现代产业园区设计的重点与要点

2023-11-21冯雅莹

建材与装饰 2023年33期

冯雅莹

（广东省建科建筑设计院有限公司，广东广州 510000）

0 引言

某家电制造厂房产业园位于广东省惠州市高新区。本项目分一二两期，由于一期已经动工计划在明年（2024）竣工，而二期还在设计阶段，所以以下案例以一期为主。一期分为ABC 三个区，总建筑面积为403248m2。A 区用地面积为39781m2，总建筑面积为162017m2，为生活区，设有宿舍、食堂、员工活动室以及地下停车场，BC 区为厂房区，B 区用地面积为37424m2，建筑面积为103637m2，C 区用地面积为60960m2，建筑面积为137594m2，均设有工业厂房、独立的动力中心、工业垃圾房、危化品房以及门卫室。

1 政策支持产业项目发展

几年前工业产业的发展受限于工业用地不足，作为其中的原因之一，使得就算是广州这样的一线城市的工业占经济总量的比重也逐年下降。而城市用地非常紧张，若在城市里面新设工业用地，即使现代工业已经对噪音、污水等有很好的绿色处理，但是在用地的经济效益上、城市面貌上以及周边原有居民的心理上还是不太合适的。若采用更新城市原有工业用地与厂房的方式，一定程度上能满足一些规模小和生产线不复杂的产业需求，但是不足以支撑现代产业往大规模、智能化、系统化、科技化的发展。在这种情况下，各地政府出台了一些支持产业发展的政策。例如本项目所在的惠州市在近三年安排使用新增建设用地指标中的79.7%用于工业项目及其配套建设[1]。所以，随着产业的发展新的产业园以及工业建筑项目也逐渐增多，对此类设计的重点要求总结是非常必须的。

2 项目各阶段的设计重点与要点

不同类型的项目在项目前期都需要获取和明确设计条件，在设计过程中需要结合场地条件、功能流线需求以及造价等条件作出最优设计，在施工过程中需要根据现场施工条件与业主需求的改变，以最小的代价调整设计。工业园项目也不例外但有其特殊性，以下将具体进行说明。

2.1 项目前期与方案阶段

在项目开始阶段，最基础的设计条件就是规划条件与业主提供的设计任务书了。首先要确定项目规模，通常业主都会要求利益最大化，即在满足规范要求的前提下容积率需达到规划条件的上限。除了规范，考虑到进出货流线、生产线的布置、垂直运输的效率、出租产品的定位等，业主对于企业形象面、货物与人进出口、装卸货区位置、柱跨、建筑长宽、单层使用面积、层高、层数、地下室做几层等都会有基本的要求，这些规范与要求会对数据指标有很大的影响。但有些时候某些条件业主暂时没有具体要求的，或者某些条件要求之间是矛盾冲突、此消彼长的关系，则需要设计过程中强排反推一些条件以及提供可选方案给业主确认。

在数据指标确定过程中，由于厂房属于功能性占主导的建筑类型，需要比较规整的大空间，所以基本可以以矩形平面来布置，造型体块的变化对数据的影响在初步确定总平面规模指标的阶段可以暂不考虑，在计算指标时候留一点数据缺口给之后因方案造型、加设大雨棚和初步设计阶段因设置屋面或独立的机房而做的面积调整。另外需要基本确定是否有通高空间，例如大堂，或者是否有设备需要特别高的层高。因为大部份地方的城市规划设计导则中，会有规定层高在几米范围内按照一倍楼板面积计算建筑面积和计容面积，在某个范围内的层高按照两倍甚至三倍楼板面积计算建筑面积和计容面积，所以层高以及局部通高空间的确定对数据的影响也是挺大的。还有一个业主非常关注并且很重要会反复测算的指标就是配套建筑面积。配套建筑包括员工宿舍、食堂、活动空间、独栋的配套办公等配套工业园生产生活所需的建筑，其他例如商业、公寓、酒店等建筑类型原则上是不允许的，但这些类型的规定具体也要看各个地方的要求。除此以外每个地方对配套指标都有不同的要求，例如，本项目的惠州市的基本要求是工业用地的配套建筑的占地面积不大于用地面积的7%，建筑面积不大于总计容面积的20%。但需要留意的是当地是否有一些优惠政策，像惠州市另有规定如果其中的居住建筑为保障性用房，则其占地面积不大于用地面积的15%[2]，建筑面积不大于总计容面积的30%，并且保障性用房建筑面积不大于总计容面积的10%。这些规定与政策对指标的控制与影响是非常大的，从而对项目的规模与设计影响非常大的。

