从平衡经济与美观的角度探讨工业建筑设计

刘坚，陈俐俐 （中国海诚工程科技股份有限公司，上海 200031）

1 引言

工业建筑是指用于生产、存储、销售及研发的建筑物[1]，传统意义上的工业建筑仅是生产流水线的外壳。国内工业园区中的不少工业建筑都是千篇一律、单调乏味的。不仅企业形象模糊，员工也缺乏归属感，这对于企业的发展壮大和品牌形象的提升并无积极作用。

笔者多年来一直致力于工业建筑特别是饮用水厂设计工作，深知通过厂区建设塑造企业形象的必要性，在工作中不断探索，寻求经济和美观的平衡点，初步探索了一套工业建筑设计新模式，充分证明了“好的设计是合算的”[2]。

2 项目选址

不同生产性质的工业企业，选址要求大不相同。以天然饮用水厂为例，区别于城市自来水厂，选址依托优质的天然水源基地，必须坚持“水源地建厂，水源地灌装”的天然环保理念。例如浙江的千岛湖水库、南水北调基地湖北丹江口水库、吉林省长白山天然矿泉水保护区等都具有水系密布，水文条件优良的资源优势，众多知名饮用水企业均选择在此建厂且获得了良好的生产效益。

3 厂区布置

工业建筑，特别是布置工艺设备的厂房，由于设备荷载重，工艺流程长等特有的生产性质，决定了它与民用建筑相比，单体具有体量大但层数少的特点，水厂项目尤是如此。单条连续生产线往往超过100m，因此主车间体量都比较大；设备荷载超过10t，选择单层（局部设办公、参观等功能性夹层）的形式则较为经济。而为了最大程度的利用宝贵的土地资源，扩大内部使用空间，厂区规划需遵循满布置、人货分、高利用、善节约的原则。具体有几个方面。

3.1 建筑布局与交通组织

合理的厂区布局可以保证企业生产安全，管理方便。出入口的设置尤为重要。首先，厂区必须分设人行和货运出入口，保证人流货流相互独立，互不干扰。人行出入口一般连接厂前区，靠近办公等人员密集场所，而货运出入口则连接原物料进货区或装卸区，最大程度提高运输效率。

作为核心建筑的主生产车间体量最大功能最重要，优先布置于厂区中心位置，而锅炉房、辅助用房等设备用房则临近车间生产区布置，同时尽量远离人员集中区。主车间四周设置消防环通道路，考虑到货运出入口到装卸货场地间的道路，大型重载货车来往频繁，一般采用宽度7～9m的重载混凝土路面，其余环通道路宽度一般按4m考虑，满足最低消防要求即可。两种宽度的设置立足于实际使用情况，节省了道路造价，体现了经济适用原则。

3.2 绿化景观设计

在有限的绿化面积内，发挥最大的使用效率是工业厂区绿化设计的原则。而饮用水厂等食品厂的绿化设计更具有特殊性，《工业企业总平面设计规范》中明确规定“对空气洁净度要求高的生产车间、装置及建筑物附近的绿化，不应种植散发花絮、纤维质及带绒毛果实的树种”[3]。因此临近车间种植草坪，同时根据草籽的生长习性，将草籽混播，降低草坪维护成本、使草坪能够适应各种气候环境，保持四季常青。

主入口是厂区内外联系的纽带，因此入口景观设计十分必要。简单的景观元素如铺装、花坛、喷泉、雕塑等稍加点缀就可以发挥很好的视觉引导作用。

这样主次分明的搭配设计使得整个厂区的绿化既满足经济性要求又不失单调，同时兼顾企业安全生产，一举三得。

4 建筑设计

工业建筑内部生产过程具有特殊性，平面布置和长宽高都有所限制，单纯为了达到外观效果，不顾内部使用要求的设计手法，与工业建筑所倡导的“实用、经济”原则是背道而驰的。

张永和在《向工业建筑学习》中指出：“在中国，工业建筑由于没有受到过多的审美及意识形态的干扰，反而比民用建筑更接近于建筑的本质。”[4]因此，工业建筑的设计应摒弃缺乏功用的纯装饰，追求更加实际的根本。选择合适的建筑体系和建筑材料，优化平立面布置及细节是关键，下文以饮用水生产车间为例进行阐释。

