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【關(guān)鍵詞】新型建筑工業(yè)化;發(fā)展;設(shè)計(jì)要點(diǎn);優(yōu)勢;
新型建筑工業(yè)化就是指通過現(xiàn)代化的制造、運(yùn)輸、安裝和科學(xué)管理的大工業(yè)的生產(chǎn)方式,來代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑業(yè)中分散的、低水平的、低效率的手工業(yè)生產(chǎn)方式。新型建筑工業(yè)化的基本內(nèi)容是采用先進(jìn)、適用的技術(shù)、工藝和裝備,科學(xué)合理地組織施工,發(fā)展施工專業(yè)化,提高機(jī)械化水平,減少手工勞動(dòng)作業(yè);發(fā)展建筑構(gòu)配件、制品、設(shè)備生產(chǎn)并形成規(guī)模經(jīng)營,為建筑市場提供各類通用建筑構(gòu)配件和制品;制定統(tǒng)一的建筑模數(shù)和重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),合理解決標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系,建立和完善產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)等;采用現(xiàn)代管理方法和手段,優(yōu)化資源配置,建設(shè)節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代化建筑。
一、建筑工業(yè)化的發(fā)展歷史
建筑工業(yè)化在國外的發(fā)展歷程,主要經(jīng)歷三個(gè)階段。第一階段是在20世紀(jì)50年代末開始新型建筑工業(yè)化,注重?cái)?shù)量和效率。表現(xiàn)為二戰(zhàn)結(jié)束以后,在巨大的社會(huì)需求下建造了大量的建筑。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來,人們要求的不再是建筑的面積或規(guī)模,而是多樣性?!皹?biāo)準(zhǔn)化”開始向“多樣化”轉(zhuǎn)變,這就是第二階段。現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了第三階段,重點(diǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)能、降低物耗、降低對(duì)環(huán)境的壓力以及資源循環(huán)利用的可持續(xù)發(fā)展階段。
我國建設(shè)部于改革開放初期頒布實(shí)施了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ1-79裝配式大板居住建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工暫行規(guī)定,后來修訂為《裝配式大板居住建筑設(shè)計(jì)和施工規(guī)程》。但由于種種原因,我國新型建筑工業(yè)化的步伐曾一度停滯。
二、新型建筑工業(yè)化發(fā)展的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、建筑圖紙的繪制。新型建筑工業(yè)化的圖紙繪制是根據(jù)建筑構(gòu)建的類型、規(guī)格、質(zhì)量材料等,將其中建造量最大、使用面積廣、共性多、通用性強(qiáng)的建筑配件和零部件、設(shè)備裝置經(jīng)過綜合研究編制而成的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖。圖紙繪制分為兩個(gè)階段,第一階段是初步設(shè)計(jì)階段,它是在工程開始前針對(duì)工程的建設(shè)目的、施工方案、平面和結(jié)構(gòu)要求等繪制的參考圖紙;第二階段是施工中為了修改和完善初步的施工設(shè)計(jì),對(duì)出現(xiàn)的一些變動(dòng)的再設(shè)計(jì)。新型建筑工業(yè)化對(duì)建筑工程的效率、環(huán)保、成本和技術(shù)都有很高的要求,建筑圖紙的準(zhǔn)確繪制便可以在很大程度上滿足新型建筑工業(yè)化的各項(xiàng)要求,將工程的各項(xiàng)資源得到最合理的配置,減少問題出現(xiàn)的幾率,保證工程的質(zhì)量。
2、建筑材料的采購。建筑材料是整個(gè)項(xiàng)目工程進(jìn)行的基礎(chǔ),它與建筑結(jié)構(gòu)共同搭建起整個(gè)工程的框架?,F(xiàn)代建筑工程對(duì)材料的要求是高強(qiáng)度、輕質(zhì)量和多功能,而這些材料正是新型建筑材的特點(diǎn),所以加強(qiáng)新型建筑材料的研制開發(fā),著重推廣高性能、低能耗以及可再生的建筑材料是新型建筑工業(yè)化的要求,更是現(xiàn)代建筑工程的發(fā)展趨勢。
3、建筑模數(shù)的利用。建筑模數(shù)是指在建筑設(shè)計(jì)中,統(tǒng)一選定的協(xié)調(diào)建筑尺度的增值單位。它是建筑物、建筑構(gòu)配件、建筑制品以及相關(guān)設(shè)備尺寸相互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ),所以每項(xiàng)建筑工程的啟動(dòng),都必須進(jìn)行相應(yīng)模數(shù)的分析。目前世界上統(tǒng)一采用的基本模數(shù)數(shù)值用M表示,也就是1M=1000mm,在它的基礎(chǔ)上又分為擴(kuò)大模數(shù)和分模數(shù)。其中擴(kuò)大模數(shù)的基數(shù)是3M、6M、12M等,我國一般采用3M為標(biāo)準(zhǔn)建筑模數(shù),可以滿足使用的要求,又能減少構(gòu)配件規(guī)格類型。建筑部件的構(gòu)造都應(yīng)該按照模數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣就有利于生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)出工程所需規(guī)格的生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)建。
4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)人員對(duì)施工建筑的表達(dá)。安全性是建筑工程首先需要保證的,在工業(yè)化建筑施工前就要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行深入的思考與核算。常見的房屋建筑結(jié)構(gòu)有磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等,每種結(jié)構(gòu)各有自己的特點(diǎn),但是這些傳統(tǒng)的建筑類型,并不是我國現(xiàn)階段發(fā)展新型建筑工業(yè)化的主要模式,新型建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)需要的建筑結(jié)構(gòu)體系主要有以下幾種類型,分別是全預(yù)制裝配式鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、全預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)和全預(yù)制裝配式板柱結(jié)構(gòu)體系等。這些結(jié)構(gòu)形式全采用工廠化的制作,產(chǎn)品質(zhì)量有保證;外墻裝飾面和外墻板同時(shí)預(yù)先制定減少了現(xiàn)場的裝飾工作量,提高了建筑工程的進(jìn)度;此外減少現(xiàn)場的作業(yè)量降低了粉塵和污染比較環(huán)保。
5、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的安排。新型建筑工程的開展會(huì)產(chǎn)生一些交接口,這些交接點(diǎn)就是問題經(jīng)常出現(xiàn)的地方,所以在交接點(diǎn)材料的使用上必須慎重,既要保持其經(jīng)濟(jì)適用性更要保證其安全性。通常在工業(yè)化的建筑工程中,各構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的施工設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑工程的重中之重,任何節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題可能導(dǎo)致影響整個(gè)工程項(xiàng)目。而構(gòu)造節(jié)點(diǎn)包括三個(gè)方面,分別是組件之間的連接點(diǎn)、預(yù)制構(gòu)件和設(shè)備管線的組合、建筑構(gòu)件與預(yù)制品的組合等方面。對(duì)這些構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要從整個(gè)工程的大結(jié)構(gòu)下進(jìn)行,能不設(shè)置這些節(jié)點(diǎn)就最好少設(shè)置,而節(jié)點(diǎn)的材料之間的類型和特點(diǎn)也要相適應(yīng),在使用這些節(jié)點(diǎn)材料的同時(shí),更要注重對(duì)這些材料的研發(fā)。
