当代高品质工业建筑的设计初探

陈钊

（广州市设计院集团有限公司，广东 广州 510620）

1 工业建筑品质设计的内涵

当前，我国工业建筑正处于工业化、数字化、智能化技术融合应用的关键时期，未来的工业建筑设计也必将面临着新的挑战和机遇。从目前来看，我国工业建筑设计存在着两个问题：①工业建筑在空间形态、功能布局等方面仍缺乏整体感。工业建筑的建筑设计工作基本上还是停留在给工艺设备做个较简单的包装，给操作工人做个遮风挡雨的围护[1]。②与现代科技相融合的技术手段和手段尚未得到广泛应用。因此，如何在新形势下探索一种符合时代特征、具有高品质内涵的设计理念和策略已成为当下亟待解决的问题。

品质设计（quality design）的概念最早由美国建筑师弗兰克·盖里于20 世纪50 年代提出，其目的在于提高建筑品质，改善人们的工作环境。到了20 世纪60 年代，“品质设计”已经成为国际公认的建筑设计的一种理念，其内涵主要包括3 个方面：①对“物”的品质关注。②对“人”的品质关注。③对“环境”的品质关注。从建筑设计层面来讲，其核心在于塑造符合人的行为习惯、感受需求、精神需求、文化需求等方面的环境，以使人们在其中能够得到最大程度的愉悦。由此可见，工业建筑设计无论从设计理念还是设计手法都与品质设计一脉相承。

高品质的工业建筑和商务建筑对中国而言是不可或缺的，一方面，当前建设用地紧缺，土地价格节节攀升，因此需要提升土地规划和土地利用效率。另一方面，如果公司想要吸引人才，或是留住现代制造工艺所需的高素质员工的话，良好的工作条件和高品质的环境更是基本条件[2]。

2 工业化、数字化、智能化背景下的工业建筑设计特征

在工业建筑领域，工业化的主要表现形式是以标准化设计、工厂化生产、装配式施工、信息化管理为代表的工业化。当前我国正在大力推进建筑产业现代化，工业建筑也要采用工业化的设计模式。例如，利用建筑信息模型（building information modeling, BIM）技术建立数字化三维模型，进行构件化设计与预制。工业化、数字化、智能化的设计特征，一方面通过优化生产流程、提升生产效率来降低生产成本，另一方面，也在一定程度上改变了工业建筑的传统设计模式。从本质上讲，工业化、数字化、智能化是对工业建筑设计理念和实践的创新，它是对传统工业建筑设计模式的颠覆和改造。在工业建筑设计中采用工业化、数字化、智能化的设计方法，一方面可以有效提高工业建筑的生产效率、降低生产成本，另一方面可以通过科技手段实现工业建筑的个性化、人性化。例如：在传统的工业建筑设计中，设计师需要对建筑外部空间进行很多次建模和渲染，这不仅费时费力，而且效果也不理想。而在工业化、数字化、智能化的背景下，设计师只需通过模型与渲染软件即可快速生成满足客户需求的三维模型。在工业化背景下，由于自动化和信息化技术的不断发展，设计工具更加智能、更加高效。例如，在工业建筑设计中可以利用BIM 技术建立数字化三维模型进行预制化设计；利用CAD 软件进行工厂化生产设计；利用ERP（enterprise resource planning）软件进行信息化管理；利用云平台等将项目全生命周期中各阶段串联起来。由此可见，工业建筑在工业化、数字化、智能化背景下设计特征发生了巨大变化。

具体而言，工业化、数字化、智能化背景下工业建筑设计特征主要体现在以下方面。

（1）标准化。工业建筑设计流程是按照标准化的流程进行设计与生产的，可以保证生产效率与产品品质。同时，标准化设计也可以减少设计中的不确定性，提高工业建筑的设计效率和产品质量。

（2）数字化。在工业化、数字化、智能化背景下，工业建筑设计需要大量利用数字化技术和工具，如BIM技术、CAD 技术、GIS（地理信息系统）技术等，进行三维建模、信息编码、设计表达与协同管理。

（3）智能化。工业建筑的智能化包括智能感知、智能分析与控制等方面的内容。在工业化、数字化、智能化背景下，工业建筑设计需要从微观层面考虑智能控制问题，如利用智能感知技术对工业建筑进行自动化监测、运行管理和优化控制等。

