工業(yè)建筑升級改造設計研究
——以廣東某新材料有限公司廠房提升改造項目為例

陳家翰

（廣州建筑產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司，廣東 廣州 510000）

1 項目概況

廣東某新材料有限公司總部位于廣東省佛山市順德區(qū)，目前在廣東云浮和江門、江西、山東、福建、湖南、香港、印度、意大利等地設有多家全資及控股子公司，企業(yè)員工近千名。多年來堅持不懈地專注于超硬材料制品的研究和開發(fā)，現(xiàn)已成長為我國超硬材料制品行業(yè)的龍頭企業(yè)之一，位居全球陶瓷加工工具細分市場占有率前列，是國家火炬計劃重點高新技術(shù)企業(yè)、廣東省出口名牌企業(yè)、廣東省自主創(chuàng)新100強企業(yè)、廣東省創(chuàng)新型企業(yè)、廣東省現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)500強項目承擔企業(yè)、廣東省民營科技企業(yè)，是“廣東省超硬材料及制品工程技術(shù)研究開發(fā)中心”依托單位。該公司研發(fā)和生產(chǎn)各類金屬結(jié)合劑、高分子材料結(jié)合劑和陶瓷結(jié)合劑的金剛石工具、立方氮化硼精細磨削工具及稀土永磁材料及制品，廣泛應用于陶瓷石材加工、機械零部件精密加工、3C產(chǎn)品加工、電機工程等領(lǐng)域。秉承“以至誠之心為客戶創(chuàng)造價值”的經(jīng)營宗旨，不斷創(chuàng)新，贏得了50多個國家和地區(qū)廣大客戶朋友的支持和信賴。截至2020年11月，公司共申請專利160項，已獲授權(quán)專利117項，其中發(fā)明專利42項，實用新型專利75項，參與制定行業(yè)標準6項，主導制定廣東省企業(yè)產(chǎn)品標準11項。

本項目位于粵港澳大灣區(qū)與廣深科技創(chuàng)新走廊上的重要節(jié)點上?；浉郯拇鬄硡^(qū)是我國打造世界級城市群、參與全球性競爭的國家戰(zhàn)略載體，環(huán)灣城市紛紛聚焦環(huán)灣地區(qū)發(fā)展，佛山在南沙自貿(mào)區(qū)的基礎(chǔ)上進一步強化珠江沿線地區(qū)的戰(zhàn)略布局；廣州、深圳作為大灣區(qū)的核心城市，以及廣深科技創(chuàng)新走廊的重要支撐，佛山與兩個城市相互之間的聯(lián)系、協(xié)同將進一步加強，這為創(chuàng)新走廊上的板塊發(fā)展迎來了轉(zhuǎn)型升級和跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略契機。

借助國家打造粵港澳大灣區(qū)的重大契機，圍繞佛山市的發(fā)展設想，產(chǎn)業(yè)園區(qū)核心區(qū)的打造完善園區(qū)功能，提升園區(qū)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展；通過項目合理運作，實現(xiàn)區(qū)域價值提升，帶動園區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，引領(lǐng)園區(qū)向綠色建筑科技園、高端裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型。加快發(fā)展更高層次的開放型經(jīng)濟，加快培育貿(mào)易新業(yè)態(tài)新模式，積極參與“一帶一路”建設，加強創(chuàng)新能力開放合作。

本次所改造廠房位于公司園區(qū)內(nèi)，原為單層生產(chǎn)車間及倉庫，結(jié)構(gòu)老舊（圖1），已難以再匹配新時代、新科技高端先進制造業(yè)的發(fā)展需求。本項目以粵港澳大灣區(qū)高端裝備制造創(chuàng)新中心和佛山順德的總體發(fā)展思路為基礎(chǔ)，堅持創(chuàng)新驅(qū)動、多元融合、集群集聚、節(jié)約集約的發(fā)展原則；突破土地財政和地產(chǎn)驅(qū)動為基本框架的傳統(tǒng)工業(yè)地產(chǎn)開發(fā)模式，打造以產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新引領(lǐng)、創(chuàng)新資源流動、稅收財政為基本框架的新型園區(qū)；“以市場促園區(qū)、以園區(qū)爭市場”保障園區(qū)永久活力，助力灣區(qū)發(fā)展。項目建設符合國家、省、市推進粵港澳大灣區(qū)建設的政策方向，是佛山市建設“中國制造2025”試點示范城市的重要組成部分。

