方幫華，張凱超

（中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，武漢 430010）

1 引言

國(guó)內(nèi)的傳統(tǒng)廠房主要有兩種類型，即“定制型”和“通用型”。 “定制型”廠房一般由某個(gè)特定的企業(yè)根據(jù)自身的需求進(jìn)行建設(shè)， 該類廠房適用性較小， 只符合該企業(yè)自身的生產(chǎn)特征，一旦企業(yè)的生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)規(guī)模發(fā)生變化，原有廠房就不再適用，需要重建或擴(kuò)建。 “通用型”廠房一般是根據(jù)某行業(yè)的生產(chǎn)工藝特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有通用性、配套性、集約性等特點(diǎn)，主要為中小工業(yè)企業(yè)集聚發(fā)展和外來(lái)工業(yè)投資項(xiàng)目提供生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所的發(fā)展平臺(tái)[1]。

本文所述實(shí)踐項(xiàng)目屬于一種建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較高的 “通用型“廠房，即高標(biāo)廠房。 本文通過(guò)對(duì)平面功能布局、結(jié)構(gòu)形式、柱網(wǎng)尺寸、層高、樓地面荷載以及建筑設(shè)備等設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析論述， 希望能夠?yàn)榻窈蟮母邩?biāo)廠房設(shè)計(jì)提供一定的有益經(jīng)驗(yàn)。

2 項(xiàng)目背景及概況

隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的加速和土地資源的日趨緊張，眾多城市在發(fā)展中均面臨著用地成本攀升、 原有工業(yè)用地利用率低、舊工業(yè)區(qū)改造周期長(zhǎng)等問(wèn)題。 近年來(lái)，為了能夠有效利用土地資源，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，各地開始積極探索“工業(yè)上樓”這種工業(yè)載體新模式。 以深圳為代表，青島、蘇州、中山、東莞以及上海等城市相繼出臺(tái)了“工業(yè)上樓”相關(guān)政策，積極探索與實(shí)踐“工業(yè)上樓”的發(fā)展模式。

高標(biāo)準(zhǔn)廠房（簡(jiǎn)稱“高標(biāo)廠房”）正是在“工業(yè)上樓”這種時(shí)代背景下的一種設(shè)計(jì)探索和實(shí)踐。 和傳統(tǒng)廠房相比，高標(biāo)廠房一般具有以下幾個(gè)特征：首先，高標(biāo)廠房平面布局靈活實(shí)用，通用性較高，能夠滿足大多數(shù)企業(yè)的需求；其次，高標(biāo)廠房多為高層建筑，建筑高度在24 m 以上、50 m 以下，能夠高效利用土地；最后，高標(biāo)廠房重視貨物交通組織設(shè)計(jì)，往往會(huì)配置若干部荷載較大的貨梯。

實(shí)踐項(xiàng)目位于惠州市仲愷高新區(qū)，總用地面積約41.00萬(wàn)m2，總建筑面積約150.55 萬(wàn)m2，容積率為3.5。 建設(shè)內(nèi)容包括高標(biāo)廠房、員工宿舍、辦公大樓以及輔助用房等。 項(xiàng)目致力于打造產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)顯著、功能布局合理、主體多元活躍、支撐服務(wù)完善的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，形成電子信息業(yè)和智能制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)集群。

3 高標(biāo)廠房設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 平面功能布局

布局設(shè)計(jì)需要綜合考慮廠房面積、建筑結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)和物流等因素[2]。實(shí)踐項(xiàng)目一共有兩種廠房戶型，即“雙拼戶型”和“大平層戶型”， 兩種戶型的平面功能布局設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮功能實(shí)用、空間利用高效以及拆分靈活性等，如圖1 和圖2 所示。

圖1 “雙拼戶型”平面布置圖

圖2 “大平層戶型”平面布置圖

首先，每層廠房均設(shè)計(jì)有生產(chǎn)單元、貨梯廳和貨物裝卸平臺(tái)（或吊裝平臺(tái)）等貨物運(yùn)輸空間以及衛(wèi)生間、茶水間等輔助空間。 此外，每個(gè)生產(chǎn)單元內(nèi)設(shè)置一處綜合管井和設(shè)備平臺(tái)，為將來(lái)的入駐企業(yè)預(yù)留管線和設(shè)備安裝空間。 配置齊全，功能實(shí)用，能夠滿足各類不同企業(yè)的生產(chǎn)需求。

其次，設(shè)計(jì)根據(jù)各功能屬性不同，采用分區(qū)設(shè)計(jì)的理念。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將貨梯、樓梯、衛(wèi)生間、設(shè)備房、管井等交通和輔助空間集中布置在核心筒和建筑外墻， 盡最大可能保證每個(gè)生產(chǎn)單元的空間規(guī)整，做到空間利用高效。

