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摘要本文通过对通用厂房建筑的特征分析,结合社会及技术发展趋势,通过建筑设计理论分析阐述了寻求相对占优方案的方法。
关键词通用厂房;设计;占优方案
通用厂房建筑的占优方案选择是系统课题,涵盖规划,建筑,结构,设备,电气等多专业。本文定位在规划和建筑设计阶段,从中寻求优化途径来找到相对占优方案。
1 前期规划中“瞻前顾后”
规划优化是建筑设计占优的基础。平面优化可实现功能优化。剖面优化是将建筑从平面二维演绎到空间三维的优化。立面的优化本质是寻求构图符号之间的和谐。园区规划要结合空间演绎的规律。空间演绎分二维和三维。初期为二维平面,从二维平面发展会产生三维空间需求,通俗讲就是上下部空间的拓展。随着经济与科技的发展,工业园区的规划将逐步注重空间利用,依靠科技实现土地高效利用和人性化追求。
2 规划占优设计寻求途径
根据建筑规划理论:提高容积率能提高土地利用率,但建筑量过大会带来环境劣化,降低效能。工业用地一般在城市外围,区位敏感度有限,受工艺制约,相对商业和住宅建筑,规划容积率受土地影响较弱。容积率的选择要考虑到生产规模,投资回收期,成本及持续发展等因素。一般R值不宜低于0.3,否则土地开发强度过弱,闲置率大。R值也不适宜高于1,否则就削弱园区规划的持续发展基础,环境品质降低。结合当前情况,R值建议取在0.4-0.6之间。建筑密度反映出用地范围内空地率和建筑密集程度。在既定容积率下,建筑密度大小影响环境品质,密度大则预留环境空间小;但密度过小会使配套工程投资成本增加。
规划设计涵盖功能系统、交通系统,竖向系统,管网系统,景观系统。功能系统由主要建筑,构筑物,辅助建筑组成;交通系统有城市道路、厂区道路,便道组成;竖向系统是为合理设定高程而采取的竖向设计。管网系统包括园区给排水,采暖,电力,通讯等生产生活的基础设施。景观系统是附属系统,可根据园区规划和实际需求弹性确定标准。规划各系统之间相互独立而关联,规划的占优方案取决于各系统内部设计优化和系统之间组合优化。
功能系统的优化要结合工艺来设计各组团的功能搭配,日照节能,动线物流和发展预留等。各环节在设计中相互独立,是涵盖专业面最广,专项技术要求最高的部分。总体设计原则以工艺为核心,通过建筑设计来保障功能和空间的经济适用。
交通系统的优化通过快捷通畅的动线设计来实现。每个既定的功能系统会对应最优交通系统,但交通系统优化是对整体而非局部,工业园区道路优先等级依次是:城市道路、物流干道、人行道、便道。通过对人、车、货分流、出入分流的设计来分析总体占优方案。
竖向系统要结合场地状况设计。对于平整且地貌单一的场地,竖向设计简单。对于高差大且地貌复杂的场地,竖向系统要从整体考虑,要处理好入口,堆场,建筑物,区内干道各自之间的高差关系,做到合理,自然。综合管网系统会在既定的交通系统和竖向系统基础上体现对应标准,同时也要力求最短路径以降低成本。
景观系统目前在工业园区作为非重点,通常在大规模工业园区规划的某个区域内集中设置,例如商务会展区和生活区是物质文化生活的体现标准,也是企业文化展示客厅,对它的关注度会随着社会发展而逐步提高。
3 平面设计中“拿来创新”
建筑平面设计涉及柱网,功能分区,门窗,水平和垂直交通系统和附属功能等。柱网设计直接决定功能与空间利用;结构形式与造价。它是建筑的骨架。通用工业厂房的柱网直接受限于工艺生产。根据厂房起吊设备的吨位和生产工艺需要合理确定柱网方案是首要环节。
