摘　要：在电化学工业生产中，设备和工艺过程的腐蚀问题，往往是通过设备的合理选材和选择合理的生产工艺方案来得以解决，而工业建筑的防腐蚀问题却是介于建筑和工艺之间，处于夹缝中的问题。只有有效地解决好工业建筑的防腐蚀问题，才能保证生产设备、工艺、操作人员和建筑的安全，是本文中关注的焦点。

关键词：腐蚀；安全；绝缘；建筑构造

0　前　言

　　“绿色经济”是人类共同追求的理想。“绿色经济”要求环境保护而无污染，资源节约而无浪费，设施长寿命安全运行而无事故，人身健康而无伤害，是子子孙孙可以持续发展的经济，是人与自然和谐共存的经济，是生机盎然的经济。但是，无处不在、无时不有的腐蚀与“绿色经济”的要求相悖，对人类和国民经济造成每年3％～5％GDP的巨大损失已为大家所共识。
　　在生产过程中，对设备、构筑物的保护，是安全生产的保障，也是防腐蚀工作者为之努力的目标。08J333(建筑防腐蚀构造》建筑标准设计图集的出版，是对原96J333(一)《建筑防腐蚀构造》(用于冶金及其他工业与民用建筑)和96J333(二)《建筑防腐蚀构造》(用于化工及其他工业与民用建筑)两本图集的修编，两本合成一本，适用于化工、冶金、机械、轻工、化纤、印染、电子、医药及其他行业的工业与民用建筑的防腐蚀构造。
　　目前，在建筑施工和建筑技术人员中，具有防腐蚀技术的人员很少，在我国建筑工程类学院尚未开设与建筑防腐有关的课程，无论在设计还是施工过程中，要让建筑与腐蚀能有机地结合，尚需专业间科技人员做出多方努力。于是，随着生产环境和人们生活需求的改变，对建筑的要求不仅仅是强度和功能的满足，环境也会威协建筑的安全，这是今后建筑设计不得不考虑的因素。对于受到化学介质、电化学影响的工业建筑的安全稳定，不仅对建筑结构的强度、刚度要求，构造的合理和有效的防腐蚀手段是必不可少的，从建筑的角度关注腐蚀和从腐蚀的角度保护建筑显得尤其重要。08J333《建筑防腐蚀构造》图集(以下简称图集)的出版发行，标志着防腐蚀技术在建筑工程中的应用得到规范和推广。

1　图集解读

　　电化学生产厂房应符合GB50046―2008《工业建筑防腐蚀设计规范》的相应规定，一般电化学厂房的腐蚀等级均属强、中腐蚀等级，从建筑角度，钢筋混凝土构件应符合规范中4.2.1和4.2.2的规定，从腐蚀的角度，钢筋混凝土构件应符合规范中4.2.9的规定。
　　图集P40~4l表达的是针对化工、冶金、电子等电解、电镀生产厂房、设备、地坪进行防腐蚀的构造处理，在这类生产环境中，除了要考虑化学介质的腐蚀外，还要考虑杂散电流的腐蚀。应对化学腐蚀建筑构件针对腐蚀介质采用相应的耐腐蚀材料防护和地坪的防腐蚀处理，应对杂散电流腐蚀采用合理绝缘的方式。因此，工业建筑的防腐要求考虑诸多因素。针对图集中关于“玻璃钢格栅板楼地面构造”部分，从建筑构造和防腐蚀两方面谈点看法，原图集图示内容如图1，2所示。

