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1)抗震安全。

在經過一段時間使用后，由于使用損耗、混凝土徐變以及動荷載的作用，建筑本身結構性能存在一定程度地下降。在2008年汶川地震后，在我國抗震設防標準的大幅提高與不同建筑功能對應不同的抗震要求這兩方面的共同作用下，部分閑置舊工業建筑抗震能力已不滿足現有抗震規范的要求。

2)防火安全。

我國的防火設計規范化起步較晚，系統的防火設計要求出現在20世紀80年代中后期，而既有舊工業建筑大多建于20世紀60—80年代，在設計上存在著由于系統規范缺乏帶來的安全隱患，因線路老化而出現了防火問題，部分磚木結構的舊工業建筑其防火問題尤為突出。

3)低碳節能。

我國95%以上的既有建筑均屬高能耗建筑。工業建筑由于功能需求，大部分墻體隔熱保溫效果較差;同時，廠房為保證采光，通常選擇尺寸較大的門窗洞口，窗墻比的增大亦降低了其保溫隔熱效果;廠房空間體量大、層高較高，重型工業廠房層高大多在10m以上，導致了較差的控溫效果;其屋頂結構和天窗設置亦對保溫性能起著一定程度的副作用。

4)使用功能限制。

原設計年代久遠及功能改變造成建筑設計的不足，缺少電梯、衛生間等設施;周邊配套設施不足，如周邊交通、停車場所的設置，都在一定程度上限制了其使用功能。

5)使用舒適度不足。

部分建筑通風、采光、室內空間布局、建筑環境較差，使用時無法達到良好的舒適性。

6)改造過程中缺乏相關技術手段、評價標準不健全，對改造過程缺乏引導性，改造效果良莠不齊。

在1997—2006年，發達國家就相繼開發了適應本國特點的在國際上較為成熟的綠色建筑評價體系，如英國的BREEM、美國的LEED、日本的CASBEE。自1996年建設部《建筑節能技術政策》以來，我國建設部門就致力于提升建筑的低碳性和使用舒適性，相繼頒布《綠色奧運建筑評估體系》、GB50189—2005《公共建筑節能設計標準》、GB/T50378—2006等，初步建立了國家和地方綠色建筑標準體系，主要針對新建居住建筑及新建公共建筑進行評價，缺少對舊工業建筑再生利用相關項目的綠色評價體系。2012年，我國人均國內生產總值已達6100美元。隨著經濟的發展，人們對生活品質、建筑質量安全和使用功能有了更高的要求。為適應現今社會形勢與綠色建筑要求的一致性，舊工業建筑改造時需要對其功能、舒適度、環保、健康度進行提高。主要針對舊工業建筑抗震加固、耐久性、功能適應、生態化等方面進行改造。

1.2舊工業建筑綠色再生評價指標的特點

通過對實地調研、考察典型項目的特點及改造使用時存在的問題，結合相關文獻，以制定適合我國特色的綠色評價指標體系為目標，可對舊工業建筑綠色再生項目特點進行總結。

1)建筑已存在，選址等不宜作為評價指標參與評價。

2)因為經過一定年限的使用，且工業建筑在正常使用期內往往承受較大的動荷載，所以在改造前進行結構檢測十分重要。通過檢測結構的強度和材料的耐久性，考察其與現行建設標準的達標程度，作為改造模式、改造規模等的決策依據。

3)因為原工業產業對環境通常有一定影響，如空氣污染、噪聲污染、水污染等。例如:冶煉車間的酸洗池就會對周邊土壤產生重金屬污染。因此，需要進行環境監測檢查并恢復改善生態環境，避免土壤中有毒有害物質的存在，保證有適宜的地溫、清潔純凈的地下水。

4)強調原有結構、材料、設備、管線及基礎設施的利用。充分利用既有資源是節約材料、提高環保性和經濟性的重要手段，因此，原有資源的利用率是評價舊工業建筑再生利用項目綠色性的重要指標。

5)改造模式作為影響其改造規模、經濟效益、使用效果等的主要影響因素，應作為不可忽視的重要指標。

6)應盡量避免建筑立面在結構及材料上的大幅改造。一般改造時建筑外殼體量改變較小，進而對建筑周邊的熱環境、風環境、日照影響等物理環境影響較小，同時，對周邊居民生活從心理適應性上的影響亦不十分顯著。

7)從綠色建筑評價的角度上看，舊工業建筑再生利用項目與一般新建建筑項目的不同主要體現在開發決策階段和設計階段，在施工和運營中，應與新建項目有著同樣的標準和要求。

8)受原結構影響大，建筑設計的合理性和兼容性直接影響改造后建筑的使用功能、舒適度和經濟性。在進行設計時，應充分考慮到原建筑的結構形式、裝飾構件等固件對新功能適應的兼容性，以期最大程度地結合和利用，最大程度地發揮原建筑的各性能。

9)改造時，可充分利用先進的環保材料和綠色施工技術進行建筑再生。如平屋頂廠房在進行屋面改造時可以利用植被進行屋面綠化，在提高建筑綠化率的同時，起到一定的保溫隔熱效果，有效地遏制太陽輻射及高溫對屋面的不利影響。在改善建筑微氣候、緩解城市熱島效應的同時滯留可吸入顆粒物并凈化空氣，達到降低建筑溫度、節約能源、凈化城市水源、美化環境和提高城市蓄、排水能力的作用。在確立舊工業建筑綠色再生評價指標時，應根據相關項目的一般特點進行指標的選擇和確定。

2舊工業建筑綠色再生評價指標體系的構建

在進行舊工業建筑綠色再生評價指標體系確定時，首先通過文獻分析及調研總結進行使用指標的匯總，對海選出的指標通過專家問卷調研法進行其重要性得分的確定，進而根據分值及離散度對指標進行篩選。

2.1指標體系的構建原則與指標的選取

根據我國現行的綠色建筑評價標準、建筑節能規范、國外綠色建筑(低碳建筑、生態建筑等)評價標準、書籍文獻中的綠色建筑評價指標體系、書籍文獻中的舊工業建筑再生利用項目的指標體系以及通過對我國22個城市的實地調研，分析出切實影響改造項目開發、改造、使用過程的主要因素，海選出指標項目。并根據科學性、全面性、代表性、獨立性、系統性、可行性這六大原則對指標進行初步篩選，得到初步的舊工業建筑綠色再生評價指標體系。

2.2指標的篩選

針對指標制作關于指標重要程度的調查問卷，要求相關領域專家根據問卷中指標解釋，結合指標的篩選原則對各待選指標進行評分。專家選擇時應注意其專業性及各領域分布的全面性，擬在規劃局、經信委、各地規劃設計院相關設計人員、有綠色建筑施工經驗的施工單位管理人員、高校內從事舊工業建筑研究人員、綠色建筑評價體系研究人員中進行選擇。為保證評分的專業性和可靠性，在評分時不要求專家對所有指標進行打分，而只就自己熟悉領域進行評分，不熟悉指標重要性評分為。評分采用的是0～5分制。

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1.2現有建筑狀況

廠區現有的生產車間多為二十世紀七八十年代建造，大部分車間有40多年歷史，均采用鋼筋混凝土排架結構，門式鋼屋架，鋼筋混凝土屋面;少量輔助車間為磚混木桁架結構、青瓦屋面，年代超過半個世紀。因車間建造年代較早，對生產造成一定局限，如車間天窗狹小，室內通風排氣較差，酒糟需長時間晾曬;室內光線昏暗，不利于生產作業等。這些問題的日益凸顯，使車間產能已經不能滿足市場迅猛增長的需求。

2工藝特點與創作指導思想

車間生產效率無法滿足市場需求，車間建筑風格也無法傳達郎酒歷史源流;同時，基地起伏的地貌也對新廠區規劃建設提出了挑戰。因此，針對上述問題，在新建車間設計時，將指導思想確定為:“創作吻合生產工藝、傳承歷史文脈、適應當地環境的現代化工業建筑。”

2.1工藝生產特點

醬香白酒的香醇口感源于其獨特的生產工藝，而生產車間也有特殊的工藝設計方法。醬香型郎酒的生產需歷經粉粹投料、出甑攤晾、堆集發酵、入窖發酵、母糟翻拌、分層蒸酒等多道工序，如此七八輪后得到醬香原酒。這種特殊的釀酒工藝對車間設計提出了嚴格的技術要求，因此，生產車間必須滿足功能組織得當、管線布設合理、空間尺度適宜、通風排氣順暢等要求。

2.2傳承歷史文化

生產車間除技術層面要求外，對一個近百年歷史的中華老字號企業而言，更重要的是歷史積淀的延續與企業文化的展示，這是企業在市場的核心競爭力，也是核心價值所在。對于廠區所處的環境而言，除了獨特的醬酒文化，常年融匯其中的人文風情和歷史文化，成為不可分割的重要組成，多種文化的融合，造就了獨特的郎酒文化。當地的歷史文化與現代化生產車間的互融，成為設計時著重推敲的問題。

3總平面設計

擴建廠區地勢險峻，可建用地甚為寶貴，合理的建筑布局、精簡的交通連接，能爭取更多空間，獲得更大產量，為企業獲取更高效益。結合場地自身特點與周邊環境特征，主要從以下兩方面進行權衡。

