工業建筑論文范例

一、loft空間為舊工業建筑有機更新提供思路

1.loft空間和舊工業建筑原真性的關聯

Loft文化發源于紐約的舊工業建筑區———蘇荷（soho)區，從其文化的發展歷程我們可以看出，loft空間成立之初就是源自于一種妥協和無奈。高昂的租金使生活潦倒的先鋒藝術家失去了傳統意義上的創作空間。而由于舊工業建筑廉價的租金，藝術家紛至沓來，將其改造為集居住、創作甚至是銷售一體的空間形式。受制于有限的資金，藝術家對于舊工業建筑的改造力度相當有限，這種無奈恰恰完好地保存了一些代表性的工業建筑構件和工業建筑空間特征，使得工業建筑的原真性得到了較為完善的保留。

2.loft空間特征

2.1高大開敞

空間，是建筑之靈魂。而loft空間區別于其他空間形式的最為顯著的特征，就是其空間高大開敞的特征。這一空間特征的由來主要是因為loft多為舊工業建筑改造而成，而對舊工業建筑這一空間特征的保護轉化成了loft空間的主要特征。

2.2自然而真實、保留工業美學

1舊工業建筑居住型改造的發展歷程

隨著人們需求的多樣化和技術發展，舊工業建筑居住型更新利用形式逐步走向多樣化，出現了以租賃式為主的公寓住宅。此類居住空間利用工業建筑大空間的特點，以模數化的構成方式均勻地在多層空間中植入居住單元，空間簡潔、結構設施經濟，目標消費群體定位為普通收入民眾，具體的空間與功能設計根據不同使用對象的空間要求而變化。但總體具有平面布局簡單、開間小、面積小等特點。目前，我國在這方面的工作也逐漸起步，在一些大城市如上海、南京等都出現了工業建筑改造為公寓住宅的實踐，例如作為滬東造船廠為青年技工提供的廉租公寓，浦東金橋的“金金公寓”將約2萬m2閑置廠房改建成“灰領公寓”，以較小的成本解決了員工的居住難題。

2工業建筑居住型改造的內部空間匹配度

由于多層廠房的空間尺度、開間進深、柱網跨度以及層高等固有因素與公寓式改造目標比較接近，因此，在舊工業建筑居住型更新實踐中，多層廠房的改建占了較大比例。對多層工業廠房的改造中一般不需要增設樓板，主要工作集中在對建筑內部的功能分區、平面分隔以及防火與交通的重新設計上，有效降低了土建成本，具有很高的可操作性。

2.1工業建筑柱網尺度與戶型平面設計

工業廠房平面一般具有規整的柱網，在跨度和進深尺度上遵循一定的模數制度，比如進深跨度一般為6.0m，而開間跨度一般為6.0，6.6m和7.2m。同時，為了采光、通風的方便，進深一般為兩跨或是三跨式柱網，而橫向一般比較長，以適應廠房功能的特點，滿足工藝流程的需要。GB50096—2003《住宅建筑設計規范》對住宅各空間的最小使用面積都有明確規定:起居室的面寬控制在3m左右，臥室的面寬控制在2.9m左右。租賃式公寓住宅主要使用對象受經濟條件的限制，套型內使用面積較小，一般可以采用下限值作為設計參考依據。而工業建筑6m左右的開間正好對應于現在緊湊型住宅的設計標準，規則的柱網有利于模數化的居住單元的分布與組合。

2.2工業建筑層高與居住空間設計

一、北京大山子地區798工廠

在中國LOFT空間正在迅速發展中，我們北京的798藝術中心是比較典型的，這里聚集了一批文化創意產業的人，藝術家把藝術品直接放置在LOFT里面。LOFT的空間提供了一個很隨意，休閑，最大限度地激發想象的空間，所以最好的空間實際上是文化創意產業從業人員的創意能夠迅速激發出來，最快的誕生。廉的租金，把一些廠房租下作為工作室或展示空間。在“798”藝術家們就像滾雪球一樣越聚越多。典型的現代主義包豪斯風格的工廠，整個區域規劃有序，建筑風格獨特，許多藝術家前來工作和生活，慢慢今天的798藝術區就形成了。出版社、藝術畫廊、雕塑家、當代藝術家紛紛進入北京大山子地區798工廠，出現出版、設計、演出、藝術家工作室、展示等文化行業，同時時裝、精品家居、餐飲、酒吧等服務性行業也聚集于此。在不知不覺中，中國頂尖的當代藝術與文化正凝聚于北京大山子地區“798”空間。工廠，畫廊，工業生產，藝術創作，秩序規范，率性隨意———這就是今天的798。

