裴偉 應(yīng)慧珺 袁茹月 劉聰

孚能科技鎮(zhèn)江生產(chǎn)基地1-2 標(biāo)段設(shè)計(jì)探析

隨著新能源汽車全球市場(chǎng)巨量增長(zhǎng)，新能源動(dòng)力電池有望成為一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。國(guó)內(nèi)各大動(dòng)力電池廠商動(dòng)作頻出，孚能科技也在擴(kuò)產(chǎn)的洪流中布局了國(guó)內(nèi)第一個(gè)超級(jí)工廠。孚能科技鎮(zhèn)江生產(chǎn)基地（以下簡(jiǎn)稱“基地”）項(xiàng)目的建設(shè)任務(wù)是拓展產(chǎn)能和技術(shù)邊界，打造孚能科技動(dòng)力電池的標(biāo)桿工廠。信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司作為國(guó)內(nèi)最大的集成電路工程設(shè)計(jì)院，承擔(dān)了此次生產(chǎn)基地的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)任務(wù)，以現(xiàn)代建筑手法融入智能化、持續(xù)化、高安全性等要素，為其打造智能標(biāo)準(zhǔn)的新能源動(dòng)力電池生產(chǎn)空間。

基地項(xiàng)目已于2020 年完工，并當(dāng)年獲得“2020 年度建筑防水行業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)——工程技術(shù)獎(jiǎng)（金禹獎(jiǎng)）”金獎(jiǎng)。

擴(kuò)產(chǎn)增效的標(biāo)桿工廠

基地是孚能科技在國(guó)內(nèi)的第一個(gè)超級(jí)工廠，也是其未來5 年的主要生產(chǎn)基地?；卣嫉丶s580 畝，投產(chǎn)后將達(dá)到每年24Gwh 的產(chǎn)能，每年可滿足約40 萬臺(tái)新能源車的配套動(dòng)力電池使用，屬于動(dòng)力電池行業(yè)中超大體量的強(qiáng)勢(shì)項(xiàng)目。鎮(zhèn)江生產(chǎn)基地的定位是現(xiàn)代化智能工廠，要求在建設(shè)規(guī)劃過程中嚴(yán)格把控空間利用、結(jié)構(gòu)規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)化流程，為其后續(xù)廣闊的數(shù)字化工廠建設(shè)鋪路奠基。

談及設(shè)計(jì)理念，基地的主創(chuàng)設(shè)計(jì)師裴偉說：“基地的設(shè)計(jì)理念圍繞經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀三個(gè)點(diǎn)展開?！睆漠a(chǎn)能、地形、周邊環(huán)境規(guī)劃項(xiàng)目用地，保障產(chǎn)能的同時(shí)，盡量因地制宜，順應(yīng)并利用地形，減少當(dāng)?shù)丨h(huán)境對(duì)生產(chǎn)的影響?；谥芷诔杀竞徒ㄔO(shè)理念的要求，基地建設(shè)以鋼結(jié)構(gòu)為主，并在鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)空間的利用。項(xiàng)目建設(shè)采用目前國(guó)內(nèi)成熟的裝配式建筑體系，不僅滿足建設(shè)速度快，建設(shè)周期短的要求，也極大地減少了環(huán)境污染和建設(shè)耗能。基地外墻采用萬事達(dá)麗彩鼎夾芯鋼板，大跨度金屬外立面，展現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)建筑的極簡(jiǎn)美學(xué)。

定制化空間的現(xiàn)代工廠

自由表達(dá)的空間流通。廠區(qū)東面為主立面（見圖1），布局了辦公區(qū)和生活區(qū)，向西布置生產(chǎn)線，在周圍單獨(dú)的空地布置了電站、鍋爐、蒸汽、污廢水處理等動(dòng)力配套系統(tǒng)。廠區(qū)有一條貫通南北的物流大道，也是整個(gè)廠區(qū)的主干道，承擔(dān)整個(gè)廠區(qū)的貨物流通工作。

圖1 孚能科技鎮(zhèn)江生產(chǎn)基地廠區(qū)1-2 標(biāo)段俯瞰圖

強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的U 字形廠區(qū)。一期和二期的生產(chǎn)車間呈U字形分布（見圖2），U 字形的進(jìn)口和出口在同一水平線上，保證物流大道可以同時(shí)供進(jìn)出使用，提升產(chǎn)效和土地利用率。U 字形生產(chǎn)區(qū)之間使用連廊連接，連廊在空間上分為兩層，上層布置了物流傳輸線，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)之間的物料運(yùn)輸，地面為人員使用，充分利用廠區(qū)空間。

