新興產業園規劃與建筑設計的策略探討
——以新能源產業園區建筑設計為例

吳從越 上海深業科能建設有限公司

1 前言

人口增長、城市化和動蕩市場的全球趨勢，要求產業園的規劃實現經濟增長和節能降耗的方式轉變。新興產業是第四次工業革命時代出現的技術密集型產業部門，包括與機器人、人工智能、新能源等相關的行業。

在新興產業中建立超高效的產業園區，有利于園內企業在五個行動領域——能源、材料、排放、員工、組織的整體改進[1]。作為產業園規劃的載體，園區建筑設計直接關系園區同周圍環境的共生。理想情況下的園區建筑設計可以實現園區內的封閉循環，在所有五個行動領域實現超高效率。以此為出發點，本文以嘉定安亭深嘉氫谷項目的建筑設計為例，探討新興產業園規劃與建筑設計的策略，以期將所提建議推廣到更多的新興產業園規劃中，使所有相關各方產業園內的企業和員工，以及產業園所在城市和市民受益。

2 新興產業園規劃與建筑設計的理念和趨勢

2.1 新興產業園規劃與建筑設計的理念

產業園區的建設目標是讓從事不同經濟活動的企業能夠獨立執行其任務，并利用在一個公共區域的基礎設施和服務的托管和集中化所提供的競爭優勢。但當工業產業化發展到一定程度時，內部發展的工業活動會產生與密集型資源消耗和污染相關的問題,這些問題給新興產業園區規劃帶來了新的挑戰和壓力[2]。要求新興產業園區在促進工業過程和產品發展的同時，減少對環境的影響，同時保持社會和經濟效益。

在這方面，全世界最早也是最著名的新興產業園位于丹麥的卡隆堡。它利用各個企業的廢棄物和殘留物，通過工業共生，實現能源再生，減少和避免排放，同時增強生物多樣性，與周邊環境產生協同效應。這些新興產業園區使用生態創新為產業園區創造競爭優勢，并為客戶提供卓越的生態價值。基于此，新興產業園區規劃和建筑設計專注于遵循共享價值循環系統的理念，以減少污染并最大限度地提高材料和能源的使用效率，以創造可持續發展的良性循環生產。

2.2 新興產業園規劃與建筑設計的趨勢

“循環經濟”作為可持續發展的關鍵概念，在產業園區的規劃和建筑設計中，推動線性生產模式轉變為“資源-產品-再生資源”的循環流動模式，以期解決環境惡化和資源枯竭問題。因此，未來的新興產業園規劃與建筑設計的趨勢聚焦于工業活動與環境之間的共生關系、優化生產對城市環境的正向貢獻，實現工業部門可持續發展的愿景[3]。這一趨勢鼓勵新興產業園規劃與建筑設計以可持續發展為設計原則，源于生產過程的優化新興產業園規劃與建筑設的共生生態網絡，具有增加價值、降低成本和改善環境作用，是基于SNA、智能EIP-IP 和工業4.0 的新興技術，包括網絡物理系統、物聯網（IoT）、云計算和認知計算，被廣泛用于分析園區公司的運營數據，以優化園區內工業系統資源消耗和排放強度的規劃和設計方案[4]。

3 新興產業園規劃與建筑設計的案例和解析

3.1 項目簡述

嘉定安亭深嘉氫谷項目，位于上海重要的汽車產業基地規劃范圍。項目西北側緊鄰省道曹安公路；東南側有藍藻浜河支流，景觀資源豐富；西南角有高壓電站和大量高壓線塔，為基地不利因素；周邊配套設施較為完善。

項目總建筑面積約15 萬平方米，包括1 棟高層辦公，8棟多層商業辦公，5棟高層住宅及配套設施和地下車庫。總圖如圖1所示。

圖1 嘉定安亭深嘉氫谷項目總圖

3.2 項目設計思路解析

作為新興產業園，其規劃和建筑設計旨在促進人類活動與環境之間的和諧關系，因此，設計思路可以從生活和生產兩個方面進行分析。以嘉定安亭深嘉氫谷項目為例，項目追求超高效產業在城市環境中的延伸，目的是將產業區作為城市可持續發展的要素。目標之一是確定不同公司之間的潛在共生效應，以及在特定的研究地點融入城市環境。目標之二是開發一種產業園區模式，以超效率的方式實現城市產業用地的集約化。為此，項目通過垂直綠化、花園式辦公、引入綠色低碳產業，形成一個綠色低碳的氫能未來社區。具體的項目思路描述如下。

