工业建筑的概念范文

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第1篇

【关键词】工业建筑；结构设计；概念设计

在全球经济一体化进程不断加剧与计算机网络应用系统及其相关技术不断普及的推动作用下，建筑工程项目的结构设计相关工作人员开始从传统模式下大量、繁杂的手工设计与计算工作中解脱出来，结构设计的工作效率也得到了较大的提升，这对于工业建筑的结构设计工作而言更是如此。然而结构设计过分依赖现代计算机应用软件虽然能够在一定程度上起到对结构设计工作效率与质量的保障，但它对于概念设计工作的忽视也很容易造成工业建筑设计脱离实际，建筑项目的相关功效也会因此受到限制。据此，如何在当前技术条件支持下，做好工业建筑中的结构概念设计已成为当下相关工作人员最亟待解决的问题之一。

1 当前工业建筑中结构概念设计存在的问题分析

一般而言，结构设计根据建筑项目最终服务对象的不同可以分为民用建筑设计与工业建筑设计两大类。就民用建筑设计而言，无论是面向居住服务或是面向公共服务的建筑，其体型一般来说是比较规则、比较统一的，整个建筑的负载能力也比较恒定，因而对于建筑结构概念设计的要求并不是特别高。然而在工业建筑设计当中，受工业建筑不同施工工业的特性影响，建筑物应具备的结构形式及各种建筑资源的布局情况也千差万别，工业建筑对于建筑体型、荷载能力的差异性影响最终也会使得其结构概念设计工作相对而言较为系统、复杂。具体而言，当前工业建筑中结构概念设计工作存在的问题可以归纳为以下几个方面。

1.1 首先，工业建筑施工项目对某些特殊工艺的规定，使得工业建筑在结构概念设计中需要以工艺布置的合理化为基本前提。然而当前工业建筑结构设计工作所选用的结构计算软件对这种工艺布置问题始终缺乏一个较为明确的规定，再加上结构设计工程师的工业建设设计实践经验不够充分，或是对这种资源整合型问题的重视程度不高，在实际建设过程中常常会出现如电缆夹层在不合理的框架结果中循环缠绕并形成短柱、工业建筑室内环境涉及到大型设备的安装与运行工作室，框架柱容易出现在某一个或是几个方向的计算长度的取值失误以及振动设备抗震减震构造设计存在缺陷或是系统功能无法得到全面发挥等问题，进而给整个工业建筑的结构设计带来一定的制约。

1.2 其次，工业建筑当中存在的复杂性、差异性建筑物载荷工况也会对工业建筑的结构设计带来极大的冲击。就我国而言，在当前技术经济支持下，国内建筑行业广泛使用的建筑结构计算软件多是以民用建筑为设计原型及参考对象，这也就意味着结构计算软件只适用于那部分建筑载荷比较单一、外部结构设置比较规范的民用建筑。而如果将这种结构计算软件盲目套用在工业建筑结构设计工作当中，不仅工业建筑所具备的某些特殊形体构造或是工艺运行需求无法在结构计算软件中得到全面、真实的反映，与此同时这些差异性的结构数据还可能导致结构计算软件最终计算出的数据显示异常、计算结果失真问题严重。

2 工业建筑中的结构概念设计重要性分析

针对上述有关当前工业建筑在结构设计工作中存在的问题分析，相关工作人员需要认识到结构概念设计作为弥补当前单一结构设计工作于工业建筑特殊性之间的矛盾有着极为重要的作用与意义，同时它也是工业建筑又好又快发展过程中的必然选择与趋势。只有将合理的简化模型、建筑载荷组合与当前建筑结构计算分析软件有效结构在一起，在确保结构设计工作顺利开展的基础上，做到工业建筑结构安全性与经济性的统一，才能杜绝肥胖梁柱等多种工业建筑安全问题的产生，进而为工业建筑的安全稳定运行提供可靠性保障。笔者接下来对结构概念设计在工业建筑各环节、各步骤中的重要意义做简要分析与说明。

