化工建筑结构设计的特征分析

　　摘    要：　化工厂房由于本身使用的特殊性，需要对设备、原料以及产品等进行储存，因此，关于化工厂房的建筑结构设计必须根据作业环境进行。本文主要针对化工厂房建筑结构设计特点进行研究，然后从化工的工艺特性进行分析，结合化工结构的不规则特征，同时提出化工厂房的结构设计的其他特性，希望能够给予读者不同的思考角度。

　　关键词：　化工厂房; 建筑结构; 设计特征; 分析;

　　由于化工厂房在使用过程中对于安全性要求较高，因此，在设计的过程中必须根据工艺流程和生产条件进行专业性设计，设计必须根据条例规范和技术规程等进行，必须满足土建设计标准。化工建筑结构设计涉及各个领域，因此，对设计人员的专业素养和工作经验要求较高。化工厂房建筑结构设计应当在满足使用要求的基础之上，提升化工厂房建筑的质量，从而能够有效地保证化工工业生产的科学和高效。

　　1、 化工生产的工艺特征简介

　　不同原料之间的化学反应或物理反应是化工生产的主要过程。化工生产必须保证仪器的封闭性和设备的安全性，应当在保证设备符合安全标准的条件下进行设计反应。化工厂房建筑结构设计应当以化工生产的工艺特征为参考条件，建筑结构设计首先应当考虑化工反应的空间环境，应当具有防火、防爆、防腐蚀的功能特性。为了保证化工工作人员的人身安全，土建设计应当纳入先进科技，通过技术排查易燃易爆化学物品，同时通过信息技术对腐蚀介质的形态或浓度进行检测，从而根据大数据检测结果布置设备、生产环境以及工艺管线和建筑平面问题等。土建设计人员只有在充分把握化工生产工艺特性的基础之上，才能够使得设计的各个方面更加科学和完善。

　　2、 化工建筑的不规则特征

　　化工建筑结构设计必须要把握组织空间的原则。组织空间主要是指在结构设计图完成以后，从整体入手改善化工建筑结构的不规则特质，化工建筑更加协调规整。由于化工生产的工序较为复杂，且设备的荷载量大，较易出现明显的不规则形态，化工建筑的不规则特征在一定程度上也会影响房屋建筑的使用年限和质量。除此之外，化工房屋建筑也必须考虑空间生产的因素，空间生产主要是指设计能够最大化的满足设备要求，通过设计提高空间比率，从而保证化工工艺生产的效率。有效改善化工建筑的不规则形态，主要从跨度方向入手，通过提升框架结构中柱的高度将化工建筑的双跨结构转变为单跨结构。化工建筑结构设计在实际操作中也应当考虑实际因素，避免照搬照抄引起不良后果。
 

　　3、 化工建筑结构设计的其他特征

　　3.1、 化工建筑结构设计需要考虑因素

　　化工建筑的类型较多，主要根据用途生产特征和空间形式对其进行分类。化工建筑结构设计必须根据生产用途进行。设计一方面要满足工艺生产的条件，另一方面要选择经济实惠的结构形式，同时也要满足生产环境的要求。由于化工建筑与民用建筑使用用途的差异，因此，在化工建筑中其内部的平面布置次序也与民用建筑存在极大的差别。化工建筑需要考虑生产过程中可能会出现的安全事故，针对于具有强腐蚀性或易燃易爆的物品，其存放方式和存放房间都具有一定的要求，房间必须要与值班室人员的房间相邻，中间使用防爆墙将其隔开，这样能够极大地方便值班人员进行物品检查，同时也能够保证工作人员的人身安全。除此之外，厂房建筑结构设计也需要根据设计要求进行，针对于跨度或空间要求较高的厂房时需要采用钢结构，而针对于普通的化工厂房使用，则可以使用钢筋混凝土框架结构。化工厂房的结构设计对采光要求较高，当采光不能达到要求时，则会采用人工照明的方式。此外，厂房设计也需要考虑通风问题，室内通风能够将生产过程中产生的危害气体提及时排出室外。

