摘　要：在電化學工業生產中，設備和工藝過程的腐蝕問題，往往是通過設備的合理選材和選擇合理的生產工藝方案來得以解決，而工業建筑的防腐蝕問題卻是介于建筑和工藝之間，處于夾縫中的問題。只有有效地解決好工業建筑的防腐蝕問題，才能保證生產設備、工藝、操作人員和建筑的安全，是本文中關注的焦點。

關鍵詞：腐蝕；安全；絕緣；建筑構造

0　前　言

　　“綠色經濟”是人類共同追求的理想。“綠色經濟”要求環境保護而無污染，資源節約而無浪費，設施長壽命安全運行而無事故，人身健康而無傷害，是子子孫孫可以持續發展的經濟，是人與自然和諧共存的經濟，是生機盎然的經濟。但是，無處不在、無時不有的腐蝕與“綠色經濟”的要求相悖，對人類和國民經濟造成每年3％～5％GDP的巨大損失已為大家所共識。
　　在生產過程中，對設備、構筑物的保護，是安全生產的保障，也是防腐蝕工作者為之努力的目標。08J333(建筑防腐蝕構造》建筑標準設計圖集的出版，是對原96J333(一)《建筑防腐蝕構造》(用于冶金及其他工業與民用建筑)和96J333(二)《建筑防腐蝕構造》(用于化工及其他工業與民用建筑)兩本圖集的修編，兩本合成一本，適用于化工、冶金、機械、輕工、化纖、印染、電子、醫藥及其他行業的工業與民用建筑的防腐蝕構造。
　　目前，在建筑施工和建筑技術人員中，具有防腐蝕技術的人員很少，在我國建筑工程類學院尚未開設與建筑防腐有關的課程，無論在設計還是施工過程中，要讓建筑與腐蝕能有機地結合，尚需專業間科技人員做出多方努力。于是，隨著生產環境和人們生活需求的改變，對建筑的要求不僅僅是強度和功能的滿足，環境也會威協建筑的安全，這是今后建筑設計不得不考慮的因素。對于受到化學介質、電化學影響的工業建筑的安全穩定，不僅對建筑結構的強度、剛度要求，構造的合理和有效的防腐蝕手段是必不可少的，從建筑的角度關注腐蝕和從腐蝕的角度保護建筑顯得尤其重要。08J333《建筑防腐蝕構造》圖集(以下簡稱圖集)的出版發行，標志著防腐蝕技術在建筑工程中的應用得到規范和推廣。

1　圖集解讀

　　電化學生產廠房應符合GB50046―2008《工業建筑防腐蝕設計規范》的相應規定，一般電化學廠房的腐蝕等級均屬強、中腐蝕等級，從建筑角度，鋼筋混凝土構件應符合規范中4.2.1和4.2.2的規定，從腐蝕的角度，鋼筋混凝土構件應符合規范中4.2.9的規定。
　　圖集P40~4l表達的是針對化工、冶金、電子等電解、電鍍生產廠房、設備、地坪進行防腐蝕的構造處理，在這類生產環境中，除了要考慮化學介質的腐蝕外，還要考慮雜散電流的腐蝕。應對化學腐蝕建筑構件針對腐蝕介質采用相應的耐腐蝕材料防護和地坪的防腐蝕處理，應對雜散電流腐蝕采用合理絕緣的方式。因此，工業建筑的防腐要求考慮諸多因素。針對圖集中關于“玻璃鋼格柵板樓地面構造”部分，從建筑構造和防腐蝕兩方面談點看法，原圖集圖示內容如圖1，2所示。