二、昆明“創庫”

昆明創庫又稱上河車間，原來為昆明機模廠生產車間，坐落于云南省昆明市西壩路101號，空置后建立了20多個藝術家的工作室和展覽、休閑、餐飲空間，成了非常有特色的昆明藝術家標志性的建筑。昆明創庫是由空置廠房改建的藝術主題社區，在社區內廣告人、藝術家、商人、策展人、學生、工人、藝術愛好者……各取所需。在這里不僅可以購買大眾藝術品，還有更附傳統性的藝術品、民間技藝和實驗性當代藝術、戲劇、電影、舞蹈、音樂、演講等演示和交流。展示當代實驗藝術在這個由藝術家開辟的上河車間已經成為越來越重要的一項活動。西方文化與傳統文化的交織融匯、現代藝術與傳統藝術的沖突與交融、時尚休閑的消費空間與簡潔實用的創作空間交織匯聚，相互影響，形成了這一地區既有活力又富特色的社區。創庫內的各種畫廊、設計室、酒吧、文化傳播公司等機構或企業，都因其各自不同的展運作模式和定位而互為補充。藝術家自覺地把自己變成公眾藝術中心和公共生活的一部分，與當代城市生活的關系越來越緊密，還促使市民和企業開始關注藝術，激發當代藝術的活力，以提高其形象和完整性力度。

三、重慶“坦克庫”

藝術中心為創意專業人士、藝術家和藝術團體提供了一種新的理想的棲息地，對促進中國當代藝術的發展提供了一個新的模式，拓寬了公眾對當代藝術的了解和溝通渠道,擴大了社會對當代藝術的理解,豐富了相關機構和私人收藏家的中國當代藝術資源,提供了非常多的信息和良好建議，促進藝術和文化的健康發展。我們過去的對空置工業建筑的改造往往是大修大補,甚至直接被“夷為平地”或局限于純粹的外觀建筑的改造。拆除和重建都浪費很多資源,而且破壞了歷史和文化底蘊?？罩每臻g可以通過室內設計藝術的方法“變廢為寶”，原來的自由空間只需要些微的調整來適應新的功能需要的同時，又能保持原來的歷史和文化。通過對比國內外空置工業建筑再利用的系統的理論和成功經驗的實踐差異找到目前我國在這一領域的距離和不足以及值得我們借鑒和注意事項。分析空置工業建筑改造和再利用的發展與我國經濟、政治、文化和社會階層等各方面之間的相互作用，試圖找到一些適合中國國情,探索可持續發展空置工業建筑的可能性和有效性的應用和發展的過程。空置工業建筑使用價值、歷史價值和景觀價值其研究有著重要的意義。此外，盡管國外許多空置工業建筑改造的成功案例,可以成為我國空置工業建筑改造和再利用的參考,但畢竟國內外人文環境、時代背景和所有的細節都不同。研究的方向不僅要考慮建筑具有歷史意義還要注意到它正在形成于一個新的文化環境中,城市文化發展也是有重要意義的文化產業。

四、結語

1分析鋼結構在工業建筑設計方面的應用

鋼結構的合理利用可以有效提高企業的經濟效益，和傳統的鋼筋混凝土結構相比，鋼結構更加環保。就這點來說，鋼結構更加符合國家節能減排的號召，滿足建筑對節能環保材料的需求。鋼結構本身就是由鋼材構成的，建筑對高強度和高效能材料的需求也因此得到滿足，具有很大的循環利用價值;在工程施工過程中，為了保證不出現其他問題，就需要在設計階段對圖紙和計算不斷優化，在保證圖紙質量的前提下，確保施工順利進行;設計過程應該經濟合理，可以滿足建筑抗震和防火要求;和施工工藝以及相關產業緊密配合，促使鋼結構施工過程不斷優化，在保證質量的基礎上滿足施工過程中的各種要求。

