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化工厂里的公共建筑设计

 
作者:九游会  来源:AG九游会  时间:2020-10-15 05:55  点击:
 

  化工厂里的公共建筑设计 ——中央化验楼、 管理办公楼设计 引言: 工业革命使社会生产由手工作坊的小规模转向流水线的大规模生产, 工业厂房应时而生。 1804 年, 法兰西建筑师勒杜在舍伍的理想城规划中, 将生产单元与工人住宅综合在一起, 被认为是对工业建筑的一种探索性尝试。 20 世纪初, 随着铸铁在桥梁、 火车站和仓库建筑中的大量运用, 出现了 全新结构形式和外观简洁的工业建筑形像。 到 20 世纪末, 工矿企业在“工业建筑外形作为提升企业形象”的潮流中重获新生。 例如: 在石油化工企业中, 管理办公楼、 中央化验楼、 中...

  化工厂里的公共建筑设计 中央化验楼、 管理办公楼设计 引言: 工业革命使社会生产由手工作坊的小规模转向流水线的大规模生产, 工业厂房应时而生。 1804 年, 法兰西建筑师勒杜在舍伍的理想城规划中, 将生产单元与工人住宅综合在一起, 被认为是对工业建筑的一种探索性尝试。 20 世纪初, 随着铸铁在桥梁、 火车站和仓库建筑中的大量运用, 出现了 全新结构形式和外观简洁的工业建筑形像。 到 20 世纪末, 工矿企业在“工业建筑外形作为提升企业形象”的潮流中重获新生。 例如: 在石油化工企业中, 管理办公楼、 中央化验楼、 中央控制室以及变配电所等建筑在塑造企业形象方面发挥了重要的作用。 在我国经济不断快速发展, 石油消费需求强劲的背景下, 现代化的大型石油化工企业逐渐增多并陆续和扩大。2007 我有机会参与了某大型石化企业 1000 万吨/年炼油及 120 万吨/年乙烯技术改造工程(化工部分) 的辅助设施及公用工程项目 。 在这个项目 中, 石油化工厂区中的公用设施及其它辅助生产设施, 包括管理办公楼、 中央化验楼、 中央控制室、 变配电所等几个全厂性重要建筑物在内。 这几个建筑物不仅可作为工厂整体形象的标志, 也是当发生意外火灾时, 影响全厂生产或可能造成重大人身伤亡的设施。 以下就是我在这个项目 的建筑规划布局、 建筑外观设计、 建筑防火、 建筑技术、 等方面的一些设计构思和感想。 管理办公楼及中央化验室 项目 地理及气候条件: 该项目 地处新疆地区的西北部, 地理海拨高度约 647~668 米, 气候环境属典型的北温带干旱气候, 夏季炎热, 冬季严寒, 降水少, 蒸发量大, 空气干燥年温差变化大, 光照充足。 规划布局设计: 根据设计任务书的要求, 将管理办公楼与中央化验室整体考虑在厂区内靠近大门入口位置的一块 11.25 万 m2的空地上。 原本此用地占地面积较大, 布置可十分灵活、 舒适, 但是为了配合化工厂区的总体规划在节地方面的要求, 让建筑前退让出大片 的预留空地, 留做将来再利用。 为此, 我便将这两栋建筑并排在主路(厂二路) 前, 紧靠用地东侧东西方向摆放, 面向厂五路, 尽量将西侧的空地留出。 两栋建筑以基本对称的形式布置, 形成两个双子星似的布局。 在车流入厂的方向上预留出停车位, 楼前则留出一块人员 休憩的小广场。 见图 1-1: 1-1 总平面图 外观设计: 在这两栋建筑的外观设计上, 我想尽量统一, 希望达到均衡、对称的效果。 中央化验室的建筑面积为 1 万 m2, 在端头处有一个独立的 2 千m2的方形制样间(这是化验室功能中不可或缺的一部分)。 在建筑层高方面, 化验室的层高远大于一般办公性的房间, 达到 5.7 米。 而生产管理办公楼却不到 5 千 m2, 建筑层高一般也只会做到 4.2~4.5 米。这样, 这两栋建筑物就只能在高度上追求一致了。 化验室由于层高高设为三层, 办公室由于层高低则设为四层,最后达到建筑高度的统一, 均为 18.9m。 在立面上, 采用了同一元素进行立面重复和组合, 颜色搭配协调一致。 与此同时, 为了避免仅仅重复立面上的某一元素的单调手法, 同时也争取避免横向立面过长, 而加大建筑物的防火难度, 于是在管理楼和化验楼之间设计了一个连廊, 底层架空, 从而改变了重复连续, 造成的横向外观过长的矛盾。 同时, 将化验的制样间部分单独建造在这两栋建筑之外,用连廊来 连接, 还能使制样间的有异味的气体不至于影响到其它房间。 图 1-2 鸟瞰图 在建筑背立面的外观上, 因难在于化验室的面积远大于管理办公楼, 所以两栋建筑的进深也十分不一致。 