工程设计往往是在工程项目施工前先行完成的,而工程设计流程确定了工程设计各项工作的先后顺序并贯穿其始终。下文是小编为大家整理的关于工业设计类毕业论文的范文，欢迎大家阅读参考!

工业设计类毕业论文篇1

浅谈工业钢结构设计

摘要： 根据当前国家政策， 为了改变国内环境污染严重以及经济增长难以持续等问题，提出了节能减排，淘汰落后，升级换代等举措。国家政策的实质是调整我国钢铁行业的发展方向以内需为主而非出口导向型的发展模式，鼓励高附加值的钢铁产品生产。因此，钢结构凭借自身材料的优势，必将在以后的生产生活中占据更加重要的位置，而其在工业领域的应用和设计将是一个重要的工作。

关键词： 钢结构;工业;结构设计

1 钢结构应用及钢结构设计目前现状

在现代的社会，钢结构已经是主要的建筑材料之一，在各个领域都有很大的作用，钢结构技术与其他建筑材料相比是有着很多优点：首先，钢材本身具有强度高、连接方便可靠、可回收再利用、不污染环境等优点;其次，钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好等优势。在实际设计中，其材料力学性能的可靠性及结构形式的灵活性也使得钢结构的优势得以进一步显现。因此近年来无论国内还是国际上，钢结构的舞台越来越大，应用越来越广。鸟巢和央视大楼中钢结构的应用可以说是近年来的代表。

目前钢结构或者应用大量钢材的混合结构的应用实例很多，更多的为人熟知的是其在高层、超高层及大型公共建筑中的应用。这些项目一般在社会上的影响力非常大，经常为一个城市甚至一个国家的地标性建筑。能够在这样的项目中得到大量应用，充分证明了钢材及钢结构体系在结构设计中所占有的重要位置。

随着工业生产技术的不断进步，钢材的种类也日益繁多，尤其是高性能钢材的产品逐渐占据市场的主体，其应用必将更加广泛。更为重要的是，计算机技术的发展为钢结构设计软件甚至计算理论带来的更大的益处。目前钢结构计算软件越来越多，各种技术理论的应用也越来越全面，钢结构在有限元及空间作用的研究及应用会越来越普及。

尽管大量地标性建筑更为人所知，不过钢结构在应用上更多的是在工业建筑领域，其在工业领域的应用也更为悠久。目前大大小小的工业厂房或者生产线，多数都离不开钢结构。不过与其在民用项目中的红火现象不同，钢结构在工业设计上并没有更大的发展。可能其中的原因是很复杂的，也是多方面的。个人认为主要的原因有以下两点：首先，工业设计用钢结构体系比较成熟固定，概念清晰，历史悠久，得到了很多事实上的经验及验证。其次，工业项目的开发上有其独特的方面，体系优化和材料用量更多的时候并不是考虑的主要的因素。与其它因素综合在一起，工业钢结构在设计上的发展比较缓慢。更多的潜力很好的设计人才对工业设计的兴趣比较低，导致目前总体上相对于民用设计来讲，工业的设计人员能力和潜力都稍微落后。

2 钢结构在工业设计中的重要性

我们知道农业是我国国民经济的基础，因为它提供人民的基本生存保障。但在整个国民经济中光靠农业是远远不够的，其它产业部门，如工业、交通、商业等都必须大力发展，尤其是工业，它是国民经济的主导产业。一个国家工业发展水平就代表了其经济发展水平，世界上的发达国家都是工业化国家。作为发展中国家，与发达国家相比，我国的工业还存在许多问题。比如总体水平低，现代化程度差，科学技术上明显滞后，工业生产效率也较低。因此，工业经济的转型势在必行。

配合着工业方面的转型，钢结构在工业领域的应用也将进入到一个新的阶段。在这个阶段中面临着一定的考验，但更多的是机遇。对于工业来讲，钢结构的应用范围相当广泛，历史也相当悠久，其体系也较为成熟和固定。

工业中体量大小差异很大的建、构筑物很多，需要满足的功能要求也多种多样，各方面的限制因素等都导致结构样式要比较灵活，因此钢结构的应用必将占据很大的部分。辅助材料的性能发展，如防火材料、防腐蚀材料及保温材料等，也使钢结构能满足越来越高的使用上的要求。随着时间的不断推移，工业与钢结构之间形成了一种相互促进、互利互惠的关系。这种关系也决定了两者紧密的联系。

3 工业钢结构设计的内容

工业设计目前看起来在软件的应用深度上落后于民用设计，但是工业设计的内容对于一名设计人员来说可能反而是更有挑战性的。工业设计对于设计人员的要求更加全面，要求对不同的结构形式都要比较熟悉，对各种结构体系都要有一定理解，基本的结构概念要很清晰。正是因为设计要求及设计内容上比较复杂，因此对设计人的结构基本知识及对实际问题的分析能力要求很高。一旦在分析当中出现不合理或者有所遗漏的状况，结构的安全性将会受到直接的影响。对于其中的钢结构设计而言，不同于混凝土结构。在方案设计阶段，钢结构可以选择的结构形式更多，不过需要考虑的因素也更复杂：经济因素、设计周期及施工周期、材料采购及运输等。钢结构一般受力更为明确，也更直接;在静定结构体系中，结构体系的完整性和结构构件的重要性都比一般的混凝土结构更高。在设计过程中，除了结构主体计算之外需要考虑更多的因素，节点设计、加工、安装、运输、防火防腐蚀等都要根据具体的情况选择不同的方式。