1．1工業建筑中常規鋼結構的作用

在工業建筑中，鋼結構的常規應用由來已久，我國多數工業廠房均采用的是常規鋼結構人字梁以及工字梁，這些常規鋼結構已成為工業早期時代的主要象征。而這些特征構成了我國的吊車梁式系統以及常規鋼屋架系統。由于民用建筑、商用建筑以及工業建筑各有不同，在進行工業建筑時要求建筑結構能夠為工業生產以及施工提供最好的跨度及空間。而傳統鋼筋混凝土結構已經不能完全滿足現在工業生產在跨度以及空間上的相關需求，從而鑒于此基礎上的鋼屋架系統應運而生，屋架系統主要由屋架、系桿以及支撐組成。同時吊車梁系統作為工業廠房的重要部分，多數廠房中均設有吊車，主要由車檔、吊車梁、軌道、制動結構及連接件等構成。在傳統鋼筋砼結構不能夠滿足新時代工業建筑在相應功能及跨度上需求時多采用鋼結構。如(1)材料堆場、大型倉庫以及飛機裝配車間等多采用鋼結構體系，這些鋼結構體系多為網架、拱架、門式剛架以及懸索等;(2)建筑物受到動力荷載影響時，多采用鋼結構體系;(3)碳素廠高樓部碳素振動成型機對相應結構的耐疲勞程度和強度要求均較高時，多采用鋼結構體系;(4)在高烈度區，鋼筋砼結構早已超出了現行工業行業的規范以及規定，應采用鋼結構以滿足其新的需要;(5)原有廠房需改建或擴建時，多采用鋼結構。綜上即可知，鋼結構在現今工業建筑中有著十分重要的作用，且應用廣泛。

1．2工業鋼結構在建筑工程中的應用方向

在工業建筑中，相關人員應該根據規定的生產流程來為工藝服務。在這個過程中，工業鋼結構的形式、材料與空間等多個方面都有特殊的標準。由于建筑體量比較大，要求相關人員應該注重把握好尺度，熟練掌握新材料技術。因此，工業建筑與普通建筑相比，具有一定的特殊性。在工業建筑中，一些比較簡單的建材會被新建材取代，落后的施工工藝會被淘汰。如今在工業鋼結構方面，包括鋼纜、構件和型材等方面的建材類型越來越豐富。另外，高性能施工涂料的應用有效地解決了工業鋼結構中存在的防火、防腐、防污染以及隔熱等多個方面的問題。隨著經濟的發展與科學技術的日益進步，涌出了很多新的設備、工藝與材料，有利于迎合工業建筑設計的更高要求，落后的原有工業建筑體系應該與時俱進，實現進一步的完善。

2鋼結構在工業建筑中存在的問題

1項目背景及工程概況

1.1基地現狀條件

四川郎酒集團古藺廠區位于四川省古藺縣東南，川黔交界的二郎鎮，與貴州茅臺酒廠隔河相望。此處氣候溫和，空氣濕潤，山清水秀，環境清幽，是得天獨厚的釀酒之地。廠區沿赤水河，背靠青山，位于落差近150m的山麓上。廠區建筑穿插錯落，層層疊疊，是典型的山地工業廠區。擴建區域位于原廠區西側山腰處，毗鄰原廠區生產車間，用地面積約4.6萬m2，擬建生產車間規模約1.5萬m2，窖池約200個，年產能6×103～7×103t。

1.2現有建筑狀況

廠區現有的生產車間多為二十世紀七八十年代建造，大部分車間有40多年歷史，均采用鋼筋混凝土排架結構，門式鋼屋架，鋼筋混凝土屋面;少量輔助車間為磚混木桁架結構、青瓦屋面，年代超過半個世紀。因車間建造年代較早，對生產造成一定局限，如車間天窗狹小，室內通風排氣較差，酒糟需長時間晾曬;室內光線昏暗，不利于生產作業等。這些問題的日益凸顯，使車間產能已經不能滿足市場迅猛增長的需求。

2工藝特點與創作指導思想

車間生產效率無法滿足市場需求，車間建筑風格也無法傳達郎酒歷史源流;同時，基地起伏的地貌也對新廠區規劃建設提出了挑戰。因此，針對上述問題，在新建車間設計時，將指導思想確定為:“創作吻合生產工藝、傳承歷史文脈、適應當地環境的現代化工業建筑。”

