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：目前，我国的经济发展速度很快，城市化水平也在不断提高。在这样

的大环境下，要使现代工业厂房的整体设计水平得到进一步提高。根据工厂设计

中存在的问题，逐一进行分析，以适应现代经济发展的需要。与其它行业相比，

工业厂房的设计也具有一些特殊性特征，必须引起设计者的注意。因此，如何将

新时期的发展理念与工业厂房规划有机地结合起来，使其能够更好地适应新时期

的发展趋势与需要，就成为了有关部门所关心的问题。基于此，本文首先从四个

方面简要介绍了现代工业厂厉的设计思路，随后从三个方面讲述了工业生产厂房

设计要求，最后从七个方面系统地阐述了现代工业厂房建设设计的细节问题，以

此来供相关人士交流沟通。

关键词：现代工业厂房设计思路；环保节能；细节问题

引言：

近几年，随着中国社会和经济的迅速发展，中国的第三产业也得到了飞速的

发展，从过去的传统产业向现代产业进行演变，这不仅是从手工制造到机械制造

转变，也是一种工业表现形式的转变。从传统的钢筋水泥工厂到钢结构工厂，这

是工厂建筑质量的一次飞跃，同时也是中国工业发展的一个重要里程碑，对此，

这就需要相关部门对现代工业厂房的设计思路和组节进行综合考虑和分析。

一、现代工业厂房的设计思路分析

（一）现代工业厂房中的洁净设计

从清洁设计观念的内涵出发，并提出了一种无污染的生产工艺。尤其是现代

厂房在整个生产活动利用的过程中，要做到零排放、零污染。长期以来，人们过

于注重经济发展，从而忽略了对产品质量的控制。在认识到这一问题之后，我国

很多优秀的设计师都提出了“绿色发展”、“可持续发展”的理念。而现代工厂

洁净设计的理念，正是在此基础上，进一步提升现代建筑的质量。在实施过程中,

可以对各种类型的废弃资源进行循环和再利用。这一理念不仅被广泛地运用于建

筑业，也被运用于各行各业。从上个世纪八十年代开始，我国的市场经济发展速

度很快。在这样的大环境下，我国的科技、工业等各个领域都有了相应的发展。

而工业作为第二产业的一个重要部分，在各种优惠政策的支持下表现出了突出的

优势。但是，我们要注意在分析任何事情时，既要看到它的优点，同时也要看到

它的缺点。在我国的工业发展中，“三废”问题尤为突出。要解决这一问题，就

要加强对清洁生产的关注。在整个工业生产过程中，逐步降低各种污染，实现

“零排放”是现代企业最根本的目标。在这一过程中，必须充分重视现代工业生

产观念的贯彻和运用。从某种意义上来说，这一概念的应用与设计是一种可以实

现资源循环利用的重大举措，同时也为达到零污染工业排放的目标提供了指导。

（二）现代工业厂房中的绿色设计

从绿色设计的概念来看，在现代工厂的设计和施工过程中，使用的材料、实

施的工艺和使用的各种设施，都不会对周围的环境造成不利的影响。同时，也要

求设计者在整个设计中，严格地贯彻绿色设计理念，并将其融入到工厂的设计中。

在我国的经济发展进程中，各类科技都有了长足的发展。而在建筑业中，技术上

的成就尤其突出，但要注意，新技术必须要适应社会发展和产业发展的要求，不

能盲目的采用新技术。“绿色”的设计思想着重于对环境的保护，采用最恰当的

技术方法来实现现代化的工厂设计，以达到低能耗和高效率的目的。同时，必须

深刻贯彻以人为本的发展思想。有效地将社会、环境、经济三者结合起来，才能

真正实现“绿色”的设计。在进行现代工业厂房的建筑设计时，要考虑到建筑自

身的特性和现实条件，诫少“三废”成本的使用，探索一条符合工厂设计要求的

绿色生产模式。

（三）现代厂房设计中的节能设计

在飞速发展的当今社会，“环保”思想不仅受到了各国领导人的重视，而且

也受到了全社会的广泛关注。换言之，“环保理念”和“可持续发展”理念早已

深入人心，逐渐形成了一种社会共识。根据这一领域的特性，就要求设计者将节

能设计思想与现代工业厂房的设计活动有机地结合起来。具体来说，这一思想主

要包括在工厂施工的过程中和使用过程当中的节能降耗。在实际应用中，设计人

