厂房设计论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇厂房设计论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

1引言

近年来，我国的建筑发展迅速，建筑占地与土地资源不足的矛盾也日渐明显，旧建筑的改造利用就成为当前一种较好的解决方式。在旧建筑的改造建设中，由于受场地、原有建筑功能、层数的增加、原有结构及新旧规范等诸多因素的影响，在改造工程的设计中，出现了竖向作用和水平作用增大，导致原有结构构件的承载力不足和结构整体刚度的不均匀。同时，由于新旧构件的材料和强度的不同，新旧构件的连接因此也成为工程改造中的一大关键技术。

2工程概况

本工程位于上海市卢湾区，为一机械制造厂，建于80年代中期，原建筑共有四个单体（以下简称1＃、2＃、3＃、4＃）。现因甲方需要，将四个单体通过走廊连接为一个商业使用的整体。2＃与3＃楼不改变原有建筑的使用功能，主要是1＃与4＃楼的建筑功能改变较大，其结构也就相应做了较大改造。

1＃楼原为多层框架结构厂房（见图1），其中⑴～⑺轴为四层，层高自下而上分别为8m、5.6m、5.1m、4.5m；⑺～⑽轴为三层，层高分别为13.6m、5.1m、4.5m（其中一层在8.9m处设有一台10T吊车），原有楼面结构设计活荷载均为12KN/m2。现根据建筑功能需要，在⑴～⑺轴4.0m标高处增设一个楼层，在⑺～⑽轴2.95m、8.0m处各增设一个楼层。

4＃楼原为单层排架结构厂房（见图2），建筑高度为20.4m，净高为18.4m，厂内设有一台10T吊车，柱间设有两道支撑。现根据建筑功能需要，将原有建筑改造成五层办公楼，层高分别为2.8m、4.3m、4.2m、4.2m、2.8m。根据原有结构情况，现设计考虑与原有结构脱开，在原有建筑内新建一个四层框架结构。

3基础结构改造设计

1＃楼原设计采用450×450桩基础，设计承载力较大，经过整体计算之后，新增加夹层后的结构能满足现有规范要求，基础承载力和沉降变形也能满足现有规范要求。另外，考虑到原有在1＃楼的(1~10)轴外设置了一个室外平台（平台下为车库），根据建筑的要求，需要将平台与1＃楼进行连接（见图1）。在进行结构设计时，如果将室外平台层的梁直接与(1~10)轴处的柱子连接将会对1＃楼整体结构产生影响，同时对室外平台也不利。鉴于此，结构设计是在(1~10)轴处另外增加了一排室外平台框架柱（立在原有桩基础承台上）。经计算，原有桩基础有较大富余，对原有基础影响很小，同时又解决了上述矛盾。

4＃楼原有基础采用天然条形基础，由于在原有建筑内新建一个四层框架结构，如采用天然基础，则基础沉降不能满足现有规范要求，且对原有基础会产生很大的影响。根据施工现场和经济技术等条件，现设计采用桩筏复合基础。桩采用静压锚杆桩，施工时采用逆做法施工，即待基础筏板和上部两层施工完毕后再进行锚杆桩的施工。这样既能缩短施工工期，又能满足结构设计要求，为整个工程项目创造了很大的经济效益。4＃楼的筏板采用500mm厚，锚杆桩采用250×250，桩长为20m。平面布置（见图3）。内部四层框架结构承载力较大，在边缘处又受原有建筑结构空间的影响，因此，筏板在边缘处的柱抗冲切难以满足要求，在设计中增设了筏板的抗冲切钢筋。

4上部结构改造设计

4.11＃楼结构加固处理

1＃楼原为一机械加工厂，原设计为框架结构，楼面活荷载均较大（12KN/m2）。经有关检测单位鉴定，原有结构的柱砼强度等级为C18，原有结构在设计中按照6度设防要求考虑。改造后须作为办公建筑，现根据建筑功能布置需要，增设一夹层，同时在12m的跨中不得设置砼柱。依据现有建筑功能布置，现设计采用了PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，经计算分析，原有结构的位移、配筋量、刚度等参数均能满足现有改造结构的要求，但是原有结构的构造是按照当时的规范要求进行设计的，未能满足现有规范的要求。主要有以下两个方面：一是原有柱无箍筋加密区；二是在增设夹层处上下无箍筋加密区。现设计综合经济和技术多方面的考虑，柱采用了外粘型钢加固法（见图4）。这样既能满足结构构造要求，同时又能满足节约经济的要求。

在1＃楼新增加的夹层处，由于跨度较大（为12m），见图1，若采用混凝土结构，则梁断面很大（至少需要1m高的梁），对建筑的净高会有很大的影响，对原有砼柱的影响也很大，而且与原有砼柱难以连接（植筋数量很大），原有结构的整体性将受到很大影响。现设计采用了钢梁与压型钢板-现浇混凝土楼板组合结构，钢梁与原有柱采用铰接连接。根据现有规范规定，与原有混凝土柱采用后锚固连接时，其混凝土强度等级必须高于C20（原砼经鉴定为C18）。鉴于此实际情况，钢梁与原有柱连接采用了增设砼牛腿，同时在牛腿及其上下各800mm处采用粘钢加固，以增强其抗震变形能力（见图5）。

牛腿设计在本工程的设计中也是一个不容忽视的。在设计中，考虑到牛腿处水平方向受力相当于一个悬臂构件的受力，在牛腿处的水平植筋就必须保证能达到23d(一般情况下为15d)。根据现场实际情况，植筋要满足达到23d是有一定困难。综合各方面的因素，在设计此牛腿时，我们采用了以下处理方案：一方面，对于规范[2]中牛腿的裂缝控制要求，采用了如下公式进行计算，

能满足规范对牛腿的裂缝控制要求，同时，由竖向力所引起的局部压应力也小于；

另一方面，对于牛腿的配筋强度要求，考虑到植筋不一定能充分达到预期设计要求，从安全的角度出发，在设计中，牛腿的纵向受力完全由粘贴的钢板来承受，其计算公式仍能采用根据力矩平衡条件[3]推导的公式进行计算，即

，经计算，能满足结构计算要求。

4.24＃楼结构加固处理

4＃楼由于建筑立面的要求，原有结构为排架结构，原有设计的柱间支撑对建筑立面的门窗产生了影响。若直接拆除柱间支撑，则原有结构就成为不稳定结构体系。现设计考虑到原有结构荷载减少较多（吊车取消），纵向荷载主要就是风荷载和本身自重产生的地震作用，现设计将在维护结构中采用了框架结构体系，使原有结构形成一个框排架体系，这样既能使原有结构形成一个稳定体系，又能增强结构的抗震变形能力（见图2）。在内部新增的框架结构是作为一个新建建筑物来考虑，新建的部分与原有结构之间设置了变形缝。经采用PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，现设计的框排架结构均能满足现有建筑结构规范要求。考虑到原有结构设计只是按照6度设防要求计算，现设计采用了粘贴碳纤维加固法对原有柱进行了加固。

5结束语

5.1建筑物的加固设计应与建筑物的抗震鉴定、抗震加固、强度加固相结合，施工时应先加固后加层。

5.2建筑物的结构加固应结合建筑物的使用功能要求，综合分析各种加固方法的经济性，而后采取相应的加固方法。

5.3在对原有建筑物进行加固时，应充分考虑不同材料的连接节点处理，并采用合适的结构处理方法进行计算，以保证整个结构的安全。

5.4在对原有建筑物进行加固前，应从结构概念角度把握整体结构的稳定、强度等，然后采用相应的加固方法并应用结构软件进行分析，之后再进行相应的处理。

参考文献：

篇2

2粉尘的主要特性及除尘器选用

2.1粉尘主要特性

粉尘特性参数是除尘系统设计和选用的主要依据，参数主要包括密度、粒径分布、比电阻、爆炸性等。

(1)粉尘密度有真密度和容积密度

对重力沉降、旋风分离、袋式除尘等都有一定影响。

(2)粒径分布一般采用质量粒径分布

是影响除尘的主要因素之一。粉尘粒径分布在一定程度上决定了除尘器的选用与系统设计。

(3)粉尘湿润性

是指粉尘被水湿润的难易程度，是选择除尘方式的依据之一。对亲水性粉尘选用湿式除尘方法效果较好，对憎水性粉尘，则不宜选择湿式除尘。

(4)比电阻

比电阻对电除尘效果有重要影响，通常的电除尘适用范围在104~1011Ω.cm。电阻过低容易产生二次扬尘，过高容易形成局部电场，导致除尘效率急速下降。

(5)对于有爆炸性的粉尘

设计除尘系统时应高度重视防爆工作。在除尘器选用、管道系统设计、安装场所选择、电器设备选用等各环节都应注意防爆方面的要求。

2.2常用除尘器的选用

选用除尘器要综合考虑效率、负荷、能耗及经济性等多方面因素。不同的除尘器因工作原理、产品结构的差异，设计时需掌握各自的特点，以达到理想的除尘效果。

(1)重力沉降室具有结构简单、造价低的优点

不足之处是体积大、效率低，主要用于颗粒较大，尤其是一些磨损性强的粉尘。提高重力沉降室效率的途径有：降低气流通过速度；降低沉降室高度；加大长度等。

(2)旋风除尘器在很大程度上克服了重力沉降室的不足

具有结构简单、造价低、体积小、效率较高等优点，在初级除尘方面应用非常广泛；在设计使用时应注意：优化设计结构，适当缩小出口管和加长锥体；保持较高入口流速，一般为12~25m/s；尤其要严格控制底部排灰处结构的严密性，采用固定灰斗漏、双翻板、回转式锁气器等方式，防止漏风二次扬尘。

