一、城市工業產業園發展
城市工業產業園是新形勢下所發展出了一種新型建造業態,主要考慮到當下多元化經濟發展體制的背景,將工業類建筑進行整合,同時完善相應的配套措施。我國對于城市工業產業園設計與建設相關工作仍處于初期探索階段,呈現出行業內技術體系不健全、規范標準約束程度不夠的現狀問題,也有相當一部分工業產業,園區類項目在建造完成之后出現多樣化的應用問題,致使投資經濟效益受損。在此背景下對城市工業產業園設計與建設工作展開,全面研究也符合行業發展要求。
二、上海萬洋數字芯谷科技城項目概述
上海萬洋數字芯谷科技城位于上海市奉賢區02-07地塊,大葉公路與富泰路交叉口。此工程項目為一城市綜合空間,在經濟高速發展的背景下進行開發和建造活動,以數字貿易、創新科技研發、健康生活服務為特色,打造生態、活力、智慧于一體的高端產業集聚地。案例工程的主要功能由商貿、生產、辦公等幾個方面組成,建筑項目各個區域的設計用途有所不同,集廠房、商辦、公寓等多種業態。此案例工程的建設主體為建筑單體,除此之外具有的配套服務有道路交通工程、市政工程、園林綠化工程等。
三、上海萬洋數字芯谷科技城設計要點
3.1 設計特點
3.1.1 設計風格與特點
本工業廠區設計主題為科技、生態、人文;在滿足基本工業生產及辦公的基礎上,通過園區的功能配套、生態景觀設施等,創造人性化自然、健康、綠色的現代低碳工業園區環境。廠房立面整體觀感力求時尚簡約、舒適和諧,在形式上采用現代簡約風格,在立面主體色調上采用冷色系列,整體建筑采用金屬板材、真石漆和涂料,體現質感。在設計的過程中積極采用新技術、新材料,做到技術設備先進、合理,利用現有條件,最大化實現能源節約與環境保護。
3.1.2 建筑與結構設計
本項目總建設用地面積約199690.00m2.總建筑面積440838.37m2.其中地上建筑面積406673.49m2.地下建筑面積34164.88m2.1#~3#廠房,5#廠房,層數6層,建筑高度29.95m;6#、7#、76#廠房,層數5層,建筑高度23.95m;8#~75#廠房,層數4層,建筑高度23.95m;77#宿舍配套樓,層數8層,建筑高度28.95m。混凝土廠房及宿舍樓均采用裝配整體式混凝土框架結構,主要預制構件為混凝土梁、外圍護墻體、樓板、空調板、樓梯等,單體預制率不小于40%;基礎部分為混凝土樁基礎。
3.2 裝配式專項設計
案例工程采取裝配式的形式進行施工工作,作為大型公共建筑工程,裝配式的形式是具有較多應用優勢的。從施工效率角度來看,可將預制的構件運送到現場直接進行安裝即可,不會受到環境因素的影響;從質量保障的角度進行分析,裝配式建筑是更利于質量管理的施工模式,其質量管理環節更多,關鍵構件集中生產預制,也更利于質量控制;裝配式建筑的施工形式也無需在現場進行材料的拌合和頻繁倒運,產生的建筑垃圾更少,是更利于節能環保的一種技術形式。案例工程提出了單體預制率不小于40%的裝配式要求,為了全面保障工程項目的質量要求以及裝配式相應政策的要求,經綜合考慮此案類工程采取裝配與現澆相結合的結構構造形式。項目所有混凝土框架結構樓棟均作裝配式建筑設計,裝配式結構體系選用裝配整體式框架結構。其中框架柱現澆,樓屋面梁、板均現澆,樓電梯前室等公共區域現澆外,其余樓板、陽臺、空調板、樓梯均采用疊合或預制構件。預制構件主要類型有:預制外圍護墻(洞口/無洞口)、空調板、預制混凝土梁、桁架疊合板、樓梯等。
3.3 節能設計
案例工程所選取的節能措施以被動式節能、暖通空調節能、電氣工程節能為主。(1)被動式節能:在設計的過程中針對建筑體型系數進行優化,盡可能減少因建筑外圍護結構產生的熱輻射及熱交換。案例工程采取聚苯乙烯泡沫板作為保溫材料進行節能工程的施工工作,能夠增強外墻結構的氣密性,同時降低熱傳遞系數。(2)暖通空調節能:公共區域所使用的所有暖通空調設備均符合國家能耗要求,同時建議在后續進行暖通工程設備安裝和改造的過程中,以節能能效二級及以上為應用原則。優化暖通空調設備的安裝及各個管道管線之間的連接工作,在滿足使用要求的基礎上降低整體運行噪聲。(3)電氣工程節能:變配電系統選擇節能設備,合理選擇設備裝機容量,提高供電系統的功率因數,盡量減少設備本身的能源消耗,提高系統整體節能效果。通過建筑室內空間及平面布置的合理優化,減少對電氣能源的依賴。
3.4 環境保護及衛生防疫設計
案例工程項目,按照現行法律法規進行環境保護的相關優化,項目內超過85%的設備均為環境友好型設備,在正常使用情況下,不會因此造成環境的污染及破壞問題;同時此案例工程針對水資源節約、水土保持制定專項方案,促進建筑與自然生態之間的和諧共生。結合當下疫情背景,在設計的過程中同樣考慮到防疫的有關需求,設置獨立醫療空間及隔離空間,能夠在特殊情況下保障因防疫所帶來的特殊需要。
四、 配套與專項設計
4.1 給排水設計
