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关键词:工业;防腐设计;预防防护
中图分类号:TU761.13 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)03-0130-02
1 基本概念
由于腐蚀的范围很广,介质种类繁多,腐蚀形式多种多样,文本中的腐蚀是狭隘意义上的感念,即在工业生产中,由于酸、碱、盐及溶剂、粉尘等介质的作用,使建筑材料发生物理或化学破坏的现象。
2 腐蚀分类
腐蚀从宏观方面可以分为金属腐蚀和非金属腐蚀两大类。文本中从腐蚀性介质角度分为三类:酸性腐蚀、碱性腐蚀、盐的腐蚀。
在实际工业建筑工程设计过程中,这种单一性腐蚀性介质是很少见的,往往是多种介质共同作用,这就需要设计人员认真分析各种腐蚀介质情况,还要综合考虑各种腐蚀介质作用量、温度、环境条件等因素,预估生产以后的管理水平和维修条件,和工艺、设备、通风、排水等专业一起采取综合措施,才能取得较好的效果。
3 工业建筑防腐设计的要点
3.1 了解、熟悉生产工艺
首先应该对工艺流程有足够的了解,应该清楚整个流程由哪些装置组成、每个装置的作用以及哪些装置中的介质具有腐蚀性,其腐蚀性介质的强度和浓度,以及腐蚀性介质的作用机理。
3.2 熟悉设计规范,做好主要部位的防腐
(1)地面的防腐。地面,在有腐蚀性介质存在的建筑物中,它是基础的第一道防线,倘若地面的防腐做不好,那么基础的安全性将受到严重的威胁。
目前金川集团公司绝大多数的工业厂房地面防腐做法如下(自上而下):
(a)300×200×65或45耐酸缸砖用环氧煤焦油胶泥铺砌,缝宽2~3mm;
(b)4~6厚环氧煤焦油胶泥结合层;
(c)二底三布二面一砂环氧煤焦油玻璃钢;
(d)基层。
从使用效果来看,总体还可以,但由于设计及施工过程中地面变形缝设置不当,加之在后期使用过程中“跑冒滴漏”现象严重,地面鼓包、开裂等问题普遍存在。因此,在O计过程中应充分考虑地面变形,不仅基层要设缝,面层也要设缝,还要考虑一定的坡度。
(2)构件表面的防腐。c辜砻娴母赐怯善凸烫勰葱越橹试斐傻摹F葱越橹实母醋饔檬怯捎谒糠值娜芙庥诳掌械乃?形成腐蚀性溶液而产生的。固态腐蚀性介质的腐蚀作用是由于它吸收了空气中的水分,形成饱和的腐蚀性溶液而产生的。因此,对于构件表面的防腐,要特别注意厂区的气候条件,先弄清楚平均相对湿度后,才能决定对气态和固态腐蚀性介质是否需要防护。
在确定构件表面的防腐方案时,除了严格遵照国家规范、正确选材之外,还应当注意一些细部的处理,如混凝土构件中经常结露的部位,受干湿交替的作用,会导致局部腐蚀加重。
另一个不容忽视的问题,是地面埋件的防腐处理。地面埋件是用以固定支撑在地面的钢构件的重要部分,由于种种原因地面常会积存一些腐蚀性液体,若地面埋件不加以防护,会很快被腐蚀掉,进而导致钢构件失去支撑。
在这里,特别强调一下钢构件表面的防腐问题,尤其是处于强腐蚀环境下的钢结构,腐蚀问题非常严重,有些不仅已影响正常生产,而且已存在安全隐患(详见图1)。
(3)维护结构的防腐。1)墙体的腐蚀:除了遇到强腐蚀性等级,需在水泥砂浆表面再刷厚度≥80μm的涂料或聚合物水泥砂浆两遍之外,其余的腐蚀性等级抹水泥砂浆面层即可。2)门窗的防腐:一般情况下,应首选塑料窗,并且塑料窗的配件应采用不锈钢和工程塑料,工厂大门宜选用平开钢木大门,并刷防腐涂料,不宜选用金属推拉门、卷帘门等。在氯、氯化氢、氟化氢、硫酸酸雾等气体或碳酸钠粉尘作用下,按《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)第5.3.2条规定:“不应采用铝合金门窗”。3)屋面的防腐:为了防止含有腐蚀性介质的雨水漫流而腐蚀墙面,屋面宜采用有组织排水,且排水构件也应选用玻璃钢或硬聚氯乙烯制作。为了防止具有腐蚀性的粉尘大量堆积在屋面而加重腐蚀,《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)第5.4.2条规定:“不应采用刚性防水屋面和水泥、混凝土的瓦屋面。当采用彩涂压型钢板屋面时,屋面坡度不应小于10%。且不宜设置女儿墙”。
4 结语
在防腐设计中最重要的一个环节就是材料的选择。 设计人员需要了解各种材料的特点,并结合工程的具体情况,从以下几个方面进行分析比较:
首先,要考虑的是使用对象。它涉及到腐蚀性介质的物理性质和化学性质,以及其存在的状态和浓度(对液态而言)。
第二,要考虑是适用条件。与此相关的是:当地的气候特点,若属于严寒地区,就应选择耐低温的材料;若属于炎热地区,就应选择耐较高温度的材料。除此之外,还要考虑需防腐的部位是否受压力、震动、撞击和摩擦等。
第三,要考虑的是经济条件。对于公司的经营管理思路,应该以经济观念为重,在各个环节上精打细算,在防腐设计,尤其是选材方面,在不违反规范的条件下,考虑经济有效性。
第四,要考虑的是施工条件。有些防腐材料对施工过程中的原料配比、操作方法及养护等各个步骤的要求都比较严格。所以我们在防腐材料的选择上要看施工单位的能力、水平和经验是否能胜任来决定。否则,虽选择了最佳的防腐材料,但收效却大打折扣、甚至为零了。
参考文献
工程进度是影响建筑施工的一项重要因素,特别是对于工业建筑施工而言,现场进度管理与控制更是影响工程质量及施工单位综合效益的重要环节。本文结合工业建筑施工现场进度管理的相关经验,分析了影响施工现场进度管理与控制的因素,就如何做好施工现场进度控制提出了合理化对策,以期对相关工作有所启示作用。
【关键词】
进度管理;施工现场;工业建筑
伴随我国经济建设的蓬勃发展,各地工业建筑项目工程也如雨后春笋般涌现出来,现代工民建项目工程规模不断扩大,施工过程中也涉及到更多方面的内容,工程进度管理与控制工作面临新的挑战。施工现场的进度管理与控制对于保障工程顺利开展,实现项目预期效益具有重要作用。基于上述背景,施工企业应该结合工业建筑施工的特殊性,提高对工程进度管理与控制的重视程度,特别是抓好施工现场的进度管理,以此来提高工程管理水平。本文就上述问题进行研究探讨,具有一定的参考意义。
1关于工业建筑施工现场进度管理的概述
所谓的进度控制与管理,指的是项目建设阶段的工作程序和持续时间进行规划,实施、检查、调查和管理等一系列活动的总称。在工业建筑工程项目中,现场进度管理是一项极为重要的管理内容。通过有效的施工现场进度管理,可以保障工程顺利按时完工,保障工程质量,提升建筑工程项目效益,提高施工单位信誉,使工程项目及施工企业的效益得以最大化发挥。
2影响工业建筑施工现场进度管理与控制的因素
受主观因素和客观因素的双方面影响,施工现场的进度管理控制工作常常会遇到各种问题,具体表现在以下方面。
2.1资金因素
资金是建筑施工的基础保障,当前我国很多的工业建筑工程项目,都是由于资金短缺而导致现场施工无法顺利进行,甚至最终导致工程失败。资金充沛,且能够良好的运转,可以为施工现场提供充足的建筑材料,先进的施工技术,以及优秀的管理团队,进行有效对现场进度控制提供保证。然而在实际施工过程中,或是由于施工方,或是由于业主原因,工程预算无法满足现场施工要求,很多在项目立项时已经讨论完的问题,在厂房建设后,后续资金无法到位,直接对工程进度造成影响。
