工業建筑的概念范文
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第1篇
在全球經濟一體化進程不斷加劇與計算機網絡應用系統及其相關技術不斷普及的推動作用下，建筑工程項目的結構設計相關工作人員開始從傳統模式下大量、繁雜的手工設計與計算工作中解脫出來，結構設計的工作效率也得到了較大的提升，這對于工業建筑的結構設計工作而言更是如此。然而結構設計過分依賴現代計算機應用軟件雖然能夠在一定程度上起到對結構設計工作效率與質量的保障，但它對于概念設計工作的忽視也很容易造成工業建筑設計脫離實際，建筑項目的相關功效也會因此受到限制。據此，如何在當前技術條件支持下，做好工業建筑中的結構概念設計已成為當下相關工作人員最亟待解決的問題之一。
1 當前工業建筑中結構概念設計存在的問題分析
一般而言，結構設計根據建筑項目最終服務對象的不同可以分為民用建筑設計與工業建筑設計兩大類。就民用建筑設計而言，無論是面向居住服務或是面向公共服務的建筑，其體型一般來說是比較規則、比較統一的，整個建筑的負載能力也比較恒定，因而對于建筑結構概念設計的要求并不是特別高。然而在工業建筑設計當中，受工業建筑不同施工工業的特性影響，建筑物應具備的結構形式及各種建筑資源的布局情況也千差萬別，工業建筑對于建筑體型、荷載能力的差異性影響最終也會使得其結構概念設計工作相對而言較為系統、復雜。具體而言，當前工業建筑中結構概念設計工作存在的問題可以歸納為以下幾個方面。
1.1 首先，工業建筑施工項目對某些特殊工藝的規定，使得工業建筑在結構概念設計中需要以工藝布置的合理化為基本前提。然而當前工業建筑結構設計工作所選用的結構計算軟件對這種工藝布置問題始終缺乏一個較為明確的規定，再加上結構設計工程師的工業建設設計實踐經驗不夠充分，或是對這種資源整合型問題的重視程度不高，在實際建設過程中常常會出現如電纜夾層在不合理的框架結果中循環纏繞并形成短柱、工業建筑室內環境涉及到大型設備的安裝與運行工作室，框架柱容易出現在某一個或是幾個方向的計算長度的取值失誤以及振動設備抗震減震構造設計存在缺陷或是系統功能無法得到全面發揮等問題，進而給整個工業建筑的結構設計帶來一定的制約。
1.2 其次，工業建筑當中存在的復雜性、差異性建筑物載荷工況也會對工業建筑的結構設計帶來極大的沖擊。就我國而言，在當前技術經濟支持下，國內建筑行業廣泛使用的建筑結構計算軟件多是以民用建筑為設計原型及參考對象，這也就意味著結構計算軟件只適用于那部分建筑載荷比較單一、外部結構設置比較規范的民用建筑。而如果將這種結構計算軟件盲目套用在工業建筑結構設計工作當中，不僅工業建筑所具備的某些特殊形體構造或是工藝運行需求無法在結構計算軟件中得到全面、真實的反映，與此同時這些差異性的結構數據還可能導致結構計算軟件最終計算出的數據顯示異常、計算結果失真問題嚴重。
2 工業建筑中的結構概念設計重要性分析
針對上述有關當前工業建筑在結構設計工作中存在的問題分析，相關工作人員需要認識到結構概念設計作為彌補當前單一結構設計工作于工業建筑特殊性之間的矛盾有著極為重要的作用與意義，同時它也是工業建筑又好又快發展過程中的必然選擇與趨勢。只有將合理的簡化模型、建筑載荷組合與當前建筑結構計算分析軟件有效結構在一起，在確保結構設計工作順利開展的基礎上，做到工業建筑結構安全性與經濟性的統一，才能杜絕肥胖梁柱等多種工業建筑安全問題的產生，進而為工業建筑的安全穩定運行提供可靠性保障。筆者接下來對結構概念設計在工業建筑各環節、各步驟中的重要意義做簡要分析與說明。
