保工厂建筑绿色环保的一个重要手段。基于洁净设计，设计人员可以通过提高资源利用率，并高效使用可循环的环保资源作为建设材料的思路，进行工业厂房的设计，以此明确洁净设计思路，以及现代工业厂房发展方向。

（二）绿色设计思路

绿色设计，其设计思路指的是在工厂的建设过程中，所使用的是低碳环保的施工工艺和技术，所使用的各种原材料、产品和设备等，都不会对周围的环境产

生不良影响。绿色设计思路就是要将环保的要求完全地反映出来，在建筑设计中，不能盲目地采用新技术，要在日常的设计中融入绿色环保的设计理念，选择最适

合于工业厂房的建筑设计。确定了提高产品性能，降低能耗，提高产品使用效率

的绿色化设计目标。

（三）节能设计思路

随着社会的发展，人们越来越重视环境保护，可持续发展的理念也越来越深

入人心，节能已成了全社会的共识，所以，在设计现代化的工业厂房的时候，应

该把节能设计的思路结合起来，设计思路应着重倾向于，建设过程中厂房建的低

能耗，以及后期厂房应用的低能耗两个方面。这两种设计思路的实现，可以通过

使用太阳能和风能等天然能源，并通过改善建筑技术来减少耗能，同时通过使用

相关的节能设备等来实现。

（四）人性化的设计思路

很多人一提到工厂，就会立刻在脑海中浮现出厂房的景象。在人们固有印象中，工业厂房应该具有窗户的面积较大、厂房建筑的跨度较大，以及厂房所涵盖

的空间较大等特点。将工业建筑与其它民用建筑相对比，可以看出两者的差异十

分显著。在现代社会，长久以来，人们过着高度紧张的生活，对外面发生的一切

都漠不关心。在现代工业厂房的设计活动中，如果还沿用传统的设计方法，就会

出现缺乏个性、空间尺度过大等特点，无法满足现代经济发展的需要，也不能给

劳动者带来一种满足感和归属感。要实现这一目标，这就需要对工厂进行设计和

改造。在员工的工作中运用人文关怀的理念，能够为他们创造一个好的工作氛围，减轻他们工作时的疲劳感，进而促进他们的身心健康。

二、工业生产厂房设计要求

（一）经济性要求

随着社会经济的迅速发展，经济性原则已被越来越多地运用于工业生产领域，同时也被运用于现代工业厂房的建筑设计中。要达到这一目的，就必须在保证自

身发展的前提下，对建设费用进行严格的控制。在建筑活动中尽可能地减少费用

支出，确保厂房的设计质量，减少不必要的建筑面积的投资，提高生产效率。同时，也能有效地与并厂相结合，使工程建设的占地面积进一步缩小，从而使工程

的经济效益逐渐提高。

（二）安全性要求

无论是在民用建筑的生产活动，还是在工业化厂房的设计过程中，都应严格

遵守安全原则。而工厂，则是工人最多的地方，也是最危险的地方。为了推动工

业生产的有序进行，需要从整体的角度来考虑，以满足结构的总体安全要求。具

体地说，最关键的就是防火、防电、防水，这三个方面都要引起设计人员的重视。

（三）生态性要求

随着经济发展方式的深刻转型，现代产业发展方式的转变也越来越显著。在

工厂的设计过程中，更是要充分体现出生态的原理。从总体上看，生态效益与经

济效益的结合是这一思想的具体体现。在进行工厂选址时，应充分考虑对周边工

业及环境的影响。尽量离有关行业越近越好，这样做的效果越好，不仅能最大限

度地利用各类资源，还能为废弃物品的回收与处置提供便利，将可持续发展的理

念付诸实践。

三、现代工业厂房建设设计的细节问题分析

（一）屋面支撑系统及屋面设计

首先，根据厂房的跨度、高度、屋盖结构形式、柱网布置、吊车种类和场地

的抗震设防水平等因素进行屋盖体系的布置，一般来讲，无论有无屋盖体系，大

屋盖体系中都应安装上竖向支承。在无擦体系中,大屋面板三点与屋架连接,也可

用作上弦支承,但根据设计要求和安装条件,不管有擦或无擦结构的大屋盖体系,

都要在大屋架上弦和老虎窗上弦处安装上弦的侧向支承。如果工厂内部的屋架间

距不少于12厘米，或者在厂房中安装了重型级桥起重机，则应在厂房中安装纵梁。其次，在设计时，应着重注意屋顶的排水和防水，按照规范，屋顶的坡度应

最小为5%，尤其是在有雪的地区，应适当增加坡度，屋顶的长度应依据当地的温

度差异和雨水所产生的最大水头高度来确定，而屋顶的单坡长度应控制在70公

分以下。再次，目前市场上使用最多的钢结构屋顶有两种：第一种，组合柔性屋顶：屋顶彩钢内板，空气隔离板，卷材防水层，隔热层。第二种，刚性屋顶：在

两层彩印的压型钢版内，加有隔热棉。最后，轻型钢屋顶的设计方法：采用搭接

式横向连接，将横向连接分成两种类型，一种是带密封性的，另一种是不带密封

性的，需要涂上密封胶条的，称之为带密封性的，在搭接的地方用铆钉固定，因

为它是裸露的连接，适合于彩钢压型钢板[1]。

（二）内部结构设计

工业生产厂房的利用率与多种因素都有密切的关系，这不但涉及了对建筑物

结构的优化改造,还需要针对工业厂房自身的构造特点以及其所利用的生产工艺,

作出更细致的分解。现将对当前中国一些主要的工业厂房结构型式加以分析:首先,单跨厂房:在我国传统的砖混结构中，横向二片承重墙的长度通常为一跨，而

同一框架结构的二排圆柱间的长度通常是一跨。这样，就形成了一个由两排圆柱

组成的长方体空间形态。该厂房构造比较简单,易于使用各类大中型的机械设备,

并能够利用天窗进行采光和通风,环境适应性比较好,适合于各类企业产品的加工

制造。其次，单元化厂房：这种厂房的特征主要表现为，与工业生产厂房相结合，形成了一种类似于方形柱状的厂房结构，在这种结构下，每一个厂房都拥有自己

的使用空间，拥有自己的完整的独立的功能空间。从形态上来看，这种厂房形态

具有很好的统一特征，彼此之间相互连接，在设计上具有更大的优势。最后，框

架厂房。该结构可由梁、柱和楼板联合支承构成承力系统，适用范围更广。由于

刚性和延性都比较好，所以大部分的框架结构都会增加一些抗侧移的部件，从而

提高抗震能力。

（三）轻钢结构的隔热设计

人们都知道，钢的导热性很强，而轻钢的导热系数通常为50，轻钢结构的加

热温度高于100℃，其拉伸强度会大幅度下降，因此提高了可塑性。当加热到250℃以上时，轻钢材料的抗拉伸性能得到提高，但其塑性下降。在500摄氏度

的高温下，轻型钢架就会倒塌。因此，在温度超过150℃的情况下，轻钢结构需

要进行保温和防火，可以在周围添加混凝土、包裹耐火砖，或者涂上阻燃剂。