2.2技术因素
对于现场施工进度管理与控制而言,施工技术无疑是管理与控制的重要方面,它属于工业建筑施工的核心管理内容。一般来说,施工单位都有一定的技术储备来应对施工现场的各种技术问题,但在一些特殊条件下,如对施工项目特点及施工现场条件考虑不周,技术人员对施工技术评估错误,缺乏对施工技术的全面细致分析等,都会出现施工现场技术水平不足,难以保证工程顺利推进等问题。
2.3人为因素
人为因素是影响工业建筑施工现场进度管理与控制的最主要因素。一方面,施工设计中存在缺陷,现场施工人员在施工过程中存在安全质量问题,如不按相关标准要求施工,随意更改设计图纸,施工操作失误等,都会影响施工进度控制;另一方面,现场施工管理水平不高,如施工进度计划不完善,缺乏科学有效的施工管理制度,施工组织管理结构混乱不合理,施工安排不当,施工管理人员能力不足等,都会影响到工程进度管理与控制。
2.4其他因素
在施工现场进度管理中,还有一些影响工程进度控制的因素需要引起重视。首先,是施工现场的条件变化。工业建筑施工不可避免的要面对各种复杂的自然环境,其中地质条件及气候因素的变化对工程进度影响较大。其次,相关主管单位及协作单位也会对工程进度造成影响,项目内部与项目外部的各方因素如果出现变更,都可能在不同程度上对施工现场的进度管理造成影响。
3做好工业建筑施工现场管理进度控制的对策建议
3.1做好施工前的准备工作
建筑工程进度的控制工作不能等到施工开始前再进行,做足施工前的准备工作是有效控制施工现场进度管理的基础。首先,要与当地政府及相关部门取得密切联系,加强协调沟通工作,落实项目法人责任制。科学选择高水平的施工团队,为现场施工的有效开展打好基础。其次,在施工开始前需要对施工人员加强培训教育,特别是做好施工图纸的会审工作,落实好技术交底工作,明确施工的具体实际和要求,保证施工按阶段有序进行。最后,要建立严密的合同管理体系,明确反应工程进度情况,避免在施工过程中出现不必要的麻烦与纠纷。
3.2严格制度现场施工项目进度计划表
施工单位需有针对性的加强进度管理工作,做好进度计划管理,编制并重视施工项目进度计划表,并以此为依据,控制好现场施工的各阶段工作。一般来说,进度计划表可以按时间阶段的日、周、月编制工程进度计划,各个部门按照本部门的进度计划要求按时完成工作。施工项目进度计划表的制定,可以使施工总的进度计划细化落实,分阶段进行。此外,进度计划表的制定也需要配套相应的管理责任制度,将具体阶段,具体工作责任落实到位,明确部门负责人,当某一阶段的工程出现问题时,部门负责人需及时上报,采取有效的补救措施,尽量保障工程按计划提前完工。
3.3提高管理人员和技术人员水平
科学有效的施工现场管理能保证工程的顺利有序进行,而这其中人为因素无疑发挥着极为重要的影响。一方面,要加强对施工现场的监管力度,特别是要发挥工程监理人员的作用,在施工过程中规范好各个工序的各项环节,并把施工安全和质量放在首要地位,实现对施工进度的控制。另一方面,要提高施工管理水平,加强对施工人员的培训,提高施工人员的进度控制意识,特别是加强技术人员的专业培训,满足工程进度控制的需要。
3.4抓好影响现场工程进度的关键环节
在施工现场管理中,由于条件复杂,工作量大,因此必须有针对性的对重点环节加强管理,从整体上把握施工进度环节。首先,要创设一个良好的施工环境,即施工组织开展井然有序,施工上下沟通协调顺畅,部门间交流合作紧密。其次,要加强对现场施工材料的管理。工业建筑施工现场中涉及到大量的施工材料,要对进入施工现场的施工材料质量进行严格审核,并有专人管理,避免因材料问题影响工程进度。
4总结
综上所述,施工现场进度管理与控制工作是一项系统且复杂的内容,需结合现代工业建筑施工项目的特点,认识到进度管理对于工程施工的意义,分清影响工程施工进度的因素,有针对性的加强管理,提升施工现场进度控制管理水平,保障工民建项目工程的质量与效益。在当前建筑行业不断蓬勃发展的今天,施工单位需抓住发展机遇,做好施工现场管理的各项细节工作,推动工民建行业发展迈向一个新高度。
作者:李栋 单位:宁夏共享集团股份有限公司
参考文献
在国家没有出台统一的节能标准之前,工业建筑的节能设计可以从以下几个方面着手。
1.1建筑节能标准的取用
(1)确定工业建筑节能设计标准时可先按建筑所在区域做气候分区,这是按气候条件划分,与建筑使用功能无关。气候分区可按《公共建筑节能设计标准》分为北方严寒和寒冷地区、中部夏热冬冷地区和南部夏热冬暖地区。
(2)工业厂房(仓库)等工业属性的建筑宜按有无采暖、空调要求分类。
(3)有采暖或空调要求的工业建筑或部位可参照执行《公共建筑节能设计标准》中有关热工设计的要求,含体形系数、屋面外墙的传热系数K、外门窗的传热系数及夏季综合遮阳系数等限值。但是工业建筑是以满足生产工艺而设定的室内环境,不像民用建筑是以满足人的活动而设定的室内环境,让工业建筑完全套用民用建筑相关标准不是很适宜,所以在确定以上限值时只能参照而不是套用。
(4)无采暖、空调的工业建筑(或部位)包括生产中产生余热的铸锻造车间、热处理车间等需满足一般建筑热工要求。
(5)厂区的倒班宿舍、职工住宅等居住性建筑属于民用建筑,直接按国家或地方的《居住建筑节能设计标准》执行。
(6)厂区的办公楼、科研楼、理化计量楼、食堂等公共性建筑,无论单独修建或与厂房毗邻,其本身还是公共性质的民用建筑,直接按国家或地方的《公共建筑节能设计标准》执行。
1.2建筑节能措施
1.2.1建筑总体布局
工业建筑设计首先要满足生产工艺要求,在工业建筑的布局以及确定室内环境等方面设计人员没有多少调整余地。但工业建筑设计需要工艺、建筑、结构、水、电、暖通、动力等许多专业相互配合、共同完成。不同专业对建筑的空间及环境都有各自的要求,建筑师若能在方案之初对各专业的要求做充分了解,对建筑的总体布局、厂房的布置和室内环境条件统筹考虑,优化方案,即可到达节能的目的,这正是整个工业建筑节能设计的关键所在。
1.2.2建筑总平面布置
建筑总平面布置宜充分利用冬季日照和避开冬季主导风向,利用夏季自然通风降低建筑物热量,提高人的舒适度,能缩短空调时间,是经济、高效的节能措施。
1.2.3建筑体形系数
建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其包围的建筑空间体积之比。建筑简单规整,体型系数就小,可以减小通过外界面的热工损耗。尤其是在严寒地区,板式建筑可比点式建筑节能10%~14%,体形系数每增加0.01,能耗会增加2.5%。对工业建筑来说,控制体形系数的最佳方法是采用联合厂房。也就是将不同的生产车间包括其辅助用房组合在一起,形成一个建筑整体。联合厂房不仅工艺布置紧凑,缩短运输和管线距离,还改良建筑体型系数,减少护墙,节省空调能耗。
1.2.4围护结构保温隔热措施
(1)墙体节能。工业建筑外墙(包括不同温区之间的隔墙,下同)的热损耗是整个建筑耗能的大户,因此,工业建筑外墙的保温隔热可以起到很好的节能效果。常用的工业建筑外墙保温形式的三种,具体采用何种类型的外墙保温,应根据外墙的类型、节能标准选择,同时确定保温材料的厚度。
