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摘要:工業革命推動著人類的進步,給社會發展提供了巨大的動力。工業建筑與時代結合緊密,已經成為建筑領域中不可或缺的成分,同時也影響著城市的規劃與發展。我國在工業建筑設計方面與發達國家一直存在著相當大的距離。為適應現工業建筑的需求,該文依托筆者的自身設計經驗和一些建筑實例,初步探索工業建筑設計發展的新趨勢。
關鍵詞:工業建筑;現行趨勢;設計研究;廠房設計
0引言
在現行時代,工業建筑在全球范圍蓬勃發展,其盛行之勢也一直和國家生產力、生產關系的變革與發展息息相關,與此同時還衍生出一些全新的社會形勢,這三者之間既相互聯系又相互滲透。筆者通過多年的工作經驗以及對工業建筑的理解,總結出一些具有現實意義的工業建筑設計策略。
1總體布局新思路
自18世紀60年代英國工業革命以來,全球城市化已經成為了一個必然的趨勢,在這200多年的發展中,城市建筑風格與形態發生了巨大的變化,新型建筑風格已經完全替代了不合時宜的傳統建筑風格。整體性和與自然結合性已經成為新型城市建筑設計的基本要求?,F代工業建筑已越來越考慮其與周圍環境關聯的緊密程度,對所在區域的政治、文化、社會、經濟等方面有著積極而深遠的意義。工業建筑群現被人們建設在一些城市的中心位置,且越來越多的工廠不斷在城市中新建和擴建,這些現象對于城市的運轉機能有著極大的負面作用,一般表現在以下幾點:1)工業廢棄物未經過達標處理直接排放在下水道或者河流內,易對該城市環境造成污染。2)工業建設與生產所必須的物資增大了附近地區的交通負荷。3)部分工業建筑沒有考慮到與周圍環境的關聯性,與該城市中的文化格格不入,嚴重損害了城市的形象。所以城市規劃與設計應將工業建筑群納入到其中,將城市內各種因素考慮進去,以此來避免城市在建設、生產過程中帶來的不利影響。大型工業建筑也應對建設地區的各個方面條件進行論證和審查,集中布局,從而使城市中心地區的工業區具有特定的空間形態。城市中的原工業建筑,也應采取一些相應的措施來減少其給該地區帶來的不利影響,而其他可能造成污染嚴重,規模龐大的企業,需要搬遷到其他區域;影響因素較小的企業可以采取改變其工藝設備的方法來減少其對于城市整體區域的負面影響。而現新建的工業園區,我們應在要求其保證經濟貢獻的同時,也需保證其規劃的合理性,現工業園區的建設不合理性主要體現在以下幾個方面:1)與城市文化脫節。我國工業園區不能與城市的發展形成一個系統,而是一個單獨而封閉的個體。2)工業區地廣量多。部分地區缺乏統一規劃,易重復建設,可能會造成一些利潤虛高的現象。3)趨同性?,F階段不少開發商將工、商、貿、住等形式融入進技術開發區中,設置綜合區域,如高級公寓、超市、寫字樓、賓館等包含在其中,遠遠大于整個區域的需求,對資源造成極大的浪費。4)分區對全體區域的影響程度漸漸增加。在開發區的建設過程中,工業建筑空間分布比較分散,缺少空間形態的連續性,缺乏交流與休閑場所,即使運用了先進的建造技術與形式,提升生活質量也非常艱難。所以,為增加工業區空間與品質的有機性結合,我們應努力總結以前的經驗教訓,將建筑學和地景學統一起來,并且把城市設計理念作為總體指導依據,在對集中化工業園區的規劃設計時應當遵守以下幾點原則:①為在區域中提高優勢,促進內部良性循環,應把銷售、服務、生產、研發等環節給予足夠的重視。②為避免項目的盲目建設,應在設計中引進地區優勢和發展背景,同時在建設項目應服從區域功能定位規劃。③在建設前需要對該地區的經濟、環境、地區性狀況進行研究和論證。④在建設中不僅僅要考慮工業體系的完整性,也需要對景觀休閑、文化商業、居住服務等功能加以充實和發展,提高整體綜合實力。
2可持續性發展戰略在工業項目中的實施
以“可持續發展”的戰略貫穿整個設計和建造的過程,工業建筑的總體規劃、使用壽命內裝備的更換需要包含在其中。
2.1總體規劃中的可持續性設計