三、新型建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)發(fā)展的優(yōu)勢
新型建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)發(fā)展的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1、設(shè)計(jì)的簡化。當(dāng)新型建筑工業(yè)化實(shí)現(xiàn)時(shí),建筑的構(gòu)件也會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不再需要對(duì)每一種荷載都設(shè)計(jì)一種截面,也不再需要畫出很多的圖紙,而只要選擇合適型號(hào)的構(gòu)件就可以了。
2、方便施工現(xiàn)場的管理。新型建筑工業(yè)化要求的機(jī)械化程度很高,需要的人工就相對(duì)減少了。更少的人員和更多的機(jī)械化使得現(xiàn)場更接近于工廠的形式,很大程度上方便了現(xiàn)場的管理。
3、施工效率的提高。建筑的各部件幾乎均在工廠預(yù)制完成,甚至裝修也在工廠完成,現(xiàn)場只是完成吊裝和拼接。國外的經(jīng)驗(yàn)表明,采用預(yù)制裝配式建造方式與現(xiàn)場手工方式可節(jié)約30%的工期。
4、施工質(zhì)量的提高。工廠預(yù)制則是在穩(wěn)定的工廠環(huán)境中,大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn),使得各部件都有相似且可靠的質(zhì)量,從而有利于結(jié)構(gòu)整體的可靠性保證。
5、環(huán)境的影響減小。大部分建筑部件都在工廠內(nèi)預(yù)制完成,現(xiàn)場作業(yè)大大減少,其帶來的噪音、粉塵等污染也得到很好的控制。工廠的加工速度快,整個(gè)工期也較短。
6、節(jié)約成本。據(jù)統(tǒng)計(jì),與傳統(tǒng)現(xiàn)場施工方式相比,新型建筑工業(yè)化方式每平米建筑面積的水耗降低64.75%,能耗降低37.15%,人工減少47.35%,垃圾減少58.89%,污水減少64.75%,對(duì)資源節(jié)約的貢獻(xiàn)非常顯著。
結(jié)束語
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,新型建筑工業(yè)化必將成為我國建筑工程未來的發(fā)展方向。新型建筑工業(yè)化對(duì)于建筑工程質(zhì)量的整體提升,具有十分重要的影響。在新型建筑工業(yè)化發(fā)展中,設(shè)計(jì)師應(yīng)改變傳統(tǒng)的操作模式,拋開獨(dú)立思維,將設(shè)計(jì)與研發(fā)相結(jié)合,從而促進(jìn)我國建筑業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】化工工業(yè);建筑;防爆措施;平面及空間;結(jié)構(gòu)
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
國防化工工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中重要的組成部分,其中火工品在國防化工產(chǎn)品中占據(jù)重要地位。就火工品生產(chǎn)的特點(diǎn)來說,其所使用的原料,半成品到成品有相當(dāng)多的是易燃和有毒的,這些物質(zhì)往往在高溫、高壓或冷凍的條件下,通過密閉的設(shè)備、容器和管線進(jìn)行連續(xù)的反應(yīng)和輸送,因此,生產(chǎn)過程中存在很大的爆炸危險(xiǎn)性。
火工品建筑是指用于火工品生產(chǎn)、存放和儲(chǔ)存的一類建筑,其設(shè)計(jì)區(qū)別于普通的建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn),重點(diǎn)應(yīng)考慮其各項(xiàng)工藝生產(chǎn)需求。在火工品生產(chǎn)存儲(chǔ)過程中,會(huì)產(chǎn)生許多可燃?xì)怏w、可燃蒸汽、可燃粉塵等物質(zhì),在“跑、冒、滴、漏”情況下,極易與空氣混合在一起,逐漸形成濃度達(dá)到爆炸極限的混合物,遇到火源立刻就會(huì)引起爆炸,造成人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因?yàn)楸ㄊ峭话l(fā)性的,其危害范圍及后果一般難以預(yù)測,甚至不能及時(shí)進(jìn)行消防和撲救,給火工品生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響及重大損失,并可能造成人員的傷亡,因此根據(jù)爆炸發(fā)生原理,可在火工品建筑設(shè)計(jì)中采取一系列防爆設(shè)計(jì)與措施來有效防止爆炸事故的發(fā)生。
1. 爆炸的定義、根源和分類
1.1 爆炸的定義。
爆炸是大量的物理能量或化學(xué)能量在瞬間迅速釋放或急劇轉(zhuǎn)化成功或機(jī)械、光、熱等能量形態(tài)的現(xiàn)象。
1.2 爆炸的根源。
爆炸需要三個(gè)條件:達(dá)到爆炸上下限之間濃度的爆炸危險(xiǎn)源、空氣(氧化劑)和火源。三者缺一不可,共同作用產(chǎn)生爆炸。
1.3 爆炸的分類。
1.3.1 爆炸包括物理爆炸(如:蒸汽鍋爐爆炸)、化學(xué)爆炸(分為火、炸藥的爆炸,以及各種爆炸性能混合物的爆炸)、原子爆炸(如原子彈)等種類。從爆炸發(fā)生的位置和建筑物相對(duì)的關(guān)系來說有下列兩種情況:
(1)內(nèi)爆:指爆炸在建筑物內(nèi)部發(fā)生,亦稱“有爆炸危險(xiǎn)”的建筑。在現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中,稱之為有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房。
(2)外爆:指爆炸在建筑物外部發(fā)生,亦稱“有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境”的建筑。爆炸危險(xiǎn)環(huán)境按現(xiàn)行《爆炸和火
災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的分法可分為三類,8區(qū)。
1.3.2 在防爆設(shè)計(jì)中,需要根據(jù)不同情況,采取相應(yīng)的防爆對(duì)策。在內(nèi)爆情況下,主要采用“泄爆”;在外爆情況下,主要采用“抗爆”。
2. 建筑平面及空間設(shè)計(jì)
2.1 合理布置總平面。
(1)具有爆炸危險(xiǎn)的廠區(qū)要避開居民點(diǎn)、學(xué)校、工業(yè)區(qū)、旅游區(qū)重點(diǎn)建筑物、鐵路和公路運(yùn)輸線、高壓輸電線等,對(duì)有爆炸危險(xiǎn)的建筑物盡可能布置在廠區(qū)邊緣。山區(qū)建廠,應(yīng)利用地形和自然屏障,減少爆炸事故的危害。
(2)另外廠區(qū)圍墻的結(jié)構(gòu)形式和高度,應(yīng)根據(jù)企業(yè)性質(zhì)、規(guī)模確定。圍墻至建筑物、道路、鐵路和排水明溝的最小間距,應(yīng)符合表1的規(guī)定。
注:(1)表中間距除注明者外,圍墻自中心線算起;建筑物自最外邊軸線算起;道路為城市型時(shí),自路面邊緣算起;為公路型時(shí),自路肩邊緣算起;
(2)圍墻至建筑物的間距,當(dāng)條件困難時(shí),可適當(dāng)減少;當(dāng)設(shè)有消防通道時(shí),其間距不應(yīng)小于6m;
(3)傳達(dá)室、警衛(wèi)室與圍墻的間距不限;
(4)當(dāng)條件困難時(shí),準(zhǔn)軌鐵路至圍墻的間距,當(dāng)有調(diào)車作業(yè)時(shí),可為3.5m;當(dāng)無調(diào)車作業(yè)時(shí),可為3.0m。窄軌鐵路至圍墻的間距,按準(zhǔn)軌鐵路的相應(yīng)條件,可分別為3.0m和2.5m。
2.2 合理選擇平面形式。
(1)有爆炸危險(xiǎn)的廠房和倉庫在生產(chǎn)工藝允許的條件下盡量采用單層建筑,以利泄爆和人員疏散。另外屋頂可采用泄壓輕質(zhì)屋蓋,加大泄壓面積,有利于盡快釋放爆炸時(shí)產(chǎn)生的大量氣體和熱量,以降低室內(nèi)爆炸壓力。
(2)廠房的形式盡量采用敞開式或半敞開式建筑。其優(yōu)點(diǎn)為:自然通風(fēng)良好,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的可燃物質(zhì)很快稀釋擴(kuò)散,濃度很難達(dá)到爆炸極限,不容易形成爆炸混合物,可以有效地排除爆炸的發(fā)生。假如爆炸不可避免地發(fā)生時(shí),敞開式或半敞開式建筑泄壓面積大,能夠很快地釋放大量氣體和熱量,使廠房的破壞損失大大降低。
3. 建筑結(jié)構(gòu)的防爆設(shè)計(jì)
3.1 泄爆。
(1)有爆炸危險(xiǎn)的廠房設(shè)置足夠的泄壓面積后,可大大減輕爆炸時(shí)的破壞強(qiáng)度,避免因主體結(jié)構(gòu)遭受破壞而造成重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此,防爆廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求有相適應(yīng)的泄壓面積,承重結(jié)構(gòu)以及重要部位應(yīng)具備足夠的抗爆性能。
