初創(chuàng)型醫(yī)藥企業(yè)工程規(guī)劃分析及設(shè)計探討

（山東省醫(yī)藥工業(yè)設(shè)計院上海分院，上海 200040）

根據(jù)國家統(tǒng)計局2019年公布的數(shù)據(jù)，截止2018年我國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中小微企業(yè)數(shù)量達(dá)319 559家，營業(yè)收入占規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的33.5%[1]，是我國社會生產(chǎn)力中的重要環(huán)節(jié)。近年來隨著國家出臺一系列針對小微企業(yè)的政策，在醫(yī)藥市場中涌現(xiàn)出一大批初創(chuàng)型醫(yī)藥企業(yè)，此類企業(yè)具有技術(shù)路徑新穎，產(chǎn)品在市場中獨(dú)樹一幟的特點(diǎn)。這類企業(yè)在創(chuàng)業(yè)初期大多從實驗室中孵化而來，隨著行業(yè)領(lǐng)域?qū)Υ祟惼髽I(yè)技術(shù)及產(chǎn)品的需求，企業(yè)急需通過擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來占有市場和擴(kuò)大盈利。

目前國內(nèi)部分地區(qū)及城市在招商引資過程中為該類企業(yè)提供了成熟的平臺還有園區(qū)，政府通過建設(shè)配套場地，優(yōu)惠稅收減免，提供扶持資金來大力吸引和培育此類企業(yè)，為初創(chuàng)型醫(yī)藥企業(yè)的發(fā)展壯大提供了很多便利。

初創(chuàng)型企業(yè)成立初期企業(yè)技術(shù)人員大多在科研領(lǐng)域經(jīng)驗豐富，并且具有高學(xué)歷、高技術(shù)的特點(diǎn)，但在工程領(lǐng)域大多沒有深耕，所以在企業(yè)尋找場地的過程中難免易走彎路。需要注意的是，初創(chuàng)型企業(yè)在從實驗室走向工業(yè)化擴(kuò)大產(chǎn)能的過程中，項目建設(shè)往往需投入的資金相對企業(yè)規(guī)模來說是巨大的，其資金的投入與回收可能關(guān)系到企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

初創(chuàng)型企業(yè)項目前期建設(shè)過程中可能會遇到上述問題，本文試從過往項目經(jīng)歷中來分析該類項目的工程規(guī)劃和設(shè)計經(jīng)驗。

1 工程實例設(shè)計

某企業(yè)由國外某大學(xué)海歸博士創(chuàng)立，該企業(yè)在某課題研究方向取得了一定突破，獲得了某風(fēng)投公司的注資，并且股東方希望通過擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模來驗證中試生產(chǎn)的可靠性。不同于以往醫(yī)藥企業(yè)項目的規(guī)劃和設(shè)計，該項目具有初創(chuàng)型醫(yī)藥企業(yè)的幾個顯著特征：第一，未來可能購買或建造廠房，希望暫時租賃場地用于驗證生產(chǎn)工藝；第二，建設(shè)規(guī)模小、投資規(guī)模小，廠房雖不到400 m2，但凈化區(qū)功能間不能少；第三，企業(yè)人員不熟悉凈化廠房建設(shè)內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、要求，已經(jīng)與某園區(qū)簽署租賃合同，但還未選定廠房；第四，產(chǎn)品不需要相關(guān)認(rèn)證，可以利用園區(qū)共享設(shè)施，舍棄非核心功能如辦公、倉儲、質(zhì)檢等場所；第五，多家企業(yè)共用同一棟廠房甚至共用同一樓層；第六，核心操作要有參觀功能以進(jìn)一步吸引投資。下面以該項工程案例來探討其工程選址、車間內(nèi)部設(shè)計、配套公用工程的解決方案。