(3)袋式除尘器具有效率高、粉料回收方便、适应性强等优点

在工业生产中应用广泛，但在温度高、粘性粉尘等工况下不宜采用。设计过程应明确：处理风量、运行温度、清灰方式和滤料种类、过滤速度和过滤面积、清灰制度等。清灰方式是不同袋式除尘器的主要特征，脉冲喷吹式除尘器清灰能力强、允许高风速、压损较小，应用广泛，选用时还应计算其清灰气源消耗量。

(4)喷雾旋风洗涤器、填料塔等湿式除尘器的最大优势

是在于除尘的同时除去有害气体，降低气体温度，因此特别适用于高温、易燃、易爆和有害气体场所。缺点是粉尘会形成淤泥，回收处理较困难。

(5)电除尘器效率高、处理量大、压损小、能耗低

但投资高、设备复杂、占地面积大，使用和维护技术要求较高，限制了它的使用范围。电除尘器受粉尘特性影响大，不适用于微细粉尘，与袋式除尘器有很强的优势互补，采用电袋复合除尘技术，先经过电除尘，再经袋式除尘，可实现低阻、高效、长周期运行，并可达标排放，因此，目前电袋复合除尘器使用越来越广泛。

3除尘系统设计步骤

3.1产尘厂房的布置

厂房布置时应考虑减少粉尘扩散和影响程度，宜将其布置在厂区最小频率风向的上风侧；工艺设备布置时，应尽量将产尘设备集中布置，缩小粉尘扩散区域，便于集中考虑控尘除尘措施。

3.2优化生产工艺，减少产尘量

应避免采用现场破碎原料，尽量选用湿法作业；采用不易扬尘的设备，如密闭输送设备、气力输送系统、密闭粉仓、罐车等；缩短输送距离，减少粉体输送泄漏点。

3.3粉料抑尘处理

尤其是需要进一步破碎、装载、运输的粉料，要对粉料进行抑尘处理。常用的方法有：物料喷水湿润促进粉尘粘结；采用机械设备压球、造粒；喷雾降尘；可根据工程特点选用湿润剂减尘降尘、泡沫降尘、荷电喷雾降尘、静电控尘等方法。

3.4除尘通风系统设计要点除尘通风系统设计主要包括风罩、风管、除尘器、风机等部分

(1)风罩设计

在主要扬尘点设置密闭局部风罩，是减少扬尘的关键措施，若扬尘设备无法全密闭，应尽可能缩小开口面积，并尽量只在单侧开孔。同时罩内维持微负压，确保缝隙及无法密闭的开孔有一定吸入风速。吸风口的设置应尽量减少粉尘吸入系统，不应设在含尘高或飞溅区内，根据粉尘粗细与扬尘特点，选用合适的吸风速度，不应过大。

(2)风管设计

风管应设定合理的风量、风速并采用有利于排尘的敷设方式。风量应统计全部同时工作风口的风量，附加15%~20%非同时工作风口的风量；除尘器前的风管应尽可能缩短，采用垂直或大于45°角倾斜布置，直管段应尽量短并设清扫口，同时不低于最小风速；支管的三通尽量以15~30°角斜接，确保顺风流畅无积尘死角；支管管径应考虑风口的压力平衡，必要时可设置调节阀以平衡风量，在粉尘容易沉积的地方设置清扫口。

(3)除尘器的选用

应根据粉尘特性选用，同时考虑经济性、环保等因素；一个系统可选用几个不同类型的除尘器，提高效率，降低成本，如可先经过简单的重力、惯性除尘部件或设备，再经过旋风除尘器，最后由填料塔、袋式除尘、电除尘等高效除尘器把关。

(4)仪表与自控

要保证系统的高效运行，还应为系统调试和长期运行设置必要的检测条件，如测压测温点、测速口。除尘设备重要参数的在线监测、袋式除尘器自动反吹控制等。

篇3

随着电子技术的发展，电子产品越来越多地应用于各类生产生活领域。与之相适应，电子生产厂房的修建也与日俱增。其中的接地技术较常规的建筑接地种类繁多，涉及面广。

本文以某电子储存类产品的生产厂房的设计为例，对电子厂房的接地做一探讨。该厂房的生产设备有很多是微电子设备，这些设备的特点是工作信号电压很低（一般只有10伏左右），抗干扰能力差，对防静电的要求高，车间内有IT信息中心及网络生产管理，所以接地在该项目中具有重要的作用。其接地系统根据用途具体可分为电源系统接地、电气保护接地、防静电接地、信息系统的接地、电子设备接地、防雷接地几个种类。

1、电源系统接地：该工程由两栋三层主厂房、办公楼和食堂等附属建筑物组成，虽然建筑面积达数万平方米，但建筑群体相对集中，所以在设计中优先考虑TN-S系统。变压器中性点接地，系统的保护线与中性线完全分开，这种方式对供电、保护、经济合理性等均十分有利，其选择原则与常规建筑一致，这里不再赘述。对于传达室等距离主体建筑较远的零星建筑单体，采用带PE线的五芯电力电缆予以供电，距离超过50米以上的建筑须按规范要求重复接地。

2、电气保护接地采用TN-S系统时，电气设备不带电的金属外露部分与电力网的接地点采用直接电气连接。当带电相线因绝缘损坏碰设备外壳时，通过设备外壳构成该故障相对地线的单相短路。利用很大的短路电流，使线路上的保护装置（如熔断器、低压断路器等）迅速动作，切断电路，从而消除人身触电危险。在电子生产厂房中，生产流水线上设备密集，且多为金属外壳的用电设备。若保护接地不到位或不符合要求，在发生接地故障时，很容易引起工作人员触电危险。因此，保护接地问题不容忽视，无论在设计过程还是施工过程中，都应切实地把保护接地落实到位。应进行保护接地的物体主要包括：变压器、高压开关柜、配电柜、控制屏等的金属框架或外壳；固定式、携带式及移动式用电器具的金属外壳；电力线路的金属保护管或桥架、接线盒外壳，铠装电缆外皮等。保护接地的连接线可采用扁钢或铜导线，要求形成可靠的电气通路。等电位连接是各类建筑物电气设计中一项不可缺少的工作。等电位连接有总等电位连接和局部等电位连接两种。所谓总等电位连接是在建筑物的电源进户处将PE干线、接地干接、总水管、总煤气管、采暖和空调立管等相连接，从而使以上部分处于同一电位。总等电位连接是一个建筑物或电气装置在采用切断故障电路防人身触电措施中必须设置的。所谓局部等电位连接则是在某一局部范围内将上述管道构件作再次相同连接，它作为总等电位连接的补充，用以进一步提高用电安全水平。在电子厂房内，各个部位的电位都相等，可以保证建筑物内不会产生反击电压，同时可以降低雷电电磁脉冲产生的干扰。

3、防静电接地：>静电主要由不同物质相互摩擦而产生，在电子厂房生产过程中，静电所造成的危害是多方面的。首先，该工程中很多设备及仪器对静电电压比较敏感，静电会影响其正常工作甚至出现错误；其次，由静电产生的高电压会引起人身触电；另外，当静电严重时可能会引起火花放电，严重的会造成火灾事故。

为了消除静电所产生的危害，就必须采取措施。消除静电的方法很多，但最简单和最有效的办法是采取接地措施。该电子生产厂房中，对所有会产生静电的设备都应保证可靠接地。为了防止积聚在设备和人身上的静电荷达到危险电位，在主要生产场合采用了防静电地坪。这类地坪在的防护材料中，分布有铜线构成的网络，这些金属网络彼此形成电气通路，用于防静电地坪的静电传导。作为电气设计配合，应在防静电地坪所在空间的建筑柱上，适当预留接地端子。在地坪敷设完毕后，将防静电地坪内的金属线与该接地端子相连。另外，接地端子须通过柱内主筋与接地极连通，以使静电通过接地端子沿柱内主筋流向接地极

4、信息系统的接地

本工程设置综合布线系统，在办公楼设有一个IT信息中心，并在各厂房的辅房内设有IT管理室，信息点遍布车间及办公室，用于将来的生产监控和管理。另外，本工程设置了火灾自动报警系统。这就涉及到信息系统的接地问题。