2.1 结构概念设计在工业建筑中必要性分析。概念设计从本质上来说是结构设计相关工作人员设计思想的核心体现。一个好的工业建筑结构设计人员需要具备在一定建筑功能与特殊工艺要求的限制条件下，在完成工业建筑结构设计工作的同时，兼顾工业建筑与结构、结构与结构、特殊工艺需求与结构等交互关系的工作能力。在这一过程中注重强调概念设计工作开展的必要性与重要性，最重要的依据在于当前结构设计计算软件无法全面、准确的解决工业建筑在实际过程中存在的结构性问题，这些问题都需要采用概念设计与结构措施相结合的方式来解决。只有在此基础上结合工业建筑的实际工况需求分析，结构概念设计才能够为工业建筑提供全面、及时的设计依据。

2.2 结构概念设计在工业建筑初步设计阶段的重要性分析。就工业建筑初步设计阶段而言，结构设计工作人员需要以工艺特殊性作用下确定的整合及布置方案为依据，对整个工业建筑的结构步骤、结构体系进行初步规划，并通过对这种结构体系的建模运算来确定整个结构设计方案的经济性与可行性。在这一过程中，相关工作人员需要特别关注结构设计与大型工业设备的融合情况。这是因为大型工业设备的生产制造周期一般来说都比较长，一旦该项工业设备的购入与使用得到相关部门的授权审批，工业建筑工程建设企业就会在第一时间联系相关的制造厂商开始订货、购货的相关事宜，此时的工业建筑结构设计方案就顺势成为了建筑施工企业下一施工环节中的设计基础。如这部分结构设计方案考虑的不够全面周详，下一步骤的持续沿用就势必会带给整个工业建筑带来极为严重的经济损失。

基于这一实际情况，笔者认为工业建筑结构设计相关工作人员需要在工业建筑的初步设计阶段充分利用自身掌握的各种结构概念设计知识，以建筑物的工艺特殊性为参照依据，优先选择方案结构性能比较好、结构建设获取经济效益比较明显的结构设计方案作为整个工业建筑工程建设的基本依据。

2.3 结构概念设计在工业建筑抗震分析阶段中的重要性分析。当前经济社会建设过程中，各行业领域的发展对新时期工业建筑的抗震结构设计提出了较为严格的要求，尤其是化工建筑、能源建设、核电企业受其特殊经营性质的影响，对建筑结构当中的抗震设计有着格外严格的要求。相关工作人员需要认识到抗震设计对整个工业建筑结构设计的重要意义，在结构设计中对砌体结构、墙体梁柱承重能力进行着重处理。首先，概念设计需要明确工业建筑建设区域内的地震能力传递途径与相关的建筑薄弱环节，并对采取何种抗震措施对该区域进行抗震能力的优化作出明确说明；其次，工业建筑在结构设计中需要妥善处理建筑抗震承载能力、变形能力以及地震能量消耗能力三者之间的关系。

3 结束语

伴随着现代科学技术的飞速发展与经济社会不断进步，人民日益增长的物质与精神文化需求对新时期的工业建筑提出了更为严格的要求。本文对工业建筑中的结构概念设计工作进行了简要的说明，希望对今后相关研究工作的开展提供一定的意见与建议。

参考文献：

第2篇

【关键词】工业建筑 结构设计 概念设计 结构概念设计 工业生产 结构

中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：

一．引言

结构工程时在进行设计时，有大量的工程需要计算，部分内容计算方式较为繁琐，工作量较大。随了计算机技术的成熟和软件的逐步推广，建筑的结构分析软件被应用到建筑结构设计中，解决了结构工程时手工计算的难题，也提高了结构设计的工作效率，提高了设计的准确程度。由于结构计算软件的节省了大量的传统工作，被结果设计工程师经常使用。在过分依赖软件的背后，带来的是设计的单一，结构设计变成单纯的软件化，结构设计职位也变成了熟悉软件操作即可的基本要求，这造成建筑墨守成规，缺乏结构创新。

