浅议工业建筑的工艺与形态设计策略

张 洵 伟

(上海市浦东新区规划建筑设计有限公司,上海 200127)

1 背景研究

2010年中国制造业的产值首次超过了美国，成为全球第一制造大国，但我国生产力水平与发达国家尚有较大差距，尤其是在大部分产业的核心技术掌握方面占比较低；面对中国制造业大而不强的局面，2015年国家推出了《中国制造2025》计划，目标在于全面推进中国的制造业的转型升级，使中国迈入制造业强国行列，真正将“中国制造”变成“中国智造”。

与制造业的发展相对应，处在社会高速发展阶段的中国建筑产业在全球也位居前列，但体现产业核心理念的建筑设计行业，在理论及技术体系上与发达国家也存在着系统性的差距，工业建筑设计方面差距就更为明显；相比民用建筑，工业建筑因其生产工艺需要，由于对空间体量及尺度有特殊要求，在材料和建造技术方面极大地推动建筑产业的发展，境外的工业项目设计在工艺、环境及人本等诸多方面都达到了艺术及技术的高度平衡；国内由于制造业的发展状况，工业建筑的建造成本受到制造业利润率的直接影响，建筑的实用性成为设计基调。

伴随着国家制造业的发展及升级转型，工业建筑设计也有了相应的发展空间，本文将在工业项目的布局规划、空间形态、城市界面及以企业文化和产品标识等方面，结合近年相关工业建筑项目的系列设计实践，尝试在保证经济性、实用性的前提下，通过设计的内涵体现工业建筑的形象魅力。

2 工业建筑的工艺分类层级

国内工业建筑在大众印象中，首先联想起的是巨大而繁复无比的化工厂、热电厂或者是外表冷峻的大型钢构厂房，究其原因是生产工艺流程在此类工业建筑中占据的核心主导地位。

国内工业建筑的分类在规范中有多种分类，以结构形式和层数划分，过于片面简单，按工业生产类别专业划分又过于复杂；本文从工业建筑的研究视角关注生产工艺流程对工业建筑空间形态规划的限定性，将工业建筑工艺特征层级进行分类，并总结各层级中工业建筑设计的空间形态运用策略。

工业建筑按照生产工艺的限定度可分为三个层级：第一级工艺主导级，即前面提到的大型化工企业及热力电厂等，其形态特征因生产工艺流程的规模巨大，生产设备及其构筑物尺度已非建筑物能容纳，除生活管理区外，建筑的外观形态基本上可以忽略；第二级为工艺匹配级，生产工艺流程及生产设备尺度较大，可由简单形态的建筑空间所容纳，建筑形态多为巨大的钢构厂房；第三层级为工艺通用级，生产设备尺度较小，工艺流程布置相对灵活，可由层高相对不高的通用厂房容纳，能满足多数劳动密集型产业的生产要求，也能灵活地进行产业的升级转型。

3 工业建筑的空间形态策略

我们有幸参与一系列新型产业园的规划和建筑设计，通过工艺生产流程的研究，对建筑空间及形态设计进行了一些新的尝试，本文藉此将若干项目的设计过程及成果进行分析整理，探究不同工艺主导层级工业建筑设计中空间形态的运用策略。

三个工艺层级的工业建筑设计，随着生产工艺主导性的减弱，建筑设计的掌控度及艺术性也可逐步增加：工艺主导级是大工艺大手法，涉及整体布局的层面，空间形态在大型项目中可结合产业园功能及环境规划；工艺匹配级其次，左右建筑体量的大小，建筑形态可以通过结构形式、材质色彩整合提升；工艺通用级则相对灵活，设计基本接近民用建筑的关注层面。

3.1 工艺主导级工业建筑之大工艺整合及产业空间统筹策略

广西北海能源基地概念规划见图1。

广西北海是曾经海上丝绸之路的重要起点之一，能源基地项目用地位于北海市铁山港区兴港镇占地面积598.44 hm2。是由火电厂和关联智能电力产业组成的世界领先的海上能源基地，规划以产业技术为引领，功能工艺为基础，生态智能为理念，打造具有开拓性和示范性的生态产业梦园。

园区东部电厂区是世界领先超临界纯凝燃煤电厂，共规划12台1 000 MW发电机组，其中8台位置已先期确定。西部为产业园区，由智·能环湾、智能产业区、红树林生态社区组成。

