智能制造背景下工业建筑设计趋势与创新  智能制造背景下工业建筑设计趋势与创新  Summary：在智能制造背景下，工业建筑的设计需要从更多维度出发，本文以江西九江经开区智能制造基地项目为例，探讨了在设计时如何满足智能制造要求，从总体规划、空间品质、标准化以及绿色生态等方面提出了设计理念和技术手段，以期为今后的工业建筑设计提供一些思路。Keys：智能制造、工业建筑、总体规划、空间品质、标准化设计、绿色设计一、智能制造发展背景制造业是我国国民经济的主体，在中国经济转型升级的过程中占据着举足轻重的地位。随着工业4.0的概念在汉诺威工业博览会上的正式提出，新...

　　趋势与创新  Summary：在智能制造背景下，工业建筑的设计需要从更多维度出发，本文以江西九江经开区智能制造基地项目为例，探讨了在设计时如何满足智能制造

　　化以及绿色生态等方面提出了设计理念和技术手段，以期为今后的工业建筑设计提供一些思路。Keys：智能制造、工业建筑、总体规划、空间品质、标准化设计、绿色设计一、智能制造发展背景制造业是我国国民经济的主体，在中国经济转型升级的过程中占据着举足轻重的地位。随着工业4.0的概念在汉诺威工业博览会上的正式提出，新一轮的工业革命对我国制造业提出了新的要求。工业4.0概念是基于工业发展的不同阶段做出的划分，从工业1.0蒸汽机时代到2.0电气化时代，至20世纪50年代开始延续到现在的工业3.0——电子信息化时代。当前德国提出的工业4.0——智能化时代，也就是利用信息化技术促进产业变革的时代，在全世界引发了新一轮的工业转型比赛。2015年我国发布实施的《中国制造2025》中已经把智能制造作为了主攻方向。智能制造系统包含了设计、计划、生产和系统活动四个方面，工业建筑作为生产的载体必将迎来新的挑战。二、工业建筑现状分析2.1传统工业建筑的设计要点工业建筑起源于18世纪后期，最先出现于英国，我国在50年代开始大量建造各类型的工业建筑。工业建筑与民用建筑不同，其所收到的制约更多，与生产工艺也有较大的挂钩，不同生产工艺的厂房有不同的特质。所以工业建筑虽然属于建筑学的范畴，却因为其自身的特殊性而处于主流建筑之外。传统的工业建筑主要有以下几个设计要点：（1）内部空间大。为了尽可能的满足不同类型的生产工艺要求，且满足生产中设备多、体积大等要求，一般厂房内部都会有较大的空间作为生产空间，辅以办公空间和设备用房等。（2）结构、构造复杂。大跨度厂房和多跨厂房，为了满足采光和通风的要求，一般都会在屋面上设置天窗，增加屋面构造的复杂度。（3）荷载大。除了自身的荷载以外，为了满足生产要求，一般都会预留较高的荷载要求，以应对一台或数台的数十吨吊车和较大的振动荷载。（4）对于有特殊要求的厂房，还需要定制化设计，比如对温度、湿度、洁净度等有要求的产业，则在厂房设计时就需要采取相应的技术措施来解决这些问题。2.2工业建筑的现状与趋势随着工业4.0时代的到来，我国产业正在飞速发展，现有产业园也种类繁多，由于不同类型产业园的起步时间不一样，发展模式和定位也不一样，所以现状也是良莠不齐。比如新能源汽车类和航空产业园就仍然处于初期阶段，这类厂房还没有形成产业标杆以及相应的标准，而生物医药、电子商务等产业园就相对成熟。然而随着人工成本的增加，市场竞争日益J9九游会 - 真人游戏第一品牌激烈，企业也迎来了严峻的挑战。而智能制造的提出与发展，正是快速应对市场需求的最佳方案，同时智能制造技术的提出，对工业建筑的生命周期提出了新的要求，对产业园区的规划J9九游会 - 真人游戏第一品牌设计、工业建筑设计和改造、运营管理等方面也都有很大的影响。三、项目概况本项目位于九江市城西港区工业路以东、港城大道以南，淦水路以西、港兴路以北，占地约370亩，地块比较方正。