最后，戶型設(shè)計(jì)遵循生產(chǎn)單元可自由拆分組合的原則。 “雙拼戶型”由2 個(gè)1 500 m2的生產(chǎn)單元拼接而成，中間是交通核，每個(gè)生產(chǎn)單元最外側(cè)布置衛(wèi)生間、茶水間等輔助功能；根據(jù)需要，每個(gè)1 500 m2的生產(chǎn)單元又可以進(jìn)一步分割成2 個(gè)750 m2的生產(chǎn)單元。 “大平層戶型”由1 個(gè)3 000 m2的生產(chǎn)單元構(gòu)成，在生產(chǎn)單元南北兩側(cè)布置交通和輔助功能；根據(jù)需要，該戶型又可以500 m2為模數(shù)進(jìn)行自由分割組合。此外，以上2 種戶型除了能夠在水平方向進(jìn)行平面分割組合， 還能夠在垂直方向進(jìn)行豎向組合， 能夠滿足不同規(guī)模的企業(yè)生產(chǎn)需求。 可以看到，廠房戶型采用的是一種模塊化的組合設(shè)計(jì)方式，戶型十分靈活，能夠滿足大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)需求，具備很高的通用性。

3.2 結(jié)構(gòu)形式和柱網(wǎng)尺寸

在結(jié)構(gòu)形式上，作為一種“通用型“的高標(biāo)廠房，為了實(shí)現(xiàn)空間的靈活可變、滿足不同規(guī)模的企業(yè)生產(chǎn)需求以及兼顧經(jīng)濟(jì)合理，實(shí)踐項(xiàng)目選用的是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)廠房在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中也具備了較為廣泛的應(yīng)用途徑[3]。

在實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前市場(chǎng)上的同類廠房柱網(wǎng)尺寸基本控制在8～10 m。 例如，東莞“松山湖·智谷”項(xiàng)目采用的是8.4 m×8.4 m 柱網(wǎng)、深圳龍華“共聯(lián)·都市智谷”項(xiàng)目采用的是9 m×10 m 柱網(wǎng)、惠州“惠泰·中南高科·智慧創(chuàng)新園”項(xiàng)目采用的是8 m×10 m 柱網(wǎng)、惠州“高盛·西湖智谷”項(xiàng)目采用的是8.4 m×8.4 m 柱網(wǎng)以及肇慶端州“雙龍科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)谷”項(xiàng)目采用的是8 m×8 m 柱網(wǎng)。 通過(guò)分析比較，不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的高標(biāo)廠房柱網(wǎng)尺寸一般不小于8 m，且不大于10 m。實(shí)踐項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過(guò)程中上，參考借鑒市場(chǎng)同類產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)兼顧電子信息業(yè)和智能制造業(yè)的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和工程經(jīng)濟(jì)性，采用8 m×10 m 的柱網(wǎng)，提高工業(yè)廠房的靈活性、通用性和多樣性[4]，既滿足大部分企業(yè)的生產(chǎn)需求，同時(shí)將建造成本控制在一個(gè)比較合理的范圍內(nèi)。

3.3 層高和樓地面荷載

智能制造和電子信息涉及的行業(yè)較多， 其中有些行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)使用重型生產(chǎn)設(shè)備的，如新能源發(fā)電、鋼鐵制造、電動(dòng)汽車以及智能家居等， 也有些行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中只需使用輕型生產(chǎn)設(shè)備， 如電子元器件、 電子儀器以及電子專用設(shè)備等。 由于生產(chǎn)工藝的不同，部分企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中就需要使用叉車、吊車等輔助生產(chǎn)設(shè)備，這類企業(yè)往往對(duì)工業(yè)廠房的建筑層高和樓地面荷載有更高的要求。

實(shí)踐項(xiàng)目在建筑層高和樓地面荷載設(shè)計(jì)上， 根據(jù)不同企業(yè)生產(chǎn)需求的不同的，設(shè)計(jì)了3 類不同的層高和樓地面荷載，盡量兼顧到各不同企業(yè)的生產(chǎn)需求，如圖3 所示。 廠房首層層高7.5 m、首層地面荷載2.0～3.0 t/m2，并且結(jié)構(gòu)柱上設(shè)計(jì)了牛腿，后期能夠安裝載重10 t 的生產(chǎn)吊車，能夠滿足那些生產(chǎn)過(guò)程中需要使用重型設(shè)備的企業(yè)的需求。 廠房2 層層高6.0 m、樓面荷載1.2 t/m2，能夠滿足那些對(duì)層高和樓面荷載要求較高的企業(yè)的生產(chǎn)需求。 廠房標(biāo)準(zhǔn)層層高4.8 m、樓面荷載0.8 t/m2，能夠滿足大多數(shù)的中、小企業(yè)的生產(chǎn)需求。