1輕型鋼結構在工業建筑中的應用優勢

輕型鋼結構主要應用在不需要承受大載荷的建筑中，目前輕型鋼結構已經在工業建筑設計得到了應用，這是由其本身諸多的優勢性決定的，例如抗風性、抗震性、保溫性、耐久性、健康性、隔音性以及環保性等等。輕型鋼結構在應用中特點較為突出，其特點主要表現在三方面：首先，輕型鋼結構具有自重輕的特點。自重輕是支撐輕型鋼結構得以廣泛應用的重要因素。輕型鋼結構之所以自重輕是因為該結構在制作中采用的是輕型焊接的H型鋼，其具有較高的截面利用系數，在一定程度上可以節省鋼材。其次，輕型鋼結構工業化程度高。輕型鋼結構整體構造比較簡單，并且在制作中所使用的材料也較為單一，因此與其他結構相比更容易實現自動化與標準化生產。不論是從生產角度來說還是從安裝使用的角度來說，利用輕型鋼結構所建造的建筑一般都具有較高的工業化程度，符合工業建筑要求。最后，輕型鋼結構在建筑現場施工速度快，所使用的工期較短，所以在工業建筑中應用該結構可以有效降低施工成本以及生產成本，并且輕型鋼結構本身質地較強，對技術要求標準也不是很高，因此在工業建筑中應用較為便捷經濟。

2工業建筑輕型鋼結構設計的要點分析

2.1適用性

輕鋼結構工業建筑的適用性是指在室內物理環境上滿足職業規范和生產人員的勞動安全的要求，在空間上要滿足生產工藝的需求。在實際的工程設計中，室內物理環境設計往往被人們忽略，它的質量沒有得到充分的保證。相反空間設計得到了設計人員的重視。空間設計一般體現在聲環境、熱環境、光環境等幾個方面。

2.1.1聲環境

工業建筑中取消鋼結構建筑室內噪聲的來源主要為三類：振動噪聲、雨水撞擊聲及空氣噪聲。由于噪音的來源不同，采取的阻斷方式也就不同。對于振動噪聲，一般采取的辦法是采取阻斷振源。主要是兩種方法：（1）設備自身采取一定的措施，減少震動。（2）在主體鋼結構與振源間設隔振溝，可以大幅度提高隔震效果。對于雨水撞擊聲，一般采用采用具一定的有隔斷聲音性能的材料來達到減少雨水噪音的目的。為了減少空氣帶來的噪聲，輕鋼結構建筑一般采用的是50mm厚的巖棉夾芯板。采用巖棉夾芯板可隔聲降噪，使廠房外的噪音達到30分貝以內。

一、工程實例

1、工程概況。某變電站站址場地為規則長方形，長、寬分別為120m和70m，主要建（構）筑物包括主控通信樓、配電裝置樓、主變及其它相應配套設施。根據工程地質勘察報告描述，該場地上部主要土層為沖洪積粘土層，下部為殘坡積土層，基巖基巖面埋藏變化大（最淺處基巖埋深4.1m，深處鉆至13m仍未見底），溶洞、溝槽和土洞軟土等有發育。根據現場物探和勘探揭露，該場地地質情況如下：場地地下水分布情況：上層滯水：主要分布在上部粘性土層中，水位埋深在3.6m~4.4m之間，靜止水位埋深約在2.9m~3.2m之間。巖溶裂隙水：主要分布在下部基巖的溶洞及裂隙中，具有承壓性，因巖石裂隙發育，故該層含水量較豐富。以上兩種類型地下水主要補給來源為大氣降水及地表水體，地下水對混凝土無侵蝕性。

2、巖層的物理力學性質。（1）粘性土。共分為五層，由上至下分別為：①填土層：淺紅、灰黃色，厚度在0.5m~2.2m，以粘性土為主，含有少量碎石及有機質，土質松散，壓縮性高，強度低。②硬塑粘土層：淺紅色，場地分布范圍廣，厚度為1m~2.3m。含有鐵錳氧化物及少量礫石，呈硬塑狀，中高壓縮性。③可塑粘土層：淺紅色，與硬塑粘土層交錯出現，厚度為1.2m~2.4m。裂隙面有錳質薄膜，局部含礫石，程可塑狀態，高壓縮性。④軟塑粘土層：淺黃色，厚度為1m~2.8m，該層土遇水易分散成顆粒，飽和狀，土質松散，呈軟塑狀態，高壓縮性。⑤流塑粘土層：淺黃色，主要分布在巖石裂隙及溶洞發育處，厚度為2.2m~3.5m，呈流塑狀態，高壓縮性。（2）灰巖。為上泥盆系的融縣灰巖，巖石面起伏變化較大，有溶溝、溶洞、裂隙的存在。石灰巖為淺灰、灰白色，細晶體結構。