對整體項目的總體規劃是設計之前必須做的工作,總體規劃能夠充分發揮其綜合效能,也為“可持續發展”的設計提供基礎。因此在設計時應對以下方面加以關注:1)以該項目周邊和內部的生態因素為基礎來構建具有環境特色的體系。我們通常將山、水和綠化系統稱作生態因素,通過對該項目周邊和內部的生態因素的分析,利用現有的資源,將項目用地合理規劃。2)注重組合優化,使空間利用達到最大化。充分運用工業自動化和生產工藝改進重新組合空間,使空間得到充分利用。為實現可持續發展的計劃,盡可能節約能源、土地等資源,應多使用建筑結構技術,將生產和輔助空間合理規劃,將整個工藝流程濃縮,降低廠房分散率或其他因素造成的空間利用率過低的現象。
2.2將可持續運用到設計之中
將被動式能源技術運用建筑設計當中,能提高可持續發展的效率,例如:采用太陽能替代其他形式的能源、采用自然通風替代機械式通風、采用環保型材質替代非環保型材質等等。另外在對工業建筑進行設計時,建筑設計師應合理布局,對建筑圍護結構的材料與形式進行合理選擇,這樣可以將被動式能源發揮到最大效果。同時,也需要專業工程師與設計師進行溝通完善該建筑的總體設計。
2.3可持續設計在建筑壽命周期更替的應用
現階段,有很多“老式工業建筑”已經被成功的改造成能夠實現可持發展的企業,已經達到了很好的經濟效益和社會效益。在對“老式工業建筑”改造設計時,應把以下幾條作為重點:1)仍能保持建筑質量的“老式工業建筑”。2)具有歷史、人文價值的“老式工業建筑”。3)改造完成后應注重經濟、文化和社會等方面的多重效益,并有利于提升環境價值。4)運用生態、環保、節能技術對建筑進行設計和改造。
3建設設計人性化
現工業建筑的設計更重視人們的心理需求,注重對人的關懷,將安全、舒適、健康、方便的工作氛圍帶給員工,提供更好的工作環境。
3.1工業建筑內部空間環境的設計
3.1.1重視多樣化功能的組成和生活化的空間設計
由于企業發展和人們觀念的轉變,員工的娛樂休閑、技術培訓等等漸漸增加到原工業建筑中所具備的基本功能之中。這些設施的增加能夠營造親切的氛圍,提高員工的工作效率。因此,增加多樣化的元素,精心的策劃和設計,創造一個具有“人性化”的生活空間,使工業建筑從此圍繞人來設計與建設,體現出真正的“人文關懷”。
3.1.2重視色彩特性的運用
掌握并運用色彩特性能改善員工的視覺和心理疲勞,改善工作條件,降低人為失誤,增加生產效率,對安全生產有著積極的作用。高亮度、高純度的色彩可發揮標志作用,來吸引員工視線起到警戒的效果;柔和、淺色的基調可起到協調、寧靜明亮的作用;色彩的反射與對比,可調整室內照度不均勻的問題。
3.1.3注重自然環境的引入與滲透
應多創造與自然環境相似的氛圍,使每個員工的生理和心理得到自然元素的調節,給予員工最大的工作效率。
3.1.4注重生產設備和管網綜合布置的有序化
設備和管網在工業建筑中會占據很大的位置,在建設中不僅僅要符合技術方面的要求,還需要滿足視覺上的效果。因此,在設計中應對整個工藝過程進行合理的布置,采用合規的搭配,從而促進安全生產,強化設備管理。
3.2工業建筑的外部空間環境設計
3.2.1注重環境空間組織的整體性特征
在設計時應將建筑的空間布置、路線、群體組合、環境搭配等等方面的因素和問題融合在總體設計之中。
3.2.2注重工業建筑外部空間的序列性和廠前、邊界區設計
廠區內所有職員在工作中、上下班中都必須經過廠區內的道路,在設計中,應在廠前和邊界區設計融入人性化的元素。
3.2.3重視廠區綠化景觀的整體設計
形式呆板、布局單一等綠化方面的設計問題常常會在工業建筑中出現。綠化區域不應局限于主干道兩側或者廠前區中,一些可利用的位置可以被充分利用,例如:在屋面、墻面空間種植一些綠色植物等等。所以,科學、整體的設計技巧應應用在廠區的綠化之中,把工廠環境和城市總體景觀作為條件對整體進行設計。
3.2.4重視廠區道路空間的設計
