新型高科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)建筑的設(shè)計(jì)實(shí)踐
——以杭州富春灣科創(chuàng)中心為例

近年來，全國各地陸續(xù)出臺(tái)了支持科技創(chuàng)新項(xiàng)目和平臺(tái)建設(shè)的政策，特別是長三角地區(qū)政府投入大量資金和資源啟動(dòng)了科創(chuàng)小鎮(zhèn)、科創(chuàng)園區(qū)、科創(chuàng)平臺(tái)、科創(chuàng)項(xiàng)目的建設(shè)。隨著新的經(jīng)濟(jì)模式的興起，各地科創(chuàng)新城勢如破竹，拔地而起。富春灣科創(chuàng)中心所在的富春灣新城正是在這種背景下，加快推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，打造智能經(jīng)濟(jì)生態(tài)體系，形成“面向未來、智造主導(dǎo)、互聯(lián)引領(lǐng)、服務(wù)協(xié)同”的新型產(chǎn)業(yè)體系，因此催生出大批基礎(chǔ)配套、高科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)建筑。

1 高科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)建筑的設(shè)計(jì)理念

富春灣科創(chuàng)中心是坐落在工業(yè)用地上的高科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)建筑，屬于新型工業(yè)建筑的范疇。它不同于普通的工業(yè)廠房和辦公建筑，有其自身的特點(diǎn)，是兼具了兩者的氣質(zhì)，融合了兩者的特點(diǎn)而形成的建筑形式。傳統(tǒng)工業(yè)作為一種特殊的建筑形式，大多關(guān)注其生產(chǎn)工藝的需求，而被忽略了建筑美學(xué)。“新工業(yè)革命的到來改變了傳統(tǒng)的建造形式和設(shè)計(jì)師們的慣性思維，數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能制造、產(chǎn)研一體等已經(jīng)站在了工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的門口”［1］，城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，新的產(chǎn)業(yè)空間應(yīng)運(yùn)而生。

與傳統(tǒng)重污染、高能耗、大生產(chǎn)、勞動(dòng)密集型的工業(yè)建筑不同，新型高科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)建筑多以高新數(shù)字化、智能化技術(shù)為產(chǎn)研驅(qū)動(dòng)內(nèi)核，少污染、低能耗、重研發(fā)和展示，生產(chǎn)功能減弱，知識(shí)型人才高度密集。生產(chǎn)模式的改變對設(shè)計(jì)提出了與以往不同的要求，對建筑的功能布局、空間形態(tài)、造型效果、綠色健康、景觀設(shè)計(jì)、節(jié)能減排等方面需要進(jìn)行全新的思考和定義，工業(yè)建筑與民用建筑的邊界正在相互滲透，要重新以尊重的心態(tài)重新去審視高科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的創(chuàng)作。

2 富春灣科創(chuàng)中心建筑設(shè)計(jì)

2.1 基地區(qū)位及規(guī)劃布局

杭州富春灣科創(chuàng)中心選址在杭州富春灣新城的核心板塊，富春灣新城的城市更新也是工業(yè)園區(qū)開發(fā)模式轉(zhuǎn)變的另一大推手。富春灣科創(chuàng)中心用地面積14932 m2，總建筑面積102290 m2，致力于為使用者提供層次豐富的特色創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)空間，打造成集區(qū)域門戶、產(chǎn)研一體、企業(yè)孵化、產(chǎn)業(yè)集聚、生態(tài)共享于一體的高科技產(chǎn)業(yè)基地。

富春灣科創(chuàng)中心總圖規(guī)劃根據(jù)前期的城市設(shè)計(jì)納入到周圍的建筑群中去，包括建筑高度、建筑形體、景觀設(shè)計(jì)及道路系統(tǒng)的整合。本地塊與東側(cè)已規(guī)劃在建集聯(lián)、華璞、連盛地塊在城市空間上聯(lián)系緊密，共同打造小而美的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)（圖1）。三棟建筑體量均為點(diǎn)式，北側(cè)集聯(lián)地塊與南側(cè)華璞、連盛地塊中間留有東西向視覺通廊。富春灣科創(chuàng)中心項(xiàng)目規(guī)劃布局以整體城市空間設(shè)計(jì)作為切入點(diǎn)，充分考量東側(cè)三棟建筑的城市肌理與建筑體量，共同打造成為本區(qū)域標(biāo)志性建筑集群，形成區(qū)域門戶。

圖1 富春灣產(chǎn)業(yè)集群總平面

2.2 集約開放的功能布局

富春灣科創(chuàng)中心設(shè)計(jì)為一棟20層的高層產(chǎn)研中心及4層裙房配套用房。功能主要為新型高科技產(chǎn)業(yè)的集約，包括研發(fā)中心、孵化中心、文創(chuàng)中心、生產(chǎn)用房和輔助辦公等功能，工藝表現(xiàn)為智能化、潔凈化、信息化等特征。為了適應(yīng)新型功能的需求，平面結(jié)構(gòu)清晰有序，標(biāo)準(zhǔn)層柱網(wǎng)開間加大，盡量滿足空間的開放和擴(kuò)展的彈性變化，以及可持續(xù)發(fā)展的靈活性。