根据《建筑物防雷设计规范》的有关规定，在本工程信息系统接地的设计中，采用S型等电位连接网络。在信息设备较集中的部位，如中心机房、弱电竖井等设接地基准点，此基准点与建筑物的共用接地系统连接，信息系统的所有金属组件，如各种箱体、壳体、机架等通过等电位连接线与基准点连接，设备之间的所有线路和电缆当无屏蔽时宜按星形结构与各等电位连接线平行辐射，以免产生感应环路。

5、电子设备的接地

该生产厂房中有部分用于检测的工业电子设备。电子设备的接地主要不是为了人身安全，而是为了设备工作的准确性。因为高频电压对人体并无伤害，而且电子设备的外壳即使不接地，并与地保持绝缘时，其设备外壳与地形成电容，随着频率增高，电容的电抗值将减少，当频率达到一定数值时，就等于接地。但为了减少杂散电流对仪表读数的影响，最好还是用短而粗的导线与地相连，一般采用6平方毫米的铜线，与设置在设备附近的专门的接地母排连接，然后再与总接地干线连接起来。接地电阻要求不超过10欧姆。对于个别设备，如产品说明书对接地电阻有特别要求者，则根据要求接地。

6、防雷接地

对于一般建筑而言，在采取了防雷措施后，可以将直击雷与雷电波侵入的雷害的概率降低很多。对于一般电气设备，允许的雷电脉冲较高，因此采取避雷针、避雷网防直击雷等措施是极其有效的。而微电子设备非常灵敏，耐压水平很低，一般只有10V左右，对雷击电磁脉冲极为敏感，易受到电磁干扰和损坏。雷击电磁脉冲因电磁感应而产生，并且可以通过电源线、天线、信号线的耦合被引入微电子设备，是微电子设备损坏的主要原因。如果仅按照一般建筑进行防雷设计，建筑电子设备受雷击的损坏率就很高，所以对于电子生产厂房的防雷接地设计应采取相应的措施。

在选择接闪器时，应优先选用避雷网形式。这是因为避雷针是通过把雷电引向自身来完成保护对象免遭直接雷击的，这种引雷的机理使避雷系统增加被雷击的概率。当然，避雷针也不是完全不能采用，现在有的避雷针生产企业已推出新型优化避雷针，它具有防止直击雷和抑制二次感应雷的两种功能，是一种防雷市场上相对先进的产品。

在布置引下线时，应沿建筑物四周设置而避免采用中间柱的柱内主筋作为引下线。这是因为在电子信息系统接地时，通常采用单点接地系统，将接地基准点在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上，如防雷引下线设置在四周则可以减少引下线产生的强磁场的干扰。

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2设计工业厂房暖通空调时关于冷热源的选择

厂房类的建筑大多安排在工业区的范围内，通常是厂区的锅炉房来提供蒸汽。当工业厂区只需使用采暖用热或只有采暖用热时，最好把高温的热水当做热媒。然而，当厂区的供热主要是工用蒸汽时，在不违反技术、节能和卫生要求的情况下，可以用蒸汽当做热媒。一般来说，厂房类建筑是不可以采用电来采暖的，因为工业方面的用电价格就会相对较高，就算是民用的建筑，只要没有其地方供电部门给出的优惠，运行价格都会偏高。若是厂区没有热水、热源或是蒸汽，一些车间只要没有易燃危险的存在，都可以利用燃气的辐射来采暖，这也算是一种相对经济的方式。至于冷源方面的选择，也要结合所在厂区实际的情况，把投资减少到最低并且提高能源的利用率。当然，在非严寒的地区，也可使用VRV制冷机组或者使用溴化锂吸收的制冷机组，夏季时可以制冷，冬季时可以制热。

3关于厂房大门空气幕的设置

工业厂房大门大多是长期敞开的大门，特别容易造成冷风的侵入。若工业厂房在严寒地区，那就应该在大门的上方安装好空气幕。但有些设计师为了简单省事，把大门的空气幕和暖气片连在一起，这种做法是错误的，而且没有遵守《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）里相关的规定。厂房里主要出入口的大门都比较高，也很大，对贯流式的空气幕来说，送风的距离无法来满足其的使用要求，因此应该使用离心式的空气幕。面对超大出入口的时候，应该使用装配式的热空气幕，当装配式的热空气幕装在大门上方时，形成了一道热风幕，阻挡了厂房外冷空气的侵入，维持了厂房内所需要的温度。

4工业厂房暖通空调的方式选择方面

4.1厂房内有关车间通风的设计

车间内通风设计应按照工种类别、流程转换、厂房布置的变化做出合理的设计,不应该局限于控制通风的方式。若是同一工种的车间，我们可以用全室通风的方式,但若是不同工种车间,则可以根据其的散热量情况以及污染情况的不同，进一步做排风和除尘等工作的处理,以便缩小由于通风导致的污染蔓延的范围。有些厂房的散热量比较低，我们可以选择在屋顶上安装与自然采光和通风相关的装置，利用热流上升的作用,以致于不需要消耗动力就可以散风排热。另外,我们还应该满足工业厂房的除烟和除尘方面的要求。尤其对一些类似化工车间和焊接车间的可能存在有害气体的厂房，设计者要尤其注意。

4.2厂房内散热器的配置

在实践过程中,我们要科学的选择散热器。对于负荷较大的厂房可以利用钢制的翅片散热器,因为这种散热器作用面积比较大,可以满足车间的热需求量。但是，若此种散热器仍然不能满足车间的负荷要求,则可以增加一定量的暖风机装置，以便更好的进行补热。当然，对于粉尘量比较多的车间里,由于此种散热器拥有的结构很复杂，容易大量藏积粉尘，然后导致散热的效能降低。所以，我们可用钢柱式的散热器，从而在节能的同时，优化了热量的供应效果。一般而言,工业厂房的车间占地面积或所占空间都比较大,因此，将全厂房都进行加热的做法是不合理的,这种选择只会造成大量能源被消耗的结果。

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OnDesignofFireSystemforToyManufactory

Abstract:Byapracticalcase,thefiresystemofatoymanufactory,thedesignofautomaticsprinklingfiresystem(ASF)forindustrialbuildingsaccordingtoforeigndesignnormarepresented.SomeguidelinesdifferingfromthedomesticnormsuchasthedecisionofwaterdischargeofASFsystem;thesetupofalarmandpressurevalves,thelayoutofpipelinenetworkandthedistributionofsprinklersaredescribed.

1情况概述

南海市美泰玩具厂(简称玩具厂)始建于80年代初期，是一间大型的中外合资企业。主要产品是塑料玩具，且全部外销。全厂主要车间有：配料车间、注塑车间、喷漆车间、组装车间、维修车间和模具车间等，此外还有写字楼、高架仓库等用房。

建筑高度超过24m的高层工业建筑A、B、C、D厂房4座。在消防设施方面，部分厂房有简单的室内消火栓灭火系统和电力报警系统。

该厂向境外火灾保险公司购买了火灾保险，因此必须重新设置安装消防给水系统。由于境外保险公司的参与，玩具厂消防给水系统的设计与我国国内现有的常规设计有很大的不同。具体的说，具有以下几个特点：一是要符合中华人民共和国的消防规范；二是要满足火灾保险公司的要求；三是所采用的设备和材料要有FM/UL认证。

笔者作为玩具厂消防给水工程的设计者，在此对其进行分析介绍，与大家共同探讨。

2消防给水系统设计水量的确定

经过与消防部门、保险公司协商，消防给水系统水量作如下规定。

2.1室内消火栓用水量的确定

室内消火栓用水量按照《建筑设计防火规范》的标准执行，由于厂房高度介于24m至50m之间，所以消火栓用水量选用25L/s。同时使用水枪5支，每支水枪最小流量5L/s，每根竖管最小流量15L/s，火灾延续时间为2h。

2.2自动喷水灭火系统设计水量的确定

自动喷水灭火系统设计水量按照美国NFPA13和NFPA231C标准确定。由于玩具厂各厂房、车间的生产性质不同，火灾危险性等级也不相同，所以各车间自动喷水灭火系统的喷水强度和作用面积也不同，具体情况见表1。

表1玩具厂喷淋系统设置基本数据

喷淋系统

设置地点喷水强度

/L/(min.m2)

(GPM.ft2)作用面积

/m2(ft2)每只喷头最

大保护面积

/m2(ft2)设计流量

/L/s(GPS)

组装、维修、模

具车间，写字楼6.91(0.17)279(3000)12.05(130)32.13(8.5)

配料、注塑车间11.4(0.28)279(3000)9.3(100)53.01(14)

喷漆车间16.3(0.4)233(2500)9.3(100)63.30(16.7)

高架仓库18.32(0.45)186(2000)9.3(100)56.79(15)

