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摘要:
在建筑研究领域,尤其是对国内偏远地区的建筑结构研究并不普遍和深入。中国东北地区的自古以来就是少数民族聚居的处所,在这里的建筑有着与其他地区明显的不同,不仅仅表现在气候方面,还表现在文化交融与传播的方式上,从而构建出区别于其它地区的建筑形制特点与建筑结构特征。
关键词:
东北地区;建筑结构;建筑形制
一、东北地区地域特点及建筑表现
1、地理特点
从地理区位划分来看,东北地区主要是位于中国的东北部区域,抵触亚欧大陆的东半部分,其地域辽阔。东北地区的位置所表现的是一个跨省的综合统一体,区域主要包括黑龙江省、吉林省以及辽宁省。西北部分由额尔古纳河,背面区域从黑龙江一直延续到东半部分的乌苏里江、绥芬河、兴凯湖、珲春东半部分并且与俄罗斯交界;而在东南部分则主要是通过图们江以及鸭绿江,从而与朝鲜民主主义人民共和国的国土相互接壤;南面则与黄海以及渤海相接;西邻域内蒙古地区相互接壤,西南部分相接壤的为河北地区;北面与大兴安岭相接,东部为小兴安岭和长白山,西部为松嫩平原,南面则为渤海湾地区。
2、历史背景
从十九世纪一直到二十世纪的上半叶,,由于受到了工业革命的影响,东北地区的建筑收到了很大的影响。资本主义带来了更为全新的科学金属,是的社会生产力得到了迅速的发展,也为社会带来了一段时间的繁荣。与此同时,资本主义也与落后的社会关系以及先进的生产力之间产生了一定的矛盾,进而是的社会再次产生了一定的经济危机。经济的萧条、政治的危机以及人们思想观念的转变,使得后期资本主义的发展收到了沉痛的打击。同时,新型的资本主义开始对世界的资源和市场进行强烈的掠夺,从而使得国内矛盾更加的严重,这一系列矛盾的产生,不得不让人们开始进行反思,于是产生了一系列对西方文化进行影响的思想流派和观念,从而使得人们的心理、文明产生了变化,进而对东北地区的建筑发展产生重要的影响。
3、建筑的形制概况
建筑的形制主要指的是建筑所表现出来的一种物质性的表现形式,属于在物质层面上进行理解的一个特殊的概念。从狭义上来说,建筑所表现的形制特点主要是表现在建筑的外部特点,样式或者说是表现形式、制式特点等,而这种狭义上的形制特点主要表现的比较片面,不能够充分体现其全部的内涵特征;从广义上来说,建筑的形制特点还主要包括对建筑地址的选用、建筑布局特点以及空间所表现出来的组织形式、里面特征、结构方式、建筑的装饰色彩等等。
二、东北地区建筑结构及外墙保温工艺特点
1、建筑空间结构布局相对松散
由于东北地区气温相对比较寒冷,因此建筑与建筑之间的结构布局相对比较松散,从而减少建筑之间由于过于紧密造成的相互遮挡的局面,这样的布局特点能够在一定程度上增强建筑的光照面积,达到一定的光照强度的满足。除此之外,东北地区通常以平原居多,而坐落于相对平缓区域的一些建筑,构建形式所保留的道路主要是呈东西走向向外延伸,建筑排列以南北方向进行布置,而且建筑与建筑之间间隙较大。对于群体建筑来说,东北建筑大多是采用列式的方式进行建筑的布局,为的也是能够让建筑朝向的方位能够得到更好的光照效果,而且形成良好的通风条件。
2、外墙保温结构技术的运用
1)保温的效能
对于保温效能来说,其主要是衡量建筑墙外保温技术是否符合条件的重要标注所在,对于材料的运用也一定要符合热功能所要求的蚕食,并在精确测定的情况之下,对材料的厚度进行选用。
2)持久性以及稳定性
是否能够保持长期的保温效果,则是衡量保温程度是否达标的基本指标,外墙的保温构建必须和基层墙体进行紧密的链接,这样才能够承受外部不良因素的影响,保持建筑的稳定性及持久性,正常墙面保温结构的使用年限。
3)防火性以及湿热性能
对于保温外墙面材料的使用应当具有一定的防火性,并且要增强其水密程度,从而避免保温材料和墙体之间产生一定的瑕疵,这样会增强墙面良好的耐候性特点。
3、建筑外墙面保温工艺
1)EPS板抹灰保温工艺
在墙面外层面对密度为18kg/m³-22kg/m³的保温层进行使用,期导热的系数小于等于0.041w/m.k,利用难燃型的B1级别的EPS板材进行设置,系统吸水性小于等于500kg/㎡,粘结剂以及基层墙面现场所表现出来的拉伸粘结强队应当小于0.3MPa,而且粘结界面的脱开面积应当小于一半以上,在所构建的建筑高度在20米以上的收,受到风力影响的建筑局部则可以采用锚栓进行相应的巩固,以增加建筑的固定性。
2)胶粉EPS颗粒保温浆料保温工艺
此种保温工艺主要运用EPS颗粒保温浆料营造一层保温层,并融合抗裂砂浆、饰面层等进行同时使用,运用胶粉EPS颗粒的保温浆料与其他原料进行搅拌之后,喷洒在建筑的基层之上,从而形成一定的保温层。EPS颗粒保温浆料所产生的干密度应当保持在180kg/m³—250kg/m³,导热的系数应当为0.06W/MK,设计的厚度应当在100mm以内,必要的时候应当采取抗裂分隔缝。
3)EPS钢丝网架板+混凝土保温工艺
这种保温工艺则主要采用现浇混凝土作为保温基层,将EPS钢丝网架升值在外墙模板的内侧位置,并且安装6钢筋作为墙面之间的固定物件,对混凝土进行浇灌之后,EPS单面钢丝网架板头钢丝和钢筋以及混凝土混合在一起进行固定,单面钢丝网的外表面掺杂水泥砂浆进行涂抹于外表面。
三、结论
中国东北地区的自古以来就是少数民族聚居的处所,由于地域的特殊性以及经济文化的不同,从而构建出特殊的建筑结构特点,本文首先通过对其当地地理特点、历史背景以及建筑形制进行分析,进而更为深入的探析东北地区建筑空间结构以及最为重要的外墙面保温结构特点,从而凸显东北地区建筑的不同之处,为以后相关研究者进一步研究垫定良好的理论基础。
作者:莫畏 李天冶 单位:吉林建筑大学
摘要:
随着我国房地产业的兴起,建筑行业也随之繁荣起来。建筑行业的繁荣就代表着施工数量的增多,建筑数量的增多那么建筑工程的质量问题就是一个不得不面对的问题。我国的建筑行业水平在世界已经处于领先地位,其速度之快也是举世皆知的但是建筑质量问题却一直是我国的一大短板。房屋的质量好坏直接与建筑施工的质量有直接关联。因此如果想要我国的建筑行业真正立于世界之巅那就必然要加强对建筑施工质量的控制。
关键词:
工业建筑;民用建筑;施工质量;控制
我国的房地产行业的发展为我国经济做出了巨大的贡献,而房地产行业是离不开建筑行业支撑的,当前的建筑行业十分兴盛繁荣其利润也是相当丰厚。放眼望去遍地的高楼大厦都离不开建筑行业的努力,但是我国的工程施工质量却又是不尽人意的,其中一方面是我国的建筑行业发展速度太快用了不到三十年时间就发展到了几近世界首位,另一方面则是我国施工单位对于施工质量的控制并不严格,许多建筑公司只注重眼前的利益为忽略了长期的建筑质量问题。因此,笔者将通过多年从事建筑行业的经验来谈一谈如何加强工业建筑和民用建筑的施工质量控制。
1我国工业建筑和民用建筑的施工质量现状
当前我国的建筑行业发展迅速,对于国外的现金机械设备和技术的引入也是十分积极,国内对于建筑设备的研发也非常努力。并且还应用了许多新的概念性建筑技术来进行营销,例如前几年的“远大高楼营销”用十九天的时间建造出了五十七层的高楼这样的事情一方面反映了我国建筑行业多元化的趋势另一方面也反应了我国建筑行业的侧重点出现了问题。由于我国的建筑任务很多,很多建筑公司的时间甚至安排不过来,这导致建筑公司最关注的是工程的进展速度而不是工程质量。这种思想是十分危险的,虽然商人逐利是千古不变的道理但是其建筑的质量也是不容忽视的,近年来我国发生的一件件因为房屋质量而引起的重大事件数不胜数,这不得不说是我国建筑行业的发展之痛。不仅如此,我国建筑的使用寿命也是一个大问题,在欧美国家建筑物的使用寿命至少在百年以上而我国的建筑平均使用寿命却只有三十年左右,这不仅仅会为了日后的修缮浪费大量的建筑资源,更主要的是人民的生命财产也受到了侵害很威胁。因此,可以说虽然我国的建筑行业在近些年得到了长足的发展但是却并不乐观其中凸显的各种问题使得我们不得不反思期间发生的问题。
2影响工业建筑和民用建筑施工质量的因素
2.1工程起始阶段的设计因素
在工程施工的前期需要先设计好建设方案,现如今我国出现了许多奇怪的建筑思想,例如建造一些造型特殊的建筑来吸人眼球。这本来无可厚非但是许多设计却没有考虑到这样的设计对于工程施工质量的影响,许多异状的建筑物的力学和建筑学方面的问题有很多想要依法建成,一来是成本会提升许多二来是对建筑物最终的质量不能有一个很好的评估。
2.2建筑材料对施工质量的影响
建筑施工离不开建筑材料的支持无论是钢筋水泥还是电线水管这些建筑材料的质量直接影响着建筑物的施工高质量,尤其是在工业建筑里面有很多建筑需要特殊的要求例如对于高热的抵抗性和震动的抵抗性都需要特殊的建筑材料来辅助。如今的建筑市场相对混乱由于高利润的诱惑许多建筑材料商家出售的建筑材料质量并不过关并且以次充好这直接影响了建筑施工质量。
2.3材料存放对施工质量的影响
建筑施工期间建筑材料的存放也是一个不得不面对的问题,不同的材料需要不同的储存坏境有些需要在阴干处,有些则需要保持干燥,现在许多建筑公司对于建筑材料的保存比较随意很可能造成建筑材料发生改变而使用者却没有发现问题最终导致整个施工质量受到影响。
2.4施工人员素质对施工质量的影响
施工人员的素质高度直接影响到了施工质量问题,在施工过程中有着各种不同的环节,需要用到不同的工种,每个工种的技术高低对整个工程的质量都会造成影响。无论是设计人员的设计水平高低还是施工进行时测量人员的测量准确性直接关系到房屋的架构是否正确及角度是否精准,一旦测量发生问题很可能直接导致建筑物不协调甚至本身的抗震性、承载性都出现问题。
3工业与民用建筑施工质量控制对策
3.1事前质量控制措施
工业与民用建筑施工开工前,各项技术准备工作应均已完成,各项质量控制措施应已得到落实。科学合理的施工设计是工业与民用建筑施工质量达标的前提,设计人员应根据工程项目的自身特点、施工地点的地质情况、周围环境及施工条件选择合适的施工工艺,对需要特殊处理的地层,如软土地基等应进行专项地基处理技术设计。预测和评估施工过程中可能产生的质量问题及严重程度,采取有针对性的施工质量控制措施或质量事故防范措施,对施工质量问题进行有效预防。对可能发生的突发质量事故及后果进行预想,制定有针对性的应急处理措施或解决办法,以期妥善应对突发事件,保证建筑的施工质量。
3.2事中质量控制措施
工业与民用建筑事中质量控制主要是在施工过程中对施工各个步骤的施工质量进行严格检查,对照施工合同、施工设计方案、施工图纸的要求及相关施工技术规范、标准要求等对施工现场的施工人员、施工设备、施工材料、施工工艺技术进行检查。检查施工人员是否安排合理,是否具备与工作任务相符的技术能力;检查施工设备是否正常运转,有无安全隐患;检查施工材料的质量和各项性能指标是否满足使用要求;检查施工工艺是否选取恰当,施工工序是否科学合理;检查质量、安全等保障措施是否落实。
3.3事后质量控制措施
工业与民用建筑施工过程结束后,应立即开展多步骤、多主体的施工质量验收工作,在事后控制好建筑的施工质量控制。整体施工完成后应先由施工方的施工质量检验部门进行自检自查,检查合格后整理相关检验报告、材料,交由工程项目的监理单位。工程项目监理单位对施工单位的初验结果认可后,组织建设方、设计方、施工方等各参与方进行工程项目正式的竣工验收。进行施工质量验收时应重点检查工程的施工质量控制关键或质量问题多发部位,需要时可反复、多次检验,以保证关键部位的施工质量符合设计、使用要求。实施工程项目的质量保证金管理制度,对施工方进行有效约束,使其在规定的时间段内对建筑的施工质量提供保证,并进行必要的维护、保养,以实现工业与民用建筑完工后的施工质量控制。
结束语
对于工业建筑和民用建筑的施工质量控制是一个关乎于国计民生的重大问题,应当引起政府和建筑公司本身最大的重视。绝不能得过且过更不能尸位素餐应当在可能的情况下精益求精为我国建筑行业的发展做出更多的贡献。
作者:武勇 单位:黑龙江省农垦宝泉岭管理局工程质量监督站
摘要:
21世纪创意产业的发展在全球范围内方兴未艾,在此背景下,艺术创意产业园区作为创意产业的重要载体得到了飞速发展,但在发展过程中也显露出不少问题。本文通过对德国关税同盟炼焦厂的案例分析,从而了解旧建筑改造为艺术园区的方法,并增强人们对旧工业遗产的保护与再利用意识。
关键词:
德国;工业区;改造;更新
1概况