3.2.1 生活方面

生活方面涉及地域和特定行為者，如政府、家庭、組織等。新興產業園區生活方面的規劃和建筑設計需要考慮新興產業園區生活的限制條件，并由互相之間的限制關系評估產業園的環境績效。這種方法整合了生物物理、社會經濟和倫理問題，成為新興產業園區規劃和建筑設計的起點。

（1）保持現有自然系統及多種業態的平衡，有效利用最佳場地位置

深嘉氫谷項目的場地總圖設計中，地塊西南方向是20 萬伏的高壓走廊和變電站，北側沿主干道城市界面狹窄且有一個加油站，展示面和交通布置難度較大。為此，設計采用了住宅沿東側線列布置以拉開與高壓走廊的距離，且與南側水景形成視覺通廊；西側、南側為低多層辦公建筑，高壓走廊對其視覺影響小；北側布置高層塔樓可在狹窄區域形成地標性建筑。設計在保持現有自然系統的同時實現了多種業態的平衡，有效利用場地位置，既避免了地塊西南側高壓線塔的影響，又把河道景觀導入地塊。

在商業動線設計中，為滿足多業態的需求，形成商業歸家動線，商業布置在多層辦公建筑的底層以及高層辦公建筑的一、二層，從主入口經過多層辦公區域內部到達住宅區域，形成完整商業動線。這既是辦公區域的中軸線，又是住宅人群的歸家動線，實現了兩者的統一。

（2）采用綠色節能材料

深嘉氫谷項目的規劃和建筑設計中應用了大量的綠色節能材料。如利用新型保溫異型材代替傳統的木材，綠色節能材料的使用不僅可以節約能源，降低建筑物生命周期內的維護更換成本，而且為居民提供了健康和舒適的生活環境。

3.2.2 生產方面

生產方面涉及行業、公司和其他戰略聯盟等。新興產業園區生產方面的規劃和建筑設計，要求首先確定園區的減排目標，然后使用每家公司的生態預算進行修正，具體修正因子包括公司的消費群體（以人年當量計算）、承載能力和人口規模等，旨在調整園區內公司的生產活動，以保護和支持新興產業園區的自然和生態系統服務。

（1）可持續管理、新能源供能

深嘉氫谷項目在能源應用技術設計中，園區生產所需的主要原材料大部分為自然資源，如水、氫氧化鈉、凝結水、氫氣、氮氣和其他幾種化學產品，以及各種形式的有用能源，如余熱、蒸汽、壓縮空氣和鍋爐給水。自然資源不可再生、利用率低，且會產生大量廢水、廢氣。為此園區對工業廢物、生產副產品和生活廢物進行可持續管理，并將其轉化為材料或能源，同時采用新能源供能。為了不在產業區排放任何廢氣，采用將加油站改造為加氫站為整個園區供能，氫氣既作為電能轉化為氣體，又作為原材料儲存，方便靈活用電，實現了新能源的廣泛利用。在產業園區內建立分散式壓縮空氣系統的智能網絡，優化園區能源形式的能源輸入，提高可再生能源的一體化程度，減少電力轉換造成的能量損失。

（2）多種建筑形態結合

在建筑形態設計中，為滿足氫能企業全生命周期需求，采取了多種建筑形態和面積組合的設計。通過“低層辦公+屋頂露臺”打造高品質商辦花園街區，拉大住宅與高壓電塔的距離，布置多個特色展廳和交易廳，進而形成新能源特色的空間組合。

（3）最大化視覺質量和空間感受

在開放空間設計中，布置有利于產業人員交流的開放空間，賦予休閑、交流、工作等多重意義。尤其是那些彼此靠近的組合，共享基礎設施的組成部分。同時，設計使用了特定的配色方案，以突出不同領域的特征。