(2)框架或排架結(jié)構(gòu)形式便于墻面開設(shè)大面積的門窗洞口或采用輕質(zhì)墻體作為泄壓面積,能為廠房設(shè)計(jì)成敞開或半敞開式的建筑形式提供有利條件。此外,框架和排架的結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng),較之磚墻承重結(jié)構(gòu)的抗爆性能好。因此規(guī)定易爆廠房盡量采用敞開、半敞開式廠房,并且采用鋼筋混凝土柱、鋼柱承重的框架和排架結(jié)構(gòu),能夠起到良好的減爆效果。
(3)泄壓設(shè)施可為輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門窗,但宜優(yōu)先采用輕質(zhì)屋蓋。泄壓面位置應(yīng)避開人員集中的場所和主要交通道路,宜靠近容易發(fā)生爆炸的部位。
(4)對(duì)于有爆炸危險(xiǎn)的廠房,《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中按照爆炸物的特性進(jìn)行了較為詳細(xì)的規(guī)定,泄壓比采用0.03~0.25不等,并給出計(jì)算泄壓面積的詳盡方法。有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房,其泄壓面積宜按下式計(jì)算,但當(dāng)廠房的長徑比大于3時(shí),宜將該建筑劃分為長徑比小于等于3的多個(gè)計(jì)算段,各計(jì)算段中的公共截面不得作為泄壓面積。
A=10CV2/3 (1)
式中,A——泄壓面積,m2;V——廠房的容積,m3;C——廠房容積為1000m3時(shí)的泄壓比,可按表2選取,m2/m3。
注:長徑比為建筑平面幾何外形尺寸中的最長尺寸與其橫截面周長的積和4.0倍的該建筑橫截面積之比。
3.1.1 輕質(zhì)屋蓋和墻體。
(1)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定:泄壓設(shè)施的設(shè)置應(yīng)避開人員密集場所和主要交通道路,并宜靠近有爆炸危險(xiǎn)的部位。作為泄壓設(shè)施的輕質(zhì)屋面板和輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過60Kg/m2。屋頂上的泄壓設(shè)施應(yīng)采取防冰雪積聚措施。
(2)泄壓面積的構(gòu)配件在材料的選擇上除了要求容重輕以外,最好具有在爆炸時(shí)易破碎成碎塊的特點(diǎn),以便于泄壓和減少對(duì)人的危害。同時(shí),泄壓面設(shè)置最好靠近易發(fā)生爆炸的部位,保證迅速泄壓。對(duì)于爆炸時(shí)易形成尖銳碎片四散噴射的材料不能布置在公共走道或貴重設(shè)備的正面或附近。
(3)有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房爆炸后,用于泄壓的門窗、輕質(zhì)墻體、輕質(zhì)屋蓋將會(huì)被摧毀,高壓氣流夾雜大量的爆炸物碎片從泄壓面沖出,如鄰近人員集中的場所、主要交通道路就可能造成人員大量傷亡和交通道路堵塞,因此,泄壓面積應(yīng)避免面向人員集中場所和主要交通道路。
(4)對(duì)于北方和西北寒冷地區(qū),由于冰凍期長、積雪時(shí)間長,易增加屋面上泄壓面積的單位面積荷載而使其產(chǎn)生較大靜力慣性,導(dǎo)致泄壓受到影響,因而設(shè)計(jì)時(shí)要考慮采取適當(dāng)措施防止積雪。
(5)總之,在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施盡量減少泄壓面積的單位質(zhì)量(即重力慣性)和連接強(qiáng)度。
3.1.2 門窗。
用于泄壓設(shè)施的門窗,具有重量較輕、玻璃較薄、選用的五金斷面較小、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的處理上要求易摧毀、脫落等特點(diǎn)。用于泄壓的門窗可采用楔形木塊固定,門窗上用的金屬百頁、插銷等可選用斷面小一些的。為防止開關(guān)時(shí)碰撞二產(chǎn)生火花,不采用鋼窗而采用木窗,不采用鋼制五金零件而采用銅質(zhì)零件。開啟形式為外開中懸窗,這樣一旦發(fā)生爆炸,因室內(nèi)壓力大,原關(guān)著的門窗上的小五金可能遭沖擊波而被破壞,門窗則可自動(dòng)打開或自行脫落,達(dá)到泄壓的目的。
3.2 抗爆。
抗爆墻是耐爆炸壓力較強(qiáng)的墻體,亦稱防爆墻、耐爆墻,是抵抗外爆的重要措施。必須由工藝提出爆炸沖擊波數(shù)值,結(jié)構(gòu)專業(yè)據(jù)此計(jì)算后確定具體構(gòu)造。抗爆墻既要具有抵抗沖擊波的能力,又要具有良好的耐火性能?;鸸て方ㄖO(shè)計(jì)通常采用鋼筋混凝土抗爆墻。
4. 建筑防爆的其它措施
根據(jù)發(fā)生爆炸的原理,在建筑設(shè)計(jì)中還可以采取以下措施來有效防止爆炸事故的發(fā)生。
4.1 采取自然通風(fēng)措施。
采取自然通風(fēng)措施,特別是穿堂風(fēng),可使生產(chǎn)過程中可燃物質(zhì)很快地稀釋擴(kuò)散,濃度難以達(dá)到爆炸極限,可以排除形成爆炸的條件。南方地區(qū)可采用天窗通風(fēng);寒冷地區(qū)可采用機(jī)械排風(fēng);廠房內(nèi)如存在比空氣輕的可燃?xì)怏w,可在屋頂設(shè)置排風(fēng)帽。
4.2 采取隔熱降溫措施。
采取隔熱降溫措施,防止生產(chǎn)或儲(chǔ)存的化學(xué)藥品或火工品,在受熱升溫作用時(shí)發(fā)生化學(xué)變化而引起爆炸,可以排除形成爆炸的條件。隔熱,可采用雙層輕質(zhì)屋面隔熱、架空板隔熱、吊頂隔熱等屋頂隔熱措施,可設(shè)置遮陽板、百葉窗、磨砂玻璃等設(shè)施,排除陽光直射引起的爆炸。
4.3 采用導(dǎo)靜電絕緣面層措施。
根據(jù)建筑物的防雷等級(jí)按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》,采取措施。通常做法為采用涂刷導(dǎo)靜電涂料。
4.4 采用不發(fā)火地面措施。
不發(fā)火地面可排除與地面發(fā)生摩擦、撞擊產(chǎn)生火花而引起的爆炸。不發(fā)火地面按照材料的性質(zhì)可分為金屬地面和非金屬地面。不發(fā)火花金屬地面通常采用砼板、鋁板、鉛板等有色金屬材料。不發(fā)火花非金屬地面通常做法是配制不發(fā)火花水泥/瀝青砂漿、不發(fā)火花混凝土和不發(fā)火花水磨石,作為樓面和地面。
4.5 抗爆新型材料的選用。
當(dāng)前,國內(nèi)外許多科研機(jī)構(gòu)研制了多種抗爆建筑物材料,利用該類材料設(shè)計(jì)多層的復(fù)合結(jié)構(gòu)成為建筑物抗爆研究的熱點(diǎn)。抗爆材料質(zhì)地多是泡沫金屬材料以及高分子材料,具體的類型有:鋼纖維泡沫鋁材、高阻抗混凝土材料,硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、橡膠混凝土等。實(shí)踐證明 抗爆、抗震材料的運(yùn)用,極大地提高了建筑物結(jié)構(gòu)的抗爆功能。
5. 結(jié)語
綜上所述,在化工工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中采取一系列防爆設(shè)計(jì)與措施可有效防止爆炸事故的發(fā)生。對(duì)于防爆問題的處理,往往涉及到各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì),總平面、建筑、結(jié)構(gòu)、工藝、自控儀表、給排水、暖通、電氣等,設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)必須緊密配合、綜合考慮,深入分析不同火工品建筑工藝生產(chǎn)特點(diǎn),因地制宜、制定周密的防爆設(shè)計(jì)方案,才能確保建筑物建成后投入安全生產(chǎn)和使用。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】工業(yè)建筑設(shè)計(jì);優(yōu)化方案;探討
【 abstract 】 now, the traditional industrial building design concept and scheme has not able to adapt to the trend of the development of high-tech era. The application of new technology, new material to the design of the industrial architecture concept and scheme optimization, reflect modern industrial building of the spirit of The Times, is we need to do. In this paper, the design of the industrial architecture in China's status as a starting point, personally, to the design of the industrial architecture optimization scheme thoroughly discussed.
【 key words 】 the design of the industrial architecture; Optimization scheme; explore