1.1　圖中建筑構造設計
　　圖1電解車間樓面平面布置圖表達電化學生產廠房電解槽、走道板、廠房構件的平面位置關系，電解槽按兩縱列布置，分設邊走道板和中間走道板，走道板與電解槽問留有絕緣縫。A―A剖面圖表達廠房橫向剖切的豎向布置，圖中邊跨走道板為懸挑板，所有走道板支撐于鋼筋混凝土梁上，鋼筋混凝土梁與牛腿柱間由絕緣子(起絕緣保護作用)分隔開，建筑構件在此處鋼筋混凝土梁與柱并沒有連接，而這類生產廠房的起吊運輸設備一般都屬于重級工作制。問題一：這種構造方式是不能滿足廠房的安全穩定性；問題二：如果絕緣子損壞，就無法更換；問題三：支撐電解槽的框架梁與柱是整體連接的，但從剖面圖中可見，只有縱向梁而沒有橫向梁作支撐和承載，這種在建筑結構上是不合理的。
　　圖2表達電解廠房構造節點詳圖，圖中① ，②號節點表示廠房邊跨處走道板與外墻的關系，圖中①號節點走道板采用玻璃鋼格柵板懸挑的構造方式；②號節點為采用鋼筋混凝土樓板懸挑，再在鋼筋混凝土樓層鋪貼防腐面磚做法，由于樓板與外墻斷開，使廠房外墻能夠有效地與廠房樓層間實現絕緣，可以有效避免建筑的外墻不受到電化學腐蝕。①號節點玻璃鋼樓板懸挑其懸臂寬度是有限的，從工業建筑的基本構造尺寸來說，此處至少要挑出750 mm以上；問題四：玻璃鋼格柵板是不能滿足這種長臂懸挑，其剛度不能滿足要求；問題五：②號節點的鋼筋混凝土板和梁是沒有絕緣的。
　　圖2中④和⑤號節點表示邊跨走道板下梁與絕緣子的關系。絕緣子的作用就是保證電解槽與建筑構件之間的絕緣，使電解廠房的鋼筋混凝土構件不至遭雜散電流的影響而腐蝕破壞，④號節點表達生產廠房邊柱走道采用整體玻璃鋼格柵板的構造，與①號節點具有相關性。⑤號節點表達生產廠房邊柱采用鋼筋混凝土走道板其面層作防腐處理的構造，該節點與②號節點具有相關性，由于廠房樓板為梁板承重的方式，同前問題一、二，以上4個節點均采
用鋼筋混凝土梁置于絕緣子之上，絕緣子再與廠房牛腿連接，這在建筑構造上是不穩定的連接。
1.2　圖中防腐蝕構造設計
　　從防腐蝕的角度理解，在電化學生產廠房中，建筑構件會受到雜散電流的干擾，內部鋼筋受電極化而破壞，而針對雜散電流干擾防護，從以前單一的排流方式發展到目前采用極化電池、接地、箝地、多功能排流、屏蔽、分段隔離等手段。由于建筑構件內部鋼筋的配置空間交錯與復雜性，適合采用隔離的防護手段，圖集中玻璃鋼走道板起防腐和絕緣隔離的作用；鋼筋混凝土梁、柱是作為電化學生產廠房滿足強度需求的建筑構件，是建筑安全性的基本保證；絕緣子是滿足建筑構件與電化學生產設備絕緣的電器元件。問題六：此圖表達的只能保證廠房的柱子與生產設備絕緣，而不能滿足梁在此處也能達到很好的絕緣，梁和柱作為建筑的結構構件為無粘結預應力錨固系統，應采用連續封閉的防腐蝕體系。特別是⑤號節點，當樓層結構層采用鋼筋混凝土板襯防腐瓷磚，實際上，鋼筋混凝土梁和樓板是沒有絕緣的，在這種環境下的鋼筋混凝土梁和樓板將在雜散電流的作用下，產生電化極化而快速腐蝕，遭遇腐蝕的是構件內部鋼筋，建筑構件的鋼筋一旦遭到腐蝕，使鋼材失去力學性能，承重構件整體發生破壞將會在瞬間斷裂而沒有前兆，這對工業建筑來說，是一致命的危害。

2　防腐蝕構造討論

2.1　玻璃鋼格柵樓面板的結構形式
　　從圖1，2中A―A剖面圖和節點詳圖所示可知，邊跨走道板是懸挑式的玻璃鋼格柵板，從玻璃鋼構件強度設計計算來說，該構件一般采用玻璃鋼板架梁的結構形式，在這種結構中，板架梁的面板可以用1:1玻璃布正交鋪層或單向玻璃布縱向鋪層，面板受壓區的寬度除帽形的寬度b之外，究竟還有多寬的面板參與承載?這個寬度可根據工字梁翼板的有效寬度定出，梁的兩邊寬度各約為6～8 t(t為板的厚度，如圖3所示)，但不應超過梁間凈距的一半。以格柵板采用帽形梁的腹板為例，此時腹板主要承受剪應力，其厚度δ由剪切失穩控制。在工業建筑中，桁架結構牛腿柱的下柱寬度也在750~1000mm，圖集中玻璃鋼格柵板采用懸挑的形式，則懸挑寬度至少是牛腿柱的下柱寬度。實際上，玻璃鋼格柵板挑出的寬度是有限的，只有采用玻璃鋼密肋板，或增加板厚，增加板厚對于玻璃鋼構件來說并不利。

