浅谈“工业上楼”背景下的高标厂房设计要点——以仲恺高新区某项目为例

方帮华，张凯超

（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，武汉 430010）

1 引言

国内的传统厂房主要有两种类型，即“定制型”和“通用型”。 “定制型”厂房一般由某个特定的企业根据自身的需求进行建设， 该类厂房适用性较小， 只符合该企业自身的生产特征，一旦企业的生产工艺或生产规模发生变化，原有厂房就不再适用，需要重建或扩建。 “通用型”厂房一般是根据某行业的生产工艺特征进行设计，具有通用性、配套性、集约性等特点，主要为中小工业企业集聚发展和外来工业投资项目提供生产经营场所的发展平台[1]。

本文所述实践项目属于一种建设标准较高的 “通用型“厂房，即高标厂房。 本文通过对平面功能布局、结构形式、柱网尺寸、层高、楼地面荷载以及建筑设备等设计要点进行分析论述， 希望能够为今后的高标厂房设计提供一定的有益经验。

2 项目背景及概况

随着我国产业转型升级的加速和土地资源的日趋紧张，众多城市在发展中均面临着用地成本攀升、 原有工业用地利用率低、旧工业区改造周期长等问题。 近年来，为了能够有效利用土地资源，优化产业结构，推进产业转型升级，各地开始积极探索“工业上楼”这种工业载体新模式。 以深圳为代表，青岛、苏州、中山、东莞以及上海等城市相继出台了“工业上楼”相关政策，积极探索与实践“工业上楼”的发展模式。

高标准厂房（简称“高标厂房”）正是在“工业上楼”这种时代背景下的一种设计探索和实践。 和传统厂房相比，高标厂房一般具有以下几个特征：首先，高标厂房平面布局灵活实用，通用性较高，能够满足大多数企业的需求；其次，高标厂房多为高层建筑，建筑高度在24 m 以上、50 m 以下，能够高效利用土地；最后，高标厂房重视货物交通组织设计，往往会配置若干部荷载较大的货梯。

实践项目位于惠州市仲恺高新区，总用地面积约41.00万m2，总建筑面积约150.55 万m2，容积率为3.5。 建设内容包括高标厂房、员工宿舍、办公大楼以及辅助用房等。 项目致力于打造产业集群效应显著、功能布局合理、主体多元活跃、支撑服务完善的产业园区，形成电子信息业和智能制造业的产业集群。

3 高标厂房设计要点

3.1 平面功能布局

布局设计需要综合考虑厂房面积、建筑结构、生产和物流等因素[2]。实践项目一共有两种厂房户型，即“双拼户型”和“大平层户型”， 两种户型的平面功能布局设计重点考虑功能实用、空间利用高效以及拆分灵活性等，如图1 和图2 所示。

图1 “双拼户型”平面布置图

图2 “大平层户型”平面布置图

首先，每层厂房均设计有生产单元、货梯厅和货物装卸平台（或吊装平台）等货物运输空间以及卫生间、茶水间等辅助空间。 此外，每个生产单元内设置一处综合管井和设备平台，为将来的入驻企业预留管线和设备安装空间。 配置齐全，功能实用，能够满足各类不同企业的生产需求。

其次，设计根据各功能属性不同，采用分区设计的理念。简单来说，就是将货梯、楼梯、卫生间、设备房、管井等交通和辅助空间集中布置在核心筒和建筑外墙， 尽最大可能保证每个生产单元的空间规整，做到空间利用高效。

最后，户型设计遵循生产单元可自由拆分组合的原则。 “双拼户型”由2 个1 500 m2的生产单元拼接而成，中间是交通核，每个生产单元最外侧布置卫生间、茶水间等辅助功能；根据需要，每个1 500 m2的生产单元又可以进一步分割成2 个750 m2的生产单元。 “大平层户型”由1 个3 000 m2的生产单元构成，在生产单元南北两侧布置交通和辅助功能；根据需要，该户型又可以500 m2为模数进行自由分割组合。此外，以上2 种户型除了能够在水平方向进行平面分割组合， 还能够在垂直方向进行竖向组合， 能够满足不同规模的企业生产需求。 可以看到，厂房户型采用的是一种模块化的组合设计方式，户型十分灵活，能够满足大多数企业的生产需求，具备很高的通用性。

3.2 结构形式和柱网尺寸

在结构形式上，作为一种“通用型“的高标厂房，为了实现空间的灵活可变、满足不同规模的企业生产需求以及兼顾经济合理，实践项目选用的是钢筋混凝土框架结构。 框架结构厂房在现代化的工业生产活动中也具备了较为广泛的应用途径[3]。