1.1 選址

該企業(yè)前期已經(jīng)選定園區(qū)，當(dāng)具體開展規(guī)劃及設(shè)計時，逐漸發(fā)現(xiàn)了種種的不適用性，如園區(qū)地理位置偏僻、內(nèi)部企業(yè)類型復(fù)雜、配套設(shè)施欠缺。由此可見怎樣選定廠址是決定后期項目規(guī)劃設(shè)計是否順利的決定性因素，因此本文建議設(shè)計人員為初創(chuàng)型企業(yè)選址中應(yīng)注意一些關(guān)鍵問題：首先建議選擇同類企業(yè)聚集度高的園區(qū)，聚集度高意味著配套服務(wù)健全、管理專業(yè)，在生產(chǎn)和經(jīng)營過程中能夠了解到行業(yè)的最新動態(tài)，包括技術(shù)人才在市場中的有序流動；第二建議選擇政府主導(dǎo)性質(zhì)的園區(qū)，通常在該類園區(qū)中政府會為企業(yè)提供稅收減免、房租優(yōu)惠、資金補(bǔ)貼的政策支持，這樣能避免在車間建設(shè)過程中占用過多企業(yè)資金，以利于企業(yè)資本的良性運(yùn)行；第三建議廠址選擇應(yīng)符合工程所在園區(qū)總體規(guī)劃的要求，園區(qū)應(yīng)具有方便和經(jīng)濟(jì)的交通運(yùn)輸條件[2]，同時為便于高層次人才和技術(shù)人員的通勤，周邊機(jī)場及高鐵站的距離不宜超過兩個半小時路程，可以節(jié)省往返時間。

設(shè)計人員還應(yīng)注意園區(qū)內(nèi)部的總體規(guī)劃布局：第一避免人物交叉，園區(qū)宜人物流分開設(shè)置。車間或建筑的選擇宜首先關(guān)注周邊企業(yè)的生產(chǎn)性質(zhì)是否與本企業(yè)存在禁忌，在同一園區(qū)內(nèi)布置不同衛(wèi)生特征的工業(yè)企業(yè)時，避免不同有害因素產(chǎn)生交叉污染和聯(lián)合作用[3]，如青霉類、激素類、細(xì)胞毒性類等存在氣溶膠、粉塵、毒性污染風(fēng)險的企業(yè)。設(shè)計人員還應(yīng)關(guān)注本企業(yè)是否對周邊企業(yè)存在上述的污染風(fēng)險；總圖建筑物間距在滿足規(guī)范要求的同時，宜盡量選擇建筑物間距較大的廠房，因為在項目建設(shè)過程中很有可能無法避免室外設(shè)備的設(shè)置，如污水處理設(shè)備、空調(diào)室外機(jī)、尾氣處理裝置、真空設(shè)施等；所選擇的單體應(yīng)有兩個以上獨(dú)立的進(jìn)出口，保證一個為人流入口，一個為物流入口；物流入口應(yīng)設(shè)置有貨梯，人流入口宜設(shè)有電梯，這樣在車間設(shè)計的過程中便于保證人物流的相對分開。

1.2 建筑設(shè)計

為便于車間的建設(shè)改造，設(shè)計人員在為企業(yè)比選園區(qū)內(nèi)車間時應(yīng)注意：車間的火災(zāi)類別應(yīng)為丙類以上，耐火等級不低于二級，建筑的結(jié)構(gòu)形勢應(yīng)為混凝土框架結(jié)構(gòu)；柱網(wǎng)宜在6 m 以上，樓面荷載不宜小于400kg；廠房的安全出口應(yīng)分散布置，廠房內(nèi)每個防火分區(qū)或一個防火分區(qū)內(nèi)的每個樓層，其安全出口的數(shù)量應(yīng)經(jīng)計算確定，且不應(yīng)少于兩個[4]；如圖1 所示，該項目最終選定位于園區(qū)中某棟建筑2 層?xùn)|南側(cè)部分，該建筑生產(chǎn)火災(zāi)危險類別為丙類，廠房為4 層混凝土框架結(jié)構(gòu)，東、南兩側(cè)臨城市主干道，東側(cè)局部為幕墻玻璃，西側(cè)為天井，北側(cè)為其他企業(yè)。

通常在設(shè)計中為考慮人物流走廊的分開、人員疏散、空調(diào)的節(jié)能，在車間外圈會設(shè)置環(huán)形走廊。該建筑原設(shè)計的建筑風(fēng)格上為考慮外立面的線條與層次，在外維護(hù)結(jié)構(gòu)墻體中有局部的懸挑、進(jìn)退、鏤空，因此在車間的實際使用面積中存在部分死面積。所謂死面積，就是在設(shè)置了環(huán)形走道或其他功能間后，通道或房間內(nèi)會有柱子或剪力墻位于當(dāng)中，因而影響面積的使用。設(shè)計人員在內(nèi)部設(shè)計中要充分考慮這些因素，如該項目方案將建筑懸挑部分設(shè)置為需要面積較小的功能間，可以提高面積利用率。