二．工业建筑中的结构概念设计。

1.工业建筑的特点。

工业建筑是进行工业生产的房屋，由于其特有的建筑使用性质，在工业进行建筑设计中，要根据其特点进行设计。

（1）工业建筑要密切结合生产，要满足工业生产的要求，为生产工人创造良好的劳动卫生条件，工业建筑设计要有利于提高劳动效率和生产产品质量。

（2）工程生产的类别较多，也存在较大的差异。生产类别有轻型也有重型，有热加工也有冷加工，有的要求开敞，有的要求恒温，这对建筑在空间布局、体型、室内处理、立面和层数等方面有直接影响。这就要求建筑要根据生产工艺的不同特征来设计不同的建筑厂房。

（3）部分工业建筑和厂房中需要使用起重机械和大量的设备，还有的需要较为高大的敞通空间，在内部通风、采光、屋面排水、建筑构造处理等方面都要比民用建筑复杂。

2.工业建筑中的结构概念设计。

在建筑设计中，通过不断的设计研究和实践，结构设计工程师积累了大量的经验，并在行业形成了一系列的设计规范、标准图集和设计手册等。近些年来，计算机技术得到广泛应用和普及，计算及结构程序被大量应用到建筑结构工程中，设计单位开始抛弃图版，开始在计算机上挥动鼠标操作。在此表象下，部分结构工程师通常都会形成一种错觉：建筑结构设计很简单，仅仅需要遵循设计规范、标准图集和设计手册，在根据建造师给出的非结构空间方案，利用计算机完成。在设计中，结构设计师变成了拼图的玩家，被动的操作着建筑的结构设计。这导致建筑结构无法有效运用结构工程的知识，同时也容易造成和建造师发生交流分歧。

在我国现行的《建筑结构设计统一标准》 （GBJ68-84）采用了概率理论作为基础来规范建筑结构极限状态的设计准则，要求建筑在结构设计中要经济合理、技术先进、安全适用。概率极限状态虽然较为科学合理，但在运算过程中，还存在一定程度的近似，仅仅能算作近似概率法。建筑结构设计中，无法凭借极限状态来估计建筑结构的真正承载能力。建筑是一个空间结构，结构总的各种构件通过复杂的方式来共同工作，且不脱离总的结构体系。在目前的建筑结构设计中，在空间结构体系的整体研究上存在一定的局限性，导致待设计中采用了简化和假定。建筑结构设计工程师要杜绝盲目的抄写规范，而是要将规范当作实际参考和指南，在实际的项目设计中要进行合理的搭配和选择，这就要求结构工程师对建筑整体结构体系和建筑结构分体系二者之间存在的力学关系具有较为透彻的认知，在结构设计时，要将概念设计应用到实际设计工作中。

概念设计是通过运用清晰的结构概念，不需经过数值计算，依靠结构整体体系和分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、工程经验和实现现象所获得的设计原则和设计思想，对工业建筑结构和相关计算结构进行正确分析，综合考虑结构的实际受力状况，计算假设间的差异大小，对建筑结构和构造进行设计。工业建筑的结构概念设计是展现建筑结构工程师的设计思想的关键，而结构工程师主要任务是要在一定的建筑功能和生产工艺要求下完成建筑的结构设计，要妥善处理建筑和结构、结构和构件、结构和工艺、结构和结构之间的关系，其最终目标是要设计出合理的产品。计算机软件也存在一定的局限性，无法适应处理所有的建筑结构问题，在实际设计中，也无法大量的运用计算机软件来准确的进行结构构件分析，这就要求工业建筑设计中要强调概念设计的重要性，通过结构概念设计和结构措施来设计最终的合理的建筑结构。

建筑结构设计中，计算机程序的计算结果是根据设计中的不同工况而提供的不同数据，但到底是何种工况才是最适合的工况，哪种工况结果是最需要的结果，这类问题需要结合不同的工况计算来综合分析，在此情况下，建筑结构工程师要加强结构概念设计的应用，才能准确判断出计算机计算结果的准确性和合理性，而最终筛选出需要的结果。

