淺議工業(yè)建筑的工藝與形態(tài)設(shè)計策略

張 洵 偉

(上海市浦東新區(qū)規(guī)劃建筑設(shè)計有限公司,上海 200127)

1 背景研究

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

與制造業(yè)的發(fā)展相對應(yīng)，處在社會高速發(fā)展階段的中國建筑產(chǎn)業(yè)在全球也位居前列，但體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)核心理念的建筑設(shè)計行業(yè)，在理論及技術(shù)體系上與發(fā)達國家也存在著系統(tǒng)性的差距，工業(yè)建筑設(shè)計方面差距就更為明顯；相比民用建筑，工業(yè)建筑因其生產(chǎn)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(shù)方面極大地推動建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，境外的工業(yè)項目設(shè)計在工藝、環(huán)境及人本等諸多方面都達到了藝術(shù)及技術(shù)的高度平衡；國內(nèi)由于制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，工業(yè)建筑的建造成本受到制造業(yè)利潤率的直接影響，建筑的實用性成為設(shè)計基調(diào)。

伴隨著國家制造業(yè)的發(fā)展及升級轉(zhuǎn)型，工業(yè)建筑設(shè)計也有了相應(yīng)的發(fā)展空間，本文將在工業(yè)項目的布局規(guī)劃、空間形態(tài)、城市界面及以企業(yè)文化和產(chǎn)品標(biāo)識等方面，結(jié)合近年相關(guān)工業(yè)建筑項目的系列設(shè)計實踐，嘗試在保證經(jīng)濟性、實用性的前提下，通過設(shè)計的內(nèi)涵體現(xiàn)工業(yè)建筑的形象魅力。

2 工業(yè)建筑的工藝分類層級

國內(nèi)工業(yè)建筑在大眾印象中，首先聯(lián)想起的是巨大而繁復(fù)無比的化工廠、熱電廠或者是外表冷峻的大型鋼構(gòu)廠房，究其原因是生產(chǎn)工藝流程在此類工業(yè)建筑中占據(jù)的核心主導(dǎo)地位。

國內(nèi)工業(yè)建筑的分類在規(guī)范中有多種分類，以結(jié)構(gòu)形式和層數(shù)劃分，過于片面簡單，按工業(yè)生產(chǎn)類別專業(yè)劃分又過于復(fù)雜；本文從工業(yè)建筑的研究視角關(guān)注生產(chǎn)工藝流程對工業(yè)建筑空間形態(tài)規(guī)劃的限定性，將工業(yè)建筑工藝特征層級進行分類，并總結(jié)各層級中工業(yè)建筑設(shè)計的空間形態(tài)運用策略。

工業(yè)建筑按照生產(chǎn)工藝的限定度可分為三個層級：第一級工藝主導(dǎo)級，即前面提到的大型化工企業(yè)及熱力電廠等，其形態(tài)特征因生產(chǎn)工藝流程的規(guī)模巨大，生產(chǎn)設(shè)備及其構(gòu)筑物尺度已非建筑物能容納，除生活管理區(qū)外，建筑的外觀形態(tài)基本上可以忽略；第二級為工藝匹配級，生產(chǎn)工藝流程及生產(chǎn)設(shè)備尺度較大，可由簡單形態(tài)的建筑空間所容納，建筑形態(tài)多為巨大的鋼構(gòu)廠房；第三層級為工藝通用級，生產(chǎn)設(shè)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(shù)勞動密集型產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)要求，也能靈活地進行產(chǎn)業(yè)的升級轉(zhuǎn)型。

3 工業(yè)建筑的空間形態(tài)策略

我們有幸參與一系列新型產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃和建筑設(shè)計，通過工藝生產(chǎn)流程的研究，對建筑空間及形態(tài)設(shè)計進行了一些新的嘗試，本文藉此將若干項目的設(shè)計過程及成果進行分析整理，探究不同工藝主導(dǎo)層級工業(yè)建筑設(shè)計中空間形態(tài)的運用策略。

三個工藝層級的工業(yè)建筑設(shè)計，隨著生產(chǎn)工藝主導(dǎo)性的減弱，建筑設(shè)計的掌控度及藝術(shù)性也可逐步增加：工藝主導(dǎo)級是大工藝大手法，涉及整體布局的層面，空間形態(tài)在大型項目中可結(jié)合產(chǎn)業(yè)園功能及環(huán)境規(guī)劃；工藝匹配級其次，左右建筑體量的大小，建筑形態(tài)可以通過結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)色彩整合提升；工藝通用級則相對靈活，設(shè)計基本接近民用建筑的關(guān)注層面。

3.1 工藝主導(dǎo)級工業(yè)建筑之大工藝整合及產(chǎn)業(yè)空間統(tǒng)籌策略

廣西北海能源基地概念規(guī)劃見圖1。

廣西北海是曾經(jīng)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(qū)興港鎮(zhèn)占地面積598.44 hm2。是由火電廠和關(guān)聯(lián)智能電力產(chǎn)業(yè)組成的世界領(lǐng)先的海上能源基地，規(guī)劃以產(chǎn)業(yè)技術(shù)為引領(lǐng)，功能工藝為基礎(chǔ)，生態(tài)智能為理念，打造具有開拓性和示范性的生態(tài)產(chǎn)業(yè)夢園。

園區(qū)東部電廠區(qū)是世界領(lǐng)先超臨界純凝燃煤電廠，共規(guī)劃12臺1 000 MW發(fā)電機組，其中8臺位置已先期確定。西部為產(chǎn)業(yè)園區(qū)，由智·能環(huán)灣、智能產(chǎn)業(yè)區(qū)、紅樹林生態(tài)社區(qū)組成。

