文／王 璐 華南理工大學建筑學院亞熱帶建筑科學國家重點實驗室 副教授

杜尉鵬 華南理工大學建筑學院 碩士研究生

引言

近年來，在國家“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的指導下，作為實現(xiàn)高新技術戰(zhàn)略發(fā)展的空間載體，高新技術產(chǎn)業(yè)園區(qū)正在飛速發(fā)展。生物產(chǎn)業(yè)作為我國八大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，目前的產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展較為成熟，在全國已經(jīng)形成了環(huán)渤海、長三角、珠三角三大生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群[1]?！敖刂?018 年6 月，全國共有國家級、省級及以下各類生物醫(yī)藥園區(qū)600 余個”[2]。然而，與生物醫(yī)藥園區(qū)的發(fā)展迅速的現(xiàn)狀相互矛盾的是，由于對生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的特性需求、復雜工藝、污染性風險等方面的重視和落實不足，園區(qū)在產(chǎn)業(yè)組合、環(huán)保設施預留、特性空間設計等方面難以提供匹配度高的空間，導致許多生物醫(yī)藥園區(qū)建成后面臨一系列問題，包括：企業(yè)入駐前需要第三方公司針對產(chǎn)業(yè)特性對新建成的空間進行二次改造，室外環(huán)保設施用地預留不足而導致廢物廢水長期無處堆放，產(chǎn)業(yè)鏈的關聯(lián)性考慮不足而導致產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在空間受限等等。

因此，厘清生物醫(yī)藥園區(qū)的產(chǎn)業(yè)組合、工藝特性、環(huán)評要求及其空間特性需求，在建設過程中有針對性地進行設計指引，為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展提供空間適配的物質(zhì)載體非常必要和迫切。

1 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的特性及現(xiàn)狀問題

1.1 產(chǎn)業(yè)鏈關聯(lián)性強

生物醫(yī)藥園區(qū)對整體產(chǎn)業(yè)鏈關聯(lián)的要求較高。生物醫(yī)藥園區(qū)作為專業(yè)性較強的園區(qū)，按照其入駐企業(yè)的發(fā)展階段一般可分為孵化型、加速型、產(chǎn)業(yè)型和綜合型園區(qū)四種類型。孵化型、加速型的園區(qū)屬于產(chǎn)業(yè)鏈前端的園區(qū)[3]，以滿足研發(fā)和初試的功能為主，這類園區(qū)如果選址建在已經(jīng)具有一定產(chǎn)業(yè)基礎的區(qū)域，則對園區(qū)的研發(fā)成果轉(zhuǎn)化和投產(chǎn)都非常有利，將促進產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展；而產(chǎn)業(yè)型、綜合型園區(qū)則屬于產(chǎn)業(yè)鏈后端的園區(qū)，以量產(chǎn)為主，或兼顧研發(fā)功能，這類園區(qū)如果選址建在具有研發(fā)優(yōu)勢的區(qū)域，則能更大地發(fā)揮園區(qū)的規(guī)模效應（圖1）?？梢?，關注周邊區(qū)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段，進行園區(qū)的選址和定位，從而形成產(chǎn)業(yè)鏈關聯(lián)度高的園區(qū)，對于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)而言尤為重要。以成都三醫(yī)創(chuàng)新中心為例，園區(qū)位于成都醫(yī)學城B 區(qū)，周邊聚集了康復醫(yī)療機構、醫(yī)院以及研究院，為園區(qū)成為西南地區(qū)最大的第三方檢驗檢測中心構建了完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。因此，從選址到園區(qū)對應的產(chǎn)業(yè)階段的空間形態(tài)，以及與周邊產(chǎn)業(yè)帶的關聯(lián)度，都極大地決定了生物醫(yī)藥園區(qū)建成后發(fā)展的潛力。