（4）共享運作、共享空間

在道路交通和智能化設計中，實現材料、能源的共享，物流和產業相關交通的完善也會對產業園的流動性產生積極影響。產業園有限的空間不允許道路系統的延伸，為此，設計使用現有的架構，將數據中心的共享運作、本地共享交通概念的網上平臺，以及電子交通基礎設施（例如充電站、電動自行車）的共享運作，作為園區交通效率的提高措施，通過設計和提供現場的共享空間，優化產業園的道路交通。

3.3 思路總結

傳統上，產業園區的規劃和建筑設計的延伸，主要依靠直覺和經驗。然而，新興產業園所涉及的參與者數量多，要管理的流量多，以及交換的材料和能源的不同性質，導致了規劃和建筑設計復雜的問題[5]。從生態經濟學的角度來看，嘉定安亭深嘉氫谷項目的規劃和設計思路，主要為通過確定園區內新的生態產業伙伴關系，實現人、產業、環境的和諧發展，可以說，這是一種非常有前途和實用的新興產業園規劃和設計思路。

4 項目啟示和設計策略

4.1 項目啟示

傳統的工業過程從長遠來看是不可持續的，解決這些問題的最好方法是改變工業用地的使用，改變工業過程以減少浪費[6]。換句話說，讓工業適應環境，不是讓環境適應工業。因此，新興產業園作為循環經濟的一種方法正變得越來越重要。在這項研究中，嘉定安亭深嘉氫谷項目規劃和建筑設計的最大啟示是基于循環經濟框架，通過產業生態系統共享資源的循環性，以生態、經濟和社會為標準，進行園區規劃和建筑設計，從而建立智能綠色生態產業園。

4.2 設計策略

策略一：合理分區，規避不利因素。在評估候選地點能源園區的整體可行性時，產業用地生產力或土地利用效率已成為產業園規劃和建筑設計中的重要部分。不同產業園規劃和建筑設計強調土地生產力的原因各不相同，例如，日益加快的城市擴張，造成有限的土地被過度的開采，為此需要根據不同的基礎設施規劃戰略，圍繞著經濟、環境、能源和就業進行合理分區，這既是決策利益集團的集體首選，又與過程功能相一致。

策略二：從能源供給角度入手，實現循環經濟需求。加氫站是氫能產業園中著重布局的業態，是園區保障氫能應用的關鍵。在規劃和建筑設計上，充分考慮了園區建筑、配套住宅完全使用綠色能源的需求，布局了氫燃料電池熱電聯供裝置系統為整個園區提供能源，構建綠色低碳、循環利用的氫能社區系統。

策略三：打造街區式公共空間，實現歸家動線與商業動線合一，提升園區活力值。公共空間及其可用性是新興產業園規劃和建筑設計中的主要內容。公共空間體現了社會交往的機會和就業的機會，這些機會通過提高人們對園區活動的參與率，影響園區的社會性。多樣性、共享、街道網絡的步行街化以及自下而上的公共空間改造，成為新興產業園規劃和建筑設計的關注重點。通過街區式公共空間的規劃和設計，創建一個有利于包容性、社會性、參與性的園區動線，提升園區公共空間的最佳可用性水平。

策略四：多露臺花園辦公，提升產品競爭力。眾所周知，戶外綠地有助于提高人們的生活質量，是新興產業園區美學、生態、環境和經濟價值體現。在新興產業園中，高層寫字樓的景觀空間為居住人士提供一個心理上的休憩空間，讓他們從工作壓力中得到放松，有助于恢復體力，提高工作中的個人心理健康。與低層建筑相比，實現高層建筑的熱舒適更具挑戰性。為此，通過空中庭院、陽臺、天臺和露臺的形式設計，包括鋪地、座位和深層的花園景觀基底，讓高層的居住者在漫長而緊張的工作時間里與自然環境重新建立聯系。

5 結束語

本文以嘉定安亭深嘉氫谷項目為案例，對新興產業園規劃與建筑設計方法和策略進行分析，從分區、供能、開放空間、垂直綠化四方面，總結分享此項目在規劃設計階段的相關經驗，并總結了相應的新興產業區設計策略。分析結果表明通過科學合理的設計，積極探索有利于新興產業運行的空間組織，實現產業與環境和諧發展，有利于建成可持續運營的新興產業區。