在工业建筑的初步设计阶段、方案设计阶段中，无法完全借助计算机的结构计算分析软件来处理，这需要结构工程师对建筑结构布置和结构体系根据工艺的布置方案来做出相应的规划，必要时候要进行建模计算，提高最终设计方案的合理性和可行性。在确定方案时，要和大工艺的设备选型相辅相成，要满足大型设备的独特需求。大型设备的生产制作周期较长，一般在得到相关责任人审查后，施工建设单位才会开始联系相关的设备制造商，开始提供供货，在此阶段中，相应的结构设计方案要成为下阶段施工设计的依据，一旦此时忽略了大型设备的影响，或是对其他项目考虑不周，会导致下阶段非常麻烦，更有甚者导致项目无法进行。结构设计工程时在初步设计阶段和方案设计阶段中，要综合运行结构概念，结合工业生产工艺的特点，选择建筑结构性能较好，较为经济的结构方案，运用结构概念，在深刻了解结构性能的基础上，灵活运用到结构设计中。结合结构分析软件，建立合理的简化模型，利用计算机结构分析软件的优势，提供经济合理的建筑结构设计方案，为施工图设计做好充分准备。

另外，随着社会的发展，未来出现大型和超大型的工业建筑会越来越多，其建筑的体型也会越来越复杂，钢结构会大量的应用到工业建筑中，这就要建筑结构提高设计标准和要求，在满足工程进步和生产工艺要求的同时，要将钢筋混凝土结构和钢结构进行组合使用，在提高施工进度的同时，要便于后期的安装。要提高建筑结构概念设计，改善计算机分析软件的滞后性，逐步完善结构分析的功能。在利用计算机软件的基础上，融入结构概念，通过恰当的设计、假定、简化，使计算机分析更接近真值，保证计算分析结果的有效、合理、可行。

五．结束语。

工业建筑结构设计中，在总结设计经验的基础上，融入结构概念设计，这要求结构设计工程师要富于创新，并要有丰富的实践经验，通过建造师的协同，来提高工业建筑的结构设计质量。

参考文献

[1]隋翔宇 SUI Xiang-yu 工业建筑中的结构概念设计[期刊论文] 《山西建筑》2011年4期

第3篇

0前言

自上世纪90年代以来，以东北、山西为代表的煤炭资源型城市陆续出现了经济结构、经济增长、居民收入、资源环境、社会就业等诸多问题。由于大规模、高强度的资源开发，虽为国家工业化发展提供了强有力的能源和资源支撑，但也付出了沉重的资源、环境、生命和后续发展能力的代价，资源型城市过度依赖自然资源的发展模式仍没有从根本上得到解决。投资基本依靠国家、城市的产业超重化且结构的单一性、国内和国际贸易结构以资源性产品为主体的格局依然没有改变。具体来说，主要存在着内部循环、飞地经济、外部性、经济波动等诸多现象。煤炭产业属于典型的上游产业，因而往往受到市场价格变化的重大影响，在价格上扬时，煤炭开采初加工产业成为高收益的“短平快”产业，资金等经济要素一拥而入，经济建设“无暇他顾”，其他产业难以得到有力的扶持和发展；在市场条件不好时，与煤炭开发相关的产业全线“溃退”，经济要素全面“紧缩”，资金短缺问题日益严重，经济建设“无力他顾”，接续替代产业培育同样难以得到应有的支持。而城市发展是一个复杂的系统工程，涉及人口流动、户籍管理、产业发展、社保就业、国土交通、文化教育、市政建设等各个方面，这些方面相互存在着时间、空间、逻辑等复杂的联系。这就要求城市领导者善于系统思考和学习，能够从局部看到整体、从表面洞察到其背后结构，进而认识各种因素的相互作用和影响，寻找到一种动态的平衡和稳定。文中为此具体探讨了基于煤炭工业的城市建筑设计与城市规划发展。

1城市建筑设计与城市规划的内涵

1.1城市建筑设计与城市规划的概念城市建设是城市形态的重要基础,是市民生活的载体,无论城市规划还是建筑设计,无论生态环境还是人文景观,无一不是城市风格与品质的反映。城市的发展与变化首先体现为城市外貌特征的改变上,比如建筑、街道、城市公共设施。城市建设有很强的专业性，但城市建设不只是竖几栋建筑，造几个房子，它决定了人们的生活环境，凝结着某个时期的时代特征和精神风貌。城市建设不仅在当下被市民和社会评价，更会在城市史和社会生活史中被深层评价

