工业建筑规划和设计浅谈
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摘要：随着社会和工业生产技术的飞速发展，作为工业生产的重要组成元素，工业建筑的理念和内涵发生了质的飞跃，工业建筑设计进入新的发展时期。工业建筑总体规划和设计在满足生产需要的基础上，综合考虑总图布局、建筑风格、环境保护、建筑节能、安全经济、可持续发展等因素，力求工业建筑的最大使用效率和灵活性。本文从工业建筑的总体规划和设计角度出发，阐述现代工业建筑设计的特点、要求及发展趋势，为工业建筑设计提供有意义的参考。
关键词：工业建筑、总体规划、建筑设计
工业建筑是专门提供工业生产的建筑物和构筑物，最早出现于18世纪后期的英国，后来美国以及欧洲一些国家也兴建了各种工业建筑，苏联在20世纪20～30年代开始进行大规模工业建设，中国在50年代开始大量建造各种类型的工业建筑。近年随着工业生产技术和建筑科学的发展，工业建筑的理念和内涵发生了质的飞跃，现代工业建筑也呈现出新的特点。
1现代工业建筑的特点
1.1工业建筑思想观念的转变
随着时代的发展和思想观念的不断转变，工业建筑功能的要求发生了较大变化。传统意义上的工业建筑只是单纯地满足生产工艺要求或者能够改善劳动条件,而现代工业建筑不仅要求与周边环境的融洽协调,而且要充分利用自然能源和新型建筑材料,即对工业建筑的采光、通风、建筑造型等提出了更高要求。
1.2工业建筑的节能及经济
据可靠调查，工业建筑在我国建筑工程中占绝大多数比例。当今社会提倡走可持续发展道路,对工业建筑而言应更加注重节约成本、减少投资,杜绝一切不必要的能源、资源的浪费。工业建筑设计有着一个最为基本的要求，即遵循“适用,经济,安全,美观”,在此基础上力求在建筑设计实现利益最大化，也就是以最小的投资去获得最大的经济效益。
1.3工业建筑的内部空间设计
对于内部空间环境首先须满足生产功能使用要求,在务需增加资金投入的前提下，统一考虑功能、技术、环保、安全等因素，尽量做到环境优美， 明确区分功能,内部空间色彩明快。合理的内部空间设计既有利于生产和安全,还便于科学管理,同时有助于美化室内空间,对提高企业的自身形象有很大的作用。
1.4工业建筑的造型设计
工业建筑造型设计作为艺术形象,表达工业企业抽象的思想内容。建筑造型的处理，如视觉与视差、统一与变化、均衡与稳定等均根据专业构图规律而来。形式美的规律是随着社会的发展和时代的变迁而日益变化的，因此建筑的造型设计需在创作中紧跟时代脉搏,及时加入新技术,新材料,对建筑造型不断突破创新，以展现出现代化的企业形象。
以上现代工业建筑的新特点使得工业建筑的规划与设计进入了一个新的阶段，对工业建筑总体规划和设计提出了新的要求。
2现代工业建筑总体规划与设计的要求
现代工业建筑总体规划和设计应在满足生产工艺需要的基础上，综合考虑总图布局、建筑风格、环境保护、建筑节能、安全经济、可持续发展等因素，选择合理的总图布置方案、建筑方案及结构形式， 协调建筑、结构，水、热、电、气、通风等各专业，认真贯彻“坚固适用，经济合理，技术先进”的设计原则，力求工业建筑的最大使用效率和灵活性。现代工业建筑总体规划与设计应满足以下基本要求。
2.1满足厂区总体规划的要求
根据全厂总体规划，从生产工艺、建筑造型、物流运输、环境绿化、生产生活配套等方面，统一规划厂区地上、地下的建筑物，保证各建筑物或构筑物塑造完整的建筑群体，达到厂区规划中的要求。
2.2满足生产工艺的要求
生产工艺是工业建筑设计的主要依据，生产工艺对建筑提出的要求是该建筑使用功能上的要求。因此，建筑设计在建筑面积、平面形状、柱距跨度、剖面形式、厂房高度以及结构方案和构造措施等方面必须满足生产工艺的要求，同时建筑设计还要满足厂房所需的机器设备的安装、操作、运转、检修等方面的要求。
2.3 满足建筑的技术要求