德国关税同盟煤矿工业区位于德国埃森市,埃森是鲁尔工业区的重要部分。工业区始建于1847年,关闭于1986年,是一座极富历史性的建筑群。德国关税同盟的成立使埃森这座小城瞬间变成当时最负盛名的煤炭工业区,促进了地经济带得发展。设计师在建筑形式上采用了包豪斯风格,并在建筑群体中寻求不同角度的透视效果,以在整体空间关系上达到和谐统一的视觉感受。其中,最独特的标志要属Ⅻ号矿井井架,其巨大的四轮井架以其特殊的尺度与形式凌驾于建筑群之上,被誉为“鲁尔区的埃菲尔铁塔”。然而,随着欧洲地区的经济发展,新技术与新能源的运用以及对环境可持续发展的关注,后工业社会的来临使煤矿燃料渐渐被取代,也因其对环境造成的严重污染失去了原有的原料优势。于是,数百家矿场倒闭,成千上万的工人一夕之间失去了工作。埃森煤矿倒闭后,北威政府买下了这片矿区力求保护和重新利用这片土地,并希望建成以生活、生态、展示与体验为主的旅游景观空间,从而全力发展工业文化,为旧工业区注入新鲜气息,也让城市生命得以延续。整个工业厂区通过改造与功能置换,将当年的冲压车间改造为鲁尔区富有特色的餐厅;昔日的厂房改造为可供表演与观赏的大型剧场;炼焦厂设备用房改造为小型餐厅;冷却塔改造为具有观赏性的景观雕塑;原车间厂房改造为现代艺术展厅;原锅炉房改造为红点设计博物馆,并在建筑中新增加了斜向封闭式通道。此外,馆内保留了完整的具有历史意味的生产设备和厂区内20世纪的建筑风格,都无疑是值得当代人们品味与追求的杰出艺术品,它们都是过去百年中煤矿产业兴衰与成败的见证者。1998年,鲁尔区规划了一条贯穿整个厂区的旅游线路,共连接了十五座工业城市、二十五个重要的工业景点,还有十四个能鸟瞰全景的观景制高点和十三处经典工人村,从此这条工业遗产之路诞生了。2001年,关税同盟煤矿工业区被联合国教育、科学及文化组织认定为世界遗产。
2厂区改造利用的方式与模式
2.1工业区改造的基本方式
工业建筑景观与园区自然环境的整合,就是将园区场地整体性的整合与生态绿色环境相结合,其次,在细分到园区的具体景观节点来进行提炼与塑造。第一,园区的整体性整合是将工业建筑、生产设备与道路系统作为一个整体,再将工业景观与自然景观相结合,通过设计对环境加以改造与功能置换从而打造全新的环境来感受工业文化的发展。横向线路:入口广场与周边的建筑通过协调有序的整合,形成了厂区重要的人群集散地,园区的辅路与次路通过线性结构与功能有机的连接在一起。纵向线路:厂区内竖向建筑成为连接各功能区的节点,丰富了空间的层次感。入口广场的地面铺装是由硬质地砖和绿地组成,除了采用混凝土,还有一些红砖与碎石,俯瞰整片广区,灰色、褐色与绿色相交错,令人有心旷神怡之感。除了绿地的规划,设计师还对土壤与生态环境进行了保护性的改造,保留了原有的生态植被,新旧的有机结合体现了生态平衡与自然环境的氛围。第二,园区的具体景观节点的提炼与塑造。在设计中利用园区中的建筑、设施及厂房结构形成细部节点,通过细节的真实表现呈现出前工业时代的历史文化,使工业文化得以延续。如上述所提到的,对各种厂房、车间的改造与功能重置,对交通通道的整合与重建,对原有建筑物赋予其观赏性价值的体现。
2.2工业区改造的基本模式
第一,展览馆模式。改造中,最常见的博物馆模式包括以下几种类型:一是利用建筑内部空间和机械设备,来展示过去的工业生产过程、产品、文化、生活与环境等。二是建筑或设施本身的外观作为向旅客展示并传递工业文化信息的展品。例如,在Ⅻ号矿井主入口的右边的锅炉房基础上改造为红点设计博物馆,建筑主体呈现为U字形,由英国建筑师诺曼•福斯特主持改造。在改造过程中,设计师保留了原建筑的红砖外墙,外部围墙加入了新元素,道路两侧也进行了绿化设计。并采用封闭式自动扶梯直接将参观者送达二层大厅,新引入的交通要素采用了金属与玻璃材质与原建筑材质形成对比。馆内的大空间通过对结构的改造在水平方向上分隔为四层,用做展览空间,各层通过加设楼梯和电梯进行连通。整栋建筑的改造呈现出新与旧、外与内的结合,体现了现代建筑的简洁。第二,工作与休闲模式。工业建筑一般有宏大的室内空间和较高的结构承载力,可以通过对结构的改造搭建夹层空间、构建办公空间。例如,Ⅻ号煤矿的车间厂房被改造成创意设计公司的办公用房,并配有餐饮空间、旅游信息咨询中心、零售店等配套设施,如Ⅻ号矿井的原涡轮压缩机房更新为CASINO餐厅,炼焦厂中的装备厂房更新利用为小餐厅。第三,景观模式。该模式常用于具有独特形象的工业设施。例如,Ⅻ号矿井中的冷却塔外围表皮被剥离后保留了其原有的钢结构,既展现了新的构成形态,又隐含了设施本身的原本特性,成为富有生趣的雕塑艺术品。
3结语
德国埃森关税同盟煤矿工业区的改造,呈现了工业区的整体形象和历史延续,同时也承载着人们对历史文化与工业技术的记忆。Ⅻ号矿井及炼焦厂工业遗产的保护与再利用的模式得到了国际上的广泛认同。2001年,继矿业城镇格斯拉尔和弗尔克林根炼铁厂分别在1992年和1994年被收录进世界遗产名录之后,该厂区成为德国第三个被列入联合国教科文组织的世界遗产名录的工业遗产中。通过对埃森关税同盟工业区的分析与研究,尤其从改造与再利用的手法上,让我们从生态、景观、文明等角度和层级赏析了建筑新风貌,也让我们对当时的工业文化与发展有了深刻的见解。此外,工业废弃地上遗留的各种工业设施作为近现代工业文化的实物见证,悄然无声地向后人陈说着瞬息而真实的历史,它们的工业文化价值不容小觑。我们应避免让那些工业遗产被城市的开发建设所淹没,应提升全社会对工业遗产价值的认识,将工业遗产的保护与再利用归入城市发展建设的整体框架之中。
作者:杨倩雯 单位:长春理工大学
【摘要】
随着我国经济事业的各项发展,现代社会各类建筑物构造越来越复杂,这意味着各类建筑物也必须适应社会需求而增强其自身的防火能力,对于石化工业来说,情况尤其如此。近些年,我国为了促进社会各个方面对建筑防火的重视,多次修订国家标准《建筑设计防火规范》,以期用法律本身的规范手段来引起社会各界落实好建筑防火工作的各个方面。国家标准《建筑设计防火规范》GB50016—2014应当成为各类建筑防火的标准和规范,对于石化工业建筑来说同样如此。本文主要讨论《建筑设计防火规范》在石化工业建筑设计中应用的几个方面,希望对未来的建筑设计提供一定的参考价值。
【关键词】
《建筑设计防火规范》;石化工业建筑;设计;应用
《建筑设计防火规范》GB50016—2014(以下简称《建规》)的制定和实施对于建筑工程建设的各个方面都提供了一定的规范并提出了一些要求,这对于保证建筑物防火设计的有效性有着重要的作用。在石化工业建筑的设计中,防火工作处于极端重要的地位。为了减少石化工业建筑发生火灾的几率,在这类建筑物的设计和施工过程中必须要坚决贯彻“预防为主,防消结合”的工作方针,全面满足建筑物防火安全的需求。
1.石化工业建筑相关设计规范理论问题研究
1.1厂房、民用混合布置无相关条文
GB50016-2006中首先对建筑物进行划分,分为民用建筑和厂房,在两大类中按照类型进行相应的规定设置。但在石化工业当中,很多建筑物都是集合了厂房和民用建筑的。比如说某个项目的实验室、办公楼和控制室共同构成了一个混合体,某一个中控室包含了形成办公用房,某个项目在一层设计了实验室而二楼又是办公区,包括当下很多天然气加气站都是加气站与仓储营运中心的结合体,规范中并没有对这种结合体的防火有专门的设计要求。
1.2实验室生产类别规范不明确
实际工作当中,设计人员会为了实验室到底是属于厂房还是属于民用建筑而感到迷茫,原因就是实验室它一定不属于民用建筑住宅和公共范畴,但是归属为厂房也确实是缺乏理论依据,所以,这也是建设设计防火规范在实际应用过程中发现的问题,希望能够随着实践对建筑设计防火规范进行补充修订,使其更满足实际设计需求。
2.建筑设计防火规范在厂房防爆中的应用
在石化企业建筑的设计过程中,最常见的就是氢气压缩机、丙烯晴装置空压制冷、石油气压缩机、液化石油气泵、氨压缩机等甲类、乙类、甲A类厂房的设置,在新《建规》执行了之后,规范和行业标准之间出现了一些冲突,部分对新《建规》不熟的设计师难以面对。本次以氢气压缩机厂房作为案例。如果按照《石油化工生产建筑设计规范》,也就是行规规定的生产特点,可以将它确定为甲类厂房,耐火等级大于等于二级,对防爆有要求。氢气压缩机厂房以氢为介质,氢气比空气轻,为可燃性气体,爆炸极限范围从4.1%至75%,当生产环境要求必须采用封闭式建筑的情况下,压缩机厂房必须设定足够的泄压面积,减轻爆炸破坏强度,避免主体结构或者是对相关人员造成重大伤害。原《建规》中规定,厂房防爆,泄压面积/厂房体积的值应介于0.05-0.22之间,并且随着爆炸介质威力以及爆炸压力上升速度的上升,该比值应尽可能增大,但是最大比值并没有明确规定。按照《石油化工生产建筑设计规范》可燃气体压缩机厂房必须要采用封闭式的建筑,泄压面积和厂房的体积比值必须大于0.15,厂房内要采取机械通风,设备采取封闭式,面积密度不能够超过60kg/平方米,普通玻璃是不可以作为泄压面积的。新规当中明确规定存在爆炸危险的厂房应独立设置,采用敞开或者是半敞开式的结构,承重结构要采用钢筋混凝土、排架和钢框等结构,并且必须要设定泄压设施。
3.建筑设计防火规范在厂房疏散中的应用
3.1保证基本条件
《建规》中明确指出,石化工业建筑设计及施工过程中,限制使用对疏散有严重影响的建筑材料,保证疏散的安全通道是畅通的,要合理布置安全疏散的路线。
3.2出口设置原则
新《建规》中指出,厂房安全出口要进行分散设置,对整个厂房进行防火分区,每个防火分区的安全出口数量不可以少于两个,每个防火分区中相邻两个安全出口最近边缘的距离不可以小于5米。只有符合了《建规》中列出的5条特定的条件时才可以设置一个安全出口。厂房当中任意一点距离安全出口的距离必须要符合规定的标准,在具体的设计过程中,新规和行规之间存在的差异致使设计人员无从下手,这种情况下,应该在满足了新规之后,达到行规的标准,新规不适用于炸药、花炮厂房的建筑防火设计,而石油天然气工程、人民防空工程、火力发电厂、石油化工企业以及变电站等。
4.建筑设计防火规范在工业厂房钢结构防火保护中的应用
石化行业当中,甲类生产厂房、乙类具有防爆要求厂房以及液化石油气灌装站等,建筑钢结构耐火等级都是一级,甲、乙、丙类液体以及可燃气体的火焰可能影响到的部分,应该外包敷防火隔热材料或者是不燃材料,二级耐火等级为丁烷、戊烷类的厂房的梁和柱可以采取无防火保护类的金属结构。钢结构的防火保护通常需要执行《石油化工钢结构防火保护技术规范》标准,一级耐火等级建筑物的梁和柱则是要以新规的耐火等级为标准,按照新规,耐火等级越高,保护做的要越强。设计人员必须熟练应用规范。例如说,在氢气压缩机厂房设计过程中,耐火等级为二级,耐火极限是2.5小时,新规中关于其耐火等级可按标准降低半个小时,这样甲类厂房防火要求在《行规》和《建规》中就都是一致的,并且不相矛盾。
5.结束语
伴随着我国经济的进步,石化行业也在迅猛发展中,各类新型的建筑如雨后春笋,层出不穷。在石化行业的建筑设计过程中,设计人员必须要熟练掌握《行规》以及《建规》的相关要求,在积累经验的同时勇于提出意见和建议,以便于建筑设计防火规范在石化工业建筑设计当中更为有效的应用。
作者:刘冰 单位:浙江美阳国际工程设计有限公司上海分公司
【摘要】
就工业建筑来说,建筑腐蚀的问题成了建筑人员最大的难题。目前研究解决腐蚀问题的方法很多,但针对不同腐蚀环境,防腐蚀的方法也存在很大差异。所以,根据工程概况分析项目的腐蚀环境,结合腐蚀理论设计防腐蚀方案和要求,要求我们对防腐进行方案性的解决。为了设计适应工况的防腐蚀方案,本文结合工程实践研究了在强酸性腐蚀环境下防腐蚀方案设计,以便去解决工业建筑腐蚀的问题。
【关键词】
工业防腐;施工技术;防腐蚀
腐蚀问题遍及国民经济的各个领域,给国民经济带来了巨大的损失,造成许多的事故,消耗了宝贵的资源和能源,污染了我们的生存环境。所以,工业建筑防腐的问题更应该加大我们的重视,因此,我们研究制定更为合理的方案去解决工业建筑防腐蚀的问题。
1工业腐蚀
随着我国工业逐渐的发展,现在工厂操作者的不规范,周围环境的影响,已经导致工业建筑受到了不同程度腐蚀,往往使建筑达不到应该使用的年限。比如说,盐酸、硫酸等介质,致使钢筋混泥土的构件受到了很大的侵蚀破坏,经常会出现钢筋锈腐、混凝土开裂炭化的现象,因此,有必要从选材和防护措施等方面,来保证建筑物和构筑物应有的抗腐蚀性。
1.1腐蚀的形成
腐蚀是指材料在周围介质侵蚀作用下产生的破坏。腐蚀的原因是多方面的,可以是化学的、物理的、生物的、机械的等等。材料的腐蚀类似于物质的风化,只是速度快得多。在一定的意义上,可以把金属材料的腐蚀理解为金属冶炼的逆过程[1]。
1.2工业建筑的腐蚀特性
在最原始的时候,只有金属会发生腐蚀的现象,但是随着科学技术的不断发展。非金属材料不断的去应用,所以,逐渐的出现工业建筑腐蚀性。建筑构件是由于金属材料和非金属材料组成,它的腐蚀性比较复杂。建筑腐蚀表现的就是建筑材料的破坏。建筑结构的种类也很多,主要是钢筋混凝土结构、钢结构、木结构和砖混结构,但目前而言,世界上最常使用的就是钢筋混凝土结构,钢筋混凝土的腐蚀是影响建筑耐久性的主要因素。
