黃星元/HUANG Xingyuan
100 年前,當建筑師掌握了先進的工業建筑設計技能之后,在世界建筑進步的過程中,對現代工業建筑的意義逐步有了深刻的認識。
源于歐洲工業革命的驅動,為了滿足機械工藝加工生產線的設置,并完成大規模的生產,建筑師采用新型建筑材料和技術成果,開始建造大面積采光窗和大跨度生產空間的新建筑,城市面貌煥然一新。工業建筑形式成為社會進步和新時代的象征。在客觀上至少對現代建筑的成熟作出了三大貢獻:一是促進了建筑材料、建筑技術科學的發展;二是促進了建筑結構設計水平的提高;三是使工業建筑從純粹的功能地位,提高到工廠美學(factory aesthetic)的高度。
不久,“以工業建筑為代表的美學風格得到廣泛的推崇”[1],在現代主義建筑理論和實踐的發展中,工業建筑在其中扮演了重要角色,并且一直延續到今天。
21 世紀已經走過了20 年,當下新工業革命風起云涌,再次深刻地改變了我們的生活方式,現代世界,有體有形的環境是我們的生活所在,出現了各種過去不曾有的事物,需要建筑師用新的視角解讀。科學技術的進步,促進人類社會的演變。首當其沖即是制造產業的巨變——潔凈生產車間的巨大化和芯片產品納米化的極小,這些變化改變了我們的慣性思維。數字化轉型、智能開放、融合創新等基礎設施體系的建設已經等在工業建筑設計的門口。與傳統的廠房、倉庫相比,從功能理念、空間構成到形態改變,都成了陌生的面孔。

1 上海永新彩色顯象管有限公司廠前區外景
工業建筑的使用功能作為設計的出發點,反映了建筑空間的真實性、適用性,表達了建筑藝術的簡約和建筑的陌生感,傳統的工廠、車間漸漸消失,新的產業空間應運而生,主要變化有以下4 點:
(1) 生產車間綜合性聯體,建筑呈現巨大化趨勢;
(2)大型潔凈車間,建筑設備布置模塊化;
(3)結構清晰,柱網開間加大,適應生產車間的彈性化改變;
(4)大型工業園地、軟件園、城市科創區,將工業建筑的定義加以延伸。
如果你作為我國非專業設計院背景的建筑師,會對工業建筑有陌生感,并刻意保持距離嗎?實際上世界許多著名建筑師都有工業建筑創作成功的作品,并多次獲獎,以此為切入點,走向創作的高峰,如:理查德·羅杰斯(Richard Rodgers)1985年設計的INMOS 微電子廠(INMOS Microprocessor Factory);尼古拉斯·格雷姆肖(Nicholas Grimshaw)1987 年設計的《金融時報》印刷廠(Financial Times Printworks);諾曼·福斯特(Norman Foster)1983 年設計的雷諾汽車物流中心(Renault Distribution Centre)等[2],在設計的理念上開始注重人的工作條件,工業建筑具有了開放性、社會性和結構清晰的特征。
陌生感應當是新穎的感覺,創新之源流,社會的進步,對工業建筑創作話題,有更多的建筑情感和多元價值觀的表述機遇。建筑師應積極參與工業建筑創作,擔負起社會的責任,而不是僅對工業建筑做無足輕重的布景式的包裝設計。
“建筑設計是建筑學的核心。這是因為指導建筑設計創作實踐是建筑學的最終目的”[3]7。工業建筑設計是建筑學研究的內容之一,工業建筑和民用建筑對建筑師來說本質上都是空間設計。工業建筑創作生產活動空間,有產品產出;公共建筑創作生活活動空間,有人流活動。在工業建筑設計中工藝流程有嚴格的技術環境條件,建筑師和工藝工程師是互動的工作方式。
工藝工程設計(非產品設計)屬于確定性問題,按成熟的工藝流程、產品規格,確定產業規模,沿邏輯思維,建設工期進展,直到安裝廠房內工藝流程最佳的生產線。

