淺談“工業上樓”背景下的高標廠房設計要點
——以仲愷高新區某項目為例

方幫華，張凱超

（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，武漢 430010）

1 引言

國內的傳統廠房主要有兩種類型，即“定制型”和“通用型”。 “定制型”廠房一般由某個特定的企業根據自身的需求進行建設， 該類廠房適用性較小， 只符合該企業自身的生產特征，一旦企業的生產工藝或生產規模發生變化，原有廠房就不再適用，需要重建或擴建。 “通用型”廠房一般是根據某行業的生產工藝特征進行設計，具有通用性、配套性、集約性等特點，主要為中小工業企業集聚發展和外來工業投資項目提供生產經營場所的發展平臺[1]。

本文所述實踐項目屬于一種建設標準較高的 “通用型“廠房，即高標廠房。 本文通過對平面功能布局、結構形式、柱網尺寸、層高、樓地面荷載以及建筑設備等設計要點進行分析論述， 希望能夠為今后的高標廠房設計提供一定的有益經驗。

2 項目背景及概況

隨著我國產業轉型升級的加速和土地資源的日趨緊張，眾多城市在發展中均面臨著用地成本攀升、 原有工業用地利用率低、舊工業區改造周期長等問題。 近年來，為了能夠有效利用土地資源，優化產業結構，推進產業轉型升級，各地開始積極探索“工業上樓”這種工業載體新模式。 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了“工業上樓”相關政策，積極探索與實踐“工業上樓”的發展模式。

高標準廠房（簡稱“高標廠房”）正是在“工業上樓”這種時代背景下的一種設計探索和實踐。 和傳統廠房相比，高標廠房一般具有以下幾個特征：首先，高標廠房平面布局靈活實用，通用性較高，能夠滿足大多數企業的需求；其次，高標廠房多為高層建筑，建筑高度在24 m 以上、50 m 以下，能夠高效利用土地；最后，高標廠房重視貨物交通組織設計，往往會配置若干部荷載較大的貨梯。

實踐項目位于惠州市仲愷高新區，總用地面積約41.00萬m2，總建筑面積約150.55 萬m2，容積率為3.5。 建設內容包括高標廠房、員工宿舍、辦公大樓以及輔助用房等。 項目致力于打造產業集群效應顯著、功能布局合理、主體多元活躍、支撐服務完善的產業園區，形成電子信息業和智能制造業的產業集群。

3 高標廠房設計要點

3.1 平面功能布局

布局設計需要綜合考慮廠房面積、建筑結構、生產和物流等因素[2]。實踐項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計重點考慮功能實用、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，每層廠房均設計有生產單元、貨梯廳和貨物裝卸平臺（或吊裝平臺）等貨物運輸空間以及衛生間、茶水間等輔助空間。 此外，每個生產單元內設置一處綜合管井和設備平臺，為將來的入駐企業預留管線和設備安裝空間。 配置齊全，功能實用，能夠滿足各類不同企業的生產需求。

其次，設計根據各功能屬性不同，采用分區設計的理念。簡單來說，就是將貨梯、樓梯、衛生間、設備房、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生產單元的空間規整，做到空間利用高效。

最后，戶型設計遵循生產單元可自由拆分組合的原則。 “雙拼戶型”由2 個1 500 m2的生產單元拼接而成，中間是交通核，每個生產單元最外側布置衛生間、茶水間等輔助功能；根據需要，每個1 500 m2的生產單元又可以進一步分割成2 個750 m2的生產單元。 “大平層戶型”由1 個3 000 m2的生產單元構成，在生產單元南北兩側布置交通和輔助功能；根據需要，該戶型又可以500 m2為模數進行自由分割組合。此外，以上2 種戶型除了能夠在水平方向進行平面分割組合， 還能夠在垂直方向進行豎向組合， 能夠滿足不同規模的企業生產需求。 可以看到，廠房戶型采用的是一種模塊化的組合設計方式，戶型十分靈活，能夠滿足大多數企業的生產需求，具備很高的通用性。

3.2 結構形式和柱網尺寸

在結構形式上，作為一種“通用型“的高標廠房，為了實現空間的靈活可變、滿足不同規模的企業生產需求以及兼顧經濟合理，實踐項目選用的是鋼筋混凝土框架結構。 框架結構廠房在現代化的工業生產活動中也具備了較為廣泛的應用途徑[3]。

在實踐項目的設計過程中，通過市場調研發現，目前市場上的同類廠房柱網尺寸基本控制在8～10 m。 例如，東莞“松山湖·智谷”項目采用的是8.4 m×8.4 m 柱網、深圳龍華“共聯·都市智谷”項目采用的是9 m×10 m 柱網、惠州“惠泰·中南高科·智慧創新園”項目采用的是8 m×10 m 柱網、惠州“高盛·西湖智谷”項目采用的是8.4 m×8.4 m 柱網以及肇慶端州“雙龍科創產業谷”項目采用的是8 m×8 m 柱網。 通過分析比較，不難發現當前的高標廠房柱網尺寸一般不小于8 m，且不大于10 m。實踐項目在設計過程中上，參考借鑒市場同類產品的經驗，同時兼顧電子信息業和智能制造業的生產工藝特點和工程經濟性，采用8 m×10 m 的柱網，提高工業廠房的靈活性、通用性和多樣性[4]，既滿足大部分企業的生產需求，同時將建造成本控制在一個比較合理的范圍內。