1.1　图中建筑构造设计
　　图1电解车间楼面平面布置图表达电化学生产厂房电解槽、走道板、厂房构件的平面位置关系，电解槽按两纵列布置，分设边走道板和中间走道板，走道板与电解槽问留有绝缘缝。A―A剖面图表达厂房横向剖切的竖向布置，图中边跨走道板为悬挑板，所有走道板支撑于钢筋混凝土梁上，钢筋混凝土梁与牛腿柱间由绝缘子(起绝缘保护作用)分隔开，建筑构件在此处钢筋混凝土梁与柱并没有连接，而这类生产厂房的起吊运输设备一般都属于重级工作制。问题一：这种构造方式是不能满足厂房的安全稳定性；问题二：如果绝缘子损坏，就无法更换；问题三：支撑电解槽的框架梁与柱是整体连接的，但从剖面图中可见，只有纵向梁而没有横向梁作支撑和承载，这种在建筑结构上是不合理的。
　　图2表达电解厂房构造节点详图，图中① ，②号节点表示厂房边跨处走道板与外墙的关系，图中①号节点走道板采用玻璃钢格栅板悬挑的构造方式；②号节点为采用钢筋混凝土楼板悬挑，再在钢筋混凝土楼层铺贴防腐面砖做法，由于楼板与外墙断开，使厂房外墙能够有效地与厂房楼层间实现绝缘，可以有效避免建筑的外墙不受到电化学腐蚀。①号节点玻璃钢楼板悬挑其悬臂宽度是有限的，从工业建筑的基本构造尺寸来说，此处至少要挑出750 mm以上；问题四：玻璃钢格栅板是不能满足这种长臂悬挑，其刚度不能满足要求；问题五：②号节点的钢筋混凝土板和梁是没有绝缘的。
　　图2中④和⑤号节点表示边跨走道板下梁与绝缘子的关系。绝缘子的作用就是保证电解槽与建筑构件之间的绝缘，使电解厂房的钢筋混凝土构件不至遭杂散电流的影响而腐蚀破坏，④号节点表达生产厂房边柱走道采用整体玻璃钢格栅板的构造，与①号节点具有相关性。⑤号节点表达生产厂房边柱采用钢筋混凝土走道板其面层作防腐处理的构造，该节点与②号节点具有相关性，由于厂房楼板为梁板承重的方式，同前问题一、二，以上4个节点均采
用钢筋混凝土梁置于绝缘子之上，绝缘子再与厂房牛腿连接，这在建筑构造上是不稳定的连接。
1.2　图中防腐蚀构造设计
　　从防腐蚀的角度理解，在电化学生产厂房中，建筑构件会受到杂散电流的干扰，内部钢筋受电极化而破坏，而针对杂散电流干扰防护，从以前单一的排流方式发展到目前采用极化电池、接地、箝地、多功能排流、屏蔽、分段隔离等手段。由于建筑构件内部钢筋的配置空间交错与复杂性，适合采用隔离的防护手段，图集中玻璃钢走道板起防腐和绝缘隔离的作用；钢筋混凝土梁、柱是作为电化学生产厂房满足强度需求的建筑构件，是建筑安全性的基本保证；绝缘子是满足建筑构件与电化学生产设备绝缘的电器元件。问题六：此图表达的只能保证厂房的柱子与生产设备绝缘，而不能满足梁在此处也能达到很好的绝缘，梁和柱作为建筑的结构构件为无粘结预应力锚固系统，应采用连续封闭的防腐蚀体系。特别是⑤号节点，当楼层结构层采用钢筋混凝土板衬防腐瓷砖，实际上，钢筋混凝土梁和楼板是没有绝缘的，在这种环境下的钢筋混凝土梁和楼板将在杂散电流的作用下，产生电化极化而快速腐蚀，遭遇腐蚀的是构件内部钢筋，建筑构件的钢筋一旦遭到腐蚀，使钢材失去力学性能，承重构件整体发生破坏将会在瞬间断裂而没有前兆，这对工业建筑来说，是一致命的危害。

2　防腐蚀构造讨论

2.1　玻璃钢格栅楼面板的结构形式
　　从图1，2中A―A剖面图和节点详图所示可知，边跨走道板是悬挑式的玻璃钢格栅板，从玻璃钢构件强度设计计算来说，该构件一般采用玻璃钢板架梁的结构形式，在这种结构中，板架梁的面板可以用1:1玻璃布正交铺层或单向玻璃布纵向铺层，面板受压区的宽度除帽形的宽度b之外，究竟还有多宽的面板参与承载?这个宽度可根据工字梁翼板的有效宽度定出，梁的两边宽度各约为6～8 t(t为板的厚度，如图3所示)，但不应超过梁间净距的一半。以格栅板采用帽形梁的腹板为例，此时腹板主要承受剪应力，其厚度δ由剪切失稳控制。在工业建筑中，桁架结构牛腿柱的下柱宽度也在750~1000mm，图集中玻璃钢格栅板采用悬挑的形式，则悬挑宽度至少是牛腿柱的下柱宽度。实际上，玻璃钢格栅板挑出的宽度是有限的，只有采用玻璃钢密肋板，或增加板厚，增加板厚对于玻璃钢构件来说并不利。

