工業(yè)建筑作為一種重要的建筑類型，在日常生產(chǎn)和運(yùn)營過程中面臨著各種環(huán)境挑戰(zhàn)，其腐蝕問題尤為突出。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕，不僅會(huì)影響建筑外觀和結(jié)構(gòu)完整性，還可能導(dǎo)致安全隱患和縮短建筑的使用壽命[1]。因此，防腐成為工業(yè)建筑設(shè)計(jì)和施工中的重要考量因素。工業(yè)建筑通常處于惡劣的環(huán)境中，如高溫、潮濕、化學(xué)腐蝕等，這些環(huán)境會(huì)加速金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕過程。尤其是在化工廠、電力廠、煉油廠等工業(yè)場所，腐蝕因素更是無處不在。如果建筑結(jié)構(gòu)無法有效應(yīng)對這些腐蝕環(huán)境，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果，包括結(jié)構(gòu)損壞、漏水、安全事故等[2]。因此，為確保工業(yè)建筑的安全可靠性和長期使用，防腐需求成為不可或缺的設(shè)計(jì)要素。通過采用有效的防腐技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，可以提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力，延長使用壽命，降低維護(hù)成本，保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。因此，研究工業(yè)建筑的防腐需求，對優(yōu)化設(shè)計(jì)模式，提高建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命和安全性具有重要的意義。

1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)分析

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨著諸多挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。

（1）隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速和建筑規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和多樣性不斷增加，各種工藝要求和功能需求也日益增多。這使得工程設(shè)計(jì)師需要面對更多的技術(shù)難題和設(shè)計(jì)考量，如有效抵御腐蝕和延長結(jié)構(gòu)壽命成為迫切需要解決的問題。

（2）隨著科技的進(jìn)步和工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也在不斷發(fā)展演變。新材料、新工藝和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，為工程設(shè)計(jì)帶來更多可能性，如智能化控制系統(tǒng)的應(yīng)用、可再生能源的利用等，都為工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[3]

2工業(yè)建筑防腐技術(shù)研究

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)表面處理技術(shù)，主要是通過在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)表面制備各種耐蝕性涂層，以此來隔絕工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境的直接接觸，隔離腐蝕性介質(zhì)，避免工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)腐蝕的發(fā)生。相較于調(diào)控工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的合金化成分，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)表面涂層的制備更加高效便捷。目前，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)表面處理技術(shù)主要有：化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、層層自組裝（Layer-by-layerself-assembly，LbL）涂層、水滑石（Layereddoublehydroxide，LDH）涂層、微弧氧化（Micro-arcOxidation，MAO)涂層、有機(jī)涂層等[4]

2.1 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜

化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，也被稱為金屬轉(zhuǎn)化膜，其形成過程是金屬表面原子與溶液介質(zhì)中的不同陰離子相互作用，生成具有鈍化效果的薄膜。化學(xué)轉(zhuǎn)化膜一直是工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)表面防護(hù)技術(shù)的熱門方向。根據(jù)溶液介質(zhì)成分，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜主要分為以下幾種類型：磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜、鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜、鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜、稀土鹽轉(zhuǎn)化膜、氟化膜及幾種鹽的復(fù)合膜層等。盡管鉻酸鹽系化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層在應(yīng)用過程中展現(xiàn)出良好的耐蝕性，然而涂層中的鉻離子對人體及自然環(huán)境具有嚴(yán)重的危害。因此，更為綠色環(huán)保的磷酸基化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層被應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，然而其耐蝕性相對鉻酸鹽系較差。為了提高磷酸基化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性，常向其中引入其他元素或物質(zhì)。目前，稀土基復(fù)合化學(xué)轉(zhuǎn)換涂層是一種新型的較為環(huán)保的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)表面處理技術(shù)。由于稀土金屬對腐蝕抑制的特性，常被用來保護(hù)鎂合金、鋁合金、碳鋼等[5]