1.3腐蚀保护措施
想要解决好防腐蚀的问题,首先就要遵守政治法规,还要采用先进的科学技术。工业建筑的防腐工程是一个系统工程,然而一个完整的防腐蚀体系至少应该有两个方面,第一个就是国家政策方面的政令和法规,要“以人为本”为核心;第二个就是技术方面的问题,比如说,在腐蚀保护方面的工程设计规范、施工技术规范、还有一些新材料的研究与利用,这两个方面都是很重要的,我们都要去周密的去处理。
1.4建筑腐蚀破坏的问题
建筑的腐蚀问题,有时候不光光是外界环境造成的,有时候可能是建筑本身造成的建筑腐蚀。首先要考虑的就是基础垫的选择,想要让建筑在一段时间之后,不发生腐蚀的问题,选择一个好的地基往往是很必要的。有时候,防腐工程的失败就是因为基层处理的不够好,如果基层出现了问题,就不像面层那样比较容易处理,一旦出现了这样的问题,往往是无法补救的,所以只有一个好的地基才会发挥更加好的作用。然后就是墙体材料的选择,墙体材料的选择应该考虑耐腐蚀介质的要求。在工业建筑的工程中,应该去选用合理的墙体材料,它的正确选取,可以保证建筑物的功能、安全。还有施工方面的问题。还有就是混凝土材料的选择,钢筋混凝土对大家来说,它的结构具有耐久性。混凝土腐蚀的内因是混凝土本身的多孔性和脆性,一般还存在混凝土的徐变、干缩裂纹;而腐蚀的外因是介质的侵入,改变了钢筋的环境[2]。
2工业建筑的防腐蚀的工程设计
工业的防腐是一个长期的过程。防腐蚀工程首先是防止自身不受腐蚀,同时还要防止流失腐蚀介质要腐蚀的其他建筑物。防腐蚀的工程就要以实际为依据,工作人员应该充分的去了解生产工艺及材料,还要设计好防腐蚀的设计方案,这样才能防止腐蚀中出现的损失。
2.1防腐蚀工程中存在的问题
在防腐蚀工程的设计中,需要考虑的问题往往是很多的,比如说,整体性、防渗性、耐腐性,否则在防腐蚀的工程中会出现一些问题。任何的防腐蚀工程,在建筑结构本身设置分开的变形缝,常常会有设备等穿过楼地面,槽罐本体上也时常会出现设置管道出入口。这些部位的节点和缝隙,都需要作妥善的防渗方案处理。
2.2耐腐蚀材料的正确选取
如果想要解决好防腐蚀工程的设计,一定要选好耐腐蚀的材料。所以,每一位设计人员都要准确的去了解每一种防腐材料的特点。因为每一种防腐蚀的材料都有它的好与坏,只有熟练掌握其性能,才能够保证防腐蚀的工程质量。如果在设计的时候,防腐蚀的材料运用的不合理,就会有各种因工程质量而发生的事故,所以,设计人员应该格外的去重视这个问题[3]。
2.3建筑腐蚀的修复
建筑物的腐蚀事业个客观性的规律,就算在各方面的工业已经做得很好了,但是也不能完全的组织腐蚀的产生和发生,所以,已腐蚀的建筑物修复问题也成为了建筑防腐蚀科学中一个重要的组成部分。经过一定的研究之后,得到无论基础、楼地面、墙面、天棚等,当旧混凝土面层已软化、风化、变质严重破坏的时候,必须要去清理它表面的腐蚀物的结果,在彻底清除腐蚀物之后在对建筑给予加固或落架维修。
3工业建筑防腐蚀的施工技术
由于我国的工业建筑不断的发展,国内大部分的工业建筑都受到了腐蚀。所以,我国开始重视工业防腐蚀的问题。我国从70年代开始,就开始组建防腐蚀工程的队伍,但是经过很多的问题,最终都没有被保留下来。因为,防腐蚀的工作,需要多方面的配合,才会发展的更好。因此,组建一些专业性的施工队伍才是一个重要的问题。
3.1加强施工技术的管理
在施工的技术的过程中,施工人员应该在每一次的施工中积累一定的经验,这样才会提高施工技术的水平。从国内跟国外的施工技术中,我们总是会发现,国外很重视施工的机具的选择,拥有先进的机具,往往会提高整个施工的水平,所以,我们想要提高施工的技术和质量,就要采用一点国外的施工技术,不仅要这样,还要建立一个严密的施工制度,并且在质量检验的方面,也要做到严谨,不可以有任何的疏忽,以免发生不必要的意外[4]。
3.2提高施工技术的水平
目前来说,我国的工业建筑腐蚀性问题解决的还不是很好,组建的队伍还没有达到很成熟。所以,组建好这个的专业性的施工队伍也是一个很重要的问题。由于这些年的施工队伍还不是很完善,所以,施工人员最重要的就是在施工中积累一定的施工经验,建立一个专业性的防腐蚀公司,发挥了积极性的作用。因此,我们国家的防腐蚀建筑要向一个全新的方面去发展。
3.3工业建筑防腐蚀设计的规范
在工业防腐蚀工程的建设中,不仅需要工作人员在设计的时候认真负责。还需要的就是在设计的时候进行的合理规范。比如说,各工业部门的设计单位都需要去有本系统的防腐蚀设计资料和标准的图集,一起承担不同规模的防腐蚀工程设计任务,在几年后的发展,我们国家在1983年,出版了《工业建筑防腐蚀设计规范》。这本书内容全面,在工业防腐蚀设计中起了很重要的主导地位。但在最近的这几年里,新的防腐蚀材料和防腐蚀技术的不断出现,为满足工程质量,国家有关部门正在对这本设计规范进行修编工作.
4结束语
根据以上的分析和研究,想要解决好工业建筑防腐蚀的问题,就要先解决好工业防腐蚀设计的问题。工业建筑的防腐蚀不仅与技术、施工有着关系,还与科研、使用方法有着不可分割的联系。我们只有做好每一个方面,才会保证工业建筑防腐蚀起到一定的效果。因此,我们要总结实际工程的经验,寻找新的研究成果,采用新的材料,这样才会达到技术的先进性,实用性以及安全性。
作者:崔敬业 单位:平煤神马建工集团有限公司
摘要:
本文主要研究对象为德国汉堡易北河爱乐厅(Elbphilharmonie),从建筑环境、历史背景、改建及新建策略等方面对此建筑循环再生方法进行阐述,旨在为我国工业建筑再利用提供借鉴蓝本。
关键词:
德国;爱乐厅;工业建筑;再生
城市的更新与社会经济产业调整是相互牵制协同作用的,产业化升级带来老旧城区的改建,区域地块闲置或开发也影响和促进城市经济产业的转型。以德国汉堡港口区为例,随着港口工业产业升级,老旧工业仓库使用率降低,曾经的工业码头已逐步更新为基础设施齐备的亲水宜居型海港城。在此地块上110个规划建设项目中,作为地标式建筑出现的易北河爱乐厅最具循环再生代表性。易北河爱乐厅位于海港城西端,于2007年4月开始施工建造。总建筑高度110米,由汉堡易北河爱乐厅建筑合资有限公司(Elbphilhar-monieHamburgBauGmbH&Co.KG)作为业主进行开发,由瑞士巴塞尔的赫尔佐格和德梅隆建筑事务所完成建筑方案设计,由豪赫蒂夫(Hochtief)公司施工建造,建成后将成为汉堡地标式建筑。在经历了大量资金投入和长期延工后,此建筑成为舆论焦点,2013年官方公布最终总造价为七亿八千九百万欧元。据2012年公布的工程进度计划,此建筑新老交接的室外广场部分将于2016年11月对公众开放,音乐厅部分将于2017年1月11日对外开放。
1建筑历史背景
易北河爱乐厅坐落在既有建筑(Kaiserspeicher)之上,其老旧部分的历史可追溯至1875年。作为当时汉堡港口最大的码头仓库,其拥有仓储面积达19000平方米。该建筑平面围合而成梯形,三面临水,其内院可进入轨道货车,其外可借助提升设备直接与海船对接装送货物;建筑西立面带有尖顶钟楼,主体采用砖砌体结构建造而成。在二战中该建筑被严重炸毁,1963年钟塔部分被拆除。1966年由建筑师沃纳•卡尔摩根进行改建设计,建筑用1111根桩基础进行加固,每根桩截面尺寸为500毫米,重达160吨。平面基底保留梯形外轮廓,长边方向为108米,立面采用红砖砌筑并结合大面积玻璃幕墙,建筑高度为30米,在当时成为港口现代建筑之代表,被称为KaiserspeicherA。此后仓库以储存巧克力、烟草和茶叶为主,随着70年代大型集装箱运输的广泛应用,此仓库的使用率也在逐渐降低,直到上世纪90年代。
2建筑循环利用方案
2.1方案的产生
易北河爱乐厅的方案概念最初形成于2001年3月,由建筑师及开发商于一身的AlexanderGérard和他的妻子艺术史学家JanaMarko提出前瞻性的使用功能方案,即在汉堡海港城西端原有历史性建筑Kai-serspeicherA之上新建音乐厅、酒店、住宅及停车场。2001年10月,汉堡参议院通过此议案。2003年6月赫尔佐格和德梅隆建筑事务所凭借特有的艺术风格和不凡的立面轮廓效果,最终赢得了方案的建筑设计,他们的方案是将既有老旧仓库建筑KaispeichersA作为基底,在此之上利用玻璃材质围合出顶部波浪摆动的形态效果,这一方案使最初的概念变成为承载工业背景和艺术氛围的实体建筑。2004年11月此项目由汉堡政府接管,作为地标式建筑进行开发。
2.2新建筑的外部形态
新的建筑方案去除了原有建筑仓库内部空间,将钢筋混凝土柱增加至1700个,仅保留作为文物保护级别的既有外墙立面和基础底座;在此体块之上,新建部分波浪形态的玻璃体由1096块双层玻璃单元拼装而成。立面幕墙每块玻璃尺寸在4-5米宽,超过3米高,位于新建主入口门厅的区域,其单块玻璃尺寸甚至达到5米高,其中又加入大量不同的凸凹弧形窗洞口变化。出于建筑热辐射节能考虑,该玻璃幕墙体创新性地采用小的玄武岩和反射点组成遮光格栅附着在玻璃层上,玻璃上反射点的排列经过了软件计算,选择在最优化合理的位置上,从而有效避免建筑吸收过多热量;此外,在600摄氏度高温下以毫米为单位精准地弯曲弧面制成慕墙体,使得日光照射时,室内不会升温,同时形成特别的镜面效果。玻璃曲面的方向根据建筑相应区域使用功能而定,因此在酒店和前厅处都应用了鱼鳃形状的窗和马蹄形状的窗洞口;位于西侧尖顶的住宅露台部分又使人联想到巨大的音叉。为抵抗极端恶劣的飓风暴雨等自然灾害。玻璃幕墙经过阵风时速150公里的风压力测试,确定每个玻璃单元重约1.2吨。整体立面面积约为1.6万每平方米,相当于两个足球场面积。此幕墙立面已于2014年完工。厚重的历史性砌体基座与上层波浪形态的现代玻璃体相互对比,带来极强的视觉冲击,形成海港城新的地标。
2.3新建筑的内部空间
原老旧部分的内部核心区域改建为停车场,约500个车位。外围由会议室、酒店的后台空间、可容纳170人的音乐工作室、餐厅及最重要的入口扶梯隧道围合而成。入口第一部分扶梯隧道82米长,全程人工照明,直至可眺望港口的全景窗形成空间光影抑扬对比;第二部分扶梯升入新旧建筑体块交接的层高为37米的全景公共广场,从这里游人可免费一览海港城,人流也可前往新建建筑部分。新建玻璃体块内部由位于50米高度的2150座核心音乐厅、两个附属小音乐厅、拥有244个房间的威斯丁酒店以及西侧带有45个住房的公寓等组合而成。
3既有建筑再生使用策略
3.1新旧建筑交接的空间改造
新旧建筑在相互拼接时,常采用相融合、相对比或非加即减等方式,而易北河爱乐厅则是净空处理,即在新旧建筑之间形成一个空置区域免费为游人使用。这一缓冲区域在形式上使得新旧建筑得以联系,在功能上也使外来游客和本地市民得以融汇交流。此外,这一空置广场区域占地面积约4000平方米,位于37米的高度,为使用者提供了独特的360°港口眺望平台,增加了建筑的景观性,进而在看与被看的过程中,也提高了汉堡城市码头的可读性与标识性。
3.2大空间的结构处理
在既有建筑更新再利用中,大空间重组及功能改造是常见问题。易北河爱乐厅在保留既有保护性建筑立面的前提下,底层内部空间增加钢筋混凝土柱网,上层新建建筑核心区为7000平方米的大型音乐厅,屋顶是由八个凹弯曲球面连接而成帐篷形状,由重达1000吨的钢网架支撑,以此钢结构来保障大音乐厅内无柱空间的成立。音乐厅室内顶棚技术层及内墙壁由建筑声学大师丰田泰久设计的“白色皮肤”所覆盖,整体屋顶的总重量为8000吨。
4结语
工业建筑作为人类工业文明发展的载体,记录了时间轴线上的产业变迁和城市进步,将既有闲置工业建筑进行循环再利用,既是对城市工业历史属性的尊重,也是建筑设计需秉承的社会责任。
作者:常悦 严凡 单位:吉林建筑大学建筑与规划学院 河北工业大学建筑与艺术设计学院建筑系
摘要:
经济的不断发展,现代化工业生产的施工工艺和技术也在不断更新,原本单一功能的厂房现在逐渐成为了多功能厂房,工业建筑结构也在朝着多样化的方向发展。另外,结构设计的要求也越来越高,越来越复杂,这样的情况导致设计人员在设计时难免会出现一些错误,所以要求设计人员需要不断地检查和审视。本文主要通过工业建筑结构选型的原则、工业建筑结构设计中常犯的错误以及对错误的分析进行了详细的探讨。
关键词:
工业建筑;结构设计;分析;错误
1引言
在工业生产中,为了顺应工业生产以及建筑工艺更新的速度,越来越多的综合性厂房出现在人们的视野中,这种综合性的工业厂房对结构的要求也越来越高,所以工业建筑结构设计就显得比较重要。工业建筑也因为其结构的复杂性,构件以及预埋件较多等,设计人员在设计时极易出现各种错误,不仅给施工带来不便,也给业主带来麻烦,甚至会影响结构的稳定性和安全性。
