淺議工業建筑的工藝與形態設計策略

張 洵 偉

(上海市浦東新區規劃建筑設計有限公司,上海 200127)

1 背景研究

2010年中國制造業的產值首次超過了美國，成為全球第一制造大國，但我國生產力水平與發達國家尚有較大差距，尤其是在大部分產業的核心技術掌握方面占比較低；面對中國制造業大而不強的局面，2015年國家推出了《中國制造2025》計劃，目標在于全面推進中國的制造業的轉型升級，使中國邁入制造業強國行列，真正將“中國制造”變成“中國智造”。

與制造業的發展相對應，處在社會高速發展階段的中國建筑產業在全球也位居前列，但體現產業核心理念的建筑設計行業，在理論及技術體系上與發達國家也存在著系統性的差距，工業建筑設計方面差距就更為明顯；相比民用建筑，工業建筑因其生產工藝需要，由于對空間體量及尺度有特殊要求，在材料和建造技術方面極大地推動建筑產業的發展，境外的工業項目設計在工藝、環境及人本等諸多方面都達到了藝術及技術的高度平衡；國內由于制造業的發展狀況，工業建筑的建造成本受到制造業利潤率的直接影響，建筑的實用性成為設計基調。

伴隨著國家制造業的發展及升級轉型，工業建筑設計也有了相應的發展空間，本文將在工業項目的布局規劃、空間形態、城市界面及以企業文化和產品標識等方面，結合近年相關工業建筑項目的系列設計實踐，嘗試在保證經濟性、實用性的前提下，通過設計的內涵體現工業建筑的形象魅力。

2 工業建筑的工藝分類層級

國內工業建筑在大眾印象中，首先聯想起的是巨大而繁復無比的化工廠、熱電廠或者是外表冷峻的大型鋼構廠房，究其原因是生產工藝流程在此類工業建筑中占據的核心主導地位。

國內工業建筑的分類在規范中有多種分類，以結構形式和層數劃分，過于片面簡單，按工業生產類別專業劃分又過于復雜；本文從工業建筑的研究視角關注生產工藝流程對工業建筑空間形態規劃的限定性，將工業建筑工藝特征層級進行分類，并總結各層級中工業建筑設計的空間形態運用策略。

工業建筑按照生產工藝的限定度可分為三個層級：第一級工藝主導級，即前面提到的大型化工企業及熱力電廠等，其形態特征因生產工藝流程的規模巨大，生產設備及其構筑物尺度已非建筑物能容納，除生活管理區外，建筑的外觀形態基本上可以忽略；第二級為工藝匹配級，生產工藝流程及生產設備尺度較大，可由簡單形態的建筑空間所容納，建筑形態多為巨大的鋼構廠房；第三層級為工藝通用級，生產設備尺度較小，工藝流程布置相對靈活，可由層高相對不高的通用廠房容納，能滿足多數勞動密集型產業的生產要求，也能靈活地進行產業的升級轉型。

3 工業建筑的空間形態策略

我們有幸參與一系列新型產業園的規劃和建筑設計，通過工藝生產流程的研究，對建筑空間及形態設計進行了一些新的嘗試，本文藉此將若干項目的設計過程及成果進行分析整理，探究不同工藝主導層級工業建筑設計中空間形態的運用策略。

三個工藝層級的工業建筑設計，隨著生產工藝主導性的減弱，建筑設計的掌控度及藝術性也可逐步增加：工藝主導級是大工藝大手法，涉及整體布局的層面，空間形態在大型項目中可結合產業園功能及環境規劃；工藝匹配級其次，左右建筑體量的大小，建筑形態可以通過結構形式、材質色彩整合提升；工藝通用級則相對靈活，設計基本接近民用建筑的關注層面。

3.1 工藝主導級工業建筑之大工藝整合及產業空間統籌策略

廣西北海能源基地概念規劃見圖1。

廣西北海是曾經海上絲綢之路的重要起點之一，能源基地項目用地位于北海市鐵山港區興港鎮占地面積598.44 hm2。是由火電廠和關聯智能電力產業組成的世界領先的海上能源基地，規劃以產業技術為引領，功能工藝為基礎，生態智能為理念，打造具有開拓性和示范性的生態產業夢園。

園區東部電廠區是世界領先超臨界純凝燃煤電廠，共規劃12臺1 000 MW發電機組，其中8臺位置已先期確定。西部為產業園區，由智·能環灣、智能產業區、紅樹林生態社區組成。