此案例工程項目給水水源為市政統一自來水供水,結合工程項目的實際使用需求以及案例的安全保障要求,最終確定工程項目的最大日用水量為967m3.集中用水量為每小時163m3.為了保障工程項目的整體安全,采取生活用水與消防用水分離設計的形式。室內外消防用水采取環形管道進行給水設計。工程項目的排水需求與給水需求相匹配,考慮到在消防特殊情況下集中排水需求較大的問題,所設計的最大日排水量為1500m3.給排水所有管道材料的選取,均考慮到建筑工程項目安全使用的有關問題,主要材料有HDPE靜音排水管、UPVC給排水管。
4.2 電氣設計
考慮到此項目業態較為復雜,因此在進行復合及供電方式確定的過程中,采取了差異化的分配形式,本工程1#~3#廠房、5#廠房為二類高層丙類廠房,消防用電按二級負荷供電,其余用電按三級負荷供電;其余廠房為多層丙類廠房,按照規范標準的指引進行電氣負荷等級的確定,用電指標采取單位面積法,一般位置按照85W/m2的用電量進行設計工作,特殊位置按照120~150W的用電量進行設計。此外考慮到新能源車輛的充電問題,同樣預留充電樁所需要的功率。采取的防雷接地形式為網格接地,將建筑所有需要接地的位置通過整合后在地下位置安裝網格,確保接地工程的可靠性。案例工程同步配備了符合安全標準的電氣消防系統,結合智能化編輯工程所具有的能力,所有用電位置均具有自動監控報警以及處理消防特情問題的功能,最大化程度保障該工程項目在進行使用的過程中,其電氣符合安全性標準。
4.3 燃氣設計
此案例工程對于天然氣的使用主要集中在食堂位置和居住區域位置。本項目使用燃氣為天然氣。由市政天然氣管道接入調壓站降壓后,經低壓管網供應給食堂。根據項目的規模及總用氣量,暫擬設置一座箱式調壓站,為地塊內食堂提供低壓天然氣。燃氣管道均采用焊接鋼管、絲扣連接。沿墻、柱、樓板明敷的燃氣管道均采用支架、管卡固定。此外在進行設計的過程中,針對燃氣工程的一系列配套工程形式,也通過全面的質量控制保障燃氣的安全使用。
4.4 暖通設計
相比于同類工程項目而言,此案例工程的暖通需求更高,主要考慮到大型公共空間內,建筑整體應用業態較為復雜,同時對于室內熱環境穩定性的更高需求,按照建筑工程項目不同位置,其差異性的換氣量,進行最終換氣需求的確定,按照實際使用需求的不同,將換氣次數設定在每小時6~15次之間;變配電室、消控室、電梯機房等均預留分體空調,有電氣專業預留插座。空調設備建議選取能效等級二級以上,由業主自行安裝;建筑的防排煙系統分為地上部分和地下部分,在進行設計的過程中,同樣根據不同位置,其需求的不同進行設計的微調。
4.5 消防設計
作為城市工業產業園,內部使用需求較復雜,耐火消防等級設計如下:1#~3#廠房,5#廠房,層數6層,建筑高度29.95m,為高層丙類廠房,耐火等級為二級;6#、7#、76#廠房,層數5層,建筑高度23.95m,為多層丙類廠房,耐火等級為二級;8#~75#廠房,層數4層,建筑高度23.95m,為多層丙類廠房,耐火等級為二級;77#宿舍配套樓,層數8層,建筑高度28.95m,為二類高層公共建筑。地下室耐火等級一級。本工程各建筑均為三類防雷建筑物。此外此案例工程同樣設計了與之匹配的自動噴水滅火系統,并按照規范要求配備滅火器及消防栓等必要的消防措施。
五、城市工業產業園設計與建設難點與對策
5.1 城市工業產業園設計與建設難點
城市工業產業園類建筑屬于綜合性的建筑形式,往往在同一個建筑單體中具有多種建造業態和使用需求。例如本文中所引用的案例工程,其各個位置的使用功能就各不相同,因此設計及建設工作開展具有技術復雜的特點,同時個別工程內容歸屬不夠清晰,標準不夠明確,同樣給監管部門帶來一定的困難。
5.2 城市工業產業園設計與建設對策
5.2.1 優化信息化技術的應用
信息化技術在建設工程項目中的應用是跨學科融合的體現,信息化技術具有數據吞吐量大、交互智能的核心優勢,對于大型工程項目而言,采取信息化技術輔助工程設計及建設管理工作的開展也是符合行業發展要求的。對于城市工業產業園類建筑,通過信息化技術能夠開展多元化的管理優化,對于復雜的技術體系內容,可通過信息化技術進行簡化,以此保障工程項目的質量及安全管理;針對物資管理和成本控制也可通過信息化技術輔助進行,相比于人工管理而言是更加準確的;此外針對項目的進度控制、人力資源管理等也可通過信息化技術輔助開展。
5.2.2 完善行業管理機制和規范標準
為了保障城市工業產業園建筑的更好發展,需要完善行業管理機制,從行業的具體需求出發,在進行管理的過程中明確管理要點,也可針對城市工業產業園特殊的開發形式和社會定位設立專項監管機構[6]。同時行業內應當盡早完善有關城市工業產業園的規范標準,以此保障后續項目在設計及建造管理過程中有據可循。
結束語
本文主要結合萬洋數字芯谷科技城項目的設計及建造工作展開研究工作,明確了城市工業產業園建筑在實施過程中所具有的一系列特殊需求,同時對其所具存在的難點提出具有應用價值的解決策略。在行業高速發展以及經濟體制改革的背景下,未來城市工業產業園類建筑的需求量也會同步增加,同時也會呈現出技術體系復雜、工程管理難度大的特點,在進行設計及建造管理的過程中也需同步統籌各個管理指標,以期保障工程項目的高質量推進,從基礎設施建設的角度促進我國經濟快速發展。(作者:項忠榮)