圖1 生物醫(yī)藥園區(qū)的分類圖示（圖片來源：作者自繪）

1.2 工藝流程復雜

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)可細分為生物藥品制品制造、化學藥品與原料藥制造、現(xiàn)代中藥與民族藥制造、生物醫(yī)藥關鍵裝備與原輔料制造以及生物醫(yī)藥相關服務五個行業(yè)[4]。不同的細分產(chǎn)業(yè)有不同的工藝流程，工藝流程的標準是GMP①（GOOD MANUFACTURING PRACTICE）要求的一個重要的指標，不能隨意更改，目的是確保其能夠始終如一地生產(chǎn)出符合預定用途和質(zhì)量標準的產(chǎn)品。世界衛(wèi)生組織將GMP 確定為指導食物、藥品、醫(yī)療產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的法規(guī)，要求企業(yè)從原料、人員、設施設備、生產(chǎn)過程、包裝運輸、質(zhì)量控制等方面按國家有關法規(guī)達到衛(wèi)生質(zhì)量要求，形成一套可操作的作業(yè)規(guī)范，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題并加以改善。簡要的說，GMP 要求生產(chǎn)企業(yè)應具備良好的生產(chǎn)設備、合理的生產(chǎn)過程、完善的質(zhì)量管理和嚴格的檢測系統(tǒng)，確保最終產(chǎn)品質(zhì)量（包括食品安全衛(wèi)生）符合法規(guī)要求。這就意味著，園區(qū)需要提供合理的、能適應不同工藝流程的物質(zhì)空間。例如：醫(yī)療器械生產(chǎn)區(qū)因其組裝設備及產(chǎn)品尺寸較大，對于生產(chǎn)車間的凈高有一定要求（層高多為4.5 ～6.0m），對貨運出入口是否能夠直接連接至建筑也有要求，這些空間適配問題都與工藝流程緊密關聯(lián)，有的園區(qū)正是由于前期設計對這類問題重視不夠，導致無法吸引到對空間有特性需求的企業(yè)。

1.3 具有污染性風險

與其他新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)尤其不同的是，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)還具有產(chǎn)污節(jié)點多、污染因子多、污染防治措施工藝復雜且投資大等特點。作為孵化、研發(fā)、生產(chǎn)過程都存在一定污染風險的產(chǎn)業(yè)，生物醫(yī)藥園區(qū)的建設需要經(jīng)過環(huán)境影響評價的考核和嚴格監(jiān)控，不僅產(chǎn)業(yè)的類型受到控制，而且園區(qū)的三廢處理都必須進行嚴格管制。雖然政府對于生物醫(yī)藥行業(yè)的廢氣、廢水②、廢液③的排放控制、檢測和監(jiān)控要求有明確的規(guī)定，但實際上對生物性廢物的處置與管理并不到位，現(xiàn)有的園區(qū)普遍存在不同程度的懈怠現(xiàn)象[5]。廢液難以或者根本不能直接采用常規(guī)的污水處理工藝降解其污染物，企業(yè)需委托有相關資質(zhì)的第三方回收處理，然而具有這種專業(yè)的公司數(shù)量極少，處置能力、范圍有限，極易造成處置廢物的堆積問題。在目前調(diào)研的案例中，普遍存在廢液處理量供不應求的問題，滯留在園區(qū)的大量廢液成為極大的安全隱患。

因此，如何通過預留的設備系統(tǒng)加強處理和監(jiān)管能力是關鍵問題。另一方面開展廢棄物分類，按“醫(yī)療廢物分類”的相關標準提供空間進行分類收集、分類回收，對于加強生物醫(yī)藥行業(yè)固體廢物分類管理、節(jié)約處置的社會成本和經(jīng)濟成本、提高生物醫(yī)藥固體廢物的處置有效性與安全性將有很大的實際意義。