在规划设计中，我们结合园区的理念定位，统筹电厂区的大工艺流程，将海水作为冷却媒引入基地，形成以智·能环湾为核心功能及空间结构的生态景观主干，将巨大的冷却塔序列排放于冷却水池中，贯穿生态景观主轴在整个基地空间形态中的统领作用，从而产生强烈的空间序列感和震撼力。

智·能环湾作为能源基地的核心研发、示范展示区域，建筑形态是功能、理念与形态的高度结合：莫比乌斯环，面的无限循环体现了智电生命周期循环永续的产业理念。

3.2 工艺匹配级工业建筑之工艺布局及材性造型策略

上美集团嘉定厂区概念设计见图2。

上美集团嘉定厂区基地形状略有不规则，建筑体量较大，整体形态规划按生产工艺要求方正布局，一体化形态处理，采用简洁的弧形钢板屋面，充分利用彩钢屋面的大跨结构及金属材性，形成一个极富动感张力的建筑形态，屋顶的曲面动态趋势，结合基地形态，继续延展拉伸出略带异形的展示管理用房的功能体量，形成道路转角的标识形态，整幢建筑从空中俯瞰，一个大大的No.1，上美人的目标，从国内市场开始，逐步引领全球化妆品行业。

3.3 工艺通用级之企业文化及产品导向策略

上美奉贤产业园一期建筑设计见图3。

上美奉贤产业园一期项目位于上海闵行出口加工区，建设规模70 000 m2。项目设计采用紧凑型的周边围合布局方式，仓库和礼品包装车间分别通过底层架空连廊与生产车间相连，满足生产联系需要。

项目中礼品车间外观结合化妆品的产品元素，采用一个按瓶形设计，建筑形态错落有致，弧面和体块的穿插，在工业区的环境中确有鹤立之感。瓶形的表皮在阶梯升高的产品发布厅下微微上挑，结合发布厅的室外疏散大台阶，小小的异动，艺术地限定出建筑东侧入口强烈的导引空间，也使瓶形表皮更为灵动，更具弹性，成为整个一期园区的点睛之笔。

建筑外墙材料能调节建筑形态的视觉体量，红砖最能体现建筑形态厚重坚固，而且历经沧桑却仍能光彩依旧，符合企业稳固发展的长期目标。在设计的过程中，结合新技术新材料的应用，外墙材料采用了夹心彩钢板，砖红色的主调中点缀铁灰色，使整体建筑更为沉稳，更具时代感和技术感。

仓廩实而知礼节，经济的提升、发展阶段的进阶，使业主对建筑要求有所提高，对建筑形式、风格与企业的文化及标识性的表达也逐步有了新的认识，这一点应当成为建筑设计的积极推动因素来看待。中国业主的参与模式大多数情况下被看作对建筑师产生不利的影响，如何把业主的参与在设计流程中有效地利用并推动设计进行，也应该是工业建筑设计不可或缺的研究选项。

3.4 工艺通用级之要素协调策略

上美奉贤产业园二期建筑设计见图4。

上美产业园二期项目建设规模近130 000 m2，东侧临城市主干道，是园区主要形象界面的重要组成，除了生产布局及工艺要求外，园区建筑的东、北沿街的建筑形态设计策略需延续协调一期风格，结合城市空间形成新的形态标志。

一期的建筑标志形态为瓶形，二期的厂区因工艺布局和容积率要求，建筑贴线率极高，最终采取的设计策略是建筑的表皮处理。一段π的音乐表述成为表皮设计思路，一期立面上静止的砖红色块面，在二期随着π值偏转对应角度，3.141 592 626 535……音乐凝固成建筑，看似随机的块面，在光影中欢快地舞动出令人陶醉的韵律，一期到二期，由体到面，从具象到抽象，一个富有激情的上美产业园也呼之欲出。

4 结语

工业建筑的设计与民用建筑设计在设计手法上并没有本质上的区别，只是加入了一个工艺设计元素及相关生产流程的技术规范，研究生产工艺流程，满足工艺生产要求，考虑工艺对建筑体量的影响，精确掌控二者关系，便能驾轻就熟，建筑形态与空间塑造也会游刃有余。工业建筑空间形态的内涵在于企业的文化品牌、功能工艺等因素，外延则取决于场地周边、材料技术等条件，一个成功的工业建筑设计，应在更高层面将各种因素艺术地统筹结合，营造工业建筑的独特魅力。