目前，我國正在大力推行“工業上樓”開發模式，這對解決大城市的工業用地緊缺、推動產業升級效果良好。在城市尋求產業優化升級、提升城市形象的過程中，把產業園區建設與“工業上樓”開發模式緊密結合，是當前在城市工業配置中實現綠色低碳和可持續發展目標的迫切要求。在綠色產業園區的規劃中，應將產業鏈生態與功能分區、空間合理布局作為基礎以達到產城融合的設計目標。結合國內優秀工程案例，闡述了“工業上樓”的建筑單體設計應如何組合與生產相關的設計要素以及改善建筑形態、提升外立面品質的設計策略，為產業園區未來的低碳可持續發展提供參考。
1“工業上樓”概述
對“工業上樓”的簡單理解就是在樓層上進行工業生產。在過去,多層廠房也是工業建筑的一種類型,但因城市用地不緊張,其應用并不廣泛,層數也不高。進入21世紀后,制造業發達、用地緊張的珠三角地區,借鑒國外經驗引入了“工業上樓”模式。隨著實踐應用,對這一模式的定義也逐漸清晰。2019年,深圳市寶安區把“工業上樓”定義為：高度超過24 m且不超過100 m的廠房,將生產、研發功能放在“工業性質”的高樓空間。
2022 年,深圳市光明區將“工業上樓”建筑定義為：具有相近產業高通用性、高集約性等特征的建筑,達到國家通用建筑標準和消防、節能、環保及其他現有規范及政策要求,用地性質為普通工業用地（M1）或新型產業用地（M0）、容積率不低于3.0、高度超過24 m、層數5層及以上,配置工業電梯且集生產、研發、試驗功能于一體的廠房。其后,佛山市、深圳市、東莞市、蘇州市、青島市等地在2018—2021年出臺“工業上樓”相關細則,國家發展和改革委員會也明確提出要推廣“工業上樓”模式。各地都對“工業上樓”項目在用地類型、產業遴選、項目規模、建筑設計、貨運交通、配套設施等方面提出了一些技術規則。
在工業4.0的發展背景下,各地都規劃建設了不少的高新產業園區（或工業園區、經濟園等）,引入高新技術產業,集中發展,其建筑也都是以“工業上樓”模式為主, “工業上樓”項目與產業園區的建設緊密結合了起來。
2 綠色產業園區規劃
高新技術產業園區具有資本、產業、人才密集的特點,是 先 進工業技術的應用場所,也是功能綜合、產業眾多、空間類型多樣的城市（建筑）綜合體,與城市環境融合,生產高效、生活便捷,因此在建設之前需要周密規劃。
2.1 產業鏈生態與功能區規劃
與傳統的工業區比較,產業園區的用地不大但產值很高 ,這 是 因為其集合了以技術先進、智力密集為特征的戰略性新興產業。這些產業向其上下游延伸,能夠帶動一個產業鏈的協同發展。為了滿足全產業鏈功能互聯,形成聚集和聯動效應,需要研究產業鏈生態的規劃。在有限的用地范圍內,匯聚產品生產、實驗研發、發布展示、孵化加速器、創客空間、物流管理等多個產業環節,甚至要提供具有金融、審計、稅務、咨詢服務及商業服務等產業配套,以構建交織連貫的上下游產業鏈,形成合作共贏的產業生態。
從現實來看,一些產業園區僅僅把新型產業當作地產招商的噱頭,有的園區缺乏產業生態規劃理念,只重視廠房 建設,缺乏餐飲、物業、商務服務等生活配套空間,無法融入城市,由此導致了園區空心化、階段性擁堵、假日空城等嚴重弊端。
“工業上樓”的建設模式,為企業提供協同生產空間,并為打造多元復合的產業園區提供了有利條件。由于新型產業的生產方式占用空間小,對環境污染少,且不同于傳統重工業需要嚴格分區和安全距離的要求,所以辦公研發、商業、居住、服務設施等不再明顯分離,在產業的空間整體布局上不再嚴格強調理論上的功能分區,而是著眼產城融合、功能混合,達到產業之間以及園區與城市之間的有機聯系,這與當前在城市用地規劃中鼓勵探索混合用地的政策方針一致。以某安防產品研發生產為核心的產業園區的生態組成為例,其產業園區功能示意圖如圖1所示。
