新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的策略探討
——以新能源產(chǎn)業(yè)園區(qū)建筑設(shè)計(jì)為例

吳從越 上海深業(yè)科能建設(shè)有限公司

1 前言

人口增長(zhǎng)、城市化和動(dòng)蕩市場(chǎng)的全球趨勢(shì)，要求產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和節(jié)能降耗的方式轉(zhuǎn)變。新興產(chǎn)業(yè)是第四次工業(yè)革命時(shí)代出現(xiàn)的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)部門(mén)，包括與機(jī)器人、人工智能、新能源等相關(guān)的行業(yè)。

在新興產(chǎn)業(yè)中建立超高效的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，有利于園內(nèi)企業(yè)在五個(gè)行動(dòng)領(lǐng)域——能源、材料、排放、員工、組織的整體改進(jìn)[1]。作為產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃的載體，園區(qū)建筑設(shè)計(jì)直接關(guān)系園區(qū)同周?chē)h(huán)境的共生。理想情況下的園區(qū)建筑設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)的封閉循環(huán)，在所有五個(gè)行動(dòng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超高效率。以此為出發(fā)點(diǎn)，本文以嘉定安亭深嘉氫谷項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)為例，探討新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的策略，以期將所提建議推廣到更多的新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃中，使所有相關(guān)各方產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的企業(yè)和員工，以及產(chǎn)業(yè)園所在城市和市民受益。

2 新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的理念和趨勢(shì)

2.1 新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的理念

產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)目標(biāo)是讓從事不同經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的企業(yè)能夠獨(dú)立執(zhí)行其任務(wù)，并利用在一個(gè)公共區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)的托管和集中化所提供的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但當(dāng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展到一定程度時(shí)，內(nèi)部發(fā)展的工業(yè)活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生與密集型資源消耗和污染相關(guān)的問(wèn)題,這些問(wèn)題給新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)和壓力[2]。要求新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)在促進(jìn)工業(yè)過(guò)程和產(chǎn)品發(fā)展的同時(shí)，減少對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)保持社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

在這方面，全世界最早也是最著名的新興產(chǎn)業(yè)園位于丹麥的卡隆堡。它利用各個(gè)企業(yè)的廢棄物和殘留物，通過(guò)工業(yè)共生，實(shí)現(xiàn)能源再生，減少和避免排放，同時(shí)增強(qiáng)生物多樣性，與周邊環(huán)境產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。這些新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)使用生態(tài)創(chuàng)新為產(chǎn)業(yè)園區(qū)創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并為客戶(hù)提供卓越的生態(tài)價(jià)值?；诖?，新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)專(zhuān)注于遵循共享價(jià)值循環(huán)系統(tǒng)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(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)生產(chǎn)。

2.2 新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的趨勢(shì)

“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”作為可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵概念，在產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)中，推動(dòng)線(xiàn)性生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源-產(chǎn)品-再生資源”的循環(huán)流動(dòng)模式，以期解決環(huán)境惡化和資源枯竭問(wèn)題。因此，未來(lái)的新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的趨勢(shì)聚焦于工業(yè)活動(dòng)與環(huán)境之間的共生關(guān)系、優(yōu)化生產(chǎn)對(duì)城市環(huán)境的正向貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)部門(mén)可持續(xù)發(fā)展的愿景[3]。這一趨勢(shì)鼓勵(lì)新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)以可持續(xù)發(fā)展為設(shè)計(jì)原則，源于生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)的共生生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，具有增加價(jià)值、降低成本和改善環(huán)境作用，是基于SNA、智能EIP-IP 和工業(yè)4.0 的新興技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、云計(jì)算和認(rèn)知計(jì)算，被廣泛用于分析園區(qū)公司的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，以?xún)?yōu)化園區(qū)內(nèi)工業(yè)系統(tǒng)資源消耗和排放強(qiáng)度的規(guī)劃和設(shè)計(jì)方案[4]。

3 新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的案例和解析

3.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)述

嘉定安亭深嘉氫谷項(xiàng)目，位于上海重要的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基地規(guī)劃范圍。項(xiàng)目西北側(cè)緊鄰省道曹安公路；東南側(cè)有藍(lán)藻浜河支流，景觀(guān)資源豐富；西南角有高壓電站和大量高壓線(xiàn)塔，為基地不利因素；周邊配套設(shè)施較為完善。

