鄭建平

（廣東省建筑設計研究院有限公司 廣州 510010）

0 引言

隨著全球經(jīng)濟一體化和貿(mào)易自由化的不斷深入，中國作為世界最大的貿(mào)易國家之一，港口物流發(fā)展對于經(jīng)濟的推動至關重要。港口物流建筑是連接海運、陸運、鐵路和航空運輸?shù)闹匾獦屑~，是集中協(xié)調(diào)物流活動的主要場所。多式聯(lián)運是指將不同運輸方式進行有機銜接（如海海、海河、海鐵、海公、?？章?lián)運等），通過各種運輸方式之間的協(xié)同，達到降低運輸成本、提高運輸效率的目的。而多式聯(lián)運的應用是保障樞紐高效運轉(zhuǎn)的關鍵，本文探討基于多式聯(lián)運模式下的港口物流建筑適應性設計策略，以期為港口物流建筑的規(guī)劃設計提供有益的參考。

1 港口物流發(fā)展概況

1.1 國際港口物流發(fā)展趨勢

從歷史上看世界港口的發(fā)展過程，國外發(fā)達港口基本實現(xiàn)了由第二代貨物增值效應的服務中心轉(zhuǎn)向第三代國際物流中心，并逐步向第四代集商貿(mào)、金融、信息功能為一體的現(xiàn)代港口物流中心轉(zhuǎn)變，港口物流建筑規(guī)劃設計以多式聯(lián)運為基礎，注重運輸模式的多元化和協(xié)調(diào)配合［1］。其中像歐洲的鹿特丹港、德國漢堡港、安特衛(wèi)普港等在港口物流發(fā)展建設都走在了前列，采用了全方位多式聯(lián)運模式，特別是對海鐵聯(lián)運的高度重視，鐵路集裝箱運量占比已經(jīng)達20%～40%，而且還引入了自動化、信息化技術，提高了港口物流的效率和服務質(zhì)量，這在一定程度上代表了港口物流發(fā)展的方向［2］。

1.2 國內(nèi)港口物流發(fā)展現(xiàn)存問題

我國港口物流發(fā)展從港口物流形成的準備期、引入期，再到起步發(fā)展期，經(jīng)歷著“以港建區(qū)”到“以區(qū)促港”的轉(zhuǎn)變，以此形成物流、人流、商流、資金流以及信息流匯聚的樞紐［3］。從多式聯(lián)運模式發(fā)展來看，雖然在港口物流發(fā)展的帶動和政策的支持下取得長足的發(fā)展，然而，國內(nèi)集裝箱海鐵聯(lián)運量預計到2025 年占比僅7%左右，與國外發(fā)達港口差距較大。國內(nèi)多式聯(lián)運港口集裝箱物流園區(qū)建設與發(fā)展還處于起步階段，存在規(guī)劃建設缺乏科學論證、集疏運系統(tǒng)和信息化程度低、運作管理體制制約、人才及其缺乏等問題。因此，針對集裝箱港口物流建筑規(guī)劃建設，提出基于多式聯(lián)運模式的港口物流建筑適應性設計理念，以提升物流及配套服務質(zhì)量，促進港口經(jīng)濟的發(fā)展［4］。

2 多式聯(lián)運模式下的港口物流建筑適應性設計理念

港口建筑適應性設計是一種旨在使建筑能夠適應不斷變化需求和條件的設計理念，它強調(diào)靈活性、可調(diào)整性和可持續(xù)性，以適應用戶的不同需求和外部環(huán)境的變化。以“整體優(yōu)化、動態(tài)適應”為原則，可從規(guī)劃要素、建構(gòu)要素等方面進行適應性設計表達［5］。