2工业建筑结构选型的要点
在工业建筑结构设计的过程中:①要确保建筑能够灵活地应对各种生产内容以及设备的改变。②建筑物以及设备要确保经久耐用,并且保证设计不超过工业建筑的预算价格。所以,只有合理的选择建筑结构的类型,才能做好工业建筑的结构设计工作,结构选型应该具备以下几个要点:(1)预应力混凝土装配式钢结构应该作为首选目标,没有特殊要求的情况下也可选用现浇混凝土结构。(2)以下情况应该采用砖混结构:建筑结构跨度不大于15m,柱距不大于4m的单层厂房,且柱顶的高度不大于6.5m无吊车的厂房;吊车起重量小于等于3t的轻级、中级工作制厂房。
3关于结构设计在施工中遇到的问题
①结构的设计人员没有与其他设计人员(比如工艺设计人员)沟通协调好,这样的情况会导致工艺设备和基础的距离相对较近,从而增加了施工的困难也导致设备基础在运行的时候会给主体基础带来影响。②结构设计人员在设计时没有考虑工业厂房防火防爆的特殊要求,对于有特殊要求的厂房应该设计成敞开式或者半敞开式。结构设计中在这一方面经常遇到的问题就是忽视了防爆厂房的泄压面积。若是泄压面积达不到规范规定的要求,将会给以后的结构设计工作造成很大的麻烦。③预埋件布置的问题,许许多多的工业厂房经常在梁上面预埋吊环,但是对于这一方面的工作,设计规范根本达不到要求,所以这也是结构设计在施工中常常遇到的问题。
4关于工业建筑结构设计的常犯错误分析
4.1梁扭矩折减系数取值错误
现代化的工业厂房,尤其是化工厂房,因为吊装设备非常多,而且楼面的开洞较多,很多设计工作人员为了避免麻烦,经常用PKPM软件中的SATWE模块进行配筋计算,但是,梁扭矩折减系数不应该选用PKPM软件中的默认值,应该按照楼面开洞的大小程度进行选取,范围一般在0.4~1.0之间进行选取。
4.2活载组合值系数取值错误
PKPM软件中SATWE模块活载组合值系数的默认值是0.7。按规范要求许多建筑的活载组合值系数应该选用0.7,但是有些建筑的活载组合值系数不是0.7,比如,仪器的生产车间、棉纺织造车间等选取0.8,仓库的库房、电梯机房等选取0.9,金工车间、半导体器件车间以及粮食加工车间等选取1.0,设计人员应该按照厂房的实际情况对活载组合值系数进行选择。
4.3结构设计在施工方面的常犯问题分析
(1)工艺设计者和建筑结构设计人员没有进行充分的沟通与交流,导致在施工过程中,工艺设备的布置距离基础非常近,在一定程度上使得两基础之间发生冲突。因为设备基础若是和建筑结构基础的距离太近,就会导致施工的困难程度加大,而且会对建筑结构基础产生一定的影响,所以,那些振幅过大或者重量过大的设备不要离建筑结构基础太近,从而防止造成无法正常使用的情况。
(2)没有合理选择预埋件的位置。预埋件的位置通常是在梁上方埋置一半,然后在楼板下埋置一半。工业厂房是一个综合性的建筑,里面需要安装各种各样的设备,因此需要布置很多的预埋件。在布置预埋件的时候,应该结合有关的设计图纸合理安排预埋件的位置。建筑结构设计人员应该对结构有关的图纸进行全面仔细的审查,一旦发现预埋件的布置有不合理的地方,就要及时的与施工人员进行协商调整。另外,结构设计人员应该在图纸中给出预埋件的尺寸以及规格。楼梯预埋件是施工时常常被忽略的地方,所以结构设计人员一定要在设计图纸中明确指出,如果造成忽略现象,施工时需要补埋,浪费时间浪费力气。在进行技术交底工作时,应该向施工单位明确指出预埋件的应该达到的要求。最后一点,预埋件要具备一定的承压能力,而且对于预埋件的安装工作不能敷衍了事,否则会导致日后的结构设计工作难以进行。
(3)结构设计中有四个支脚的设备,错误地把总设备荷载四等分,把每一等分当作每个支脚的应该承受的荷载。因为施工的缘故,支脚的支撑面应该不在同一个高程上,所以设备的支脚可能不是四个支撑面,而是三个支撑面或者两个支撑面,因此计算每个支脚的设备荷载时,正确的做法是将总的设备荷载三等分或二等分。
(4)没有对工业厂房防火防爆的要求进行充分的考虑。结构设计人员在进行设计工作之前应该对厂房的功能进行了解,若是厂房在使用过程中存在爆炸的可能,那么厂房就应该设计成成敞开式或者是半敞开式的厂房。对于存在特殊用途的部分厂房,应该设计成全封闭的,这种情况下一般会忽略防爆厂房的泄压面积问题。如果泄压面积达不到规范规定的要求,就会给后期工作带来麻烦,而且这些问题处理起来也非常困难。所以,在设计全封闭式厂房时,应该充分考虑有没有充足的泄压面积,并且要多安装一些窗户。如果是地下建筑中的地下锅炉这一类的的防爆厂房,要特别留意泄压面积的充足性。除此之外,就是防爆厂房泄压设施的选择,一定要选择可以脱落的、轻巧的窗、门及其屋盖,泄压设施应该选择在爆炸源的周边,一定要远离人集中的地方和不占用通道的地方,并且要均匀分布。所以,在结构设计时,一定要考虑厂房的防爆设计,在防爆厂房的设计方面一定不能出现错误,一旦出现错误就会造成无法挽回的局面,因此在设计防爆厂房泄压面积时,要做到充分考虑。
(5)在进行结构设计的过程中,结构设计人员的缺乏一定的经验,没有考虑和排水设计人员协调工作,常常忽略要留出一定的孔洞,这样的情况下往往会给以后的安装工作带来困难,严重时还会对建筑物的使用产生巨大的影响,特别是室内排水的情况。所以,如果要使排水管道可以顺利的穿过基础,通常会采取下面两种措施:一种是适当降低基础梁顶高程来达到室内排水的要求,另一种是基础梁中应该预埋相应套管。
(6)没有考虑电缆沟的防水工作。变配电所里面的每个房间都具备复杂性极强的电缆沟。针对室内的电缆沟,若是埋置深度不是很深,地下水位也没有那么高,地面也没有明显的沉降,我们就可以利用混凝土地沟,分别在混凝土沟的沟壁沟底做好防水处理工作。相反如果地面的沉降明显,并且很可能发生不均匀的沉降,地下水位太高,这时候我们应该选用钢筋混凝土地沟。
5总结
工业结构设计中出现错误是很正常的现象,但是我们应该采取措施进行补救,防止结构出现质量问题。为了确保结构的安全性、适用性、耐久性,合理的结构设计是目前的主要任务。工业结构设计过程中,首先应该保证合理的选择结构的类型,然后是要根据结构设计的实际情况选择适当的计算系数,与此同时,也要符合相关的规范要求。结构设计人员在设计过程中应该全面考虑,不放过每一个细节,严格遵守相关的设计要求,研究和分析可能存在的设计问题,以及预先做好出现问题时应该采取的措施,只有这样,在以后的结构设计中才不容易出现这样或者那样的问题,才会使施工的质量得到保障,才会使施工得以顺利地进行,缩短工期。本文对工业建筑结构设计的常犯错误进行了简单的阐述和探讨,希望可以给相关设计人员带来一些启发。
作者:黄建华 单位:广西壮族自治区工业设计院
摘要
围绕某市老钢厂改造项目案例,采用调查研究,归纳分析等方法,研究旧工业建筑改造为创意产业园后存在的潜在危机,并提出3个相应的应对策略:二次改造、强化服务理念、优化运营管理机制。旨在为今后旧工业建筑改造为创意产业园的安全运营与管理提供理论指导。
关键词
旧工业建筑;创意产业园;安全运营与管理
0引言
近年来,旧工业建筑改造工程的数量与日俱增。其中创意产业园改造模式约占所有改造项目数量的49.3%[1]。创意产业园作为一种新型的、特殊的写字楼,是旧工业建筑生命延续的新方向。将旧工业建筑改造为创意产业园,既给艺术家提供适宜的工作空间,又给新生产业创造发展基地。但是,目前尚未形成统一的创意产业园运营管理模式,且缺少类似园区的安全运营与管理经验,因此,在运营阶段创意产业园暴露出许多棘手问题。本文围绕某老钢厂改造为设计创意产业园项目案例,研究旧工业建筑改造为创意产业园后存在的潜在危机,并根据危机分布情况,提出应对策略。
1旧工业建筑改造后的潜在危机
将老钢厂内生产钢丝的全部厂房进行改造,升级转变为某市唯一的设计创意产业园。它占地面积约3.34hm2,改造后总建筑面积约4hm2,项目总投资1.2亿元。园区以设计创意产业链为核心,整体规划为四大功能板块:“文化艺术交流区”、“LOFT创意办公区”、“配套商业休闲区”、“园林景观体验区”。老钢厂设计创意产业园由11栋单层旧工业建筑与1栋新建建筑组成。此改造项目的一期工程已通过竣工验收,进入运营阶段;二期工程正处于施工阶段,旧工业建筑改造后的潜在危机主要如下。
1.1排烟危机
因旧工业建筑改造项目业态的不确定性、未充分重视烟道设计问题、施工过程中赶工期、降成本等,导致在后期使用过程出现排烟危机。以小型城市综合体思想为指导,对老钢厂创意产业园进行规划。将设计创意产业园中5#,7#和8#厂房的一层规划改造为餐饮、超市等服务场所,二层及阁楼层规划改造为办公场所。设计方提供的设计方案为一户一烟道,烟道选用安装成品混凝土烟道,屋面安装无动力风机,以增加空气对流,加快热量散失。但在施工过程中,为节约成本,将烟道合并为三户一烟道。对烟道与墙体交界处的间隙进行灌浆处理,间隙一般为2~3cm,灌浆较困难或无法直接灌浆。由于烟道数量过少,转角多,密封性差等原因,使得现有烟道不能满足餐饮业排油烟的需求。因此,一层餐饮部的油烟弥漫满整栋厂房空间,严重影响二层的公司正常办公;5#厂房改造时为降低成本,将拐角处早餐供应点的烟道口留在厕所里,导致厕所里充满油烟味,严重影响厕所的正常使用。
1.2火灾危机
由于接通天然气管道施工周期长、成本高,因此大多数旧工业建筑改造工程没有与市政天然气管道接通。老钢厂设计创意产业园采用BOT承包模式,投资人只有20a使用权。为减少项目投资额,以尽快收回投资实现盈利,投资人选择不接通天然气管道的方案,由此造成的困难业主自行解决。但是园区内餐饮类企业约占入驻企业总数量的10%。据实地调查发现,餐饮类企业选用电供热或甲醇燃料,满足日常营业的需求。甲醇属易燃易爆类危险品,操作人员没有接受过专业操作及安全培训;业主独自储存甲醇,缺乏统一管理意识。这种现象造成极大的火灾危机。
1.3采光危机
一般情况下,工业建筑均存在自然采光危机。10#厂房总长度为134m,原有宽度为34m,其自然采光性及通风性差。改造过程中,沿其南侧外围,砌1.8m花墙,为每户圈建起自身独立的小庭院;沿其北侧采用钢结构加建,以增加建筑面积。原有厂房进深较大,再加上新加建部分,严重影响室内自然采光。采用加气混凝土砌块分隔室内空间后,部分空间没有采光窗户,室内光线极差。7#,8#厂房同样存在采光危机,其总长度109m,加建后总宽度达36.8m。将厂房东侧设计为异型加建,加建部分最宽处达8.7m,严重影响原厂房空间的光线。将厂房西侧部分沿南北走向分隔,房间内均无采光窗户。
1.4漏雨危机
在老钢厂设计创意产业园运营过程中,5#,7#,8#厂房的屋面均出现过漏雨现象。屋面漏雨是房建工程的通病,出现这种现象主要是由施工质量引起的。针对旧工业建筑改造工程的施工特点,分析这种现象的原因:①旧工业建筑改造工程,大多数并没有获得建筑工人的心理认同感,他们仍将其视为简单的翻修工程,因此导致施工过程中可能存在懒散、怠慢现象;②单层工业厂房屋面面积较大,屋面防水工序或铺装瓦片工序耗时长,难免出现疏忽、遗漏现象;③旧工业建筑改造往往通过增设屋面天窗的方式来保证室内采光,厂房屋面天窗数量较多(如7#,8#厂房屋面设34个天窗),因此,天窗与屋面胶接处出现漏雨现象的概率较大;④在厂房屋面处设置了多个通风机口,因此,其与屋面连接处加大出现漏雨现象的概率[2]。
1.5通讯危机
由于钢材自重轻,易于加工各种造型,安装方便,能满足改造工程项目的特殊要求。因此,许多旧工业建筑改造工程选用钢构件来完成项目的分隔、改建、加建等。如老钢厂改造时选用钢柱、钢梁及压型钢板等材料进行厂房的局部加层、加建工序。以7#,8#厂房为例,耗钢量高达209.84t。但由于厂房内部空间钢构件过于密集,形成了良好的屏蔽系统,严重影响手机信号的接收,造成通讯危机。这对园区入驻企业的日常生活、办公造成很大困扰。
2旧工业建筑改造后潜在危机的应对策略
2.1二次改造
设计方案的优劣关系到前期工作的成败,并继而影响到整个开发项目的发展[3]。根据已投入使用建筑暴露出的问题,审查未竣工或未动工厂房的施工图纸,将相关问题反馈给设计院。但对于已经形成的安全隐患,只能通过二次改造进行完善。通过二次改造消除漏雨危机及排烟危机。漏雨危机可通过更换瓦片、打胶补缝等办法及时进行维修,以避免对其他构件造成破坏。排烟危机可通过以下几个方面对烟道进行整改:①密封性差的烟道进行灌浆维修;②对烟道进行改造,并增加烟道的数量;③在屋面增加电机、风管等,电机功率满足使用需求,风机必须配套减震器,以减轻长期震动对屋面造成的损坏,风管采用1.0mm厚热镀铁皮,加工口径为800mm×800mm对接安装,接缝严密,禁止漏烟。通过对“图纸的二次改造”消除未竣工的厂房的采光危机。针对老钢厂改造项目10#厂房采光问题,将10#厂房中跨屋面全部拆除,改建为通长天窗,以提高厂房内部空间的通透性。为消除7#厂房内隔间无采光窗的弊端,采用增大门窗及幕墙面积的方式。以6-1轴至6-2轴交6-A轴至1-B轴为例,三面均开设洞口,尺寸分别为3.5m×4.7m(内含地弹门),4.0m×2.4m,5.6m×2.4m。7#厂房西面选用全玻璃地弹门,以增大采光面积。除此之外,12#厂房开间、进深较大,综合考虑园区内功能划分,将12#厂房设计为展厅,东侧采用钢结构加建,并以幕墙结构作为外围护结构,以增强厂房空间的光线。由此看来,增大玻璃幕墙面积是解决旧工业建筑改造工程采光性差的有效措施。
