台风多发地区工业厂房大型门窗防台风措施问题探讨

阮莉莉

（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广州510663）

1 引言

在工业建设生产活动中，一些厂房及仓库为满足大件设备及材料的运输、装卸及检修等需求，往往须设立特大型外门，如大型发电厂汽机房或核电常规岛厂房、各类库房等。这类特大外门作为抵御外界灾害入侵的第一道屏障，是建筑围护结构抵抗台风袭击的最薄弱环节。

在当前的国内发电厂项目中，因考虑到使用便捷性和经济合理性等因素，这类大门通常采用薄彩板夹心板或通过型钢框固定彩板结构，对于各类型门的订货按国家标准图集构造和常用国家及行业标准执行，然而，在图集或标准中的典型设计考虑的是国内常规气候环境参数，并非针对罕见极端气候条件（如广东、福建、海南等沿海地区近年频繁出现的超强台风），因此，往往容易出现因过大变形而损坏的情况，除非采用非标单独设计和制作，但这样不仅费用极高，且无法满足工期要求。因此，如何增强特大门的防台风能力成为了各方关注的重点。

在竣工不久的阳江核电战略物资共享仓库项目设计中，以“便捷性、灵活性、经济性”原则为主导，试图分析和探讨在台风多发地区工业厂房大型门窗的防台风问题，通过在设计中与项目各方积极配合，对项目中的特大型外门的构造做法进行合理优化，为建筑有效抵御台风提供有利条件。

2 项目概况

阳江核电战略物资共享仓库项目位于广东省阳江核电工程与运行维修服务区武警营地北侧，地处台风多发地区。本项目建筑——战略物资共享仓库占地平面尺寸为119m×26m，高19.4m，总建筑面积约3600m2，以单层仓库为主（局部三层），主要用于存储电站发电机转子等共享战略备件。根据使用者需求，本仓库的每个门洞均独立设置6m×10m 或9m×10m的折叠彩钢板大门（见图1）。

图1 阳江核电战略物资共享仓库

图2 特大门的防台风构造措施

3 主要技术特点和原理

3.1 构造措施组成简单

为应付可能出现的极端气候条件，同时方便这类特大门的采购，在本项目中考虑在常规门的基础上增设特殊抗台风构造措施。抗台风构造措施由抗风横栅杆、滑轮提升构造措施、竖向提升滑道以及就位卡座等多个部分组成（见图2 左图）。

3.2 构造措施安装便捷

①根据特大门的宽度，在门楣水平方向适当位置安装定滑轮，并在门洞一侧布置拉索固定构造措施及手动提升绞盘。

②根据特大门的高度，在门框两侧墙面垂直方向上等距离安装栅杆就位卡座。

③平行就位卡座外侧安装通长槽钢作为竖向提升滑道，且该滑道在对应栅杆就位卡座的适当位置预留相应开口。

3.3 构造措施使用灵活

①当收到台风警报后，使用者先将一根抗风横栅杆的两端推入预先安装好的竖向提升滑道，并连接滑轮提升措施将抗风横栅杆平行于地面进行垂直提升。

②当提升至对应栅杆就位卡座处，可将横栅杆从竖向提升滑道开口处推出，并将其放入就位卡座凹槽中。

③将均布于横栅杆上的固件与门扇上的金属附件一一对应，并相互进行螺栓连接。

④以此类推，可根据需要就位数根抗风横栅杆。

以阳江核电战略物资共享仓库为例，当特大门防台风构造措施处于完全工作状态时，可以看到，在9m 宽10m 高大门的门扇后面设置了三道抗风横栅杆，横栅杆离地标高分别为2.5m、5.0m、7.5m（见图2 右图）。由于大门开启主要考虑设备检修装卸需要，人员通道安排在小门进出，在台风期间，临时启动“特大门的防台风构造措施”，即能提升特大门的防台风能力，又不会影响人员的正常出入需求。

3.4 构造措施工作原理清晰

由台风作用在门扇上，风力将传导到横栅杆上，横栅杆起到单跨简支梁作用，中间受弯，两端受剪。

在设计时，横栅杆的刚性和强度可以根据GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》[1]按围护结构进行抗风设计，提高特大门的抗风压性能，使得关闭着的大门在风压作用下不发生损坏和功能障碍。

合理选取抗风横栅杆的截面尺寸，使得在台风作用下构件弯曲正应力小于抗弯设计值。跨中挠度应满足GB 50017—2017《钢结构设计规范》[2]中的挠度容许值要求。抗风横栅杆截面形式和尺寸还须根据具体要求防护的台风等级、特大门的尺寸及性能要求等参数进行设计。

4 结论

以上构造措施造价低廉，安装简单，容易实现，可以提高特大门的抗风压性能，使得关闭着的特大门在风压作用下不发生开裂、面板破损、局部屈服、粘结失效和五金件松动、开启困难等情况，在实际工程应用中具有非常好的防台风效果。

当然，根据过往的工程经验，在设计中还可以采用更多有效的防台风措施，如选用抗风性能较好的门窗，门窗的抗风性、气密性、水密性均应满足或超过国家相关标准。如设计时在满足采光使用要求的前提下尽量少开窗、避免开大窗、带形窗，并加强门窗安装的构造处理措施如增加门窗与墙体的固定连接点、保证门窗的牢固安装等[3]，又如大型发电厂房A 排外墙大型百叶窗采用人字形的百叶窗成品，通过迷宫式的叶片设置，满足厂房自然进风的技术要求，在合理调节厂房温度下还能有效抵御台风侵袭……这些措施均能在一定条件下确保防台风“无盲区”，为工业厂房的安全生产提供更有力的支持。