（4）绿色化。工业化、数字化、智能化背景下工业建筑的绿色化主要体现在以下两个方面：①工业建筑设计要考虑生态化原则，积极采用节能环保的绿色材料与设备，如采用低能耗建材与设备等。②工业建筑设计要考虑数字化原则，利用信息技术手段进行全生命周期的设计与管理。

（5）工业化背景下工业建筑的空间设计呈现出个性化特征。在工业化、数字化、智能化背景下，人们的需求更加个性化和多样化，因此需要通过个性化设计来满足人们对空间的需求。例如：在传统工业建筑中，由于受传统观念和建造工艺的影响，人们对空间的需求往往是功能性强而艺术感弱的。而在工业化、数字化、智能化背景下，由于工业化生产能够满足人们对个性化空间需求的要求，因此人们在选择建筑时更加注重空间环境和空间体验。

（6）工业建筑的智能化、绿色化发展模式逐渐被应用于工业建筑设计实践中。在工业化、数字化、智能化背景下，由于工业建筑具有复杂性、高能耗、高污染等特点，因此在工业建筑设计中要通过应用智能控制系统、绿色建材等技术措施，实现工业建筑的绿色化发展。

（7）工业化、数字化、智能化背景下工业建筑设计更关注人的感受。法国雷诺集团的雷诺工程部下属的一个舍埃（SERl）设计工程公司，专设了一个“人类工程部”。他们着重研究人类工程学在工厂设计和管理中的应用[3]。

随着人们生活水平的提高，人们对工业建筑的需求已经从“住”转向了“住”与“用”相结合。因此在工业化、数字化、智能化背景下，工业建筑设计不仅要关注生产功能与空间环境，而且还需要关注人的需求，为用户提供更多优质的使用空间和体验。例如：在传统工业建筑设计中，由于存在大量的能源消耗和环境污染问题，因此在设计过程中需要将绿色建材和可持续发展理念贯穿到整个项目的全过程。在设计过程中，应将施工设备所产生的空气污染、水污染、噪声污染等因素纳入考虑，并结合厂区内自然环境的设计，对其作进一步处理，以达到人性化设计的目的[4]。

在工业化、数字化、智能化背景下，人们对城市环境提出了更高的要求，因此需要通过工业化设计来营造良好的城市环境。例如：在工业化背景下，由于大型工厂通常位于城市周边或者城市郊区，因此在设计过程中需要充分考虑城市规划和空间布局以及景观规划等问题。

（8）工业建筑的全生命周期管理模式被应用于工业建筑设计实践中。在工业化、数字化、智能化背景下，由于工业建筑的生产过程高度复杂，因此在设计过程中需要充分考虑整个项目的全生命周期管理模式，包括项目规划设计、生产设计、运营管理等方面。在工业化、数字化、智能化背景下，由于工业建筑具有高能耗和高污染的特点，因此需要充分考虑节能环保问题。比如使用冰蓄冷和地源热泵类或者是智能数码类回收空调系统产生的余热，可以循环使用能源[5]。

（9）工业建筑设计注重城市文脉与环境的传承。随着工业化、数字化、智能化时代的到来，工业建筑与城市发展更加紧密地联系在一起，因此需要注重城市文脉与环境的传承。例如：在传统工业建筑设计中，由于城市空间缺乏连续性和凝聚力，因此需要充分考虑城市文脉与环境的传承问题。

3 高品质工业建筑设计的价值取向

从工业建筑的起源和发展来看，高品质工业建筑设计的发展经历了一个由传统到现代、由单体到片区、由工业建筑到区域的过程；从高品质工业建筑设计的发展趋势来看，从满足使用功能需求到追求个性创新、从生态友好到节能环保、从数字化智能化到智慧管理与智慧服务；从高品质工业建筑设计的价值取向来看，应主要关注对城市文脉与环境的传承、对城市环境品质的提升、对城市文化内涵的丰富和对城市空间结构的优化，并充分利用高科技手段打造智慧平台、智慧管理与智慧服务。在此基础上，结合作者参与设计的若干个高品质工业建筑项目的设计实践，笔者总结出以下高品质工业建筑设计的途径和策略。