3.1適應基地高差，平衡場地土方

場地南高北低，落差為35～42m，平均坡度為10°～12°，東西高差在9～24m，平均坡度為4.5°～6.1°。中部有南北走向溝谷，南側為填埋場，風向多為東西走向，據場地狀況綜合考量，在坡度較緩的東部并列布置東西走向的車間，順等高線前后跌落。車間縱向單元依據高差靈活增減，以取得較強適應性;其他區域依據地形分散布置，縱向長度靈活控制，提高土地利用率。單跨車間適應地形較強，但間距的退讓會大大減少土地利用率;而雙平跨車間對基地填挖較大，容易引發山體滑坡等次生災害，且擋墻支護等防護措施，會投入巨額資金，造成浪費。因此，依據場地高差與坡度，并考慮間距及交通等因素，設置高低跨車間適應地形，取得車間數量與地形高差之間的平衡。

3.2加強道路聯系，保證車流暢通

場地南側是廠區的交通干道，由西至東沿山勢向下，西北側有廠區原始道路與場地鄰接。因此，需依靠這兩條道路解決地塊內部交通。由車間排列方式與地形因素，東部設計成環型車道，串接每層每跨車間，保證高低跨車間能雙面進車，也為消防提供了雙面撲救場地。為保持車流暢通與運輸便捷，車道回環處多有接口，在不同標高與東側干道直接聯系，確保車流大時道路暢通。環型車道還能有效地緩解坡度對廠區生產運輸造成的壓力，除了在車間入口處留出平坦路段便于車輛進出外，其他路段坡度均控制在7%以內，以化解場地內部落差。

3.3剖面適應環境，功能因地制宜

以總平面布局為基礎，為與基地環境相適應，依據場地坡度、車間跨度、車道寬度及放坡尺寸等參數，計算出高低跨車間室內地坪差為4.0m，最大限度平衡場地挖填量，依此高差在山墻面設置配套房間，供值班管理之用，一舉兩得。另一方面，高低跨有助于將蒸釀中產生的大量飽含乙醇的高溫蒸汽及時排出，減少金屬物件的腐蝕:低跨車間產生的蒸汽經天窗或側窗就近排放室外，高跨車間的蒸汽則經高跨天窗迅速排放，自身形成上升氣流，具有良好的疏導作用。由此能使車間保持良好的工作環境，不必機械排汽，減少了運行費用，經濟節能。

4建筑設計

在進行建筑設計時，針對生產車間的功能排布、外部造型、工藝技術、材質色彩等方面內容進行了細致考慮。

4.1靈活高效的功能排布

車間內主要由窖池、泥池、甑罐、晾堂及附屬區域組成。其中，窖池區是生產車間的主體，也是影響產量的直接因素，窖池的大小與布置必須與車間內其他功能及柱網相協調，車間縱向采用6m柱網，結合發酵釀造工藝，考慮窖泥池及甑罐等空間，將窖池寬設定為2.8m。車間橫向跨度采用15m，考慮車道與晾堂寬度，窖池長度控制為5.3m。如此設置能保證同面積空間中的產能最大化。泥池尺度以容量而定。按照郎酒醬香白酒的釀造工藝需求，各時期的投糧、入窖、封窖、翻拌、堆晾、蒸餾、出酒等工藝對車間內流線有較高要求，且車輛需要進入車間進行裝卸，因此，車間內空間布置必須要精簡便捷，并滿足行車要求。設置窖池縱向一字排布，留出側向晾堂供車輛通行，晾堂靠近側窗也便于酒糟晾曬、母糟翻拌、堆集發酵等工序，這樣線性的設置可使縱向行車在晾堂與窖池之間就近作業。甑罐集中放置于車間中部，鄰接出入口，便于蒸制、灌注及原酒的運送，同時車間中部天窗最為高大，通風效果最佳，能使甑罐區的蒸汽快速排出，避免在內部空間聚集，減少墻面侵蝕，凈化工作環境。泥池區使用頻率低，一般作封窖之用，故置于車間端頭，位于車間山墻處。

4.2傳承歷史的外部造型

從19世紀20年代至今，老廠區內的建筑，一部分是20世紀90年代及近期所建建筑，其建筑造型簡單，內部為混凝土桁架結構，反映了工業建筑結構的時代特征;另一部分是二十世紀七八十年代修建的房屋，均為磚混結構，雖年代較久，但青磚砌筑、清水墻面、檐口疊澀及窗臺線腳等特征，展現了近代建筑素雅平淡的風格，烙下了深刻的時代印記。這些建筑造型記載了企業發展的歷史，具有代表意義。在釀酒車間設計時，車間外部造型承襲了早期建筑風格，運用設計語匯描摹歷史印記;建筑內部結構采用門式排架結構，以取得寬闊空間。為滿足生產需要，車間一般有固定的結構模式，受生產工藝及結構設備等條件限制，其內部空間的靈活性不及其他建筑，而對于外部空間而言，不受結構影響而有更大的創作余地。因此，對于生產車間的設計主要立足于建筑屋頂造型和建筑表皮設計。表皮作為附著在結構外表的圍護結構，是建筑性格的直觀表現。車間外表面采用縱橫方式劃分:護壁立柱為縱，水平勒線為橫。護壁立柱處垂直墻面做雙墻垛，頂部砌筑疊澀造型，與早期車間取得一致，墻垛間設置排水管道，造型時兼顧使用。水平窗與高窗嵌入水平勒線之間，并結合窗臺、窗套突出立面形體。屋頂采用傳統雙坡屋頂，為化解車間超長體量、打破平直的屋頂輪廓，采用中高側低、分層跌落的形式，以求變化。山墻及屋頂錯跌處砌筑封火山墻，取得與周邊建筑協調。

4.3自導通風與給排水設計

車間采用自導式排氣措施。釀酒中蒸釀過程產生的大量蒸汽需快速地排出車間，若采用機械通風方式，氣體量大難以滿足需求，且常年運行，易耗損不節能。車間內的蒸汽主要由甑罐蒸釀及晾堂酒渣產生。蒸釀中產生的氣體濃度大、溫度高、較為集中;晾堂酒渣產生的氣體濃度、溫度不及甑罐區，但堆放量大、區域廣，產生的蒸汽量也不容忽視。因此車間采用自然排氣方式，通過平開窗、高側窗及屋頂天窗形成空氣環流，自導排氣。新車間增大高側窗及天窗數量與尺度，使排氣更便捷順暢;改變高側窗開啟方式為中懸式，使排氣通暢。車間并用重力式與壓力式排水系統。車間長度在72～120m，屋頂面積較大為2200～3600m2。車間屋頂外墻天溝處，采用重力流雨水系統，雨水散排至室外散水溝。車間屋頂內側天溝處，采用壓力流雨水系統，雨水排至室外雨水檢查井。外墻落水管結合建筑立面設計，隱藏于護壁柱墻跺內，裝點了立面。內天溝落水橫管平行中軸布置，在兩側山墻處經落水管排出。

4.4材料選擇和色彩搭配

材料的選擇除有鋼材與灰磚外，還采用青石、木材等相互搭配。車間外墻采用“十字式”與“順丁式”相結合的灰色粉煤灰磚砌筑，分別運用在墻面與墻裙兩處，磚墻用色以沉穩的青灰為底，線腳處采用白色抹灰勾邊，以增強線條裝飾感。屋面采用深灰色壓型鋼板，取得與原有建筑色彩的協調。屋頂檐口雨水槽噴涂淺灰色防銹漆，形成通長的水平線條。封火山墻墻頭、側墻、線腳等處采用白色抹灰勾勒，強化建筑體感。門窗采用木質窗框，在木材本色上稍加防腐清漆，使其呈現出較為自然的色彩。窗戶采用傳統花格圖案，以求與當地原有建筑融合。墻基勒腳采用當地青石砌筑，形成沉穩質感。建筑色彩使用青灰為基色，更接近當地原有磚混建筑色彩。粉煤灰磚在燒制過程中的深淺差異，能在建筑立面形成不大的反差，使墻面更富有肌理變化。白色抹灰的線腳勾線、壓頂與封邊，使建筑體量更為挺拔，層次更為豐富。木材除了可增添色彩外，也在人體尺度下營造出親和感。

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根據本案例中廠房現行狀況以及受力特性的綜合分析，按照現行規范對本工業廠房的排架系統承載能力以及吊車梁進行驗算。驗算結果顯示：對于排架結構而言，在現有環境條件下，其承載力可滿足要求；對于吊車梁而言，有12m跨吊車梁正應力不滿足要求，但考慮到該區域增加有支座進行加固，故評級B級，其余跨吊車梁均滿足要求。

3安全性評估

綜上可知，在現行使用環境條件下，吊車梁直接相關結構承載能力滿足現行規范要求，但結構損傷較為嚴重，綜合評定為B級。結構主要的子項滿足或略低于國家現行規范要求，應采取適當措施。

4加固方案比選

根據以上分析認為，本案例中對工業建筑進行加固改造的關鍵在于解決吊車梁承載力存在的問題，傳統的加固方案為加大上下翼板截面，由于本方案需要停產加固，因此可行性較差。針對實際情況，最終選擇方案為將鋼支柱與吊車梁頂緊，消除其撓度。由于所有加固作業均在吊車梁下翼進行，不必拆除軌道，實現不停產加固，以滿足安全且經濟的要求。