該項目原建筑立面選用大面積的玻璃幕墻，園區(qū)在總體規(guī)劃設(shè)計時有一些特殊要求：①位于園區(qū)主立面的建筑外墻不允許做任何改動；②單層租賃的企業(yè)，其車間內(nèi)部風(fēng)井不允許全部占用。③建筑外墻不允許敷設(shè)風(fēng)管。

由于醫(yī)藥項目通常設(shè)有潔凈區(qū)，組合式空調(diào)箱的采風(fēng)與凈化的排風(fēng)需要相應(yīng)的通道，對于這些特殊規(guī)劃要求，在設(shè)計中可以考慮相應(yīng)對策措施：①在與建筑總體風(fēng)格協(xié)調(diào)統(tǒng)一的前提下，空調(diào)箱的采風(fēng)可以根據(jù)空調(diào)間布局將幕墻玻璃置換為金屬百葉或?qū)⒛粔潭ㄉ戎脫Q為活動扇；有爆炸危險的廠房或廠房內(nèi)有爆炸危險的部位如氣瓶間，應(yīng)設(shè)置泄壓設(shè)施，泄壓設(shè)施宜采用輕質(zhì)屋面板、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門、窗等，同時應(yīng)采用安全玻璃等在爆炸時不產(chǎn)生尖銳碎片的材料，泄壓設(shè)施的設(shè)置應(yīng)避開人員密集場所和主要道路，并宜靠近有爆炸危險的部位，作為泄壓設(shè)施的輕質(zhì)屋面板和墻體的質(zhì)量應(yīng)≤60kg/m2[4]；②在非主立面外墻方向的天井內(nèi)敷設(shè)風(fēng)管，或在環(huán)境影響評價可行的情況下將廢氣經(jīng)中高效過濾后側(cè)墻排放，通過減少排至屋面的風(fēng)量來降低風(fēng)管尺寸。③在做好防水的前提下樓面或屋面增設(shè)風(fēng)井。

1.3 暖通設(shè)計

由于園區(qū)在總體規(guī)劃過程中為了滿足用地指標(biāo)要求，建筑層高的初始設(shè)計對于醫(yī)藥企業(yè)來講并不合適。潔凈廠房的技術(shù)夾層需要考慮空調(diào)的送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)管道，消防的排煙、噴淋、消火栓管道，工藝的物料、公用工程管道以及強(qiáng)弱電橋架等。有些建筑層高過矮，當(dāng)按照通常凈化區(qū)2.6 ～ 2.8 m 的吊頂設(shè)計后，留給技術(shù)夾層的凈空極為狹小。因此如何在規(guī)劃咨詢階段尋找到合適層高的建筑對于后續(xù)的施工、設(shè)計、使用也是非常關(guān)鍵的因素之一，例如本項目廠房一層高5.5 m，二層高5.5 m，三層高3.8 m，四層高3.8 m，層間梁高均為800 mm，最終本項目選擇了二層，同時本文根據(jù)過往項目設(shè)計經(jīng)驗，總結(jié)出了一些車間潔凈級別、性質(zhì)、面積與層高關(guān)系的大致參考值，如表1 所示。

對于集中供應(yīng)空調(diào)冷熱源的園區(qū)需復(fù)核供應(yīng)冷量及熱量能否滿足生產(chǎn)區(qū)相應(yīng)季節(jié)最不利工況的消耗。有獨(dú)立供應(yīng)空調(diào)冷熱源的園區(qū)，車間屋面應(yīng)為上人屋面，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不小于2.0kN/m2。當(dāng)上人的屋面兼做其他用途時，應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載采用[5]。屋面應(yīng)預(yù)留有空調(diào)室外機(jī)位置、基礎(chǔ)，當(dāng)制冷機(jī)采用螺桿機(jī)組等重量較大設(shè)備屋面荷載無法滿足設(shè)備安裝要求時，需對樓面進(jìn)行加固處理。

