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摘要：礦山廠房建筑是為礦山生產系統以及生產輔助系統提供相關服務的地面建筑物及相關設施。隨著采礦行業技術水平的不斷提高，以及人們對礦山建筑節能、節地以及綜合人性化功能等方面要求的不斷提高，許多舊的礦山廠房建筑已難以適應現代采礦行業的生產和發展，迫切需要進行優化改造。本文主要分析了礦山廠房建筑結構設計發展趨勢，并對建筑的優化設計方案進行了探討。

關鍵詞：礦山廠房；建筑結構；設計優化

礦山廠房是礦山建筑中重要的組成部分，是承擔礦山生產、后勤、精選、倉儲、運輸等各項工作的基本載體，其職能繁多、功能各異，如果在礦山廠房建筑設計中為了突出建筑功能，進行細化分區布置的話，則往往會造成礦山廠房建筑占地過多、資源消耗過大、建筑成本過高的情況。并且，很多老舊的礦山廠房還存在著結構設計不合理、功能分區不合理、資源配置不合理等情況，給礦山的各項生產和生產輔助活動造成了極大的不便，并且還增加了建筑成本以及水、電、暖、土地等各項資源的消耗，這與建設綠色礦山、高效礦山、集約型礦山的建設理念顯然是背道而馳的。隨著社會的發展和人們節約環保意識的增強，人們對礦山廠房建筑的要求越來越高，尤其對建筑布局合理性、使用便捷性等方面提出了更高的要求，由此，發展整體建筑、聯合建筑、環保節能建筑成為了未來礦山廠房建筑優化設計的方向。

一、礦山廠房建筑結構設計中存在的問題

礦山廠房建筑主要由七大部分組成：提升系統，如井架、井塔、提升機房等；加工、貯存系統，有井口房、篩分樓、選矸樓、選礦廠房、輸送皮帶走廊、礦倉、貯礦場以及廢石倉、尾礦庫等；通風系統，有通風機房、加熱室風道等；動力供應系統，有空壓房、變電所及其附屬構筑物等；地面運輸系統，各種運輸線路及附屬建筑物，如貨物站臺、行車指揮所等；給、排水及供熱系統，如水泵房、水塔、水池、鍋爐房、污水處理廠房等；其他附屬廠房如機修廠、設備庫、材料庫、炸藥庫、車庫、油脂庫等。早期的礦井建設主要考慮的是如何早建成、早投產、早見效，礦山廠房的設計與建設也是圍繞這個思想來進行的，因而從前的礦山廠房在設計、規劃等方面也較為粗糙，較為隨意。在廠房建筑設計方面缺乏合理細致的規劃，廠房功能分區也較為混亂，建筑布局分而散，結構設計雜而亂，廠房通風、采光、采暖等服務功能較差，對于廠房節能、環保、占地等方面更是考慮甚少。礦山廠房建筑設計中存在的弊病主要有以下幾點：

1.廠房內部功能分區不合理。有的廠房建設時缺乏對內部功能分區的足夠考慮，有的廠房內各種功能房間簡單隨意拼合，無明確的、合理的功能分區，導致廠房建筑使用功能混亂，人流往來混雜，內部空氣污濁，噪音嘈雜，給礦山生產、后勤服務、辦公管理等各項工作帶來了諸多影響和不便，尤其是在一些年代較早的老礦區還能見到此類廠房建筑。

2.廠房建筑整體規劃不合理。以前的礦山廠房建筑規劃設計時，盲目圖大，“攤大餅”的情況較多，廠房建筑設施間距過大，而且對于各種不同功能類型的廠房布置也缺乏合理規劃。在保持礦山廠房“五臟俱全”的前提下，則勢必造成了廠房建筑占地面積過大，對環境破壞影響較大，以及相應的道路、管線等基建工程量、施工費用、運行維護等費用增加的情況。

3.建筑材料不利于回收利用。在傳統的礦山廠房建筑設計中，很多廠房基本都采用鋼筋混凝土框排架的結構形式，短期內節省了投資，取得了較好的使用效果和投資效益，在我國這一設計思路也沿用了幾十年。但礦山不是永久的居民區，一般都有一定的服務年限，隨著資源的不斷開采和我國能源結構的不斷調整，我們經常可以看到很多礦山資源在枯竭，達到服務年限、完成歷史使命后就人去樓空，一片荒蕪了。留下的破舊廠房卻仍然飽經風雨，難以拆遷，當地環境也是滿目瘡痍，造成了極大的資源浪費和環境破壞。