圖1 生產(chǎn)車間內(nèi)部現(xiàn)狀

主要建設內(nèi)容：拆除現(xiàn)有的單層生產(chǎn)車間（圖2），新建一棟5層研發(fā)生產(chǎn)聯(lián)合大樓。原有單層生產(chǎn)車間建筑面積約1320m2，改造后建筑總面積約6450m2，建筑高度20.5m，為多層丁類廠房，耐火等級二級，利用自身園區(qū)優(yōu)勢，助于其產(chǎn)能和收入的增加，進一步升級產(chǎn)業(yè)鏈，提升地塊價值，提高基地的生產(chǎn)效能。

圖2 生產(chǎn)車間外觀現(xiàn)狀

2 改造設計思路探析

2.1 園區(qū)現(xiàn)狀

本項目所改造的生產(chǎn)車間位于公司園區(qū)內(nèi)，改造后的建筑以高端裝備制造創(chuàng)新中心為主要功能，研發(fā)和生產(chǎn)各類金屬結(jié)合劑、高分子材料結(jié)合劑和陶瓷結(jié)合劑的金剛石工具、立方氮化硼精細磨削工具及稀土永磁材料及制品。

廠區(qū)范圍總用地面積52444.41m2，現(xiàn)總建筑面積29720.60m2，已建單層生產(chǎn)車間及倉庫8棟，辦公樓1棟及綜合樓1棟（圖3）。園區(qū)內(nèi)有小溪流過，已建單層生產(chǎn)車間通過一定角度的扭轉(zhuǎn)，使園區(qū)內(nèi)形成大量綠化空間，環(huán)境舒適宜人（圖4）。

圖3 園區(qū)現(xiàn)狀總平面

圖4 園區(qū)內(nèi)舒適的環(huán)境

2.2 總圖設計思路

以創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)為理念，堅持環(huán)保優(yōu)先，節(jié)能設計和綠色技術(shù)綜合應用，合理規(guī)劃充分發(fā)揮土地的利用率，打造集綠色低碳基地、智能制造基地、總部研發(fā)基地、交流培訓基地、展示交易平臺、投資運營平臺、生活配套組團的總部經(jīng)濟體，形成產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)、綠色環(huán)保的現(xiàn)代高端制造業(yè)生產(chǎn)平臺。

合理利用周邊的優(yōu)勢資源，合理布置場地，有效解決各個功能分區(qū)的相對獨立和有機聯(lián)系，使改造完成后的生產(chǎn)車間交通更暢、環(huán)境更優(yōu)、造型更美。

項目北側(cè)為32m寬的市政路，西側(cè)為14m寬的規(guī)劃路，東側(cè)為22m寬的市政路，南側(cè)為16m寬的市政路。地塊內(nèi)設置環(huán)形消防車道，通過廠區(qū)道路通達至各建筑物，外部交通以周邊市政路為主。項目地塊內(nèi)地勢平坦，在滿足業(yè)主的需求前提下，保留園區(qū)現(xiàn)狀舒適宜人的環(huán)境布局，盡量不破壞現(xiàn)有空間，拆除園區(qū)中心區(qū)域生產(chǎn)車間（圖5），改造為集生產(chǎn)、研發(fā)、倉儲、辦公、接待為一體的研發(fā)生產(chǎn)聯(lián)合大樓，與辦公樓、綜合樓相呼應同時，也有利于生產(chǎn)車間的交流，提高生產(chǎn)效率。

圖5 園區(qū)改造后總平面

2.3 結(jié)構(gòu)選型對比

業(yè)主曾提出建造多層鋼結(jié)構(gòu)廠房，于是根據(jù)業(yè)主的需求進行了多層鋼結(jié)構(gòu)廠房與多層混凝土結(jié)構(gòu)廠房對比。