员还可以充分利用太阳能、风能和其它清洁能源，充分发挥这些能源的优势，在

有条件的情况下，可以通过优化、调整工艺的方法，达到节能设计的目的。

（四）现代工业厂房中的人性化的设计思路

工业厂房建筑的理念从总体上来看，具有开窗面积大、整体跨度大、涉及到

的空间更多等特点。如果把工业建筑与其它住宅建筑作对比分析，则会发现两者

有很大差异。在现代社会，人们长时间处在快节奏和高强度的生存环境中，因而

缺少对外部世界的观察，在现代工业厂房的设计活动中，若还采用传统的设计方

法，则缺乏个性、空间尺度大等特点，既不能适应现代经济发展的需要，又不能

给劳动者带来一种归属感和成就感。那就必须改善现代工'业厂房建筑。在此基础

上，企业要应用人文关怀的思想，为员工营造一个舒适的工作环境，缓解工作压

力，促进其身心发展。

二、工业生产厂房设计要求

（一）经济性要求

随着我国经济的迅速发展，经济性要求已被广泛地运用于工业生产中，并已

成为现代工业厂房建筑设计的一个重要准则。要达到这一目的，就必须在满足自

身发展需求的前提下，对工程造价进行严格的控制。在保证设备设计质量的前提

下，要尽量减少不必要的施工面积的投入，以提高工厂的生产效率。同时，还需

要通过有效结合厂房合并的方式，使建筑面积进一步缩小，从面逐渐提高设计的

经济效益。

（二）安全性要求

无论是在民用建筑的生产中，还是在工厂的设计中，都必须严格落实好安全

性原则。在工厂里有很多工人，其中还包括了许多危险的工业生产设备。要使整

个产业的生产活动得到有序地进行，就必须从总体上考虑到建筑的总体安全，尤

其是防火、防电、防水三方面的工作，都是设计者必须要注意的。

（三）生态性要求

随着我国经济发展方式的深刻转变，我国的现代化产业发展方式也发生了较

大的转变。总体上来说，生态效益与经济效益的有机结合是生态型要求具体体现。

在进行工厂选址时，要充分考虑周边工业和环境因素的影响。从效果上来看，这

样做不仅可以最大限度地利用各种资源，而且还可以更好地进行废物的回收和处

置，真正实现可持续发展的思想。

三、现代工业厂房建设设计的细节问题

（一）轻钢结构的隔热设计

根据钢材结构的特性来看，最显著的特点就是导热性能。对轻钢来说，也有

类似的特性。针对目前市面上常用的钢材进行详细的调查和研究。综合应用表明,

在热传导率为50℃时，轻钢具有良好的热传导性能。但是，当它的内部结构温度

达到90℃或100C时，它的拉伸强度会发生较大的变化，会使其塑性发生相应的

改变，从而影响到生产活动的正常运行。当温度在250℃以上时，轻钢结构的拉

伸能将迅速增加。同时，其结构的可塑性也在逐渐降低。而当高温超过500℃时,

这种材料就会呈现出严重的坍塌现象。根据这一方面的特性，在进行厂房设计时,

必须合理地控制钢的温度。一般情况下，当温度超过150C时，应对钢结构进行

保温、防火设计。同时，还可以根据施工场地的实际情况，采取一定的防护措施,

实现对轻钢结构外围的保护⑴。

（二）轻钢结构的稳定性

轻型钢结构的稳定问题主要表现在强度应力方面。钢的屈服点是一个极限强

度，因为结构受到的力是不稳定的，所以要尽可能地保持一个相对稳定的平衡，

以防止钢材的过度疲劳，在此，我们举一个例子，在不稳定的情况下，柱会产生

额外的力矩，在这种情况下，轴压的作用会很大。因此，在进行结构设计时，应

正确掌握强度与稳定性之间的关系及界限⑵。

（三）排水系统设计

在进行排水管工程设计时，胶黏连接是目前应用最广的一种连接方式。针对

这一方面的工作，要着重注意外部环境所产生的影响。当外部温度较低时，排气

管会发生结霜，影响到整个生产过程的正常进行。为了解决这一问题，我们可以

利用变径管的积极作用，将其设计在排水系统的出口处。在具体的安装过程中，

也要进行充分的前期调研和准备。若在施工场地中发现有大量的污水管道，则必

须进行相关的安装工作，在完成以上工作后，还要进行灌溉试验工作。无论是工

厂供水系统或排水管系统，均应进行相应的通风测试。其目的在于保证整个管路

的畅通，防止堵塞⑶。

（四）采暖系统设计