圖3 廠房首層設(shè)計(jì)參數(shù)示意

3.4 交通組織

實(shí)踐項(xiàng)目的交通組織設(shè)計(jì)遵循人貨分離和貨物運(yùn)輸方便的原則。 “雙拼戶型”在廠房中間設(shè)置交通核，在交通核北側(cè)設(shè)置門廳和客梯，利用交通核北側(cè)空間組織人流；在交通核南側(cè)設(shè)置卸貨平臺(tái)和貨梯，利用交通核南側(cè)空間組織物流。 “大平層戶型”在廠房南側(cè)設(shè)置門廳和客梯，在廠房北側(cè)設(shè)置卸貨平臺(tái)和貨梯。 實(shí)踐項(xiàng)目的兩種戶型均做到了人貨分離、互不干擾。

此外，作為生產(chǎn)性的工業(yè)廠房，如何保證貨物運(yùn)輸方便快捷是設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題。 實(shí)踐項(xiàng)目的每棟廠房都配有3～4 部3 t 和5 t 的大型貨梯； 并且在每層廠房都設(shè)置了卸貨平臺(tái)或吊裝平臺(tái)；同時(shí)建筑室內(nèi)外高差結(jié)合貨車裝卸貨特點(diǎn)，按照1.2 m 設(shè)計(jì)，方便貨車裝卸貨。 這種設(shè)計(jì)能夠保證每個(gè)生產(chǎn)單元的貨物可以借助推車或小型叉車從卸貨平臺(tái)直接運(yùn)輸?shù)礁鳂菍拥纳a(chǎn)單元，促進(jìn)生產(chǎn)貨物快速周轉(zhuǎn)，提高生產(chǎn)效率。

3.5 建筑設(shè)備

實(shí)踐項(xiàng)目作為“通用型”高標(biāo)廠房，主要以出租為主，兼顧出售，未來(lái)入駐企業(yè)具備很大的不確定性和流動(dòng)性。 因此，建筑設(shè)備設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如何能夠滿足各類入駐企業(yè)的生產(chǎn)需求，并適應(yīng)不同的管理模式要求。

用水方面，給水直接供應(yīng)到每個(gè)廠房單元的衛(wèi)生間、茶水間。 電氣方面，工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)不同于民用建筑，需要結(jié)合實(shí)際工藝情況進(jìn)行考慮，廠房本身的建筑類型、生產(chǎn)的工藝要求及產(chǎn)品性質(zhì)、工藝設(shè)備的用電量、建設(shè)方的使用需求等在廠房設(shè)計(jì)時(shí)必須統(tǒng)籌兼顧，精益求精，達(dá)到最佳效果[5]。 另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中與其他每棟廠房在首層均設(shè)置一間100～150 m2的供配電房，每棟廠房的變壓器安裝容量為2 000～2 200 kV·A，廠房的用電負(fù)荷考慮了照明、動(dòng)力以及空調(diào)等用電，用電負(fù)荷密度為80～100 W/m2，電力管線和設(shè)備安裝到每層的配電間。 空調(diào)方面，由于入駐企業(yè)不確定，在廠房的每個(gè)樓層均設(shè)計(jì)有設(shè)備平臺(tái)，該設(shè)備平臺(tái)作為預(yù)留的空調(diào)機(jī)位，待入駐企業(yè)進(jìn)駐后，可根據(jù)自身企業(yè)需求合理地選擇安裝空調(diào)設(shè)備。此外，廠房用水和用電，均能夠按照最小生產(chǎn)單元進(jìn)行單獨(dú)計(jì)量，方便后期管理。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，關(guān)于高標(biāo)廠房的理論研究和實(shí)踐都很多，一些地方也發(fā)布了相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范， 提倡鼓勵(lì)和支持高標(biāo)廠房的建設(shè)。 本文結(jié)合實(shí)踐項(xiàng)目，從平面功能布局、結(jié)構(gòu)型式和柱網(wǎng)尺寸、層高和樓地面荷載以及建筑設(shè)備等幾個(gè)方面，對(duì)高標(biāo)廠房的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了論述， 希望能夠能為今后的項(xiàng)目實(shí)踐提供一些有益的經(jīng)驗(yàn)和參考。

但是可以看到的是， 盡管當(dāng)前在高標(biāo)廠房的建設(shè)方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但仍然存在這一些不足之處。 比如，如何制定交付標(biāo)準(zhǔn)，避免入駐企業(yè)進(jìn)駐后重復(fù)施工，造成不必要的社會(huì)資源浪費(fèi)；又比如，如何合理地設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)，既滿足短期廠房出租率不高時(shí)的用電需求， 又能夠滿足遠(yuǎn)期出租率較高時(shí)的用電需求，近、遠(yuǎn)結(jié)合，合理有效地利用資源；還有，如何有效處置生產(chǎn)過(guò)程中的危廢品；諸如此類問(wèn)題，均需在未來(lái)的設(shè)計(jì)實(shí)踐中進(jìn)一步思考解決方案。