(2)屋面节能。工业建筑多是单层工业厂房(仓库),就单层工业厂房而言屋面面积通常都接近甚至超过其墙体面积。因此,屋面是工业建筑热工设计中极重要的围护结构。屋面保温材料的选用应注意两点;一是不宜采用密度大、导热系数高的保温材料,以免加大屋面自重(特别是屋面自重很轻的轻钢屋面);二是防水层以上的保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防保温层吸水而降低保温效果。工业建筑的屋面隔热还常采用浅色饰面来反射太阳辐射热,在彩钢屋面上采用非常简单有效。
(3)门窗节能。建筑外门窗是冬季冷风入侵、夏季阳光辐射的主要通道。要弥补这一薄弱环节,可采用以下措施:①减少开窗面积,在满足采光、通风要求的前提下尽可能少开窗以降低窗墙比,尤其是在西、东面效果更显著;②提高门窗的热工性能,采用中空玻璃或双层窗,选用导热系数小的门窗框如塑钢门窗代替钢门窗;③增强门窗的气密性,采用新型的密封性能好的门窗材料。④其它,夏热地区设窗帘、遮阳板,严寒地区设防风门斗。
(4)自然通风。夏热地区建筑的自然通风比提高围护结构的传热系数更影响节能效果。良好的自然通风,不仅能改善室内舒适度,还可减少空调运行,降低建筑耗能。工业建筑改善自然通风的常用方法是在屋面设置通风屋脊、天窗、通风帽等出风口,同时在墙面设置通风窗、百页窗、通风口等进风口。出风口应尽可能设置在高处(屋脊或其附近)及热源上方,相反,进风口应尽可能设置在低处(地面附近),以利于空气的对流。
2结束语
一、项目概况
一汽—大众天津工厂项目建成后年产乘用车30万辆,选址于天津开发区泰达宁河工业园内,主要建设有:冲压车间、焊装车间、涂装车间、总装车间及原料库房、成品车停车场、试车跑道、车间生活间(食堂、休息)及技术中心等设施。生产单元包括冲压、焊装、涂装和总装等。项目总用地面积为108.1万m2,总建筑面积为103.94万m2。冲压车间、焊接车间、涂装车间、总装车间采用钢结构厂房,联合站房、污水处理站采用框架结构。贯彻工厂建设“三同时”的方针,加强安全、环保、节能措施,提高生产安全,节能降耗,防治污染的水平,满足国家和地方法规要求。
二、规划方案阶段绿色技术应用
建设单位在前期多个整车厂建设绿色实践的基础上,利用本项目搭建企业绿色工业建筑标准化流程。在项目规划阶段明确绿色工业建筑的星级目标、总投资增量以及技术路线,并在选址、总图规划、可再生能源利用、环境保护等方面重点考虑绿色技术的应用。2.1项目选址总体规划和厂址选择是节地的重要组成部分,与交通运输也密切相关,一汽—大众天津工厂位于天津市未来科技城内,厂址选择主要考虑因素如下表。2.2总图规划项目选址及用地确定后,总图规划是绿色工业建筑节地技术应用的关键点。考虑后期为新能源汽车发展预留场地,项目一次规划分期建设。物流组织结合以往整车厂规划经验,基于精益理念、以物流配送为中心建设超大型联合厂房。此类总图布置方式是目前发展方向,较过去U型、或平行布置,节地、物流路线短捷优势明显。结合项目工艺流程,项目冲压车间、冲压件存放地、焊装车间联合布置,减少物料运输距离;项目焊装车间及涂装车间通过空中连廊连接,负责构件的传送,尽量缩短运输过程的物流消耗,并节约用地;总装车间、检测返修间、技术中心组成总装联合厂房。以往设计中SLP法常用于厂区整体布局,随着物流行业发展,EMplant等软件在厂区物流、生产线物流分析方面得到小规模应用,物流模拟分析对于精益生产、零库存等具有重大意义,合理的厂区物流布置是节地章节中为运行单位节约成本的最主要措施之一。2.3可再生能源利用可再生能源包括光伏、光热、地热、空气能等,根据项目地质气候条件,确定项目可采用的可再生能源主要为太阳能。利用形式包括:光伏发电、太阳能热水。天津属于太阳能资源三类地区,并且并网接入条件优越,电量就地消纳能力强,拥有较好的的分布式光伏发电条件。综合考虑建筑外观的要求、屋顶面积利用率及发电量,利用焊装车间总装车间和技术中心等屋面区域,共布置功率为280W的太阳电池组件约4万块,总容量11MW。电站所发电量升压至10kV直接并入地区电力网10kV系统。太阳能热水用于生产部门人员洗浴,在联合站房内设集中生活热水系统,分别输送至各使用部门。采用太阳能热水系统,辅助高温热水加热。采用的太阳能集热器为Z-QB/0.06-WF-2.50/30-58型,全玻璃双真空玻璃管共30支组成。控制系统:控制器采用西门子可编程S7-200PLC(中文)控制器。具有时间、温度、水位、运行工况、能耗计量、故障报警、手机APP远程监控等参数显示功能;具有防雷、防漏电、防高温等功能。控制箱内预留网络接口。
三、设计阶段绿色技术应用
一汽—大众天津工厂在设计阶段规范绿色工业建筑设计流程,初步设计文本、施工图中加入绿色工业建筑专篇,实现绿色建筑设计、咨询一体化。并详细计算绿色技术投资及回收期、评估绿色工业建筑总得分、优化施工图设计。3.1技术经济分析3.1.1涂装车间烘干炉余热利用为进一步降低涂装车间的能耗和热能排放损失,将烘干炉的废气热能进行重新回收利用,将该部分热能引入前处理工序预水洗或预脱脂工序,进一步释放能量,减少热能直接排放损失。根据计算结果,将烘炉废气的能量直接用于前处理预水洗工序进行日常生产时的热量供给,解决预水洗生产热损失约549.3kw的能量;按照生产线设计数据,则一年可节约的能耗为Q=6.3×109KJ,折合标煤为215吨。3.1.2太阳能利用洗浴热水由太阳能热水系统提供,根据《民用建筑节水设计规范》GB50555-2010版,确定本项目用水定额为:公共浴室淋浴:35L/人.次;职工食堂:7L/人次。本建筑太阳能集热器面积为1575m2,全年产生热水量为20708.61m³,可再生能源提供热水量占总热水量34%。年节约费用为81.43万元。天津市年日照在2200小时左右,近年水平面平均年太阳辐射量5016MJ/m2。属我国第三类太阳能资源区域,适合建设太阳能光伏发电项目。天津工厂太阳能光伏项目采用合同能源管理形式,在焊装车间、总装车间和技术中心安装太阳能光伏板,屋面预留光伏荷载0.2kN/m2,计入静载,充分利用厂区建筑屋面空间,减少土地资源利用。太阳能光伏敷设面积初步估算为210000m2,装机容量为11Mw。经初步核算,可减少二氧化碳排放量14330.72t/a。项目年用电总量为1215.50万kwh/a。3.2施工图优化设计3.2.1模拟分析平时开启车间外门窗通风,通过模拟车间内速度场、矢量场、平均空气龄、流动迹线、静压等分布情况,对暖通设计新风口位置的选取、排风口位置的确定以及自然通风的方式提供参考,尤其在提升车间内环境空气品质、建筑系统节能、环境保护等方面起到重大作用。冲压、焊装、涂装、总装四大车间内自然通风效果较好,通风情况相对均匀,空气流通顺畅,风速分布在0.2~1.3m/s之间,局部达到1.4m/s,风速较小,换气次数均大于2.00次/h。为合理利用自然光,减少照明能耗,在保证围护结构节能要求的情况下,尽量提高外窗的比例,并设置天窗,确保自然采光效果。项目在厂房车间设置天窗,天窗的设置可有效的改善厂区内的自然采光效果,降低室内照明运行能耗。屋面采光窗选用圆拱型电动采光排烟天窗,采光材料采用厚16mm三层双腔;颜色为半透明乳白色(透光率32%-35%),模克隆板,其技术指标符合《JG/T116-1999聚碳酸酯(PC)中空板》规定的指标。3.2.2景观植物选择优化设计中的绿化品种均适合大众工厂栽植,筛选出的品种具有抗风性、耐旱性、耐寒性、具有较好的适应性。同时也具有很好的净化空气的特性,对于降尘降霾可以起到很好的作用。有些香氛植物也有缓解疲劳清醒大脑的功效。项目选用绿化物种充分考虑地区土壤性质及气候特点,选用耐盐碱、耐涝、抗SO2、耐寒性能中强性植物,部分苗木表如下表。