圖2 “U”字形廠區(qū)

值得一提的是，U 字形廠房與食堂區(qū)之間的人流也專門開辟了連廊。這是因?yàn)樾履茉磩?dòng)力電池的生產(chǎn)對(duì)濕度要求非常嚴(yán)格，生產(chǎn)人員在雨天進(jìn)出廠房會(huì)造成濕度的改變，使用連廊則可以避免生產(chǎn)人員攜帶濕熱空氣進(jìn)入廠區(qū)（見圖3）。

圖3 廠區(qū)與廠區(qū)之間的連廊

提升效率的功能空間。U 字形廠房?jī)?nèi)部根據(jù)生產(chǎn)流線做了區(qū)分，根據(jù)鋰電池正負(fù)極分開生產(chǎn)的特征劃分了正極和負(fù)極產(chǎn)線，產(chǎn)線中間用潔凈板區(qū)隔出了參觀通道，參觀通道上方也布置了自動(dòng)化傳輸帶（見圖4）。這樣既保證了正負(fù)極分開的使用要求，也最大限度地?cái)U(kuò)展了空間利用、提高了坪效。

圖4 廠區(qū)間的傳送帶

與大部分廠房單層結(jié)構(gòu)不同，基地廠房目前分為兩層（見圖5），廠區(qū)一層挑高10m，柱間距根據(jù)設(shè)備擺放及流線分為8m、10m、12m。廠區(qū)地面部分?jǐn)[放設(shè)備，上部空間則安裝了傳輸線，并且根據(jù)需求劃分了生產(chǎn)人員更衣間。在情況復(fù)雜操作危險(xiǎn)的工藝段設(shè)置了機(jī)械臂，代替人工生產(chǎn)，提升效率的同時(shí)最大限度減少人工操作帶來的人員受傷情況。

圖5 雙層廠房

創(chuàng)新的風(fēng)格

環(huán)境友好的能耗設(shè)計(jì)。新能源電池本身是節(jié)能型產(chǎn)品，其生產(chǎn)能耗的考慮中也植入了節(jié)能的理念。在電池的生產(chǎn)過程中，利用電池的充放電和能量反饋情況有效減少生產(chǎn)能耗。建筑外立面采用了先進(jìn)的裝配式體系，工廠外墻選取了萬事達(dá)麗彩鼎夾芯鋼板，板材由工廠預(yù)制，可縮短建設(shè)周期、減少現(xiàn)場(chǎng)人工安裝成本和建筑垃圾的產(chǎn)生。此外，由于其優(yōu)良的保溫性能，大大減少了機(jī)械性耗能。

后現(xiàn)代工業(yè)風(fēng)格的外觀?，F(xiàn)代化工廠在功能、結(jié)構(gòu)和外觀上都發(fā)生了巨大的變化。孚能科技項(xiàng)目對(duì)工廠外觀的要求是簡(jiǎn)潔大方的后現(xiàn)代工業(yè)風(fēng)（見圖6）。外墻除了功能上保障動(dòng)力電池正常生產(chǎn)外，其質(zhì)感和美觀度也是考慮因素。外立面采用金屬萬事達(dá)麗彩鼎金屬夾芯板，大跨度板材遠(yuǎn)觀大氣完整，墻面細(xì)節(jié)采用啞光幾何波紋，強(qiáng)化視覺的平整。工廠的美觀程度可以提升員工的體驗(yàn)感、歸屬感和自豪感，也是建筑外在視覺的真正意義。

圖6 后現(xiàn)代工業(yè)風(fēng)格的廠區(qū)

當(dāng)前，工業(yè)4.0 的概念已滲透到各行各業(yè)，制造業(yè)工廠身為生產(chǎn)力的象征，將越來越智能化、標(biāo)準(zhǔn)化。基地的主創(chuàng)設(shè)計(jì)師裴偉說：“我們現(xiàn)在不斷探索的現(xiàn)代化建造手段、建筑材料也會(huì)隨著生產(chǎn)力的提高而不斷演進(jìn)。建設(shè)標(biāo)桿工廠不是目的，通過建設(shè)標(biāo)桿工廠積累建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而超越標(biāo)桿工廠才是我們的目的。”