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工业建筑设计创新实践思考

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1满足工艺流程,合理规划总体布局

总平面设计是产业园区设计中的一项重要内容,它涉及到城市规划、生产工艺、交通运输、工程地质、建筑景观、气象环保、安全卫生等专业学科,处于产业园区整体设计中的总揽全局的地位。马钢机械产业园总平面创新设计主要包括以下几个方面:1)统一规划,分布实施,创造可持续发展的空间。2)充分利用现有场地的条件和地形,尽量减少土石方工程量;同时注重园区的功能分区和平面布局,因地制宜,节省投资。3)工艺生产流程合理,物料输送短捷;同时充分考虑不同岩性基岩对大型建、构筑物的影响;荷重大的主要设施宜布置在工程地质良好的地段。4)考虑主导风向的因素,尽量减少粉尘等有害气体对整个园区的影响。5)充分考虑园区内外道路、供电、供水等的衔接要求,优化园区运输系统,减少能源消耗并确保运输能力。6)绿化园区,保护生态环境,营造生态型园区,使人与自然和谐发展。

1.1功能分区马钢机械产业园占地面积为133694m2,建设用地面积110506m2。设计中根据钢铁生产的组成内容和地形高差有效合理地进行工艺布置和功能分区,扬长避短,优化设计,实现园区综合效益最大化。同时充分考虑当地气候特点,以保证各个功能分区均具有良好的微气候环境。整个园区主要划分为生产区、运区和配套区三个功能区域。其中生产区是园区的核心,其特点是建筑、设备荷重大,生产环节联系紧密,布置在园区南侧,处于园区工程地质条件最好的区域;运区配有4台龙门吊,并有汽车回转和装卸场地,布置在园区中部,方便物料运输;配套区是全厂的行政和服务中心,结合企业形象以及良好生态环境的营造,根据气象条件布置在噪声和扬尘较小园区北侧,紧临043县道,既方便了职工的办公和生活,又促进了生产效率的提高。整个园区的功能分区保证了近期生产线的合理性,降低了设计与施工的难度,也节省了投资预算,给远期的发展预留灵活充分的可持续发展空间。

1.2道路设计道路是划分园区内部空间的网络,人们对园区环境的印象大多是沿着道路的活动而获得的[3]。园区内的道路设计综合考虑了满足工厂施工、安装、生产、检修、销售、消防等要求,同时也要考虑其比例、线型、材质以及与周边环境的协调,避免破坏原有生态景观。根据场地条件和总体布置格局,在满足工艺流程的前提下,厂区道路呈环形状布置,并设置室外堆场15800m2。在室外堆场处适当加宽路面,以便于汽车回转和装载机作业。园区内主要道路宽度为7~15m,转弯半径为12m,次要道路宽度为5m、转弯半径为9m;设计道路纵坡控制在5%以内。进、出厂道路和回转场地均为适合重载型汽车的水泥混凝土路面结构,特殊路段还作加厚高标准处理。

2满足节能环保,构建低能耗工业建筑

近年来相继出台的有关建筑节能法规不断地提高了建筑设计的节能意识,探讨工业建筑节能的有效方法,降低工业建筑能耗,已经越来越被重视并成为一个迫切需要深入研究和解决的问题[4]。

2.1钢结构体系轻型钢结构在目前工业建筑中应用较多,在承受相同的荷载时,与其他结构相比,钢结构的质量具有较大优势,具有建筑布局灵活、结构质量轻、抗震性能好、安装施工便捷可靠以及综合造价低等优点,工业建筑中已经形成了较为成熟的设计和施工经验。同时钢材作为绿色可回收的建筑材料,建造和拆除时对环境污染较小,属于可再生资源,符合国家推进发展的节能省地型建筑。例如钢混结构消耗资源量在1700kg/m2以上,而钢结构建筑消耗资源量是800~1000kg/m2[4]。另外钢结构在建筑空间上提供了较大的灵活性,现代化工业厂房对建筑室内空间和布局设施提出了更加严格的要求。原先的工艺布局和设备布置随着工艺技术和流程的更新已不适用,钢结构可为建筑的可变性和灵活性提供了多种条件,并延长建筑物的使用周期。结合马钢集团的生产工艺优势,对常用的钢结构外立面材料压型钢板进行特殊工艺处理,通过竖向条窗玻璃和外墙色彩对的搭配,形成了具有特色风格的立面造型,诠释了新型钢铁产业建筑形象。

2.2公共建筑节能措施研究工业建筑绿色低碳节能的设计方法,将绿色低碳技术应用于工业建筑领域的要求,已经越来越迫切。在钢铁工业建筑中应用高效优质的内保温与外保温材料,能明显降低建筑物及热工设备和管道的表面温度,从而大大减小了其表面散热损失,提供建筑内部空间的舒适度,同时也提高了废气余热的综合利用率。门窗是工业建筑外围护结构中的重要组成部分,同时也是主要能耗构件之一。根据工艺生产实际需求和建筑所处的地理环境条件,采取适宜的技术措施,例如提高门窗的密封性、采用适用的门窗选型和材料、增加门斗建立缓冲空间、减少门窗在外围护结构中的比例等都能有效地提高门窗节能性能。

2.3通风排风方式根据钢铁工厂的特点并结合当地的气候条件,设计中不考虑对生产车间采取单独的采暖和空调。热车间、坑道等通风均将采用通过建筑物的自然通风来排除车间和坑道内的余热,压缩空气站设置屋顶风机进行通风换气,配电站及电气室等采取机械通风方式来排出室内的余热或进行事故排风、且仅当车间室内的部分设备对周围环境的温、湿度有特定要求时,将按需局部设置空调。

3保护生态环境,营造生态型产业园区

环境保护是工业生产中一个重要组成部分,而防止污染更是产业园区环保工作的重点。园区内的震动、粉尘、噪声和有害气体会对周边环境产生不良的影响,同时也关系到职工生产生活以及身体健康,因此对园区的环境景观进行合理规划设计是十分必要的。景观绿化是保护环境、防止污染和维持自然生态平衡的一项重要措施,在改善园区大气环境的同时也造就了一个生产发展和环境质量同步改善的良性循环。针对这些环境特点,设计中通过点、线、面的绿化方式组织乔、灌、草复层结构绿化和隔离带。例如在园区围墙周围种植高大成排的乔木,在道路两侧种植行道树;在生产区可绿化地段种植适合生长的灌木、花草,并进行重点绿化点缀;各功能分区之间种植绿化隔离带,利用绿色屏障减少相互之间的污染;研发楼和综合楼区域修建休憩绿地和广场,铺设植草砖。这些绿化植物不具有滞尘、抗烟、降噪能力强的优点,有效地减少了环境污染,营造出规整统一的产业园区建筑景观。同时为职工提供了一个舒适健康的工作和生活环境,体现了以人为本的企业经营理念[5]。

4结束语

创新是发展的必由之路,钢铁工业建筑设计要围绕工艺技术的进步、建筑功能的更新、建筑材料和技术的发展以及时代科技的进步等因素在技术、设计、管理等方面寻求不断创新和突破,同时关注相关领域学科的建筑技术和材料的发展,为创新提供坚实的基础。

作者:王薇 朱长明 单位:安徽建筑大学建筑与规划学院 马钢集团设计研究院有限责任公司

工业建筑设计创新实践思考责任编辑:杨雪    阅读:人次