2 產(chǎn)業(yè)維度的空間適配要求

2.1 產(chǎn)業(yè)組合與兼容

現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃一般分為產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)總體規(guī)劃、園區(qū)控制性詳細規(guī)劃和園區(qū)修建性詳細規(guī)劃四個層次[6]，其中產(chǎn)業(yè)規(guī)劃作為園區(qū)建設的核心內(nèi)容，指導著后續(xù)三個物質(zhì)空間的規(guī)劃層次。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)涵蓋的細分行業(yè)較多，園區(qū)在進行產(chǎn)業(yè)規(guī)劃時最亟須解決的核心問題是：如何選擇主導產(chǎn)業(yè)，適宜與其他何種產(chǎn)業(yè)進行組合。

選擇主導產(chǎn)業(yè)及進行產(chǎn)業(yè)組合，涉及三個關鍵因素：（1）園區(qū)用地的性質(zhì)；（2）園區(qū)的階段類型；（3）產(chǎn)業(yè)兼容性。園區(qū)用地的性質(zhì)直接影響主導產(chǎn)業(yè)的類型和發(fā)展階段，科研或工業(yè)用地可以建設孵化型和加速型的園區(qū)，但產(chǎn)業(yè)型或綜合型的園區(qū)的用地屬性則必須為工業(yè)用地，才允許建設廠房。

通過對已建成的園區(qū)案例進行調(diào)研和分析，生物醫(yī)藥園區(qū)常見的產(chǎn)業(yè)組合類型可總結為以下三類，其相應的產(chǎn)業(yè)組合原則與對應的園區(qū)階段類型如下表所示（表1）。

表1 園區(qū)主導產(chǎn)業(yè)常見組合類型與組合原則（表格來源：作者自繪）

2.2 產(chǎn)業(yè)鏈前端的開放式園區(qū)

產(chǎn)業(yè)組合類型1 的園區(qū)，即生物制藥、化學制藥、中藥制藥等研發(fā)過程相近的產(chǎn)業(yè)組合形成的產(chǎn)業(yè)園，其定位偏向產(chǎn)業(yè)鏈前端，獨立開放單元的規(guī)模不大，企業(yè)入駐規(guī)模也常有限制，多見于開放式的產(chǎn)業(yè)新城中。其規(guī)劃設計常采用網(wǎng)格式布局，每個開放單元的功能相對復合，單元與單元之間能夠產(chǎn)生與城市空間相互融合的公共空間（圖2）。

圖2 產(chǎn)業(yè)鏈前端的開放式園區(qū)（圖片來源：作者自繪）

以廣州國際生物島標準產(chǎn)業(yè)單元三期為例，其占地約4.1hm2，總建筑面積約8.3 萬m2，被劃分成四個相互獨立的組團（圖3），包括：三個標準的研發(fā)生產(chǎn)組團、一個綜合配套服務組團。每個研發(fā)生產(chǎn)組團都具有辦公、研發(fā)、GMP 標準生產(chǎn)廠房三項主要功能和其他輔助功能，并集中在單棟組團建筑中，不僅能夠滿足企業(yè)運營的功能空間需求，而且能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)的高效集約運作和交流。園區(qū)可根據(jù)規(guī)模和需求，將標準組團分租給不同的企業(yè)獨立經(jīng)營或合并經(jīng)營，綜合配套服務系統(tǒng)也可以實現(xiàn)多方共用。這類園區(qū)對于產(chǎn)業(yè)鏈前端的企業(yè)尤為合適，為中小規(guī)模的企業(yè)以及相互組合提供了靈活的空間架構，也提高了園區(qū)運營管理的靈活性。

圖3 廣州國際生物島標準產(chǎn)業(yè)單元三期（圖片來源：作者根據(jù)百度地圖改繪）

2.3 產(chǎn)業(yè)鏈后端的封閉式園區(qū)

產(chǎn)業(yè)組合類型2 的園區(qū)，即醫(yī)療器械、第三方檢驗檢測、醫(yī)療服務等無污染或少污染產(chǎn)業(yè)組合形成的產(chǎn)業(yè)園，其定位偏向產(chǎn)業(yè)鏈后端，這類園區(qū)內(nèi)部的企業(yè)之間產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度高，多為封閉式園區(qū)，規(guī)劃布局通常采用封閉圍合式，從而形成高效率、高質(zhì)量的園區(qū)內(nèi)部環(huán)境（圖4）。