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和建筑科學(xué)的不斷進(jìn)步,我國工業(yè)建筑取得了很大的成就,尤其是在改革開放的指引下,無論在量還是在質(zhì)方面都取得了很大程度的提高。但是,很多工業(yè)建筑在設(shè)計(jì)時(shí)只考慮了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求,而忽視了環(huán)境保護(hù)和節(jié)能等原則的體現(xiàn),從而使工業(yè)建筑幾乎成為了生產(chǎn)設(shè)備外殼的簡單包裝。因此,現(xiàn)代工業(yè)建筑不僅僅要滿足企業(yè)生產(chǎn)的需求,同時(shí)還應(yīng)滿足工業(yè)建筑的人性化、造型個(gè)性化、節(jié)能化、可持續(xù)發(fā)展等原則的體現(xiàn)。所以在新的時(shí)代背景下,如何進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化,進(jìn)一步提高工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)水平,是我們亟須完成的任務(wù)。下面從我個(gè)人的角度,通過以下幾個(gè)方面的論述,來對(duì)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化方案進(jìn)行探討。
一、工業(yè)建筑應(yīng)符合人性化設(shè)計(jì)
缺少人性化設(shè)計(jì)因素的工業(yè)建筑設(shè)計(jì)給人們的感覺僅僅會(huì)是一個(gè)簡單的用以生產(chǎn)的外殼,這也是在傳統(tǒng)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)亟待改善的一個(gè)方面。工業(yè)建筑不同于公共建筑,它是人們?cè)谄渲懈邚?qiáng)度、快節(jié)奏、長時(shí)間工作的地方,因此,它的設(shè)計(jì)應(yīng)該融入更多的人性化因素。良好的工作條件和人性化的內(nèi)部環(huán)境不僅可以緩解工作疲勞,還能促進(jìn)職工身心的健康發(fā)展。所以,當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)將“一人文本”的思想作為工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn),尊重職工的心理感受,改善建筑內(nèi)部的工作條件和環(huán)境。努力創(chuàng)造安全、健康、舒適且符合生產(chǎn)工藝要求的工作空間,從而充分激發(fā)出人們勞動(dòng)和創(chuàng)作的積極性,提高工作效率,增強(qiáng)企業(yè)的團(tuán)隊(duì)凝聚力和活力。江蘇一家食品廠在進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)時(shí)便做到了這一點(diǎn)。廠房內(nèi)部除了應(yīng)有的生產(chǎn)設(shè)備之外,還出于對(duì)員工身心健康的考慮,在廠房內(nèi)部設(shè)置了休息室,員工們?cè)诠ぷ髌v的情況下,可以進(jìn)入休息室進(jìn)行休息。車間原本只是個(gè)執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)的地方,但是該食品廠卻大膽地作出了這樣的決策。然而這樣的做法不僅僅沒有降低生產(chǎn)效率,還大大地增強(qiáng)了員工工作的積極性,在員工們感受到人性關(guān)懷的情況下,會(huì)更加努力地投入到工作中去。
二、強(qiáng)調(diào)工業(yè)建筑造型的個(gè)性特征
工業(yè)建筑雖然在外觀上和民用建筑有很大區(qū)別,但是其基本原理是一樣的。它在滿足生產(chǎn)需求的同時(shí),還應(yīng)創(chuàng)造優(yōu)美、時(shí)尚、有文化內(nèi)涵的建筑空間及環(huán)境。所以,工業(yè)建筑也應(yīng)流露出一定的文化內(nèi)涵。其次,從工業(yè)建筑的形象意義來看,工業(yè)建筑盡管以生產(chǎn)為特征,但并不意味著他們總是以笨、臟、重的形式出現(xiàn)。在進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)時(shí),加強(qiáng)對(duì)場所性、地域性等因素的理解,給工業(yè)建筑賦予獨(dú)特的個(gè)性特征,有助于加強(qiáng)企業(yè)形象的樹立和公眾的認(rèn)同。廣州羊城晚報(bào)印務(wù)中心的設(shè)計(jì)便是一個(gè)很好的例子。該建筑在設(shè)計(jì)時(shí),建筑師以展現(xiàn)企業(yè)文化為出發(fā)點(diǎn),將現(xiàn)代化的高科技技術(shù)融入其中,通過內(nèi)部供參觀的廊道的穿插設(shè)計(jì),把通風(fēng)管道設(shè)計(jì)在屋面上和外墻兩側(cè),并且在管道上涂上了鮮艷的顏色,在外墻上安裝了白色的板墻,用銀白色的反色玻璃來增加建筑的光學(xué)色彩效果,成功的創(chuàng)造出一座賞心悅目且具有獨(dú)特風(fēng)格的新型工業(yè)建筑。
三、工業(yè)建筑外環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)符合節(jié)能性原則
高耗能是我國工業(yè)生產(chǎn)的普遍現(xiàn)象。在追求使用清潔資源,提倡低碳節(jié)能的現(xiàn)代社會(huì),在進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)時(shí),也應(yīng)注重節(jié)能性原則的體現(xiàn)。工業(yè)建筑在選址時(shí)常常受到工藝選址的制約,這直接影響了建筑物內(nèi)外熱環(huán)境和建筑耗能的多少。因此,我們?cè)谶M(jìn)行制定工業(yè)建筑設(shè)計(jì)方案時(shí),應(yīng)以建筑物當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件為出發(fā)點(diǎn),充分了解建筑所在區(qū)域的自然條件及建筑所用材料等相關(guān)資料,將建筑技術(shù)設(shè)計(jì)與能源消耗有效地結(jié)合起來,并對(duì)建筑的選址和是否影響節(jié)能性原則進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。其次,要對(duì)建筑物的體形和空間組織進(jìn)行深入的分析,這是建筑節(jié)能必須考慮的要素之一。建筑體形系數(shù)是指建筑物和室外大氣接觸的外表面積與其包圍的建筑空間體積的比值。建筑空間布局越規(guī)整,體形系數(shù)越小,就能夠有效減少供暖或制冷的冷熱量損耗。所以在選擇建筑設(shè)計(jì)方案時(shí),應(yīng)在滿足功能要求的條件下,盡量控制建筑的體形系數(shù)。
在沈陽某化工廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)人員將變配電室與抗暴控制室建在相鄰的位置,建筑物體形系數(shù)為0.25,變配電室使用了單層鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行砌體圍護(hù);出于控制室是恒溫恒濕抗爆性建筑的考慮,選擇了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),墻體采用了鋼筋混凝土防暴墻體。根據(jù)變配電室和控制室結(jié)構(gòu)體系的不同,以變形縫為界,各自采用了不同的墻體保溫體系,采暖房間圍護(hù)墻體采用了加氣混凝土砌塊外墻自保溫體系。配電室、值班室、維修間需要采暖保溫,而變壓器室不需采暖。在采暖房間中,配電室設(shè)計(jì)溫度比休息室和維修間低,休息室和維修間在功能上屬于配電室的服務(wù)用房,通過配電室緩沖室外冷空氣。這種設(shè)計(jì)方式既充分考慮了沈陽地區(qū)對(duì)于冬季保溫的要求,又能夠在一定程度上降低建筑物能量消耗。
四、工業(yè)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵循綠色建筑設(shè)計(jì)的原則
在進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)方案選擇時(shí),也應(yīng)遵循綠色建筑設(shè)計(jì)的原則。建立綠色的工業(yè)建筑體系對(duì)工業(yè)圓來說是一個(gè)高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程。尤其是在一些傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)這一工程,不僅需要政府的整體規(guī)劃,更需要環(huán)境工程師和建筑師運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)方法和手段,還需要公眾的良好監(jiān)督,共同參與營建。這種多層次合作關(guān)系的介入,必然會(huì)將綠色建筑設(shè)計(jì)的理念深入到建設(shè)設(shè)計(jì)的實(shí)體中,從而使人工環(huán)境的營造對(duì)生態(tài)環(huán)境的作用可以從不同層面盡力顯示其好的一面。此外,綠色建筑設(shè)計(jì)的運(yùn)用影響還涉及到其他一些重要方面的因素,如社會(huì)經(jīng)濟(jì)、歷史文化、物理環(huán)境的影響以及意識(shí)形態(tài)的內(nèi)容等,而對(duì)這些因素影響很難用一種清晰的因果關(guān)系來表達(dá)。綠色建筑設(shè)計(jì)理念是針對(duì)這一復(fù)雜系統(tǒng)的決策思維、規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)施建設(shè)、管理使用等過程進(jìn)行全面的考慮,從而使工業(yè)建筑符合綠色建筑設(shè)計(jì)的要求。