在表1的4组数据当中，两组是中危险级，两组是严重危险级。与我国自动喷水灭火系统常规设计相比有较大差别：一是分类较细，每一等级的喷水量不是固定值，而是根据不同的建筑划分成一个范围；二是喷水量较大；三是严重危险级的喷淋系统仍可采用湿式报警系统。其中，仓库的喷水量是按照NFPA231C标准确定的，其特点是：喷水强度大，作用面积小。

至于系统设计流量的确定，应选择最不利情况时所需的消防流量(即可能发生最大的消防流量)作为自动喷水灭火系统的设计流量。从表1中可以看出，喷漆车间所需的消防喷水量最大，可作为自动喷水灭火系统设计流量。经采用NFPA13规定的计算机方法计算，水量约为68L/s。该车间位于A、B座厂房4楼。火灾延续时间按照NFPA13标准为2h。

3消防给水系统的布置

3.1系统设置

玩具厂的消火栓给水系统和自动喷水灭火系统采用分开设置，消火栓给水系统采用临时高压给水系统，自动喷水灭火系统采用稳压装置。

根据玩具厂的厂区分布特点，全厂设有两座消防泵房和水池。消防水池储量分别为500m3和600m3。消防给水也是两套系统，各自独立(见图1)。分别供应全厂南半区和北半区的消防用水。两个泵房各设2台消火栓泵和自动喷水泵，均为1用1备，稳压泵只设1台。消火栓泵流量28L/s(445GPS)，扬程86m(280ft)，功率37kW。自动喷水泵流量70L/s(1100GPS)，扬程70m(235ft)，功率75kW。稳压泵流量1.6L/s(25GPS)，扬程86m(280ft)，功率4kW。上述所有设备均为国外成套产品，即主泵、稳压泵、启动柜都是成组配套的。

图1玩具厂总平面图

3.2湿式报警阀的设置

按照我国常规作法，严重危险级的建筑物，自动喷水灭火系统的设置应采用雨淋系统。而玩具厂的建筑物危险等级，既有中危险级，又有严重危险级。但自动喷水灭火系统全部采用的是湿式报警系统。

《自动喷水灭火系统设计规范》规定，湿式报警阀的控制范围是采用控制喷头数目来确定的。但玩具厂如果采用此规定，湿式报警阀的布置将比较困难。所以，在玩具厂自动喷水灭火系统设计中，湿式报警阀的控制范围是采用控制面积来确定的。每组湿式报警阀的控制面积不超过4833m2(52000ft2)。全厂共设置8组湿式报警阀，全都布置在厂区内厂房外墙边醒目的地方。

3.3压力开关的设置

消防给水系统中，凡是采用稳压装置的，自动启泵都是靠压力开关来控制。一般常规作法是设置两个压力开关，一个控制稳压泵的启、停，一个控制消防主泵的启动。而在玩具厂消防给水设计中，选择的是另外一种方法。即玩具厂两套系统各设置3个压力开关，一个控制稳压泵启、停，其余两个分别控制两台自动喷水主泵启动。具体作法是：当压力低于0.8MPa时，稳压泵启动，当压力高于0.89MPa时，稳压泵停泵；当压力低于0.75MPa时，启动第一台自动喷水主泵；当压力低于0.7MPa时，启动第二台自动喷水主泵。在这里，第二台自动喷水泵不只是作为备用泵，而是第一台泵水量的补充。

4消防给水管网及喷头的布置

4.1室内消火栓管网的布置

室内消火栓管网呈立体环网布置。消防箱设有普通消火栓和消防软管卷盘，布置间距30m，消防门为玻璃门，按钮开启。4座主厂房屋顶，除了设有试验用的消火栓外还配有压力表。报警警铃及远程启泵信号线全部用镀锌线管保护。

4.2自动喷水给水管网的布置

由于玩具厂目前正在生产，厂房内风槽、线槽、工业管道交叉纵横。使自动喷水给水管道布置十分不便。设计时，多次到现场查看，测量管道的位置，确定管道的走向。施工时，基本上避免了自动喷水管道与其他管道的碰撞及管道走向上的竖向起伏。

根据现场的实际情况，玩具厂自动喷水管网布置成枝状管，属于一种不等压系统。这种系统容易造成喷水不均匀。在管径的选择上，由于玩具厂采用NFPA标准，与《自动喷水灭火系统设计规范》的标准不同，各个厂房、车间的喷水强度也不统一。所以，只能按照NFPA规定的方法，对各车间、分区的自动喷水管网逐段计算。配管时，一要满足喷头的工作压力，二要考虑作用面积内的平均喷水强度。从验算结果看，两条要求都得到满足。

玩具厂自动喷水灭火系统的分布是很广的，各个建筑都布置了自动喷水系统。为了解决距离泵房比较近、楼层比较低的喷淋管网压力过高，流量过大的问题，在低层各分区水流指示器前，设置了减压阀。

4.3放空管的布置

自动喷水给水管网的冲洗和放空措施是非常必要的。对玩具厂来说，自动喷水灭火系统分布广，如何考虑系统放空，这是消防给水设计中面临的一个具体问题。一般的自动喷水设计，是将每层楼自动喷水管网的末端设置一个检验放空阀，然后管网坡向放空阀以利整个系统放空。但是，玩具厂现场情况复杂多变，各种风槽、工艺管道早已安装就位，而且纵横交错。为了避免系统放水不完全，在玩具厂设计中采用了多处放空的方法。除了末端设置检验放空阀外，还在每层喷淋管网配水管的末端设置了放空阀、放空管(见图2)。放空管管径DN100且层层连通，到底层排入雨水井，同时解决了系统管网冲洗放空的问题。

图2喷淋系统放空管示意图

此外，为了使喷淋系统更加安全、保险。除了按规定设置的水泵结合器外，在放空管的底部也设置了水泵结合器。

4.4泵房管道的布置

喷淋系统设计流量的校核，是每个设计者都关心的问题。用末端试水装置检验，只能检验出系统正常与否。因水量太小，不能确定系统设计流量是否符合设计要求。烧爆几只喷头检验也是如此，又不可能让整个作用面积内的喷头一齐喷水来检验。在玩具厂设计中，采用了如下方法来检验。在泵房自动喷水系统总出水管处，设回流试水管至消防水池。在回流试水管上设置了流量计和泄压阀(见图3)。泄压阀是用来防止管道超压，泄压用的。而流量计则是用来检验系统流量大小的。用控制系统压力的方法，检验系统流量是否符合设计要求。流量计带液晶显示和远传功能，不仅现场能看得到，消防中心也能观察到。同时，在泵房内消火栓系统管网和自动喷水系统管网之间，设一连通管。平时用阀门关闭，必要时可打开阀门，互为补充。这也是一种出于安全保险的考虑。

图3消防泵房示意图

4.5喷头的布置

由于玩具厂各厂房、车间的喷水量各不相同。要根据其特点选择不同种类的喷头应用于不同的场合，做到各类喷头各尽所能、各尽其责。喷水量小的选择12.7mm口径的喷头，喷水量大的选择13.5mm口径的喷头。个别地方，如调色间、调漆间，上空布满抽风口，则选择了13.5mm口径的侧向喷头。根据玩具厂生产现场腐蚀性较大、生产操作容易发生碰撞的特点，选择了快速反应、易熔合金喷头，动作温度74℃。具体情况见表2。

表2玩具厂喷头种类一览

喷头设置地点出水口径

/mm螺纹口径

/mm动作温度

/℃K值

组装、维修、模具

车间，写字楼12.7(1/2”)15(1/2”)7480

配料，注塑车间12.7(1/2”)15(1/2”)7480

喷漆车间13.5(17/32”)20(3/4”)74115

高架仓库13.5(17/32”)20(3/4”)74115

在喷头的布置上，根据场合不同，选择不同的喷头布置方式。对所有建筑(厂房)均采用建筑喷淋的方式来布置喷头。建筑喷淋采用了全方位保护方式布置，喷头间距为3.0m×3.0m和2.5m×2.2m，这当中考虑了建筑的开间布局和横梁的位置因素。在设备比较高大和密集的车间，以及高架仓库除了采用常规建筑喷淋外，还采用了加密建筑喷淋和设备喷淋双重保护的方法来布置喷头。设备喷淋采用分层布置。在中、下层喷淋，为防止碰撞，造成喷头误喷，喷头上都加了保护罩，个别地方则采用边墙型喷头。

5完善的消防管理措施

要确保玩具厂消防万无一失，完善的消防硬件设施是十分必要的。但如何做到硬件好用、管用，随时发挥作用，消防的软件设施就显得十分重要了。在这方面外资厂的一些作法值得我们借鉴，笔者在这里简单介绍一下。

5.1施工材料的保证

为保证消防设施的安全、可靠，玩具厂所有设备、材料都必须有FM/UL认证。所以，所有喷头、水流指示器、湿式报警阀、阀门、水泵等设备、材料均为国外产品。消火栓、管道采用国内产品。小于等于DN100的管道采用国标加厚镀锌管，大于DN100的管道采用镀锌无缝钢管。