工业钢结构大的结构形式一般包括：框架、排架、网架、刚架等，还包括诸如烟囱等特种结构，以及桁架等较大跨度结构等。工业改造项目经常也是以钢结构为主，需要根据具体的形式选择不同的结构体系或者构件。在结构设计时，对于墙面板、屋面板及平面钢板作用对结构的影响是不可忽略的，需要我们根据不同的条件及要求予以考虑。对于这方面的认识随着各种概念的不断成熟，将会在实际中有更多的应用。

除了对钢结构体系要很熟悉之外，钢结构对于单个构件的设计计算也很重要。在构件的计算中也需要考虑很多的因素：构件的强度计算、稳定性计算、变形计算等。在有需要的时候还要进行疲劳计算，塑性设计，动力计算等。在这个过程中有很多需要根据实际情况进行假设或者调整的地方，比如平面内外的支撑长度，刚接铰接和实际能达到的效果的判断等。最后的节点设计需要考虑从最开始的计算条件、制作安装等全过程的状态，也是使结构实际与计算相符合的关键。

4 工业钢结构设计的前景

由上面的分析可以看出，工业钢结构的设计与民用的差别较大，尽管目前来看在现代化的计算理念的深度应用上还有很大的进步空间，但其对于设计人员的基本知识及能力要求还是很高的。目前我国工业的发展在转型阶段，不过工业发展肯定是不可替代的，因此工业会不断进步，工业钢结构的应用前景也是十分光明的。钢结构设计在板、壳等的考虑上还有大的提升空间，随着计算分析软件的进步，将会使得钢结构在保证安全性的前提下经济性也有很大的提高。目前比较典型的轻钢结构以其100%可回收的优势、简单快捷的安装和轻便经济的用钢量受到了行业的青睐。尤其是轻钢住宅系统，在传统的工业厂房之外，开辟了工业辅助用房领域。目前，轻型钢结构由于更好的经济性、设计施工的规范性、良好的美观效果、环保节能，以较高的增长率快速发展。

在工业经济转型后，相应的结构设计必将会随之有一个较大的改变。由于环境的不断恶化，我们今天更加注重环保，提倡绿色建筑。绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。钢材作为一种可以回收加以重复利用的环保建筑材料，无论是与传统的材料木材及砖石，还是现在应用范围最广的钢筋混凝土材料相比都有很大的优势，其能在全周期内很好的满足绿色建筑的要求。因此从各方面可以看出，钢结构在工业设计上即将会有一个全新的、更为广阔的发展。

参考文献：

[1]《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册[M].中国建筑工业出版社，2004.

[2]钢结构设计规范[S].中国计划出版社，2003.

[3]绿色建筑评价标准[S].中国建筑工业出版社，2006.

工业设计类毕业论文篇2

工业建筑节能设计探讨

【摘要】随着环保节能的号召在全世界掀起，各行各业将节能作为重点考虑因素之一。相比之下，工业建筑所消耗的能源占据着社会总能耗较大比例，引起相关人员的关注和重视。对于我国的工业建筑节能设计来看，目前还存在不标准不规范，还需要进一步改进其设计标准。本文探析了工业建筑节能紧迫性，之后就节能设计上进行探讨。

【关键词】节能设计;工业建筑;探讨

前言

在保证了建筑空间的热舒适前提下，经过技术进步、利用合理、经济合理及科学管理等多种途径降低建筑中各种能耗，进而实现建筑节能。从目前的统计来看，建筑消耗的能耗占据了我国总能耗约为28%。工业建筑无论是建造中还是运行使用都是耗能的大户，所以要提升能源利用及可持续发展必然要做好工业建筑节能。在这种形势下，探究工业建筑节能设计具有现实意义。

一.工业建筑节能的紧迫性

伴随着经济全球化及人口增长，能源危机成为了全球性的危机，节能能源成为人们追求可持续发展重要课题，并要求通过环保增强节能，通过节能来推进环保。而我国正在经济高速发展阶段，日渐凸显出经济发展、能源匮乏及环保间的矛盾。通过相关研究发现，建筑的耗能比较严重，占据了总能耗的三分之一左右，而且随着经济全球化发展该比例还是不断提升，因此做好建筑节能设计是势在必行的重要问题。