綠色建筑設(shè)計(jì)理念對(duì)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)具有非常深刻的影響,而隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和變化,綠色建筑設(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)也會(huì)隨之相應(yīng)改變,并且也會(huì)在實(shí)踐中不斷增加新的內(nèi)容,這就使研究現(xiàn)代工業(yè)建筑的發(fā)展趨勢,成為一個(gè)十分重要而且不可回避的問題。在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中,工業(yè)建筑始終都占有一席重要之地,它的敘述性設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)美學(xué)特征曾給現(xiàn)代建筑和建筑師以重要影響,而建筑多元化和地方性的創(chuàng)作理念對(duì)工業(yè)建筑的發(fā)展會(huì)有多大的影響—正是建筑師今后需要思考和付諸行動(dòng)證實(shí)的問題。
結(jié)語
綜上所述,現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是注入了人的思想和理念的過程。工業(yè)建筑也不再單單是工業(yè)廠房那么簡單,它已經(jīng)融入了人們的生活。同時(shí)應(yīng)借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念來對(duì)工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,讓人們享受現(xiàn)代工業(yè)建筑的獨(dú)特建筑風(fēng)格和藝術(shù)魅力,使工業(yè)建筑更好地融入到經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)的氛圍中去。
【參考文獻(xiàn)】
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工業(yè)建筑是用于工業(yè)生產(chǎn)的建筑物,其不僅包括生產(chǎn)車間及倉儲(chǔ)空間,同時(shí)還包括宿舍、食堂、辦公樓等配套建筑。在現(xiàn)代管理理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)日漸豐富的今天,企業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率、管理效率的重視日漸增強(qiáng)。如果工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,不僅增加了生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的成本,同時(shí)還造成了人力、物力的浪費(fèi)。針對(duì)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)管理需求,企業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須引入優(yōu)化理念。通過對(duì)管理流程、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等內(nèi)容的分析與掌握,可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)成本最優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)廠房的層數(shù)與建筑高度,工業(yè)建筑可分為單層、多層以及高層,比較常見的結(jié)構(gòu)類型有門式剛架,框架結(jié)構(gòu)等,其需要根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行選擇,并以優(yōu)化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)的管理流程。
1 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化基本概念分析
傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、校核及設(shè)計(jì)優(yōu)化?,F(xiàn)代意義上的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是從工業(yè)生產(chǎn)工藝、流程、設(shè)備放置等角度出發(fā),對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的使用性能、成本、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)性。利用工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠最大限度的為投資建設(shè)單位提供最為科學(xué)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu),并滿足現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)體制下企業(yè)生產(chǎn)效率、管理效率及綜合成本控制的目的。
2 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的探討
2.1 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的
在現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中,根據(jù)優(yōu)化需求可以將其目的分為兩類。一類是傳統(tǒng)意義上的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化目的,其包括了結(jié)構(gòu)成本設(shè)計(jì)優(yōu)化、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)性、滿足低碳環(huán)保需求等。而另一類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化目的是以企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)為核心,對(duì)結(jié)構(gòu)布局、設(shè)備布局、工藝流程等進(jìn)行分析,以此為基礎(chǔ)提高生產(chǎn)工作效率、降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
2.2 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化開展的基礎(chǔ)――團(tuán)隊(duì)建設(shè)
受建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化人員專業(yè)性因素影響,工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化需要企業(yè)以科學(xué)的優(yōu)化團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)開展優(yōu)化工作。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化團(tuán)隊(duì)中應(yīng)具備建筑專業(yè)工程師對(duì)結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)進(jìn)行分析優(yōu)化,同時(shí)具備工業(yè)生產(chǎn)相應(yīng)工藝技術(shù)人員對(duì)工藝布局、工藝流程需求進(jìn)行分析,提出建筑結(jié)構(gòu)布局要求,并分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)用性、科學(xué)性。另外,優(yōu)化團(tuán)隊(duì)中還需要加入機(jī)械設(shè)備工程,對(duì)設(shè)備的安裝、布局等進(jìn)行分析,保障設(shè)備運(yùn)行安全性及運(yùn)行成本。以基礎(chǔ)團(tuán)隊(duì)建設(shè)為中心,可以確保工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的科學(xué)開展。
2.3 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中的常見問題
