研究工业建筑设计的现状与发展

2024-03-29黄菲菲

建材与装饰 2024年7期

关键词：建筑设计设计师工业

黄菲菲

（南宁市勘测设计院集团有限公司，广西南宁 530000）

0 引言

当代工业建筑是新技术、新材料的载体，是人们社会观念、生活方式的重要体现。在设计阶段，设计师将工程与美学思想相匹配，为建筑的未来发展探索途径，为工业企业提供安全的生产空间，促进工业企业的发展。

1 工业建筑的特点

工业建筑主要包括结构设计、设备设计、建筑设计等内容，其专业性要求较高，是后期施工的指导，也是保证工业建筑使用安全的基础。随着工业的不断发展，工业建筑的规模与数量不断扩大，功能性与形式不断增加，为工业企业的发展提供了支持，总结起来，当代工业建筑的特点如下。

1.1 工业化、规模化

相比于民用建筑，工业建筑的工业化特征明显。当前，工业建筑具有多样化的施工形式，如工厂预制、材料规模化等。我国的工业建筑多以钢结构搭配钢板屋面为主要结构。与钢筋混凝土结构的厂房建筑相比，钢结构厂房的承重构件截面积较小，且自身重量较轻，操作简单，同时，我国的钢产量较高，可以为钢结构工艺建筑的发展提供基础。

1.2 体量大

现代化工业建筑多为联合厂房结构，具有体量大、占地范围广等特点。随着现代科技的发展，工业生产逐渐转变为机械化、自动化方向，工厂配置了很多专业化的生产设备，部分设备的体积较大，因此，在工业建筑建设时，需要扩大建设的范围。同时，工业建筑代表着工业企业的形象，良好的建筑形象既可以帮助企业吸引人才，也可以帮助企业宣传产品，为企业树立良好的形象。近年来，随着工业产业的快速发展，工业企业逐渐重视自身的形象，不仅重视产品的质量、包装及口碑，还重视企业的外在形象，作为企业外在形象的表现形式之一，工业建筑的设计效果逐渐受到企业的重视，因此，在设计时，设计师应通过不断的尝试与创新，将企业的管理理念、文化、生产特征融入设计方案中，借助建筑载体，向人们展现企业的内在文化与实力，使人们能够了解企业、认识企业，提升企业的知名度。

1.3 内部环境人性化

在人们以往的印象中，工厂内的环境是十分单调的，且充满着粉尘与噪音，而随着工业的发展，技术水平的进步，工业建筑的环境有了很大的改变。现阶段，工业厂区大力开展绿化建设，外部形象极为清爽，内部空间较为宽敞，厂区内部设置隔音降噪设施，作业环境良好。在工业建筑内部设计时，设计师将企业文化与厂房设计融合，可以增加工业建筑的人性化特征，在保障工业建筑功能性需求的同时，使得工业建筑更加符合人们的生产行为习惯，为人们提供良好的工作环境。工业建筑是人们交流文化、发挥才智，大胆创新的场所，良好的工业建筑环境，既可以为工业企业创造更多的经济效益，也可以提升企业工人的幸福感，进而积极投入工作中，帮助企业创造更多的价值[1]。

2 民用建筑与工业建筑的差异

2.1 功能差异

在功能方面，民用建筑与工业建筑之间的差异明显，民用建筑的功能是为人们提供居住环境，满足人们的日常生活需求，对空间的舒适度与美观性要求较高。工业建筑的功能是为工业企业的生产活动提供建筑空间，其内部空间较大、功能性强、安全性要求较高，为保障企业日常生产活动的顺利开展，在设计过程中，设计师应全面考虑企业的生产需求，确保工业建筑的舒适性、实用性，为工人提供安全的工作场所。

2.2 设计要求方面

工业建筑是为工业企业的生产经营活动服务，为其提供工业生产空间，确保企业各项生产活动的有序开展，因此，对工业建筑的美观性与实用性要求均较高。优秀的建筑项目可以保证内部设备的稳定运行，而工业企业各项生产设备使用性能与使用功能具有一定差异性，因此，在设计时，设计师应以设备的功能与性能特点为依据开展设计。民用建筑是为人们提供基本的生活空间，设计师应在保证建筑的建设质量与安全的前提下，以人们的日常需求为依据进行设计，为人们提供舒适的居住环境。