根据目前工业厂房中采用的空调机组特点来看，天然气的方式是采用最多的。

在工厂里，最常用的就是上、下两种通风方式。在通风系统的设计中，应将其设

置为转换式密封。通过手动调整，对输送的风量进行调整从这种方式的使用效果

来看，能够最大限度地满足人体的舒适度。根据这一方面的特性，在进行供暖管

线安装时，应充分做好前期的准备工作，并做好相应的配套工作。安装完毕后，

应配合有关的措施来检验其安装效果。详细地记录测试数据，以便在以后的使用

中发现问题，及时有效地解决，从而为维修工作的顺利进行奠定基础⑷。

（五）消防栓系统设计

在消防栓的设计中，使用最多的是镀锌钢管材料。在具体的联接活动中，采

用的是卡箍方法。具体来说，在进行正式的安装前，要做好充分的准备，防止施

工中的各种问题。然后针对干管、立管、消防系统等方面进行了相应的设置，在

以上步骤完成后，再配合前期准备工作时所设计的清洗方案，对设备进行统一冲

洗⑸C最后,进行通水的调试T作C

（六）屋面支撑系统及屋面设计

在进行屋顶支承体系的设计时，应从结构形式、跨度、高度、结构形式等方

面进行分析。通过对某一工厂的工程实例分析，可以看出，无论是有抹布或无抹

布的屋面结构，都必须借助垂直支撞的方式来完成相关的设计工作。屋面支撑系

统还能有效地将屋顶框架的焊接作用相结合，从而达到对上弦结构的支撑与‘稳定

功能。但是，由于施工条件和现场技术条件的限制，无论采用何种体系，均应采

用相应的上弦式横向支承体系，目前常用的上钢垢构屋面有两种方法，一种是组

合柔性屋顶，另一种是刚性屋顶。不同的屋顶，在不同的情况下所能达到的效果

也是不一样的。这些问题都是设计者在实际工作中需要考虑的问题，以便逐步提

高设计和建设的质量。钢结构屋面的设计多为搭接式侧向连接设计，而搭接式横

向联接又可分为有密槽和无密封胶槽两种。

（七）内部结构设计

工业厂房的利用率受多种因素的影响，不仅要求设计者在设计前做好充分的

准备，而且要根据实际情况和实际操作中的各种问题，适时地进行优化和调整。

在这一流程中，还包括了与厂房自身结构、生产工艺等相关的内容。通过对工厂

厂房内部结构的全面分析，可以得出：目前阶段中应用最为广泛的建筑结构形式

有下列几种。

1.单跨厂房

在普通的砖混结构中，使用最多的就是单层厂房。在实际的应用中，往往会

利用到矩形空间形式的作用，在工厂的两个柱子上进行纵向的延伸。从该模式的

应用特点来看，其内部构造非常简单，而且对工人的整体素质要求不高，能够广

泛地用于各种生产活动中。可以根据实际情况，对各类大型设备进行适当的调节。

在采光、通风等方面，利用天窗的方式来达到目的。其具有很好的应用性能，能

够为各类工业产品的生产创造良好的条件。

1.单元空间厂房

根据单元空间厂房的形成条件及特征可以看出，其将其它各类工厂的优点完

全结合在一起。从外观上看，其更注重于方柱的构造。在它的具体应用中，会发

现它的内部结构中多了一个相对独立的空间，并具有了工厂应有的全部功能，就

这一方面的特性而言，这种工厂在使用时具有很强的统一性能。它们相互连接，

又相互独立，在视觉方面上，有着明显的优势。

1.框架结构厂房

在现代化的工业生产中，框架式建筑还可以通过梁、柱、楼板等不同结构的

支撑性作用，形成较为完整的受力体系。而且，在延展性和刚度均匀性上也有很

好的优势。

四、结束语

综上所述，随着我国现代化经济的快速发展，现代工厂建筑的设计技术也日

趋成熟。建筑设计是整个厂房建设的重要环节。在新的时代背景下，“洁净设

计”、“绿色设计”、“节能设计”是工业厂房设计的重要内容。同时，在现代

工业厂房的设计中，应注意内部和外部结构的设计要点和重点，以此来达到设计

的效果，能够有效地增加企业的经济效益。在未来的建筑设计中，还要把可持续

发展和绿色发展的思想有机地融合到一起，才能对未来的各种工业生产活动产生

积极的影响。同时，也要从宏观的视角进行全面的思考。要有效地利用各种资源,

降低资源的浪费。

参考文献：

[1]薛贺雷.工业厂房建筑结构设计中的问题及对策[