总平面方案设计除了场地车行人行出入口、车库出入口、场地竖向等基本的设计以外，工业园还需要考虑到设置装卸货区域的空间是否足够大货车停靠、倒车、转弯等，园区内外以及内部分区之间是否需要设置围栏。另外要特别注意如危化品房这类的甲类仓库和厂房的间距要求，在满足消防规范以外还需要查找当地的城市规划要求或咨询住建局是否有其他的规定要求。例如惠州市就有要求甲类仓库与厂房应与道路红线距离不小于20m，本项目还因此在报建时候对总平面进行了不小的调整。除此以外，由于装卸货区域或平台的宽度一般要求比较宽，雨棚的宽度也相应需要更宽，特别是大型厂房，而规范要求设置登高面范围内的裙房、通长的雨篷、挑檐等突出物进深不应大于4m[3]，并且登高场地不能停泊车辆，所以尽量避开装卸货区域设置登高面以免装卸货区域设计受限。若场地条件实在有限，则可考虑首层局部架空作为装卸货区域使用。

平面方案设计需要明确货车是否进入建筑内部，货梯和客梯的数量，考虑好货梯与客梯的位置与场地装卸货区域和主要人行出入口位置对应，以免造成货流人流的交叉。由于厂房建筑会进行生产线的二次设计，所以建筑设计阶段基本就是在满足消防规范要求的前提下预留大空间即可。空间布局形式根据厂房的规模、使用定位与生产线的布置需求主要分为回字形、单边形和中轴形3 种。回字形比较适用于单层面积或单个分隔单元较大、配套用房较多的厂房；短边单边形比较适合单层面积或单个分隔单元较小、配套用房不多的厂房，长边单边形适合一个大厂房根据电梯组数量灵活拆分多个小厂房的需求；中轴形也是适合一拆几或者几拼一的灵活需求。

在建筑造型方面，考虑到厂房极其明确的功能需求为规整的大空间，以及大部份业主对厂房建设投入的成本有限，所以厂房建筑多以规则的二维体块组合与简洁的线条为主。材质主要为涂料或外墙砖，局部形象面采用玻璃、金属或石材幕墙。另外由于一些厂房生产线以及设备对层高有比较严格的要求，因此，本阶段需向业主明确层高需求，以免后期层高的变化对整体造型比例影响过大，以及因此建筑与计容面积需要双倍计算而突破了规划条件要求。而工业园区内的配套建筑造型由于用地性质为工业用地，配套建筑主要是宿舍与服务员工基本生活配套功能的建筑，当地住建局可能会要求造型不要过于明显商业化。例如本项目的宿舍群楼部份，在报建阶段住建局提出首层不允许设计落地玻璃，需设计600mm 高窗台、除了必要疏散门外首层不允许设置沿外街开启的门、效果图不允许出现商业广告等意见，目的就是控制建筑效果不能太商业化。当然，这存在地方差异，有条件的话可让业主事先与当地住建局或相关部门了解清楚，避免在报建阶段进行比较大的方案修改[4]。

2.2 初步设计阶段

在初步设计阶段，建筑需要对方案阶段的方案进行进一步的场地设计、消防设计以及结合机电与结构的设计进行方案调整。场地设计在这个阶段已经不会有大的调整改动，但是由于很多项目在方案阶段不一定有详细基地现状标高与周边道路标高信息，所以在这个阶段主要是根据这些信息确定建筑的绝对标高和场地的竖向设计。而工业园项目在竖向设计中特别要注意的是货物出入口与人员出入口的高差处理。例如本项目业主需要建筑首层室内货物进出与人员进出区域是平接，不能存在高差；货物出入口的装卸货平台离室外场地需要有1.2m 的高度，人员出入口与室外高差需要有0.5m。所以就算场地不是山地，围绕厂房一圈的道路与广场标高也会因应人员与货物出入口位置有高高低低的变化。在确定了建筑绝对标高与场地竖向后，在设计地下室顶板标高的时候除了需要注意各地方城市规划对于认可绿化率的覆土要求、室外管线埋深要求和顶板建筑找坡厚度外，还要特别注意不同货车的荷载对应不同厚度的道路构造对顶板标高的影响。