3.3 層高和樓地面荷載

智能制造和電子信息涉及的行業較多， 其中有些行業生產過程中會使用重型生產設備的，如新能源發電、鋼鐵制造、電動汽車以及智能家居等， 也有些行業生產過程中只需使用輕型生產設備， 如電子元器件、 電子儀器以及電子專用設備等。 由于生產工藝的不同，部分企業在生產過程中就需要使用叉車、吊車等輔助生產設備，這類企業往往對工業廠房的建筑層高和樓地面荷載有更高的要求。

實踐項目在建筑層高和樓地面荷載設計上， 根據不同企業生產需求的不同的，設計了3 類不同的層高和樓地面荷載，盡量兼顧到各不同企業的生產需求，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，并且結構柱上設計了牛腿，后期能夠安裝載重10 t 的生產吊車，能夠滿足那些生產過程中需要使用重型設備的企業的需求。 廠房2 層層高6.0 m、樓面荷載1.2 t/m2，能夠滿足那些對層高和樓面荷載要求較高的企業的生產需求。 廠房標準層層高4.8 m、樓面荷載0.8 t/m2，能夠滿足大多數的中、小企業的生產需求。

圖3 廠房首層設計參數示意

3.4 交通組織

實踐項目的交通組織設計遵循人貨分離和貨物運輸方便的原則。 “雙拼戶型”在廠房中間設置交通核，在交通核北側設置門廳和客梯，利用交通核北側空間組織人流；在交通核南側設置卸貨平臺和貨梯，利用交通核南側空間組織物流。 “大平層戶型”在廠房南側設置門廳和客梯，在廠房北側設置卸貨平臺和貨梯。 實踐項目的兩種戶型均做到了人貨分離、互不干擾。

此外，作為生產性的工業廠房，如何保證貨物運輸方便快捷是設計需要重點思考的問題。 實踐項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置了卸貨平臺或吊裝平臺；同時建筑室內外高差結合貨車裝卸貨特點，按照1.2 m 設計，方便貨車裝卸貨。 這種設計能夠保證每個生產單元的貨物可以借助推車或小型叉車從卸貨平臺直接運輸到各樓層的生產單元，促進生產貨物快速周轉，提高生產效率。

3.5 建筑設備

實踐項目作為“通用型”高標廠房，主要以出租為主，兼顧出售，未來入駐企業具備很大的不確定性和流動性。 因此，建筑設備設計的重點就是設計標準如何能夠滿足各類入駐企業的生產需求，并適應不同的管理模式要求。

用水方面，給水直接供應到每個廠房單元的衛生間、茶水間。 電氣方面，工業廠房的設計不同于民用建筑，需要結合實際工藝情況進行考慮，廠房本身的建筑類型、生產的工藝要求及產品性質、工藝設備的用電量、建設方的使用需求等在廠房設計時必須統籌兼顧，精益求精，達到最佳效果[5]。 另外，在設計過程中與其他每棟廠房在首層均設置一間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，廠房的用電負荷考慮了照明、動力以及空調等用電，用電負荷密度為80～100 W/m2，電力管線和設備安裝到每層的配電間。 空調方面，由于入駐企業不確定，在廠房的每個樓層均設計有設備平臺，該設備平臺作為預留的空調機位，待入駐企業進駐后，可根據自身企業需求合理地選擇安裝空調設備。此外，廠房用水和用電，均能夠按照最小生產單元進行單獨計量，方便后期管理。

4 結語

目前，關于高標廠房的理論研究和實踐都很多，一些地方也發布了相關政策和標準規范， 提倡鼓勵和支持高標廠房的建設。 本文結合實踐項目，從平面功能布局、結構型式和柱網尺寸、層高和樓地面荷載以及建筑設備等幾個方面，對高標廠房的設計要點進行了論述， 希望能夠能為今后的項目實踐提供一些有益的經驗和參考。

但是可以看到的是， 盡管當前在高標廠房的建設方面積累了一定的經驗，但仍然存在這一些不足之處。 比如，如何制定交付標準，避免入駐企業進駐后重復施工，造成不必要的社會資源浪費；又比如，如何合理地設計供電系統，既滿足短期廠房出租率不高時的用電需求， 又能夠滿足遠期出租率較高時的用電需求，近、遠結合，合理有效地利用資源；還有，如何有效處置生產過程中的危廢品；諸如此類問題，均需在未來的設計實踐中進一步思考解決方案。