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1.2綠色工業建筑設計的原則

具體的設計原則在有以下幾點：首先，要堅持保護環境的原則，要站在自然和建筑統一的觀點上去進行綠色工業建筑設計。建筑和自然環境兩者之間是統一的整體，要在保證建筑質量的前提下，進行自然環境的保護，降低建筑施工過程中的污染和浪費。在環境保護的原則上進行綠色工業建筑的設計，這樣不僅能夠保證建筑的環保性，還能提高建筑設計的特色性。其次，要堅持能源節約、高效利用的原則。建材資源和能源在建筑施工過程的消耗是巨大的，尤其是在當前我國資源消耗巨大的情況下，更需要加強對資源和能源的節約。此處的節約是在保證建筑施工質量的前提下進行的，是提高對建材和能源的利用率來實現的。只有高效的資源利用率，才能保證能源和資源的節約以及綠色工業建筑的施工質量。最后，要堅持建筑的適用性原則。建筑的根本目的是用來使用的，只有保證其使用的價值才能實現建筑的真正價值。

2關于綠色低碳工業建筑技術

要做到減少工業建筑對環境造成的不良影響，營造出綠色工業建筑的整體形象，必須要做到對自然的尊重和保護，采用綠色低碳技術，有效地運用各種自然資源，讓能源以及資源的消耗盡量的減至最低：盡可能地保持工業建筑周邊環境的生態平衡，做到對建筑地域環境的綜合考慮，做到因地制宜。所以綠色工業建筑在營造中必須要從以下幾個進行：

2.1注重選址

綠色工業建筑在進行選址時，必須選擇一個合理的位置，做到對環境的破壞減至最低，進一步地讓城市自然生態系統基本功能的完整性和連續性得到保障。確保城市的健康與安全。而一般情況下綠色建筑的選址除要考慮到常規情況下的因素外，還需注意以下原則：（l）避免選擇生態敏感區。例如水體、森林、自然保護區等。（2）要保持建筑場地生態的完整性以及生物的多樣性。在設計時盡量保留與利用地形、地貌，植被以及自然水系。（3）注意盡量減少建筑場地水土的流失。防止因工業建設而造成的自然災害。

2.2優化布局結構

工廠總圖設計要對廠區總體的布局、室內環境條件以及廠房的布置等進行深入的統籌與考慮、讓設計方案不但能夠滿足生產工藝的要求，同時又做到節能節地。同時在總規劃階段，要重要考慮如何將環境進行最大限度結合，增加建筑的采光度，確保室內具有一定的溫度、溫度，建立立體的綠化系統凈化環境。工廠總圖按照產品的特性考慮生產工藝區劃布局，按生產工藝流程布置備類廠房，廠房間設機械運輸通廊，做到物料運輸效率盡可能的高、物流路線盡可能的短、運行能耗盡可能的低。合理優選能源種類，保障經濟供給、降低綜合能耗。

2.3節能與能源利用

在工業建筑設計中，要結合工藝生產特性，采取多種的節能措施。做好在建筑體形、建筑布局、朝向等方面的設計，盡可能地采用自然采光自然通風：并對東西朝向采取多種形式的建筑遮陽系統，即取到建筑裝飾的效果，又減少夏季太陽的熱輻射；外墻面采用低能耗的保溫隔熱建筑圍護結構；高效的節能空調系統可采用地源熱泵、污水源熱泵；新興的可再生能源，包括了太陽能、地熱能、風能等的利用。

2.4節水與水資源利用

在加強節水和對水資源的利用方面可以從以下幾點進行：首先，避免不必要的浪費，在不影響施工進展的情況下減少用水。其次，可以對水資源進行循環使用，減少消耗。最后，對施工用過的廢水要嚴格排放，不能隨意的排放到水源或者土地中，要對其進行質檢，達標后再進行排放。在一個建筑項目施工開展之前，要對當地的水資源進行質量檢查，確定其是否滿足施工要求。在建筑施工結束后，還需要再進行一次檢查，并與之前的水質數據進行對比，若是出現污染現象影響當地居民的正常生活，要及時的采取措施進行治理。

2.5節材與材料資源利用

一項建筑項目的開展對建材的消耗是巨大的，而且由于對建材的利用率較低，往往造成大量的浪費。因此，必須提高對建材資源的使用效率，節省建筑施工過程中的建材使用量。在建筑項目的施工中可以提高對鋼結構建材的使用，因為這種建材不僅便于使用，具有較大的可造性，而且鋼結構還能夠循環使用，能夠極大的減少對其他建材的使用，降低了對環境的污染。

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2購物中心。以購物中心為改造目的的舊工業建筑多位于城市較繁華地段，交通便利，而且有著比較大的體量，能夠包容各式各樣的商業業態。

3復合型商業。復合型商業主要是指改造后的工業廠房功能多樣化、復合化，不只包括商業方向的改造，而且包含博物館、城市公共空間、loft辦公等方向的改造，以兩種或兩種以上組合呈現，形成復合的建筑空間。這種類型的商業改造對建筑的結構要求較小，功能的組成上也比較靈活，改造后的適應性很強，因而成為目前國內最常見的改造形式。

影響商業改造的因素

舊工業建筑改造中商業的形成和發展受到多方面因素的制約和影響，如項目本身的背景和規模、項目的周邊環境、項目在城市的地理位置、項目的規劃及定位、后期管理等都對舊工業建筑的商業改造結果有著非常重要的作用。

1背景和規模。根據建筑的歷史背景不同，商業的組織形式也有著很大的不同。對于歷史悠久或建筑風格獨特的舊工業建筑，適合改造成與旅游相結合的商業，上海1933老廠坊就屬于這種改造形式（圖1）；而對于一般性的舊工業建筑，這些建筑有著一定的歷史內涵，這類的廠房可以進行適當的保留而形成藝術區或者產業園，商業以附屬型商業的形態存在；另外還有些改革開放后的廠房，這類建筑的價值不高，改造的尺度可以比較大，可以做商業賣場等。同樣，舊工業建筑的規模對商業的形成也有很大的影響。不同的商業組織對商業的規模有著不同的要求，因而，較小規模的舊工業建筑商業改造項目中，商業多組織成商業街或者復合型商業的模式，只有當規模達到足夠大，才考慮商業中心的商業模式。

2周邊環境。改造項目的周邊環境直接影響改造型商業的形成，不同的周邊環境意味著不同的人群結構、交通狀況，針對這些社會因素，會制定相應的商業策略和商業目標，其商業的構成、商業的定位、和商業的比重也會有著很大的差異性。如上海創意.幸福灣中的商業受周邊商圈的影響，普通的商業模式已經達到飽和，但另一方面區域內商業餐飲存在一定的空白，因而以此為突破口，整個項目定位為"餐飲為主、娛樂為輔的商業策略，這樣，通過商業的互補性避開了和周邊商業的競爭，達到了很好的效果（圖2）。

3地理位置。舊工業建筑在城市中的地理位置對舊工業建筑改造中的商業發展有很大的影響。其地理位置分為兩種，一種是位于市區中心地帶，周邊經濟比較發達，消費水準比較高，商業的形成較快，容易營造出比較成熟的商業氛圍。另一種是位于城市的次中心區，周邊的城市居民密度較低，經濟水平不高，周邊的商業還處于發展階段，未形成規模。如上海半島1919，商業只占整體很好的一部分，雖然招商已經有兩三年的時間，但商業發展依舊很緩慢，這與所處的城市地理位置有很大的關聯（圖3）。

4整體的定位。在改造之前設計方會綜合各方面的因素或基于政府統一規劃的前提，明確項目的實施方向，對整個項目有個基本的定位。整體的定位和規劃對改造型商業的形成起著決定性的作用，其商業的類型、組織形式、規模大小也直接受到項目定位的影響。不同的定位其中的商業會有著很大的差別。如上海城市雕塑藝術中心（圖4）和上海復地四季廣場（圖5），兩者分別定位為文化產業基地和商業綜合體，兩者的商業組織完全不同，前者商業少，規模小，項目主要功能為藝術展示，商業輔助存在，而后者商業多，規模較大，項目以商業為主。

商業改造的空間布局

商業空間對商業位置的選擇有著很高的要求，需要便捷地可達性和良好的視野，能夠讓顧客方便、快捷的進入。由于舊工業建筑改造呈多元化形態，改造后的建筑功能往往不只是商業，還包括辦公、博物館，甚至公寓等，因而需要根據不同的情況，確定商業的空間分布。在實際的改造活動中，商業的空間布局有幾種情況。

1“點”式布局?！包c”式布局是指在以舊工業建筑群為改造目標的案例中，由于項目的定位為辦公、藝術中心、城市游覽空間等時，商業不作為項目的主體來進行設計，只是對建筑群中的一棟或者幾棟建筑甚至是某棟建筑的一個小的部分來進行商業改造，以滿足基地整體的需求。這類商業布局比較零散，但一般占據項目的交通便捷處或者是人流密集處，如上海八號橋案例中，商業位于基地的臨街面和入口處(圖6)。

2“線”式布局。“線”式布局多出現在以商業街為商業組織形式的改造項目中，商業沿著人流較多的市政道路布置，呈“線”型分布。這種布局可以形成較清晰的商業動向，也有著較好的商業氛圍。如上海沃弗1864中商業以線性布置，沿街展開(圖7)。