在实践项目的设计过程中，通过市场调研发现，目前市场上的同类厂房柱网尺寸基本控制在8～10 m。 例如，东莞“松山湖·智谷”项目采用的是8.4 m×8.4 m 柱网、深圳龙华“共联·都市智谷”项目采用的是9 m×10 m 柱网、惠州“惠泰·中南高科·智慧创新园”项目采用的是8 m×10 m 柱网、惠州“高盛·西湖智谷”项目采用的是8.4 m×8.4 m 柱网以及肇庆端州“双龙科创产业谷”项目采用的是8 m×8 m 柱网。 通过分析比较，不难发现当前的高标厂房柱网尺寸一般不小于8 m，且不大于10 m。实践项目在设计过程中上，参考借鉴市场同类产品的经验，同时兼顾电子信息业和智能制造业的生产工艺特点和工程经济性，采用8 m×10 m 的柱网，提高工业厂房的灵活性、通用性和多样性[4]，既满足大部分企业的生产需求，同时将建造成本控制在一个比较合理的范围内。

3.3 层高和楼地面荷载

智能制造和电子信息涉及的行业较多， 其中有些行业生产过程中会使用重型生产设备的，如新能源发电、钢铁制造、电动汽车以及智能家居等， 也有些行业生产过程中只需使用轻型生产设备， 如电子元器件、 电子仪器以及电子专用设备等。 由于生产工艺的不同，部分企业在生产过程中就需要使用叉车、吊车等辅助生产设备，这类企业往往对工业厂房的建筑层高和楼地面荷载有更高的要求。

实践项目在建筑层高和楼地面荷载设计上， 根据不同企业生产需求的不同的，设计了3 类不同的层高和楼地面荷载，尽量兼顾到各不同企业的生产需求，如图3 所示。 厂房首层层高7.5 m、首层地面荷载2.0～3.0 t/m2，并且结构柱上设计了牛腿，后期能够安装载重10 t 的生产吊车，能够满足那些生产过程中需要使用重型设备的企业的需求。 厂房2 层层高6.0 m、楼面荷载1.2 t/m2，能够满足那些对层高和楼面荷载要求较高的企业的生产需求。 厂房标准层层高4.8 m、楼面荷载0.8 t/m2，能够满足大多数的中、小企业的生产需求。

图3 厂房首层设计参数示意

3.4 交通组织

实践项目的交通组织设计遵循人货分离和货物运输方便的原则。 “双拼户型”在厂房中间设置交通核，在交通核北侧设置门厅和客梯，利用交通核北侧空间组织人流；在交通核南侧设置卸货平台和货梯，利用交通核南侧空间组织物流。 “大平层户型”在厂房南侧设置门厅和客梯，在厂房北侧设置卸货平台和货梯。 实践项目的两种户型均做到了人货分离、互不干扰。

此外，作为生产性的工业厂房，如何保证货物运输方便快捷是设计需要重点思考的问题。 实践项目的每栋厂房都配有3～4 部3 t 和5 t 的大型货梯； 并且在每层厂房都设置了卸货平台或吊装平台；同时建筑室内外高差结合货车装卸货特点，按照1.2 m 设计，方便货车装卸货。 这种设计能够保证每个生产单元的货物可以借助推车或小型叉车从卸货平台直接运输到各楼层的生产单元，促进生产货物快速周转，提高生产效率。

3.5 建筑设备

实践项目作为“通用型”高标厂房，主要以出租为主，兼顾出售，未来入驻企业具备很大的不确定性和流动性。 因此，建筑设备设计的重点就是设计标准如何能够满足各类入驻企业的生产需求，并适应不同的管理模式要求。

用水方面，给水直接供应到每个厂房单元的卫生间、茶水间。 电气方面，工业厂房的设计不同于民用建筑，需要结合实际工艺情况进行考虑，厂房本身的建筑类型、生产的工艺要求及产品性质、工艺设备的用电量、建设方的使用需求等在厂房设计时必须统筹兼顾，精益求精，达到最佳效果[5]。 另外，在设计过程中与其他每栋厂房在首层均设置一间100～150 m2的供配电房，每栋厂房的变压器安装容量为2 000～2 200 kV·A，厂房的用电负荷考虑了照明、动力以及空调等用电，用电负荷密度为80～100 W/m2，电力管线和设备安装到每层的配电间。 空调方面，由于入驻企业不确定，在厂房的每个楼层均设计有设备平台，该设备平台作为预留的空调机位，待入驻企业进驻后，可根据自身企业需求合理地选择安装空调设备。此外，厂房用水和用电，均能够按照最小生产单元进行单独计量，方便后期管理。

4 结语

目前，关于高标厂房的理论研究和实践都很多，一些地方也发布了相关政策和标准规范， 提倡鼓励和支持高标厂房的建设。 本文结合实践项目，从平面功能布局、结构型式和柱网尺寸、层高和楼地面荷载以及建筑设备等几个方面，对高标厂房的设计要点进行了论述， 希望能够能为今后的项目实践提供一些有益的经验和参考。

但是可以看到的是， 尽管当前在高标厂房的建设方面积累了一定的经验，但仍然存在这一些不足之处。 比如，如何制定交付标准，避免入驻企业进驻后重复施工，造成不必要的社会资源浪费；又比如，如何合理地设计供电系统，既满足短期厂房出租率不高时的用电需求， 又能够满足远期出租率较高时的用电需求，近、远结合，合理有效地利用资源；还有，如何有效处置生产过程中的危废品；诸如此类问题，均需在未来的设计实践中进一步思考解决方案。