在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及經(jīng)驗(yàn)分享中,多數(shù)優(yōu)化團(tuán)隊(duì)及個(gè)人提出了常見的問題。首先,鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用日益增加,對(duì)概念性設(shè)計(jì)及空間美學(xué)產(chǎn)生了極大的影響。另外,許多工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)布局的認(rèn)識(shí),缺乏對(duì)工藝的深入了解與探討,造成了優(yōu)化項(xiàng)目效果不明顯,造成了多數(shù)企業(yè)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的不認(rèn)可問題。在一系列的問題中,土建工程含鋼量問題也是設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)。工業(yè)建筑土建項(xiàng)目中的成本70%以上為材料費(fèi),其中鋼材價(jià)格高達(dá)幾千元每噸??茖W(xué)的減少含鋼量能夠有效降低工程造價(jià)。因此在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中應(yīng)在保障工程設(shè)計(jì)要求前提下,合理優(yōu)化含鋼量,實(shí)現(xiàn)減低造價(jià)的目標(biāo)。
在目前的工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中,由于概念性設(shè)計(jì)缺乏具體量化標(biāo)準(zhǔn),因此設(shè)計(jì)優(yōu)化存在較大的差異,影響了建筑物的設(shè)計(jì)與施工。針對(duì)這一問題,現(xiàn)代工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中應(yīng)靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,以數(shù)值為參考依據(jù),提高優(yōu)化效果。
在工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中,雖然考慮了管理工作需求以及數(shù)字化辦公對(duì)管理工作的影響,但是在實(shí)際的工作中仍需要各崗位人員不斷出入各工序,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中還需要考慮結(jié)構(gòu)布局。根據(jù)質(zhì)檢工作、工藝管理等工作的實(shí)際行進(jìn)路線,根據(jù)各崗位溝通及管理工作需求,對(duì)工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行布局優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)高效率管理、提高工作效率,促進(jìn)企業(yè)綜合成本的降低的目的,借以提高工業(yè)企業(yè)綜合市場競爭力。
2.4 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化注意事項(xiàng)的分析
現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論指出,設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要目標(biāo)是在保障建筑安全、技術(shù)可行、配合并促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的前提下,通過優(yōu)化工作實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的工業(yè)建筑投資預(yù)期效果。根據(jù)工業(yè)建筑物的使用特點(diǎn)及設(shè)計(jì)特點(diǎn),優(yōu)化工作需要從每一個(gè)環(huán)節(jié)及步驟的分析入手,深入挖掘。但是,在優(yōu)化過程中不能以犧牲結(jié)構(gòu)安全度及抗震性能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)師需要通過對(duì)工業(yè)建筑投資建設(shè)的目的進(jìn)行深入掌握,以實(shí)質(zhì)內(nèi)涵的理解及靈活的優(yōu)化方法為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目的。
優(yōu)秀的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是美觀與實(shí)用、經(jīng)濟(jì)與質(zhì)量相結(jié)合的系統(tǒng)工作,以滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全性能、設(shè)備布局及人員通路需求為基礎(chǔ)的活動(dòng)。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化活動(dòng)以設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ),以工藝需求及設(shè)備布局為重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)工業(yè)建筑物內(nèi)部生產(chǎn)及管理活動(dòng)的需求。
2.5 建立工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型,提高優(yōu)化質(zhì)量
為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作,在優(yōu)化工作開展前應(yīng)建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型。從諸多變量參數(shù)中選出重點(diǎn)參數(shù),并建立函數(shù)模型,以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)最佳優(yōu)化方案。在這一過程中,應(yīng)首先確定各種變量是重點(diǎn),針對(duì)影響工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)確定模型中參數(shù)內(nèi)容。其次,選定函數(shù)模型及優(yōu)化方向,以此使各類約束性條件符合既定標(biāo)準(zhǔn),滿足優(yōu)化工作需求。
3 建立完善的優(yōu)化管理體系,保障工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化質(zhì)量
在目前的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中,由于優(yōu)化活動(dòng)缺乏統(tǒng)一的指導(dǎo)、缺乏具體的管理,常會(huì)造成優(yōu)化質(zhì)量效果不明顯的問題。因此,現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化必須建立相應(yīng)的管理體系,且該體系具有動(dòng)態(tài)完善性。通過對(duì)管理體系的實(shí)時(shí)評(píng)測,及時(shí)掌握管理體系中存在的問題,并采取針對(duì)性措施對(duì)管理體系進(jìn)行完善,以此實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)。另外,對(duì)相關(guān)的崗位工作人員也應(yīng)采取相應(yīng)的管理方式,以崗位職責(zé)的不斷完善,指導(dǎo)設(shè)計(jì)優(yōu)化人員的具體工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化質(zhì)量管理目標(biāo)。
4 結(jié)束語
隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的規(guī)模不斷加大,新建工業(yè)園區(qū)過程中企業(yè)對(duì)工業(yè)建筑的要求也不斷提高。針對(duì)工業(yè)建筑的特殊性,工業(yè)企業(yè)加強(qiáng)了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)注。利用工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法、優(yōu)化技巧,降低工程總體投資。同時(shí),滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)使用功能需求。隨著市場競爭的日益激烈,企業(yè)的管理成本成為了影響企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠通過優(yōu)化活動(dòng),縮短管理過程中人員、物料移動(dòng)距離,提高工作效率、減低綜合成本。
參考文獻(xiàn)
[1]宋輝.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法及模型應(yīng)用[J].工業(yè)建筑資訊,2013,9.