2.3 设计程序方面

相比于民用建筑的设计程序，工业建筑的设计内容更多，流程更为复杂，影响因素较多。在开展工业建筑设计时，设计师应全面了解工业建筑设计的流程，分析各项设计资料，与工业企业加强交流，掌握业主需求以及厂房设计需要注意的问题，防止因沟通不到位、资料掌握不充分，而使得设计方案不合理，影响工业建筑的建设效果。

2.4 荷载作用方面

工业建筑及民用建筑对结构的安全性要求较高，建筑荷载直接影响建筑结构的安全性，因此，在荷载计算时，设计师应反复计算与验证，确保计算结果的准确性，进而保证设计方案与实际荷载需求相符。与民用建筑不同的是，工业建筑除需要计算静荷载外，还应计算设备运行的振动荷载，同时，还应确保各楼层摆放设备时，地面的承载能力符合规定及标准要求[2]。

3 工业建筑设计的历史

3.1 上海工业建筑

我国的工业建筑始于19 世纪，形成于黄浦江南市区段沿线、苏州河两岸以及江西岸杨树浦等地带，这类工业建筑是上海成为新兴工业城市的重要标志。在设计风格上，上海的工业建筑延续了学院派以及殖民地时期的复古风格，后经工业行业的发展，装饰主义与现代主义风格逐渐融入。当时，很多工业建筑都具有此发展脉络特征。直至近代，工业生产的规模不断扩大，设计师更加重视工业建筑的效率性与实用性，对艺术性的关注较少。

3.2 天津工业建筑

天津被迫成为通商口岸后，早期工业建筑聘请外国人设计，当时的工业建筑在技术、文化及经济等领域均体现了资本主义特征，如洋务派军事工业建筑。此阶段的工业建筑多以传统的木架结构为主，代表性建筑为在贾家沽建设的洋军火之总汇，其占地面积广阔，内部包含钢帽厂、火药厂、机器厂等建筑，是我国近代最大规模的炼钢厂。

3.3 近代工业建筑

我国近代的工业发展水平与发达国家的工业发展水平之间仍存在一定的差距，经总结主要有如下两点。

（1）技术发展缓慢，虽然相较于以往各阶段，我国的工业技术水平有了显著提升，但相比于发达国家，仍存在着很大的差距。

（2）我国的经济发展速度不断加快，国民生产总值不断提升，然而，仍然没有形成完整的工业建筑设计意识，工业建筑的设计质量与水平与时代的发展需求不符，在建筑行业中，工业建筑没有受到足够的关注。此时期民用建筑与工业建筑的概念是相分离的，设计院并不接触民用建筑，导致两不关联的局面，很少有优秀的近代工业建筑案例。

3.4 现代工业建筑

20 世纪中后期，钢材逐渐引入建筑结构，并取得了较好的发展效果，随后，膜材、玻璃等材料逐渐被应用于建筑结构中，使得建筑的结构形态彻底改变，技艺合一的理念逐渐深入人心，同时，在建筑项目建设工作中，逐渐引入计算机技术，有效提升了工业建筑的建设水平，成为行业发展的新趋势。在20 世纪后期，诞生了很多现代工业建筑，使钢结构为主的工业建筑得到了快速发展[3]。

4 工业建筑设计现状

4.1 高新建筑快速发展

如今，建筑项目中应用的技术种类越来越多，而且，建筑行业中引入了大量的高新技术，工业建筑得到了快速的发展。首先，典型的代表就是多高层厂房，如上海的丝织厂织机大楼。此建筑结构为大跨度钢绞线曲线后张应力框架剪力墙体系，结构布置形式灵活，采用的全空调系统可以保持内部空间气流通畅，公共空间、土建区域、工艺技术等方面的综合设计质量较高。

其次，科研建筑。在科研建筑内部需要安放大量的试验工具及器械，同时，对内部环境条件要求较高。例如，在某卫星发射中心设计时，设计师在远离市区、视野开阔的区域选址，不仅能够满足工业厂房的环境需求，还可以降低工业建筑对周边环境的污染，与可持续发展的目标相符。在设计过程中，设计师按照因地制宜的设计原则，借助周边环境，建设具有知识性功能的航天航天观赏设施，以此满足人们对航天领域的好奇心，为精神文化建设打好基础。