在規劃設計中，我們結合園區的理念定位，統籌電廠區的大工藝流程，將海水作為冷卻媒引入基地，形成以智·能環灣為核心功能及空間結構的生態景觀主干，將巨大的冷卻塔序列排放于冷卻水池中，貫穿生態景觀主軸在整個基地空間形態中的統領作用，從而產生強烈的空間序列感和震撼力。

智·能環灣作為能源基地的核心研發、示范展示區域，建筑形態是功能、理念與形態的高度結合：莫比烏斯環，面的無限循環體現了智電生命周期循環永續的產業理念。

3.2 工藝匹配級工業建筑之工藝布局及材性造型策略

上美集團嘉定廠區概念設計見圖2。

上美集團嘉定廠區基地形狀略有不規則，建筑體量較大，整體形態規劃按生產工藝要求方正布局，一體化形態處理，采用簡潔的弧形鋼板屋面，充分利用彩鋼屋面的大跨結構及金屬材性，形成一個極富動感張力的建筑形態，屋頂的曲面動態趨勢，結合基地形態，繼續延展拉伸出略帶異形的展示管理用房的功能體量，形成道路轉角的標識形態，整幢建筑從空中俯瞰，一個大大的No.1，上美人的目標，從國內市場開始，逐步引領全球化妝品行業。

3.3 工藝通用級之企業文化及產品導向策略

上美奉賢產業園一期建筑設計見圖3。

上美奉賢產業園一期項目位于上海閔行出口加工區，建設規模70 000 m2。項目設計采用緊湊型的周邊圍合布局方式，倉庫和禮品包裝車間分別通過底層架空連廊與生產車間相連，滿足生產聯系需要。

項目中禮品車間外觀結合化妝品的產品元素，采用一個按瓶形設計，建筑形態錯落有致，弧面和體塊的穿插，在工業區的環境中確有鶴立之感。瓶形的表皮在階梯升高的產品發布廳下微微上挑，結合發布廳的室外疏散大臺階，小小的異動，藝術地限定出建筑東側入口強烈的導引空間，也使瓶形表皮更為靈動，更具彈性，成為整個一期園區的點睛之筆。

建筑外墻材料能調節建筑形態的視覺體量，紅磚最能體現建筑形態厚重堅固，而且歷經滄桑卻仍能光彩依舊，符合企業穩固發展的長期目標。在設計的過程中，結合新技術新材料的應用，外墻材料采用了夾心彩鋼板，磚紅色的主調中點綴鐵灰色，使整體建筑更為沉穩，更具時代感和技術感。

倉廩實而知禮節，經濟的提升、發展階段的進階，使業主對建筑要求有所提高，對建筑形式、風格與企業的文化及標識性的表達也逐步有了新的認識，這一點應當成為建筑設計的積極推動因素來看待。中國業主的參與模式大多數情況下被看作對建筑師產生不利的影響，如何把業主的參與在設計流程中有效地利用并推動設計進行，也應該是工業建筑設計不可或缺的研究選項。

3.4 工藝通用級之要素協調策略

上美奉賢產業園二期建筑設計見圖4。

上美產業園二期項目建設規模近130 000 m2，東側臨城市主干道，是園區主要形象界面的重要組成，除了生產布局及工藝要求外，園區建筑的東、北沿街的建筑形態設計策略需延續協調一期風格，結合城市空間形成新的形態標志。

一期的建筑標志形態為瓶形，二期的廠區因工藝布局和容積率要求，建筑貼線率極高，最終采取的設計策略是建筑的表皮處理。一段π的音樂表述成為表皮設計思路，一期立面上靜止的磚紅色塊面，在二期隨著π值偏轉對應角度，3.141 592 626 535……音樂凝固成建筑，看似隨機的塊面，在光影中歡快地舞動出令人陶醉的韻律，一期到二期，由體到面，從具象到抽象，一個富有激情的上美產業園也呼之欲出。

4 結語

工業建筑的設計與民用建筑設計在設計手法上并沒有本質上的區別，只是加入了一個工藝設計元素及相關生產流程的技術規范，研究生產工藝流程，滿足工藝生產要求，考慮工藝對建筑體量的影響，精確掌控二者關系，便能駕輕就熟，建筑形態與空間塑造也會游刃有余。工業建筑空間形態的內涵在于企業的文化品牌、功能工藝等因素，外延則取決于場地周邊、材料技術等條件，一個成功的工業建筑設計，應在更高層面將各種因素藝術地統籌結合，營造工業建筑的獨特魅力。