關(guān)鍵詞:信息化;頂層設(shè)計(jì)
引言
隨著信息化技術(shù)在建筑施工企業(yè)應(yīng)用層次和水平的不斷提高,企業(yè)對(duì)信息化建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)或總體規(guī)劃的重要性有了更加清醒的認(rèn)識(shí)。越來越多的建筑施工企業(yè)決心以頂層設(shè)計(jì)推動(dòng)信息化建設(shè)的科學(xué)開展,以破解系統(tǒng)集成性差、擴(kuò)展性不足和信息孤島等難題,促進(jìn)企業(yè)的跨越式發(fā)展。
1.建筑施工企業(yè)信息化頂層設(shè)計(jì)的總體思路
1.1信息化建設(shè)對(duì)建筑施工企業(yè)的重要性
隨著新技術(shù)的飛速發(fā)展,以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)為代表的技術(shù)因素,將成為對(duì)所有組織和行業(yè)影響最關(guān)鍵的因素。建筑施工企業(yè)項(xiàng)目的過程管理,將廣泛采用基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的智能終端工具與技術(shù)來控制;項(xiàng)目的施工過程,將通過機(jī)械化自動(dòng)施工技術(shù)來完成;管理經(jīng)營所需的決策信息,將通過大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)來產(chǎn)生。信息化已成為企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)不可或缺的工具和手段。
1.2建筑施工企業(yè)信息化存在的問題
目前,建筑施工企業(yè)的信息化建設(shè)仍存在一些亟待解決的問題:系統(tǒng)建設(shè)缺乏統(tǒng)一的基礎(chǔ)編碼、統(tǒng)計(jì)口徑與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),“信息孤島”與“煙囪式”的建設(shè)現(xiàn)狀普遍存在,信息化應(yīng)用“兩張皮”與重復(fù)性工作的情況尚未得到有效解決,使得信息化在變革管理體制、創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式、引領(lǐng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)力得不到充分發(fā)揮。
1.3建筑施工企業(yè)信息化頂層設(shè)計(jì)的思路
基于對(duì)發(fā)展戰(zhàn)略、業(yè)務(wù)特點(diǎn)、運(yùn)營模式等方面的理解,建筑施工企業(yè)應(yīng)樹立以“管理信息化、施工自動(dòng)化、建筑智能化”為核心的信息化建設(shè)思路,將信息化應(yīng)用到房屋建筑、基礎(chǔ)設(shè)施、海外總承包、投資、地產(chǎn)、設(shè)計(jì)等各業(yè)務(wù)板塊中,為推動(dòng)企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)提供有效的信息技術(shù)支撐。
2.建筑施工企業(yè)信息化頂層設(shè)計(jì)的目標(biāo)
2.1管理信息化
以“滿足員工業(yè)務(wù)需求、支撐企業(yè)管理決策”為核心,以標(biāo)準(zhǔn)化、信息化深度融合為目標(biāo),圍繞工程項(xiàng)目管理,統(tǒng)一業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范業(yè)務(wù)模式、簡化業(yè)務(wù)流程,通過“管理標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)表單化、表單信息化、信息集約化”的方式,推動(dòng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與信息化融合的落地,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的集成整合,業(yè)務(wù)間的互聯(lián)互通,數(shù)據(jù)間的分析共享,企業(yè)管控的精細(xì)集約。
2.2施工自動(dòng)化
以“工廠化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),機(jī)械化自動(dòng)施工”為目標(biāo),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的建筑產(chǎn)品,為工廠標(biāo)準(zhǔn)化流水施工打下基礎(chǔ);開展自動(dòng)化、無人化施工機(jī)械的研究,減少勞動(dòng)數(shù)量與勞動(dòng)強(qiáng)度,降低人為因素對(duì)建筑質(zhì)量的影響,保證施工安全與產(chǎn)品質(zhì)量。
2.3建筑智能化
以實(shí)現(xiàn)建筑智能化管理為目標(biāo),通過綜合布線、樓宇自控、網(wǎng)絡(luò)通信、物聯(lián)網(wǎng)、多媒體應(yīng)用、安全防范等相關(guān)技術(shù),建立建筑智能化管控系統(tǒng)。根據(jù)用戶的需求,對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)與管理進(jìn)行最優(yōu)化組合,為用戶提供高效、舒適、環(huán)保、便利的人性化建筑環(huán)境。
3.建筑施工企業(yè)信息化頂層設(shè)計(jì)的技術(shù)線路
構(gòu)建以“平臺(tái)、移動(dòng)物聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算”為核心的企業(yè)信息化技術(shù)框架,采用“平臺(tái)+模塊化”的技術(shù)結(jié)構(gòu),支持移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用擴(kuò)展;并以信息數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到利用的過程周期為對(duì)象,通過隨需應(yīng)變的個(gè)性化配置,推動(dòng)企業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型與跨越式發(fā)展。
3.1基礎(chǔ)平臺(tái)
通過統(tǒng)一基礎(chǔ)編碼,統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一計(jì)算口徑,將企業(yè)基礎(chǔ)的信息編碼、組織機(jī)構(gòu)、人員關(guān)系、崗位角色、權(quán)限分配等初始化參數(shù)進(jìn)行配置,打破系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交互的壁壘,為各類業(yè)務(wù)管理信息應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐與統(tǒng)一化的服務(wù)?;跇?biāo)準(zhǔn)化要求,搭建企業(yè)適用的模塊化系統(tǒng),將整個(gè)業(yè)務(wù)鏈管理劃分成若干可組合、分解和更換的模塊化單元。在模塊化系統(tǒng)深化應(yīng)用的基礎(chǔ)上,通過靈活、易操作的二次開發(fā)工具,自主對(duì)個(gè)性化、自定義的功能進(jìn)行變更與優(yōu)化調(diào)整,提高系統(tǒng)“柔性”開發(fā)能力,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用的模塊化建設(shè)與平臺(tái)化管理。
3.2移動(dòng)物聯(lián)
將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)有機(jī)結(jié)合,實(shí)時(shí)采集項(xiàng)目施工現(xiàn)場的過程信息,進(jìn)行場景還原與業(yè)務(wù)梳理,構(gòu)建基于PC端與移動(dòng)APP端的業(yè)務(wù)應(yīng)用。通過二維碼、RFID與藍(lán)牙近場傳感等技術(shù),將項(xiàng)目管理要素的靜態(tài)屬性與施工過程的動(dòng)態(tài)屬性進(jìn)行電子標(biāo)識(shí),并通過移動(dòng)APP端,對(duì)檢查信息進(jìn)行定點(diǎn)、定位與巡檢軌跡留痕,對(duì)施工過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)記錄;通過物聯(lián)網(wǎng),對(duì)設(shè)備、材料、溫度、濕度、用電等信息進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、跟蹤查詢、運(yùn)行托管與信息記錄。最終,在PC端生成工作記錄單據(jù)列表,并自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)積累與多維度分析,形成核心數(shù)據(jù),以滿足對(duì)工作軌跡的實(shí)時(shí)記錄和對(duì)施工過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
3.3大數(shù)據(jù)
基于互聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái),在各業(yè)務(wù)模塊化系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化各類信息數(shù)據(jù)的收集與管理,實(shí)時(shí)從各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫中抽取管理決策所需的信息數(shù)據(jù),并通過對(duì)各類信息數(shù)據(jù)的全面化收集、主題化存儲(chǔ)、專業(yè)化分析、統(tǒng)一化服務(wù),建立企業(yè)數(shù)據(jù)共享中心;同時(shí),通過對(duì)共享中心數(shù)據(jù)的挖掘、篩選、收集、整理,使企業(yè)由“大量數(shù)據(jù)”到“大數(shù)據(jù)”的方向轉(zhuǎn)變;通過數(shù)據(jù)倉庫搭建BI分析模型,支持企業(yè)管理與戰(zhàn)略決策。