　　為了充分利用玻璃鋼材料的性質，在結構上好采用玻璃鋼樓板單向板簡支的形式，應將邊跨走道板分拆成兩塊獨立的條形板，分為柱間走道板和邊跨走道板，分別支撐于牛腿和梁(可以用鋼筋混凝土梁)上。否則，此處使用玻璃鋼懸挑式走道板其安全性難以保證。建議圖集① ，④號節點構造組成改為如圖4所示的①號節點構造，即柱間走道板采用鋼筋混凝土構件，其兩端支撐于柱間的鋼支托或牛腿上，由于排架式結構工業建筑柱距均為6 m，只有采用鋼筋混凝土構件才能滿足強度要求；玻璃鋼格柵板支撐于牛腿柱上的鋼筋混凝土梁上，鋼筋混凝土梁作為承重構件，玻璃鋼格柵板起著防腐和絕緣的作用，使生產系統與建筑構件安全隔離。這種構造也有利于建筑構件和防腐構件的維修和更換。建筑構件鋼筋混凝土梁必須與牛腿預埋件焊接 。完整的構造形式如圖5所示的廠房A―A剖面。

2.2　建筑構件的連接與絕緣
　　在電化學生產廠房中，只能采用鋼筋混凝土排架結構廠房，廠房中鋼筋混凝土梁應當與牛腿柱通過預埋件穩固在一起，才能保證建筑的穩定性和安全性，圖集中的結構形式在建筑構造中是不符合要求的。絕緣子應該置于鋼筋混凝土樓板與玻璃鋼格柵板之間起著絕緣作用，玻璃鋼格柵板與絕緣子(或絕緣瓷磚)之間是可以通過粘結起著穩固絕緣的作用，不會改變其絕緣性能，因為玻璃鋼材質具有良好的防腐和絕緣性能。從生產過程中操作人員的安全保護角度，也應該使地面整體絕緣，原圖集中② ，⑤號節點是采用鋼筋混凝土樓板襯防腐瓷磚的構造方式，對鋼筋混凝土構件來說沒有絕緣，如果采用鋼筋混凝土樓板也應該采用整體式梁板結構，建議采用如圖6所示②號節點的構造形式，面層采用架空玻璃鋼格柵板作操作地面防腐和絕緣處理，這樣也有利于防腐構件的維修和更換，也符合GB50046―2008的設計規范，鋼筋混凝土構件滿足整體構造形式，可以實現封閉連續防腐蝕處理規定。這種構造形式下工業建筑的剖面構造形式如圖7所示。

3　結　論

　　1)玻璃鋼格柵板作為電化學生產廠房中工業建筑走道板，具有防腐、絕緣的性能，但由于玻璃鋼屬于高強度比、低模量材料，從而決定了該材料的構造特點，不宜作為大尺寸懸挑式走道板。
　　2)在工業建筑排架式結構中，鋼筋混凝土構件梁與牛腿柱的連接需要與預埋件焊接，必須穩固，才能保證工業建筑的安全穩定性。在電化學生產廠房的構造構件的連接中，應遵循GB50046―2008的相關規定。
　　3)要使整個工業建筑的結構構件與生產設備和工藝完全電絕緣，才能有效保護建筑構件不致受到雜散電流的腐蝕而影響到建筑構件的安全性。
　　4)在圖1所示的A―A剖面圖中表達的電解槽下部支撐應該采用鋼筋混凝土框架，進而對此框架進行聚酯砂漿或防腐蝕膠泥表面處理，使建筑結構構件整體連續。圖集中的構件投影表達不完整，因此，希望在圖集的表達上應該符合工程制圖的標準，這在工程領域中是應該引起重視的一大問題。