此外，国际贸易的往来日趋频繁，带动了民航事业的发展，航空建筑中大部分的辅助设施都为工业建筑，如配餐楼、机位机库等，完善的配套设施有助于构建良好的航空体系，促进航空事业的发展，为民航工作人员提供良好的办公环境，因此，航空配套设施建筑的发展较快。

4.2 新工业区逐渐替代老旧工业区

经历了多年的发展，我国内地及沿海区域已经建成了很多大型工业基地，如扬子石化、鞍钢、一汽等。同时，很多老工厂的发展格局已经逐渐改变，一些老旧工业厂房已经逐渐易地重建，建设了新工业区[4]。

5 工业建筑设计的发展建议

5.1 与多样化的发展需求相符

人们在社会生活中扮演的角色不同，对城市功能的需求也有所区别，由此导致城市发展的多样化特点，这也促使城市各项公共活动向着多样化的方向发展。随着工业化进程的加快，城市内的公共空间被清晰的划分，企业员工与居民处于各自单一的工作与生活空间中，彼此之间缺少交流与沟通，虽然这一划分举动最初的目的是为了使城市的功能更为丰富，但实际实施却缺失了很多功能。为了弥补以往划分功能方面的不足，改善现阶段城镇结构的分散状态，成为城市规划工作的主要内容，在设计方案时，设计师应在保证工业建筑基本功能的基础上，提升工业厂区的娱乐与生活质量，以期满足企业员工在精神层面上的需求。

5.2 传承城市文化

人类社会发展的有利证明材料就是文化与历史，每个城市都具有自身独特的文化与历史。现阶段，我国已经逐步进入了快速发展时期，城市的功能性不断增加，规模不断扩大，在此过程中，部分城市在发展的过程中，逐渐失去了自身独有的魅力。在工业建筑设计阶段，设计师应综合考虑城市空间的平面与立面协调效果，考虑城市文化与历史的延续性、以及城市的整体风貌，维持城市原有的建筑风格以及文化特色。同时，在工业建筑设计时，设计师应注重设计方案的科学性，遵循新时期的建筑设计规范标准，结合建筑实际情况与建设需求，进行工业建筑设计，促进多规合一策略的实现。

站在历史的角度，城市文化是人类社会发展的载体，人类与自然环境共同发展的产物。工业行业发展必然会面临兴衰等局面，而文化的兴旺与缺失直接影响人们的生活方式，是人类社会工业发展水平以及人们生活方式的直观反映，为此，在设计时，设计师应注重城市文化的传承。在工业建筑设计阶段，设计师应树立以科学文化为基础的设计理念，融合现代化的环保思想，将古代工艺与现代技术结合，传承古代工艺技术，展现城市的文化特色，同时，改善周边的环境，促进工业建筑的科学化发展。

5.3 坚持可持续发展方针

现阶段，可持续发展是我国社会发展的基本策略。为了确保设计方案的通用性与灵活性，工业建筑的设计师应将可持续发展与科学技术发展做为主导理念，以保证设计方案的内容与当前工业的发展要求相符。设计师应充分揣摩管理者的心理，尽可能激发工作与劳动效能，以保证工业建设中人体工程学的应用效果，进而为工业企业提供良好的建筑环境。

为了保证工业建筑的配套程度与配件质量，设计师应构建新型工业建筑体系，如混凝土结构、轻钢结构等，设计师应重视节能环保技术的应用，在设计阶段综合考虑各项影响因素，以确保配套设施易于生产、管理以及后期维护。同时，做好无污染工业园区、科技园区等区域的规划，提升此类区域的工业建筑建设质量与效益。

此外，设计单位应加强设计团队能力的培养工作，定期组织培训，向设计师传授先进的设计理念与设计方法，并定期进行考核，将考核结果与薪资水平挂钩，激励设计师不断学习，提升设计师的专业技术水平，以确保设计团队的综合素质能力符合时代的发展需求，保证工业建筑的设计方案符合预期[5]。