尊重场地、尊重环境，并充分考虑建筑与周边环境的相互关系。

突出“绿色”元素，注重自然通风、自然采光和生态节能技术的运用，并注重建筑与周边环境的协调性。

从场地出发，以使用者为中心进行功能布局和空间组织，将使用功能需求转化为空间结构组织和设计理念。

通过合理布局、结构优化、空间组织及节能措施等手段实现建筑形态、空间结构与建筑技术的协调统一；充分利用高科技手段，打造智慧平台、智慧管理和智慧服务。

4 实践案例分析

高品质工业建筑设计是一种体现以人为本的理念，注重城市文脉与环境的传承，追求个性与创新，强调生态友好与节能环保，并充分利用高科技手段打造智慧平台、智慧管理与智慧服务的工业建筑。笔者参与了若干个高品质工业建筑项目的设计实践，以弘亚数控总部为例。

4.1 项目概况

项目总建筑面积约7 万m2。其中厂房约5.9 万m2，配套办公约0.9 万m2，地下室约0.5 万m2。规划停车位不少于237 个。

基地位于黄埔区开创大道以西，瑞祥路以南，周边多为工业园区。场地西南侧为果树场自然景观，从南侧高速路和开创大道可以看到场地的主要展示面。

现状外部交通完善，但周边支路路网尚未建设完成。对外交通主要依靠东侧的开创大道、南侧的萝岗立交和北侧的瑞祥路。

4.2 技术特色

4.2.1 契合场地的规划

南侧布置小体量的总部办公配套，北侧场地规则区域布置尺度较大的厂区，大小体量平行摆布满足了工艺流程，又便于消化不规则场地的边角。塔楼体量局部斜切的一方面适应了场地，一方面也由此获得了标志感。高低搭配的天际线处理，总部临路的策略也进一步强化了园区的可识别性。

4.2.2 契合企业文化的立面

办公塔楼方面，设计灵感来源于企业深耕的数控行业。我们提出生态光塔、数控银边的概念。圆角的科技造型、横向金属线条，展现了企业精工领域的卓越追求，同时也起到了建筑遮阳、隔热遮阳作用。厂房方面，通过对横向线条间隔尺度的推敲，适应了内部工艺的采光需求，石材与幕墙窗的使用平衡了品质和造价。连廊方面，广州夏季高温多雨，常有台风。风雨连廊和架空层为厂区提供了遮阳避雨的场所，工作联络可以不受天气影响正常开展。

4.2.3 人性化的交流空间

共享边庭方面，办公塔楼西南角设置跃层空间，打破了层与层的部门隔绝，也利于不同部门间员工的共享与交流。退台屋面方面，办公塔楼西侧裙房的退台屋面设计，形成独立的共享活动平台。厂房屋面方面，办公塔楼通过连廊与厂房屋面相连，提供了供员工活动休憩的第二地面，容纳了球类运动场地和大面积种植区域。宽敞连廊方面，连接厂区和办公的宽敞的连廊成为员工生活、交流的绝佳载体。

4.2.4 品质感的工厂

材料与细部上，厂房立面采用石材、配套区域采用玻璃幕墙结合横向型材，塑造细腻质感。整体园区考虑海绵城市设计，结合下凹绿地，屋顶花园，打造高品质园区。

4.3 综合效益

高端智能家具生产装备创新及产业化建设项目是开发区弘亚数控有限公司在开发区重要的生产基地及总部园区。作为黄埔区家具加工设备制造业产业进行转型、升级、发展的重要研发项目，高端智能家具生产装备创新及产业化建设项目之初就以打造现代化的厂房及园区为目标。项目旨在建成集办公、研发、制造、展示、生活于一体的新型、高效的产业园区，为员工创造一个工作生活的最佳场所，也为黄埔新型厂区树立一个新标杆。

5 结语

当前，高品质工业建筑设计面临的问题主要包括设计理念滞后、设计方法陈旧、设计标准体系不完善、建造技术落后等。其中，绿色生态是高品质工业建筑设计的核心内涵。在绿色生态方面，高品质工业建筑设计应充分利用现代科技，在建筑空间、建筑结构、建筑节能等方面体现绿色生态理念。在节能环保方面，高品质工业建筑设计应充分考虑自然通风、自然采光和生态节能技术的运用，并注重与周边环境的协调性，做到人与自然和谐共生。

随着技术的进步，工业建筑逐渐呈现出工业化、数字化、智能化的特征。工业建筑的品质设计已经成为当代工业建筑设计发展的重要方向，在这一背景下，我们应该深入研究如何在满足工业建筑品质需求的同时，以更多的创新和技术手段创造出更多人性化、生态友好、节能环保的高品质工业建筑。