　　为了充分利用玻璃钢材料的性质，在结构上好采用玻璃钢楼板单向板简支的形式，应将边跨走道板分拆成两块独立的条形板，分为柱间走道板和边跨走道板，分别支撑于牛腿和梁(可以用钢筋混凝土梁)上。否则，此处使用玻璃钢悬挑式走道板其安全性难以保证。建议图集① ，④号节点构造组成改为如图4所示的①号节点构造，即柱间走道板采用钢筋混凝土构件，其两端支撑于柱间的钢支托或牛腿上，由于排架式结构工业建筑柱距均为6 m，只有采用钢筋混凝土构件才能满足强度要求；玻璃钢格栅板支撑于牛腿柱上的钢筋混凝土梁上，钢筋混凝土梁作为承重构件，玻璃钢格栅板起着防腐和绝缘的作用，使生产系统与建筑构件安全隔离。这种构造也有利于建筑构件和防腐构件的维修和更换。建筑构件钢筋混凝土梁必须与牛腿预埋件焊接 。完整的构造形式如图5所示的厂房A―A剖面。

2.2　建筑构件的连接与绝缘
　　在电化学生产厂房中，只能采用钢筋混凝土排架结构厂房，厂房中钢筋混凝土梁应当与牛腿柱通过预埋件稳固在一起，才能保证建筑的稳定性和安全性，图集中的结构形式在建筑构造中是不符合要求的。绝缘子应该置于钢筋混凝土楼板与玻璃钢格栅板之间起着绝缘作用，玻璃钢格栅板与绝缘子(或绝缘瓷砖)之间是可以通过粘结起着稳固绝缘的作用，不会改变其绝缘性能，因为玻璃钢材质具有良好的防腐和绝缘性能。从生产过程中操作人员的安全保护角度，也应该使地面整体绝缘，原图集中② ，⑤号节点是采用钢筋混凝土楼板衬防腐瓷砖的构造方式，对钢筋混凝土构件来说没有绝缘，如果采用钢筋混凝土楼板也应该采用整体式梁板结构，建议采用如图6所示②号节点的构造形式，面层采用架空玻璃钢格栅板作操作地面防腐和绝缘处理，这样也有利于防腐构件的维修和更换，也符合GB50046―2008的设计规范，钢筋混凝土构件满足整体构造形式，可以实现封闭连续防腐蚀处理规定。这种构造形式下工业建筑的剖面构造形式如图7所示。

3　结　论

　　1)玻璃钢格栅板作为电化学生产厂房中工业建筑走道板，具有防腐、绝缘的性能，但由于玻璃钢属于高强度比、低模量材料，从而决定了该材料的构造特点，不宜作为大尺寸悬挑式走道板。
　　2)在工业建筑排架式结构中，钢筋混凝土构件梁与牛腿柱的连接需要与预埋件焊接，必须稳固，才能保证工业建筑的安全稳定性。在电化学生产厂房的构造构件的连接中，应遵循GB50046―2008的相关规定。
　　3)要使整个工业建筑的结构构件与生产设备和工艺完全电绝缘，才能有效保护建筑构件不致受到杂散电流的腐蚀而影响到建筑构件的安全性。
　　4)在图1所示的A―A剖面图中表达的电解槽下部支撑应该采用钢筋混凝土框架，进而对此框架进行聚酯砂浆或防腐蚀胶泥表面处理，使建筑结构构件整体连续。图集中的构件投影表达不完整，因此，希望在图集的表达上应该符合工程制图的标准，这在工程领域中是应该引起重视的一大问题。