圖4 產(chǎn)業(yè)鏈后端的封閉式園區(qū)（圖片來源：作者自繪）

以珠海康德萊國際醫(yī)療產(chǎn)業(yè)園為例，園區(qū)占地約6.95hm2，總建筑面積約12 萬m2，以醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)為主導產(chǎn)業(yè)，同時也發(fā)展醫(yī)療康養(yǎng)、生物技術、基礎醫(yī)療耗材產(chǎn)業(yè)。該園區(qū)的產(chǎn)業(yè)組合優(yōu)勢明顯，醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品，可以直接用于同一園區(qū)內(nèi)醫(yī)療服務、生物技術的研發(fā)試驗、基礎醫(yī)療耗材的生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，大大增強了各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)之間的合作效率，減少了時間和交通成本（圖5）。這類園區(qū)布局的關鍵在于保證主導產(chǎn)業(yè)各功能區(qū)的緊密聯(lián)系，在保證建設規(guī)模不變的前提下，創(chuàng)造效率最高的產(chǎn)業(yè)聯(lián)系和最優(yōu)的園區(qū)空間。

圖5 珠?？档氯R國際醫(yī)療產(chǎn)業(yè)園（圖片來源：作者根據(jù)百度地圖改繪）

2.4 全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合性園區(qū)

產(chǎn)業(yè)組合類型3 的園區(qū)，即制藥、醫(yī)療器械、保健食品、醫(yī)療美容等生產(chǎn)環(huán)節(jié)比重較大的產(chǎn)業(yè)為主導的綜合性園區(qū)，通常形成綜合服務、孵化研發(fā)中試、生產(chǎn)物流等不同的功能分區(qū)（圖6）。這類園區(qū)的建設規(guī)模較大，能提供較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，同時滿足孵化、研發(fā)、中試、量產(chǎn)等各環(huán)節(jié)的空間需求。

圖6 全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合性園區(qū)（圖片來源：作者自繪）

以珠海國際健康港為例，園區(qū)占地約16.7hm2，建筑面積約26.9 萬m2，涉及保健品、化妝品、生物醫(yī)藥、醫(yī)療器械等多個產(chǎn)業(yè)領域，包含研發(fā)、生產(chǎn)、物流等各個環(huán)節(jié)。園區(qū)由生物孵化研發(fā)區(qū)、生物制造生產(chǎn)區(qū)、醫(yī)藥物流區(qū)、生活配套區(qū)、政務服務平臺區(qū)五個功能區(qū)組成（圖7）。其中生物孵化研發(fā)區(qū)和生物制造生產(chǎn)區(qū)是園區(qū)的核心功能，分別由兩棟研發(fā)車間、一棟中試車間、一棟孵化車間和7 棟GMP 標準廠房組成。這類園區(qū)建設規(guī)模較大，各功能區(qū)更容易形成良好的產(chǎn)業(yè)關聯(lián)，此外還能提供更豐富的公共活動場地和綠色生態(tài)環(huán)境。

圖7 珠海國際健康港（圖片來源：作者根據(jù)園區(qū)宣傳冊、內(nèi)部資料改繪）

3 工藝維度的空間適配要求

生物醫(yī)藥園區(qū)的空間適配，不僅與企業(yè)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)屬性有關，更與工藝流程緊密相關。生物醫(yī)藥園區(qū)的孵化樓、研發(fā)樓和中試車間，對空間的特性需求尤為突出，適應產(chǎn)業(yè)工藝的規(guī)整平面、適應產(chǎn)業(yè)組合的模塊化設計都是空間適配的典型設計策略。