1.2城市建筑设计与城市规划的原则（1）以人为本：伴随着城市建设的深化，城市变得更为亮丽的同时，其功能也不断提升，并趋于完备。如何体现“以人为本”，建设现代化宜居城市对于居民而言，无外乎良好的生活质量和环境、完善的商业服务配套设施以及发达、完备的基础设施，这是最基础的内容。注重围绕保障和改善民生来谋划发展，通过改善民生促进发展方式转变，推动经济社会协调发展。从城市总体规划到详细规划，从整体布局到单体建筑，从建筑设计到环境设计，市规划局在每一个环节、每一个细节，都要求充分体现以人为本的原则，从普通百姓关心的住房建设规划到医疗、教育、文化、体育等公共设施建设规划，再到社区设施以及社区文化、医疗、养老、菜市场、公厕、绿地广场等公共服务设施的规划管理，严格执行配套标准，确保配套公建按规划实施到位，均衡发展。这一系列规划，将进一步提升城市载体功能，大幅提高居民的生活品质。（2）合理布局，节能、低耗、无污染：在规划设计时，要力争做到布局合理，并综合考虑城市的地理特征和水、气、地质等条件及长远发展的要求。（3）强调整体效果，科学配置，完善城市生态的类型和布局，最大限度提高系统生态总量，充分提高整个城市的总体功能。

2当前煤炭工业城市建设设计与城市规划的现状

2.1空间布局分散首先是工业生产区的分散，由于一般矿产资源分布区域面积都有几十、几百甚至几千平方公里，需要划分为若干个井田开采，井场间距一般在5km以上，从而形成一个个分散的采矿工业点；其次，在早期煤炭工业城市以步行和自行车为主要交通方式条件下，要求职工上下班单程时间不超过30~45min，这就使居民点必然随矿区呈现多点分散性布局。

2.2城乡交错分布对于大多数早期煤炭工业城市来说，由于城市空间布局的分散性，导致城市中心区与各矿区之间的空间距离较远，其间往往穿插分布着大面积的农田、水域、乡村等非城市化景观，形成城乡交错分布的景象。

2.3内部功能分区不明确部分城市规划中只注重地上形象工程，而忽视城市的公共服务功能。缺少城市安全保障的目标和措施、灾难应急方案、专项防灾减灾规划等，同时一些地方官员存在认识误区，认为改造可以提升城市品质，屡屡出现强拆现象，造成和群众的矛盾。同时目前政府对规划实施的力度还不够强，投入与规划有关人力、财力还不够多。规划不能停留在纸上，要确实加强规划落地能力。相关部门要加强规划的宣传，让市民了解城市发展规划，积极参与城市规划，建造城市经济增长级。

3基于煤炭工业的城市建筑设计与城市规划发展措施

3.1总体原则一是实行产能控制，坚决淘汰浪费资源、缺乏安全保障的小煤矿，通过产业的升级优化和改造提升，巩固和增强煤炭生产优势。二是整合煤炭资源，提高产业集中度，改善市场秩序，支持大型煤炭企业发展壮大。三是实行煤炭资源的综合开发，限制新上单纯的煤炭开发项目，按照煤-电-建、煤-电-铝、煤-铁-钢、煤-焦-化等产业链群的发展要求，大力发展煤炭的后续加工和相关产业，形成多元化的产业链群体系。四是重视煤炭开采利用的技术创新，创新煤炭技术服务模式和技术贸易机制，塑造煤炭技术和服务的新优势。

