文/中國建筑設(shè)計研究院有限公司 余 浩 姚 麗
凱信廠區(qū)位于北京大興生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園內(nèi),與科興現(xiàn)有園區(qū)毗鄰。該項目是在已收購的舊制藥廠基礎(chǔ)上改擴建而成。項目西側(cè)、南側(cè)景觀良好,東側(cè)為擬建醫(yī)藥園區(qū),北側(cè)為規(guī)劃公共配套設(shè)施用地,園區(qū)內(nèi)現(xiàn)存4棟建筑,總用地面積82247.57m2,總建筑面積155831.33m2,新建建筑規(guī)模89000m2。已建物流倉庫及其物流集散廣場占據(jù)用地南側(cè),中試車間和宿舍占據(jù)用地西側(cè),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(cè)和北側(cè),東北方是地塊最主要的車輛和人員來向。
園區(qū)內(nèi)既有建筑是物流倉庫、配套宿舍與中試車間。用地南側(cè)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(cè)是未建成的規(guī)劃路。
傳統(tǒng)工業(yè)廠房設(shè)計僅考慮生產(chǎn)要求,凱信廠區(qū)的設(shè)計原則是將人放在核心位置。設(shè)計團隊對人與建筑空間的關(guān)系進行研究與創(chuàng)新,使情感需求及人性化在凱信廠區(qū)項目表現(xiàn)得更為突出,從功能布局的合理性及優(yōu)化交通流線等方面出發(fā),創(chuàng)造健康、舒適、自然、和諧的建筑環(huán)境、室外景觀、文化氛圍等,使人們獲得更多安全感。各個生產(chǎn)車間形態(tài)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(qū)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(nèi)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(shù)館”到達各個門廳,從而避免風(fēng)吹日曬。游廊設(shè)計不僅表現(xiàn)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(nèi)庭院效果
園區(qū)整體功能分區(qū)合理,交通流線清晰。在總體規(guī)劃上,倉儲區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、中試區(qū)、配套區(qū)相對獨立,此種布局方式安全且高效。倉儲區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和研發(fā)區(qū)彼此連通,提高了生產(chǎn)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(qū)物流設(shè)于地下空間,各生產(chǎn)單元物流通過空中連廊聯(lián)系,將地面空間盡可能留給人員進行活動。地下空間采用環(huán)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(tǒng),使廠區(qū)更加安全高效。
凱信廠區(qū)設(shè)計從前期階段場地研究到初期階段的布局形態(tài)、功能空間組織再到后期深化階段的材料構(gòu)造工藝等皆制定了針對性策略。場地研究階段針對場地內(nèi)外條件進行分析,充分考慮配套設(shè)施的建設(shè);初期階段以“人”為核心出發(fā)點,從人的身心健康出發(fā),滿足人的使用需要,使生產(chǎn)功能與生活功能并重;后期深化階段針對建設(shè)周期及節(jié)能要求,采用模塊化快速建造體系和工業(yè)建筑常規(guī)材料,以節(jié)儉為設(shè)計策略,以適宜的技術(shù)打造友好型建筑環(huán)境。
凱信廠區(qū)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(yù)留放松身心的空間。人行出入口與車行出入口統(tǒng)一設(shè)置于園區(qū)北側(cè),并連接城市道路。園區(qū)東側(cè)設(shè)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?;貎?nèi)部貨運車輛、大型車輛出入口集中于東側(cè)和南側(cè)。生產(chǎn)貨運流線與人行車行流線分離,安全高效。
2 廠區(qū)夜景
各車間圍合的內(nèi)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(biāo)志性游廊連接場地出入口與各建筑入口、下沉庭院等節(jié)點空間,打造科興門戶形象,豐富園區(qū)的空間層次,建立室內(nèi)外空間的互動聯(lián)系。結(jié)合下沉庭院設(shè)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(zhì)(見圖3)。
3 下沉庭院實景(圖片來源:李季)
從結(jié)構(gòu)理性到建造理性的建構(gòu)理論出發(fā),回應(yīng)凱信項目建設(shè)周期短、建設(shè)要求高、建設(shè)經(jīng)費有限等建造要求,針對性提出設(shè)計思路,即模塊化快速建造系統(tǒng)+工業(yè)建筑常規(guī)材料。