2.1 整體優(yōu)化

2.1.1 彈性的建設規(guī)模

以港口吞吐量反推物流園區(qū)建筑建設規(guī)模，采用貨運強度法對港口多式聯(lián)運的物流需求量進行預測，見式⑴，以便根據(jù)不同的物流需求進行調(diào)整和擴展［6］。園區(qū)內(nèi)鐵路和陸運運輸?shù)奈锪鹘ㄖ?guī)模需求，可以通過鐵路站場的設計運量反算海鐵聯(lián)運建筑規(guī)模需求，進而確定陸運建筑規(guī)模需求。

Lp=η Tp⑴

式中：Tp為港口吞吐量；Lp為物流園區(qū)物流需求量；η為物流園區(qū)物流需求量占港口吞吐量的比例（一般取值為0.6～0.8）。

2.1.2 靈活的功能組織

以功能要素劃分法，根據(jù)物流園區(qū)承擔的各類物流服務，從而劃分不同功能區(qū)，多式聯(lián)運港口物流園區(qū)功能劃分為3個區(qū)域：聯(lián)運區(qū)、倉儲區(qū)、配套區(qū)［7］，如圖1 所示。功能區(qū)配比比例在不同地區(qū)有所不同，取決于物流需求和市場特點。根據(jù)中物聯(lián)統(tǒng)計國內(nèi)物流行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的各功能區(qū)占地面積，一般情況下的配比如下：倉儲功能60%，聯(lián)運功能15%，配套功能10%（交易展示、辦公、餐廳、停車場等附屬設施用地）。這些是大致的比例范圍，實際設計中還需要根據(jù)具體情況進行合理的比例分配，以滿足當?shù)氐奈锪餍枨蠛褪袌鎏攸c。

圖1 多式聯(lián)運港口物流園區(qū)功能Fig.1 Functions of Multimodal Transport Port Logistics Parks

2.1.3 多元的場地布局

場地布局應多元化組織功能區(qū)之間的流線，使其更加適合多式聯(lián)運的需求，最大限度地提高土地利用效率。如港口物流園區(qū)前移緊靠港口，海鐵聯(lián)運拆裝庫緊鄰鐵路裝卸堆場并設置在建筑首層等；儲存區(qū)與辦公區(qū)可以靈活的結(jié)合一起考慮，避免工作人員流線過長；采用多層倉庫與立體裝卸車道分層布置倉儲和交通空間，以多元化場地布局適應港口貨物流量大的需求。設計應考慮貨物和人員流動的合理布局，貨物流線應直通港口碼頭和鐵路堆場，預留有可調(diào)整擴展的交通空間，適應后期發(fā)展的交通空間需求。

2.2 動態(tài)適應

2.2.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計

建筑結(jié)構(gòu)不僅需滿足結(jié)構(gòu)形態(tài)、結(jié)構(gòu)體系、樓板荷載、基礎設計等適應性參數(shù)，還需考慮不同物流貨物的特殊要求［8］。為減少對環(huán)境的負面影響，結(jié)構(gòu)設計可考慮可持續(xù)建筑技術（BIM、裝配式、模塊化等），結(jié)構(gòu)跨度應盡量選擇統(tǒng)一標準的大跨模式，以滿足標準化建造需求。

2.2.2 加強氣候適應

建筑應具備良好的抗風抗震性能，以適應港口地區(qū)的氣候條件和自然災害風險。建筑材料應考慮港口濕潤環(huán)境，采取防水和防潮措施，選擇抗腐蝕材料，以應對港口環(huán)境中的腐蝕和侵蝕作用，確保建筑的長期可靠性，同時建筑內(nèi)部還應考慮港口地區(qū)的高溫和高濕度條件，提供良好的通風和隔熱系統(tǒng)。

2.2.3 提升人居環(huán)境

建筑應考慮到不同人員群體的需求，包括員工、管理人員、監(jiān)管人員、訪客等，提供合適的工作和生活環(huán)境。如包括提供充足的自然采光和通風、舒適的工作空間和溫度、可達性強的布局等。此外，港口物流建筑應與周邊社區(qū)協(xié)調(diào)，盡量減少對環(huán)境和居民的不良影響。