在規(guī)劃設(shè)計中，我們結(jié)合園區(qū)的理念定位，統(tǒng)籌電廠區(qū)的大工藝流程，將海水作為冷卻媒引入基地，形成以智·能環(huán)灣為核心功能及空間結(jié)構(gòu)的生態(tài)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(tài)景觀主軸在整個基地空間形態(tài)中的統(tǒng)領(lǐng)作用，從而產(chǎn)生強烈的空間序列感和震撼力。

智·能環(huán)灣作為能源基地的核心研發(fā)、示范展示區(qū)域，建筑形態(tài)是功能、理念與形態(tài)的高度結(jié)合：莫比烏斯環(huán)，面的無限循環(huán)體現(xiàn)了智電生命周期循環(huán)永續(xù)的產(chǎn)業(yè)理念。

3.2 工藝匹配級工業(yè)建筑之工藝布局及材性造型策略

上美集團嘉定廠區(qū)概念設(shè)計見圖2。

上美集團嘉定廠區(qū)基地形狀略有不規(guī)則，建筑體量較大，整體形態(tài)規(guī)劃按生產(chǎn)工藝要求方正布局，一體化形態(tài)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(jié)構(gòu)及金屬材性，形成一個極富動感張力的建筑形態(tài)，屋頂?shù)那鎰討B(tài)趨勢，結(jié)合基地形態(tài)，繼續(xù)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(zhuǎn)角的標(biāo)識形態(tài)，整幢建筑從空中俯瞰，一個大大的No.1，上美人的目標(biāo)，從國內(nèi)市場開始，逐步引領(lǐng)全球化妝品行業(yè)。

3.3 工藝通用級之企業(yè)文化及產(chǎn)品導(dǎo)向策略

上美奉賢產(chǎn)業(yè)園一期建筑設(shè)計見圖3。

上美奉賢產(chǎn)業(yè)園一期項目位于上海閔行出口加工區(qū)，建設(shè)規(guī)模70 000 m2。項目設(shè)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(chǎn)車間相連，滿足生產(chǎn)聯(lián)系需要。

項目中禮品車間外觀結(jié)合化妝品的產(chǎn)品元素，采用一個按瓶形設(shè)計，建筑形態(tài)錯落有致，弧面和體塊的穿插，在工業(yè)區(qū)的環(huán)境中確有鶴立之感。瓶形的表皮在階梯升高的產(chǎn)品發(fā)布廳下微微上挑，結(jié)合發(fā)布廳的室外疏散大臺階，小小的異動，藝術(shù)地限定出建筑東側(cè)入口強烈的導(dǎo)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(qū)的點睛之筆。

建筑外墻材料能調(diào)節(jié)建筑形態(tài)的視覺體量，紅磚最能體現(xiàn)建筑形態(tài)厚重堅固，而且歷經(jīng)滄桑卻仍能光彩依舊，符合企業(yè)穩(wěn)固發(fā)展的長期目標(biāo)。在設(shè)計的過程中，結(jié)合新技術(shù)新材料的應(yīng)用，外墻材料采用了夾心彩鋼板，磚紅色的主調(diào)中點綴鐵灰色，使整體建筑更為沉穩(wěn)，更具時代感和技術(shù)感。

倉廩實而知禮節(jié)，經(jīng)濟的提升、發(fā)展階段的進階，使業(yè)主對建筑要求有所提高，對建筑形式、風(fēng)格與企業(yè)的文化及標(biāo)識性的表達也逐步有了新的認識，這一點應(yīng)當(dāng)成為建筑設(shè)計的積極推動因素來看待。中國業(yè)主的參與模式大多數(shù)情況下被看作對建筑師產(chǎn)生不利的影響，如何把業(yè)主的參與在設(shè)計流程中有效地利用并推動設(shè)計進行，也應(yīng)該是工業(yè)建筑設(shè)計不可或缺的研究選項。

3.4 工藝通用級之要素協(xié)調(diào)策略

上美奉賢產(chǎn)業(yè)園二期建筑設(shè)計見圖4。

上美產(chǎn)業(yè)園二期項目建設(shè)規(guī)模近130 000 m2，東側(cè)臨城市主干道，是園區(qū)主要形象界面的重要組成，除了生產(chǎn)布局及工藝要求外，園區(qū)建筑的東、北沿街的建筑形態(tài)設(shè)計策略需延續(xù)協(xié)調(diào)一期風(fēng)格，結(jié)合城市空間形成新的形態(tài)標(biāo)志。

一期的建筑標(biāo)志形態(tài)為瓶形，二期的廠區(qū)因工藝布局和容積率要求，建筑貼線率極高，最終采取的設(shè)計策略是建筑的表皮處理。一段π的音樂表述成為表皮設(shè)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(zhuǎn)對應(yīng)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(chǎn)業(yè)園也呼之欲出。

4 結(jié)語

工業(yè)建筑的設(shè)計與民用建筑設(shè)計在設(shè)計手法上并沒有本質(zhì)上的區(qū)別，只是加入了一個工藝設(shè)計元素及相關(guān)生產(chǎn)流程的技術(shù)規(guī)范，研究生產(chǎn)工藝流程，滿足工藝生產(chǎn)要求，考慮工藝對建筑體量的影響，精確掌控二者關(guān)系，便能駕輕就熟，建筑形態(tài)與空間塑造也會游刃有余。工業(yè)建筑空間形態(tài)的內(nèi)涵在于企業(yè)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(shù)等條件，一個成功的工業(yè)建筑設(shè)計，應(yīng)在更高層面將各種因素藝術(shù)地統(tǒng)籌結(jié)合，營造工業(yè)建筑的獨特魅力。