圖1 建筑平面圖Fig.1 Architecture layout

表1 不同面積生產(chǎn)區(qū)域的梁下凈空最低要求Tab.1 minimum requirements on the height under beams of different production areas

1.4 公用工程設(shè)計

車間的工程設(shè)計需充分考慮水、電、汽、暖等相關(guān)公用工程是否完善，同時需復(fù)核所在建筑的余量是否能滿足車間的使用需求，并且一旦余量不滿足時，能提供便捷的擴(kuò)容與增能服務(wù)。

（1）排水

該項目租用標(biāo)準(zhǔn)廠房的某一樓層局部區(qū)域，園區(qū)規(guī)定不允許樓面開孔對樓下用戶有影響，在改造設(shè)計時，工藝下水管道必須上排水。由此帶來的問題是，當(dāng)有地漏、配液罐在線清洗、濕熱滅菌柜等必須采用下排水的設(shè)計時如何處理。

這些問題的解決方式如下：①復(fù)核樓面荷載，在車間地面采用輕質(zhì)填充材料架高，以滿足排水管的管徑和坡度要求；②水盆采用一體式污水提升器，技術(shù)夾層上設(shè)置污水排放總管，支管與主管間設(shè)止回閥防止倒流。③針對不帶壓的重力排水，設(shè)備沿外墻貼建筑四周布置，排水管道計算好管道坡度后，在地面明敷。

（2）蒸汽

該項目在最初規(guī)劃時沒有集中供應(yīng)蒸汽，凈化車間空調(diào)的加熱、純化水巴氏滅菌、濕熱滅菌柜均需要供應(yīng)熱源，該項目在工程設(shè)計中考慮利用電能，空調(diào)選擇直膨機(jī)加電輔熱；純化水選擇臭氧、過氧化氫、次氯酸等化學(xué)消毒劑[6]；濕熱滅菌柜選擇電加熱型。

（3）電氣

因制藥工藝的特殊性，租賃場所的電力預(yù)留容量不足，該項目最終與園區(qū)協(xié)商根據(jù)實際情況增容，對于車間內(nèi)的重要生產(chǎn)設(shè)備設(shè)置UPS 即不間斷電源（Uninterruptible Power Supply）。

在前期規(guī)劃場地時，建議設(shè)計人員提前考慮好車間應(yīng)有的負(fù)荷容量。根據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗本文綜合車間生產(chǎn)類型總結(jié)出了一些有蒸汽熱源時建筑面積負(fù)荷指標(biāo)參考值，詳見表2。

其中三級生物安全實驗室應(yīng)采用獨(dú)立雙路電源供電，當(dāng)不具備獨(dú)立雙路電源供電條件時，應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組或不間斷電源，如果生物安全實驗室設(shè)置不間斷電源，則不間斷電源應(yīng)能保證實驗室主要設(shè)備45 min 的電力供應(yīng)。主要設(shè)備至少應(yīng)包括生物安全柜排風(fēng)機(jī)、實驗室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)機(jī)、事故照明、動物籠具、自動報警監(jiān)測系統(tǒng)等[7]。

表2 單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo)參考值Tab.2 Reference value of electric load per unit floor area

2 結(jié)論和建議

初創(chuàng)型企業(yè)在發(fā)展壯大過程中，勢必面臨著遷建與擴(kuò)能，本文試從過往項目經(jīng)歷中概括總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗：第一設(shè)計人員應(yīng)充分從區(qū)域性、兼容性上為企業(yè)推薦園區(qū)與建筑；第二詳細(xì)落實好園區(qū)內(nèi)部在工程設(shè)計規(guī)劃中要求與條件，并且在初創(chuàng)型企業(yè)正式簽約入駐前確定好是否能與本項目兼容；第三提前預(yù)估整個項目公用工程的用量及銜接原有設(shè)施的方式，針對最不利因素考慮備選方案。隨著更多初創(chuàng)型醫(yī)藥企業(yè)項目的建設(shè)，必將有專門針對這類企業(yè)而建造的園區(qū)與廠房，相信未來此類項目在工程規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和生產(chǎn)上能夠進(jìn)一步提高效率、降低成本、更為便捷。