2 上海永新彩色顯象管有限公司主廠房夜景

3 英國INMOS微電子廠剖面

4 英國INMOS微電子廠外景

5 英國INMOS微電子廠外景

6 中國華錄電子有限公司連廊

7 中國華錄電子有限公司山地上的廠房

8 深圳華星光電技術有限公司鳥瞰
建筑設計是想象的空間和形式設計,屬于模糊性問題,以形象思維經過思考形成若干個優化解答。建筑思維的反復性,決定了設計方法有別于其他設計。工業建筑的整體設計由建筑師來完成。
新工業建筑常常是規模巨大的組合建筑,包括廠房、倉庫、管理中心、數據中心、物流、多功能活動中心,應是完整的系統,滿足生產企業運轉的需求,在這樣大尺度的空間領域內縱橫穿插,構成工業建筑群宏大場景,是其他建筑類型所不能比擬的。
工業廠房巨大的體量感、超長的尺度、高聳構架的造型、無窗廠房的實體和高架管線的流暢,毫不掩飾地表現了工藝流程所需求的原生態幾何空間,成為工業建筑美學表達的一種形式。
大容器式的組合工廠,把單獨的車間疊加起來,這一做法使建筑師對新工業建筑有了更深層的體驗。
生產空間彈性化,工業廠房結構單元清晰,各種設備、管線布置模塊化,使工業建筑能以單元模式延伸。工藝設備生產線,環境技術條件保證,綠色節能原則,建設速度控制等是工業建筑的主要關鍵要素。這一點有別于紀念性、公共性民用建筑。
工業建筑一般有產品產出,制成商品去銷售,因而具有另外一些特征:工業建筑的功能壽命和建筑結構壽命不同步、工業產品的商品化、應對市場表現出快節奏的更新。一個工廠的功能壽命與建筑的壽命相差極大。有的廠房十幾年就結束了功能壽命,商品生產停止,設備拆除,舊建筑必須尋找更新的模式。
“快車道式”的工業建筑營建方式,項目在先有產品訂單之后開始啟動建設程序,再進行設計和建設廠房,周期相對較短,工業建筑難以逃脫“快餐式”的建設方式。
大型工業建筑一般位于城市和村鎮的邊緣,丘陵山地的銜接點,對外的污染排放應符合環保要求,采用綠化帶和足夠的距離保護,采用綠色生態技術,杜絕對城市社會的負面影響是工業建筑研究的重點。
“建筑學在中國的發展經歷了不同于西方的過程,這是不同的自然條件、社會條件和歷史條件造成的”[3]4。20 世紀初在德國興起的現代主義建筑思潮,在世界建筑發展進程中有著深遠的影響,然而在中國建筑發展歷史上,這一階段基本呈現空白。中國早期的工業建筑設計缺少了現代主義建筑理論實踐的機遇,1949 年以后,我國開始大規模經濟建設,各種類型的工業建筑成為新中國工業生產發展的基礎,其設計基本沿用前蘇聯建筑模式。改革開放打開對外的窗口,接觸到外來的各種建筑流派,極易引起模仿和跟風,但是現代主義的理性內核由于已有多年的實踐歷史,仍是大多數建筑師普遍的思維方式,工業建筑設計仍強調中國國情所需。而當務之急,我國的首要任務是引進先進的科學技術,引進先進的工藝生產線、先進的設備,因而需要開始設計大量的工業建筑,在設計理念、設計方法和新材料的應用上打開國際視野,走在技術的前沿。如今工業建筑建設,勢頭正盛。

9 北京市朝陽區生活垃圾綜合處理廠焚燒中心凈化車間

10 北京市朝陽區生活垃圾綜合處理廠焚燒中心東南側外景(9.10圖片來源:李興鋼建筑工作室)

11 潔凈室施工

12 北京京東方東南側外景

13 大連華信(國際)軟件園南側外景

14 大連華信(國際)軟件園生態中庭的下班人流

15 大連華信(國際)軟件園總平面
工業建筑形式語言,主要來自于自身的生產特點,從工藝生產線運轉的特殊性,發現自身得天獨厚的創作元素,不能只考慮工藝生產的需求而犧牲建筑的美學。
建筑是建造的藝術,建筑可以由細節開始設計,看似習以為常的建筑材料,從材料選用到構造細節設計,是建筑師多年努力實踐形成的個性化的建筑語言,是建筑師成功的路徑。
建筑師建筑創作容易專注于空間構成和建筑形式,而把材料的選擇、搭配放在一邊,疏于創作性思考。關注建筑精致的細節、色彩、材質,觸摸的感覺,可以激發無限的想象力,會使我們步入材料美學的時代。
超大超長是工業建筑的體塊特征,封閉空間和透明空間是半導體工業前后工序不同的表皮肌理,開口與無窗的虛實形成強烈對比,平面延伸的廠房變為向縱向延伸的大面積高層廠房建筑,最重要的是新的美學觀念形成,工業建筑的功能性、合理性、特有的空間形體是最有效的藝術整體,工業建筑的審美和品位是企業文化看不見的競爭力。

16 大連華信(國際)軟件園南側外廊建筑細部

17 大連華信(國際)軟件園東側外景(圖片來源:中國電子工程設計院有限公司,特殊標注除外)