浅谈化工建筑的设计

徐海宏

摘要：化工建筑由于其功能和结构与一般建筑物不同，因此在设计构造有更高的要求，本文从当前化工建筑的发展需求八手，主要探讨了化工建筑的窗户结构设计、生活间设计和化工建筑中涉及到的腐蚀介质，以及如何选择-建筑的耐腐蚀材料实现化工建筑的防腐化等几个问题，对化工建筑中的结：淘挂问题，防腐措施等进行了深入研究，本文对实现化工建筑中的功能性发挥和结构的合理性具有参考意义。

关键词：化工建筑;设计改进;防腐设计

随着近年来我国工业发展速度的不断提高，工业建筑也不断增多，现代的工业发展对工业建筑的结构性能和质量保证提出了更高的要求，科技手段和建筑方式的不断优化，使得人们对化工厂房的建设性能和设计方向都有全新的认识，从原本传统的建筑功能性要素考虑，开始转为对建筑的生产环境、内部结构、与其他产业的整体融合等多个层次的要求，化工建筑作为人们生活和经济发展中的一种建筑形式，其建造既要符合功能和环境的要求，也应当考虑安全、美观、环保、节能等实际条件。从这个角度和理念出发，化工建筑应当作出相应的设计优化策略，按照实际工程需要和人们的要求在设计和功能方面进行完善。

1、化工建筑中窗户的设计规划

物質条件的进步，使得人们对工业产品的期待值越来越高，对工作厂房内环境的要求也相应有所提高，如何在保证生产工程和环境问题的前提下改善厂房内的环境质量，是当前我们必须面对的问题。要实现这一点，取决于对厂房内对窗户的设计，应当在通风和采光的设计方向上作出改良。

1.1、要保证厂房内的自然通风设计

对厂房内部的气流运行轨迹进行研究和设计，确保厂房内能够实时与外界自然进行气体交换，获得厂房内部的新鲜空气，同时带走厂房内部因工作产生的热气，污气和其他对人体有害的气体。化工厂房因为必须考虑到工作流程的持续性和工厂设备的安装状态，尺度比较宽，开间较多，厂房的高度值大，进深的尺寸数值相比一般建筑要大，传统的厂房设计没有将气流的运动性考虑在内，针对这种现象，我们可以采取能够自由置换空气的通风性建筑模式，是新鲜空气能够在设计压力的状况下被推移到室内，同时将室内原有的工业空气排放至室外，要实现这个设计，我们可以参考自然通风的原理。如果达到良好的通风效果，还应当注意开窗的方式，要在迎风方向的较低处开侧窗，使得窗面积能够根据厂房的宽度尽可能的增大，形成气流有下方进入上方流出的轨道，确保厂房的进风面积大于出风面积，尽量压低进风压力和出风压力的中和面。

1.2、实现化工建筑中的采光设计

无论任何一种工业流程，其生产活动都应当是建立在可视和可操作的基础上。同样工业建筑虽然在光线方面的设计要求比一般民用建筑低，但也不可任意操作。工业建筑的主要目的是实现产品的生产，但任何产品的生产过程都离不开人的实际操作，因此厂房的实际设计更应当参考人的因素，尤其在通风性和采光度的要求上为工人的切身需求考虑。在我们当前的化工建筑设计中，最常规的采光方法就是开设几个窗口，达到使光线能够进入的效果.这种做法没有太多的科学含量，对室内局部的光感力度和采光的全面性没有考虑，例如常常会忽视厂房吊车梁位置的采光窗设计位置，要改变这一点，可以通过设计三层窗户来实现，确保室内采光的均匀度，这种做法的另一个效果就是能改变厂房的尺度距离，使厂房具有与住宅建筑同样高度的窗台和窗户，增添人们对厂房在空间和位置上的贴近感。化工建筑的采光，应当根据工作条件的需要进行合理的设置，不能任意加长或是拉高，造成各种管道设备无法无法在窗间墙进行合理安置，或是管道与墙面的结构设计冲突，不但影响厂房的整体设计，还会影响光线。

1.3、进一步完善化工厂房的防爆设计

化工厂房的防爆设计应当具备两种功能，首先是结构必须足够坚固，设计必须具备一定的泄压设施。当前化工厂房的结构一般采用的是框排架，这样做的好处是实现厂房的坚固性和稳定性，如果发生爆炸。能够实现厂房的主体结构完整性，同时框排架的结构有利于墙面大面积门窗中的泄压功能。门窗的布置可以根据采光的要求和设备的安装适当加大，但要合理掌握尺度，如果盲目加大，在冬季很可能会造成散热能力过强，形成资源浪费。第二除了泄压面积之外，还应当提高厂房建筑中的科技含量，通过采用新结构，使用新材料，例如压型钢板等实现厂房的泄压功能。