3.1 適應產(chǎn)業(yè)工藝的規(guī)整平面

生物醫(yī)藥園區(qū)的孵化樓、研發(fā)樓、中試車間三類核心建筑的功能性要求極為重要，研發(fā)工藝、生產(chǎn)工藝等因素對于平面功能布局有決定性的影響。采用長條形、L 形、回字形等規(guī)整的平面形式，能較好地適應實驗儀器、生產(chǎn)設備等大型設備的布置要求[7]。以珠海國際健康港的研發(fā)車間為例，由于該車間的生產(chǎn)設備所占空間較大，因此平面布局需要為生產(chǎn)區(qū)預留完整的大空間以便進行設備操作（圖8）。預留的生產(chǎn)區(qū)布置于核心筒兩側的通長空間，其他輔助功能則結合核心筒進行布置，從而形成回字形的交通組織流線。這樣的規(guī)整平面，不僅能形成緊湊的布局和流線、面積使用率高，更重要的是為大型生產(chǎn)設備的布置和操作提供了足夠的彈性空間，為適應各種產(chǎn)業(yè)工藝提供可能的適配空間。

圖8 珠海國際健康港研發(fā)車間標準層平面圖（圖片來源：作者根據(jù)園區(qū)宣傳冊、內(nèi)部資料改繪）

3.2 適應組合需求的模塊設計

由于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的組合和兼容需求特性明顯，對空間適配的可變性和靈活性要求較高，因此針對研發(fā)、生產(chǎn)等空間的模塊化設計非常必要。以廣州國際生物島標準產(chǎn)業(yè)單元三期為例，在無法預先明確使用者的情況下，該園區(qū)采用“標準模塊”的概念進行空間設計，通過對企業(yè)的工作模式及家具的標準尺寸、工作空間的人體尺度要求以及標準模塊必須配備的設備三個關鍵因素進行研究，從而確定標準模塊空間的尺寸，進一步確定單元空間的尺寸，再通過線性空間組織各單元空間。開間為9m 的標準模塊，其空間大小可以滿足一個小企業(yè)辦公或中試實驗的需求，以此為基礎可以演變?yōu)檫m應不同尺度需求的辦公模塊、實驗室模塊、交通模塊等標準模塊。任意數(shù)量的標準模塊再進行組合，可以形成二模塊單元、四模塊單元，標準層模塊、標準棟模塊單元[8]（圖9）。這樣的多模塊組合，在園區(qū)的不同企業(yè)入駐以及需要擴充發(fā)展時，都能夠提供多樣化的空間選擇，其空間的適應性極強。

圖9 廣州國際生物島標準產(chǎn)業(yè)單元三期模塊組合（圖片來源：參考文獻[8]）

4 環(huán)評維度的空間適配要求

針對生物醫(yī)藥園區(qū)具有污染風險的產(chǎn)業(yè)特性，園區(qū)的環(huán)評適配性應該從選址、場地預留、設備預設三個方面進行各層級的需求回應，并實施全過程的監(jiān)督管理，才能確保各項污染防治措施落實到位。

4.1 場地的合理選址

生物醫(yī)藥園區(qū)因具有污染風險和環(huán)保要求，在選址時有嚴格的防護間距的要求，必須與居住區(qū)、學校保持300 ～500m 的防護距離。生物醫(yī)藥園區(qū)與其他類型的新興產(chǎn)業(yè)之間通常不具備兼容性，因此生物醫(yī)藥園區(qū)多以相對獨立的專業(yè)化園區(qū)為主，用地也需要達到一定的規(guī)模。例如廣州國際生物島，選址建設在城市中較為獨立的官洲島上，既與中心城區(qū)保持相對合適的安全防護距離，又為園區(qū)提供了足夠的發(fā)展用地，也為后續(xù)發(fā)展提供了足夠的產(chǎn)業(yè)鏈對接的適配空間。

4.2 設施用地的預留

生物醫(yī)藥園區(qū)中需要配套的環(huán)保設施及其用地是園區(qū)規(guī)劃的重點和難點。作為園區(qū)污染治理能力的主要體現(xiàn)，環(huán)保設施是園區(qū)環(huán)境影響評價的重要考核對象。環(huán)保設施及其用地預留空間不足，將直接影響企業(yè)的污染物處理能力、限制企業(yè)規(guī)模的擴充，也會給園區(qū)帶來極大的管理困難。