2.1 結構概念設計在工業建筑中必要性分析。概念設計從本質上來說是結構設計相關工作人員設計思想的核心體現。一個好的工業建筑結構設計人員需要具備在一定建筑功能與特殊工藝要求的限制條件下，在完成工業建筑結構設計工作的同時，兼顧工業建筑與結構、結構與結構、特殊工藝需求與結構等交互關系的工作能力。在這一過程中注重強調概念設計工作開展的必要性與重要性，最重要的依據在于當前結構設計計算軟件無法全面、準確的解決工業建筑在實際過程中存在的結構性問題，這些問題都需要采用概念設計與結構措施相結合的方式來解決。只有在此基礎上結合工業建筑的實際工況需求分析，結構概念設計才能夠為工業建筑提供全面、及時的設計依據。
2.2 結構概念設計在工業建筑初步設計階段的重要性分析。就工業建筑初步設計階段而言，結構設計工作人員需要以工藝特殊性作用下確定的整合及布置方案為依據，對整個工業建筑的結構步驟、結構體系進行初步規劃，并通過對這種結構體系的建模運算來確定整個結構設計方案的經濟性與可行性。在這一過程中，相關工作人員需要特別關注結構設計與大型工業設備的融合情況。這是因為大型工業設備的生產制造周期一般來說都比較長，一旦該項工業設備的購入與使用得到相關部門的授權審批，工業建筑工程建設企業就會在第一時間聯系相關的制造廠商開始訂貨、購貨的相關事宜，此時的工業建筑結構設計方案就順勢成為了建筑施工企業下一施工環節中的設計基礎。如這部分結構設計方案考慮的不夠全面周詳，下一步驟的持續沿用就勢必會帶給整個工業建筑帶來極為嚴重的經濟損失。
基于這一實際情況，筆者認為工業建筑結構設計相關工作人員需要在工業建筑的初步設計階段充分利用自身掌握的各種結構概念設計知識，以建筑物的工藝特殊性為參照依據，優先選擇方案結構性能比較好、結構建設獲取經濟效益比較明顯的結構設計方案作為整個工業建筑工程建設的基本依據。
2.3 結構概念設計在工業建筑抗震分析階段中的重要性分析。當前經濟社會建設過程中，各行業領域的發展對新時期工業建筑的抗震結構設計提出了較為嚴格的要求，尤其是化工建筑、能源建設、核電企業受其特殊經營性質的影響，對建筑結構當中的抗震設計有著格外嚴格的要求。相關工作人員需要認識到抗震設計對整個工業建筑結構設計的重要意義，在結構設計中對砌體結構、墻體梁柱承重能力進行著重處理。首先，概念設計需要明確工業建筑建設區域內的地震能力傳遞途徑與相關的建筑薄弱環節，并對采取何種抗震措施對該區域進行抗震能力的優化作出明確說明；其次，工業建筑在結構設計中需要妥善處理建筑抗震承載能力、變形能力以及地震能量消耗能力三者之間的關系。
3 結束語
伴隨著現代科學技術的飛速發展與經濟社會不斷進步，人民日益增長的物質與精神文化需求對新時期的工業建筑提出了更為嚴格的要求。本文對工業建筑中的結構概念設計工作進行了簡要的說明，希望對今后相關研究工作的開展提供一定的意見與建議。
參考文獻：
第2篇
【關鍵詞】工業建筑 結構設計 概念設計 結構概念設計 工業生產 結構
中圖分類號：[F287.2] 文獻標識碼：A 文章編號：
一．引言
結構工程時在進行設計時，有大量的工程需要計算，部分內容計算方式較為繁瑣，工作量較大。隨了計算機技術的成熟和軟件的逐步推廣，建筑的結構分析軟件被應用到建筑結構設計中，解決了結構工程時手工計算的難題，也提高了結構設計的工作效率，提高了設計的準確程度。由于結構計算軟件的節省了大量的傳統工作，被結果設計工程師經常使用。在過分依賴軟件的背后，帶來的是設計的單一，結構設計變成單純的軟件化，結構設計職位也變成了熟悉軟件操作即可的基本要求，這造成建筑墨守成規，缺乏結構創新。
二．工業建筑中的結構概念設計。
1.工業建筑的特點。
工業建筑是進行工業生產的房屋，由于其特有的建筑使用性質，在工業進行建筑設計中，要根據其特點進行設計。