2.2.4 促進環(huán)境友好

采用節(jié)能技術和設備，選擇可再生材料和可再生能源，降低港口物流建筑的碳排放；加強海綿城市的應用，提升雨水收集、下滲、降溫消暑等能力，促進生態(tài)平衡和環(huán)境美化。

2.2.5 協(xié)同智能技術

加強信息技術和自動化設備的應用，引入信息技術和物聯(lián)網(wǎng)等先進技術，提高物流操作的效率和準確性，利用大數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化算法，對港口物流建筑運營進行監(jiān)測和優(yōu)化，實現(xiàn)物流建筑智能化管理和監(jiān)控。

3 基于多式聯(lián)運的港口物流建筑適應性設計實踐

結(jié)合廣州南沙國際物流中心（北區(qū)）項目，展開多式聯(lián)運模式下港口物流建筑適應性設計實踐，主要包括以下幾個方面：

3.1 項目概況

廣州南沙國際物流中心（北區(qū)）項目位于廣州市南沙區(qū)龍穴島海港大道東側(cè)，西臨海港大道。項目用地面積167 647 m2，其中鐵路用地面積96 000 m2，建筑可建設用地面積71 647 m2。該項目地塊緊鄰鐵路裝卸區(qū)，考慮鐵路轉(zhuǎn)運貨物多為生產(chǎn)性服務品，海鐵聯(lián)運倉庫盡量在首層使用，因此與鐵路站場平行布置3 座6 層倉庫，方便鐵路裝卸區(qū)的貨物由西側(cè)直接進出首層倉庫；海陸、陸鐵物流貨物通過垂直車道（盤道）或垂直貨梯運送至2層以上樓層倉庫。倉庫1～6層采用集裝箱車直入式設計，層層布置轉(zhuǎn)運平臺，實現(xiàn)多式聯(lián)運轉(zhuǎn)運空間的靈活分布，提升土地利用率和倉庫周轉(zhuǎn)效益。

3.2 規(guī)劃要素

3.2.1 前置化的項目定位

該項目的規(guī)劃旨在提高港口物流的效率和服務水平，促進物流活動的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。借助MSFLB規(guī)劃方法（一種港口物流園區(qū)規(guī)劃方法），通過5個階段（市場分析、戰(zhàn)略定位、功能設計、布局設計、商業(yè)計劃）分析歸納項目定位［9］。該項目園區(qū)緊鄰鐵路和港口，作為集裝箱海鐵聯(lián)運轉(zhuǎn)運的樞紐，結(jié)合多式聯(lián)運物流園的業(yè)務類型、功能類型、貨物類型等因素，總結(jié)項目定位為滿足海鐵聯(lián)運物流運輸，以民用日消品為主、生產(chǎn)性服務品為輔，同時面向電商和第三方物流開展DC（配送、分銷）、CFS（處理拆拼箱貨）業(yè)務的綜合服務型物流園區(qū)，即具有海鐵聯(lián)運功能的綜合物流園，如圖2所示。

圖2 廣州南沙國際物流中心（北區(qū)）Fig.2 Guangzhou Nansha International Logistics Center（North Zone）

3.2.2 可伸縮的項目規(guī)模

該項目的建設規(guī)模預測，是通過港口吞吐量反推海鐵聯(lián)運物流倉需求量，并以海鐵聯(lián)運物流倉為首層定量，推導出不同規(guī)模對應的項目財務評價（財務內(nèi)部收益率和回收期）曲線，以確定項目建設規(guī)模和業(yè)態(tài)分布。該項目從曲線表中得出，建設規(guī)模在17 萬～35 萬m2區(qū)間是較為合理區(qū)，考慮未來港口運量增加的可伸縮性，同時結(jié)合業(yè)主開發(fā)強度、投資能力及等因素，以較大建設規(guī)模作為實施方案。