項(xiàng)目總建筑面積約15 萬(wàn)平方米，包括1 棟高層辦公，8棟多層商業(yè)辦公，5棟高層住宅及配套設(shè)施和地下車(chē)庫(kù)?？倛D如圖1所示。

圖1 嘉定安亭深嘉氫谷項(xiàng)目總圖

3.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路解析

作為新興產(chǎn)業(yè)園，其規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)旨在促進(jìn)人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境之間的和諧關(guān)系，因此，設(shè)計(jì)思路可以從生活和生產(chǎn)兩個(gè)方面進(jìn)行分析。以嘉定安亭深嘉氫谷項(xiàng)目為例，項(xiàng)目追求超高效產(chǎn)業(yè)在城市環(huán)境中的延伸，目的是將產(chǎn)業(yè)區(qū)作為城市可持續(xù)發(fā)展的要素。目標(biāo)之一是確定不同公司之間的潛在共生效應(yīng)，以及在特定的研究地點(diǎn)融入城市環(huán)境。目標(biāo)之二是開(kāi)發(fā)一種產(chǎn)業(yè)園區(qū)模式，以超效率的方式實(shí)現(xiàn)城市產(chǎn)業(yè)用地的集約化。為此，項(xiàng)目通過(guò)垂直綠化、花園式辦公、引入綠色低碳產(chǎn)業(yè)，形成一個(gè)綠色低碳的氫能未來(lái)社區(qū)。具體的項(xiàng)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(chǎn)業(yè)園區(qū)生活方面的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)需要考慮新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)生活的限制條件，并由互相之間的限制關(guān)系評(píng)估產(chǎn)業(yè)園的環(huán)境績(jī)效。這種方法整合了生物物理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和倫理問(wèn)題，成為新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)的起點(diǎn)。

（1）保持現(xiàn)有自然系統(tǒng)及多種業(yè)態(tài)的平衡，有效利用最佳場(chǎng)地位置

深嘉氫谷項(xiàng)目的場(chǎng)地總圖設(shè)計(jì)中，地塊西南方向是20 萬(wàn)伏的高壓走廊和變電站，北側(cè)沿主干道城市界面狹窄且有一個(gè)加油站，展示面和交通布置難度較大。為此，設(shè)計(jì)采用了住宅沿東側(cè)線(xiàn)列布置以拉開(kāi)與高壓走廊的距離，且與南側(cè)水景形成視覺(jué)通廊；西側(cè)、南側(cè)為低多層辦公建筑，高壓走廊對(duì)其視覺(jué)影響?。槐眰?cè)布置高層塔樓可在狹窄區(qū)域形成地標(biāo)性建筑。設(shè)計(jì)在保持現(xiàn)有自然系統(tǒng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多種業(yè)態(tài)的平衡，有效利用場(chǎng)地位置，既避免了地塊西南側(cè)高壓線(xiàn)塔的影響，又把河道景觀(guān)導(dǎo)入地塊。

在商業(yè)動(dòng)線(xiàn)設(shè)計(jì)中，為滿(mǎn)足多業(yè)態(tài)的需求，形成商業(yè)歸家動(dòng)線(xiàn)，商業(yè)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(jīng)過(guò)多層辦公區(qū)域內(nèi)部到達(dá)住宅區(qū)域，形成完整商業(yè)動(dòng)線(xiàn)。這既是辦公區(qū)域的中軸線(xiàn)，又是住宅人群的歸家動(dòng)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了兩者的統(tǒng)一。

（2）采用綠色節(jié)能材料

深嘉氫谷項(xiàng)目的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用了大量的綠色節(jié)能材料。如利用新型保溫異型材代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木材，綠色節(jié)能材料的使用不僅可以節(jié)約能源，降低建筑物生命周期內(nèi)的維護(hù)更換成本，而且為居民提供了健康和舒適的生活環(huán)境。