通用工业厂房的柱网受力特征如下:①随着柱距的增大,钢排架部分用钢量比率逐渐下降,且随柱距的增加,下降的幅度逐渐趋于平缓。②其它各项的用钢量均随柱距增加而增加,并且增幅较大,特别是吊车梁,柱距较大时须用格构式,其用钢量占主导并最终超过刚架用钢量。其次是檩条,因长细比的要求用钢量增加也较快。③通用单层厂房上部结构总用钢量随柱距的增加先是逐渐减少而后增加,呈“浴盆曲线”,这表明用钢量指标存在最优柱距。④特定厂房有特定的经济柱网,根据建筑跨度,位置,高度,吨位,牛腿,地基,自然条件,维护标准,空间协同作用等众多因素影响,最优柱距不断变化,一般来说经济柱网区间在6—9米。⑤随着材料科学的发展,大柱网是以后建筑空间发展的趋势,柱网增大可以减少构件数量、加工量,配套设施,构件安装的施工期,从其他方面争取得效益。
通用厂房有两类,一类是办公生产联合体,一类是独立单体。两种形式各有优劣,联合体空间紧凑,注重管理与生产同步,节约土地面积,能较快传递信息,缺点是扩建受限,主导生产则办公区因受车间柱网限制而不易合理布置,设计复杂。独立单体平面则相反。因此,没有绝对完美的平面方案,要根据生产需要和园区规划,因地制宜的选择才能找到建筑平面设计的占优方案。
通用厂房设计受限于程序化和规范化要求而缺乏形式和功能上的创新。由于工艺差异,建筑形式创新研究成果应用有局限性,但可以根据生产需要,结合企业文化创意,演绎平面格局。土地面积充裕时采用独立单体,这类平面适宜信息化、智能化、机械化程度高的生产。对用地紧张的同类建筑,可采用组合式。这类平面可以缩短信息功能区与生产区的联系路径,适宜劳动密集型生产。
厂房建筑设计中的创新不仅限于功能设计,还要有好的表达形式。好的形式创新能激发全新感受,营造新的氛围促进生产。让员工自然的体会企业文化。如图1是生产乐器的工业园区规划平面,整个建筑规划设计以一把“电贝司”而展开,形成特色平面。在“拿来”的基础上实现了创新。创新可通过以下方式,:一是功能优化;二是构图立意。此外,还可以在剖面空间、立面协调、节能减排等方面推敲,一一逐项优化。
4 结束语 图1
通用厂房建筑设计的占优方案寻求是系统工程,整个系统总体指标占优才是成功的。作为工业建筑类型之一,通常建筑方案得不到重视。随着人们对工作生活要求的提高,对通用厂房的建筑设计要求会随之提高。对通用厂房建筑占优方案的寻求,有待于继续研究和探讨。
关键词通用厂房;设计;占优方案
通用厂房建筑的占优方案选择是系统课题,涵盖规划,建筑,结构,设备,电气等多专业。本文定位在规划和建筑设计阶段,从中寻求优化途径来找到相对占优方案。
1 前期规划中“瞻前顾后”
规划优化是建筑设计占优的基础。平面优化可实现功能优化。剖面优化是将建筑从平面二维演绎到空间三维的优化。立面的优化本质是寻求构图符号之间的和谐。园区规划要结合空间演绎的规律。空间演绎分二维和三维。初期为二维平面,从二维平面发展会产生三维空间需求,通俗讲就是上下部空间的拓展。随着经济与科技的发展,工业园区的规划将逐步注重空间利用,依靠科技实现土地高效利用和人性化追求。
2 规划占优设计寻求途径
根据建筑规划理论:提高容积率能提高土地利用率,但建筑量过大会带来环境劣化,降低效能。工业用地一般在城市外围,区位敏感度有限,受工艺制约,相对商业和住宅建筑,规划容积率受土地影响较弱。容积率的选择要考虑到生产规模,投资回收期,成本及持续发展等因素。一般R值不宜低于0.3,否则土地开发强度过弱,闲置率大。R值也不适宜高于1,否则就削弱园区规划的持续发展基础,环境品质降低。结合当前情况,R值建议取在0.4-0.6之间。建筑密度反映出用地范围内空地率和建筑密集程度。在既定容积率下,建筑密度大小影响环境品质,密度大则预留环境空间小;但密度过小会使配套工程投资成本增加。
规划设计涵盖功能系统、交通系统,竖向系统,管网系统,景观系统。功能系统由主要建筑,构筑物,辅助建筑组成;交通系统有城市道路、厂区道路,便道组成;竖向系统是为合理设定高程而采取的竖向设计。管网系统包括园区给排水,采暖,电力,通讯等生产生活的基础设施。景观系统是附属系统,可根据园区规划和实际需求弹性确定标准。规划各系统之间相互独立而关联,规划的占优方案取决于各系统内部设计优化和系统之间组合优化。