四、施工阶段绿色技术应用
施工阶段,绿色技术落实与材料收集是关键。项目开工后已完成施工招标绿色工业建筑专篇编制,施工前期影像资料收集,建设期材料清单编制与收集管理制度制定等工作。4.1开工前期资料收集(1)拍摄地貌图照片应反映建设前地貌、地势;(2)场地内如有名木古树应拍摄其迁移过程或保护措施;(3)场地内如有浅层或地表水系,应拍摄其所在位置并记录保护措施;(4)表层土壤如可利用,应拍摄表土分布情况,将表土堆放后期用于绿化应有记录影像;(5)临山、临水工业建筑的防护措施竣工图及相关影像资料。4.2建设期材料收集建设期保留项目重要节点影像资料。确定建设期材料收集联系人,开工后开始收集资料,监理配合收集工作。收集材料清单如下:(1)各公用设备能效值(产品说明书或铭牌,制冷机应保存说明说);(2)外门、外窗产品说明书;(3)外墙、屋面保温材料性能检验报告,外窗传热系数检验报告;(4)冷库、温室、烘房等的墙体和门的保温材料检验报告(必要时提供现场抽样检验报告);(5)外窗气密性检验报告、现场抽样检验报告;(6)减少设备和管网漏损所采取的措施实景影像资料(施工期间拍摄);(7)水处理设备产品说明(附能耗等级、效率、噪声值参数资料等);(8)土建工程和装饰装修工程决算书;(9)涂料工程验收报告;(10)抗腐蚀或抗渗透混凝土进厂验收单;(11)混凝土抗腐蚀或抗渗透性检验报告;(12)废弃物为原料的建材产品说明书、出厂证明和进场记录;(13)混凝土、预制建筑构件和钢材的供货合同;(14)装修建材产品有害物含量检测报告;(15)装修建材进场报告;(16)玻璃幕墙主材的产品说明书及其反射比性能检测报告等。
五、总结
一汽—大众汽车有限公司在佛山、青岛等工厂建设的基础之上,以天津工厂为实践对象,逐步完善了绿色工业建筑建设标准体系,将绿色理念融入建设开发的各个环节,并形成汽车整车厂绿色工业建筑适用技术名录。项目在施工及后期运行中绿色工业建筑标准化流程将得到进一步完善。一汽—大众绿色工业建筑实践经验对汽车行业整车厂建设具有参考意义。
参考文献:
1陈福军.生产与运作管理(第三版)[M].人民大学出版社,2013
关键词:建筑;节能;工业建筑设计;应用
建筑节能,是指在进行建筑设计的过程中,对建筑布局进行合理的设计,采用适当的建筑材料,对建筑构造进行合理的设计,从而从根本上达到设计节能的作用目的。在具体的实施过程中,它的应用得到了较好的发展,为环境保护做出了贡献,切实执行了国家可持续发展战略的目标要求,符合了人们对节能环保建筑的应用需求。
1建筑的总体布局方面
根据工业建筑设计的本身性质来说,它的设计必需要满足生产工艺的要求,因此,在进行工业建筑的布局设计上没有相应的调整余地,对于室内环境方面的设计也同样如此。但是工业建筑的设计需要很对专业的相互配合,例如:设计工艺,结构,动力,暖通等多方面的共同完成。针对不同的专业来说,他们对建筑的环境和空间要修也都不同,这就需要建筑师在进行方案设计之前对各个专业进行全面的了解。从而对建筑的整体布局进性考虑设计,对厂房的布局和室内的环境需求做出具体的优化方案,从而达到节能的目的,也是整体方案设计的关键。
2总平面布置方面
对于工业建筑设计来说,它的总平面布置设计要想实现建筑节能的根本目的,需要利用冬季的日照,同时要将冬季的主导风向进行避开,针对夏天较热,减少空调使用的节能设计来说,可以利用自然通风的效果来降低建筑屋物的热量,提高人们的舒适度,从而实现减少空调使用率的节能效果,这也是较为经济和建筑措施。
3维护结构保温隔热的措施
3.1针对墙体的节能
在工业建筑中,它的外墙设计是整各建筑中对热损耗耗能最多的部分,因此,将它设计进行节能改变,可以有效减少耗能量。在具体的实施过程中,将保温隔热结构进行运用,其保温形式可与分为三种,他们是根据不同的设计需求而存在的不同形式,在具体的应用过程中,设计者要根据不同的外墙类型和节能标准进行不同的选择,与此同时,还要根据不同的需求对保温材料的厚度进行选择。
3.2针对屋面节能
工业建筑的设计,大多是采用单层的工业厂房结构,也就是所谓的工业仓库,针对这样的单层工业厂房来说,它的屋面面积在设计上通常都与它的墙体面积差不对大,甚至有一些会超过墙体面积。这就导致屋面设计成为工业建筑的热工设计中,较为重要的围护结构。因此,在屋面保温设计中的材料选择要注意两个方面,一个就是在材料的选择上,不能选择密度过大的,或是导热系数较高的保材料,因为这样材料会在很大程度上增加屋面的自重,尤其是针对一些自重很轻的轻钢屋面设计来说,而第二个需要注意的是针对防水层以下的材料来说,它的选择不宜是吸水率较大的保温材料,从而有效避免保温层进行吸水,降低保温效果的情况发生。而且针对建筑无眠的隔热设计,还可以采用颜色较浅的饰面畸形装饰,从而使它来反射太阳的辐射热,达到节能的效果,这样的方法在彩钢屋面的设计上具有简单有效的作用效果。
3.3针对门窗节能
对于工业建筑来说,它的外门窗设计对于整体设计非常重要,他不仅是冬季冷风进行入侵的主要通道,而且也是下季进行阳光辐射的主要通道。它对人们的室内环境起到极为重要的影响,对人们的舒适度起到了一定作用。因此,要想有效避免夏热冬冷问题的发生,同时促进节能设计的实施,就需要对它的设计采取一定的措施。首先,可以减少相应的开窗面积,促进设计的规划性,在具有充足的阳光和通风效果的基础上,减少开窗的需求,降低窗墙的设计比重,这样的设计针对东西面对设计效果更为明显,能够有效达到节能设计的需求。其次,可以提高门窗的热工性能,在门窗的选择上,选择中空玻璃或是双层窗设计,选择导热系数较小的门窗框来代替钢门窗,例如塑钢门窗就是很好的选择。再次,这样的节能设计和减少问题的发生办法要,也可以通过增强门窗的气密性来进行实现,在进行材料选择的时候,选择新型的密封性较好的门窗。最后,在进行节能设计的过程中,针对夏热地区,可以适当的采设窗帘或是遮阳板来进行处理,针对严寒地区,则可以设置相应的防风门斗,从而有效的实现人们对舒适度的需求,达到节能设计的目的。
3.4针对自然通风
对夏热地区来说,工业建筑设计的自然通风设计要比提高防护结构达到传热效的节能方法更有效,更受到人们的喜爱与追捧。良好的通风效果,可以在很大程度上改善室内的舒适度,减少空调的运行,减低相应耗能产品的使用,促进节能的实现。这样的节能方法在具体的使用过程中,可以在屋面设置通风的天窗或是屋脊,也可以在墙面设置百叶窗或是通风口,有利于通风的形成。
4结束语
在工业建筑设计中应用节能建筑,可以有效的降低耗能的使用,对环境进行保护,促进可持续发展战略的落实,使行业得以进一步发展,为国家做出更多的贡献。
参考文献
[1]肖体全.建筑节能在工业建筑设计中的应用探讨[J].机械,2013(S1):38-39+42.