2.2强化服务理念
通过强化园区服务理念,逐渐消除老钢厂创意产业园暴露出的服务危机。建设与维护基础设施,创造良好的服务平台,提供优质的服务。在创意产业园内安装信号放大器,以增强园区内通讯信号,减小通讯危机;运营执行部设专人负责公共服务平台的建立、维护、运营等,以提高服务品质[4]。小规模的餐饮店、大规模的设计院、低端的快餐店、高端的英泰行,林林总总的入驻企业共同组成创意产业园,同时他们形成一个小型城市综合体。不同层次,不同行业,不同规模的企业对服务内容、服务水平等的要求也不尽相同。服务对象的特殊性要求创意产业园的运营管理者必须具备先进的服务理念,才能提供人性化的优质服务,进而营造有意境、有竞争力、有前景的园区。
2.3优化运营管理机制
运营管理者应优化创意产业园的运营管理机制,逐渐完善安全运营管理理论。比如安全管理模式、设施的市场化、园区服务理念、激励和保障机制等[5-6],提高创意产业园的整体水平,打造创意产业园的知名度,树立创意产业园示范品牌。首先,管理部门应制定规章制度,规范园区商户的日常运营行为。比如商户乱停放电动车、自行车行为,乱倒垃圾行为等。其次,管理部门应建设专业化的运营队伍。运营队伍包含运营执行部、安保部、物业部及资产部等,并定期对各部门人员进行岗位培训,学习先进的管理理念。同时一定将各部门的职责划分清楚,并加强各部门之间的横向沟通,避免出现互相推诿责任的现象。最后,建立园区动态信息管理系统。创意产业园入驻商户涉及各行各业,管理难度大,应建立动态信息管理系统,以辅助日常运营管理。动态信息管理系统应包含租赁面积、租赁价格、装修信息、转租信息、租赁用途、租赁期间厂房损坏及维修情况、租赁期间发生的重大事件等。除此之外,运营管理机制还应并入定期鉴定检测旧工业建筑、建设绿色生态园区及火灾地震应急预案等安全运营方面的内容。
3结语
本文通过分析老钢厂改造后的潜在危机,将应对策略归纳为二次改造、强化服务理念及优化运营管理机制。在创意产业园的运营阶段,维护、保养改造后的工业建筑物,延长旧工业建筑的使用寿命;完善运营管理理念,统一运营管理模式,打造示范园区品牌,谋划创意产业园的长远发展。许多城市的旧工业建筑改造工程的建设期已基本结束,如何正确运营管理创意产业园,妥善处理潜在危机的亟需解决的问题。
作者:武乾 宗一帆 单位:西安建筑科技大学土木工程学院
摘要:
在国民经济和科学技术的大力推动下,工业建设得到了高效的发展。为了满足现代工业建筑越来越高的要求,工业建筑的结构和各种因素要进行全面的分析和研究以达到优化工业建筑的设计结构的目的是十分必要的,保障工业建筑的安全性、可靠性和功能性。工业建筑的设计风格各不相同,主要是根据功能性的不同,设计者也会相对应的设计出不同形式的建筑主体。我国目前的工业建筑大多是采用钢筋混凝土结构和钢结构来构筑的。
关键词:
工业建筑;优化设计;钢筋;结构
现代工业建筑结构的设计风格多种多样,不同建筑的功能性也大不相同,依据设计角度的不同,工业建筑的结构优化设计需要依据具体情况来制定的。工业建筑的建设是十分复杂的,对于建筑的荷载也是比较大的,为了解决在工业运作上高分贝的噪音和污染物等情况需要对于工业建筑的建筑工艺结构进行更高层次的优化设计。
1工业建筑结构优化设计的探讨
1.1工业建筑优化设计的目的
在现代工业建筑的优化设计中,根据不同建筑优化需求的目标不同可以将其分为两种。第一种是传统概念上的建筑结构的设计和优化,其中包含了对于结构成本结构设计优化、设计质量的提升以及能够保障结构设计的科学性和合理性,完全满足现代社会低碳环保的要求。第二种是通过建筑结构的设计的优化目的来达到企业工业的生产目标的要求,实现对于建筑整体结构的布局和设备的放置以及施工流程数据的分析和处理,以提高工业生产的工作效率,增加企业的市场竞争力。
1.2工业建筑结构优化设计的队伍建设
受到建筑结构优化设计对设计优化人员的要求具备专业性和技术性的影响,工业建筑结构设计的优化需要企业建立科学合理的优化设计队伍为中心开展工业建筑结构的优化设计工作。工业建筑结构优化的团队应该包括专业的建筑工程师来对于建筑结构的主体结构进行分析和设计,还有要具备工艺技术人员来完成对于工艺布局和工艺流程的数据分析理解[1],对于建筑结构的要求进行解读,分析所设计的建筑结构的优化方案的可行性和合理性。基础团队中还需要配备相应的工程机械设备工程,来完成对于设备的安置和使用和结构布局等进行分析处理,最终确保设备能够安全合理的运行。工业建筑的结构优化需要做到以基础团队为核心开展工作,才能确保在工业建筑的结构设计优化工作的科学发展。
1.3工业建筑结构优化设计中存在的问题
在现代工业建筑结构设计优化的经验研讨和共享中,多数设计团队和建筑工程师都对工业建筑结构的提出了不同的见解。首先建筑物内部钢结构的应用对空间美学的设计会造成产生巨大的影响。除此之外,在工业建筑结构设计优化的项目中,会因为部分设计人员因为经验不足缺乏对整体建筑结构布局的认知,从而导致对建筑工艺的使用和了解不足,造成建筑结构优化设计的成果不突出,进而会出现许多企业对工业建筑结构设计优化的工作不支持、不认可等问题。在上述工业建筑结构优化中,工业建筑物内部对钢结构的设计是所有建筑结构优化设计中最重要的方向。工业建筑施工建设的项目中占据总成本七成以上的是材料的费用,其中钢材料的价格就达到几千元一吨。在保障建筑物整体工程质量的基础上采用科学、合理的方式减少建筑物中钢材料的使用比例可以有效的降低工程造价。因此对工业建筑结构的优化中要合理优化和使用钢材料,实现降低成本的目标,确保企业的经济效益的增长。我国工业建筑结构的优化设计中,由于部分工业建筑在概念性的优化设计在整体设计方向上缺乏量化标准,所以建筑结构的设计优化中会存在较大的差异,严重影响了建筑物整体的设计和施工,针对这一特殊情况的产生,工业建筑结构在优化设计上应该更加灵活的应用和制定建筑结构设计优化的具体方案,以具体的建筑数据作为参考依据来对建筑结构的整体设计进行优化处理,以提高优化效果。工业建筑结构的优化设计中,由于工业结构的特殊性,所以会对建筑物内部的管理工作需求以及数字化办公产生一定的影响,在工业建筑使用之后仍然会有各岗位的人员不断出入来操纵内部各设备和软件,因此在工业建筑结构设计优化上需要充分考虑结构布局的影响。综合考虑各建筑内部的设备使用和工作管理的需求,对工业建筑的结构设计进行充分的分析和研究,提高企业的工作效率和工作质量,降低企业对成本的投入,提高企业的发展和进步。
2工业建筑结构优化的方法
2.1结构优化模型和设计方案
工业建筑优化设计可以在基础结构方案、围护结构设计方案和屋盖系统方案这三个方向上对建筑结构模型进行优化分析。可以在型号的选择、受力分析时和资金等方面投入等实施的过程中围绕结构优化的总体目标进行优化,以便最终能达到经济适用、安全可靠、高效环保、以人为本的要求。通过参数的选择和确定的方式来建筑工程的结构进行优化设计,在过程中可以通过设计多个变量和约束条件的来对非线性结构设计进行优化处理。在方案结束后,通过编制来进行运算就可以实现对于建筑结构优化的最终确立。[3]
2.2建筑结构优化的注意事项
现阶段的建筑结构优化过程中,我国大部分建筑师都不会参与到前期方案的制定和设计上,对于结构合理性和可行性的问题充分的认知,在后期的工程建设和方案的设计中增加了困难,这就需要加大对于工程的投入和使用。在工程结构设计前期就引入结构优化的设计理念,这样不仅能够从全局的角度来分析和理解工程优化设计的需求和作用,还能降低企业资金的投入,在工程的前期就进行有效的控制。根据不同的建筑工程所处的地理环境、周边位置以及选择合适的地基基础结构来制定工业建筑的设计优化方案。把握对于工业建筑内部的细部结构设计,例如在钢筋的选择上,要符合对于扭转力和抗拉力的要求。[4]工业建筑的结构优化能够通过对于优化活动的开展情况,来降低在管理过程中对人力、物力和移动距离的投入,提高企业的工作效率,降低企业对于工业的建筑结构的成本投入。现工业建筑内部的钢结构的应用日益增多。对于工业建筑的结构设计中,设计人员缺乏对于钢结构工艺的深入了解和探讨,十分容易造成优化设计的效果不突出,达不到预期的工业建筑结构优化设计的标准。
2.3建立完善的工业建筑结构优化体系
目前国内的工业建筑结构的优化设计中,由于对各工业建筑结构的优化设计缺乏一个统一的指导和管理,就会出现建筑内结构优化不合理的问题。因此在对工业建筑结构进行优化之前就必须建立一个完整的管理体系,通过管理体系和工业建筑结构优化中出现地问题进行相互验证,来及时掌握管理体系中存在的问题,及时发现及时解决,并对管理体系进行完善,相关岗位的工业人员也要针对管理体系的建立来采取更加合理的管理方式,不断完善工作内容,以此实现对工业建筑结构设计优化质量管理的目标,提高工业建筑结构的优化设计的质量和后期的使用效率。
3结束语
我国工业化的发展速度在不断的提高,工业领军企业的规模也在逐步的扩大,新的工业园区对于园区内的工业建筑的相关要求也更加的严格。针对工业建筑结构的复杂性和特殊性,相关企业应该重视对建筑结构优化设计的关注度。充分利用工业建筑结构的优化设计方案来优化技巧、降低对于工业建筑的整体投入,节约成本,降低工程总资本的投入。同时要满足工业建筑结构中设计优化过程中对工业职能的需求。随着市场竞争逐步朝向白热化的发展趋势,企业的经营管理成本已经成为影响企业在未来发展重要因素。
作者:吴琦 单位:大地工程开发(集团)有限公司南京分公司
摘要:
建筑工程的用途比较广泛,可以在不同的用途内进行使用,不同的用途就有不一样的使用功能,除了在主体强度等建筑因素当中体现,电气设计的不同还可以体现。所以,为了实现不同工业建筑工程的功能性质,还要对电气系统进行差异化设计。这是针对工业建筑而言的,来使工程的电气系统能够正常的使用,体现出它的功能用途。
关键词:
工业;建筑工程;电气设计
引言:
电气工程是工业建筑项目当中重要的组成部分,我们要将工业建筑的电气设计与其他的电气设计区别开来的,我们要明白工业建筑电气设计的要求,明白在工业建筑当中的地位。下面就通过实际操作的工业建筑电气工程,分别可以从电气设计的过程、特点和工业建筑电气在设计过程中应该注意的问题来进行阐述。
一、电气设计在工业建筑工程的流程的特点
电气设计一般的步骤:方案的设计、初步设计、深度设计、施工图设计,以上的流程是相对于普通的建筑工程而言的。工业建筑工程电气设计与普通的建筑设计流程是一模一样的,但是工业建筑工程电气设计需要注意在工业投产的需求。
1、工业建筑工程电气设计的设计方案
在方案的设计上必须要符合工业工艺生产的要求,必须在这个前提下确定设计的方向。因此,在这个阶段,我们首先要对工业建筑要求的电气设计方向进行确定,然后提出计划新建的工业工程所需要的电气系统的类别,在对计划新建的电气系统当中需要匹配的变压系统和配电系统、照明等级等系统。这就是与其他普通建筑的电气设计区别于开来的特点,在其他方面,我们要更多的考虑到工业建筑工程所需要的电源电压、照明等级等,其次需要对工业设备的负荷进行选择载体回路方式和选择匹配的导体。
2、工业建筑工程电气的初步设计
我们要对工业建筑工程进行大概的设计,就是我们所说的初步设计的大概含义。在初步设计阶段,要对工业建筑的电气进行专业化的设计,在设计当中必须包括工业建筑电气项目的进行设计的说明书、设计的图纸、主要电气设备明细和建筑电气计划书。这就好与普通的电气设计进行区分开来,设计的说明书当中还要明确的标注工业设备的用电分配,在设计的图纸中要进行明确的标注,因为设备的使用是工业建筑特点之一,所以还要针对设备要做好电气计划书
3、工业建筑工程电气的施工图设计
在电气工程中需要对施工进行设计,要对在电气施工中,常常会遇到一些无法预计的问题,需要在工程中及时的进行修改,需要保障完工之后的成果与设计图上保持一致,避免维修时找不到问题的所在,因此我们还要对单独使用时出现的问题进行考虑,将施工方式结合起来,对设计图纸中出现的问题进行修改,在施工中能满足施工的要求,方便以后对施工进行维修和维护
二、工业建筑工程电气设计中常见的问题