3“面”式布局。“面”式布局分為兩種，一種是大型的獨棟多層工業廠房，當商業與其它功能復合時，建筑的地面首層或下部幾層改造成商業，而建筑上部多用作其他功能，這種布局使得建筑的功能分區比較明確，但這也使得交通的組織更加復雜化；另外一種則是改造對象為大型的工業區時，商業成片區分布，與其它的功能區分開來，如前身為金陵機械制造局的南京的1865園區，總占地21萬m2，建筑面積10萬m2，劃分為科技創意研發區、山頂花園酒店商務區、科技創意博覽區、工藝美術創作區和時尚商業休閑區五個功能區（圖8）。

4“立體”式布局。在以綜合性商業為改造目標的多層舊工業建筑改造案例中，商業作為唯一功能占據建筑的所有樓層。如由南京絲織廠和南京微分電機廠改造而來的南京恒鑫大廈，綜合性餐飲商業分布在整個建筑內（圖9）。

商業改造的建議

1人性化。人性化的設計就是指以人為本，注重人在空間中的感覺。之所以強調人性化的設計，是因為原有的工業建筑是以生產為主要目的，無論是從空間的尺度上還是從各項配套設施上都不是為人服務的，忽略了人在其中的感覺。而現代商業建筑服務的對象是人，更加強調人在商業建筑中的感覺，因而需要根據商業空間的功能與需求進行適度的改造。此外，還需要考慮無障礙設計。

2個性化。為了吸引消費者，營造獨特的商業環境，現代商業需要有個性。不同的商業由于不同的商品和服務內容，對空間環境也有著不同的追求。因而，在進行內部空間改造時，應該根據各自的品牌文化特點，賦予空間以個性魅力。

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2.loft空間特征

2.1高大開敞

空間，是建筑之靈魂。而loft空間區別于其他空間形式的最為顯著的特征，就是其空間高大開敞的特征。這一空間特征的由來主要是因為loft多為舊工業建筑改造而成，而對舊工業建筑這一空間特征的保護轉化成了loft空間的主要特征。

2.2自然而真實、保留工業美學

工業建筑空間的布局和形態非常真實的反映著工藝生產的流程，是一種完全真實和理性的空間。內部空間不加藻飾，簡潔真實，空間內梁、柱等結構構件清晰可見，非常理性地表達出建筑的營建邏輯。Loft空間繼承了工業建筑的這種美學。

2.3模糊性

舊工業建筑空間的改造大多是在單一空間內布置生活起居、工作、藝術品展示等諸多功能的空間。因此臥室、廚房、工作室等功能板塊就不可能像傳統民用建筑那樣有明確的界定和隔斷，傳統的套型模式被打亂，loft空間展現出模糊性。

2.4靈活性、可變性

loft的經營方式大都是租賃，因此使用者對其內部空間的改造大都是臨時的，這些非固定的空間隔斷隨著租客的變更而不斷地發生變化，這就是loft空間靈活可變的原因。

2.5浪漫化、個性化

傳統的居住空間或是辦公空間中，不同的功能空間通過劃分并作為商品銷售給其使用者，建筑空間是一種既定的形態。而由舊工業建筑改造而成的loft空間，使用者可以通過自主的空間劃分和裝修來盡情地發揮，創造浪漫的、個性十足的空間。

二、基于loft空間的舊工業建筑改建策略研究

1.內部空間改造策略

1.1通高空間的融入

工業建筑相對于傳統的民用建筑往往具備更加高大的空間，而最早對舊工業建筑進行改造的藝術家們由于受制于有限的資金，往往會對舊工業建筑空間進行較為簡單和局部的處理，雖然在空間內做了簡單的隔斷和劃分，但是室內空間中往往都會保留一部分原有工業建筑空間的樣貌。并形成了上下貫通的空間，而這些空間的融入也是由舊工業建筑改造而成的loft空間和普通舊建筑改造空間的標志性差別，Loft中的通高空間可以充當展示空間、商業空間等，適用于大型廠房改造項目；而在藝術家工作室、個人畫廊等小型廠房改造中，高大開敞的通高空間則通常作為起居室和創作展示合一的功能空間。

1.2loft空間分隔

依據loft空間內不同功能空間對私密性的需求，可將分隔的類型劃分為：彈性分隔、意向分隔、局部分隔和封閉分隔。loft空間分隔的方式主要為閣樓和屋中屋這兩種形式。這兩種形式是loft空間區別于普通民用建筑內部分隔的重要因素，因為在時間上，閣樓和屋中屋的建造時間都晚于建筑主體，是附屬于舊工業建筑的建筑構件。其次，作為loft空間區別于其他舊建筑改造的手段，閣樓和屋中屋通常都是非完全的劃分，會預留出通高空間，這種局部的分隔也是loft空間的顯著特征。

（1)閣樓

閣樓本意指房屋中的上部空間或工、商業建筑內無隔斷的較大空間。閣樓在結構上大都依附于原有的舊工業建筑，這也是它和屋中屋這種分隔形式的主要區別。閣樓在營造之時通常在內側設柱子加以支撐，靠近建筑外墻的一側通常搭接在舊工業建筑的吊車軌道或是牛腿柱之上，節省了建造的材料，實現了較為經濟的改造。例如上海八號橋中的5號樓（如圖3)的原廠房空間開敞高大，故在改造后成為展示和信息的空間。但完整的舊工業建筑空間原樣保留勢必會造成空間浪費，而且也難以滿足改造后建筑的功能需求。因此，5號樓還沿著原工業建筑的建筑外墻增設了四周的閣樓空間，作為設計單位的辦公區域，整個空間就形成了大空間套小空間的空間組合。滿足了不同使用功能的需求。

（2)屋中屋

屋中屋與閣樓利用舊工業建筑本體的結構體系有所不同，其與原有舊工業建筑聯系不強，改建后的屋中屋擁有一套獨立結構體系，因此屋中屋具備了以下優勢。首先，屋中屋的營造對原有的舊工業建筑未造成任何的改動，舊工業建筑的歷史文化價值得到了完美的保留；其次，當需要對內部分隔進行重建時，只需拆除屋中屋的部分即可，不會對舊工業建筑帶來二次破壞；再次，屋中屋的形式相當于建筑擁有了雙層皮，而屋中屋內部通常是較多人員停留和使用的功能空間，需要空調和暖氣等溫度調節措施，屋中屋和舊工業建筑之間的空間就成了過渡空間，這層空間能夠有效地減少室內溫度的變化，降低了能耗。

1.3loft空間銜接

和loft分隔相對立的是，有了不同的分隔手法所產生的若干功能板塊，就必然存在著各種空間之間的銜接。

（1)豎向銜接

豎向銜接多見于loft空間的水平分割，在高大開敞的舊工業建筑空間內通過水平分割的手法創造出夾層空間，就必然需要豎向交通來聯系。豎向銜接通常表現為樓梯，坡道等。這些新增的樓梯和坡道大都采用鋼材和玻璃等輕盈的材質，使樓梯看起來輕巧簡潔，大氣時尚。這些通透的樓梯還可以作為室內空間的彈性分隔手段，劃分出不同的空間層次，豐富和裝點了loft室內空間。

（2)橫向銜接

Loft空間的橫向銜接多見于垂直分隔，其主要表現為空中連廊。特別是在功能上存在聯系的兩個空間分別處于非首層的位置上時，就需要二者之間施以空中連廊。上海八號橋在設計時就成功的運用了連廊這一建筑元素，將8棟舊工業建筑有機地聯系起來，這也是八號橋這一名稱的由來。空中連廊不僅僅局限于建筑室外的相連，廊道在不同的建筑內外都有穿插，人們通過這些連廊就可以順暢地漫步于舊工業建筑區之間。連廊起到了室內外空間的串聯，模糊了室內外空間的界限。

2.外立面改造策略

基于loft文化的舊工業建筑往往采用新舊沖突的手法來引入新元素，這種新舊沖突的設計手法來源于loft文化中的拼貼理念，20世紀中葉的拼貼藝術深遠地影響著loft文化的形成和發展，在其影響下，loft空間及其外立面逐漸呈現出一種動態的、不斷發展和編輯的狀態，各個時期的材質都會拼貼在外立面上，顯示著舊工業建筑的歷史和改造進程。新材料的引入不但沒有可以的和舊材料相仿，反而刻意的制造沖突。通過這種新舊材料沖突制造出強烈的對比效果。新材料體現出建筑空間的新穎和時尚，而舊工業建筑表皮則體現著懷舊氣息，從而形成了商業建筑空間的亮點。例如上海莫干山M50藝術區外立面改造設計中，主體元素為廠房原有的紅色清水磚墻，但這樣的立面形式比較單調，不太適合與新融入的功能空間———商業畫廊，因此在設計中融入了鋼結構和大面積的有色玻璃，新舊材料的沖突使立面既不缺乏歷史氣息又充滿時代感。輕盈精致的新材料一改舊工業建筑煙囪濃煙滾滾、地面污水橫流的舊樣貌。賦予其與時展相適應的懷舊與新穎相結合的外立面。

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2柔性滑模系統

2.1柔性滑模系統組成

柔性滑模系統一般由模板及其提升支撐系統、液壓動力系統及操作平臺系統組成。模板系統又包括模板、圍卷和提升架等。

2.2柔性滑模提升支撐形式

目前，柔性滑模采用的提升支撐形式主要有開字架和簡易門架兩種形式。開字架，內平臺為不拉結中空式，一般適用于構筑物為矩形平面布置形式。簡易門架，內平臺采用輻射梁拉桿，一般適用于構筑物為圓形平面布置形式。