“伴隨著高科技制造產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)，越來越多的高科技工業(yè)園區(qū)具有對外展示、開放、與城市空間互動(dòng)的需求，而公眾也有進(jìn)入高科技園區(qū)參觀、體驗(yàn)、接受產(chǎn)業(yè)科普的意向。這就要求工業(yè)園區(qū)對公眾具備一定的開放度?！保?］富春灣科創(chuàng)中心面向城市界面的主要出入口，首層設(shè)置兩層通高的形象空間，簡潔而大氣。一層配置企業(yè)展廳，展示企業(yè)文化及科研成果，吸引公眾參觀，形成與城市交流的窗口，并打破傳統(tǒng)工業(yè)建筑封閉而神秘的特點(diǎn)，努力探尋與城市在文化與情感上的銜接。2～4層裙房主要設(shè)置中小企業(yè)孵化中心、文創(chuàng)中心、會(huì)議中心、研發(fā)中心及小試與成果轉(zhuǎn)換中心；主樓各層均為生產(chǎn)用房及配套辦公。建筑功能多元復(fù)合，最終帶來了工業(yè)建筑從功能理念到空間構(gòu)成的全面轉(zhuǎn)變。

2.3 造型設(shè)計(jì)與立面肌理

傳統(tǒng)的工業(yè)廠房多為占地面積較大、平面延伸的形式，土地利用率不高；而高新產(chǎn)業(yè)用地距離城市更近，土地成本更高，在高容量、高密度的條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榭v向延伸的高層廠房，形成更加適應(yīng)數(shù)字化、智能化制造的新型高科技產(chǎn)業(yè)建筑形態(tài)。

建筑體量上，富春灣科創(chuàng)中心設(shè)計(jì)為一幢80 m的高層建筑，標(biāo)準(zhǔn)層面積約為3600 m2。為避免建筑形體過于龐大而產(chǎn)生對城市空間的壓迫感，建筑體量設(shè)計(jì)上化整為零，主體建筑在視覺通廊上作挖空處理，相距28 m，避免兩側(cè)視線干擾。兩棟塔樓僅在裙房及頂部連接，體塊上采用切分及穿插的手法，形成可分可合的一棟組合建筑。這樣既滿足了功能上的靈活使用，也在最大程度上與西側(cè)建筑體量完美契合（圖2）。

圖2 效果圖

建筑風(fēng)格現(xiàn)代簡潔，與東側(cè)三棟建筑采用相同的現(xiàn)代建筑語言，“打破傳統(tǒng)高技術(shù)工業(yè)建筑冷峻外表和刻板邊界帶來的封閉感”［2］。立面設(shè)計(jì)采用豎向通長鋁合金桿件與模塊化玻璃幕墻的組合。通過金屬桿件細(xì)部尺寸的調(diào)節(jié)，同一材質(zhì)形成富有變化的建筑表皮，玻璃幕墻的運(yùn)用將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機(jī)地統(tǒng)一，使得現(xiàn)代工業(yè)建筑形態(tài)更加富有觀賞性，體現(xiàn)生態(tài)性與時(shí)代感，“形成富有活力的城市友好界面”［2］。

2.4 開放立體的景觀設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)的景觀設(shè)計(jì)一直是被忽視的角落，而“高新技術(shù)工業(yè)建筑與城市接壤的外部空間具備對外展示的條件，能夠容納豐富多樣的活動(dòng)并體現(xiàn)出開放包容的空間特征，或?qū)⒊蔀楣I(yè)建筑中富有活力的場所”［2］，因此對景觀提出了高品質(zhì)的設(shè)計(jì)要求，遵循生態(tài)原則，挖掘當(dāng)?shù)匚幕瘍?nèi)涵，體現(xiàn)園區(qū)的特色形象。

富春灣科創(chuàng)中心的景觀設(shè)計(jì)語言提煉于富春山居圖，山之起伏，水之波紋，并通過唯美的抽象并藝術(shù)化表達(dá)，達(dá)到建筑與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。作為城市道路與場地的緩沖空間，入口廣場及鋪地取意水波紋的靈動(dòng)與線條，打造優(yōu)美流暢的動(dòng)線，引導(dǎo)性的鋪裝設(shè)計(jì)以及流暢的曲線構(gòu)圖，演繹靈動(dòng)的空間動(dòng)線規(guī)劃。沿北側(cè)富春灣大道通過滲透式的手法將場地與北側(cè)的城市綠地相互融合，采用休閑步道連接城市綠地，在整體設(shè)計(jì)上尊重并合理地利用了城市空間。高層建筑空中立體花園帶來多層次的綠化交流共享空間，既開放為自身及周邊建筑的視覺享受，又為高層建筑中工作的人們提供了休憩放松的場所（圖3）。