廢水處理站是生物醫(yī)藥園區(qū)內(nèi)常見的一種集中處理站，分為地上、半地下、地下三種模式。雖然半地下或地下處理站對園區(qū)環(huán)境更友好，但在已建成的園區(qū)案例中，仍多以地上處理站為主，易維護、建設成本低是主要原因。在前期策劃階段，園區(qū)就應針對進駐企業(yè)性質(zhì)和實驗規(guī)模進行專項研究，評估處理站的規(guī)模，為預留用地的面積規(guī)模提供依據(jù)。

由于污染程度更重的廢液和廢物需要等待第三方專業(yè)公司的定時處理，因此，園區(qū)預留一定的室外用地臨時儲存和堆放這些危險品是非常重要的需求，然而在規(guī)劃設計中常常被忽視。為了應對這一問題，園區(qū)除了應盡早與專業(yè)公司落實可處理的量之外，在用地允許的情況下，還可通過修建單層的危險化學品倉庫解決一部分廢液的存儲問題，在園區(qū)規(guī)劃時應為其預留獨立用地，并根據(jù)產(chǎn)業(yè)類別、企業(yè)數(shù)量和規(guī)模對其建設規(guī)模進行預判。

4.3 環(huán)保設備的預設

生物醫(yī)藥園區(qū)的環(huán)保需求在建筑設計層面也體現(xiàn)出特殊的適配要求，必須預設、預留各類特殊設備，其中既包括污物電梯、排污管井等基本設備的分設，也包括風機、廢氣處理設備等與生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)相關的專業(yè)排污設備。在實際建設中，由于對產(chǎn)業(yè)特性不了解，未進行設計和預留，導致后期改造加裝從而帶來安全隱患，影響園區(qū)整體環(huán)境的現(xiàn)象比比皆是。

生物醫(yī)藥園區(qū)的廢水排放是環(huán)保管理中的難題，也是第三方公司對空間進行改裝的重點之一。要有效控制廢水的排放和處理，就需要提供實時監(jiān)控的條件，以便園區(qū)掌握每家企業(yè)的廢水排放情況，出現(xiàn)污染超標問題時才能有效溯源，找出責任方。因此，在園區(qū)的建筑設計階段提前預估企業(yè)的數(shù)量，為每家企業(yè)預留預設獨立到戶的廢水處理管道設置點，實現(xiàn)一對一的監(jiān)控，是非常必要的設計要點（圖10）。

圖10 建筑平面的最小出租單元劃分與對應的排污管道預留（圖片來源：作者自繪）

廢氣的處理設備和風機的預設是建筑設計應當納入的另一個重要部分。應充分考慮和預留通風管道的走向槽，并做好走向槽的隱蔽工程，還需要預留廢氣處理設備和風機的放置空間，提前統(tǒng)籌預設，將有利于為不同企業(yè)進行合理的設備分區(qū)。

結語

總之，深入地對生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)特性進行研究，了解其產(chǎn)業(yè)的關聯(lián)性、工藝流程的復雜性和污染的風險性，才能有針對性地為這一特殊類型的產(chǎn)業(yè)園區(qū)提供足夠靈活、科學的適配空間，為生物醫(yī)藥園區(qū)的設計、建設和運營提供真正實用的參照和指引，從而為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要的空間載體，為推動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的進一步飛速發(fā)展貢獻力量。

注釋：

①GMP認證[EB/OL].百度百科.https://baike.baidu.com/item/.

②廢水：泛指輕度污染的水，可通過工業(yè)廢水處理技術處理后排放。

③廢液：指生物醫(yī)藥研發(fā)生產(chǎn)特別是化學工藝中產(chǎn)生的污染物濃度遠超過廢水的液態(tài)物質(zhì)。廢液的處理技術包括廢液焚燒、有機廢液處理等。