營造綠色健康的未來工廠
——科興凱信廠區設計

文/中國建筑設計研究院有限公司 余 浩 姚 麗

1 項目概況

凱信廠區位于北京大興生物醫藥產業園內，與科興現有園區毗鄰。該項目是在已收購的舊制藥廠基礎上改擴建而成。項目西側、南側景觀良好，東側為擬建醫藥園區，北側為規劃公共配套設施用地，園區內現存4棟建筑，總用地面積82247.57m2，總建筑面積155831.33m2，新建建筑規模89000m2。已建物流倉庫及其物流集散廣場占據用地南側，中試車間和宿舍占據用地西側，留下1塊較方正的用地，整個用地呈直角梯形，北寬南窄朝向東側和北側，東北方是地塊最主要的車輛和人員來向。

園區內既有建筑是物流倉庫、配套宿舍與中試車間。用地南側的魏永路來往貨車較多，魏永路與用地南邊界之間間隔泄洪渠和綠化帶，用地西側是未建成的規劃路。

2 設計理念

2.1 從技術到藝術

傳統工業廠房設計僅考慮生產要求，凱信廠區的設計原則是將人放在核心位置。設計團隊對人與建筑空間的關系進行研究與創新，使情感需求及人性化在凱信廠區項目表現得更為突出，從功能布局的合理性及優化交通流線等方面出發，創造健康、舒適、自然、和諧的建筑環境、室外景觀、文化氛圍等，使人們獲得更多安全感。各個生產車間形態完整且充滿力量，圍合而成的中心花園充滿自然與生機，為廠區提供人性化休閑空間，讓員工在高度緊張的工作氛圍中收獲放松感和歸屬感。

內庭院柔美靈動的游廊與入口大門、下沉庭院融合，讓員工和來訪者通過開放的“藝術館”到達各個門廳，從而避免風吹日曬。游廊設計不僅表現出科興的品牌形象，也蘊含東方禪意，極具未來感（見圖1）。

1 內庭院效果

2.2 安全高效

園區整體功能分區合理，交通流線清晰。在總體規劃上，倉儲區、生產區、中試區、配套區相對獨立，此種布局方式安全且高效。倉儲區、生產區和研發區彼此連通，提高了生產效率。

在貨物運輸方面，原料進庫與成品出庫2條流線立體分層，互不干擾，高效便捷。園區物流設于地下空間，各生產單元物流通過空中連廊聯系，將地面空間盡可能留給人員進行活動。地下空間采用環形貨運車道，第3層使用傳輸通道將各個廠房地上、地下連通，打造智慧物流系統，使廠區更加安全高效。

2.3 綠色健康

凱信廠區設計從前期階段場地研究到初期階段的布局形態、功能空間組織再到后期深化階段的材料構造工藝等皆制定了針對性策略。場地研究階段針對場地內外條件進行分析，充分考慮配套設施的建設；初期階段以“人”為核心出發點，從人的身心健康出發，滿足人的使用需要，使生產功能與生活功能并重；后期深化階段針對建設周期及節能要求，采用模塊化快速建造體系和工業建筑常規材料，以節儉為設計策略，以適宜的技術打造友好型建筑環境。

3 設計要點及策略

3.1 一方宇宙——“暖心”布局營造更具幸福感的工作環境

凱信廠區新建車間呈“U”形布局，中央圍合形成90mx120m的景觀空間（見圖2），為科研人員在緊張工作之余預留放松身心的空間。人行出入口與車行出入口統一設置于園區北側，并連接城市道路。園區東側設置成品貨運出口和貨運入口。機動車可從市政路快捷進入地庫。基地內部貨運車輛、大型車輛出入口集中于東側和南側。生產貨運流線與人行車行流線分離，安全高效。

2 廠區夜景

各車間圍合的內庭院是整個用地的核心活力空間，既是員工進出的主要空間，又是員工休息交流的開放場所。標志性游廊連接場地出入口與各建筑入口、下沉庭院等節點空間，打造科興門戶形象，豐富園區的空間層次，建立室內外空間的互動聯系。結合下沉庭院設置露天小劇場，使地下室空間與室外空間連通，增強了空間的趣味性，為員工在工作之余提供休息場所，提升地下空間品質（見圖3）。