2.2層層自組裝涂層

層層自組裝技術(shù)來源于20世紀(jì)90年代，通過使用帶有相反電荷的聚電解質(zhì)溶液，在基材表面進(jìn)行交替沉積，從而制備出聚電解質(zhì)涂層。層與層之間通過靜電引力、化學(xué)鍵、氫鍵等作用相互吸附，形成較為穩(wěn)定的多功能涂層。在電解質(zhì)層之間引入不同基團(tuán)，可以賦予涂層更多的功能，是一種可修飾性極高的涂層。

2.3 水滑石涂層

水滑石涂層，即層狀雙金屬氫氧化物，是一種新型的層狀結(jié)構(gòu)無機(jī)功能材料。水滑石材料主要是通過帶正電荷的主體層板與層間陰離子相互組裝而成。由于其獨(dú)特的片層狀結(jié)構(gòu)，具有良好的可修飾性。在腐蝕防護(hù)領(lǐng)域，水滑石良好的陰離子可交換性，可以有效抑制腐蝕介質(zhì)中氯離子的侵蝕。通過調(diào)整控制不同種類的陰離子，可以合成多種不同類型的水滑石材料，賦予其獨(dú)特性質(zhì)，以滿足多樣化的應(yīng)用需求。其中最經(jīng)典的是鎂鋁碳酸根水滑石涂層，水滑石的形貌與水鎂石非常類似[6]

2.4 微弧氧化涂層

微弧氧化涂層（MAO)，又稱為等離子體電解氧化（PEO），是以陽極氧化為基礎(chǔ)發(fā)展而來。通過調(diào)節(jié)電解液與電參數(shù)，在金屬表面形成改性陶瓷涂層，主要成分為金屬氧化物。相較于傳統(tǒng)陽極氧化涂層，微弧氧化涂層展現(xiàn)出更加優(yōu)秀的長期耐蝕性與耐磨性能。由于其結(jié)構(gòu)致密結(jié)合力好，并且具有良好的電絕緣性及耐高溫等特性，且制備工藝簡潔，因此在航空航天、國防、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.5 有機(jī)涂層

有機(jī)涂層是一種應(yīng)用廣泛的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)表面處理手段，具有優(yōu)秀的長期耐蝕性等多種多樣的特性。有機(jī)涂層以高分子化合物為成膜材料，涂覆于基材表面形成阻隔性較強(qiáng)的膜層。由于其制備工藝簡單，成本較低，且阻隔性較好，被廣泛應(yīng)用于金屬防腐領(lǐng)域。根據(jù)溶劑不同，主要分為水溶性涂料與溶劑型涂料兩種。水溶性涂料以水為稀釋劑，溶劑型樹脂為主要成膜物質(zhì)。溶劑型涂料以高分子樹脂為成膜物質(zhì)，以有機(jī)溶劑作為稀釋劑。相較于水性涂料，溶劑型涂料在固化成膜后，具有更好的耐滲透性。常用的有機(jī)涂料主要有環(huán)氧樹脂、聚氨酯、氟碳涂料等。

3工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)類型為模塊化裝配式-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。下層至首層部分采取現(xiàn)澆的方式，上層部分均為裝配式結(jié)構(gòu)，其安全等級(jí)為二級(jí)，地基的設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，框架的抗震等級(jí)為二級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防類別為丙類，地震作用按7度計(jì)算，抗震措施按7度，建筑場地類別為V類?，F(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30～C50 ，模塊化預(yù)制部分混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C40～C50 。模塊單元的底板厚125mm ，外墻厚 180mm ，室內(nèi)墻厚 260mm ，還有不用于模塊單元連接的立面墻厚 120mm ，天花板厚為70mm 。模塊化建筑是由模塊組合拼裝而成，不同組合方式會(huì)影響其整體的力學(xué)性能。如果將每個(gè)模塊看作一個(gè)積木，那么在搭建積木的過程中將每個(gè)部分錯(cuò)開搭接對整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有很好的幫助。