（1）工業建筑要密切結合生產，要滿足工業生產的要求，為生產工人創造良好的勞動衛生條件，工業建筑設計要有利于提高勞動效率和生產產品質量。
（2）工程生產的類別較多，也存在較大的差異。生產類別有輕型也有重型，有熱加工也有冷加工，有的要求開敞，有的要求恒溫，這對建筑在空間布局、體型、室內處理、立面和層數等方面有直接影響。這就要求建筑要根據生產工藝的不同特征來設計不同的建筑廠房。
（3）部分工業建筑和廠房中需要使用起重機械和大量的設備，還有的需要較為高大的敞通空間，在內部通風、采光、屋面排水、建筑構造處理等方面都要比民用建筑復雜。
2.工業建筑中的結構概念設計。
在建筑設計中，通過不斷的設計研究和實踐，結構設計工程師積累了大量的經驗，并在行業形成了一系列的設計規范、標準圖集和設計手冊等。近些年來，計算機技術得到廣泛應用和普及，計算及結構程序被大量應用到建筑結構工程中，設計單位開始拋棄圖版，開始在計算機上揮動鼠標操作。在此表象下，部分結構工程師通常都會形成一種錯覺：建筑結構設計很簡單，僅僅需要遵循設計規范、標準圖集和設計手冊，在根據建造師給出的非結構空間方案，利用計算機完成。在設計中，結構設計師變成了拼圖的玩家，被動的操作著建筑的結構設計。這導致建筑結構無法有效運用結構工程的知識，同時也容易造成和建造師發生交流分歧。
在我國現行的《建筑結構設計統一標準》 （GBJ68-84）采用了概率理論作為基礎來規范建筑結構極限狀態的設計準則，要求建筑在結構設計中要經濟合理、技術先進、安全適用。概率極限狀態雖然較為科學合理，但在運算過程中，還存在一定程度的近似，僅僅能算作近似概率法。建筑結構設計中，無法憑借極限狀態來估計建筑結構的真正承載能力。建筑是一個空間結構，結構總的各種構件通過復雜的方式來共同工作，且不脫離總的結構體系。在目前的建筑結構設計中，在空間結構體系的整體研究上存在一定的局限性，導致待設計中采用了簡化和假定。建筑結構設計工程師要杜絕盲目的抄寫規范，而是要將規范當作實際參考和指南，在實際的項目設計中要進行合理的搭配和選擇，這就要求結構工程師對建筑整體結構體系和建筑結構分體系二者之間存在的力學關系具有較為透徹的認知，在結構設計時，要將概念設計應用到實際設計工作中。
概念設計是通過運用清晰的結構概念，不需經過數值計算，依靠結構整體體系和分體系之間的力學關系、震害、破壞機理、工程經驗和實現現象所獲得的設計原則和設計思想，對工業建筑結構和相關計算結構進行正確分析，綜合考慮結構的實際受力狀況，計算假設間的差異大小，對建筑結構和構造進行設計。工業建筑的結構概念設計是展現建筑結構工程師的設計思想的關鍵，而結構工程師主要任務是要在一定的建筑功能和生產工藝要求下完成建筑的結構設計，要妥善處理建筑和結構、結構和構件、結構和工藝、結構和結構之間的關系，其最終目標是要設計出合理的產品。計算機軟件也存在一定的局限性，無法適應處理所有的建筑結構問題，在實際設計中，也無法大量的運用計算機軟件來準確的進行結構構件分析，這就要求工業建筑設計中要強調概念設計的重要性，通過結構概念設計和結構措施來設計最終的合理的建筑結構。
建筑結構設計中，計算機程序的計算結果是根據設計中的不同工況而提供的不同數據，但到底是何種工況才是最適合的工況，哪種工況結果是最需要的結果，這類問題需要結合不同的工況計算來綜合分析，在此情況下，建筑結構工程師要加強結構概念設計的應用，才能準確判斷出計算機計算結果的準確性和合理性，而最終篩選出需要的結果。