为了弱化这种差异感, 在两栋建筑背立面的连接处上进行了不同程度的加减手法, 以及虚实交替的外装饰构架运用, 使两栋建筑物在此连接处自 然过渡。 化验楼的构架下洽洽是正朝向南面, 并且也无遮挡, 阳光下可产生较丰富的光影效果。 在此还专门为办公人员 设计了 供休息、 停留的花坛及长凳, 可以供人们在工作之于进行户外放松。 图 1-3 1-3 背立面效果图 防火疏散设计: 在此项目 中, 因化验楼面积较大, 功能较多, 火灾危险性分类不明确, 而层数又有限制, 所以主要平面功能的布局焦点就集中在如何有机地组织并平衡这些看似矛盾的功能需求上了。 由于主要的实验单元是依据《JGJ 91-93 科学实验建筑设计规范》 及上游专业要求来布置,共设置了三层, 每层大约 2910m2左右, 另 外还要加上在一层独立成为一块的制样间所占的 2380m2。 按照《石油化工生产建筑设计规范 SH 3017-1999》 的规定, 化验室的火类危险性别被定义为“丙类”, 那么这“丙类” 厂房的防火分区面积及疏散距离就非常宽松, 只需要设为一个防火分区即可。 但是, 考虑到本项目 的化验楼中, 还包括有大量的人员 工作、 会议、 资料等功能(其中最大的人员 容量可以达到 100 人左右), 因此在与相关人员 多次探讨之后, 还是采取了严格按照《建筑设计防火规范》 的规定, 将此化验楼按公共建筑的安全疏散标准来设计。 这样一来, 一层一共 5090m2设为了三个防火分区, 其中化验部分为两个防火分区, 而制样间单独设计为一个防火分区; 二、 三层因为各层只有 2910m2, 则自 然分为了两个防火分区。 此外, 除了为每个防火分区设计一个独立的楼梯直通室外之外, 还增设了一个共用的楼梯出口, 从而为两个防火分区提供了一个共用的“疏散走廊”, 来作为第二个安全出口。 这样, 既保持了每层在使用上连续性, 也满足了每个防火分区的两安全出口的要求。 另 外, 在不同的防火分区中尽量减少空调风管的穿越。 对于有爆炸危险的房间如气相色谱、 油品分析、 仪器分析室的排风风机采用防爆风机, 排风系统单独设置排放, 不进入总排风系统。 图 1-4 1-4 二层平面防火分区图 在化验楼的南向, 与之并排的是管理办公楼, 两者间距为 12.7 米。最初业主希望两建筑可以相通, 所以中间并没有完全分开, 其中二层有一间办公室可以相通。 但是, 由于两楼层高相差太大、 进深也不一致, 两边的走廊无法设计为直接连通。 如是强行连通, 就会破坏外立面效果。 最终, 我们与业主达成一致, 两栋建筑物相互之间不相通,但仍然保留了连廊的形式。 这样一来两栋建筑物就是毗邻建造了。 为了确保安全, 将办公楼西侧靠近化验区的山墙设计为了防火墙, 墙上的门窗设为了甲级防火门窗。 而且建筑的总长度超过了 220m, 那么连廊下方的一层高度就必须抬到 4 米以上, 做为消防车穿行的车道。 所以, 前面提到的二层办 公室设计成只能给化验区使用是最为合适的。 图 1-5 1-5 一层平面示意图 建筑技术设计: 由于新疆当地地下水位埋深大于 100m, 地下室和墙身一般可不考虑地下水对建构筑物的影响, 只需做防潮处理即可, 也可不考虑冬季防冻胀土的问题。 但是, 由于在当地有盐渍土的腐蚀问题, 对墙身和地下构筑物会产生一定影响, 所以标高在室内地坪 60mm 以下的墙体的防潮变为了防腐处理, 防腐做法为: 热沥青两道。 针对新疆的冬季寒冷气温, 在建筑保温节能方面除了采用外墙外保温措施, 还增加了遮阳措施。 墙体全部选用的是保温性能较好的加气混凝土砌块墙体, 热桥部位也是外贴上可做保温材料的加气混凝土块来隔热。 另 外, 由于建筑座东朝西, 西晒对化验室中的某些房间会产生一定影响。 因此为了减少夏季热辐射的影响, 在部分窗口上沿挑 出 700mm 宽的水平的遮阳措施, 以阻挡太阳光直射到化验室的室内。 以下是两栋建筑主体完成后的部分照片 : 1-6 正立面全景 1-7 办公楼立面 1-8 背立面全景 结束语: 亲历此次项目 设计的全过程之后, 感觉我国在工厂中建筑的整体设计理念和技术等方面, 和过去相比已经取得长足进步, 虽然由于社会发展等因素的制约, 与西方相比还处于相对落后的水平, 但我相信,随着社会的前进, 随着更多先进思维的应用和设计案例的积累, 工厂中的重要公共建筑的水准将在设计、 技术和建筑美学等方面也会得到更大的提升, 必将拥有一个更广阔的发展空间。 作者(土建室): 董莉 2010-12-19

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