工业建筑与民用建筑在消防设计方面虽然逻辑上是一致的，但是消防规范是对这两类建筑有各自的设计要求的。首先是允许的最大防火分区面积不同，并且根据不同类别的厂房与仓库分别有各自的最大允许防火分区面积要求。其次是疏散距离的计算类似地下车库的疏散距离要求，各点到安全疏散出入口的距离不应大于40m，即使设置自动喷淋系统，疏散距离不因此增加25%。这里要特别注意40m 的疏散距离为步行距离，而厂房在二次生产线介入前基本都会设计为大空间，疏散距离基本为直线距离，但是二次生产线介入后大空间会被分隔，疏散距离会被拉长。因此，以免在二次生产线介入后不能满足消防规范的要求，在二次设计介入前，设计安全疏散口的位置不要以刚好不超过40m 为标准，最好能对二次设计的空间有大致的预设来设计安全疏散口的位置。另外，相邻的防火分区不能作为安全疏散口，即所有的安全疏散口应能直通室外，防火分区之间也不能借用疏散宽度。

在进行结构设计时，柱跨、净高和荷载的影响最大。柱跨基本决定了梁高，梁高和净高需求确定了层高，而层高和荷载基本决定了柱子的大小。工业建筑的柱子截面多采用正方形或长方形，截面一般为（800mm×800mm）~（1200mm×1200mm），柱跨一般为10~12m。由于厂房与仓库一般需要较大的柱跨，荷载也比一般建筑大，因此，钢筋混凝土框架结构体系下的梁高一般为900~1200mm。若柱跨与净高要求同时特别大，则需考虑是否采用钢结构、桁架结构或与钢筋混凝土框架结构结合的结构体系，同时也要综合考虑结构体系与净空间需求之间的经济合理性。若发现通过结构计算与优化后还是需要调整建筑层高才能符合净高要求的话，那么此时需要特别注意调整后的层高是否会导致建筑面积和计容面积的双倍甚至3 倍计算。因为如果方案阶段的面积数据预留的不那么富裕的话，这个变化对整体建筑体量的影响是十分大的。另外，结构需要根据一些设备的特殊要求进行特殊的结构截面设计，例如，架空轨道的承托需要结构在轨道两侧的柱子上加设牛腿。机电设计在此阶段主要是确定设计范围与机电系统，而机电系统与如何预留二次设计的机电条件基本与设计其他类型的建筑一样。但某些生产线涉及的恒温恒湿空间、洁净空间、实验室以及存放使用一些高危险等级的空间时，机电设计就需要注意设计一些特殊的机电系统以及预留和配合其他设计团队的设计条件。例如，本项目的危化品房采用的是气体灭火系统而非常规喷淋灭火系统。另外需要跟业主确认生产所需的设备以及设备的用电功率、台数和是否有其他特殊要求，这样子才能比较准确预留电量以及确定是否需要增设其他机电系统。

2.3 施工图设计阶段

在工业建筑设计中，建筑、结构、机电与其他相关专业在施工图设计阶段的设计要点重点基本上与设计其他类型建筑是一样的。甚至是相对来说是更简单，因为厂房建筑基本为大空间并且造型较简约，减少了细节处理以及跟各专业配合的难度。但是建筑在进行各种大样与节点构造设计时，需要注意常规的构造做法可能不适用于大荷载的地方，例如回填区域的保护层平时多采用20mm 厚水泥砂浆，但是考虑到可能有货物运输经过，就需要改成40mm 厚的配筋碎石混凝土了。另外由于厂房基本是大矩形平面建筑，为了减少屋面荷载和造价，矩形大屋面有时候会采用结构找坡和结构排水沟。此时，建筑与结构需要特别注意结构沟与梁的关系，与建筑确认是采用设置过水洞的方式还是折梁的方式，建议是采用后者。至于机电专业在设计管线路由时候，除了常规的考虑各专业管线叠加来控制净高以外，还需要预留一定的空间给生产线的管线，以免在二次生产线介入设计后才发现净高不足。还有一些设备需要预留的结构条件、开洞和机电点位等，也是各专业需要特别注意的[5]。