圖1 某產業園區功能示意圖
2.2 園區空間規劃
一個完善的產業園區,除了大量用于確定功能如生產、研發等的標準化廠房和辦公空間的建筑之外,還需要規劃足夠的公共空間。這些公共空間服務于產業各參與方對多元復合功能的需求,從而促進不同產業的聚集效應,實現空間高效利用。
設計者要根據使用者的行為特點,對公共空間做多層次設計,滿足從公到私不同活動方式的需求。尤其是要重視休閑娛樂功能空間的設計,與良好的環境條件相結合,塑造優美的活動空間,舒緩工作壓力并促進交流,為科技行業從業者的思維碰撞創造條件。各區域間要以步行交通、景觀綠地等形成便捷的交通聯系,園區功能空間布局如圖2 所示。
圖2 產業園區功能空間布局
2.2.1 線性空間系統
線性空間系統是以線性空間串聯各空間節點,并整合完善生態景觀、休閑游憩和交通出行等多元服務功能,一般有以下2種形式。
（1）立體慢行系統：區域內設慢行步道,將空間節點連通,便于交流和休閑活動的開展。
（2）軸線景觀系統：依托道路網塑造各級軸線景觀,并通過路網將各次級社區連通在一起。
通過線性空間的適當組合,將慢行系統與周邊景觀結合,構建有系統性、體驗感強且易于到達的步行或騎行網絡,提供人性化、立體化的慢行體驗,形成良好的產業鄰里氣氛。
2.2.2 區分不同流線
產業園區的人流、物流體量都較大,在總體布局時,要深入分析周邊城市道路的交通狀況,找準外部交通的引入節點,在臨城市生活服務性街道一側,盡量沿線布置社區公共和商業服務設施,才能在交通上達到與城市的融合。園區內更要合理組織人行、車行流線,特別注意貨運流線與生活流線的分流,盡量避免交通沖突。
人行流線則主要分為園區工作人員、來訪者、公眾市民的流線,應針對不同人群,在總圖上區分不同出入口、門廳和疏散樓梯,實現工作流線的互不干擾,而生活流線則應與步行路線、景觀綠地結合,積極鼓勵交流。
2.2.3 優化景觀綠地
采用“工業上樓”模式的產業園區相比傳統工業區,智力密集,空間密度更高,對自然生態和景觀綠地的要求更高,應盡量利用原有地形和自然資源規劃景觀綠地系統。因建筑向空中發展,減少了占地面積,使更多地面空間可以面向公眾開放,所以規劃上宜采用架空手法,以開敞的底層空間來營造更多灰空間,豐富空間層次。對于邊角地塊,可以設計為社區微綠地,結合一定的健身休閑功能,以豐富園區內的綠地體系,提升環境品質。
3“工業上樓”的建筑單體設計
“工業上樓”并不是簡單地將生產線搬上樓、廠房空間進行堆疊。在建筑設計上需要整體、系統地思考問題,根據生產特征合理選擇和組合層數層高、承重防振、平面柱距、設備管井、空調水電、卸貨吊裝、物流運輸等設計要素,提供一套綜合解決方案。
3.1總平面規劃設計
單體建筑的使用功能,不管是生產制造還是研發實驗,都會涉及不同性質且大量的物流,其流線比一般民用建筑更為復雜。在總圖的設計上,不僅需要組織好各種人流、物流,更要協調好與貨運車、消防車等的停放、吊運功能在平面和空間上的關系。基本原則是保證各功能流線不交叉干擾,形成高效有序的交通體系。
物流設計上應考慮客貨分流的交通組織模式,將貨流組織在園區外圍,客流集中在園區內部,園區宜合理劃分貨運界面與人行界面,保證貨運效率同時,提升廠房的展示形象。
人流設計宜在地面組織慢行步道系統,為保證慢行交通的暢通性,也可以考慮空中連廊組織。沿空中連廊布局服務設施配套,并在靠近公共綠地布局人行豎向交通核與連廊系統,提升園區慢行體驗空間豐富度。
廠房首層交通比例具有高價值,且很多精密生產要避免震動,這些都限制了地下停車庫的設置。可以在鄰近的其他功能地塊設置地下停車區域,或修建停車樓、利用廠房屋頂來解決停車問題。
3.2 建筑設計要素
3.2.1高度與垂直運輸