1.制度上的挑战
我国工业建筑设计院为了更好地迎合社会发展的需要,已经由原有的事业体制改为企业,大部分工业建筑设计院都实行企业化管理。但在发展的过程中由于受到利益的驱使,不注重发展民用建筑,使得民用建筑的发展较为缓慢,不能够有效的跟上时代步伐,丧失了发展的动力。
2.技术水平的挑战
技术水平是衡量工业建筑发展的关键,对于其提高未来竞争性意义重大。未来我国工业建筑技术的重点主要在于全面实行清洁化生产,有效提高工业建筑发展的灵活性,加强人类工程学在工业建筑中的应用与发展,使得可以更好地适应国情,要加强新材料、新技术的应用与发展,适应新形势下大跨度、多高层工业建筑的需要,然而由于我国现有工业建筑技术水平的情况来看,要想达到这一目标,还有一定的路段要走,因此,加强工业建筑发展水平就成为摆在我们面前的一个重要课题。
二、未来工业建筑的发展格局
面对新时期社会竞争的加剧,工业建筑必须要有效适应新时期的发展需要,使其可以更好地为社会发展服务,具体来讲,未来工业建筑的总体是要满足生产产品的全面清洁化及微型化,能够切实以人为中心,未来的发展格局主要有以下几个方面:
1.城市设计化
城市设计化并不是只是简单的模仿城市的建筑,而是要在城市规划原理的基础上,通过一定的发展技术,实行广义的建设来有效指导工业建筑的发展,从深层次上来讲,就是工业建筑不管在设计还是建设方面都要能够很好地城市整体群进行充分融合,有效的体现整体性,真正实行建筑、地景及城市群体的有效统一。
2.工业建筑的趋同及多元化
随着我国科学技术发展速度的不断增加,使得人们之间的联系越来越密切,信息网络将人与人之间的距离拉得更近,在这种发展格局下,让工业建筑体的模仿成为可能。人们可以任何地方根据自身所处的环境需要及人的需要,随意设计工业建筑,使他们可以更好地符合自身要求。随着模仿与趋同建筑越来越多,也充分地说明了建筑趋同现象已经彻底超越了地域的界限,全体工业建筑一体化的趋势正在越来越明显,各个地域之间可以更充分地享受共同发展成果带来的便利。
3.技术高级化
高技术建筑已经成为当前城市发展的一个代名词,哪个城市建筑体的技术应用越充分,前沿技术越多,则代表着哪个城市的经济发展越好,城市发展的竞争力越强。由于工业建筑在整体感觉上可以给人一种充满力度的造型,给人一种可以无限延伸及扩张的空间视觉。这些都是以高新技术为代表的。相对于传统的工业建筑,新时期的工业建筑厂房跨度更大,在空间构成上也更好开阔。大面积的玻璃,不仅可以让阳光直接照射,节省生产成本,而且还体现了工业建筑的发展技术。在未来的发展形势下,工业建筑要能够在空间、结构上与社会整体保持一致,开发出更适合人类生存的建筑体。
4.可持续的建筑格局
1.1城市发展现状与趋势
在改革开放的这36年中我国城市飞速发展,城市人口不断增加,城市建设规模不断加大。仅2013年我国就完成城镇保障性安居工程住房新开工630万套,建成470万套。据周干峙院士预测,我国到2020年城市化可达到60%的水平,在生产和生活上也都还比较适宜。而根据《2013中国人类发展报告》预测,到2030年我国城镇化水平将达到70%,城市人口总规模将突破10亿。可见,我国的城市化正保持并将继续保持一个快速发展的势头。
1.2既有工业建筑的概念
既有工业建筑是城市化过程中的产物,谈“既有工业建筑”就需要先明确什么是“工业建筑”。顾名思义,工业建筑就是供工业化生产中各类活动使用的建筑和构筑物。其不仅包括各类直接服务生产活动的生产厂房;包括提供能源、动力的厂房和设施;也包括除尘、除烟、除湿的各类构筑物;还包括一系列仓储、中转、储存空间和具有特殊功能的水塔、栈桥等构筑物。因城市发展过程中各种各样的历史原因和现实需要,工业建筑在特定的历史条件下被修建起来。而随着时间的推移和现实状况的变化,这些工业建筑不再发挥原有的服务工业生产的功能。为了将这些建筑区别于正在用于工业生产的建筑,而将这些已经退出历史舞台的工业建筑称为既有工业建筑。
1.3既有工业建筑的特点
首先,既有工业建筑具有对历史和文化独特的承载力。既有建筑的产生和淡出都有其历史的必然性,在既有建筑上可以寻找到难以人为再造的历史痕迹,并具有别具一格的艺术性和装饰性。其次,既有工业建筑通常具有特殊的结构或特异的形式。既有工业建筑往往为满足工业生产而修建,其结构与当时的机器设备和科学技术有关,因而在建筑上体现出具有特异性的结构和形式。一些特殊结构的烟囱、冷却塔、水塔、燃烧炉、煤气仓等,可以具有特殊的象征意义和标志性。再次,既有工业建筑具有较大的面积或较强的体量感。既有工业建筑一般规模都比较大,有的狭长深邃,有的宽敞开阔,还有的为适应工业生产的需要而具有较高的举架。既有工业建筑的这些特点是改造设计中不可回避的问题,利用好这些特点就能改造出较好的作品。
2既有工业建筑改造需求
既有工业建筑作为工业建筑已经退出了历史的舞台,但其中蕴藏多个方面的潜在价值。这些潜在价值都有转化并进行利用的必要,且存在对既有工业建筑进行改造的现实需求,具体而言包括以下三个方面。
2.1经济效益需求
既有工业建筑在修建之初往往位于城郊或远离城市中心的偏远地段,随着城市的扩张和服务业的迁入,工业建筑所在位置会越来越接近城市中心或变得越来越重要。人和地的矛盾会改变土地和房屋的供求关系,进而推动地价的变化。对既有建筑进行改造有利于对土地和区位资源的合理利用,可以创造出新的就业机会和更高的经济效益。
2.2环境效益需求
新建筑的修建通常需要耗费大量的资源,而旧建筑的拆除则会产生大量的垃圾。不论是砖瓦建筑还是钢筋混凝土建筑,在这一拆一建的过程中都会产生建筑垃圾而对环境产生不利的影响。且在这一过程中对周围经过若干年才变得郁郁葱葱的树木、草地以及周边的生态环境,都会造成破坏性的恶劣影响。故而,从环境效益的角度考虑,对既有工业建筑进行改造是合理可行的。
2.3社会效益需求
既有工业建筑承载着城市的发展与变迁,见证了文化的交流与融合,积淀了几代人的点滴回忆。脱离和抛弃这些进行建筑的拆除重建,不仅是对建筑没有情意,更是对历史的割裂和对文化的摧残。城市化的过程原本就是一个文化积淀的过程,让既有工业建筑既能够保留城市的“记忆”,又能够适应城市未来发展的需要,才符合可持续发展的需要。
3既有建筑改造设计方法
既有工业建筑改造设计的手法丰富多样,具体的改造设计可以按改造程度和改造方式的不同分成以下四种较实用的方法。
3.1室内重装的改造法