3 下沉庭院實景（圖片來源：李季）

3.2 理性建構——立面單元化的設計實踐

從結構理性到建造理性的建構理論出發，回應凱信項目建設周期短、建設要求高、建設經費有限等建造要求，針對性提出設計思路，即模塊化快速建造系統+工業建筑常規材料。

細胞聚集的形態具有優雅美感，從這一形態中抽象出微妙變化的六邊形，使其成為立面肌理（見圖4）。類似4類核苷酸的不同排列可構成千姿百態的DNA生命體，凱信廠區立面以代表生命的DNA六邊形苯環為建筑母體，基于室內功能、造價、施工進度、施工技術等要求，將六邊形模塊化并應用于立面、屋頂等處。不同單元模塊各自集成內外飾面、夾心保溫、通風百葉、采光窗、通風器、泛光燈等組件。各個單元模塊均在工廠內加工完成，運送至現場后直接安裝到龍骨上，由此既可滿足裝配率要求，又可提高施工效率，縮短施工周期。

4 廠區外立面

廠區整體造型優雅、性價比高、整潔度好，極具科興風格及現代風格。在周邊略顯單調的工業廠房群中，這組理性、極少主義、技術至上的建筑群已成為卓爾不凡的存在。

結合立面六邊形單元共設計5種模塊：六邊形平板、六邊形凹板、六邊形百葉、六邊形玻璃、六邊形玻璃+通風器。通過參數化手段將5種模塊巧妙地運用于立面上使其產生韻律感。看似隨機排列，實則較好地匹配了建筑內部的功能需求。六邊形平板為基本單元，為滿足設備需求在機房區域、車間吊頂內設置六邊形百葉；為滿足消防及使用需求在樓梯間和衛生間設置六邊形玻璃+通風器；為滿足自然采光要求在電梯廳設置六邊形玻璃。立面設計以六邊形平板為基底，以功能性六邊形單元為基點，對六邊形凹板進行參數化的吸引與放射，形成靈活且規律變化的立面。立面六邊形單元固定采用釘膠式，可根據內部空間的功能變化進行立面單元更換，更換時僅需材料成本，施工簡單方便。

第五立面上的光伏板被置于建筑頂面空間，六邊形光伏板根據設備高度相應抬高，形成高低起伏的屋面形式，巧妙消解了光伏板本身的沉悶感，也使凌亂的屋面更加整齊、輕盈。

3.3 景觀再生——輕質構筑物的探索與應用

內庭院游廊是凱信廠區設計的一大亮點，無論造型、結構還是材料選擇方面皆是新挑戰和新嘗試。游廊建筑面積約4300m2，應用鏡面復合板、碳纖維等輕型材料，通過柱體細化、曲線形態建構等方式確立“白色、輕盈、流動、開放、自由”的建筑形式。游廊上表皮為8mm厚碳纖維材料，下表皮為白色復合鋁板，采用窄邊框設計以保證薄邊的視覺效果。連續的碳纖維材料和鏡面復合板由一系列柱距約20m、直徑250mm的柱子支撐，以提供視覺上的連續空間（見圖5）。

5 景觀游廊形態生成示意

碳纖維材料的創新應用使游廊具有較小荷載，故可采用大跨度和大懸挑結構。選用曲梁+鉸接鋼柱形式，同時不銹鋼立柱采用順曲線布置。利用此結構，游廊仿佛“飄散的煙、浮動的云、流動的水”，其最終呈現的體量特征和尺度感與環境形成了良好呼應。

3.4 綠色設計——低碳理念下的智慧園區營造

凱信廠區集約緊湊的布局形式和完整規則的體量極大地節約了土地，提高了生產效率，縮短了交通距離，保證了工業建筑在城市中的宜人尺度。立體分層交通流線智慧系統的建立提升了建筑功能和服務水平，為生產及工作提供便利。立面單元化的設計符合裝配式建造、模數化建造和工廠化預制要求，降低了建筑在建造、運行、改造、拆解等階段的成本。

在綠色技術應用方面，屋面設置光伏系統，既提升第五立面的美觀度，也積極響應國家節能減排政策。凱信廠區光伏總面積約3萬m2，每年可供廠區基礎設施用電550萬kW·h，節約了市政用電（見圖6）。

6 光伏系統

雨水收集系統和海綿區域的構建能促進對雨水資源的利用，減少對市政水的使用。凱信廠區屋面設置雨水收集裝置儲蓄雨水，用于道路沖洗和綠地灌溉，減少了自來水用量（見圖7）。按北京市年平均降水量400～800mm計算，廠區屋頂面積約3萬m2，每年最多可節約自來水12000～24000t。

7 屋面雨水回收系統

4 結語

工業建筑設計不僅應關注生產，更應考慮人們的情感需求，營造更具幸福感的工作環境。基于此，凱信廠區設計打破廠房在城市整體環境中負面、呆板的印象，讓廠房變得“優雅”。一片片廠房不再是城市的疤痕，而是城市的風景。凱信廠區充滿未來感并體現生物科技美的狀態，既體現了設計團隊關注城市風貌、創造城市風景的初心，又表現了科興品牌的文化自信，創造專屬于科興的建筑風格與建筑精神。