工业厂房的坚固性及耐久性应符合建筑的使用年限，由于厂房静荷载和动荷载比较大，建筑设计应合理选择厂房建筑参数(柱距、跨度、柱顶标高等)，为结构设计的经济合理创造条件，使结构设计更利于满足坚固和耐久的要求，并且使厂房具有较大的通用性和改建扩建的可行性，同时应采用标准的通用的结构构件，使设计标准化，生产工厂化，施工机械化，从而提高厂房工业化水平。
2.4满足建筑的经济要求
在满足生产要求的前提下，充分利用建筑空间，合理减少结构面积， 提高使用面积，在满足使用要求和施工进度的前提下，应尽量降低材料的消耗，从而降低建筑造价。同时设计方案应便于采用先进的配套结构体系及工业化施工方法。
2.5满足卫生及安全要求
工业建筑设计必须严格按照国家现行有关职业安全卫生及劳动保护的设计规范、标准及相关法律法规，充分考虑建筑物采光、通风、防日晒、隔音降噪及消防，保证厂房内部工作面满足职业安全及卫生要求，为生产人员提供舒适的生产工作环境。
3现代工业建筑的总体规划与设计
3.1 现代工业建筑的总体规划
现代工业的厂区规划不仅能描绘反映现实，又能给未来发展预留空间，是工厂建设所依据的蓝图。合理的规划不仅对初期建设投资及续建资金的准备与投入具有明显节约作用， 也对树立企业形象， 提高企业产品可信度大有益处。
1) 总平面及竖向布置
总平面布置在满足生产工艺流程和最佳物流路线的前提下，结合场地特点力争做到布置紧凑、合理、功能分区明确、生产管理方便，并符合城市规划、环境保护、安全卫生、消防、节能等方面的规范和要求。生产车间在符合防火、卫生的条件下，尽量组合为联合厂房以节约土地，并应考虑工厂有发展的余地。建筑大小体量搭配适宜，形成了一个高效的、高雅的、科技与人并重的现代工业建筑组群。竖向设计在满足生产需要的前提下，力争土石方填挖平衡，降低工程造价，并与周边环境相协调。
2) 道路交通
道路是厂区交通的基本载体，路网规划应适应厂区发展的需要，路网布局的优劣是决定路网功能的关键因素之一。 厂区道路网布局时应有全局观念 ，路网结构要力求均衡，发挥整体效益。道路规划依据不同生产路线应能达到生产流程通畅，原材料、半成品和成品的搬运路线短捷和方便，避免频繁的货流和人流交叉，以提高生产效率和降低运输成本。目前厂区路网规划中，存在主干道比例相对过大 ，支路比例不足干道交通难以迅速分流 ，而造成交通梗塞的现象。
3.2 现代工业建筑的设计
为保证工业建筑的使用功能，工业建筑在设计建造的同时，必须充分考虑主要生产设备布置及生产所需水、电、气、风、动力的配套设计，由此增加了工业建筑设计的复杂性及难度。目前工业建筑设计主要从建筑结构、采光通风、节能环保、安全防火、节约成本等方面考虑，对工业厂房展开优化设计。
1) 建筑结构
工业厂房内普遍生产设备多而且尺寸较大，并有多种起重运输设备，因而厂房内部大多具有较大的开敞空间。较大的开敞空间对厂房的结构形式提出了一定要求，大多数单层厂房采用多跨的平面结合形式，由于屋顶重量大，且多数吊车的荷载作用在骨架上，包括吊车制动的水平荷载和起吊荷载，因此要求厂房骨架的承载力较大。
2）采光通风
工业厂房长宽高尺寸较大，由此使得厂房的采光及通风效果较差。为提高厂房的内环境质量、改善操作人员的劳动条件和提高劳动生产率，降低生产的能源消耗，工业建筑设计时必须考虑厂房的采光和通风。通常情况下，工业厂房采用自然采光和自然通风，自然采光可通过设置组合式侧窗、天窗、屋顶采光带实现，自然通风可通过设置屋脊通风器和侧墙百叶窗实现，在自然通风不能满足通风要求时，可辅以机械排风。
3）节能环保
工业建筑的能耗在整个工厂全部能耗中所占比例越来越大，工业建筑的节能非常重要。工业建筑节能必须首先在建筑规划设计中做好建筑的布局、日照遮阳、自然通风等工作，充分利用自然条件。同时在建筑设计中尽量采用节能、环保的新型建筑材料，扩大使用加气混凝土砌块和条块、多功能轻质墙板、中空玻璃、热反射玻璃和新型墙体及屋面材料。
4）防火安全