室内重装的改造法主张对既有工业建筑外部立面进行保护,尽可能多的保留建筑本来的面貌,同时尽可能少的触及建筑的结构。用最少的投资,使既有建筑中有历史和文化气息的元素得以保留和再现。室内重装的过程是对既有工业建筑功能的革新和再造,原本用于工业服务的建筑部件或室内设施在经过改造和再设计之后,可以使新装修的室内空间具有与众不同的效果。“沈记菜馆”的主人将既有工厂厂房重装成一个类似江南酒馆的民国风茶餐厅,为消费者提供别具一格的餐饮服务。
3.2格局重构的改造法
既有建筑较大的空间和较高的举架为格局重构留足了做文章的余地,当简单的“重装”不能满足既有建筑改造需求的时候,就需要考虑对建筑内部的格局进行重构。格局重构的改造法可以分为水平重构、垂直重构和延伸重构三种不同的手法。水平重构主要是改变既有建筑对高度方向空间的利用,通过增加隔层、错层或楼梯来改变空间布局,增加空间的趣味性提高空间的利用率。垂直重构主要是对平面空间进行重新划分和规划,从实际使用需求出发考虑各部分所需要的空间大小,用墙体、隔断、玻璃、帷幔、植物、家具或者屏风等设施对空间进行重构。与水平重构不同的是,垂直重构并不必然改变建筑的物理结构,通常也可以通过改变人们的心理认同让人感觉空间进行了重构。延伸重构是要突破现有隔层和墙体的限制,在必要的部位或者以“加”的手法使空间获得实质的延伸,或者用“减”的手法去除建筑中多余的部分,使视觉可以获得延伸。如拆除部分砖墙并在原来的位置修建透明玻璃墙,使空间更加通透。通过格局重构的改造,可以改变建筑原来的使用功能,使既有工业建筑重新焕发生命的光彩。
3.3景观重置的改造法
这里所述的景观不仅包括既有建筑周边的花草树木、溪流湖泊、道路广场和各类设施,还包括既有工业建筑中可用作室内外布景的老旧机器部件、辅助设施和建筑部件等。既有工业建筑的景观重置与拆除再造新的景观并不一样,是通过重新组合既有的景观并适当的增加新的景观来实现对景观的改造。这种景观重置可以包括内部景观外用、外部景观内用、景观位置变换、景观组合重构等具体方法。景观重置的过程中需要对景观进行一定的艺术加工,使原有的物件具有一定的美感,符合人们的审美需要。经过艺术加工的景观可以保留更多的记忆,又可以减少改造的投入,减少资源的浪费。
3.4建筑重建的改造法
对既有建筑进行重建的改造与室内重装和格局重构相比,是投入较高的一种改造方法,在重建改造中可以分为外立面重建、扩建加建和整体拆除再建等不同的做法。既有建筑的外立面通常是要首先予以保留的,但有时候也需要进行外立面重建改造才能使建筑获得新的生命力。温州创意街区运用设计大师蒙德里安惯用的表现手法进行了建筑外立面的改造设计,获得了较好的改造效果。在既有建筑已经不适合城市发展的情况下,将既有建筑整体拆除并进行重建有时也不可避免。在重建改造过程中需要更多的利用旧有的材料,尽可能的进行新旧交织的再生设计,这样才能使既有工业建筑符合社会发展的需求。
4既有工业建筑改造评价
有对既有工业建筑的改造,也就必然要有对其的改造评价。笔者认为这种评价应具有三个层面,即改造前的诊断评价,改造中的方案评价,以及改造后的效果评价。在评价过程中可以采用层次分析法、模糊评价法、灰色评价法以及能值分析法等不同的方法来进行。既有工业建筑改造评价之重要,作用之大,意义之深远是毋庸置疑的。可喜的是2014年年初,由建设部及中国建筑科学研究院主编的《既有建筑改造绿色评价标准》征求意见稿已经公布,现在正在征求有关专家意见。从这一征求意见稿中可以看到,该标准拟将既有建筑改造的评价分为了设计评价和运行评价两大方面,并设定规划与建筑、结构与材料、暖通空调、给水排水、电气与自控、施工管理、运行管理等7个方面具有不同权重的指标。预计这一标准很快就会正式实施,今后我国的既有建筑改造评价便有标准可依,有章法可循了。
5结语
现状分析
随着市场经济建设的深入和国有企事业单位体制改革的深化,以往大、中型工业企业的项目建设必须依托,甚至指定由某个国有大中型建筑设计院设计的情况已经很少出现了。市场竞争的压力和可供选择对象的增多,使许多企业在进行厂区建设时,不仅仅停留在满足基本生产流程上,他们对企业的发展和形象有了更多的关注。因此,如何提高生产区的环境质量,创建优美、宜人的工作氛围,如何使工业建筑在使用上有更大的灵活性和更高的生产效率,如何通过建筑形象来提升企业知名度,在工业建筑的设计中起着越来越重要的作用。现代企业对工业建筑的设计质量这种更新、更高的要求,为建筑师的构思创作提供了宽广的舞台。建筑师作为设计方,为建设单位提供优质、高效的服务是其职责所在,新的技术创新成为必然。工业建筑在审美和精神方面的价值已经引起了足够的重视,设计服务的观念正在深入人心,这为建筑设计的创新提供了很好的外部条件,工业建筑设计面临着前所未有的巨大机遇。
工业建筑的创作误区
从事工业建筑设计的建筑师们为了在最短时间里改变人们心目中工业建筑“傻、大、笨、粗”的印象,从改变工业建筑的外部形象入手,做了大量的尝试。从某大型热电厂投标方案可以看出,建筑师为了使厂房的外部形象得到改善,不顾工业建筑内部的使用要求而直接借鉴民用建筑的手法,将民用建筑立面处理的许多手法搬用到工业建筑的设计中,主厂房外挂了花岗石和铝板,高达2m的女儿墙将屋面钢屋架所形成的折线完全隐藏了起来,局部造型的处理与其内部的使用更是毫无关系,特意做出的一个玻璃幕墙的三角形转角,不但使用很不方便,也给工艺专业的管道布置带来了很大的困难。在烟囱的处理上,更是“花招迭出”,先做了四根70m高的钢烟囱,在其外面又用弧形的钢筋混凝土将其包裹了起来,形成了一个“独特”的造型,其原因就是“使厂房看起来不像一个厂房,烟囱看起来不像一个烟囱”。工业建筑其特殊的工业生产要求,注定了它不可能具有民用建筑那样的外貌,否则就只能是扭曲其个性,也有悖于其正常的生产运转。在工业建筑方案设计中大量应用干挂石材和玻璃幕墙等,就认为是对建筑造型的重视,工业建筑也就会相应地有了新时代的面貌,这实在是一种误解。忽视了工业建筑与民用建筑不同的功能使用、材料使用和构造处理,片面地追求奇形怪状,一味地迎合建设单位,这可能是一条“快速建筑设计”和得到设计任务的“捷径”,但其后果却是不容忽视的。这种过于追求表面的光鲜,忽略使用要求所导致的结果是:首先,这类方案在投标时,由于建设单位的不懂行,可能容易中标。但是,一旦深入到技术设计阶段,工业建筑的一些特殊技术要求使得其从民用建筑中借鉴来的设计手法很容易成为“无源之水,无本之木”。这给下一步从事初步设计和施工图设计的建筑师造成了很大的困难,变成了为形式而形式的“创作”,与现代建筑所倡导的“实用、经济、美观”的原则背道而驰。其次,在施工图的设计和制作中,工艺制造流程的特殊要求与建筑外部造型之间不可调和的矛盾使其“打架”现象时有发生。建筑师若“屈从于”外部造型的特殊要求,就可能造成在生产使用中出现无法解决的问题。若满足工艺使用的要求,则因其最终造型与方案设计差别太大,而对建设单位无法交待,这样做最终也会失去市场。最后,由于造价等条件的限制,在实际工程中,这种表面的光鲜效果往往坚持不到最后就被换掉,因为当建设单位发现要满足立面效果需投入大量资金时,往往会降低装修标准去满足基本的生产要求。因此,工业建筑设计的方法,从学术研究的角度看,它与民用建筑的交叉点决不应该在外表的光鲜和新奇上,关注建筑基地与总平面、地形的关系,重视使用功能,关心自身的建造逻辑与使用材料的搭接,进行构造节点的精美设计,这应是所有建筑的“内核”,也应该是建筑设计的出发点,是建筑师走出工业建筑设计“误区”的出路所在。