很多发达国家自从石油发生危机开始，就重视了建筑节能问题。随着工业建筑不断的增加，其能耗更是逐渐增加。但是随着建筑节能中投入了大量研究和开发，加之在工业建筑中广泛使用新技术、新材料，有效提升了工业建筑的能耗。但是对于我国来说，因为过去一直不重视节能，和其他一些国家相比较我国单位面积上的能耗超过了2.5倍，而且这种差距还在逐渐拉大。根源原因就在于我国的能源较匮乏，形势十分严峻;同时很多建筑上根据没有重视节能，严重浪费能源，严重束缚着建设节约型的社会。近些年来，伴随中全球性的能源危机继续升级，加之我国能源匮乏日渐严重，我国也熟知节能的重要性，相继发布了各种强制性的建筑节能标准，相继出台了各种减排政策法规，各种形式都体现出建筑节能的紧迫性，已经是刻不容缓了。

二.工业建筑节能设计

对于耗能如此巨大的工业建筑，一定要做好节能设计，这不但是我国工业建筑的重点关注问题，还是全世界人们共同努力的事情。对于工业建设节能设计不能够从单一某方面入手，笔者根据多年的经验认为应该从如下几个方面入手。

1)分区热工设计：工业建设节能不能够统一设计，要按照我国具体气候条件进行分区;按照条件我国大体分为五个区;温和地区、冬冷夏热地区、冬暖夏热寒冷地区及严寒地区。在节能设计上必须要满足的要求，在严寒地区必然要做好保温措施，而大多对夏季防热不考虑;而寒冷地区要满足确保冬季保温，有一些地方还要做好夏季防热;夏热冬冷地方就要做好夏季防热，冬季适当保温;夏热冬暖的地方要做好夏季防热，大都不用考虑冬季的保温;但是温和地区就要注意冬季保温，大都不用考虑冬季防热。

2)降低建筑物外表面积：对工业建筑进行节能设计中，有效降低建筑物外表面积，降低其体形系数。因此体系系数越小就能够方便节能，因为工业建筑外表面和外面空气直接接触，能够有效散热。根据相关标准中提出，对于比较寒冷的地区要有效限制建筑物体形系数，而其他地区因体形系数影响建筑物能耗较小，就不做限制。

3)尽量保留原有土地:事实上，水泥化的建材对太阳辐射热吸收较多，再加上现在使用空调比较普遍，严重导致空气质量日渐恶化。现在很多工业建筑在工艺设施时，都计划了大量混凝土的地坪，如果遇到这种情况最好要多保留原有土地，科学实施绿化，尽量在室外减少混凝土的土地坪，因为绿地能够散发出大量的热量，能够带走许多热量，降低地面辐射影响建筑物，有效改善工业建筑周围的热环境。比如建筑物四周都是水泥地板，经过太阳照射之后温度高的让人承受不了，而影响到建筑物种的人们正常生活。

4)优化总图布置:在设计工业建筑节能上确保生产工艺前提下，要实现节能目的就要依据前面的分区中基本规律，采用优化总图布局，做好建筑总平面合理布置、建筑的立、平及剖面的形势及自然通风、太阳辐射等各个方面，都会影响到工业建筑的耗能情况，还要确保建筑物能够在冬季最大使用太阳的辐射能量，减小采暖的负荷;确保建筑物在夏季能够最高效降低太阳辐射热并且使用自然的通风来降低温度，同时还可以减小空调的制冷负荷。

三.节能的措施

对于工业建筑节能来说，设计出来仅仅是理论上的节能，还需要将这些设计赋予到事实中，其主要节能措施要从如下几个方面入手：

①墙体-对于工业建筑来说耗能最多就是墙体，因其外围护结构所占面积较大，一旦外围护气密性以及隔热性较差必然会增大耗能。要做好墙体节能措施，就要从砌块墙体的材料、墙体形式等各个方面入手，进而达到节能目的。

②门窗-门窗是外围护结构主要的耗能构件，是整个建筑物中隔声、隔热最为薄弱的环节，尤其是绝热性较差，因此就要增强门窗热工性能及密闭性、控制窗墙之比、门窗框的材质导热性能等入手，实现节能的效果。

③屋面-同样屋面也是外围护的结构之一，其保温隔热作用同样重要，自然也要做好其节能性。同样屋面的节能措施要从两个方面入手：其一保温材料上要选择密度大及导热系数高的材料;其二不能选择吸水率过大材料，防止因吸水过多而降低了保温效果。

四.结束语

总之，随着工业建筑的投资与规模快速增加，耗能正在以惊人的速度提升，为工业建筑节能设计带来了新任务与新挑战。因此必须要从设计做起，将设计付诸于工业建筑节能实践之中，进一步提升技能技术水平，推动我国工业建筑的节能技术发展。

【参考文献】

[1]许志中.我国工业建筑节能设计初探[J].工程建设与设计，2008(7)：21.

[2]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册(上册).北京：中国建筑工业出版社，2008年.

[3]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册(下册).北京：中国建筑工业出版社，2008年.

[4]邵兴梅.工业建筑节能设计探讨[J].大氮肥，2009(5)：123-125.

[5]马文彬.谈北方地区公共建筑节能设计[J].工程建设与设计，2006(7)：211-213.