3、基礎選型。通常而言，巖溶地區的樁基，可采用鉆孔灌注樁或人工挖孔灌注樁。但由于該巖溶地區地下水豐富，導致挖孔樁施工困難，而沖孔樁又因為溶洞的影響難以施工。且在該場地內具有一定可塑的粘土層，地質條件較好，并且考慮到下覆溶洞的影響，所以在基礎方案選擇時采用了閥板基礎，地基則采用Φ400的CFG樁復合地基，CFG樁樁身強度等級為C20。CFG樁的特點是有樁身和樁間土、褥墊層共同構成復合地基，并承擔上部的荷載，而不需要樁端深入到巖層?？紤]到該工程場地巖溶地質的特點，采用CFG樁復合地基可取得較好的施工效果，保證建筑上部結構的安全和正常使用。

二、巖溶地區建筑基礎的設計要點

1、樁基的單樁承載力計算。工程中樁基的單樁承載力計算，分別是按照樁身材料強度和巖土層對樁的承載力來求解，并取其中的較小者。其中，巖土層對樁的承載力的計算方程式為：R=0.5ψfcA-------------------------(1)在式（1）中R為單樁容許承載力，單位為kN；ψ為鋼筋混凝土受壓構件的穩定系數；fc為混凝土的軸向抗壓強度設計值；A為樁身的截面積，單位為m2。結合式（1）及樁身材料強度，并考慮到該工程場地的巖面變化較大，取CFG樁樁底到巖面的樁長不超過20m，當樁長度在10m~20m之間時，單樁承載力取值450kN，樁間距為1.0m×1.0m；當樁長度小于10m時，單樁承載力取300kN，樁間距為0.8m×0.8m。

2、CFG樁復合地基的承載力特征值計算。樁間土承載力特征值，按照工程地質報告取值250kPa，CFG樁復合地基的承載特征值計算可根據《地基基礎設計規范》中的公式進行計算。對于本工程，上部結構要求復合地基強度達到600kPa，根據樁長的不同可分為兩種情況，通過計算復合地基均能滿足上部結構的要求。

1采取的措施

在設計過程中盡管沒有可以執行的國家標準，但在設計的全過程中應重視建筑的節能設計，從工藝設計開始注重建筑物的節能。例如，在滿足工藝要求的前提下，設計人員應在建筑平面布局、交通用地、安全疏散、使用功能的組合、室內環境的確定等方面進行方案的優化，盡量減少占地，縮短管線減少交通面積，使平面布局更加緊湊合理，減少建筑物外圍護結構的面積，從而減少土建工程量，降低施工能耗，減少采暖及空調設備的用量，以達到節約能源，降低能耗的目的。

如我區大部分地區為嚴寒地區，工業建筑均需冬季采暖，尤其在東部地區冬季室外溫度在－20℃～－30℃的天數較長，采暖能耗占比例較大。過去好多地區的墻體厚度較大，結構構件的尺寸較大，建筑物重量大，結構笨重，在節約能源方面非常不利。因此，在設計中進行節能設計的潛力很大。

在本人設計的供水工程中，有好多廠房為泵房、水處理間、加藥間、水沉淀間等。在能保證電氣設備使用要求的前提下，盡量采用主副廠房合并建設，以減少土建工程量。有些廠房室內濕度大，采用自然和機械進排風，來保證室內正常環境。并參照公共建筑的節能標準，對屋面墻體采取有效的保溫措施，采用密封性能較好的門窗等措施以提高建筑物的保溫性能，從而改善室內環境、達到降低能耗的目的。

2工程實例

以單層排架結構取水泵站為例，屋面采用擠塑聚苯乙烯夾芯板，外墻為300厚陶粒砌塊，外貼擠塑聚苯乙烯保溫板，門用彩板門，窗戶為斷橋鋁合金窗，建筑面積461．16m2，采暖面積427．68m2。

2．1墻體外保溫優點