理论的引入
张永和在《向工业建筑学习》[1]中指出:“在中国,工业建筑由于没有受到过多的审美及意识形态的干扰,反而比民用建筑更接近于建筑的本质”。工业建筑由于本身专业条件的“苛刻”要求和对建筑艺术问题的“迟钝”反应,将建筑师推到了必须直接面对建筑本质的位置,这也许更有利于我们对建筑本质问题的进一步认识。而工业建筑在思考和解决建筑的基本问题上更加朴实和实际,工业建筑的美也应由此而产生。近些年来,“建构(Tectonic)”理论的引入对思考和解决建筑师们在如何忠实体现结构逻辑和清晰表达建造逻辑上提供了理论指导。肯尼斯•弗兰姆普顿[2]将“建构”称为“诗意的建造”,认为建筑是对基本重力关系、材料连接和构造方式诗意的表现。“建筑具有本质上的建构性,所以,它的一部分内在表现力与它的具体结构形式是分不开的”。“细节决不应该成为建筑作品随随便便得以实现的无关紧要的技术手段”。“建构”理论对建造过程本身的关注和对结构逻辑、材料逻辑、构造逻辑和设备逻辑的尊重,促使我们对中国现代建筑进行全新的思考,改变大量形式主义的创作道路,将我们再一次拉回到建筑起源时所思考的问题上,对当代中国的工业建筑设计,有着纲领性的意义。我们身边的许多建筑新奇和夸张的形式比比皆是,建筑不再关心构成自身的基本东西:材料、结构、构造和空间,他们表达和象征着自身以外的主题:权利、财富、阶层和附贴的文化标签。建筑师精心构筑的细节和繁缛的形体并不是建立在人与建筑相互尊重的真实基础之上。密斯曾说过:“没有理性的力量,建筑只不过是一种玩弄形式的空洞游戏,而不受非理性因素启发的建筑也只能是一项乏味的工程”。“建构”理论的探讨对于目前我国工业建筑的设计有着重要的意义。今天,信息技术和计算机的发展所带来的高、精、准的制造工艺和建造水平早已远胜于工业革命的时代,但建筑的本质并没有改变。工业建筑由于其功能要求和采用材料的不同,外部形象肯定会与普通办公楼、会展中心有所区别,找出其中的不同,忠实地表现工艺流程、材料特性,利用精致的节点设计来展现出材料本身的美,对于当前我国大量建造的工业建筑有着积极的意义。北京首都国际机场四机位机库工程是我国工业建筑设计领域一个比较成功的作品(图3),它体现了20世纪末我国工业建筑设计的进步,而其中一个重要的原因就是,建筑师在机库的设计中对适合其建造的新材料、新技术,如彩色梯形钢板、地板采暖、超大跨度的屋盖系统等,没有采取回避的态度,而是进行了认真细致的研究,从墙体到屋面,从门窗到防、排水,都无一例外地应用了新材料和新技术,并做出了精致、可靠、美观的设计。认真、正确、严谨的设计态度,是这项规模巨大、技术要求高的工程得以顺利实现的保证,因此,“建构”理论的具体应用不仅需要建筑师要有审美能力和创造力,更要对新技术和新材料保持巨大的热情并进行不懈的探索。#p#分页标题#e#
应对策略
要提高我国工业建筑的创作水平,可以归纳出以下三个应对策略:第一,建筑师不但要具备较高的美学修养,更要对材料的性能和特性有精深的了解。建筑师在设计中必须从工业建筑的整体设计来考虑选择合适的材料,因为不同材料、不同的施工工艺具有不同的视觉和触觉效果,只有熟悉其特点和做法,才能创造出符合建筑师要求的效果,而整个建筑物就是由无数的“小效果”所组成的。在很多工业建筑设计方案招投标中,建筑透视图都非常漂亮,但建成后则被改得面目全非。其重要的原因之一就是建筑师对建造材料不够熟悉,对材料的构造做法不够了解,对当地惯用的建筑材料知之甚少,这样的建筑建成后肯定与透视图相去甚远。这样的建筑设计注定不会有市场支持,也就更谈不上什么经久不息的感染力。其次,在满足工业生产基本需要的前提下,关注工业建筑的结构选型至关重要。从某种意义上讲,工业建筑物采用的结构形式对建筑物最后的造型、体量、空间具有决定性的意义。随着社会经济的不断发展,环保和节能的观念已经深入人心,大家普遍认识到建筑结构的本身是一个客观存在,以其真实的面目示人,符合建造逻辑也体现了当代社会的美学追求,这种观念的日益深入无疑给我们提升工业建筑的建构美学提供了舞台。最后,应该充分关注工业建筑的构造细部,使工业建筑经得起细看和推敲。长期以来,建筑师在国内大学所受到的大多是学院派的教育,注重建筑美学,忽视建筑技术。我国建材行业的相对落后和施工队伍的技术素质不高,造成了建筑质量低下,但这绝不能成为建筑师忽视构造节点的借口。建筑师设计支撑构件和构造做法不仅是为了满足支撑和保护建筑物的需要,同时也须体现出在美学上的追求,要在满足结构和设备专业要求的前提下,设计“耐看”和经得住推敲的节点。目前,国内各个地区由于气候和地质、环境等的不同,各种构造做法差异很大,但是建筑师在设计时对其重视程度明显不够,往往简单地套用本地区的“习惯”做法来做“标准化设计”。无视当地的传统工艺做法,一味追求自己的所谓恢宏、大气的想法,这不但是对当地数百年、甚至上千年来形成的营造做法的亵渎,更与当地建筑人文环境相背离。
国民经济发展阶段,建筑师的作用逐步得到认可