4.1 建筑体系

饮用水属于快速消费品，其建造要求快，对工期要求严格。同时厂区建设也要求贯彻绿色环保理念，符合可持续发展要求。所以必须选择环境破坏及污染少、材料回收和再生利用率高的结构体系。轻钢结构可以符合这一要求。

首先，轻钢结构自重小、基础处理要求低、能够大规模工厂化预制加工，现场安装周期短，受自然气候约束小，与传统的钢筋混凝土结构相比，在施工工期、结构适用性上都具备明显优势，在经济造价方面更是具有极大的优越性。

其次，车间生产需要开敞的大空间来安装室内机械设备、布局生产流线，轻钢结构自重轻，截面合理，十分适用于建造跨度大、轻巧开敞的建筑实体空间，能够满足车间对大空间的需要，达到经济合理的效果。

4.2 建筑材料

墙体首先要选择取材方便的本土材料，这样不仅实施效果好，同时可以有效降低运输成本；其次材料选择要与结构体系相协调。压型钢板具有厚度薄、重量轻、组装灵活、节省空间等优越特点，在工业建筑中广泛应用。

生产车间选择压型钢板（内嵌防火保温材料）进行房间分隔，还有其特殊原因。饮用水生产需要洁净环境，压型钢板不会因为砌砖、做基础、搅拌水泥砂浆和混凝土等操作造成室内环境污染，影响厂房洁净。同时它安装方便，施工周期短，并且不需要装修，使建筑物能提早投入使用，提高生产效益，是经济又环保的绿色建材。

砖墙和砌块墙在钢结构建筑体系中用量不多但却不可或缺。实体墙作为上部压型钢板的底座，支撑着上部结构，防止建筑基础受潮或被机械设备等外力破坏，受力合理的同时，达到构造立面要素的轻重结合，加深立面的稳定感。

4.3 平面布置

饮用水生产车间一般分为生产、辅助和办公三部分：生产部分包括原料区、瓶胚（瓶盖）注塑间、灌装间、干包区、码垛区、包材库等；辅助部分包括空压机房、变配电间、水处理间等；办公区则包括办公室、会议室等。三个分区互不干扰，又互有联系。生产区布置完全遵循生产工艺流程且位于中心位置，辅助区则围绕于生产区周边布置。办公区与生产区通过防火墙分隔，形成独立防火分区。

为达到洁污分离目的，在生产区入口处依次设置更鞋区、更衣室、手消毒间、风淋间等，保证工作人员达到清洁状态才能进入生产区。

4.4 立面设计

生产车间建筑体量较大，将主入口对应的主立面重点设计，简单处理非主要立面，可以达到美观与经济的平衡。由于车间缺少不同层高带来的高低错落，为了打破横向铺展过长产生的枯燥感，可以采用拔高办公区高度等设计手法，使其成为视觉焦点。

工业建筑整体立面设计力求简洁大方。以彩钢板外墙为例，用料虽简单，但也可借用民用建筑色彩拼接或线条勾缝的做法，分割区段或体块，充分挖掘其肌理特征和色彩多样性的优势，营造出工业建筑大气、稳重、严谨的整体气质。

6 结语

随着工业的蓬勃发展，更多具有崭新形象的企业脱颖而出，具有鲜明特色的高品质工业建筑为企业赢得了更多瞩目和机遇。笔者认为只要把握好建筑风格和细节，将企业特色渗透进厂区建设的方方面面，将节点处理得更加细致，就可以扭转工业建筑远看可行，近看粗糙的劣势，创造出“高效、优质、经济”的精品工业建筑。