2.3柔性滑模系統操作平臺

（1）柔性滑模系統操作平臺在滑模施工過程中，作為主要施工操作面，承受施工人員、施工材料、液壓控制臺、電焊機、振動棒、手推車、施工工器具、施工安全防護設施、消防設施、季節性施工保溫設施等施工荷載及其自身的質量，同時也承受施工過程中操作平臺上設置的垂直運輸設備運轉時的額定附加荷載、卸料對操作平臺產生的沖擊力、向模板內傾倒混凝土時混凝土對模板的沖擊力和側壓力、模板滑動時混凝土與模板之間的摩阻力以及風荷載等動荷載。

（2）柔性滑模操作平臺寬度，一般根據構筑物規模、截面形式、施工組織方式等因素確定，但操作平臺結構必須保證足夠強度、剛度和穩定性，才能滿足結構施工和安全施工要求。柔性滑模操作平臺寬度可對稱設置，也可不對稱設置。

（3）柔性滑模操作平臺支撐，采用型鋼或鋼管安裝成三角桁架或三角懸挑架型式，根據建筑物的截面形式，平行或環向布置。和剛性滑模相比，構造相對簡易，安裝便捷，多采用角鋼或鋼管為材料，安裝成桁架或格構式挑架形式，可以作為操作平臺的支撐，其安裝寬度及質量則是影響柔性滑模系統的整體平衡的重要因素。

3操作平臺寬度對結構施工的影響

3.1有利影響

3.1.1對操作平臺質量影響

操作平臺寬度較小時，能夠減輕操作平臺自質量，減少千斤頂和管路數量，可以選擇額定壓力較小的控制臺。操作平臺寬度較大則系統自穩性相對較好。

3.1.2對施工操作影響操作平臺寬度較小時，桿件尺寸較小，便于加工和組裝；操作平臺寬度較大，桿件尺寸較大，但施工操作空間大，便于材料的貯存和運輸。

3.1.3對施工質量控制影響

操作平臺寬度較小，模板滑升過程中，由于質量輕，平臺系統變形易調控，根據每班次平臺水平度、結構垂直度的觀測數據進行分析，發現垂直、偏扭現象后可以及時調整。操作平臺寬度較大，自質量大，變形小。

3.1.4對工程成本控制影響

操作平臺寬度較小，不僅節約了機具材料和人工，而且還縮短了施工時間，對工程成本控制起到良好的效果。

3.2不利影響

3.2.1對操作平臺水平度的影響

柔性操作平臺，特別是井塔類矩形截面構筑物，平臺寬度較小，由于自身質量輕，極易受堆料不均的影響，造成操作平臺的不平衡。平臺寬度較大，平臺自身質量較重，自平衡能力相對較好，但對矩形截面構筑物，平臺寬度較大時，四角外挑較寬，支撐結構受力在角部發生變化，矩形構筑物4個墻角成為模板滑升的薄弱點，模板滑升過程中，常會出現墻角部位拉裂現象，影響了工程質量，外觀成形也不好。

3.2.2對結構垂直、偏扭的影響

柔性操作平臺寬度較小，若受到平臺面堆料不均、混凝土下料不均勻、振搗不規范或風載等的影響，平臺水平度出現偏差，支撐桿受壓不均，爬升高度不一致，導致操作平臺偏扭，結構出現垂直偏差；嚴重時還會造成局部支撐桿失穩，甚至發生坍塌事故。平臺寬度較大，平臺自身質量較重，出現垂直、偏扭等偏差時，不易及時調整，需分層次調整平臺的水平度，才能保證支撐桿受力均勻頂升；同時平臺寬度較大時，平臺自身構件增大，千斤頂和管路數量增多，施工質量和安全生產的控制難度相應增大。

4對操作平臺造成的不利影響控制措施

4.1滑模操作平臺水平度控制

（1）當操作平臺寬度較小時，沿構筑物周長方向連續對稱設置型鋼，適當增加平臺的自身質量。

（2）當操作平臺寬度較大時，矩形截面平臺在四角對稱增加型鋼支撐，將外操作平臺內外邊緣進行拉結，促使滑模過程中外操作平臺內外邊緣的同步滑升。

（3）合理安排內外操作平臺上堆放的物品，在滿足施工要求的條件下，盡量均勻堆放各種材料和機具，保證操作平臺的水平度。

（4）砼采用泵送或塔吊提料時，應在操作平臺上合理布置集中料斗的位置，手推車的行駛路線、砼下料和澆筑要對稱，保證操作平臺上施工荷載的平衡。

4.2滑模操作平臺偏扭控制

操作平臺寬度過小、過大，滑模都會出現平臺偏扭現象，寬度過小時更易出現偏扭?；＿^程中做好平臺水平度觀測，分析平臺產生偏扭的原因。平臺發生偏差后，應調節平臺水平度，對平臺上的材料、設備、工器具等進行整理，對稱進行砼澆筑，保持平臺質量的均衡。分層次調平支撐桿限位器高度，增加平臺水平度的觀測次數，逐步使平臺水平度達到要求。

4.3結構的垂直度控制

滑模過程中發生操作平臺偏扭時，常伴隨著結構垂直偏差的出現。垂直偏差不大時，常采用調整千斤頂行程進行糾偏，使操作平臺逐步趨向水平；垂直偏差較大時，一般使用手拉葫蘆施加外力對平臺進行反向牽引，直到建筑結構垂直度達到正常水平。

5成功案例

圓形截面構筑物（煤倉類）：山西華晉焦煤集團韓咀原煤倉工程（2聯體），單倉直徑22m；內蒙古馬泰壕原煤倉工程，單倉直徑22m；內蒙古朱家峁礦原煤倉，單倉直徑22m。上述煤倉類工程均采用內平臺寬度為1.8m、外平臺寬度為2.0m的柔性滑模操作平臺。矩形截面構筑物：甘肅金昌某主井井塔工程，框架剪力墻結構，平面軸線尺寸16.0m×21.0m，建筑總高度86.2m，共計10層；甘肅金昌龍首貧礦副井井塔工程，框架剪力墻結構，工程軸線尺寸為17.0m×14.0m，建筑總高度51m，共計6層；山東萊新鐵礦副井井塔工程，框架剪力墻結構，平面軸線尺寸為18.0m×16.0m，檐口高度為44.8m，建筑高度5層，局部6層。上述塔類工程均采用內平臺寬度為2.0m、外平臺寬度為2.2m的柔性滑模操作平臺。上述工程柔性滑模平臺寬度的選擇，既滿足了施工空間，也保證了滑模系統的整體穩定性及工程質量和施工安全。

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綠色建筑設計理念的主要內容

鑒于傳統工業建筑設計的缺陷和不足，新時期工業建筑設計應以“綠色環保”為宗旨，從環保、節能、除污、低耗等方面詳細分析，設計出更加科學的建筑方案，建造出更加優越的工業建筑物。“保護環境，避免污染”，這是綠色建筑設計的核心思想，對綠色工業產業的發展有著重要意義。根據工業建筑設計標準，設計人員必須要結合前期勘測得到的數據信息，制定“環保型”建筑方案。工程設計師可以從材料、結構、外觀等方面全面提升工業建筑的綠色效果，嚴格防范有害建筑的形成。能耗問題是限制工業建筑發展的重要因素，過大的能量消耗，對工業生產活動造成了較大的阻礙。綠色建筑設計理念對建筑節能提出了新要求:一是節能系統，工業廠房建筑盡量采用外墻保溫系統、內墻保溫系統等結構，避免熱能過度耗損帶來的不便。二是節能材料，廣泛采購新型節能材料，提高工業建筑的綜合性能。除了對工業建筑的結構進行改良設計，還需配備高性能的除污系統，以此來改善工業建筑的使用性能。“除污”是綠色建筑設計思想的新內容，要求為工業建筑提供多功能的操控系統。通常應在建筑物內部安裝自動化除污系統，利用除塵器、除煙器等裝置維持建筑物內空氣的正常流通，防止各種污染現象的發生。熱能耗損過大是影響工業建筑內部環境的一大因素，由于傳統建筑設計條件有限，對熱能消耗問題未能采取有效的處理措施。新時期綠色建筑設計應堅持“低耗”原則，對建筑內、外部的熱能消耗加以控制。比較常見的低耗設計是采用“保溫系統”，在冬、夏兩個季節協調熱能供應，營造良好的工業生產環境。