道路是供各種車輛和人們通行的基礎設施,其設計不僅僅需要考慮停車、轉運、通行等等的作用,還需考慮其協調性、線型、質感、比例等等的要求。筆者所在單位設計的中金嶺南股份有限公司丹霞冶煉廠鋅氧壓浸出工程就是一個值得借鑒的案例。該工程主要包含3個區域,分別為:生活區、辦公區、生產區。生活區主要包含食堂、宿舍、洗浴間、陽臺等等;辦公區域主要包含辦公室、會議室、接待廳、材料存檔室等等;生產區包含主要的工藝流程。在設計中,從人性化出發,給廠區內各個地區的角度做出了合理的規劃,并在功能上做出了合理的設計。這樣不僅有效合理地將生產與管理進行了的分離,而且,極大地改善了辦公人員的工作環境;辦公、休息室、衛生間等設施就近且分散布置,給所有工作人員提供安全和便利;為了營造良好的室內視覺環境,在室內色彩設計中,對車間內各種管線、各種該設備的顏色進行統一規劃和設計,盡可能多的使用高反射系數、低彩度的明亮材料。將其與工業結合在一塊,統一協調工藝設備和機械化運輸設備的色彩,統一生產工藝間的內部色彩,也在一定程度上保護了操作人員的生命財產安全。
4注重對工業建筑個性特征的追求,創造豐富多彩的工業建筑藝術形象
空間物質性和文化藝術性作為工業建筑的雙重內涵,人們對其的認識隨著工業建筑的發展而逐步提升,其建筑風格的個性和審美越來越被人們所重視,生存需求和人性化設置已成為企業競爭中所追求的特性。
4.1生產功能因素與工業建筑設計
生產所必需的流程、工藝、環境等等,比如:防輻射、防菌、防爆、恒溫恒濕等等。因此,通過對周邊環境因素的藝術處理,能夠達到非常不錯的審美效果。
4.2自然環境因素與工業建筑設計
氣候、植被、水體、地形、地貌等等自然因素是不可避免的,有時會制約工業建筑的設計與建設。所以,充分利用自然因素,將一些不利因素通過各種方式進行解決,這樣才能使工業建筑和自然環境和諧共存。
4.3文化背景和自身文化與工業建筑設計
人文因素和其自身文化在工業建筑中應被重視,在工業建筑中增加人文氣息能夠使整個建筑出現鮮明的特色。
4.4特定結構和材料選型與工業建筑設計
現代技術的多樣化給工業建筑的材料選擇提供了多種選擇性。將科學的技術手段搭配工業建筑所需的形態要求,合理的選擇所需的結構與材料,能夠將工業建筑塑造的更加多彩。在現行時代,各種信息、層面的概念互相參雜與混合,且途徑來源廣泛,給建筑設計行業帶來了多元化的思路和發展,其人文方面展示的也更加透徹。很多人把建筑設計看成了一種與藝術相關的工作,在建筑設計中能夠將建筑、科學、藝術充分的融合在一起,使其兼具有“觀念性構造”和“視覺審美”。這種現實與虛擬、理性與感性、技術與藝術相互融合、相互滲透,給建設設計行業帶來了深深的藝術氣息。實例一:株洲冶煉集團股份有限公司搭配鋅浸出渣KIVCET直接煉鉛工程的建筑設計就是一個立足于自身生產和設施特性來塑造工業建筑個性美的典型實。株洲冶煉集團股份有限公司搭配鋅浸出渣KIVCET直接煉鉛工程(10萬t/a電鉛)是筆者所在單位首例鉛冶煉消化引進技術承擔的EPC總承包項目,包括備料、熔煉(含目前世界上最先進、最環保的KIVCET爐)、精煉生產全過程設備設施建設。合同額:65888萬元。2010年7月開工,2012年9月竣工,2013年3月生產核心系統實現達產目標。在了解了工廠的工藝流程后,將體現項目特征的大體量作為建筑群的主體顯露,通過恰當的形式和材料的構成處理,取得與建筑形式的整體統一,創造動感的視覺沖擊力,又具有特殊的裝飾效果,突出了項目特點。極大地詮釋了設計師們的創意的方案和對工業建筑設計的理性控制。案例二:西部礦業100kt/a電鋅新技術項目氧壓浸出、硫回收工程是筆者所在單位依賴技術創新承擔的總承包項目,它包括氧壓浸出、硫回收工程二個核心部分??偘贤~32000萬元。2013年8月全面完成建設和設備試車??傮w設計巧妙地利用地形的起伏,使該建筑與周圍環境達到幾乎完美的契合,不但將所有空間有效率的利用,節約了施工所用開支,而且實現了植被景觀的連續性,使建筑與環境有機的結合起來。此工程展示出了工業建筑之美,將生產與公共建筑融合,形成具有博覽性、開放性、科技性與文化的新型模型,其得到了很好的經濟效益,極大的提升了該企業的形象。
5結語
對工業建筑環境和場所的研究、對工業建筑審美方面的研究,能夠創造豐富而有個性的工業建筑形象,我們需著重與相關專項技術人員的協作與配合,提高建筑設計專業的職業素質,提高工業建筑的設計水平。
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作者:袁煌 單位:長沙有色冶金設計研究院有限公司