在我们的电气设计当中,会存在各种各样的问题,设备和器件都没有安装的要求和明确的尺寸和数据参考。例如,在工业建筑电气设计中对配电箱的选择,需要设计人员在工业当中使用的配电箱与住宅的配电箱区别开来,避免造成配电箱功率的浪费。
1、设计的深度不够
设计深度对电气的设计尤其重要,设计的深度不够的话,会影响到电气的使用。如果工作人员在对电气设计时,没有进行仔细的进行设计的化,尤其是一些小的细节方面没有标注清楚,会造成工作人员在安装的时候不能按照图纸里面的设计进行安装,从而导致与设计图纸不符合,会对项目在电气工程当中的建设造成严重的影响,导致项目不能按照原来的计划进行。比如,按照规定在电力设计当中要对电气设备的型号、名称、规格参数及数量都要在设计中明确的标注出来,但是设计人员只有时忽略了在设计图中没有将规格、数量标注出来。在采购的时候,往往容易造成设备采购错误,在安装的时候容易出现错误。
2、相关专业的设计工作衔接不利
每个项目工程当中都设计到很多的专业,每个部门中都有相关专业的人员参与到工程项目当中,都有专门的工作人员进行负责。在每一项工程当中专业的人员相较于就显的比较的多,而且在工作上进行相关联的工作就容易出现问题,不能进行密切的配合。例如,在建筑的设计当中,将避雷针等装置以钢筋作为载体作为建筑的一部分,所以在电气设计当中,都要在设计图纸上进行标注清楚。在设计当中要明确,将避雷针的设计属于电气设计的范围内,要在设计图纸上面标注清楚,在施工当中,施工的人员要按照图纸来进行施工,如果没有将避雷针与建筑的钢筋进行连接,而导致项目的返工。
3、将工业建筑设计与普通电气系统的区别
工业建筑设计与普通的电气系统是由很大的区别的。例如,在工业建筑当中一般采用的是低层的建筑,建筑的高度与其他的相比都比较的高,建筑面积较大,电力的负荷也比较大。在工业建筑当中会大规模的接触到动力设备配电线路、明敷设线路等问题,所以我们要将工业建筑的工程规模、消防等级和工艺流程的特点认识清楚,方便在设计中提供相应的依据。因此在工业建筑电气设计当中有很多问题需要注意的。
结语
通过上面的分析,可以对工业建筑工程的电气设计有了初步的认识,了解了电气设计中的注意事项。
作者:张贵军 单位:瓦房店轴承集团有限责任公司
摘要:
以螺杆泵产能扩建项目定子后序厂房设计为例,阐述油田企业工业建筑的防爆设计,重点介绍严寒地区建筑防爆在通风、隔热、防止积雪等方面的处理方式。
关键词:
严寒地区;工业建筑;防爆设计
由于油田企业生产工艺要求,原材料、中间产品、最终成品的易燃易爆物料特性要求,多数工业建筑都需要进行防爆设计。大庆油田位于我国气候分区的严寒地区,其特别的地理气候因素又对建筑的防爆设计提出了特殊要求。现以大庆油田螺杆泵产能扩建项目的定子后序厂房设计为例,阐述严寒地区油田企业工业建筑的防爆设计要点,希望能对类似工程起到借鉴作用。
1.建筑防爆的常规设计
建筑防爆设计可以从两个角度去考虑:首先是阻止爆炸的形成,然后是减轻爆炸的危害。本工程中甲类厂房阻止爆炸形成的措施包括:①确定总平面布局,该厂房位于生产区的一端,主导风向的上风向,远离锅炉房、食堂等有明火的地方。②选用防爆型工艺设备、电气设备、灯具、开关等,控制电火源的产生。③设置导除静电接地装置和采取建筑防雷措施,避免静电、雷击等意外火源的形成。④采用NFJ抗爆地面,该地面抗压、耐磨损、不发火,可排除与地面发生摩擦、撞击产生火花而形成的爆炸。⑤调整工艺布置,将喷胶工艺设备摆放至靠外墙外窗部位保障良好的通风,避免丁酮挥发气体达到爆炸极限。该厂房减轻爆炸危害的措施包括:①合理布置建筑位置。该厂房与周边建筑的距离满足相关规范、标准的安全要求,爆炸不会波及其他建筑。②准确确定建筑形式。该厂房采用单层建筑形式,万一发生爆炸,建筑倒塌破坏的影响范围小;同时便于设置较多的安全出口,利于人员疏散和消防救援。③选用恰当结构选型。该厂房采用钢筋混凝土排架结构型式,保证爆炸发生时主体结构不倒,不造成二次坍塌危害。④配置泄压措施。该厂房的屋盖为纤维增强水泥屋盖,该屋盖保证泄压效能的同时,还能破碎成小块,不产生尖锐碎片,避免二次伤害。该厂房还配有泄压门窗,配合屋盖增强泄压能力,减低爆炸破坏程度。⑤设置保温型纤维水泥复合钢板抗爆墙,把甲类车间与其他工艺车间划分不同区域,缩小爆炸范围,减少爆炸损失。
2.严寒地区建筑防爆设计的特殊处理
2.1通风处理
一般防爆建筑都采用开敞式或半开敞式建筑,这样的厂房形式自然通风最好,不容易形成爆炸混合物,即使爆炸不可避免的发生时,开敞式或半开敞式建筑泄压面积大,很快释放大量气体和热量,使厂房破坏损失大大减轻。但是,这种建筑形式不适用于处在严寒地区的大庆油田。大庆油田最冷月平均气温-18.5℃,极端最低气温-39.2℃,必须采用完全密闭保温的建筑才能实现冬季正常生产运营。因此,该厂房首先保证使用功能,采用围合密闭的建筑形式,其次也考虑建筑的通风要求,采用调整建筑摆放方位的方式来解决。该厂房的平面纵轴垂直于大庆全年主导风向,利用窗户的穿堂风,实现建筑良好的自然通风,降低爆炸发生的概率。
2.2隔热处理
防爆建筑要求采取隔热降温措施,防止生产或储存的物质在受热升温时引起爆炸。本工程中该厂房为适应严寒气候,设有屋面保温系统,维护墙体采用290mm页岩陶粒混凝土小型空心砌块,冬季实现保温外,夏季可以有效地阻隔太阳辐射和传导热,减轻室内形成温室效应,杜绝高温引起爆炸的可能。建筑西面外墙外窗选用磨砂玻璃,经过磨砂加工的平板玻璃能起扩散阳光的作用,以避免强烈西晒的阳光聚焦引发爆炸。
2.3积雪处理
防爆建筑的泄压措施方式,首选是设置泄压屋盖。本工程厂房的泄压屋盖由于建设地点在严寒地区,为避免冰雪积聚增加屋盖的荷载,需要处理屋盖的积雪问题。严寒地区厂房处理积雪的通常做法有屋面板底增置供热管线和在屋面上喷洒盐或者融雪剂两种方式,前者用于爆炸环境会增加热源,添加爆炸隐患,后者也存在增加屋面荷载的可能,不能保证泄爆效果,两者都不适用于本工程厂房。本工程厂房采用增加屋面坡度的方式处理积雪。依据积雪自重实现脱落,安全可靠。这种处理方式既方便施工,也没有新增安全隐患,是比较合理的方式。工业建筑设计没有复杂的功能组合,也没有较高的形象要求,它受制于工艺流程,可是易燃易爆的物料特性令建筑设计人员必须作出周密的安排,而且要选择适合本地本企业的切实可行的技术措施,保障建筑防爆的最佳效果。
作者:孙立业 单位:大庆油田天宇工程设计有限责任公司
摘要:
作为城市空间更新的重要组成部分,工业建筑再生一直以来备受各界关注。经过几十年的实践,工业建筑再生的理论形成相对完整的体系,但关于以文化教育为导向的工业建筑再生设计手法的归纳少之又少。本文从工业建筑改造背景、文化教育导向改造案例和再生手法并通过厦华电子旧厂的改造实践来摸索和总结基于文化教育的厂房改造设计的新途径。
关键词:
文化教育;工业建筑;再生设计;设计手法
1工业建筑改造的背景
20世纪90年代,旧工业建筑的改造成为很多国家城市创意空间塑造的重要手段。据统计,欧洲和美国在城市复兴中分别为80%和70%的空间更新项目与此有关,在长期的实践过程中他们形成系统的工业建筑改造理论和手法都能为中国工业建筑更新和再生提供丰富的经验。旧工业建筑在改造在我国起步较晚,始于20世纪七十年代,发展的过程整体基本分为三个时期[1]。初期工业建筑的改造主要是强烈的功能需求进行改建或扩建,这个阶段对国外的案例和理论了解少,改造设计的手法和思路比较局限,缺少系统改造理论指导。中期的探索围绕上世纪90年代展开,由于改造成效显著、成本较低,此时工业建筑改造开始在全国各地兴起。各地方政府、企业机构和个人都参与到工业建筑更新的改造中,例如:北京的双安商场;末期,从90年代后期至今,期间工业建筑再生和更新呈现出多元化趋势,同期受到国外设计思潮和优秀案例的影响,这时的工业建筑改造案例呈井喷效应,改造对象从厂区、仓库到船坞,改造内容涵盖商业、艺术和展示等,例如:北京798、上海红坊等等。随着改造理论的成熟,改造手法的多元化,改造的内容也不断地在增加,如一些院校和私立教育机构将工业建筑改造为文化教育空间。
2文化教育为导向改造案例
作为城市空间更新的重要空间载体,工业建筑改造在一段时间内成为热门的改造对象。随着工业建筑的改造和转型,其内容的多样性也在不断增强,其空间跨度大、层高多样化是文化教育建筑青睐的转型载体。1980温特图尔的锅炉厂旧工厂被改造成为温特图尔苏黎世建筑学院,改造完之后立面保留原有建筑结构和形式,建筑内部分为两层空间,直穿式的过道成为很好的展示和评图场地,大跨度的空间分割成大小不一的绘图教室和交流空间,建筑内部建筑结构裸露给人粗狂的空间质感,改造完之后感觉空间功能和教育内容和谐一体。国内一些厂房经过改造成为文化教育空间例如,西安交通大学内的工程坊、内蒙古工业大学建筑系馆等等,都是由校内工厂转型再利用成为文化教育建筑与校园环境融为一体。内蒙古工业大学建筑系馆作为校办工厂在经过改造后进行华丽转型,建筑内部空间根据教学需求进行改造设计,利用大跨度直跑楼梯串联垂直交通并丰富空间的视线层次。在空间的节点上形成高低不一的半围合空间,这些空间即可以用来做展示和评图,也可以来做班级和团体活动具有灵活多变性。建筑局部空间保留着原有厂房的设备和结构无不唤起使用者对工业文化的记忆和空间穿越感,该空间的改造取得较大成效,也作为国内教育建筑改造的一个经典案例。
3文化教育建筑改造再生手法
通过对比和总结以往工业建筑改造过程中的一些优秀理念和手法,并根据文教教育建筑的特点,形成以下改造再生手法;
3.1引入绿化
工业建筑改造成文化教育类建筑,首先要改变的是空间氛围[2]。引入绿化的方式有多种;首先是可以在建筑之间的广场引入地被、灌木和乔木,丰富空间的层次。工业建筑内长期的重金属致使土壤严重受污染,植被起到生态修复和美化作用。其次可以通过立体绿化的方式,在建筑立面和空中种植绿化来改善建筑立面视觉效果。最后可以采用建筑内部绿化方式,在建筑内部挑高空间、天井、中庭处种植植物来绿化空间内容。
3.2塑造形体
3.2.1立面造型:
工业建筑改造使其进行功能置换既要保留工业建筑的特点,也要突出替代功能的属性。因此改造过程中,对建筑立面造型的调整和更新是必然的。采取对窗体和柱网内的墙体进行重新分割和组合的方式,也可以采用附加表皮的形式,如在表皮添加穿孔彩钢板、穿孔铝板、防腐木、有机玻璃、钢化玻璃等材料进行立面形体塑造。
3.2.2增加链接:
对于建筑群体来说不仅仅是对单体建筑立面进行设计和改造,更重要的是加强独立建筑形体之间的联系。设计中可以采用连廊的形式对建筑形体进行串联,既能保证交通的流畅性,也能让建筑之间产生空间围合关系和形体材质对比。针对二层以上空间可以采取玻璃框架空中连廊的形式,大大增强区域内的空间层次感。大面积的玻璃框架有时也会用来连接两个或多个建筑形体,如北方天气较为寒冷,会用玻璃框架将多个建筑连接一起形成入口、中庭或其他交流空间。
3.2.3增减形体:
改造中为增加形体功能或展示建筑形态内质,会采用增加或减少建筑形体方式。增加形体称为为扩建,根据增加功能的类型进行设计,如增加大型多功能厅就会附加独立形体用连廊接连或者穿插到建筑内部,形成材质的对比和反差。立面增加主要表现在将窗体和平台向外出挑,形成对外的观景平台等。减少形体常规采取方式是全部或局部拆除墙体和楼板保留柱网框架,形成公共场所和交流休闲平台,裸露的柱网与主体建筑形成虚实对比并塑造强烈的工业文化氛围。
3.3组合空间
工业建筑改造不仅要对建筑外形进行设计,更重要是室内空间的改造,根据不同层高和跨度会形成以下两种方式;
3.3.1水平组合
工业建筑改造内部功能置换最为重要,因此就涉及内内部空间的分割和布置,建筑跨度较大的空间根据文化教育功能需求进行水平分割,如学生教室和阅览室面积较大,教师办公、交流空间、厕所等其他功能面积较小,根据功能分区和柱网跨度大小对水平功能重新组合。水平组合采用固定式和移动式墙体,与固定式空间不一样的是很多文化教育空间偏好移动式墙体,主要是可以灵活多变,根据教学需求组合大小不一的空间功能,如深圳华侨城的有方文化教育空间,作为一个展示空间在安排教育讲座的时候将展墙全部推移到墙边就可以形成一个大型交流场地。
3.3.2垂直组合
垂直组合就是增加或减少垂直面的层次,对于层高超过4.8m的空间可以采用增加夹层来丰富垂直空间界面和功能面积,对于层高4m以下的建筑门厅、大厅或者内部公共活动空间可以采用打通垂直楼层界面,形成两层挑空的敞开空间。另外可以利用层高对形体进行错落退台式的处理来丰富垂直界面;如内蒙古工业大学建筑馆展览空间设计打破垂直分层和水平分层的界线,以一种垂直递进的方式逐渐抬高和递减[3]。
3.4梳理交通
交通的梳理与空间的组合不能分离,同时交通也作为一个独立重要的元素影响着空间的层次变化;
3.4.1水平交通:
水平交通有直线贯穿式、环绕式、发散式等,工业建筑柱网以框架结构为主,开间多,水平交通要注意消防疏散,特别是尽端空间要注意开设次入口和垂直疏散出口,梳理内外流线使功能分区明确交通便捷[4]。可以用抬高、降低和材质变化进行功能分割丰富水平交通的形式。
3.4.2垂直交通:
文化教育建筑的交通消防疏散要求严格,工业建筑置入文化教育功能必须要严格按照消防要求进行改造和设计。垂直交通是重要的交通节点,其串联各楼层之间的交通关系,特别是需要增加电梯和拓展垂直交通的形式成为改造重点。如华清学院,在入口的设计上可以采用大跨楼梯直通二层形成冲击力强烈的垂直交通形式,内蒙古工业大学建筑系馆则采用直跑楼梯直通三层,成为空间改造中突出的设计亮点。
3.5丰富细节
3.5.1墙体:
墙体的设计主要包含立面开窗细节,如针对青少年空间开窗,可适当降低高度,改变窗户的材质,丰富开窗造型,改变工业建筑开窗的单一造型。墙体的材质可以进行丰富和细化如采用磨砂玻璃、穿孔板材、红砖、彩钢板等进行材质的对比。
3.5.2小品:
在允许条件下适当保留厂房原有的工业设备,如锅炉房设备、厂房机器组件等可以成为空间中重要的展示元素,作为改造的重要方式记忆的延续也给空间使用者提供更多的建筑的内涵。
3.5.3水平界面:
常规工业建筑地面都采用耐用水泥材质,而作为文化教育类建筑空间,需要丰富地面铺装造型,如利用原有形式形成跑道、铺设软质材料、增加地面导视内容丰富地面材质的形式。工业建筑楼层较高,局部空间如儿童交流空间,需要增加吊顶来塑造亲和的空间氛围,同时可以利用统一不规则吊顶造型来丰富空间主题。
4厦华电子旧厂改造设计
4.1基地现状
厦华电子旧厂房位于湖里工业园区,南临湖里大道与特区纪念馆,西至象屿保税区,距港口码头、机场与火车站仅5km路程,与厦门岛外三大区紧密连接,交通便捷,周边配套成熟。厂区作为闽台文化产业试验园的一部分,在第四批国家级文化产业试验园的申报中脱颖而出,这些以老工业厂房为主的区域正等待着转型的时机。基地由南北两栋建筑组成内部停车系统紊乱,功能流线不清晰,除基地内三棵大榕树,没有其他绿化。厂房建筑是混凝土框架结构,楼层高,跨度大,适合用来做展览、教育等公共功能空间。通过调研发现湖里区在教育文化空间方面发展较为薄弱,特别是以湖里大道为交通轴的空间,缺少文化教育类型的活动空间,这不利于区域内青少年的休闲娱乐的多元化。因此在改造中将区域的功能定位为以服务青少年学习、休闲的文化教育活动空间,主要功能以文化教育为主,辅以展览、办公等功能,通过功能的置入来丰富和提升区域内的文化氛围和活动类型。
4.2设计内容
4.2.1建筑改造设计:
厦华电子厂主要有两栋分别高五层和六层的厂房组成,建筑造型是典型的方盒子玻璃幕墙厂房式建筑造型。在改造设计中首先从加强两栋建筑的连续性入手,利用梯田的退台形式,层层递减形成连续的立体绿化界面,在更有利于视野通透的位置加层,积极营造水平无阻、上下通透的开放视野[5]。每层退台都是两栋建筑的联系室外交流空间和立体空中绿化,为建筑空间植入绿意。这些退台用来不同种类的植物,儿童和家长们都可以加入其中进行互动种植。临街的建筑表皮采用彩钢板并在上面进行激光穿孔形成竹子的剪影效果,阳光穿过钢板投射到墙体上会形成竹影的斑驳感。同时利用不同功能空间的形体穿插向外出挑,形成室外的观景平台,丰富立面的形体层次和空间机理。
4.2.2广场改造设计:
对于文化教育的建筑来说,室外活动空间尤为重要,在改造设计中有效的借用空中绿化平台同时,最大限度开发广场空间。基地现有三棵大榕树分布在不同的空间节点,首先利用高低起伏的连廊形式将三棵榕树的空间进行串联,再利用形体切割的方式对硬质空间软化处理,形成大小不一的长方形绿化形体。为避免绿化形式的单一化和塑造空间的活跃感,对绿化体块较大的节点进行曲面立体绿化处理,增强竖向空间的层次变化。空间中主要利用木材质、绿化植物、水景、长廊和硬质铺装同时点缀一些雕塑小品,形成喷泉跌水、表演舞台、观景平台、起伏长廊、休息空间等丰富的立面轮廓,力求以简单的形体设计塑造多样的活动类型。
4.2.3室内改造设计:
两栋建筑分别为教育馆和科技馆;教育馆主要包含文化手工制作、艺术培训、武术培训、亲子教学、展览区等功能。改造中植入大型的旋转楼梯,从底层通道顶层强化垂直交通的形式,丰富交通空间形态。设计中融入自然的叶片元素,对其进行变异处理,形成不同的空间层次和形式肌理。曲线和圆形的是空间分割形态的主旋律,在遵循活动规律的前提下进行空间流线的设计。科技馆主要包含科技活动、室内探险、科普知识区、科学体验区、办公等功能。室内改造设计疏通多处楼层直通屋顶,形成空中连廊和室内中庭,基于较好采光和空间互交性将中庭用来做休息交流空间。部分功能利用形体向外出挑的形式对单一立面进行突破,在大空间中融入小盒子元素,使室内体验维度增加。
5结语
我国文教类旧工业建筑改造不完善,作为以文化教育为向导的工业建筑改造设计,不仅仅关注工业建筑形体本身,更要侧重育人精神的塑造。特别是作为教育的空间场所,要始终以服务对象为中心,从人机工程学出发,以实用、舒适为前提,来塑造一个人性化的教育服务场所。每一个案例的尝试都是建筑师对改造这一命题的态度和积极探索,反观现在很多厂房改造过度艺术化的处理,我们更需要考虑人为使用的可行性、实际性和探究其延伸的人文关怀。这些问题都需要我们在今后的研究与实践中进一步思考和解决。
作者:叶茂乐 单位:厦门大学嘉庚学院
摘要:
近年来,我国国民经济得到了较为迅速的发展,但是不可否认的是,“环境严重污染”、“资源过度开发”都是不争的事实,建筑行业本身就是能源消耗大户。若能够将绿色节能理念应用到工业建筑施工技术中,多采取绿色节能材料和绿色节能施工技术,那么应用效果无疑较佳。本文首先阐述了我国绿色工业建筑发展的必要性,其次,深入分析了我国绿色工业建筑的发展方向及趋势,最后,还结合笔者多年的工作经验,对绿色工业建筑应用中的问题提出了自己的看法,具有一定的参考价值。
关键词:
建筑;施工技术;节能理念;应用
1.前言
建筑行业的迅猛发展与能源的使用密切相关,建筑行业本身就是能源消耗大户。若能够将绿色节能理念应用到建筑施工技术中,多采取绿色节能材料和绿色节能施工技术,既可对生态环境予以保护,又可节约能源,应用价值极大。发展我国绿色工业建筑是贯彻执行大气污染防治、节能减排等政策的主要措施之一。本文就建筑施工技术中节能理念的应用进行探讨。
2.我国绿色工业建筑发展的必要性
(1)经济社会发展的必然因素。从目前来看,虽然我国国民经济得到了较为迅速的发展,但是不可否认的是,“环境严重污染”、“资源过度开发”都是不争的事实,党中央、国务院都高度重视“节能减排”事宜。若工业建筑施工技术中不合理应用节能理念,那么必然会导致出现较为严重的能源消耗。由此可见,发展绿色工业建筑就显得尤为重要。
(2)保护生态环境的必然因素。工业建筑工程项目在施工过程中都会消耗掉大量的能源,若能够采取行之有效的节能技术,积极推广绿色工业建筑,那么必然能够保护生态环境,降低环境污染程度。
(3)改善生活环境的必然因素。随着我国国民经济的快速发展,广大人民群众对于建筑“舒适度”的要求日益提高,这必然就会增加建筑中的设备设施。而大力绿色工业建筑,既不会影响到工业建筑的使用性能,又能够适应节能环保的要求。
3.我国绿色工业建筑的发展方向及趋势
3.1清洁能源的利用
在工业建筑中若要真正贯彻节能理念,那么就需要应用多种新能源和节能设备设施。例如,若该地区地热能资源、水能资源、风能资源丰富,那么可安装相应的发电装置或热水器来对这些资源予以充分利用;若该地区太阳能资源丰富,那么可安装太阳能热水器或太阳灶,而清洁能源中发展潜力最大的就是太阳能。利用太阳能的优势较为明显:第一,太阳能热水器或太阳灶通常都安放在建筑顶层,能够最大限度地利用建筑空间,将太阳能转化为可供用户使用的热能和电能,以此来满足建筑物的暖气供应、热水供应与照明供应等的需要;未用完的热能和电能还可储存到太阳能电池中,以供日后利用。这样一来,既能够有效降低建筑电力能源的消耗,又能够起到较佳的环保、节能的效果。第二,目前已经基本建立健全太阳能采集与转化系统,并且还不断优化其主要设备,大大降低了施工成本,也利于贯彻节能理念。
3.2整体和外部环境的节能设计
3.2.1合理选址
工业建筑工程项目在施工之前,就应该深入分析、调研当地的具体情况,在确保生态平衡的基础之上合理选址,为日后的节能打下良好的基础。
3.2.2外部环境的科学设计
务必要结合当地的实际情况及地理位置,来合理设计工业建筑物的外部结构体形、太阳直射方向、位置朝向等,以便能够达到“冬暖夏凉”的效果。若工业建筑工程项目的施工场所在北方,那么工业建筑设计的关键在于提高工业建筑物的热源效率,并且让采暖能耗尽量减少;若工业建筑工程项目的施工场所在南方,那么工业建筑设计的关键在于遮阳和通风,尤其是气候闷热、潮湿的沿海区域,更要注意合理应用自然通风技术,并且还要注意有效利用工业建筑物周边水系来平衡环境湿度。
3.3提高施工技术,避免建材的浪费
工业建筑工程项目在施工过程中,务必要选择最适宜的施工技术和施工工艺,以此来有效节省建筑施工能源,缩短施工时间,促进建筑行业的可持续性发展。例如,传统工业建筑施工需要通过人工搭接的方式来连接钢筋,但这种方式不能充分利用钢筋的性能,会大量浪费资源;而现代工业建筑施工则采用螺纹连接法,能够大幅度提高施工质量和施工效率。由此可见,工业建筑节能也应从施工中工艺改进着手,避免建材浪费现象的发生。
3.4建筑绿化
屋顶绿化是最为主要的建筑绿化方式,屋顶绿化具有较多优点:第一,屋顶绿化能够降低屋顶的室外综合温度,能够提高屋面的隔热保温性能;第二,可降低屋面温度,据统计,绿化过的屋顶温度通常要比未绿化过的屋顶温度低2.8℃~7.7℃;与无隔热层的刚性防水屋顶相比,绿化过的屋顶温度振幅只为其25%。从目前来看,屋顶绿化通常有2种方式,第一种是无土栽培方式,第二种是覆土栽培方式,其中无土栽培是目前研发的新方向,日本鹿岛建设公司研究开发出了一种植物能够生长在其表面的混凝土,与普通混凝土相比,这种新型混凝土的重量减少了30%,强度不变,价格仅高10%,且内有植物纤维,只需要在屋顶敷设2-4个月之后就能够生长出许多的水草和杂草,尤其适用于屋顶绿化、建筑墙壁绿化中。
4.绿色工业建筑应用中的问题
4.1节能制度及节能设计标准都处于落后状态
从目前来看,工业建筑施工技术中节能理念的应用还在处于探索阶段,还相当不成熟,还存在着较多的弊端和问题,尤其是节能制度及节能设计标准都处于落后状态,不能较好地规范和指导绿色工业建筑施工,也很难将节能技术真正地落到实处,发挥出其应有的作用。
4.2节能技术应用不到位
节能理念在工业建筑施工技术应用,需要以先进的节能技术作为应用基础,还需要政府有关部门予以监督。但是从目前来看,问题较多,弊端较大,有相当一部分房地产开发商仅仅只将节能理念作为营销的卖点,但没有具体落实到建筑施工中;还有相当一部分建筑施工企业由于节能技术的成本较高,而放弃应用。
4.3建筑施工节能在设计方面存在不足
设计是建筑工程施工的第一步,但与发达国家相比,我国仍然存在着很大的差距。例如我国与气候相近的国家相比,我国在采暖地区维护结构的热功能相差甚远。施工节能设计的不足,使设计无法指导施工的有效实施。
5.结束语
总之,节能环保已经成为了社会各界广泛关注的热点问题,只有全方位地在工业建筑施工技术中应用绿色节能理念,才能够确保整个建筑行业的可持续发展和健康发展,值得推广应用。
作者:王福庆 单位:河南中原黄金建筑安装工程公司
摘要
以某矿业公司仓体结构加固补强工程为实例,介绍如何对磨损严重工业漏斗及筒仓容器的补救、在不影响安全生产的前提下如何消除构筑物局部构件的安全隐患、延长构筑物的使用寿命,进而降低生产建设费用,提高系统的使用综合利用和经济效益。
关键词
加固补强;使用寿命;经济效益
一、前言
随着历史的推移,矿业公司生产系统的建(构)筑物经历风吹雨打、各种仓体及漏斗被源源不断自井下提升上来的原煤或矸石冲击以及各种矿石持续冲击、磨损而部分丧失或全部丧失齐应有的安全和使用功能。为了满足正常的安全生产、延长构筑物的使用寿命、提高建筑物和土地的综合利用率,同时响应国家节支降耗的号召,我们对上述存在安全隐患和影响正常生产需要的部位采用高强灌浆料与钢板、型钢相结合的方法进行加固补强,以提高其使用性能、消除安全隐患、确保安全生产,是企业持续发展和有着非常积极的意义,下面以其中某矿业公司的其中几个矸石仓的修复加固为例进行阐述。
二、工程概况