建筑防火设计是工业建筑设计中的重点内容之一，也是建筑师和项目审核人员从方案到施工图设计整个工程中都必须严格控制的内容。工业建筑的防火设计主要遵循《建筑设计防火规范》的要求，正确定义建筑物生产的火灾危险性类别，按要求确定建筑的耐火等级，合理划分建筑物的防火分区，对每个防火分区的面积进行严格的控制，控制每个分区的疏散口数量及疏散距离大小，从全局出发，统筹兼顾，正确处理重点和一般的关系，积极采用行之有效的先进防火技术，做到保障安全、方便使用、经济合理。
5）节约成本
在工业建筑设计阶段，合理的选择材料及结构类型可大大降低投资成本。工业建筑的造型结构对成本的影响主要包括：建筑的层高、面积、平面布置、外观和内部结构体系。建筑的层高增加不仅使内外墙的面积增大，同时基础设施随上部载荷的增加发生变化，使得工程总造价增加，建筑的平面设计和结构形式对成本的影响也至关重要，一般形状越复杂造价也就越高，因而在满足工业建筑使用功能的基础上注重建筑设计的简洁化、实现成本的降低。
4现代工业建筑总体规划与设计的发展趋势
4.1工业建筑设计的高科技化趋势
工业建筑的发展本质上要靠先进的科学技术，随着信息时代的到来及高新技术的推广与应用，工业建筑领域广泛采用新材料、新结构及新技术。新材料的应用可以更好地满足工业建筑环保、节能、经济等方面的要求，新结构的应用在满足现代生产工艺的同时，达到结构美和建筑与空间形象美的统一。同时，利用高科技信息技术，可合理设计物流、人流及信息流。高新技术使工业建筑成为城市建筑文化的重要组成部分，高科技化将成为工业建筑设计的必然趋势。
4.2 工业建筑设计的人性化趋势
人性化设计的本质是将人类工程学引入现代工业建筑中去。一个工厂的“质量、品种、效益” 依靠工艺、设备、材料的先进程度，但最主要的还是取决于掌握工艺、设备、材料的人。人是生产活动中最积极的因素，是最富于创造性的劳动力。人性化设计必将要求建筑师将建筑设计的中心从以往的生产设备转移到以人为本的理念上来，重视并努力体现对人的关怀。在工业建筑空间设计上，创造让人产生归属感和亲切感的良好工作环境，最终达到提高员工工作效率的目的。
4.3工业建筑设计的文化趋势
工业建筑在满足不同的使用要求的同时, 需要努力创造宜人、优美、时尚、有文化内涵的建筑空间及环境。在工业建筑设计中，建筑师应充分发挥地区性的文化特点，将工业建筑的特点、功能与地域、民族、文化相结合, 充分发掘并塑造独特的企业形象，丰富企业文化的内涵，实现工业建筑与文化环境的整体协调，创造出我们这个时代的工业建筑的新形象、新趋势。
4.4节约能源和保护环境，注重可持续发展
建筑业是耗能大户，全球能量的50% 消耗在建筑的建造和使用上。按照科学发展观的要求，工业建筑的可持续发展已成为工业厂区规划和工业建筑设计的主旋律。作为可持续发展的工业厂房，应有以下几个方面的内容：一、绿色设计，绿色设计应摒弃盲目追求高科技的做法，强调高科技与适宜技术并举；二、 节能设计，节能是可持续发展工业厂房的一个最普遍、最明显的特征。它包括两个方面，一是建筑营运的低能耗；二是建造工业厂房过程本身的低能耗。这两点可以从一些工业厂房利用太阳能、自然通风、天然采光及新产品的运用中体现出来；三、洁净设计，洁净设计是工业厂房可持续发展的重要措施，强调对建设用地、建筑材料、采暖空调等资源、能源的节约、循环使用，其中最重要的是循环、再生使用。因此，有效地利用资源和能源，满足技术的有效性和生态的可持续发展，建造 “负责任的”、具有生态环境意识的工业建筑将成为必然。
结束语：工业建筑与人民的生产与生活、 城市的建设与发展、国家的兴旺与强大有着密不可分的联系。随着工业技术的不断发展以及工业用地的迅速扩张，为使工业建筑能够适应现代社会发展的需要，应不断探索、创新、更新工业建筑设计思想与理念，以设计出更加合理的工业建筑。
参考文献：
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