药企钢结构厂房设计

药企钢结构厂房设计

摘要：主要以丽珠集团丽珠制药厂关于行政研发楼的迁建项目为案例，进行了研发区钢结构设计的应用研究，包括研发区的柱网布置、二层至五层的结构布置、屋顶结构布置、节点和围梁布置。针对该项目的特点，分别从围护体系的选型和设计、承重结构的形式和设计、药企厂房的特殊设计考虑等方便进行详细分析，展示药企钢结构厂房的设计工作流程及设计工程师需关注的要点。

关键词：钢结构厂房；围护体系；承重结构；特殊设计

0 引言

众所周知，随着钢结构的技术迅速发展，工程建筑项目也逐渐从其他材料发展为钢结构为主的模式。钢结构材料与其他材料结构不同，它的强度高、质量轻、韧性好、抗震优、节能又环保，以致于其在工业建筑中得到了广泛的应用。而在医药厂房建筑方面，使用钢结构设计已然成为了医药行业建筑设计的常态。医药行业事关国计民生，钢结构模式恰好符合了该行业对于绿色工程的要求，同时也满足了医药生产的特殊建筑要求。因此，以丽珠集团丽珠制药厂的行政研发楼迁建项目为案例，能对钢结构模式在建筑中的设计应用得到充分的认识。

1工程概况

丽珠集团丽珠制药厂位于珠海市，其行政研发楼迁建项目钢结构工程是一个综合体的项目，结构类型有多高层钢框架、单层门式刚架钢结构等，围护体系屋面采用卷材屋面体系，墙面采用夹芯板墙体系，外观元素十分丰富。该企业是一个集企业总部、研发、会议与制造一体化的综合体项目，园区基地平面呈现卵圆形药片的形状，基地东侧是以通廊连接的集团办公总部、研发楼以及公众楼三个钢结构建筑。其中办公总部9层，研发楼和公众楼4层，后方中轴线是贯穿园区包含了公用、动力、工艺的管线的服务通廊，两侧分别有生产厂房和高架库。工程主体结构为多层钢结构厂房，结构类型为钢框架结构。行政研发楼的公众区和研发区均采用钢结构作为承重结构，建筑外墙使用岩棉保温夹芯板、屋面采用钢承板上铺设岩棉保温层后覆盖柔性卷材防水屋面，基本风压为0.9KN/m，抗震防设烈度为7度。

2围护体系的选型和设计

2.1屋面维护体系

本项目厂房部分的屋面围护体系选用了柔性卷材防水体系，与钢结构建筑相比较，柔性

卷材体系是一种升级配置，具体构成是：钢檩条——钢承板——隔汽层——均质的保温层——卷材铺贴防水。其中，钢承板采用为钢结构屋面柔性卷材防水体系配套开发的专用钢承板，具有承重能力强，上覆保温层抗踩踏性能好的特点；隔汽层的作用是避免水蒸气的进入；均

质保温层使用硬质岩棉，是较为常用的玻璃丝保温棉的升级版，硬质岩棉具有抗压性能，不

会因施工、维修踩踏而塌落，能最大程度限制保温层内的热桥现象，有利于实现药企生产建

筑内对于温度、湿度恒定的控制要求；新型卷材搭接采用胶接或是焊接防水，防水性能原则

上优于板缝填胶咬合的金属波形瓦构成的金属屋面，符合业主对于建筑的使用要求。该项目

办公、研发及公众楼部分屋面体系则采用了钢筋混凝土屋面，上述三个建筑屋面都是上人屋面，且设有大量屋面设备，钢筋混凝土屋面的承重性能有保障性。

2.2墙面围护体系

该项目使用岩棉夹芯板作为墙面围护体系，将岩棉夹芯板水平方向布置，支撑在竖向布

置的墙面镀锌钢龙骨上。也就是说通过专门粘结剂把压型钢板和岩棉夹芯板粘结在一起，经

过一系列的加压，最终形成具备质量轻、保温强的岩棉夹芯板墙体，达到防水、防火和隔音

的效果，满足了医药厂房的墙面维护需求。

3承重结构形式以及设计

3.1设计荷载

根据丽珠集团丽珠制药厂的行政研发楼迁建项目的设计说明显示，该项目的屋面恒荷载

为6.0kN/m2，屋面活荷载：3.5kN/m2，楼面面恒荷载：5.1kN/m2，楼面活荷载：8.0kN/m2，

建设场地无雪荷载，基本风压：0.9kN/m2，地面粗糙度B类，抗震设防烈度7，设计地震分

组为第1组，设计基本加速度为0.1g，场地类别是III，钢结构工程设防类别是丙类，钢框

架部分抗震等级是四级。

3.2设计时所用的计算软件

在丽珠集团丽珠制药厂的行政研发楼迁建项目中，可通过中国建筑行业必用的PKPM结

构系列软件中的SATWE模块进行分析计算。以钢结构框架为基础，采用三维建模方式进行建

模分析设计，在原有的行政楼椭圆设计中计算短轴方向和长轴方向的刚度，在软件中合理调

整结构数据，从而为达到改善结构布局的结果。

3.3计算结果综述

根据指标汇总信息表格（见图1），当总质量为10765.85t，那么周期T1周期值

1.6745为Y向，周期T2周期值1.5170为X向。最小刚度比1的X向和Y向均为1大于5层指标，最小刚度比2的X向和Y向同样均为1分别大于3层和5层指标，最小楼层受剪承载力比值的X向和Y向均为0.7小于1层指标。

图1：指标汇总信息

4满足药企厂房要求的特殊设计考虑

4.1洁净区设计

对于丽珠集团丽珠制药厂来说，药厂的洁净区需采用专有的洁净板分隔，所有管线均从洁净区顶板与主体结构间层中穿越，因此在设计工作中，首先必须保证洁净区地面完好无缝隙、耐磨不起灰，阴角作圆角处理，玻璃缝隙必须使用建筑密封胶进行密封；其次是主体承重结构设计要考虑洁净区顶板以及墙面的自重荷载，当吊顶和楼板距离偏短的话，可采用非伤人吊顶进行安装钢板吊顶；最后还需要综合工艺、公用专业所有管线的资料，计算出结构净高需求，设计工作中随时对比，防止优化设计结果影响管线安装。

4.2局部泄爆设计

一般来说，药厂使用的有机溶剂挥发形成易爆气体，车间内部接近外墙会设置单独房间进行处理。该房间内墙采用刚性防爆墙，用于防止气体爆炸影响到相邻房间；外墙采用泄爆墙设计，防爆墙（包括上下层楼面）的抗爆压力必须大于泄爆压力。该项目采用的岩棉夹芯板外墙与龙骨的连接必须采用专用的泄爆连接钉，以防止泄爆过程中轻质墙体飞散造成次级伤害。

5结论

综上所述，以丽珠集团丽珠制药厂的行政研发楼迁建项目为案例，钢结构厂房设计对于药厂来说具有抗震好、重量低、造价合理以及绿色环保的作用。从围护体系的选型和设计、