3.2设计与发展措施

3.2.1工业区布局要高起点规划、高标准设计，要尽可能立足煤炭工业现实和城市功能及工业园区布局，搞好规划修编，进一步完善总体规划、分区规划、控制性详规和专业规划。要做到规划适度超前，避免再修正所造成的浪费。要坚决维护规划的严肃性，做到规划出台后就不折不扣的执行，决不随意变更。要严格按照有关程序对规划进行修编，坚决清理规划范围内的违章建筑。要合理利用土地，做到节约集约用地。要通过政府的投入和产业的发展来提升土地的价值，实现土地的可持续发展。如以建设国家能源重化工基地为战略目标，鼓励煤炭、电力与化工等相关产业联营，围绕发展大型坑口电厂、合成油、煤制天然气、聚氯乙烯等主导产业链，构建了以煤炭、电力、煤制油和天然气等为主的新型煤化工产业形态。其中，神华集团一期108万t/a煤直接液化项目已打通全流程；伊泰集团16万t/a煤间接液化项目已累计生产油品4.1万t，并在煤耗、催化剂等方面达到了世界领先水平。在矿区生态环境恢复与治理方面，每年计划安排矿业权收益专项资金6亿元，对乌海市、包头市石拐区、霍林河市、鄂尔多斯市等8个资源型城市的13个矿区、矿山地质环境进行恢复治理，规划治理面积约120km2。实现了大规模开采与脆弱生态区环境保护的良性循环，走出了一条资源保护性开采与生态环境治理相协调的绿色矿业之路，为全国建设同类型矿区起到了积极的示范和带动作用。

3.2.2居住区布局城市领导者要向书本学习城市发展管理理论。一要学习城市规划理论，合理布局城市空间，提高城市规划的科学性，增强城市综合承载能力，强化城市规划的调控力；二要学习城市运营知识，广泛学习住房保障、房地产市场调控、建筑节能、市政公用、建筑市场监管等行业业务，成为专家型领导，夯实领导城市发展的专业基础；三要学习现代管理理论，引入先进的政府管理理念和方式，创新城市管理体制机制，提高城市运行整体效率，保证城市公共服务质量。城市领导者要向基层干部群众学习城市发展实践经验。基层干部群众是城市建设发展的直接实践者，也是做好城市建设发展工作的根本动力。城市领导者应当放下架子、沉下身子，深入基层，真心倾听市民群众和基层干部对城市建设发展的呼声，学结他们的鲜活经验。特别是在城市规划、市政设施建设运营、住房保障、房地产市场调控等人民群众关心的问题上，要坚持问政于民、问需于民、问计于民，广泛吸纳民意、集中民智，切实做到学以致用、用以促学、学用相长。

3.2.3市政布局一是依托煤炭资源，拓展企业转型发展空间。根据煤炭上下游产业的关联关系，按照产业链发展模式，发展前向和后向连锁的关联项目，或通过与具有纵向关联特点的企业建立战略联盟，实现纵向一体化。二是依托园区发展平台，明确“技术创新基地、经济增长点和城市化支撑点”三位一体的园区功能定位，推动产业集聚发展。三是建立和完善资源型城市转型、煤炭企业转产的资金投入机制。在发挥煤炭、冶金、焦炭、电力等传统产业优势的同时，大力扶持非煤产业，使煤炭资源型城市经济重心转向更具竞争优势的产业领域。同时城市规划不能仅重在安排城市的形体建筑、街道，还要注重污水处理等基础设施和人口发展的匹配。当人口发展出现超预期增长时，规划部门应及时统筹考虑，做出相应的调整，而不能任由一个个排污口肆意排污。一个城市的水出了问题，带来的影响一定是全方位的，会给生活在这个城市里的人的健康和舒适度带来严重的问题。

3.2.4生态布局一是实行绿色开发策略，推进外部经济内部化，促进矿区生态重建和环境保护。二是实行清洁生产制度，推广清洁生产技术，支持企业生产清洁化。三是要制定和完善环保产品技术标准，定期淘汰落后环保装备。四是增强企业的社会责任感，强化企业的环境义务。五是要大力发展循环经济，提高资源可持续开发利用水平。大力调整产业结构，扶持资源节约型产业发展。积极推行循环经济模式，促进资源再生利用，提高资源可持续利用水平。六是要重点抓好共生矿、废弃物、污染物，特别是污水的再生资源化和综合开发利用，促进资源循环利用。利用园区和工程的示范效应，推进技术和工艺扩散，走资源可持续利用道路。