5.2管理制度的保证

玩具厂的防火制度是非常严格的，除了平时的防火宣传、防火教育外，生产过程中的日常操作都有严格的规定。同时规定了厂房内严禁吸烟，严禁动用电气焊。厂房内这一类的警告牌随处可见，而且防火巡视员经常巡视检查。在消防工程施工中，也不允许在厂房内动用电气焊，镀锌无缝钢管的连接都是在厂外焊好法兰，现场装配。施工中，配带手提灭火器的防火巡视员现场监视。

关于消防设施的保养，在消防工程的招标文件中，就明确提出了施工单位要负责以后的日常维护保养工作。而且要有详细的维修保养计划。要求一个季度检查维护一次，一年对设备检查维修一次。施工计划中，要有防火制度，否则算废标。

至于消防设施的管理，玩具厂明确规定：保安部负责消防设施的管理和巡视。保安值班室挂有消防系统图和巡视路线图。为防止无关人员随便操作消防设施上的阀门，各处阀门平常都上锁，钥匙就挂在消防系统图上阀门的位置上，以免搞错。需要操作时，必须经过保安值班人员。

6有关问题的思考

6.1自动喷水灭火系统设计流量的商榷

自动喷水灭火系统的设计流量关系到对建筑物火灾的控制程度，也关系到灭火的效果。针对火灾危险性等级不同的建筑物制定出不同的设计流量标准十分重要。

我国《自动喷水灭火系统设计规范》将建筑物和构筑物的火灾危险性等级分为三个等级，即严重危险级、中危险级和轻危险级。但规范并没有一个明确标准来划分这三个等级。因此，在设计时只能将所设计的建筑物与规范附录二中所列举的各种建筑进行比较来确定其危险性等级。而且，对各危险性等级的建筑物，设计流量标准只有一个固定值。尤其是工业建筑，生产类别各不相同，应该针对不同的生产类别，制定出一个比较详细的设计流量分类标准。

笔者在玩具厂消防给水设计过程中，接触了一些国外规范，像英国的FOC标准。其中，对于工业建筑，也是根据不同的生产类别，制定出不同的设计流量分类标准。

我国应根据国内长期实践的经验，同时参照国外的先进经验，尽快制定出既安全又经济合理的设计流量数据。

在玩具厂消防工程设计过程中，有一点感受就是规范、标准要定期修订。事物是在飞速发展的，新技术、新方法、新概念不断出现。一种标准长期不进行修订，就跟不上事物的发展，就是落后的标准。

6.2报警阀的控制范围

湿式报警阀是自动喷水灭火系统的重要部件。《自动喷水灭火系统设计规范》中将湿式报警阀的控制范围确定为不超过800个喷头。这是从系统检修停用的角度来考虑的，是非常对的。不能允许喷淋系统停用的范围过大，影响到建筑物安全，控制范围应有所限制。但是，这样规定在设计过程中实行起来问题较多。实际上控制喷头数目也就是确定湿式系统的控制面积。由于喷头布置的疏密不同，同样多的喷头，保护面积是不相同的。相反，同样的面积，喷头数目也是不相同的。例如：1万m2的面积，喷头按3.6m×3.6m布置，喷头数目就少于800个，用1个湿式报警阀就行了。而按3.0m×3.6m布置，喷头数目就超过了800个，要用2个湿式报警阀。尤其是需要布置上、下喷头的地方，上、下喷头按1个喷头计算，还是按2个喷头计算，就有不同的意见。所以，湿式报警阀的控制范围用面积来控制较为合适。像玩具厂这样大范围布置自动喷水灭火系统的地方，采用控制面积的方式布置湿式报警阀，基本上做到了报警阀分布均匀，报警时不仅告诉人们有火灾发生，同时知道发生在何处。

6.3消防器材的问题

玩具厂消防给水工程上的主要设备、材料，基本上都是国外产品。设计时，曾提出采用国内产品，对方表示同意，但是提出必须要有FM/UL认证。我们在市场上调查了一下国内产品，几乎没有FM/UL认证的，因此只好放弃。所以，希望中国的消防设备生产厂家，能够尽快填补这块空白。

6.4消防标准的衔接

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一、引言

随着我国社会经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，人们对于生活环境的要求也越来越高。对家居环境、生活环境品位的提升，使得全国各地都兴起了景观设计的热潮。在社会、经济发展和生存环境恶化的巨大压力下，如何在设计规划上提出新的，能够在更大程度上协调诸多矛盾的规划观念，是我们应当高度重视的景观设计战略思想。

二、当前我国环境艺术的设计现状

在各种景观规划设计招投标竞赛中，细心的人们不难发现：许多投标设计成果的设计说明中，都在玄乎其神地试图说明他们的设计概念是如何寓意深刻，而又极具艺术性、科学性、功能性、经济性、社会性等等，无一不竭尽宣扬之能事，大肆鼓吹。但在他们的设计作品中，我们却发现设计概念与设计成果之间似乎并没有多大的联系，或者说，即使有联系也可能仅仅是牵强附会。他们的设计概念成为包装设计中“皇帝的新衣”。“有概念、没手法”已成为景观设计界的一种普遍公害，西方的一些景观设计形式被盲目地移植到中华大地，“欧陆风”吹遍了大江南北，“白宫”加“故宫”的景观设计，让人啼笑皆非。从南到北，照搬模仿，少有个性鲜明，耐人寻味、境界高远意味深长的作品。更令人发指的是，自目抄袭和模仿的形式化设计几乎司空见惯，这些设计打着种种时髦的风格标牌而无视起码的对场所和功能的关怀，也亵渎了专业设计师对艺术追求的渴望。现代景观设计正面临着被似是而非，大肆泛滥的空头理论扼杀的危险。对现代景观形式语言进行创新，已迫在眉睫。而针对这一问题研究和探索的滞后，已成为现代城市景观设计呈现可怕的“千城一面”现象的主要原因之一。真正既能从宏观上进行探索性研究，又能在微观上解决现实问题的理论已不多见，理论不幸沦落为各种学术演讲的噱头和身份的标签。设计师热衷于提出唬人的概念，而不脚踏实地研究一些问题也是当今浮躁社会的一种普遍问题。他们的概念往往是通俗而不深刻，当它们深刻的时候，却又不通俗。他们的景观设计概念脱离了知觉，成为抽象的空气而不是用能感知的形象来表达。

三、我国环境艺术设计发展瓶颈

1.利益至上的毒害

在买方市场、经济压力的双重作用下，景观设计师对形式的探究趋向于一种更“经济”和“便捷”的拿来主义，普遍缺少对景观设计语言的深层探究。20世纪末的我国现代景观设计，附庸了许多含有“现代主义”色彩的理念逻辑，从而以某种更为“成熟”和“平面化”的消解深度的姿态，投入到商业大潮的经济建设之中。因此批判与整合的能力明显地衰退，景观设计出现了“失语”的现象，景观设计语言也变成了一种“病毒式的泛滥”。在新的景观理论创新的潮流中，理论研究出现了“概念大膨胀”，微观而具体的概念物化的形式似乎已成为普遍解决了的问题。路易斯提出的“形式追随功能”的现代设计教条框架中，形式的研究成为功能探究后顺便提及的“小儿科”。形式语言的研究往往停留在一种表面化的“深层”模式上，从而未能同景观概念加以很好的粘接。

2.艺术教育的错位

另一方面，长期以来的我国设计艺术教育，更多的还是一种知识化的素质教育和“审美娱情式”的人生修养教育，这使我们在对艺术的认识上首先就将其置于一个纯艺术的位置。景观艺术的教育成为景观设计课程中的效果图表现技术训练，或者干脆就成为阳春白雪似的高雅德行。在这种知识结构的支配下，景观设计与艺术的关系看似很近，实则相去甚远。艺术在景观设计中成为各理性逻辑之后的形式美化，和以各种雕塑小品、壁画的形式成为标榜景观设计师艺术素养的点缀。似乎艺术创作思维和艺术并不能直接给我们多少更为有利的构思逻辑。这种理解下的艺术，也只是停留在扩大了外延的“传统纯艺术”，艺术的功能只是审美娱乐。而本身就是一个思想宝库的现代艺术在现代景观设计中被浪费和误读了，艺术的功能存在被弱化和表面化的现象。