3.1模塊化建筑作用荷載

本算例中所選取的常用荷載取值如下所示［取值類型從左往右依次是恒荷載/( kN/m² )和活荷載/0 kN/m² ]：

（1）頂層頂板 0.5～0.9 和0.4；（2）非頂層頂板0.3\\~0.5和0；(3）底板0.9\\~1.4和1.9，2.4;（4）側(cè)板 0.3～0.6 。

其中，板頂、PE板（木地板）裝修層加管線等，自重所選取的計(jì)算值為 。PVC 板、木地板、裝修層等的自重取值為 1.0kN/m² 。而諸如裝飾層所采用的側(cè)板等材料自重取值為 0.4kN/m² 。

3.2 多層結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)建筑的受力特性，若模塊間采用連接件組合，且單個(gè)的模塊自成一體，擁有獨(dú)立的系統(tǒng)組成，可以看出結(jié)構(gòu)豎向傳力體系與整個(gè)模塊單元相似。模塊體內(nèi)部荷載由模塊頂層的上頂板、下底板分別傳遞至上長梁、下長梁，再由上長梁、下長梁傳遞至與之相連的柱。模塊之間，縱向荷載通過柱的軸力形式在層與層之間通過轉(zhuǎn)角向下傳遞。在縱向荷載的作用下，下面各層的建筑模塊需要額外考慮由上層模塊傳遞內(nèi)力帶來的軸向力和剪切力增加，引發(fā)穩(wěn)定性和強(qiáng)度問題。

3.3 使用功能設(shè)計(jì)

（1）工業(yè)建筑立面設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑的立面采用米色彈性涂料和仿真石漆材料相結(jié)合，整體呈現(xiàn)米黃色，運(yùn)用簡單材料與線條進(jìn)行橫向拉通，這種模式充分地體現(xiàn)了和諧特色，將現(xiàn)代特色和美學(xué)完美地結(jié)合在一起。其中，石材分縫原則是： ① 高層的石材分縫全部采用密縫，密縫盡可能削弱，填縫劑應(yīng)該選擇和石材色系相同且深 20% 的顏色。 ② 石材分割盡可能確保規(guī)格化，減少石材尺寸過多的缺點(diǎn)。 ③ 石材橫縱縫尺寸控制在 5～8mm 。

（2）尺寸選擇

工業(yè)建筑的重要內(nèi)容之一就是尺寸設(shè)計(jì)，主要包括四個(gè)基本內(nèi)容： ① 尺寸應(yīng)符合通用材料規(guī)范，有利于提高材料利用率，便于加工、包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸； ② 尺寸必須滿足人機(jī)工學(xué)的基本要求； ③ 尺寸大小有利于模塊間邏輯關(guān)系的形成，便于組合;④ 大小比例符合大眾普遍的審美習(xí)慣。

4結(jié)論

通過應(yīng)用先進(jìn)的防腐技術(shù)，優(yōu)化工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，從而提高結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命。研究結(jié)果表明，基于防腐技術(shù)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式優(yōu)化，可以顯著提高結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力和穩(wěn)定性，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，降低維護(hù)成本。這一研究成果為工業(yè)建筑領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和施工提供了重要的理論支持和實(shí)用指導(dǎo)，具有較高的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1］馬江華.面向鹽霧腐蝕環(huán)境的建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)研究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2024，23(6)：8-10.

[2］吳茜.防腐施工技術(shù)在工業(yè)建筑中的應(yīng)用[J].安裝，2024(6) :30-32.

[3］楊未來，於林鋒，仲小亮.城市污水混凝土構(gòu)筑物防水防腐涂層服役狀況評估技術(shù)研究[J].中國建筑防水，2024(5) :50-56.

[4］黃銳山.水廠建設(shè)管道施工技術(shù)的應(yīng)用分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2024，22（8)：124-126.

[5］王洪勝，馮歡歡，丁相吉.鋼結(jié)構(gòu)建筑防腐保護(hù)工程的質(zhì)量控制途徑[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2024（2）：203-205.

[6］凌云志.新型鋼混結(jié)構(gòu)橋梁防腐蝕技術(shù)探討[J].全面腐蝕控制，2023，37(4)：119-121.