本案位置距离九江站仅16.6公里，距离九江西站10.6公里，距离庐山站12.5公里，距离九江庐山机场24.8公里，到达以上重要交通枢纽的车程均不超过1小时，交通便利，地理位置得天独厚。本案总用地面积246708平方米，总建筑面积430997平方米，其中计容建筑面积414999平方米，地下建筑面积14848平方米；包含22栋建筑和一个地下车库。22栋建筑分别为1#科研用房、2#至6#标准厂房，13#标准厂房，7#至12#桁吊厂房，14#、15#倒班公寓，17#、20#倒班公寓，16#食堂，21#配套设施用房和开闭所。在设计时融入智能制造背景，以新理念贯穿设计始终。图1项目鸟瞰图图2项目总体规划四、智能制造背景下工业建筑设计的新理念4.1协调统一的规划智能制造的理念不仅仅体现在生产上，在厂房设计的前期就应该把这个因素考虑进去，厂房空间是工人生产工作和设备安装的载体，在园区规划的时候，需要考虑到怎样的布局会更符合新工艺下的物流流线、提高用地效率，同时也能为后期的改造留有余地，延长园区的生命周期。本案规划为生活服务片区和3个生产片区，各组团内规划整齐，组团之间形成纵横两轴，打造景观通廊，沿轴线两侧设置有序的景观节点，塑造动感的开放空间。在生活服务片区，结合食堂和配套商业的设置，围合形成公共空间，作为员工休憩、休闲的场所，提高园区品质。在生产片区内，考虑同类型厂房集中设置，沿主干道旁设置各厂房的出入口，厂房之间均有道路相通，便于生产作业，提高效率。生活生产分区的设计不仅能创造良好的园区环境，在应对疫情突发情况是也能更加有条理。厂房规划为4-5层，提高了土地的利用率，低密度的规划设计使园区内部有足够的货物流转空间。此外，本案园区的规划也符合城市设计的布局原则，提升区域优势的同时兼顾人与环境的融合，打造生产、生活、生态空间的和谐布局，推进产城融合。不仅考虑了示范性园区的品质，还综合考虑了建筑和周边环境以及居住区、商务区的协调发展。图3组团布局，规划整齐图4厂房靠近出入口，厂房之间道路相通，提高运输效率4.2提高空间品质——大空间、大跨度和高层化趋势对工业建筑来说，最重要的功能就是满足生产要求，无论是单层厂房还是多层厂房或者厂办类建筑，核心功能都是生产空间。同时，随着科技的发展和建筑施工技术的提高，工业设备在向重量轻、体积小的方向发展，而建筑楼板的承重能力得到了很大的提高，在此基础上，工业上楼——即将重量较轻且震动小的生产设备移到较高层，实现立体开发，已经成为了一种新的趋势。增加工业建筑的高度，既能提高园区形象，更重要的是能充分提高土地的利用率。本案2#至6#，13#标准厂房均为五层，采用9000mm的柱网，在经济性的基础上选择了大跨度，减少柱跨。在空间布局上，核心筒结合门厅设置在建筑角部，辅助空间集中在建筑的一边，留出中间规整的生产空间，与周边厂房比较，生产空间的利用率提高了约10%，内部空间布置会更加灵活，对不同的工艺适应性更强。在后疫情时代的环境下，使用者比以往更注重空间利用率，从而可以降低生产成本。大空间的布局也有更高的适应性，能有效扩大目标客群，提高厂房的租售率。周边厂房：空间不规则            本案厂房：辅助空间集中布置，空间规整4.3标准化设计与个性化特征的结合标准化设计是指采用常规合理的柱网，将工业建筑划分为几个标准单元，以及将典型的厂房平面固化，根据项目需求可选择不同的模块组合。本项目中的标准厂房均为统一的柱跨，根据规划需求和不同面积段的设置，做了不同的组合搭配。