工業建筑設計融入綠色理念的表現

目前，國內建筑行業總體實現了綠色改革，綠色建筑成為了建筑市場發展的新趨勢。越來越多的工業建筑設計體現了“環保、節能、綠色”的新理念。在綠色理念指導下，設計單位對工業建筑物的建造工藝進行了優化改進，以保證后期施工符合綠色建筑物的要求。常見的改造方式是簡化工藝，在保證建筑設計質量的前提下，對原始工藝精簡調整，以適應節能降耗的建筑設計要求。建筑行業新型材料的出現，大量綠色材料的普及和運用，為實現建筑節能創造了條件。首先，改造混凝土材料?；炷潦枪I建筑的基本要素，設計人員對混合料進行了綠化改造。如智能混凝土，具有性能強、材質優、成本低等優點。其次，更新工業建筑裝飾材料。如內外墻體材料、地面材料、頂棚材料等，均采用了新型的綠色環保材料。除污系統是基于自動化控制平臺的新系統，設計人員常根據工業企業的生產情況，結合存在的污染問題，配備專業的除污控制系統。針對空氣污染，可在廠房適當位置安裝排煙系統，及時把有害氣體輸送到廠房外部，或者完成相應的空氣凈化處理。此外，工業污水也是綠色建筑設計需考慮的問題，多數企業已經在工業廠房內配置了給排水系統，避免了污水聚積產生的污染。從現有的工業建筑來看，建筑物的主要結構可分為“單層、多層”兩種形式。每一種形式的建筑物都得到了全面優化，整體結構形式在不斷改造升級。就多層建筑而言，設計人員注重結構空間的利用，適當降低每個層面之間的高度，減少建筑能耗，降低結構承載。同時，在工業建筑結構交接處設置加固構件，增強了建筑物抗震、抗病害的能力。

建筑綠色設計方案的管理

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新時期食品工業建筑首先應與城市總體和區域規劃相協調，盡可能減少對周邊環境的影響。為適應現代工業化生產的要求，新建筑體量越來越大，總圖設計要結合場地地形、地質、地貌等特點，因地制宜并盡可能做到緊湊布置，節約用地。建（構）筑物布置要符合防火和衛生規范及各種安全規定和要求，滿足生產工藝的要求，保證生產作業線連續、便捷。要使廠內外運輸配合協調，避免往返運輸與作業線交叉，避免人流、貨流交叉。還要考慮合理的功能分區，保證有良好的生產聯系、工作環境和職工的休息環境，各種動力設施要盡可能靠近負荷中心，以縮短管線。采用綠色建筑的設計理念，在生產和使用的全過程盡可能多的節約能源、保護環境，創造一個健康、高效的生產環境，滿足地上、地下工程管線的敷設，采用合理的綠化布置。

3項目背景安徽東鵬飲料有限公司

年產55萬t東鵬飲料生產基地，由深圳市東鵬飲料實業有限公司投資建設。東鵬飲料成立于1987年，是深圳市最早的國有飲料企業。近年來，東鵬飲料依托先進的工藝技術和優良的產品品質，形成以食品流通領域為突破口的經營管理理念和管理機制，使公司步入健康快速發展的軌道。飲料發展到今天，其品種極其繁雜。而消費者的消費習慣逐漸趨同。人們日益關注健康和環境，不喜歡糖和添加劑含量高的飲品。保健功能飲料越來越受到關注。隨著企業的成長，深圳市東鵬飲料實業有限公司在滁州經濟技術開發區城北工業園，打造安徽東鵬飲料有限公司———年產55萬t東鵬飲料生產基地。項目基地西臨杭州路，南接東鵬路，交通便捷，總用地面積約為200666m2。整體呈現東北高西南低的態勢，地勢最高處約為35m，最低處約為29m，最大高差6m左右，并有少量水塘。

4設計理念與規劃布局

設計傳承企業文化，打造獨具文化特色的廠區。以綠色建筑設計理念應用于廠區建設和生產的各個環節，堅持走可持續發展道路，采用現代工藝技術和現代分析儀器應用于飲料生產的過程中，現代分析儀器對原材料采購、生產過程和產品質量進行全面的質量控制。園區規劃以滿足生產流線和空間需要為前提，強調生產流線和生產、營銷、研發等功能的便利聯系。園區的規劃結構可概括為“1軸3核5區”，其中“1軸”：指從東鵬路主出入口一直延續到產品檢測中心的中軸線?！?核”指分布在廠區的主要景觀節點，分別為濱水景觀核、辦公廣場景觀核、工業景觀核，為員工創造良好的生產、生活環境?！?區”為辦公區、生產區、物流區、生活配套區、生產配套區、污水處理區。園區依據地形高差和周邊道路高程，因地制宜布置6個分區，使得廠區既滿足排水等市政管線要求又節約土方量。作為整體的各個局部業已形成明顯的相互關系，建筑秩序才得以產生。辦公區：承擔園區內行政辦公、接待等功能，布局有辦公樓和前廣場，是園區的標志性景觀。整個區域以主辦公樓為核心，集中展示了東鵬集團的企業文化。辦公樓前廣場，著重表現其莊重大氣。生產區：主要承擔產品的生產功能，以高效緊湊布局模式組織生產車間，集約空間并便于管理。物流區：由于廠區里大型物流車運輸頻繁，在緊靠南側市政道路的生產區東西南三個方向均布置物流區域，整個廠區的人流、物流力求互不干擾。生活配套區：主要承擔員工食宿和其他生活要求的功能。生產配套區：主要承擔污水處理等功能。園區規劃3個出入口，沿杭州路設1個出入口，東鵬路設2個出入口，其中一個為物流出入口。根據使用功能，園區內道路分為園區主要道路（12m）、園區次要道路（9～6m）。園區機動車停車場共計7處，辦公區規劃停車場3處，主要為企業辦公人員和游客車輛服務。生產區規劃停車場2處，主要停放貨運車輛。生活配套區既規劃了機動車停車場也有非機動車停車場，主要為員工生活服務。廠區車間單體建筑平面根據生產工藝的特點布置，使各生產模塊既相互獨立又聯系緊密，根據衛生要求分別布置不同級別的生產區域，并有適當分隔，設備用房緊鄰使用區域，潔凈區域設置更衣和潔凈通道與其相連，避免交叉污染。建筑風格方面，注重建筑與整體環境的協調，采用水平條形窗體現穩重大氣，局部設幕墻和分離片墻形成入口空間，并與之形成虛實對比。開窗結合平面功能，保證采光通風要求。建筑根據工藝特點采用鋼筋混凝土結構與輕鋼結構相結合，既滿足大跨度空間要求又可分層設置不同功能，使兩種結構的特點都得到了充分發揮。當前處在一個迫切需要保持生態環境平衡的時期，輕鋼結構體現出輕型、高效、環保、工廠化生產、機械化施工的特點，體現出環保型建筑可持續發展的特點。輕鋼結構建筑不僅在大跨度建筑上得到應用，在新時期，輕鋼結構體系使得建筑創作與結構的關系更加緊密。設計返回到建筑的本原，從支撐建筑的結構體系上尋找答案，利用當今科技的發展和新材料的涌現，尋求更加合理的結構體系，并由此創造出具有新時期美學價值的建筑形式。生活區由倒班宿舍和食堂組成，沿杭州路布置。利用原有水面形成濱水景觀，生活區相對獨立，與生產區適當分開，通過一個出入口便捷聯系。倒班宿舍平屋面滿足可再生能源利用條件，設置太陽能熱水系統為職工生活服務，達到節約能源的目的。注重生態的建筑環境不僅是能源，而且是同環境的和諧以及自然的融合。

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1．2從傳統工業建筑到現代工業建筑

在人們的觀念里，相對于民用建筑，工業建筑追求的僅僅是經濟實用。一般的工業建筑給人的印象總是“笨重”、“龐大”、“丑陋”、“粗獷”等，這是人們對工業建筑的基本認識。但是，進入21世紀以來，社會分工有了新的變化，產業結構已經與數十年前不同，我國經濟的發展方式也由粗放式為主轉變為集約式為主，企業的升級改造日新月異，現代化的高精尖工業取代了傳統工業。在此背景下，工業建筑也有了新的需求：一方面，出于對人員的健康保護，對建筑室內外環境要求更高了，與此同時，建筑的建造成本和能源消耗也大幅提高；另一方面，人們對于工業建筑形象也有了新的需求，工業建筑也需要成為體現時代特色和精神訴求的新建筑。

2工業建筑的優勢和價值

工業建筑的優勢在于其具有典型的示范性樣板作用和獨一無二的創新優勢?，F代建筑先驅格羅皮烏斯認為，工業建筑應當是住宅建筑的樣板。一直以來，工程師就尋求用最少的勞動力、時間、原材料和資金生產出最簡潔產品，工業建筑很早就已經開始在工廠像其他產品一樣裝配和制造，這比建筑行業為住宅建筑采取同樣的預制裝配措施要早得多。在這一方面，工業建筑無疑是具有領先性優勢的。對每一項建筑工程來說，有技巧性的、創新性的方案，包括形式、材料、色彩、從內而外每個細節都體現出完整、清晰的觀念。工業建筑由于其特殊性在追求綠色建筑的創新方面更具優勢。新的材料、形式、構造細節等，都可以在綠色工業建筑中得到嘗試創新，在這一方面，工業建筑面臨的不僅是巨大的挑戰，同時也是巨大的機遇。

3發展可持續發展的綠色工業建筑

3．1綠色建筑的發展成為社會主流

綠色建筑這一概念源自20世紀60年代，當時主要聚焦于建筑技術發展的研究，希望通過技術的進步取得建筑節能領域的發展和突破。綠色建筑關注的范圍，既有新型建筑材料的研發和既有構造節點的創新研究，也有新型建筑結構體系的探索和可再生能源的利用等諸多方面。隨后數十年，關于綠色建筑的實踐在世界很多國家展開，眾多的研究成果包括建筑節能技術、綠色種植技術、可再生能源技術、新能源技術、循環再生技術等逐漸應用于建筑實踐。時至今日，綠色建筑的發展已經成燎原之勢，遍布全球。