3.2.2 生產(chǎn)方面

生產(chǎn)方面涉及行業(yè)、公司和其他戰(zhàn)略聯(lián)盟等。新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)生產(chǎn)方面的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)，要求首先確定園區(qū)的減排目標(biāo)，然后使用每家公司的生態(tài)預(yù)算進(jìn)行修正，具體修正因子包括公司的消費(fèi)群體（以人年當(dāng)量計(jì)算）、承載能力和人口規(guī)模等，旨在調(diào)整園區(qū)內(nèi)公司的生產(chǎn)活動(dòng)，以保護(hù)和支持新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)的自然和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

（1）可持續(xù)管理、新能源供能

深嘉氫谷項(xiàng)目在能源應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì)中，園區(qū)生產(chǎn)所需的主要原材料大部分為自然資源，如水、氫氧化鈉、凝結(jié)水、氫氣、氮?dú)夂推渌麕追N化學(xué)產(chǎn)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(huì)產(chǎn)生大量廢水、廢氣。為此園區(qū)對(duì)工業(yè)廢物、生產(chǎn)副產(chǎn)品和生活廢物進(jìn)行可持續(xù)管理，并將其轉(zhuǎn)化為材料或能源，同時(shí)采用新能源供能。為了不在產(chǎn)業(yè)區(qū)排放任何廢氣，采用將加油站改造為加氫站為整個(gè)園區(qū)供能，氫氣既作為電能轉(zhuǎn)化為氣體，又作為原材料儲(chǔ)存，方便靈活用電，實(shí)現(xiàn)了新能源的廣泛利用。在產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)建立分散式壓縮空氣系統(tǒng)的智能網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化園區(qū)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(zhuǎn)換造成的能量損失。

（2）多種建筑形態(tài)結(jié)合

在建筑形態(tài)設(shè)計(jì)中，為滿(mǎn)足氫能企業(yè)全生命周期需求，采取了多種建筑形態(tài)和面積組合的設(shè)計(jì)。通過(guò)“低層辦公+屋頂露臺(tái)”打造高品質(zhì)商辦花園街區(qū)，拉大住宅與高壓電塔的距離，布置多個(gè)特色展廳和交易廳，進(jìn)而形成新能源特色的空間組合。

（3）最大化視覺(jué)質(zhì)量和空間感受

在開(kāi)放空間設(shè)計(jì)中，布置有利于產(chǎn)業(yè)人員交流的開(kāi)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(chǔ)設(shè)施的組成部分。同時(shí)，設(shè)計(jì)使用了特定的配色方案，以突出不同領(lǐng)域的特征。

（4）共享運(yùn)作、共享空間

在道路交通和智能化設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)材料、能源的共享，物流和產(chǎn)業(yè)相關(guān)交通的完善也會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)園的流動(dòng)性產(chǎn)生積極影響。產(chǎn)業(yè)園有限的空間不允許道路系統(tǒng)的延伸，為此，設(shè)計(jì)使用現(xiàn)有的架構(gòu)，將數(shù)據(jù)中心的共享運(yùn)作、本地共享交通概念的網(wǎng)上平臺(tái)，以及電子交通基礎(chǔ)設(shè)施（例如充電站、電動(dòng)自行車(chē)）的共享運(yùn)作，作為園區(qū)交通效率的提高措施，通過(guò)設(shè)計(jì)和提供現(xiàn)場(chǎng)的共享空間，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)園的道路交通。

3.3 思路總結(jié)

傳統(tǒng)上，產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)的延伸，主要依靠直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)。然而，新興產(chǎn)業(yè)園所涉及的參與者數(shù)量多，要管理的流量多，以及交換的材料和能源的不同性質(zhì)，導(dǎo)致了規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)復(fù)雜的問(wèn)題[5]。從生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)看，嘉定安亭深嘉氫谷項(xiàng)目的規(guī)劃和設(shè)計(jì)思路，主要為通過(guò)確定園區(qū)內(nèi)新的生態(tài)產(chǎn)業(yè)伙伴關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人、產(chǎn)業(yè)、環(huán)境的和諧發(fā)展，可以說(shuō)，這是一種非常有前途和實(shí)用的新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃和設(shè)計(jì)思路。