細胞聚集的形態(tài)具有優(yōu)雅美感,從這一形態(tài)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(gòu)成千姿百態(tài)的DNA生命體,凱信廠區(qū)立面以代表生命的DNA六邊形苯環(huán)為建筑母體,基于室內(nèi)功能、造價、施工進度、施工技術(shù)等要求,將六邊形模塊化并應(yīng)用于立面、屋頂?shù)忍?。不同單元模塊各自集成內(nèi)外飾面、夾心保溫、通風(fēng)百葉、采光窗、通風(fēng)器、泛光燈等組件。各個單元模塊均在工廠內(nèi)加工完成,運送至現(xiàn)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(qū)外立面
廠區(qū)整體造型優(yōu)雅、性價比高、整潔度好,極具科興風(fēng)格及現(xiàn)代風(fēng)格。在周邊略顯單調(diào)的工業(yè)廠房群中,這組理性、極少主義、技術(shù)至上的建筑群已成為卓爾不凡的存在。
結(jié)合立面六邊形單元共設(shè)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(fēng)器。通過參數(shù)化手段將5種模塊巧妙地運用于立面上使其產(chǎn)生韻律感??此齐S機排列,實則較好地匹配了建筑內(nèi)部的功能需求。六邊形平板為基本單元,為滿足設(shè)備需求在機房區(qū)域、車間吊頂內(nèi)設(shè)置六邊形百葉;為滿足消防及使用需求在樓梯間和衛(wèi)生間設(shè)置六邊形玻璃+通風(fēng)器;為滿足自然采光要求在電梯廳設(shè)置六邊形玻璃。立面設(shè)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(shù)化的吸引與放射,形成靈活且規(guī)律變化的立面。立面六邊形單元固定采用釘膠式,可根據(jù)內(nèi)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(jù)設(shè)備高度相應(yīng)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。
內(nèi)庭院游廊是凱信廠區(qū)設(shè)計的一大亮點,無論造型、結(jié)構(gòu)還是材料選擇方面皆是新挑戰(zhàn)和新嘗試。游廊建筑面積約4300m2,應(yīng)用鏡面復(fù)合板、碳纖維等輕型材料,通過柱體細化、曲線形態(tài)建構(gòu)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(fù)合鋁板,采用窄邊框設(shè)計以保證薄邊的視覺效果。連續(xù)的碳纖維材料和鏡面復(fù)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(xù)空間(見圖5)。
5 景觀游廊形態(tài)生成示意
碳纖維材料的創(chuàng)新應(yīng)用使游廊具有較小荷載,故可采用大跨度和大懸挑結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu),游廊仿佛“飄散的煙、浮動的云、流動的水”,其最終呈現(xiàn)的體量特征和尺度感與環(huán)境形成了良好呼應(yīng)。
凱信廠區(qū)集約緊湊的布局形式和完整規(guī)則的體量極大地節(jié)約了土地,提高了生產(chǎn)效率,縮短了交通距離,保證了工業(yè)建筑在城市中的宜人尺度。立體分層交通流線智慧系統(tǒng)的建立提升了建筑功能和服務(wù)水平,為生產(chǎn)及工作提供便利。立面單元化的設(shè)計符合裝配式建造、模數(shù)化建造和工廠化預(yù)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(shù)應(yīng)用方面,屋面設(shè)置光伏系統(tǒng),既提升第五立面的美觀度,也積極響應(yīng)國家節(jié)能減排政策。凱信廠區(qū)光伏總面積約3萬m2,每年可供廠區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施用電550萬kW·h,節(jié)約了市政用電(見圖6)。
6 光伏系統(tǒng)
雨水收集系統(tǒng)和海綿區(qū)域的構(gòu)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(qū)屋面設(shè)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(qū)屋頂面積約3萬m2,每年最多可節(jié)約自來水12000~24000t。
7 屋面雨水回收系統(tǒng)
工業(yè)建筑設(shè)計不僅應(yīng)關(guān)注生產(chǎn),更應(yīng)考慮人們的情感需求,營造更具幸福感的工作環(huán)境?;诖?,凱信廠區(qū)設(shè)計打破廠房在城市整體環(huán)境中負(fù)面、呆板的印象,讓廠房變得“優(yōu)雅”。一片片廠房不再是城市的疤痕,而是城市的風(fēng)景。凱信廠區(qū)充滿未來感并體現(xiàn)生物科技美的狀態(tài),既體現(xiàn)了設(shè)計團隊關(guān)注城市風(fēng)貌、創(chuàng)造城市風(fēng)景的初心,又表現(xiàn)了科興品牌的文化自信,創(chuàng)造專屬于科興的建筑風(fēng)格與建筑精神。