以2#楼为例，该楼栋以9000mmx9000mm为一个柱网单元，设计了4x8的柱网，可根据需求灵活分隔，既能变成每个单元4x4的两个独立厂房，也可以作为一个整体使用；6#、13#厂房则是在2-5层用连廊连接了两个4x14的双拼厂房，每个单元空间为4x7的柱网，可以根据客户需求灵活组合成三种模式：整体使用、两个4x14d的厂房或者四个4x7的厂房。而桁吊厂房则统一采用了一个平面类型。统一的柱网使生产空间适应性更强，在标准化单元基础上形成的可分可合设计，除了大小其他因素都具有均好性。在未来的使用中，若需要改造，则只需要更换某一单元，可以根据具体的工艺要求快速完成改建和扩建。标准化的设计有利于项目的整体规划，增加工业建筑的通用性，缩短设计周期；同时也有利于未来的改扩建和项目的分期开发。可分可合的设计在市场上也更具灵活性，可满足不同需求的使用者，能更好的应对疫情下的突发情况和生产规模的调整。图52#楼平面4x8柱网图613#厂房平面，三种组合模式：整体使用；分两个厂房（Ⅰ+Ⅱ，Ⅲ+Ⅳ）；四个厂房在推广标准化的同时，也需要注重工业建筑的个性化设计。一个好的园区不仅仅是满足生产要求，同时也代

　　了企业的形象。智能制造时代下，市场对产品的定制化要求越来越高，企业也对自己的形象越来越注重，传统的厂房必然无法满足智能制造企业的要求，所以厂房的立面设计需要投入更多的精力来研究，既能体现园区的形象，又能控制成本。本案在进行总体设计时就避免了统一的体量感带来的审美疲劳，在形态布局上做了调整，使轴线形成韵律感。在立面设计时，以简洁线条进行组合，灰白相间的色彩搭配使建筑立面富有节奏感。简洁明快的风格与精巧的细部设计，摆脱了传统厂房的乏味感，而在色彩和材质上则弃轻浮取活跃，以真石漆为主，垂直线条、玻璃等元素为辅，既能控制成本，又能体现园区新兴化传统与现代相结合的风貌，以及对智能制造背景下工业建筑的展望。图7传统厂房立面单调乏味图8现代化立面效果图9灰白相间，富有节奏感4.4绿色设计理念智能制造的发展使工业生产方式发生了转变，对园区的生命周期提出了新的要求，工业建筑的可持续发展成为了一个重要的课题，节能减排不仅仅是生产的过程，对于生产的载体来说也很重要。本案单体建筑造型简约，体系系数较小，外围护结构选用外墙外保温的形式，用多孔砌体砖代替了传统的实心砖，选取发泡水泥板作为外保温材料；围护结构的窗作为薄弱环节，采用中空玻璃窗，气密性等级为6级，可见光透射比为0.44，经权衡计算，全年能耗小于参照建筑的全年能耗，达到《工业建筑节能设计统一标准》的节能要求。图10本项目建筑能耗均小于参考建筑在噪音方面，项目中的室内噪音声源均在独立房间内，经过建筑物的隔声降噪和距离衰减后，对外界和生活服务区基本没有影响。整个园区内多采用本地植物，复合绿化，乔灌木覆盖率不低于60%，打造了良好的园区环境，是绿色生态工业园区的典范。在后续的设计中，在绿色设计上我们仍可以做一些改进。如设置屋顶天窗，引入自然光作为光源，同时可以增加建筑的自然通风效果，满足工业建筑的排烟要求，减少机械设施。在材料的选择上除了满足要求和经济性外，应首选绿色环保建材。绿色建筑不仅可以降低使用中的成本，使厂房增加溢价，也能使建筑本身就成为智能制造的一部分，共同打造新型绿色工业生态圈。五、结束语随着《十四五智能制造规划》和《中国制造2025》的提出，智能制造在蓬勃发展，同时也在推动产业技术改革和优化升级，推动制造产业的根本性改变，作为产业的载体，智能制造厂房也需要与时俱进，以新材料、新技术为辅，新的设计理念为魂贯穿园区的设计和建设。工业建筑作为企业的形象，作为智能制造产业的名片，应提高设计质量、企业效益、减少能源消耗，助力碳达峰碳中和，促进我国智能制造业更上一层楼。 -全文完-

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