圖3 高層立體花園

3 綠色建筑與節(jié)能設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑根據(jù)國家節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不同分為兩個(gè)類別：一種是一類工業(yè)建筑，有冬季供暖、夏季空調(diào)能耗的建筑；另一種是二類工業(yè)建筑，以通風(fēng)能耗為主，有強(qiáng)污染源及強(qiáng)熱源的建筑。富春灣科創(chuàng)中心主要功能為產(chǎn)品研發(fā)、孵化文創(chuàng)、智能生產(chǎn)，設(shè)置集中空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)參照一類工業(yè)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高室內(nèi)熱舒適性，加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能，降低建筑綜合能耗，達(dá)到公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，本項(xiàng)目參照同等規(guī)模公共建筑綠建要求——綠色建筑二星進(jìn)行設(shè)計(jì)，打破工業(yè)和民用建筑界限，體現(xiàn)新型科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)建筑高品質(zhì)高標(biāo)準(zhǔn)的綠建設(shè)計(jì)目標(biāo)。面對國家倡導(dǎo)的“雙碳”戰(zhàn)略要求，設(shè)計(jì)必將提高自身要求，提升建筑節(jié)能水平，減少建筑單位面積排碳量，推動(dòng)綠色建筑大力發(fā)展。

3.1 海綿城市

富春灣科創(chuàng)中心總圖室外場地采用蓄、滲透水路面，以及生態(tài)植草溝、下凹式綠地、雨水花園等措施，使城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要用水時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。

3.2 建筑節(jié)地

相對于傳統(tǒng)重工業(yè)建筑高密度低容積率的建造模式，新型高科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)檩p型制造業(yè)，更加注重研發(fā)，因此富春灣科創(chuàng)中心采用高層廠房的形式與立體化的建筑布局，并充分利用屋面及庭院等多種室外空間，室內(nèi)室外相互融合滲透，在城市有限的土地資源上創(chuàng)造出更多積極的空間，高達(dá)5.0的容積率最大程度地發(fā)掘出土地的利用價(jià)值，提高了土地的節(jié)約程度。

3.3 建筑節(jié)能

建筑組合造型方正，體型系數(shù)小，為節(jié)能設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。建筑圍護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)了建筑節(jié)能中的重要角色，玻璃幕墻作為現(xiàn)代建筑中常用的圍護(hù)體系，須充分考慮其保溫、隔熱、防風(fēng)、密閉性能。富春灣科創(chuàng)中心采用較低透光LOW-E雙層中空玻璃及隔熱鋁型材幕墻框，保溫材料采用保溫性能良好的巖棉，夏季采用內(nèi)百葉遮陽設(shè)施防止陽光直接照射，并盡量利用幕墻開窗達(dá)到自然通風(fēng)、降低能耗，多方面措施共同使用，使新型工業(yè)建筑也能達(dá)到公共建筑的節(jié)能要求。

3.4 新能源利用

富春灣科創(chuàng)中心采用集中供熱方式提供員工食堂餐飲熱水，熱水采用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，以空氣為介質(zhì)制造熱能，最大化節(jié)約電能，并且不排放廢氣和有毒有害氣體，安全潔凈，不污染空氣。隨著新型高科技產(chǎn)業(yè)中心的生產(chǎn)廠房對室內(nèi)空氣品質(zhì)要求的提高，富春灣科創(chuàng)中心采用全熱交換器新風(fēng)系統(tǒng)，過濾凈化空氣的同時(shí)，保證室內(nèi)冷熱負(fù)荷基本不受新風(fēng)交換的影響，降低了空調(diào)運(yùn)行的能耗。富春灣科創(chuàng)中心還使用了高效集熱裝置太陽能光伏板作為輔助能源系統(tǒng)，在一定程度上緩解電力供應(yīng)緊張的問題。新能源系統(tǒng)的運(yùn)用，將建筑的能源需求轉(zhuǎn)向太陽能、空氣能等可再生能源，從而為人類、建筑與環(huán)境和諧共生尋找到更佳的解決方案。

4 結(jié) 語

高新科技產(chǎn)業(yè)中心類型的項(xiàng)目在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐中扮演了非常重要的角色。富春灣科創(chuàng)中心設(shè)計(jì)旨在打造一個(gè)產(chǎn)研一體、統(tǒng)籌規(guī)劃、資源共享、示范帶動(dòng)的高科技產(chǎn)業(yè)基地，加快推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，成為富陽地區(qū)新的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的實(shí)踐點(diǎn)與豐富城市產(chǎn)業(yè)空間內(nèi)容的新起點(diǎn)。工業(yè)建筑的美學(xué)與理性的精神在當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)中理應(yīng)受到重視，“工業(yè)建筑的審美和品位正是企業(yè)文化看不見的競爭力”［1］?！靶碌墓I(yè)資源帶來了新的業(yè)主，產(chǎn)生了新的思想，啟發(fā)了新的建造方法，提示了新的建筑形式，工程學(xué)和建筑學(xué)開始分化，工業(yè)革命孕育了現(xiàn)代工業(yè)建筑，工業(yè)建筑成為現(xiàn)代建筑新思想的實(shí)驗(yàn)室，工業(yè)建筑的先鋒性和實(shí)驗(yàn)性對現(xiàn)代建筑的發(fā)展有著重要的意義”［3］。