2、确保化工建筑生产间的功能体现

传统的化工建筑设计往往只追求生产功能，忽视了人的实际需求，厂房很少设计休息室，卫生间的设计也十分简陋，不利于工人的生活和卫生。由于化工建筑采用的多是大跨度结构形式，内部空间丰富，因此可以充分利用厂房的边缘位置、厂房夹层等比较小的区域，设置成更衣室、休息室、储藏室等。例如在厂房中，常常会有为框架设备而搭建的钢筋混凝土平台，那么就可以将平台下方的空间进行合围，打造一件小的休息室，同时也可以将卫生间的设置从厂房中分离出来。虽然工业设计的目的是为了实现产品的生产，获取更大的经济效益，但是一切产品都需要人的操作，因此在厂房的设计中要将人的需求放到重要的位置考虑，将化工建筑的设计方向从功能性转化为兼顾生活和功能性，体现以人设计为本的设计理念，积极营造既能够满足生产实际，又能够满足人基本需求的建筑环境。

3、实现化工建筑的防腐功能

化工建筑的防腐性不仅取决于化学材料的成分、性质。更与腐蚀介质的状态、温度、作用形式，作用时间等有直接关系。

3.1、化工腐蚀介质的分类和识别

化工的腐蚀介质大体可以从形态上分为气态，固态，也太三种。气态的介质腐蚀程度主要根据气体的性质，环境的变化和被腐蚀材料内在构成不同而发生变化，在我们实际的建筑材料中，对气态介质感应最灵敏的是金属材料，其次是钢筋混凝土材料：与气态的腐蚀介质相比，液态介质的腐蚀速度更快，程度更严重。液态介质对建筑的腐蚀行除了取决于介质的反应程度，浓度环境温度之外，还取决于建筑材料的紧密程度，在化工建筑的实际操作中，液态介质的主要侵蚀对象是建筑物的地面，地基，设备表面、柱面等位置，直接接触液态腐蚀介质的主要是混凝土、金属设备构件和粘土砖材料等;固态的介质腐蚀主要是一些非常微小的腐蚀性颗粒，会对建筑构件和机器设备造成直接腐蚀，这种腐蚀大多是一些盐类，其腐蚀力度与盐类的溶解度和环境的温湿度都有关系，如果固态介质是完全干燥的，就不会对化工建筑造成腐蚀，而盐类的介质溶解后具有很强的渗透力，就会对建筑材料造成比较严重的破坏，例如氯盐、硫酸盐就会对化工建筑中的钢筋混凝土和金属等造成腐蚀性。

3.2、如何选择耐腐材料

建筑物和建筑物内的各种构件、机器设备基本处于没有防护的直接环境中，自身很难实现防腐的功能，因此必须采用各种耐腐蚀强的保护材料进行覆盖，尤其是对不同的防腐工程，要根据实际工作所处的腐蚀环境，和有可能接触到各种腐蚀介质的浓度系数、腐蚀程度来正确选用建筑材料，材料的选用过程中，要注意对新lEl材料使用情况的对比，不能忽略腐蚀介质的成分特征。在选择耐腐材料时，还应考虑与之相应的防护措施。适当的防护，如涂层、镀层、电化学保护等，不仅可以降低基体金属材料的选择标准，而且有利于延长材料的使用寿命。防腐要从设计开始，在设备设计阶段，要充分运用自关腐蚀和腐蚀控制的全部经验和知识，设计出性能好、使用寿命长，既经济又安全的设备和装置。即设备既能符合工艺过程的需要，又是使用寿命长和低成本的。

4、结束语

随着经济不断的发展以及科学技术的发展，化工建筑对于经济的发展越来越重要，所以为了推进化工产业的发展，对于化工建筑更人性化的设计，同时还要不断发掘新材料来代替已有的、老的、污染性高的原材料，这样就可以确保化工产业的绿色、高效、持续的发展。

参考文献：

[1]  康青春，贾立军.防火防爆技术[M].化学工业出版社，2018.

[2]  陈莹.工业防火与防爆[M-I.北京：中国劳动出版社，2016.

[3]  GBS0160-2008，石油化工企业设计防火规范IS].

（作者单位：连云港石化有限公司）