在工業建筑的初步設計階段、方案設計階段中，無法完全借助計算機的結構計算分析軟件來處理，這需要結構工程師對建筑結構布置和結構體系根據工藝的布置方案來做出相應的規劃，必要時候要進行建模計算，提高最終設計方案的合理性和可行性。在確定方案時，要和大工藝的設備選型相輔相成，要滿足大型設備的獨特需求。大型設備的生產制作周期較長，一般在得到相關責任人審查后，施工建設單位才會開始聯系相關的設備制造商，開始提供供貨，在此階段中，相應的結構設計方案要成為下階段施工設計的依據，一旦此時忽略了大型設備的影響，或是對其他項目考慮不周，會導致下階段非常麻煩，更有甚者導致項目無法進行。結構設計工程時在初步設計階段和方案設計階段中，要綜合運行結構概念，結合工業生產工藝的特點，選擇建筑結構性能較好，較為經濟的結構方案，運用結構概念，在深刻了解結構性能的基礎上，靈活運用到結構設計中。結合結構分析軟件，建立合理的簡化模型，利用計算機結構分析軟件的優勢，提供經濟合理的建筑結構設計方案，為施工圖設計做好充分準備。
另外，隨著社會的發展，未來出現大型和超大型的工業建筑會越來越多，其建筑的體型也會越來越復雜，鋼結構會大量的應用到工業建筑中，這就要建筑結構提高設計標準和要求，在滿足工程進步和生產工藝要求的同時，要將鋼筋混凝土結構和鋼結構進行組合使用，在提高施工進度的同時，要便于后期的安裝。要提高建筑結構概念設計，改善計算機分析軟件的滯后性，逐步完善結構分析的功能。在利用計算機軟件的基礎上，融入結構概念，通過恰當的設計、假定、簡化，使計算機分析更接近真值，保證計算分析結果的有效、合理、可行。
五．結束語。
工業建筑結構設計中，在總結設計經驗的基礎上，融入結構概念設計，這要求結構設計工程師要富于創新，并要有豐富的實踐經驗，通過建造師的協同，來提高工業建筑的結構設計質量。
參考文獻
[1]隋翔宇 SUI Xiang-yu 工業建筑中的結構概念設計[期刊論文] 《山西建筑》2011年4期
第3篇
0前言
自上世紀90年代以來，以東北、山西為代表的煤炭資源型城市陸續出現了經濟結構、經濟增長、居民收入、資源環境、社會就業等諸多問題。由于大規模、高強度的資源開發，雖為國家工業化發展提供了強有力的能源和資源支撐，但也付出了沉重的資源、環境、生命和后續發展能力的代價，資源型城市過度依賴自然資源的發展模式仍沒有從根本上得到解決。投資基本依靠國家、城市的產業超重化且結構的單一性、國內和國際貿易結構以資源性產品為主體的格局依然沒有改變。具體來說，主要存在著內部循環、飛地經濟、外部性、經濟波動等諸多現象。煤炭產業屬于典型的上游產業，因而往往受到市場價格變化的重大影響，在價格上揚時，煤炭開采初加工產業成為高收益的“短平快”產業，資金等經濟要素一擁而入，經濟建設“無暇他顧”，其他產業難以得到有力的扶持和發展；在市場條件不好時，與煤炭開發相關的產業全線“潰退”，經濟要素全面“緊縮”，資金短缺問題日益嚴重，經濟建設“無力他顧”，接續替代產業培育同樣難以得到應有的支持。而城市發展是一個復雜的系統工程，涉及人口流動、戶籍管理、產業發展、社保就業、國土交通、文化教育、市政建設等各個方面，這些方面相互存在著時間、空間、邏輯等復雜的聯系。這就要求城市領導者善于系統思考和學習，能夠從局部看到整體、從表面洞察到其背后結構，進而認識各種因素的相互作用和影響，尋找到一種動態的平衡和穩定。文中為此具體探討了基于煤炭工業的城市建筑設計與城市規劃發展。
1城市建筑設計與城市規劃的內涵
1.1城市建筑設計與城市規劃的概念城市建設是城市形態的重要基礎,是市民生活的載體,無論城市規劃還是建筑設計,無論生態環境還是人文景觀,無一不是城市風格與品質的反映。城市的發展與變化首先體現為城市外貌特征的改變上,比如建筑、街道、城市公共設施。城市建設有很強的專業性，但城市建設不只是豎幾棟建筑，造幾個房子，它決定了人們的生活環境，凝結著某個時期的時代特征和精神風貌。城市建設不僅在當下被市民和社會評價，更會在城市史和社會生活史中被深層評價