3.2.3 適變的項目規(guī)劃

⑴靈活的功能布局

因狹長的用地形狀限制物流園建筑平面功能布局，該項目將辦公功能靈活的嵌入到建筑倉儲功能區(qū)，裝卸區(qū)通過各層的運輸通道連接各個倉儲空間，將倉儲區(qū)、聯(lián)運區(qū)、配套區(qū)三大功能以高密度方式融合在一起（見圖3），形成高密度集約的綜合物流園區(qū)。通過調(diào)研國內(nèi)港口鐵路站場的海鐵聯(lián)運拆裝庫共同特征，并結(jié)合貨物類型和業(yè)態(tài)分布，該項目豎向樓層功能布置分別為：首層為海鐵聯(lián)運倉，2 層為普通倉，3 層為拼箱倉，4～6 層為跨境電商倉。結(jié)合業(yè)主的需求，建筑柱跨以12 m×12 m 標準，滿足3 層貨架使用空間的7.2 m層高。

⑵可調(diào)整的流線組織

為提高物流倉貨物的周轉(zhuǎn)效率，提升建筑功能的可調(diào)整性，該項目的貨物流線通過每層運輸通道直接到達各層物流倉裝卸口，如圖4 所示?？紤]物流車在運輸通道中行駛的便利性和安全性，坡度通常小于8%，該項目為適應港口貨物高周轉(zhuǎn)率特征，將坡度設計為4%。為滿足日后海鐵聯(lián)運拆裝庫需求量增長的要求，可將二層的普通倉功能調(diào)整為海鐵聯(lián)運倉，并配備垂直貨梯運輸系統(tǒng)。

圖4 靈活的貨物流線Fig.4 Flexible Goods Flow Line

3.3 建構(gòu)要素

3.3.1 建筑立面的主動性設計

為適應南方港口濕熱環(huán)境，該項目靠港口一側(cè)的建筑立面以主動性設計為原則，通過淺色的豎向線腳擴大圍護墻體的遮陽系數(shù)，減少建筑外圍護結(jié)構(gòu)熱量損失的同時，立面飾面材料主要是淺灰色或白色真石漆為主，深灰色面磚為輔，降低建設成本的同時增強圍護墻體飾面材料的耐久性。

3.3.2 建筑平面的適應性設計

為適應港口物流運輸車的尺寸需求，倉儲區(qū)的裝卸月臺采用可升降月臺設備；考慮陸運物流車的特殊需求（如帶尾板集裝箱車），將月臺的側(cè)面設計出凹槽以便尾板的收納，提高月臺使用的適變能力。

3.4 其他要素

3.4.1 環(huán)境友好

基于項目地域性的氣候條件，并結(jié)合建筑屋面面積規(guī)模大的因素，該項目選擇太陽能光伏發(fā)電再生能源，補償日間電氣用電量。為減少環(huán)境負面影響，在螺旋盤道下方設置了集中污水處理站。

3.4.2 智能技術

該項目的海關口岸功能物流倉需求量較大，故海關監(jiān)管系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)及火災自動報警系統(tǒng)進行相對集成，各自中央監(jiān)控設備在保安監(jiān)控中心進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)集中管理、集中監(jiān)控，各子系統(tǒng)間相互聯(lián)動。同時，建立智能化港口物流管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)多式聯(lián)運的精細化管理，該系統(tǒng)可以通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術，實現(xiàn)物流信息的實時監(jiān)控和管理，提高周轉(zhuǎn)效率和服務質(zhì)量，促進多式聯(lián)運的一體化融合發(fā)展［10］。

4 結(jié)語

隨著全球貿(mào)易的不斷增長，港口物流建筑在充分考慮多式聯(lián)運特點的基礎上，為確保適應用戶的不同需求和外部環(huán)境的變化，提出適應性設計理念，以優(yōu)化港口物流園區(qū)的空間布局，提升園區(qū)功能的適變性，改善能源環(huán)境，推動港口經(jīng)濟，為港口物流的聯(lián)運增量和高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐，為現(xiàn)代港口物流建筑規(guī)劃與設計提供有益的參考。