四、我国景观设计的发展与方向

新的文化模式即将到来，然而在这种新的文化模式中，我国未来的景观设计，将是如何一番面貌——这一问题等待着当代的景观设计者们去解答。

1.功能发展方向

景观设计的目的首先是为大众服务的，功能发展方向占首位，它不只是艺术家的“自我表现”。物体由它的性质决定的，如果它的形象很适合于它的工作，它的本质就能被人看的清楚明确。一件东西必须在各个方面都同它的目的性相配合，就是说，在实际上能完成它的功能，是可用的，可信赖的，甚至可以说是便宜的。从规划设计的角度来看，评价景观设计的优劣，不单单在于环境好看与否，更重要的是其是否首先解决了功能的问题，是否形成了适宜的场所感，使用上是否方便舒适，与周围环境是否和谐，土地资源的开发利用是否合理等。景观规划的使用功能存在于各类景观设施自身，它直接向人提供便利、安全、保护、信息等服务。它是景观设计外在的、首先为人感知的因素，因此也是第一功能。有时我们往往过于偏重景观形式的新异怪诞、色彩的眩目夸张和某些象征意义含混的符号构成，而忽略了其技术含量和对功能的合理阐释；人们容易把某种充满了人文主义关怀甚至不无浪漫、理想主义的设计理念寄托在形式之上，而忽略了功能的完美和景观对人的良好服务才是美的真正源头。事实上，形式也只有和功能密切结合，才具有理性的根基。城市景观的感性与理性相结合的美学价值，也只有在功能与形式的相互协调中才能得到充分体现。

2.艺术审美发展方向

景观设计的艺术审美发展方向不仅是人类的一种心理需求，而且现代设计在其发展过程中，从没有停止过对审美性的追求，因此将审美原则作为景观设计的原则之一是有重要意义的。大众是城市景观设计的决策者，人民大众的审美观念将直接投射在现代城市景观设计中，不同时一代、民族、地域的人，不同社会地位、年龄的人，不同的知识结构、文化修养的人，在审美情趣上都会有着或多或少的差异。但是，不管这些审美习惯在感觉上多么不同，在它们的深层总有一种相同的东西，因为，人们的审美习惯不是凭空而来的，它总是时代文化思潮的一部分，总会或多或少地反映出时代的精神特征。因此，新的文化艺术模式的形成，必然带来大众审美观念的转型与革新，既将体现为以下三类趋势作为新世纪景观审美的基本类型模式：

（1)村落田园审美观：童雯闲适、麦香稻花、田园风光、桑麻之乐是农业文明时代典型的景观特色，这类景观特色并不会随着农业文明的结束而结束，而是作为一种典型的文化、自然景观结晶永远留在人类的记忆当中。

（2)极简主义审美观：工业文明的标志则是机器美学的兴起，一切事物在工业文明时代变的那么富有规律，简洁，经济功能的原则是一切人类创造物变得简洁而富有想象空间。

（3)景观生态审美观：景观生态审美则是整体综合的审美观念，它不以单纯的视觉形式为审美原则，也不以生活生态为主要内容，而是这些诸多要素的集合，其核心内容是生物物种的生境和谐概念，在此基础之上，考虑一定意义上的人性空间，但绝不仅仅是完全以人为本的景观空间，而是宜人生态生境与人性空间的交融、整合。

3.独创发展方向

独创性是艺术的生命，是设计的内涵。在景观设计中独创性主要表现在尊重民族文化，体现历史文脉，传达场地精神三个方面。中国园林最伟大的特征就在与她凝聚了中华民族的文化艺术精髓，体现了民族美学思想与民族性格。中国园林又分为北方园林、南方园林与岭南园林三个派系，她们都分别表现了当地文化特色与地域特征。这就是中国园林能够自成体系的重要原因，我们中国现代景观设计要继承这种文化精神，在现代文化艺术的根基下追寻新的创造力。

4.时空发展方向

景观设计也是随着线性量度发展的，是为当代人创造美好生活环境，因此景观设计要体现当代人的审美趣味，体现时代潮流，决不能在历史的描摹中停滞不前。景观设计就是要根据不同时间不同地域不同功能条件下创造出具有不同文化特征的艺术作品，为大众提供有归属感亲切感舒适的艺术化环境.纵观历史，任何时一代、任何地点，凡是有深远意义的环境艺术设计，总是千方百计地运用材料、技术，脚踏实地地解决时代的问题，并探索新的表现形式和表达语言。

参考文献：

[1](意大利)布鲁诺:现代建筑语言[M].中国建筑工业出版社，2006年版

[2]章采烈:中国园林艺术通论[M].上海科学技术出版社，2007年版

篇7

1.1连续梁方案设计研究

鉴于本桥主墩较矮，从加强桥墩防撞，增加桥墩整体抗推刚度及降低施工难度等角度考虑，主桥桥墩统一采用大尺寸实心墩较为合理。故连续梁方案的研究重点是梁高及梁宽的合理性问题。

1.1.1不同梁高设计比选此次方案比选是基于梁顶宽8.5m，箱宽7.0m保持不变的基础上进行的，相应的细部尺寸（顶板厚65cm，底板厚0.55m~1.2m，腹板厚0.6m~1.2m）及纵向预应力配置等亦保持不变，仅通过有规律的改变梁高进行相关研究。本次计算主要采用midas/civil2011进行计算分析，因附加力的作用对连续梁结构的内力影响较小，鉴于篇幅所限，表1仅列出梁部在主力组合作用下的主要计算结果。由表1数据可知，梁高的变化对正截面抗弯强度的影响较大，对梁体刚度有一定的影响，对其斜截面抗剪，正截面抗裂，斜截面抗裂及横向自振周期四项指标的影响不是很明显。梁体受力的最不利位置均位于主跨跨中。本着降低恒载，节约造价考虑，可选择梁高较小的方案4进行进一步研究分析。

1.1.2不同梁宽设计比选本方案研究依据上述梁高变化研究成果，在梁高由跨中7.2m按二次抛物线渐变至支点梁高13.4m保持不变的基础上重点考察梁体箱宽变化对结构的造成的相关影响。表2为不同梁宽变化的结构主要计算结果。由表2的数据，梁顶宽保持8.5m不变，梁底宽的变化，对正截面抗弯、正截面抗裂、横向刚度及横向自振周期影响很大，对梁体的竖向刚度有一定的影响，对斜截面抗剪和斜截面抗裂这两个指标的影响不大，而且，箱宽越大，受力越有利；梁底宽保持6.5m不变，梁顶宽的变化，对正截面抗弯、竖向刚度、横向刚度这个指标的影响很大，对梁体的横向自振周期有一定的影响，对正截面抗裂、斜截面抗裂和斜截面抗剪这三个指标的影响不大。梁顶宽度越小，对正截面抗弯有利，但对梁体整体刚度及横向自振周期不利。梁体受力的最不利位置均位于主跨跨中。因本桥主桥属典型的单线长联大跨结构，结构在车桥耦合及地震力作用下的动力特性显著，对横向刚度要求较高，故梁顶宽及箱宽均不宜过窄，并结合梁体纵向预应力布置构造要求，综合考虑后梁体结构顶宽取8.5m，箱宽取7.5m较为合适。综合上述研究分析，本连续梁方案梁部结构较合理的构造尺寸为箱梁采用二次抛物线变高截面，单箱单室，边墩及跨中处梁高7.2m，主墩处梁高13.4m，顶板厚0.65m，顶板宽8.5m；底板厚由0.55m按二次抛物线渐变至1.2m，底板宽7.5m；腹板采用竖直腹板，厚度由0.6m线性变化至1.2m。连续梁方案立面布置如图1所示。

1.2连续+刚构组合体系方案设计研究

本方案采用通航主孔两侧墩梁固结，其余主墩顶设纵向活动支座的结构体系。由于墩高受限，使得墩体受力成为桥梁设计的主要控制因素之一。本次研究的侧重点在于墩体受力。本方案计算分析时梁部结构采用连续梁方案分析研究得出的推荐结构尺寸，桥墩采用C40砼，受力主筋采用2根一束Φ32@10cm的HRB400普通钢筋，表3为刚构墩的主要计算结果。通过上述计算结果可以看出，该桥若采用连续+刚构组合结构，双肢薄壁墩比薄壁空心单墩受力相对有利，但无论采取那种桥墩形式，桥墩受力均严重不合理，截面检算不满足规范要求，究其原因，主要是由于刚构墩高度过矮（42号墩最大墩高28m，43号墩最大墩高22m），桥墩抗推刚度较大，采用墩梁固结的结构形式造成桥墩结构的墩顶与墩底附加弯矩过大，造成墩身难以通过相关检算，故该方案不可行。

2结论

（1）单线铁路长联大跨结构应根据工程实际对桥式方案进行深入分析，在此基础上确定经济合理的设计方案。

（2）长联大跨结构因收缩徐变及温度作用下对结构产生的效应突出，控制结构设计，应特别注意。

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随着我国钢结构建筑的迅速发展，轻钢结构的发展也是如火如荼，特别在工业厂房的建设中则更为迅猛。其特点有：其整体刚度和抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高，在大跨度及超高层建筑中代替了钢筋混凝土结构，本文拟就轻钢结构的优点、材料选择和设计中的注意点、在设计中根据其特点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用，就钢结构工业厂房在设计中的几个问题作简单阐述。