该矿业公司于上世纪六十年代建成投产,最初年设计能力150万吨,历经多次技术改造目前产量为240万吨/年。其中的洗选仓和白矸石仓投入使用年限已超过30年、其结构形式为钢筋混凝土仓体结构、在仓体竖壁的下部及斜漏斗内壁安装30Kg/m的钢轨作为内衬来减少矸石对钢筋混凝土漏斗的直接冲击和摩擦。其中:白矸石仓为5个连体结构、用于临时存放井下提升上来的煤矸石的方形仓体结构,其漏斗口距地高度22m、直径8m、仓壁和漏斗壁均为300mm钢筋混凝土现浇结构。因常年被矸石等块料撞击和水分、微生物的侵蚀,仓体竖壁和漏斗斜壁均出现:(1)仓壁和漏斗外侧因局部结构钢筋被腐蚀而造成表层混凝土剥落、结构钢筋外露;(2)仓壁内侧钢轨内衬被严重磨损、矸石直接冲击原有混凝土仓体结构,并造成内层混凝土脱落、部分受力钢筋折断;(3)漏斗口由于固定卸料箕斗的预埋螺栓因遭遇水分和微生物等有害物质的侵蚀而脱落、箕斗纯在脱落的危险;(4)部分仓壁和漏斗混凝土结构壁被砸透,造成仓内矸石外露,存在坠落伤人和伤物等极大安全隐患。矿方既要完成上级对其下达生产指标任务和安全任务、同时由于市场因素和国际大气候的影响也无法筹集资金新建替代建筑物,为此要求施工企业在不能影响其日常生产还要保证施工安全。为此我单位积极组织相关专业的技术人员对现场进行实地勘察后,采用头脑风暴法对处理方法进行反复论证。(1)先恢复原有作为内衬的钢轨、修复或补强原混凝土结构破损部位的钢筋,剔除破损部位周边松散的混凝土、支设模板用高强度灌浆料或细石混凝土修补破损的漏斗或仓体混凝土壁;(2)考虑到工期较为紧张、可用于修复和加固的时间及混凝土养护时间非常短、混凝土浇筑时结构截面尺寸极不规则不易支设模板、而且修复部位是整个仓体结构中受到冲击力最大的地方,为延长其使用时间、经多次论证,须在此部位内衬钢轨上再焊接20mm厚的耐磨钢板以增强漏斗的耐磨性和使用期限;(3)为了防止在矸石等不断冲击衬板时因衬板背面存在空隙而发生颤动、造成衬板与内衬钢轨之间的焊缝因疲劳破坏而开裂脱落、最终丧失其应有的功能,将衬板与钢轨之间用流动较好、强度高的混凝土壁填实从而减轻焊缝的疲劳破坏。(4)φ32水钻在混凝土壁上用开孔,用气割在衬板上开φ35的孔,通过φ25对拉螺栓将内衬钢板和仓壁外侧上附加的10钢板(作为底模用)进行固定,螺栓一端与内衬钢板塞焊、磨平,混凝土外侧的钢板用螺栓母拧紧,并将螺栓母与螺栓杆点焊,防止螺母脱落。同时将仓壁上的φ32mm水钻眼与φ25mm螺栓杆之间的缝隙灌注结构胶(防止螺杆松动和矸石内的水分从水转孔内流出,造成漏斗口处的电气设备短路等缺陷)。内衬钢板的大小覆盖现有被砸坏的内衬钢轨的范围、内衬板与钢轨之间的四周的空隙根据现场实际用钢板进行密封以保证后续灌浆时不溢流。(5)完成上工作后在上述两钢板之间用高强度灌浆料进行填充后,约72h即可投入正常生产。为了保证灌注质量,在每两个内衬钢轨间上部留置φ40mm的孔洞作为灌注口和排气口,以保证灌注质量,并视情况进行振捣。
三、主要施工过程
1、用钢筋网片封堵即将进行加固施工的仓上口原有的四个下料口,防止坠物伤人;
2、在仓的内部和外壁搭设施工脚手架。仓漏斗外脚手搭设三排脚手架;漏斗内脚手搭设采用方形(类似仓体内腔形式)满堂脚手架,自漏斗内下口开始搭设。
3、拆除已被损坏的钢轨内衬和松散的混凝土:用气割拆除漏斗内壁砸变形的钢轨,用电镐剔除钢轨道间破损处浮散砼。
4、按照原结构的配筋更换和补全钢筋:钢筋采用φ20双向钢筋@150mm,用电焊焊接好,单面搭接焊不小于10d,焊接钢筋用的焊条为E422焊条。
5、恢复并加固漏斗内壁I30内衬钢轨:将原有的单已经严重变形或磨损的钢轨切割拆除后按照原有间距进行焊接恢复。
6、安装对拉螺栓:用φ32水钻在原仓体结构上按照纵横方向400mm成孔,成孔完毕后用吹风机和毛刷将孔内的粉尘灰渣清理干净穿入M25对拉螺栓、并用专用结构胶将灌实对拉螺栓与水钻孔之间的空隙(即将对拉螺栓植于混凝土壁上)。
7、安装耐磨钢板:漏斗内侧将内衬钢轨补全、焊牢后,漏斗的内衬钢轨的轨顶面焊接20mm厚耐磨钢板。耐磨钢板与钢轨之间和耐磨板之间采用焊接,并将其与(6)埋植的M25对拉螺栓塞焊焊接。
8、用10mm钢板、水不漏、海绵条、胶泥及胶带纸等材料封堵耐磨钢板与原仓体混凝土之间的空隙,同时在每两根钢轨之间上部的封堵钢板上开孔φ40mm作为灌注口和排气口,以保证混凝土的灌注质量。
9、漏斗外侧附加10mm钢板借助钢板垫用螺母将其与M25对拉螺栓加固(作为高强灌浆料时的底模)。
10、浇筑灌浆料
10.1、仔细检查钢板周边是否存在空隙,必要时重新进行封堵;
10.2、按产品使用说明书的要求和现场的灌注用量加水搅拌灌浆料,直到将灌浆料搅拌均匀为止。
10.3、从仓内漏斗上口预留的孔洞灌注灌浆料。灌注到300mm高左右,为将缝隙灌注严密,用手锤敲打斜面的钢板。注意浇筑时,要安排好看护人员,如有漏浆部位要及时封堵。
10.4、对施工部位进行养护,防止过早受到冲击,影响灌浆料的强度。
11、施工应注意的事项:
11.1、必须对仓体上部的下(进)料口进行封堵,确保在仓内施工时无任何杂物吊入,造成人员和设备的伤害;
11.2、施工脚手架的搭设必须与原有结构之间进行可靠连接、确保架体的稳定;
11.3、仓内照明必须使用安全电压、同时做好通风管理,确保施工人员的职业健康;
11.4、必须与矿方协调生产抢修时间,施工期间禁止一切与之相关的设施移动。
11.5、必须严格点火票制度,施焊前做好现场安全确认,确保安全后才可进行施焊作业,并加强通风、防止烟尘伤害和粉尘爆炸等危险。
11.6、仓体内施工受空间限制,必须提前做好统筹安排,制定合理地施工顺序和材料的运输方案确保运输安全。
四、效果检查
在施工过程中不仅没有影响矿方的正常生产、无任何安全事,而且通过对上述仓体结构的加强和修复,其功能恢复到原来的状态并为矿方的各项任务指标的完成提供了保障,通节约了大量资金,经过一年的跟踪检查和与矿方反馈,被修补的仓体和漏斗结构均能正常使用且完好无损。目前这种危旧仓体和破损漏斗修复得到了集团煤业公司下属的各矿业业公司的认可、提供了借鉴效果,目前相关矿业公司参照此法对破旧仓体和漏斗进行了修复和加强加固、节约大量资金和土地。我单位对类似的处理方案做了不断优化和提高,对此类施工方法进行了系统归纳总结、并编制了作业指导书,在当前行业竞争非常激烈的环境下,工矿企业规模不断压缩、国家宏观调控政策的影响新建矿井建设大幅萎缩,作为以矿山建设为主的施工企业,要想生存、就必须在施工工程中,不断优化和提升此类工程的施工方案和水平,提高企业的生存能力,只有这样才能有效的企业的可持续发展。
作者:史贵生 单位:唐山开滦建设(集团)有限责任公司
摘要:
在工业建筑中,结合应用艺术语言,不仅可以提升工业建筑的设计实用性,同时也可提高工业建筑质量。特别是对于污水厂建设中,应用艺术语言,明确污水厂工业建筑的艺术取向,理性构思艺术语言下的工艺建筑设计,既能改善工艺建筑外观设计水平,又能完善工业建筑内环境设计舒适性。以下本篇以南京马鞍山市东部污水处理厂一期工程为例,浅述工业建筑中的艺术语言。
关键词:
工业建筑;污水厂;艺术语言
引言
对于工业建筑设计中,要优化工业建筑形象与建筑个性,在污水厂设计中,应用艺术语言进行设计,不仅要保证工业建筑的使用功能,还可以利用优化设计建筑外表,丰富污水处理厂建筑形式。以下本篇对此做具体介绍。
1、污水厂建筑项目
对于南京马鞍山市东部污水处理厂一期工程进行研究,改工程位于马鞍山市东部新区湖南东路以南,东环路以东,霍里山大道以西,(近期)设计规模为5.5×104m3/d,远期规模为11×104m3/d。一期工程部分处理构筑物(包括粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池、污泥处理系统、鼓风机房及尾水排放系统)土建规模按照远期规模为11×104m3/d设计,设备按照近期规模5.5×104m3/d安装,同时预留远期规模设备位置,其他污水处理构筑物按5.5×104m3/d设计。本工程厂区总占地面积约10.59公顷,其中占地一期面积约4.87工程一期建构筑物总占地面积29616.65㎡,绿化面积49121㎡。污水处理厂年平均单位水处理总成本0.89元/m3,年平均单位水处理运营成本0.54元/m3,绿地率达53.4%。整个厂区力图将环境景观设计、人文设计等移植到了工业建筑的设计之中。
2、工业建筑中应用艺术语言的优势
2.1优化建筑设计
在工业建筑设计中,运用艺术语言,可以在追求建筑特有性格的同时,提升工业建筑内部属性特征。工业建筑与艺术语言的融合,如波折中酝酿的花朵,坚强有力的存在与工业生命中。对于污水厂建筑设计中,应用艺术语言,可以提升建筑设计的合理性。污水厂建筑设计中,对建筑内生产进行认真分析与研究,采取适当外观予以表达,进行恰当修饰调整与美化,优化建筑外表纹理与色彩,提升建筑的艺术美感。例如,对于污水厂建筑中,考虑多重设计因素,在不易脏的建筑区域,采用洁白边框设计,这样就可以避免被生产中的黑烟染黑,以至于建筑线条纤巧活泼,给污水厂工业建筑带来生命活力。
2.2优化建筑空间设计
对于工业建筑设计中,运用艺术语言,在满足工艺流程的前提下,挖掘工业建筑功能空间价值与美学价值【2】,创造清新优雅的内部与外部环境,使原本严谨、呆板的工业建筑,被赋予人类情感,有助于提高工业建筑内部空间布置的灵活性,并将两者有序、有力、有节的相互协调,会使得现代工业厂区更增人文氛围,真正做到“以人为本”,打造个性化舒适、健康的工作空间。
3、污水厂建筑中艺术语言的应用策略
3.1处理好建筑与环境关系
在污水厂工业建筑设计中,处理好建筑与环境间的关系,针对建筑周边环境,建筑内部工人活动空间等,在设计中应用艺术语言,优化建筑设计。在污水处理厂建筑中,需要考虑防微震、空气净化、屏蔽、排风等建筑设计要求,设计中,就必须将这些因素考虑其中。因此,可以在工业建筑设计中,改善工业建筑的内外环境,设计适合工人活动的环境,为其创建优美舒适的空间,可以利用个体的不同尽情发挥,从而形成整体的建筑风格,充分满足工艺流程、设备要求,提升工业建筑设计水平。在工业建筑设计中,运用艺术语言使建筑与环境融合,优化工业建筑设计整体的同时,拉近建筑与周边环境的关系,提升建筑人文化。对于污水厂工业建筑设计中,运用艺术语言,使设计具有审美感,要结合污水厂工业建筑特点,构建其建筑装饰艺术,如在污水厂工业建筑外墙中,就应用大量装饰艺术,应用多彩的色彩设计理念,并结合大量的装饰材料,能够采取有实用性的设计方案,提升建筑美感的同时,提升建筑的耐水性、耐沾污,提升污水厂工业建筑外墙的整体美感。
3.2提升建筑中艺术语言的功用
对于污水厂工业建筑中,使艺术融合技术,采取含技术功用又有美学效果的艺术语言,进行工业建筑设计。例如,在污水厂设计中,针对建筑中的外凸结构设计中,就可以融入艺术语言,在构图时可以处理好建筑内设备与邻近建筑间的关系;特别是对于容易被忽视建筑构件,应根据建筑外观进行设计安排。并且在建筑设计中,强化运用力学原理,构建艺术美学图案。污水厂工业建筑设计中,以原色演绎力的传递,空间、功能的标注,并在局部运用自身设计观念,提升污水厂工业建筑的色彩装饰作用,提升污水厂工业建筑色彩给人的主观美感。污水厂建筑设计中,运用艺术语言,优化建筑整体线条,使建筑更加威严气息、散发出庄重感。在工业建筑设计中,考虑污水厂综合楼建筑与人的关系密切,因此在设计中可以打破层的概念,应用顶面开孔的设计形式,贯穿几层的柱子支撑轻薄顶面,并结合采取色彩鲜艳的弧形墙面,设计出污水厂中最具代表性的建筑。
3.3扩展污水厂建筑空间
在污水厂建筑中,应用艺术语言进行设计,在基于污水厂矩形空问不能随意变动的基础上,可以在建筑内部空间外表中做文章;具体的就是可以运用艺术中解构主义手法,分解外表面,针对污水厂工业建筑的顶面、正面、侧面部门,进行重新的组合、区分,强化“面”视觉艺术冲突。对于顶面与正、侧面,能够通过窗户连接,均可以不直接相连,使得薄薄的顶面仿佛浮在空中一般,增添建筑空透度;对于正、侧面之间用玻璃幕墙连接,使面与面之间分而不断,有分有合,成为一个整体。工业建筑中,对于建筑设计中,采取色彩搭配合理的方式,为建筑增添色彩,如在工业区建筑中,采取清新绿色的绘画色彩设计,使建筑不显沉闷,能够带给人好的心情。同时,在污水厂建筑中,采用平面构成方法设计正、侧面及窗户、玻璃幕墙,对每一面构图、设计元素以及颜色等,均可以根据与其他面关系,注重建筑细部设计,形成整个污水厂统一的建筑风格。
4、结论
综上所述,对于污水厂建筑设计中,采取艺术语言,结合污水厂工业建筑造型设计需求,在满足建筑空间前提下,还可以节省污水厂建筑成本,设计出合理实用、美观的污水厂建筑;对于工业建筑设计中,运行艺术语言,不仅可以使工业建筑与艺术语言完美的融合在一起,提升污水厂建筑的艺术属性,又能够提升污水厂工业建筑的设计质量。
作者:葛梅利 单位:南京市市政设计研究院有限责任公司