到了19世纪70年代以后至80年代,尽管我国的社会经济有了一定的发展,但是与国际上的经济发展速度还是有很大的差距。所以国家当时强调加速发展工业经济。特别是十年结束之后,全国上下摩拳擦掌,一心要把时期损失的时间抢回来。当时的建材供应,特别是水泥及钢材的生产已有了一定的发展,但还是较为紧缺。当时的钢筋混凝土结构已普遍采用,预应力技术普遍得到应用。如钢筋混凝土预应力屋架、桁架,钢筋混凝土预应力行车梁,钢筋混凝土预应力板等。为了适应工业快速发展的速度,加快工业厂房的建设进度,国家大力推广建筑模数制、构件模块化。建设部组织编制了大量的标准化设计图集,包括各类钢筋混凝土构件图集、单层钢筋混凝土排架结构体系等。以便于大规模的工厂化生产,有利于缩短设计周期及加快工地现场的建设进度。以上的这些工作,都是在当年大干快上的时代背景下,为当时的工业大发展起到了不可小觑的作用。在那个阶段,建筑师的作用开始逐步得到了社会的认可。建筑师本身也已开始认识到了自己在工业建筑设计中的责任。但在当时的大干快上的环境中,以及当时的社会经济实力的影响下,建筑师还是较难很好地发挥其应有的作用。当年的基本建设还是沿用了“经济、适用、在一定程度上适当注意美观”的政策。工业建筑的建筑设计工作基本上还是停留在给工艺设备做个较简单的包装,给操作工人做个遮风挡雨的围护。没有把工业建筑的设计置于一个城市建设的大环境中来统一考虑。许多项目的土地利用率很低,建筑能耗也很高,操作工人的工作环境及生活条件均较差,厂区的环境也较简陋,厂房建筑的形象单一。这些都是当年工业建筑的时代特征,也是经济发展过程中的一个难以回避的阶段。
国民经济有了一定规模,建筑师的才能逐步得到了发挥
上个世纪90年代以后,我国的经济发展速度已明显加快,钢铁产量已基本能满足经济发展的需求。由于钢铁产量的快速提高,钢结构厂房大量出现,有单层钢构厂房,也有多层甚至高层钢结构厂房;有门式钢架结构形式,亦有钢网架结构形式。由于钢结构的特性,厂房的跨度越做越大。这就给建筑师提供了更多的选择余地。如果厂房的单向柱间尺寸大,可采用门式钢架结构;如双向柱网尺寸均很大,则可选用网架结构形式。所以钢结构厂房满足了大跨度生产工艺的需求,且能满足工艺上的各种灵活变化布局的要求。更主要的是由于钢结构构件可以工厂化制作、现场装配,这就大大加快了工程建设的进度。且由于钢结构的自身重量远较钢筋混凝土结构轻,所以对地基础处理的成本也大为减少,特别适合在软土地基区域使用,而且钢结构属可回收材料并可重复使用。正是有上述的种种优势,所以钢结构厂房被普遍采用。在这个时期中,社会经济的发展及改革开放的程度日新月异,人们的思想意识挣脱了长期的束缚,建筑师们也不例外。在社会经济快速发展的支持下,在广大民众对提高城市品位的呼声日益高涨的背景下,建筑师的地位日益提升。建筑师在工业建筑设计中的作用开始得到了重视,建筑师的才能逐步得到了发挥。建筑师已不再满足于给工艺设备做个较简单的包装,而是针对不同的企业对工业厂区的不同要求,越来越多地追求多样化、差别化。对厂区的环境绿化要求公园化;对工业建筑的外观要求美观、有个性化;对操作工人的作业环境力争适当舒适,要做到有良好的采光、通风;对员工生活设施的要求也有了很大的提高;特别是对厂前区的设计要求更高,要求与城市街景相匹配。换句话说,建筑师在这个时期里,在社会经济实力的支持下,在工业建筑设计中有了很大的施展才华的余地。
国民经济持续发展,建筑师需要深入考虑的问题
在国民经济持续发展的今天,建筑师在工业建筑设计上,将真正开始发挥作用,并将越来越得到重视。建筑师们将结合现代工业建筑的发展状况,不断地归纳工业建筑的发展思路,以城市设计理论为主导思想,将建筑学、城市规划学及园林景观理论相结合,将人性化设计思想不断引入工业建筑。以“以人为本”为宗旨,为工人提供一个健康的操作环境,为企业创造一个更为舒适的工作环境;采用现代建筑材料,运用建筑设计手段,注重工业厂房的美学与城市环境的结合;着重于厂区总体规划与地形地貌相结合,与城市规划相匹配;保护自然环境,保持工业建筑的可持续发展的可行性。
随着城市化进程的不断推进,我国的土地资源日益紧缺,政府已经把土地政策提升为国策的高度。所以今后对工业建设土地利用率的要求将会越来越高。对于这一点,建筑师将从二个方面来考虑。一个是对新建的工业建筑,我们将进一步优化生产空间的组合,尽可能地将各种功能集合成大体量厂房,将仓库、车间及生产管理、辅助设施合理地组合起来,减小无效空间,减少室外交通面积。这样的组合方式,不仅加大了土地利用率,同时也对厂房内的使用方式的灵活变化提供了更大的可能性。当然这种组合方式要充分考虑消防疏散,通风排烟等其它要求。节约土地的另一个方面是要重视对旧有工业建筑的改造。工业建筑不是一次性的用品。由于现代科技的迅猛发展,工业产品不断地更新换代,其更新换代的周期远比一个建筑物的使用周期短。所以利用旧有厂房的改造以适应新产品的生产,在节约土地,减少投资,加快建设进度方面均有不可忽视的意义。所以我们在新设计工业建筑时,就要对今后的适应性改造留有最大的可能性。
如何进一步降低在工业建筑中的建筑能耗,也是建筑师们需思考的问题。如何最大可能地利用被动式的能源技术。如合理的总平面布局,尽量地利用自然通风、天然采光,以减少照明、暖通的耗能;如利用太阳能为生产及生活提供热水;利用地源热能为车间及管理用房提供舒适的环境;将有空调要求的空间尽量地组合在一起,以最大可能地减少热损耗。我国的现有规范对民用建筑有具体的节能要求,而对工业建筑未有具体要求。事实上在工业建筑中,有许多行业的厂房都有空调要求,因此在这些厂房的设计均应考虑适当的节能措施。在设计大体量的厂房时,通风是需重点考虑的。我们曾经在博雷控制系统(中国)有限公司的厂房中设计了一种预热型通风方式。即将室外的新风通过地埋式的管道引入车间内部,利用地源热能进行预热,给车间送入冬暖夏凉的新风,在很大程度上降低了建筑能耗,提高了厂房操作环境的舒适度,取得了很好的效果。#p#分页标题#e#
随着时代的发展,工业建筑的人性化设计将日益得到重视。人性化设计就是将人类行为学引入到现代工业生产中,体现在现代工业建筑学里。在工业生产的过程中,操作生产的核心因素是人,以人为本来创造一个良好的生产和生活环境,是保证产品质量的最基本的要素。建筑师们在满足生产工艺要求的前提下,将更加重视人的行为和心理上诉求,在以人为本的理念上,努力体现对人的关怀,创造一个让人产生归属感和亲切感的良好工作环境,让全体员工更有尊严地工作和生活。
从城市设计者的眼光来看,工业建筑与其它的建筑之间的界限是越来越模糊了。因为工业建筑的设计将回归于城市设计的理念中,工业建筑将进一步融入到城市建筑群中去。具有个性特征的工业建筑虽然不能完全等同于民用建筑,但其基本原理是一致的。在满足其工艺生产要求的同时,也将遵循城市设计的理念,创造一个宜人、优美、有文化内涵的建筑空间及环境,并融入城市的大环境中去。工业厂区的对外交通将充分考虑与城市道路交通的妥贴结合,将更加注重厂区的环境对周边景观的影响,厂区内建筑物的高度对城市天际线的整体考虑。