一、轻钢结构及其适用范围

所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构：①冷弯薄壁型钢结构；②热轧轻型钢结构；③焊接或高频焊接轻型钢结构；④轻型钢管结构；⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。

1. 适用范围

根据我国目前情况来看，这种结构由于其用度广、优势明显，已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。对单层工业厂房而言，通常以H型钢，采用焊接连接作为梁柱，以C形或Z形轻钢板作檩条，屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层，上面可浇混凝土，压型钢板既可作为钢筋，必要时也可以再配钢筋。墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板，夹层板内部可充填各种保温层。

2. 主要优点

⑴施工周期短：轻钢结构的最大优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅需2个月左右。

⑵综合经济效益好：由于施工周期短，可以提前投入使用，提前获取投资效益；更由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板，美观华丽，改善了周边环境的动态感；因为建筑物本身的自重轻，一般情况下不需要做桩基，可以节省投资；由于采用了聚苯已烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后，使保温、隔热和隔章等效果良好。彩色钢板是以镀锌为基板又用硅酮作为表面，经两除两烘加工而成，耐久性也较好，根据目前我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构，当厂房的跨度越大时，其优势更为明显，这也是它赖以竞争的一大优势。

⑶抗震性能好：由于钢结构属于柔性结构、自重轻，因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。我国是一个多地震区国家，在地震区建筑中应多多推广应用钢结构，必可大大减少地震灾害和人员伤亡。唐山地震的惨痛教训应予记起。目前，天津市已正式启动轻钢结构住宅。

⑷宜于拆卸搬迁：一旦业主对所造厂址不满意或外界环境发生意想不到的变化，则整个建筑可在很短时间内拆迁，损失极小，而所有这些是钢筋混凝土建筑所无法具备的。

正是由于轻钢结构的诸多优点，而且随着近年来防火、防腐新产品的不断出现，已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点，使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。

二、材料选择和设计中的注意事项

轻钢结构作为普通钢结构的衍生结构，以提高构件的截面刚度和整体稳定承载力，为此，不得不突破钢结构设计规范中对板件宽厚比限值的规定，允许板件产生局部失稳，进而利用屈曲后强度的提高。

轻钢结构门式刚架是主要的承重结构，一般是采用实腹型变截面的柱和梁组成。门式刚架的形成可以单坡、双坡和多坡，多跨建筑的中间柱多采用较接的摇摆柱。门式刚架工字截面钢构件中腹板以受剪为主，抗弯作用不如翼缘有效，增大腹板的高度，可使翼缘抗弯能力发挥得更为充分。但是，在增大腹板高度的同时，如果厚度增之过大，则腹板耗钢量太多，也是不经济的。因此，先进的设计方法是采用高而薄的腹板，而是还有相当可观的屈曲后强度可以利用。在主要为均布荷载起控制作用的结构中，在允冲击、疲劳、振动等荷载的条件下，可充分利用结构受力板件的屈曲有效截面来分析压弯杆件腹板的稳定性，从而使其腹极高厚比限值可以大幅度提高。根据天津大学所作的试验证明，当荷载超过理论计算的屈曲临界载限多时腹板才呈现凸曲变形，且凸曲变形都不大，故适当利用屈曲后强度是可行的。

当前，我国钢结构（含轻钢结构）发展的形势很好， 21世纪是钢结构快速发展时期，长期以来，由混凝土结构、砌体结构一统天下的格局将被打破，从事钢结构制造、施工企业前景宽阔，建筑设计技术人员也面临着新的机遇和挑战。笔者认为，以下几点仍需我们加以重视。

1．钢材的保温隔热与防火

钢材具有很高的导热性能，其导热系数为50w(m.℃)，当受热达到100℃以上时，其抗拉强度就会降低，塑性增大；温度达到250℃时，钢材抗拉强度会稍提高，但塑性却降低，出现蓝脆现象；温度达到500℃时，钢材强度降至很低，会致使钢结构塌落。所以当钢结构所处环境温度达到150℃以上时，就必须做隔热防火设计。其做法一般为：钢结构外侧包耐火砖、混凝土或硬质防火板材。或者钢结构刷厚涂型防火涂料，厚度按《钢结构防火涂料技术规程》计算。

2．屋面支撑系统及屋面设计

屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑；在无檩体系中，大型屋面板有三点和屋架焊接，可起到上弦支撑作用，但考虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。

屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑，根据《屋面工程技术规范》的规定，屋面坡度最小为5％，在积雪较大的地区，坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验，单坡屋面长度宜控制在70m以内。目前，市场上钢结构屋面的做法常用的有两种：①刚性屋面：双层彩色压型钢板内夹保温棉；②复合柔性屋面：由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。

3．温度伸缩缝的设置

温度变化将引起钢结构厂房的变形，使结构产生温度应力，当厂房平面尺度较大时，为避免产生较大的温度应力，应在厂房纵横两个方向设置温度伸缩缝，区段的长度可以根据钢结构规范来执行。温度伸缩缝一般采用设置双柱的方法来处理，对纵向温度伸缩缝可在屋架支座处设置滚动支座。

4．防锈处理

钢结构表面直接暴露在大气中就会锈蚀，当钢结构厂房空气中有侵蚀性介质或钢结构处在潮湿环境中时，钢结构厂房锈蚀就会更加明显和严重。钢结构的锈蚀不仅会使构件截面减小，还会使钢构件表层局部产生锈坑，当构件受力时将引起应力集中现象，使结构过早破坏。因此，对钢结构厂房构件的防锈蚀问题应予以足够的重视，并应根据厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、工艺布置、材料选择等方面采取相应对策和措施，以确保厂房结构的安全。一般钢结构的防腐常采用防锈底漆和面漆，涂装层数及厚度常根据其使用环境和涂层性质来决定。一般室内钢结构在自然大气介质作用下，要求涂层厚度100μm，即底漆两道，面漆两道。露天钢结构或在工业大气介质作用下的钢结构，要求漆膜总厚度为150μm～200μm。且在酸环境中的钢结构要求使用氯磺化防酸漆。钢柱柱脚在地面以下部分要用不低于C20的混凝土包裹，其保护层厚度不小于50mm。

5．立面设计

篇9

房屋结构设计在建筑设计人员的世界里，是整个建筑工程的灵魂和核心，它不仅渗透了设计者的设计理念而且还结合了现代科技。然而，仍然存在很多的问题。譬如对房屋结构设计重视不够，对有些设计方法和设计规范理解片面，加之计算方法的不合理，盲目的借鉴设计成果等。因此，对房屋结构设计中存在的问题进行系统分析，并采取相应的措施，是改善我国房屋结构设计的一个有效途径。

1 房屋结构设计中存在的问题

目前，对于房屋结构设计中存在的一些问题主要有：

1.1 房屋设计者对设计理念重视不足。房屋设计者对房屋结构设计的重要性把握不够，对设计方法和设计规范理解片面，一些工程设计涉及的内容思考不全面。有的甚至抄袭别人的设计成果，或者对实地没有做足够的调查和分析。

1.2 忽略地基变形计算。地基在荷载作用下, 由于建筑物压缩使得土层发生不均匀沉降,因而必须根据现行规范实行地基变形计算。另外，在判断地基是否进行变形验算时，应把持力层范围内土层是否均匀变化,有无软弱土夹层等因素考虑进去。

1.3 房屋结构基础设计不当。①房屋基本的地质详勘报告不详细，仅凭借建设单位口头或简单的基础资料作为唯一材料进行施工。②仅分析地基土冻胀和融陷因素的影响，而忽略了综合因素的分析。对于无特殊构造要求，多层及低层房屋建筑的基础是地基要突破冻结线，而对于是否产生冻胀和融陷则往往被忽略，另外对水文、地质等因素没有相关调查或资料不足，导致了房屋基础工程造价费用高昂。③房屋基础结构设计荷载取值不准确。如多层框架的钢筋混凝土建筑常采用柱下独立地基。在设计独立基础时，作用在于建筑基础顶面上的外荷载取值不当，其主要在于设计和计算的不尽合理。而其主要承受力范围不在软弱粘性土层，故可以不必考虑地基和基础的抗震承载力计算，但应考虑风荷载的影响。④建筑基础拉梁层的计算模型脱离实际情况。基础拉梁层由于无楼板的特点，在用电算程序进行计算时，在考虑定义弹性的影响外，其楼板厚度应取零，结合总刚分析方法来进行分析、计算。否则就会与实际情况不符，如果房屋平面不规则，则更要特别注意这一点。

1.4 房屋框架结构设计中不应只注意横向框架的设计，还要重视纵向框架的设计。现行房屋建筑的抗震设计要求， 水平地震作用应考虑横向和纵向方向分别计算， 其地震作用应由抗侧力构件来分析。一些结构设计者对非抗震建筑结构的设计，只关心纵向的、普通的连续梁延伸设计，而没有关注横向发展的设计，导致在实际设计中出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