4.建筑設計缺乏環保理念。很多礦山廠房建筑在設計建設時只考慮其生產服務功能和基本的地質環境條件，對區域自然環境，如光照、風向等缺乏考慮和利用，使得一些廠房建筑通風、采光等效果較差，廠房光線昏暗、環境濕悶，不利于人們生產作業。為了改善廠房環境，不得不增加人工照明和其他一些通風、空調設備，這就造成了各種能源的消耗，增加了廠房運行成本。

二、礦山廠房建筑的優化設計思路

根據礦山廠房建筑中存在的問題，我們提出了以下的優化設計思路，即在保持完備使用功能的前提下使廠房建筑向整體集中，緊湊布置；發展聯合建筑，在人性化設計理念下實現廠房建筑功能的合理分區；體現廠房建筑的節能環保理念。

1.廠房建筑緊湊布置。在設計時要充分體現節約用地的設計理念，在滿足生產要求、便于使用的前提下，使廠房建筑布局盡量緊湊、集中，減少占地面積，提高土地使用效率，減少對周邊環境影響。第一，優化總平面布置，根據區域內地質情況和生產工藝情況，優先布置建筑體積較大的廠房建筑，盡可能使建筑平行排列布置，以減少三角地帶和死角面積，在零散空白地段則分散布置一些占地少、體量小的廠房和綠地等。同時在總平面設計中，應考慮盡量把工藝流程聯系密切，功能、安全措施相近的廠房聯合布置、高層布置，這樣既減少了廠房總占地面積，使土地利用最大化，同時也減少了能源消耗。第二，壓縮廠房建筑間距，在保證良好通風、采光和工藝流程不受影響的前提下，盡量壓縮廠房間距，增加廠房的整體緊湊性，同時也應注意確保各廠房間足夠的防火間距。特別是應將一些火災危險性大，有可能泄露有毒有害、可燃可爆物質的廠房布置在場地邊緣、人流較少的區域，并保持與其他建筑足夠的安全距離。第三，優化廠房豎向設計，充分考慮地形條件，依山就勢、填溝造地，使一些地形起伏較大的礦山能夠充分利用豎向空間，盡可能將工藝聯系緊密的廠房布置在同一臺階，共用道路。

2.優化內部分區。廠房建設應以發展聯合建筑為主，內部分區應以利于生產、利于人性化需求為基本原則，首先對廠房內部空間進行合理的、明確的分區，將功能相近且互不影響的空間布置在一起；人流量、物流量、車流量較多的區域布置在廠房空間的下部，且空間線路應適合人流線路。以井下工人流為例，工人下井前先進入任務交代室，隨后進入更衣室，然后再到礦燈室領取工作設備，最后下井；工人出井線路也首先進入礦燈房交還工具，然后到更衣室和淋浴房，最后再到更衣室換上便裝。為滿足工人需求，則需要在這條線路上設置各種功能的房間；并且這條線路上人流也很集中，為提高生產效率，減少人員走動距離，則將該線路房間布置在建筑下部。在廠房建筑的上部則可以布置配電室、熱交換站以及會議室、調度室等空間，從而聯合建筑內部形成合理的內部分區。

3.體現節能環保設計理念。一些礦山廠房如材料廠房、機修廠房、選礦廠房等可以考慮采用鋼結構替代鋼筋混凝土結構，這樣雖然短期內可能沒有明顯的效果，但從長期看，更利于廠房的拆遷和建筑鋼材的回收再利用，而且廠房占地也可恢復原貌，這對于一些服務年限較短的礦山來說更為適宜。在廠房設計時應充分考慮光照、風向等自然環境條件，合理設計建筑朝向、結構等，盡量利用日光照明和自然通風，減少能源的消耗，從而體現節能環保的設計思維。

三、結語

整體建筑、聯合建筑、節能環保建筑是未來礦山廠房建筑發展的方向。礦山廠房建筑不僅與礦山生產聯系密切，同時還與礦山的資源、環境等息息相關，因此，我們在礦山廠房優化設計時，不僅要考慮生產實際，使礦山廠房更好地發揮生產服務作用；同時，也要考慮節能環保，實現礦山廠房良好的經濟效益和環境效益，這也是我們礦山廠房建筑結構優化設計的指導思想。

作者:朱曉陸 單位:中國五礦邯邢礦業有限公司

參考文獻：

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