3．2綠色工業建筑中離不開設計

工業建筑的綠色節能設計不是一個單獨學科，是一個設計與實踐結合的過程，是一個系統工程。這個工程要求從前期的規劃中就考慮建筑的低碳策略，將綠色、低碳、節能、環保等概念引入，并貫穿到整個設計之中。設計伊始就應該有各專業工程師介入，共同制定建筑的綠色計劃。例如，如果暖通工程師最初沒有介入的話，后期往往是很多補救的措施，這些措施將難以成為最優化的措施，進而造成浪費。以建筑節能為例，節能設計首先要有節能設計的目標，目標的設定應該是科學合理、符合經濟發展水平的，同時，節能設計的目標又要具有一定的前瞻性和長遠觀點。這個目標，除了滿足國家規定的節能百分比要求外，還可以根據項目特點提出更高要求。只有不斷的提出更高要求，才能不斷取得突破和超越；在指定節能目標的基礎上，要綜合各方面因素，選取最合適的節能技術和策略，這一步則是最為關鍵性的，是決定性的。同時，建筑節能的技術需要合理組織、靈活運用，不能簡單堆砌或者顧此失彼。沒有合理規劃的節能措施往往難以達到節能的目的，反而造成資源和能源的浪費。

4大力發展綠色工業建筑

早在2010年6月，我國《綠色工業建筑評價導則》就已經編制完成，并于同年8月由住建部批準頒布。在此《導則》基礎上，由機械工業第六設計研究院會同中國建筑科學研究院等14家單位參編的《綠色工業建筑評價標準》已于2011年通過審查，2013年8月，2014年3月1日起實施。該標準在世界上首次提出“綠色工業建筑”的概念，抓住了工業建筑的特點和共性問題，并為各行業工業建筑進行綠色設計提供了有力依據和評價標準。該標準針對工業建筑的節地、節能、節水、節材、室外環境和污染物控制、室內環境與職業健康、運行管理等方面提出了評價標準。其中，關于室內污染和職業健康部分的評價標準，是《綠色工業建筑評價標準》的創新之處，反映了以人為本的精神。

4．1綠色工業建筑與節地

隨著城市化進程加快，我國大量土地資源消失，建設項目中節地的要求也越來越突出。綠色工業建筑節地，首先要充分研究工業生產形式以及內部的物流特點，再以此為依據進行合理規劃設計，充分利用有限的土地資源；其次，設計合理高效用地的單體建筑也非常重要。要地上、地下統籌考慮，充分考慮立體空間的應用，打破以往工業建筑以單層空間為主的思維，充分研究、科學論證，做到疏密得當、簡潔高效；第三，要充分利用非耕地類的土地如荒山、荒灘、劣地等，盡量不占越來越寶貴的耕地資源；第四，在工業建筑設計中，要合理處理建筑物內產生的廢棄物、污染物，以免污染周邊耕地，這也是節地的重要體現。

4．2綠色工業建筑與節能

能源節約和新能源的開發是解決當今能源危機的兩個重要方面。因為建筑的能耗占到全社會能耗的30％～40％，因此，建筑領域的節能在整個社會的節能中至關重要。工業建筑在節約能源方面，具有較大的潛力。在綠色工業建筑設計中，能源消耗應該成為一個重要設計目標參數，這個參數決定著工業建筑設計從最開始選址到正常運行的每一個細節：在總體規劃和選擇結構形式中，要明確地根據太陽的方位來判斷；要將氣候條件和擬采用的綠色技術相結合；要合理組織流線以減少交通方面能源消耗；要充分利用工業建筑運行過程中的采暖通風空調以及生產過程中產生的廢熱為生產服務。總的來說，優秀的綠色工業建筑內部僅僅需要很少的機械或者人工采暖、通風和采光。關于綠色工業建筑的節能，建筑師應形成以下認識：首先，最便宜的能源其實就是好的節能設計方案，好的節能設計方案是最佳選擇；第二，因為要充分利用被動式太陽能。而且，現代工業建筑往往有條件充分利用太陽能采暖、自然通風等被動節能措施；第三，有條件時，優先使用可再生能源。盡管目前可再生能源相對昂貴且效率不及常規能源，但可再生能源的使用能夠節約石化礦物能源且環境污染小。就太陽能應用來說，盡管目前應用太陽能比較昂貴，但使用太陽能仍然是值得的。目前，國外很多綠色工業建筑在設計中嘗試用技術方法將可再生資源轉變為電能、熱能等建筑消耗的能源，實現了太陽能建筑設計一體化。例如，在屋頂安裝太陽能光電裝置和風力渦輪發電裝置，將太陽能和風能轉化為電能等，實現建筑自身能源供給平衡，即建筑運行不再需要額外的能源供應，甚至建筑自身產能大于消耗，并能將剩余的電能輸送給城市電網。綠色工業建筑節能主要是護結構的節能，包括屋頂、外墻、門窗等部位。在這些部位，要優先采用綠色環保建材作為保溫隔熱材料，以起到節能作用。高性能保溫隔熱材料一方面可以減輕建材的使用量，另一方面也能減輕建筑結構自身重量，減少熱量損耗和資源損耗。同時，建材使用量降低可以加快施工進度，節約了人力資源。

4．3綠色工業建筑與節水

水資源短缺已經成為世界性問題。據有關資料，我國人均淡水供應只有2000m3，按照世界銀行標準（世界平均水平是3000m3）屬于缺水國家。同時，我國人均淡水供應正在急劇減少。另一方面，我國淡水資源分布極不平衡，南方較為充足而北方嚴重缺水。還有一點不容忽視，由于以前粗放式的發展，我國大部分河流和湖泊等天然水源均受到不同程度的污染，有超過6億人口正在飲用被污染的水。對于綠色工業建筑的節水，要從開源、節流、高效利用和創新利用4個方面考慮。開源方面，主要是提高非傳統水源利用率，工業建筑一般所占區域大，建筑層數低、屋頂面積大，同時地面鋪裝面積大，雨水完全靠自然滲透是不現實的，反過來，將屋頂、硬質路面、廣場等區域的雨水進行收集、儲存、凈化，將會是一筆不小的資源；節流方面，主要是減少水資源流失和浪費；高效利用方面，是指利用技術創新，安裝節水型設備和器材，正確、科學地設計城市管網，使水資源的利用更加高效合理；創新利用方面，是指依托技術創新，加強水的循環使用。可以通過污水、廢水凈化系統、中水系統等設置達到這一目的。

4．4綠色工業建筑與節材

根據法國《環境建筑報》，綠色建筑材料可分為以下5個類別：材料有利于環境；不含有某種有害成分；可減少建造、維護、拆除過程中的環境影響；建筑運行過程中對環境影響；有助于形成安全而健康的室內環境。綠色建材的宗旨是保護人體健康、保護環境的。綠色建材在生產中，采用清潔的生產技術，大量使用工農業或者城市廢棄物，盡量少用天然資源和能源，生產出的建材無毒、無污染、無輻射，有利于人類身心健康和環境保護。目前，業內綠色建材主要有以下三類：首先是一些傳統綠色建材，如鋼材。這類建材的特點是可回收、可循環利用。雖然材料的生產消耗了大量能源，但材料的重復使用有利于節材節能；其次是用工業生產和建筑廢棄物為原料在經濟合理的條件下制造的建筑材料，如利用建筑廢棄物現場制造各種磚材。據報道，我國某企業研發出一種移動式建筑垃圾處理———制磚組合生產線，即移動制磚工廠。該生產線將建筑垃圾處理移動破碎站與移動制磚機配套，把“磚廠”移動到拆遷和施工現場，現場制作道牙磚、植草磚、廣場磚等十幾種市政用磚。這類建筑材料的特點是既獲得了新的建筑材料，又消化了大量廢棄固體垃圾，一舉兩得，實現了可持續發展；第三類是新研發的各種新型綠色建材。這類建材主要特點是在某些方面有著很強優勢，如保溫方面。對于新型建材是否能夠推廣，還要綜合各方面因素由市場進行判斷。對于建筑師來說，一方面在設計中要積累材料信息，在經濟合理的情況下積極使用新型綠色建材，同時，也要加強甄別能力，防止因為綠色建材魚龍混雜而失去判斷力。

4．5綠色工業建筑與職業健康

傳統工業建筑中一般都有大量余熱和煙塵散出，大量化工類工業建筑不斷排出大量酸、堿、鹽等腐蝕性物質或者有毒、易燃、易爆氣體，還有很多工業建筑內部時刻產生大量電磁輻射，對人體健康產生嚴重威脅?，F代綠色工業建筑設計中，要緊緊圍繞以人為本的原則，不僅要關注人在工業生產過程中的身體健康，還要關注人的精神健康，力爭創造宜人、舒適、高效的綠色空間。在這里，不僅僅生產活動能夠高效有序進行，人與人之間的交流溝通也能夠得到滿足。具體設計時，要打破傳統觀念的束縛。例如迪斯•喬比恩建筑事務所設計的法蘭克福奈爾曼售后服務部中，企業決策者和建筑師力求給廣大員工提供積極的趣味性空間。整個設計強調自然采光、自然通風的重要性，并且按照人員規模和比例精心設計建筑結構，同時為員工設計了精彩的生態休息大廳作為交流的場所；再例如德國諾伊格鮑爾與羅斯設計的格特拉克研發中心，設計理念強調建筑的開放性、交流性。在建筑師的精心設計下，該建筑內部各部門之間清晰可見，視覺上形成溝通。