3.4企業(yè)云
基于虛擬化技術(shù),實(shí)現(xiàn)資源集約化管控及應(yīng)用,動(dòng)態(tài)分配計(jì)算、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)資源,搭建企業(yè)云平臺(tái),使終端用戶能夠通過終端設(shè)備或終端軟件,隨時(shí)隨地開展業(yè)務(wù)操作與應(yīng)用。
3.5自動(dòng)化施工
基于標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)化,對(duì)建筑構(gòu)件等進(jìn)行模塊化、模數(shù)化設(shè)計(jì),在工廠進(jìn)行流水批量生產(chǎn),通過信息化的中央控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的互聯(lián)互通、指令下達(dá),驅(qū)動(dòng)各類機(jī)械手,實(shí)現(xiàn)判斷、抓取、調(diào)位等功能,通過標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、信息化及機(jī)械化的深度融合,最終達(dá)到自動(dòng)化。3.6智能建筑基于BIM與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),開展智能建筑管控平臺(tái)的研發(fā)。通過互聯(lián)網(wǎng)和智能終端,對(duì)建筑信息進(jìn)行采集與整合,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)管、視頻監(jiān)控、能耗監(jiān)測、智能家居、安全防護(hù)等統(tǒng)一管理與集中監(jiān)控,保障建筑物的安全、綠色、高效運(yùn)營,為用戶提供節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、方便快捷的建筑環(huán)境。
4.建筑施工企業(yè)信息化頂層設(shè)計(jì)的實(shí)施路徑
4.1管理信息化
搭建“平臺(tái)+模塊化”的系統(tǒng)?;谄髽I(yè)基礎(chǔ)信息平臺(tái),開展平臺(tái)業(yè)務(wù)模塊的建設(shè)。模塊化系統(tǒng)的建設(shè)需要統(tǒng)籌各業(yè)務(wù)板塊的資源配置,重點(diǎn)放在工程項(xiàng)目管理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)生、篩選、采集、存儲(chǔ)、處理、傳播、分享和利用的過程管理。以“三化演進(jìn)”(項(xiàng)目管理標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)管理表單化、表單管理信息化)為指引,實(shí)時(shí)把握對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、安全的管控,重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)值、成本、利潤的實(shí)時(shí)生成,最終實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、商務(wù)、財(cái)務(wù)一體化。構(gòu)建企業(yè)數(shù)據(jù)共享中心。在各業(yè)務(wù)模塊化系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用的基礎(chǔ)上,通過平臺(tái)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互與資源共享,對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行抽取、存儲(chǔ),形成“共享資源池”。數(shù)據(jù)共享中心將從數(shù)據(jù)源頭實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)管理模式的變革,集中管理,為主營業(yè)務(wù)系統(tǒng)集中化部署與集約化運(yùn)營奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ),為業(yè)務(wù)報(bào)表編制、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、資金集中支付及業(yè)務(wù)、商務(wù)、財(cái)務(wù)一體化提供便利條件。建立綜合業(yè)務(wù)管控平臺(tái)。以成本管理為核心,進(jìn)度管理為主線,實(shí)現(xiàn)材料、勞務(wù)、設(shè)備、合約、質(zhì)量、安全、進(jìn)度等各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同應(yīng)用與流程對(duì)接。通過數(shù)據(jù)共享中心對(duì)數(shù)據(jù)的抽取、篩選、轉(zhuǎn)換與多維度分析,發(fā)現(xiàn)背后的“潛在規(guī)律”與“變化趨勢”,為企業(yè)管理決策提供信息數(shù)據(jù)支撐。
4.2施工自動(dòng)化
4.2.1施工過程自動(dòng)化研究鋼筋骨架自動(dòng)綁扎、混凝土自動(dòng)澆筑、鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)焊接等,實(shí)現(xiàn)工廠從放樣到構(gòu)件堆放的自動(dòng)化流水作業(yè);研究鋼筋自動(dòng)放樣加工、鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、砌體、飾面排版等,實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場策劃的信息化;建立遠(yuǎn)程會(huì)議、遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)方案遠(yuǎn)程會(huì)審、超深基坑自動(dòng)檢測預(yù)警、群塔作業(yè)防碰撞預(yù)警;研究利用GPS、北斗等工程測量與定位的信息化技術(shù),建立特殊工程測量處理數(shù)據(jù)庫,解決大型復(fù)雜或超高建筑工程中傳統(tǒng)測量方法難以解決的測量速度、精度、變形等技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)施工過程測量的信息化、自動(dòng)化;研究掃描、成像、編碼與信息化預(yù)拼裝技術(shù),解決實(shí)物預(yù)拼裝帶來的場地和費(fèi)用問題,實(shí)現(xiàn)建筑施工模擬的信息化。全面推進(jìn)BIM技術(shù)應(yīng)用,建立BIM族庫,對(duì)各類建筑的“DNA”信息進(jìn)行解碼、分類,提高建模效率,全面推動(dòng)BIM技術(shù)在雙優(yōu)化(施工圖優(yōu)化、施工方案優(yōu)化)中的應(yīng)用,全面推廣BIM技術(shù)在復(fù)雜工藝技術(shù)交底中的應(yīng)用。4.2.2自動(dòng)化集成應(yīng)用研究應(yīng)用包括變頻控制技術(shù)、高精度高速度操作技術(shù)、液壓比例技術(shù)、傳感器技術(shù)(視覺、聽覺、觸覺傳感器等)、高度判斷機(jī)能技術(shù)(認(rèn)識(shí)、判別學(xué)習(xí)、適應(yīng)機(jī)能、人工智能等)、遙控技術(shù)、導(dǎo)向(定位)技術(shù)、可靠性技術(shù)(耐振、密封、抗干擾性能)、自動(dòng)化和機(jī)器人化的相關(guān)技術(shù),以及自動(dòng)化相關(guān)的材料和元件的開發(fā)技術(shù),打造適合工業(yè)化建筑施工的構(gòu)件自動(dòng)取放、吊運(yùn)安全路徑自動(dòng)規(guī)劃、構(gòu)件空中自動(dòng)調(diào)姿與尋位的技術(shù)與裝備,實(shí)現(xiàn)裝配式建筑施工自動(dòng)化。深入開展BIM5D(建筑三維模型+時(shí)間+成本)技術(shù)應(yīng)用,通過BIM模型集成進(jìn)度、預(yù)算、資源、施工組織等關(guān)鍵信息,對(duì)施工過程進(jìn)行模擬,及時(shí)為施工過程中的技術(shù)、生產(chǎn)、商務(wù)等環(huán)節(jié)提供準(zhǔn)確的形象進(jìn)度、物資消耗、過程計(jì)量、成本核算等核心數(shù)據(jù),提升溝通和決策效率,對(duì)施工過程進(jìn)行數(shù)字化管理,從而達(dá)到節(jié)約時(shí)間和成本,提升項(xiàng)目管理效率的目的。
4.3建筑智能化
基于平臺(tái)+模塊化的設(shè)計(jì)理念,研發(fā)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、能耗監(jiān)測系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、安防系統(tǒng)。通過硬件組裝開發(fā)、軟件集成設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑數(shù)據(jù)的有效采集,對(duì)匯集的各類信息進(jìn)行分析、歸類、處理和判斷,采用最優(yōu)化的控制手段,對(duì)建筑物進(jìn)行監(jiān)控與管理。搭建一套基于BIM與物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑管控平臺(tái),集成現(xiàn)有成熟的子系統(tǒng),使各子系統(tǒng)和設(shè)備有條不紊、協(xié)調(diào)一致在同一平臺(tái)高效、有序的運(yùn)行。通過界面定制和應(yīng)用支持,充分發(fā)揮各子系統(tǒng)的功能,打通數(shù)據(jù)交換共享途徑,真正實(shí)現(xiàn)“兩化融合”的物聯(lián)理念。遵循“試點(diǎn)-反饋-改進(jìn)-推廣”的模式,選取試點(diǎn)項(xiàng)目,示范應(yīng)用智能建筑管控平臺(tái),在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)問題,持續(xù)改進(jìn),不斷完善,待平臺(tái)相對(duì)成熟后進(jìn)行推廣應(yīng)用。
結(jié)語