（1）鋼結(jié)構(gòu)自重輕，延性好，使用空間大，柱距及跨距大，施工周期較短，但整體性較弱，耐火性、耐腐性和密閉性較差。故鋼結(jié)構(gòu)廠房能夠發(fā)揮其施工速度快、材料強度高的優(yōu)點，且比較容易實現(xiàn)較大的高度、跨度和復雜的造型，但共振問題不可避免。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)自重大，剛度大，整體性較強，不易受外界侵蝕，密閉性較好，施工周期較長，細部節(jié)點簡單，有良好的防火及防水性能，裝修及圍護結(jié)構(gòu)材料選擇不受限制，立面材質(zhì)及色彩選擇較為豐富。相比于鋼結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)的防火性、防腐性、耐久性更有優(yōu)勢，維護成本較鋼結(jié)構(gòu)低。

（3）綜上所述，混凝土結(jié)構(gòu)適合那些荷載較大、柱網(wǎng)較密的多高層建筑（如多層廠房、多層倉庫、辦公樓、宿舍等），以及對防火、抗侵蝕或氣密性要求比較高的建筑（如化工、生物醫(yī)藥類項目等）；而鋼結(jié)構(gòu)更適合荷載較小的大跨度、大懸挑的單層建筑（單層廠房、物流倉庫等），以及對防火、抗侵蝕或氣密性要求比較低的建筑。

因此，擬建的五層研發(fā)生產(chǎn)聯(lián)合大樓，選擇混凝土結(jié)構(gòu)更加適合。

2.4 平面設計

首層層高4.5m，其余各層層高為4m。1～3層為生產(chǎn)研發(fā)中心，4層為倉庫，5層為辦公、接待、學術(shù)交流，并設置屋頂花園。建筑總長55m，總寬24m，標準軸網(wǎng)選用經(jīng)濟跨度8m×8m，既能滿足研究器械及倉庫較大的荷載，又能盡量減少梁柱截面寬度。

平面的布置上，把樓電梯和衛(wèi)生間布置在東西兩側(cè)，盡量減少西曬的影響，同時減少兩端跨距至3.6m，滿足樓電梯空間布置的同時又能提高中部的空間利用率（圖6）。

圖6 建筑改造后標準層平面

2.5 外立面設計

建筑每層輪廓按照1°～3°左右不同角度進行偏轉(zhuǎn)，上層懸挑部分形成下層灰空間頂蓋，很好地解決了西曬問題，同時提供大量的室內(nèi)外交流空間（圖7、圖8）。建筑形體簡潔、線條明確，具有高效感，隨著人的行進過程，會看到不同的建筑輪廓，同時產(chǎn)生豐富的光影效果，實現(xiàn)功能與美觀完美結(jié)合，打造具有當?shù)靥厣慕ㄖ蜗?。去工業(yè)化造型設計，使建筑、景觀、道路、場地融于當?shù)匚幕w現(xiàn)人文關(guān)懷。

圖7 室外效果（一）

圖8 室外效果（二）

整體環(huán)境設計中充分利用建筑旁綠地、屋頂綠化（圖9）等多種手法，為工作人員提供最大限度的活動場地的同時，力圖形成多層次多維度的立體景觀系統(tǒng)。建筑外圍護結(jié)構(gòu)為雙玻構(gòu)造體系內(nèi)夾30cm空氣層，通過機械送風方式流通夾層內(nèi)空氣，打造舒適的工作環(huán)境。

圖9 建筑改造后屋頂花園平面

3 結(jié)語

隨著粵港澳大灣區(qū)的發(fā)展契機，產(chǎn)業(yè)園區(qū)著手打造完備園區(qū)功能，實現(xiàn)區(qū)域價值提升，帶動園區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，越來越多的工業(yè)園區(qū)向綠色建筑科技園、高端裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型。文章從總圖設計思路、結(jié)構(gòu)選型對比、平面設計及立面設計等系列問題出發(fā)，進行工業(yè)建筑改造設計中相關(guān)問題的研究和探索，以期為同類項目提供參考。