1.2城市建筑設計與城市規劃的原則（1）以人為本：伴隨著城市建設的深化，城市變得更為亮麗的同時，其功能也不斷提升，并趨于完備。如何體現“以人為本”，建設現代化宜居城市對于居民而言，無外乎良好的生活質量和環境、完善的商業服務配套設施以及發達、完備的基礎設施，這是最基礎的內容。注重圍繞保障和改善民生來謀劃發展，通過改善民生促進發展方式轉變，推動經濟社會協調發展。從城市總體規劃到詳細規劃，從整體布局到單體建筑，從建筑設計到環境設計，市規劃局在每一個環節、每一個細節，都要求充分體現以人為本的原則，從普通百姓關心的住房建設規劃到醫療、教育、文化、體育等公共設施建設規劃，再到社區設施以及社區文化、醫療、養老、菜市場、公廁、綠地廣場等公共服務設施的規劃管理，嚴格執行配套標準，確保配套公建按規劃實施到位，均衡發展。這一系列規劃，將進一步提升城市載體功能，大幅提高居民的生活品質。（2）合理布局，節能、低耗、無污染：在規劃設計時，要力爭做到布局合理，并綜合考慮城市的地理特征和水、氣、地質等條件及長遠發展的要求。（3）強調整體效果，科學配置，完善城市生態的類型和布局，最大限度提高系統生態總量，充分提高整個城市的總體功能。
2當前煤炭工業城市建設設計與城市規劃的現狀
2.1空間布局分散首先是工業生產區的分散，由于一般礦產資源分布區域面積都有幾十、幾百甚至幾千平方公里，需要劃分為若干個井田開采，井場間距一般在5km以上，從而形成一個個分散的采礦工業點；其次，在早期煤炭工業城市以步行和自行車為主要交通方式條件下，要求職工上下班單程時間不超過30~45min，這就使居民點必然隨礦區呈現多點分散性布局。
2.2城鄉交錯分布對于大多數早期煤炭工業城市來說，由于城市空間布局的分散性，導致城市中心區與各礦區之間的空間距離較遠，其間往往穿插分布著大面積的農田、水域、鄉村等非城市化景觀，形成城鄉交錯分布的景象。
2.3內部功能分區不明確部分城市規劃中只注重地上形象工程，而忽視城市的公共服務功能。缺少城市安全保障的目標和措施、災難應急方案、專項防災減災規劃等，同時一些地方官員存在認識誤區，認為改造可以提升城市品質，屢屢出現強拆現象，造成和群眾的矛盾。同時目前政府對規劃實施的力度還不夠強，投入與規劃有關人力、財力還不夠多。規劃不能停留在紙上，要確實加強規劃落地能力。相關部門要加強規劃的宣傳，讓市民了解城市發展規劃，積極參與城市規劃，建造城市經濟增長級。
3基于煤炭工業的城市建筑設計與城市規劃發展措施
3.1總體原則一是實行產能控制，堅決淘汰浪費資源、缺乏安全保障的小煤礦，通過產業的升級優化和改造提升，鞏固和增強煤炭生產優勢。二是整合煤炭資源，提高產業集中度，改善市場秩序，支持大型煤炭企業發展壯大。三是實行煤炭資源的綜合開發，限制新上單純的煤炭開發項目，按照煤-電-建、煤-電-鋁、煤-鐵-鋼、煤-焦-化等產業鏈群的發展要求，大力發展煤炭的后續加工和相關產業，形成多元化的產業鏈群體系。四是重視煤炭開采利用的技術創新，創新煤炭技術服務模式和技術貿易機制，塑造煤炭技術和服務的新優勢。
3.2設計與發展措施