4 項(xiàng)目啟示和設(shè)計(jì)策略

4.1 項(xiàng)目啟示

傳統(tǒng)的工業(yè)過(guò)程從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看是不可持續(xù)的，解決這些問(wèn)題的最好方法是改變工業(yè)用地的使用，改變工業(yè)過(guò)程以減少浪費(fèi)[6]。換句話(huà)說(shuō)，讓工業(yè)適應(yīng)環(huán)境，不是讓環(huán)境適應(yīng)工業(yè)。因此，新興產(chǎn)業(yè)園作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一種方法正變得越來(lái)越重要。在這項(xiàng)研究中，嘉定安亭深嘉氫谷項(xiàng)目規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)的最大啟示是基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)框架，通過(guò)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)共享資源的循環(huán)性，以生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行園區(qū)規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)，從而建立智能綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)園。

4.2 設(shè)計(jì)策略

策略一：合理分區(qū)，規(guī)避不利因素。在評(píng)估候選地點(diǎn)能源園區(qū)的整體可行性時(shí)，產(chǎn)業(yè)用地生產(chǎn)力或土地利用效率已成為產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)中的重要部分。不同產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)土地生產(chǎn)力的原因各不相同，例如，日益加快的城市擴(kuò)張，造成有限的土地被過(guò)度的開(kāi)采，為此需要根據(jù)不同的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃戰(zhàn)略，圍繞著經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能源和就業(yè)進(jìn)行合理分區(qū)，這既是決策利益集團(tuán)的集體首選，又與過(guò)程功能相一致。

策略二：從能源供給角度入手，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)需求。加氫站是氫能產(chǎn)業(yè)園中著重布局的業(yè)態(tài)，是園區(qū)保障氫能應(yīng)用的關(guān)鍵。在規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)上，充分考慮了園區(qū)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?zé)犭娐?lián)供裝置系統(tǒng)為整個(gè)園區(qū)提供能源，構(gòu)建綠色低碳、循環(huán)利用的氫能社區(qū)系統(tǒng)。

策略三：打造街區(qū)式公共空間，實(shí)現(xiàn)歸家動(dòng)線(xiàn)與商業(yè)動(dòng)線(xiàn)合一，提升園區(qū)活力值。公共空間及其可用性是新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容。公共空間體現(xiàn)了社會(huì)交往的機(jī)會(huì)和就業(yè)的機(jī)會(huì)，這些機(jī)會(huì)通過(guò)提高人們對(duì)園區(qū)活動(dòng)的參與率，影響園區(qū)的社會(huì)性。多樣性、共享、街道網(wǎng)絡(luò)的步行街化以及自下而上的公共空間改造，成為新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)的關(guān)注重點(diǎn)。通過(guò)街區(qū)式公共空間的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，創(chuàng)建一個(gè)有利于包容性、社會(huì)性、參與性的園區(qū)動(dòng)線(xiàn)，提升園區(qū)公共空間的最佳可用性水平。

策略四：多露臺(tái)花園辦公，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。眾所周知，戶(hù)外綠地有助于提高人們的生活質(zhì)量，是新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)美學(xué)、生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)價(jià)值體現(xiàn)。在新興產(chǎn)業(yè)園中，高層寫(xiě)字樓的景觀(guān)空間為居住人士提供一個(gè)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(fù)體力，提高工作中的個(gè)人心理健康。與低層建筑相比，實(shí)現(xiàn)高層建筑的熱舒適更具挑戰(zhàn)性。為此，通過(guò)空中庭院、陽(yáng)臺(tái)、天臺(tái)和露臺(tái)的形式設(shè)計(jì)，包括鋪地、座位和深層的花園景觀(guān)基底，讓高層的居住者在漫長(zhǎng)而緊張的工作時(shí)間里與自然環(huán)境重新建立聯(lián)系。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文以嘉定安亭深嘉氫谷項(xiàng)目為案例，對(duì)新興產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)方法和策略進(jìn)行分析，從分區(qū)、供能、開(kāi)放空間、垂直綠化四方面，總結(jié)分享此項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，并總結(jié)了相應(yīng)的新興產(chǎn)業(yè)區(qū)設(shè)計(jì)策略。分析結(jié)果表明通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，積極探索有利于新興產(chǎn)業(yè)運(yùn)行的空間組織，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與環(huán)境和諧發(fā)展，有利于建成可持續(xù)運(yùn)營(yíng)的新興產(chǎn)業(yè)區(qū)。