　　3.2、 设备荷载量较大

　　化工建筑结构设计设备荷载量较大，主要是为了满足建筑内设备的布置更加科学和完善的要求。在化工生产过程中由于繁琐的生产工序，设备的位置布置和大小选择也必须根据生产工序进行。设备位置布置也要考虑设备本身的特性，从而保证设备使用的效率。动力设备必须考虑功率大小和类型差异。针对于易产生结构共振的蒸发罐等类似动力设备时，其位置要安排在高层，从而最大化的降低震动对结构刚度和强度的影响。设备荷载结构的震动会影响容器内物料的化学反应，在计算的过程中必须与动力系数相结合，从而保证设备荷载结构的振动在稳定的范围内，促进化工生产工作的正常进行。除此之外，有关荷载的计算需要参考行业标准，动力系数的得出需要结合经验和行业要求，找出较为合适的动力系数值，从而保证荷载计算的科学性。化工厂房结构设计荷载取值主要受到荷载流线和偶然荷载等因素的影响。建筑楼面活荷载标准值主要在1.5～2.0kN/m2，荷载计算主要使用永久荷载加楼面活荷载的组合效应。工程永久荷载加楼面活荷载的数值在不同的计算公式下得出的算术平均值也存在差异，数据主要在3.2和3.5之间波动。

　　3.3、 化工生产具有强腐蚀性特征

　　化工生产最明显的特征是具有强腐蚀性。由于化工原料中含有腐蚀物质，因此在化工生产的过程中做好防腐工作是较为重要的。化工生产难免会泄露具有腐蚀性的液体或气体，如若没有得到及时的处理，可能会对设备的使用造成一定的影响，因此在化工生产的过程中应当及时对腐蚀性物体进行处理。除此之外，做好防腐蚀设计也是非常有必要的，防腐设计必须要根据腐蚀物品的结构构成进行，腐蚀介质以及介质形态和腐蚀浓度等相关因素也许进行考察，同时也要找出不同温度对腐蚀性物品的影响。根据考察数据进行建筑物的设计，针对地沟、地槽或顶棚等产品有过接触的地方进行专业防腐。此外，设备的选择也要根据腐蚀性物品的特性进行，设备进行定期管理和保养是延长使用寿命的重要手段。

　　3.4、 化工生产易出现爆炸、火灾和泄漏现象

　　根据案例调查发现，在化工厂内极易出现爆炸火灾和泄漏的现象。具有爆炸危险性的甲、乙类产品是导致出现火灾的原因之一。化工建筑结构设计必须要遵守规范条例，增强化工厂房的防火防灾性功能。为了最大化降低爆炸、火灾等事故对化工生产的影响，进行预防性建设是首要选择。预防性建设必须要对化工生产中易出现火灾的原因进行详细分类，根据危险性判定等级，通过厂房设计计算防火间距，同时注意划分防火分区。预防性建设首先采取轻质材料作为屋顶、门窗和墙体的建筑原料，轻质材料针对于突发性爆炸能够进行自动泄压，同时将泄压积不断扩大，从而有效降低爆炸对化工厂房的影响。化工厂房内的地面建设必须要采用具有防火功能的水泥，这对于隔断火势的蔓延具有一定的帮助。

　　3.5、 预埋件和留洞现象

　　化工生产受到空间以及设备安置和生产工序等各种因素的影响，从而使得化工厂房内会出现预埋件和留洞的现象，预埋件对管线走向和管线安排具有重要意义。化工厂房设备在安装过程中对于精确度具有一定的要求。对于化工厂房建筑过程中的预埋件和留洞安排，不仅包括地面，同时也包括墙体领域。工艺设备中管线和管架的交错穿梭在墙体、楼板、梁柱以及地面等，在化工厂房内进行全方位的预埋件和留洞是后期进行工艺设备安装的基础。预埋件和留洞设计是否合理以及施工的精确度都会影响到后期的工艺设备安装效果。

　　4 、结束语

　　综上所述，本篇文章围绕化工厂房的结构设计特征展开详细的阐述，主要包括工艺特征、不规则特征、易燃易爆特征、具有强腐蚀性特征，具有预埋件和留洞特征以及建筑设计要求等各个方面。通过大量实践经验的总结以及方案设计的学习，化工厂房结构设计建设的优势应当被采纳和吸收，同时也应当基于设计要求进行创新设计，探索具有本土化特征的结构设计，从而有效地增加化工建筑的实用性和功能性，促进化工生产服务的长远进步。本篇文章通过对化工厂房结构设计特征的深入分析，希望能够对读者产生一定的影响。

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