功能系统的优化要结合工艺来设计各组团的功能搭配,日照节能,动线物流和发展预留等。各环节在设计中相互独立,是涵盖专业面最广,专项技术要求最高的部分。总体设计原则以工艺为核心,通过建筑设计来保障功能和空间的经济适用。
交通系统的优化通过快捷通畅的动线设计来实现。每个既定的功能系统会对应最优交通系统,但交通系统优化是对整体而非局部,工业园区道路优先等级依次是:城市道路、物流干道、人行道、便道。通过对人、车、货分流、出入分流的设计来分析总体占优方案。
竖向系统要结合场地状况设计。对于平整且地貌单一的场地,竖向设计简单。对于高差大且地貌复杂的场地,竖向系统要从整体考虑,要处理好入口,堆场,建筑物,区内干道各自之间的高差关系,做到合理,自然。综合管网系统会在既定的交通系统和竖向系统基础上体现对应标准,同时也要力求最短路径以降低成本。
景观系统目前在工业园区作为非重点,通常在大规模工业园区规划的某个区域内集中设置,例如商务会展区和生活区是物质文化生活的体现标准,也是企业文化展示客厅,对它的关注度会随着社会发展而逐步提高。
3 平面设计中“拿来创新”
建筑平面设计涉及柱网,功能分区,门窗,水平和垂直交通系统和附属功能等。柱网设计直接决定功能与空间利用;结构形式与造价。它是建筑的骨架。通用工业厂房的柱网直接受限于工艺生产。根据厂房起吊设备的吨位和生产工艺需要合理确定柱网方案是首要环节。
通用工业厂房的柱网受力特征如下:①随着柱距的增大,钢排架部分用钢量比率逐渐下降,且随柱距的增加,下降的幅度逐渐趋于平缓。②其它各项的用钢量均随柱距增加而增加,并且增幅较大,特别是吊车梁,柱距较大时须用格构式,其用钢量占主导并最终超过刚架用钢量。其次是檩条,因长细比的要求用钢量增加也较快。③通用单层厂房上部结构总用钢量随柱距的增加先是逐渐减少而后增加,呈“浴盆曲线”,这表明用钢量指标存在最优柱距。④特定厂房有特定的经济柱网,根据建筑跨度,位置,高度,吨位,牛腿,地基,自然条件,维护标准,空间协同作用等众多因素影响,最优柱距不断变化,一般来说经济柱网区间在6—9米。⑤随着材料科学的发展,大柱网是以后建筑空间发展的趋势,柱网增大可以减少构件数量、加工量,配套设施,构件安装的施工期,从其他方面争取得效益。
通用厂房有两类,一类是办公生产联合体,一类是独立单体。两种形式各有优劣,联合体空间紧凑,注重管理与生产同步,节约土地面积,能较快传递信息,缺点是扩建受限,主导生产则办公区因受车间柱网限制而不易合理布置,设计复杂。独立单体平面则相反。因此,没有绝对完美的平面方案,要根据生产需要和园区规划,因地制宜的选择才能找到建筑平面设计的占优方案。
通用厂房设计受限于程序化和规范化要求而缺乏形式和功能上的创新。由于工艺差异,建筑形式创新研究成果应用有局限性,但可以根据生产需要,结合企业文化创意,演绎平面格局。土地面积充裕时采用独立单体,这类平面适宜信息化、智能化、机械化程度高的生产。对用地紧张的同类建筑,可采用组合式。这类平面可以缩短信息功能区与生产区的联系路径,适宜劳动密集型生产。
厂房建筑设计中的创新不仅限于功能设计,还要有好的表达形式。好的形式创新能激发全新感受,营造新的氛围促进生产。让员工自然的体会企业文化。如图1是生产乐器的工业园区规划平面,整个建筑规划设计以一把“电贝司”而展开,形成特色平面。在“拿来”的基础上实现了创新。创新可通过以下方式,:一是功能优化;二是构图立意。此外,还可以在剖面空间、立面协调、节能减排等方面推敲,一一逐项优化。
4 结束语 图1
通用厂房建筑设计的占优方案寻求是系统工程,整个系统总体指标占优才是成功的。作为工业建筑类型之一,通常建筑方案得不到重视。随着人们对工作生活要求的提高,对通用厂房的建筑设计要求会随之提高。对通用厂房建筑占优方案的寻求,有待于继续研究和探讨。