3.2.1工業區布局要高起點規劃、高標準設計，要盡可能立足煤炭工業現實和城市功能及工業園區布局，搞好規劃修編，進一步完善總體規劃、分區規劃、控制性詳規和專業規劃。要做到規劃適度超前，避免再修正所造成的浪費。要堅決維護規劃的嚴肅性，做到規劃出臺后就不折不扣的執行，決不隨意變更。要嚴格按照有關程序對規劃進行修編，堅決清理規劃范圍內的違章建筑。要合理利用土地，做到節約集約用地。要通過政府的投入和產業的發展來提升土地的價值，實現土地的可持續發展。如以建設國家能源重化工基地為戰略目標，鼓勵煤炭、電力與化工等相關產業聯營，圍繞發展大型坑口電廠、合成油、煤制天然氣、聚氯乙烯等主導產業鏈，構建了以煤炭、電力、煤制油和天然氣等為主的新型煤化工產業形態。其中，神華集團一期108萬t/a煤直接液化項目已打通全流程；伊泰集團16萬t/a煤間接液化項目已累計生產油品4.1萬t，并在煤耗、催化劑等方面達到了世界領先水平。在礦區生態環境恢復與治理方面，每年計劃安排礦業權收益專項資金6億元，對烏海市、包頭市石拐區、霍林河市、鄂爾多斯市等8個資源型城市的13個礦區、礦山地質環境進行恢復治理，規劃治理面積約120km2。實現了大規模開采與脆弱生態區環境保護的良性循環，走出了一條資源保護性開采與生態環境治理相協調的綠色礦業之路，為全國建設同類型礦區起到了積極的示范和帶動作用。
3.2.2居住區布局城市領導者要向書本學習城市發展管理理論。一要學習城市規劃理論，合理布局城市空間，提高城市規劃的科學性，增強城市綜合承載能力，強化城市規劃的調控力；二要學習城市運營知識，廣泛學習住房保障、房地產市場調控、建筑節能、市政公用、建筑市場監管等行業業務，成為專家型領導，夯實領導城市發展的專業基礎；三要學習現代管理理論，引入先進的政府管理理念和方式，創新城市管理體制機制，提高城市運行整體效率，保證城市公共服務質量。城市領導者要向基層干部群眾學習城市發展實踐經驗。基層干部群眾是城市建設發展的直接實踐者，也是做好城市建設發展工作的根本動力。城市領導者應當放下架子、沉下身子，深入基層，真心傾聽市民群眾和基層干部對城市建設發展的呼聲，學結他們的鮮活經驗。特別是在城市規劃、市政設施建設運營、住房保障、房地產市場調控等人民群眾關心的問題上，要堅持問政于民、問需于民、問計于民，廣泛吸納民意、集中民智，切實做到學以致用、用以促學、學用相長。
3.2.3市政布局一是依托煤炭資源，拓展企業轉型發展空間。根據煤炭上下游產業的關聯關系，按照產業鏈發展模式，發展前向和后向連鎖的關聯項目，或通過與具有縱向關聯特點的企業建立戰略聯盟，實現縱向一體化。二是依托園區發展平臺，明確“技術創新基地、經濟增長點和城市化支撐點”三位一體的園區功能定位，推動產業集聚發展。三是建立和完善資源型城市轉型、煤炭企業轉產的資金投入機制。在發揮煤炭、冶金、焦炭、電力等傳統產業優勢的同時，大力扶持非煤產業，使煤炭資源型城市經濟重心轉向更具競爭優勢的產業領域。同時城市規劃不能僅重在安排城市的形體建筑、街道，還要注重污水處理等基礎設施和人口發展的匹配。當人口發展出現超預期增長時，規劃部門應及時統籌考慮，做出相應的調整，而不能任由一個個排污口肆意排污。一個城市的水出了問題，帶來的影響一定是全方位的，會給生活在這個城市里的人的健康和舒適度帶來嚴重的問題。
3.2.4生態布局一是實行綠色開發策略，推進外部經濟內部化，促進礦區生態重建和環境保護。二是實行清潔生產制度，推廣清潔生產技術，支持企業生產清潔化。三是要制定和完善環保產品技術標準，定期淘汰落后環保裝備。四是增強企業的社會責任感，強化企業的環境義務。五是要大力發展循環經濟，提高資源可持續開發利用水平。大力調整產業結構，扶持資源節約型產業發展。積極推行循環經濟模式，促進資源再生利用，提高資源可持續利用水平。六是要重點抓好共生礦、廢棄物、污染物，特別是污水的再生資源化和綜合開發利用，促進資源循環利用。利用園區和工程的示范效應，推進技術和工藝擴散，走資源可持續利用道路。