1.5 框架计算简图及模型不合理。对于无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋建筑，由于独立基础埋置较浅，在设有基础拉梁的前提下，考虑基础拉梁的断面与配以钢筋按构造设计以及基础按中心受压的计算。第一，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；第二，框架结构底柱的高度应取基础项面至首层楼盖顶面的高度。

2 房屋结构设计中的对策

针对当前出现的有关房屋结构设计中出现的问题，我们也提出来一些相应的措施和决策。首先遵照相关部门的有关规定，提高房屋设计者的责任心。由于设计者在设计过程中考虑问题不全面，或者对新规范的学习和认识不足，加之对现场环境的调研不充分，很多问题的存在使得设计单位对设计人员要求和上岗培训更加紧迫。而从长远的角度出发，定期地安排设计培训，提高设计人员的总体素质，防止设计与实践脱钩。其次要讲究经济、安全、高质的基础设计理念。不管是工业用房还是民用的房屋，高层结构的追求是现代社会的发展趋势，这对设计者在地基和基础设计方面上提出更高的挑战。地基与基础设计要做到即经济合理，又安全适用，设计人员应该多借鉴地质勘察资料，并综合多方面因素进行考虑来提出设计方案。再次应用科学技术来设计框架结构。①应尽量避免在框架结构中设置钢筋混凝土楼电梯小井筒的设计。②在框架结构参数的选取上，要考虑电算用的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值等指标。③在结构的配筋上，注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。严格按照规范要求，保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。④对于建筑物顶层的特殊性，严格遵循国家及当地标准来设计、实施，防止屋面温度应力引起的墙体开裂、变形。

参考文献

[1]闫世成、赫英福，谈谈房屋结构设计中应引起注意的几个问题，林业建设，2002年第4期(26-29)

篇10

×××××船厂搬迁至××市××镇滨江村，新址呈南北窄，东西长的长方形地块，厂区东西侧各有公路通过，西临德胜河，占地80877平方米（121.31亩），本次规划建筑面积约31000平方米。厂区由生产区、办公区，集中绿化区。预留发展用地组成，生产区包括主厂房、金工车间、化工车间、化工库、仓库、油库、样台、空压泵站、消防与雨水合用泵房、配电间，其中化工车间、化工库、仓库、油库组成一个化工区，周围用围墙与其他建筑分开。办公区包括综合楼。

消防设计要点：

一、生产场所的火灾危险性分类

序号

名称

火灾危险性介质

火灾危险性分类

建筑物耐火等级

1

主厂房

手糊车间

苯乙烯等极少量气体

丙类

一级

船模棚

丁类

二级

总装车间

丁类

二级

配料间

苯乙烯

乙类

一级

辅房

戊类

二级

2

金工车间

丁类

三级

3

化工车间

二元醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、苯乙烯

乙类

一、二级

4

化工库

同上

乙类

一、二级

5

仓库

戊类

一、二级

6

油库

0＃柴油、90＃汽油

甲类

一、二级

7

样台

木材

丙类

一、二级

8

空压泵站

戊类

一、二级

9

消防、雨水泵房

戊类

一、二级

10

综合楼

戊类

一、二级

11

配电间

戊类

一、二级

二、消防用水量

序号

名称

体积(m3)

建筑物耐火等级

火灾危险性分类

单位消防用水量(m3)

火灾延续时间t(h)

单个建筑物消防总用水量(m3)

Q外＋Q内＝Q总

Q总×3.6×t

1

主厂房

手糊车间

16446

一级

丙类

25+10=35

2

252

船模棚

9590

二级

丁类

15+5=20

2

144

总装车间

106920

二级

丁类

20+10=30

2

216

配料间

698

一级

乙类

10+5=15

2

108

辅房

9979

二级

戊类

20+5=25

2

180

2

金工车间

19635

三级

丁类

20+10=30

2

288

3

化工车间

3477

一、二级

乙类

20+5=25

2

180

4

化工库

1300.5

一、二级

乙类

10+5=15

3

162

5

仓库

2873

一、二级

戊类

10+5=15

2

108

6

样台

208

一、二级

丙类

25+5=30

2

216

7

综合楼

25215

一、二级

戊类

25+15=40

2

288

故厂区消防用水量最大的单体为综合楼，为40L/s（144m3/h）。

消防总用水量为144×2＝288m3。

三、消防设施

1．厂区道路设置环形消防通道，最小宽度为5米，能满足消防车道的要求。

2．消防系统由消防水池、消防泵房、消防管网、室内外消火栓组成，同时配备一定数量的小型灭火装置。

3．消防泵房内设有IS125-80-250型消防水泵两台（一用一备），其流量为Q=160m3/h，扬程h=80m，可满足厂区室内外消防要求。

4．根据甲方提供船坞水文资料，船坞最高水位5.61m（吴淞标高），船坞最低水位2.3m，最低水位时可保持水深2m。船坞面积为3480m2，当其为最低水位时，水池容积为6960m3，可满足消防总用水量的要求。因此，在对船坞设置格栅、格网以及消防取水口后，船坞用作消防水池。

5．厂区室外消防给水管采用DN150球墨给水铸铁管，形成环状管网。

6．室外均布11只SS100-10型地上式室外消火栓。

7．室内消火栓的布置：

主厂房设SNS65型消火栓23只，金工车间设SNS65型消火栓12只，综合楼设SNS65型消火栓21只，样台设SNS65型消火栓5只，仓库设SNS65型消火栓3只，化工库设SNS65型消火栓3只。

四、小型灭火器的配置

序号

名称

灭火等级

层数

面积(m2)

灭火器规格

单层数量

总量（只）

1

主厂房

手糊车间

B类严重危险级

一层

1728

MFZ8

14

46

船模棚

A类中危险级

一层

1296

MFZ8

6

总装车间

A类轻危险级

一层

8910

MFZ8

24

配料间

B类严重危险级

一层

108

MFZ8

2

辅房

A类轻危险级

一层

1728

MFZ8

4

2

金工车间

A类轻危险级

车间一层

1890

MFZ4

9

13

辅房二层

271.6

MFZ4

2

3

化工车间

B类严重危险级

一层

460

MFZ8

6

10

二层

216

MFZ8

2

三层

174

MFZ8

2

4

化工库

B类严重危险级

一层

289

MFZ8

4

4

5

仓库

B类严重危险级

相同二层

192

MFZ4

4

8

6

油库

B类严重危险级

一层

76.4

MFZ4

2

2

7

样台

A类轻危险级

相同二层

1022.4

MFZ8

4

8

8

空压泵站

带电轻危险级

一层

48

MFZ4

2

2

9

消防泵房

带电轻危险级

一层

80

MFZ4

2

2

10

综合楼

A类轻危险级

一～四层

1422

MFZ4

8

40

五层

752

MFZ4

4

六层

752

MFZ4

4

11

配电间

带电中危险级

一层

152.9

MFZ4

2

2

注：以上均为手提式磷酸铵盐干粉灭火器

总结和思考

（I）关于自吸式引水问题

××××××船厂新厂区所处位置，场地标高为3.4m（青岛标高），呈低洼地带。厂区污水需要经无动力生活污水处理装置处理后，排入厂区雨水管网，再经雨水泵提升后，才能排入船坞。因此，考虑节约甲方投资，本设计将消防泵房和雨水泵房合用，将泵房底层用作雨水泵房，上层用作消防泵房，并利用两台SZG-8水环式真空泵，在消防水泵IS125-80-250的吸水管上抽成真空吸水。现场调试结果，该真空泵能保证在收到失火指令，人工开泵的2min内，将消防主泵吸水管抽成真空，使消防主泵有压供水。并在供水后的5min后自动停泵。

《建规》第8.8.2条，消防水泵宜采用自灌式引水。而在补充说明中提到，若采用自灌式引水有困难时，应有可靠迅速的充水设备。实践证明，采用真空泵自吸式引水，也不失一个设计手段。

（II）关于安全阀的设置

考虑到消火栓未开启的状态下，消防泵可能误动作；或是失火初期只有少量消火栓开启，流量为零或很小时，都会出现高扬程的情况，造成系统超压，导致管道破损。本设计在消防水泵的出水管上设计有平衡锤安全阀，安全阀调定制设定在0.8Mpa，超压后自动将出水排入船坞。

（III）关于管道充水保养的问题

船厂最高的单体建筑为综合楼，屋顶设有39m3生活和消防共用水箱，其中9m3为10min的消防水箱，因此，可理解为10min的常低压系统。厂区室外消防管网确因为综合楼室内水泵接合器的作用，使得整个管网成为临时高压系统。管网只有在年检试泵的情况下，才有可能充满水。

本设计从高位水箱的出水管上引出一根DN25的小管，接入室外消防管网，使得整个管网始终保持0.25MPa的低压，这样对于管道的防腐保养以及人为破害都有预警作用，而水箱的补水管管径为DN80，不会因为管道破损或是灭火，而减少10min的灭火用水量。

参考文献