鑒于生產工藝、運輸成本、消防安全等因素影響,太高的樓層并不便于開展生產。根據市場經驗判斷,生產空間在5～9層較為合適,15層以上就很受限制。深圳市規定廠房的建筑高度不得大于100 m。不同使用方式對建筑層高的需求不同,對于事先難以明確功能的標準廠房來說,低層部位的層高宜高一點,如首層層高為6～8 m,2～4層層高為5.4～6 m,5層及以上層高為4.5 m較為理想。這樣便于形成生產、實驗以及研發辦公的垂直分區模式[3]。垂直運輸的方式適用于工業用途的各類電梯,雖也可以用于坡道,但缺點明顯,無法普及。尺寸過大或重量過重的貨物無法使用電梯運輸時,應設地面吊裝場地,滿足吊車工作要求。各樓層一般需配置開放的設備平臺,用于裝卸貨物。
3.2.2標準層平面
根據流水線長度,合理確定廠房柱網、長寬及標準層面積,以1000～2000 m2為一 個標準單元,平面形態常見“一”字形、“L”形和“C”字形,可適應生產線的變化,且可根據企業實際需求靈活切分組合空間單元,為未來產業迭代或變更為其他非生產用途預留足夠空間彈性。標 準廠房的柱距以 8.4 m 為宜,為了提供生產使用的靈活性,鼓勵采用8.7 m×10.5 m的柱網結構,滿足從標準生產線到大型生產線的靈活通用性。
在統一建設的產業園區內,企業進退、周邊環境變化等是常態,建筑的使用功能隨之而改變難以避免,平面設計要充分考慮其靈活性、適應性。一般來說,區分使用空間如生產區、科研、實驗等以及設施設備空間如樓電梯、管道井、廁所等是合理的。這樣的標準層平面方正好用,內部空間連貫完整,服務設施自成一體,使平面上客貨流線互不干擾。用于生產則便于布置工作流程,用于研發、辦公、設計用房則易于滿足未來入駐企業不同的需求。
3.2.3造型與外立面
產業園區的城市形象取決于2點：一是多棟標準化建筑的規劃布局,二是單體設計的品質。在城市主要地段建設的園區,其建筑外觀應傾向于以公共建筑外立面特點為主,兼備工業建筑風格,鼓勵理性、簡潔、明快的現代風格,有利于提升城市形象,形成統一又有變化的園區立面效果。以 制造、研發功能為主的建筑,因不同的生產條件自有其特定的外部形式,建筑外觀造型真實反映內部空間的形態即可,不能因強調造型而損害功能。
大多數產業園區內的建筑受到功能、造價等局限,大多以簡單的方盒子造型為主流,這是其內部空間的真實反映。因此,造型設計重點應該放在方盒子自身的形體上,比如合理確定平面尺寸、建筑高度,保持其三向比例的和諧等。對于廠房建筑,要善于利用特有的電梯、設備平臺、豎向管道井、螺旋坡道等要素,突出其造型特征。
過長、過寬的廠房,應當在立面上適當分段設計,改善其長寬比和過大體量的壓迫感。立面設計應當現代簡潔、干凈利落,整體上虛實搭配合理,善于利用橫、豎向線條組合以豐富立面表達。在近人尺度上、主入口部位等,要考慮人的近距離感受。
建筑整體色調應明亮輕快,外立面以清淡顏色為主,灰色調為點綴,結合景觀空間形成多樣化的組團氛圍,增強園區歸屬感、識別性。外墻宜選擇經濟適用的飾面材料如清水混凝土、仿石涂料、彩色水泥、復合巖板等,恰當表現材料自身質感、肌理的美觀效果。結合裝配式建筑在構件單元排列組合上的優勢,合理組合尺度、材料、色彩等設計要素,以賦予園區建筑特有的“機器美學”。“工業上樓”的園區外觀設計參考案例如圖3所示。
圖3 “工業上樓”的園區外觀設計參考
4 結束語
當前,產業園區已成為區域經濟發展的引擎和產業調整升級的重要載體,其建設應積極落實“工業上樓”的模式,貫徹落實國家創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念。對產業園區的規劃與設計而言,不僅要安排好研發制造功能,更要立足園區、融入城市,才能真正實現“以人為本”和“產城人文”融合的設計目標。(作者：趙祥,劉芮伶,陳彬彬,楊薦尋)