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形態簡約，反對裝飾是理性主義建筑于造型和風格的第一訴求。理性主義簡約的主體形態表達，強調的是形制的秩序性與構造的嚴謹性，不僅如此它還被賦予了個體情感的訴求。

（一）建筑原型簡約，輪廓清晰明了

本項目除了辦公功能外，還有部分研發試驗的功能。因此建筑形體處理遵循功能需要，形式上審慎，采用平面橫向展開的方式。因建筑覆蓋率相對較大，故層數控制在主體部分不超過五層，統帥全局，成為整個造型的主體，底層通透挑檐及柱廊把附屬部分自然融和。整個建筑輪廓清晰明了，線條硬朗而干練，穩重卻不失創造，通過強調體塊間水平方向的相互穿插，形成了具有明顯可識別的規律和秩序，顯現出典型的工業設計理性的功能主義特征。

（二）景觀營造內斂、宜人

景觀的營造，摒棄繁瑣的裝飾，利用有限的空間打造出宜人的景觀小品，旨在進一步強化空間的邏輯關系。在西側主入口處，結合地形設計了層層疊落的裝飾景墻及水池，景墻采用了灰色花崗巖，與建筑色系合為一體。接待廳的屋頂設計了種植層面，作為退臺綠化的延續并與退臺綠化形成一體，營造了一個宜人的辦公室外環境，使人不僅能看到遠處的綠化植被，還可以欣賞近處的花草樹木。景觀的表現與其環境有機結合起來，使之在建造里有藝術，使用里也有藝術。

二、以“功能理性”為原則

以“功能理性”為原則的理性主義建筑的設計，是基于環境、空間、需求等因素的邏輯推理過程。設計師通過研究因素問題尋找合理的設計思路。

（一）總體布局理性組織，建筑與場地高程完美結合

根據博世公司及當地規劃部門的要求，結合場地的實際情況，為了與整個廠區的總體規劃相協調，故呈板式東西布置。（圖2）原有基地為一山丘坡地，而大樓選址位置是有較大高差錯落的坡地，北側城市道路至南側廠區道路約有6米的高差。因此，如何結合地形完成建筑的合理布局成為設計的首要問題。經過與外方設計師及業主的各種可能性分析、比較，最后確定，西側為廠區主停車區域，一層門廳接待區；北側距城市道路較近，設置實驗室主入口；南側一層僅設產品展示廳及動力房。平面布置簡潔合理，坡地上附房門廳的位置承上啟下，內部空間方正有序，使各空間便利而高效。設計結合基地的特點，在總平面布置了個不同體量的功能空間，并使之與環境成為有機的整體，看似隨意的構圖卻頗藏匠心，體現了一種構造的邏輯。

（二）功能分區明確，流線設置清晰

功能分區明確，各區域空間在平面布局上即相對獨立，又便于聯系，接待區迎向外來主人流方向，結合地形設置在二層辦公樓與一層產品展示區的中部，標識性強，使服務路線短且便捷，與研發樓其他功能有機結合，利于管理。物流入口在建筑的東北側，離城市道路近，既隱蔽又方便日常設備的進出。次入口接合接待區、產品展示區，內部辦公人員人流流線設置有序，富于空間秩序的美感。動力區體現服務空間，分設在一層及頂層，使之對辦公樓的影響最小化，并考慮今后的用地儲備空間，及設備進出的隱蔽性，將其設置在建筑東南側。各種人流和物流明確、清晰，使得建筑內部功能合理有序，提高了使用品質。（圖3、4）

三、以高品質的建造技術為重點

理性主義對于技術的關注集中體現在了建造細部的構造手段和細部構造使用的合理性?？_苯茵·博施說過：“建筑的理想主義最后是在細部中得到了最好的表現，在慣用的整體處理手法已枯竭之后，細部可以提供建筑物生命力與令人驚訝的發現?！盵1]由此可知細節對于建筑的體驗至關重要。因辦公樓為東西向布置，建筑物墻體采用高反射率的銀灰色鋼板，可避免大部分的熱輻射，同時在鋼板后又襯了100毫米厚的巖棉保溫材料，確保冬季的保溫節能效果，外窗均采用了斷熱鋁合金型材及中空鍍膜玻璃，很好的減弱了西曬對建筑節能的影響。外立面增加了智能百葉系統，通過對照度的感應和太陽照射角度的計算自動控制百葉的開度，可以遮擋太陽直射，節約空調費用。因此，在防止陽光直接射入室內的同時，盡可能保持良好的視覺效果，讓自然光反射到室內天花板，增加室內的角度。[2]在外立面的細部設計中，給光控百葉及外墻保溫、外窗等三個結合部位進行了縝密的細節研究與嚴謹的施工控制，在保證室內取得合適的光照度的同時，有效達到節能低碳和調節室內光線的目的，實現了功能與外觀設計的高度統一。（圖10-13）

四、以現代化工業材料為載體

工業建筑以材料為載體，使建筑本身更加真實、簡潔、有力。借助材料的質地，不需要過多的修飾，純粹地展現材料本身獨有的表情和性格，與整個建筑融為一體，成就了渾然天成的工業建筑氣質，這便是工業建筑的理性之美。

辦公樓設計的初衷是為創造具有鮮明特點，體現博世精神品質的研發辦公樓，進而使之成為長沙經濟技術開發區的重要建筑之一。經反復考量，整個建筑大量采用鋼板、玻璃及鋁合金板等現代化工業材料。底層接待區及展示區輕盈而透明。在立面處理上，外墻飾面材料的多種選擇給人以視覺過渡漸進的感受，力求通過現代材料及精致做工的結合來體現工業廠區辦公樓的氣質。不同材料及形體的互相穿插運用突出建筑的層次與質感，立面主體部分材料的處理靈活采用玻璃幕墻、鋁板幕墻與波浪鋼板進行間隔與交隔，銀灰色波浪鋼板很好的駕馭了整個建筑的格調。鋁框玻璃幕墻外的光控鋁合金百葉較好地體現了節能與裝飾的復合功能，裝飾鋁板選用了深灰色及門斗處的“博世紅”，結合廊柱設計，在材料的尺度選用上也進行了細致的考量及反復推敲，建成后的效果也給人畫龍點睛的感覺。（圖7-9）

五、理性主義在工業建筑發展中的意義

長沙博世研發中心項目設計體現了建筑“以人為本，持續發展”的思想，在經濟、人文、和美學層面有著重要的意義，而且它對現有資源的節能環保和提高能效的建造技術，將綠色建筑的概念變為現實，具有不可替代的生態意義。

（一）提高了建筑的綜合經濟效益

長沙博世研發中心辦公樓的設計形態簡約，空間整體，布局規則，有效地縮短了工程的建設周期，合理地控制成本造價，把更多地財力投入到新技術的應用中。另一方面設計采用新型建筑材料和建造技術，提高了建筑的綜合效益，從而使其具有明顯的經濟價值。在越來越多的建筑追求形式花樣，盲目求新求異，鋪張浪費、損害環境、浪費能源的今天，這種“反對浪費”、象征“節制”的理性主義“風格”，已經受到大眾和社會的認可，也進一步說明了理性主義建筑社會需求的合理性及必然性。

（二）秉承“以人為本”，體現人文關懷

設計將自然環境、建筑與人造小品緊密結合；在結構細節的處理上嚴謹、細致，秉承了“以人為本”的設計理念，在滿足功能要求的同時，創造出宜人、舒適和時尚的建筑環境，使企業人產生歸屬感，體現人文關懷，從而轉化為更高的工作熱情服務于企業。

（三）打造生態人與建筑的生態和諧

建筑外墻采用了節能環保和提高能效的建筑材料和建筑技術，使能源在建筑生態系統內部有秩序地循環轉換，獲得一種高效、低耗、無廢、無污、生態平衡的建筑環境，將綠色建筑的概念變為現實，打造了人與建筑的生態和諧。在自然資源有限且不可再生的情況下，這無疑顯示出巨大的社會效益和生態意義。

（四）回歸理性主義

美學特征工業建筑的理性美，其一是審美的回歸，當人們的審美觀念發生變化的時候，理性美的社會認同，已經使它成為文化上的進步，并上升為一種美學的原則。長沙博世研發中心，以清晰、完整的空間、適宜的結構形式和精美的細部處理充分證明了理性主義簡約、嚴謹、邏輯性和秩序性的美學特征。在建造中通過功能、結構、材料、技術手段所表現出的美是將建筑語言轉化成了技術理性美。這種理性之美的思想對工業建筑的設計有著普遍的指導意義。

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鋼結構建筑屬于較為綠色環保的一類建筑，其迎合了可持續的建筑發展需要，已被廣泛應用于工業廠房改造建設中。同時，在應力幅度內的鋼結構具有良好彈性、韌性，具有較好的抗震性能。綜合而言，其發展前景樂觀，但由于材料、結構以及施工、設備特性，其長足發展受到一些客觀條件的限制。1）工業建筑改造成本高。由于工業建筑改造帶來建筑使用功能的變異，設計建造時的設計理論方法與改造后的功能有所不符，結構要求、空間使用要求、規范強制性條文要求也存在較大差異。所以，相對于新建建筑，工業建筑改造在設計初期必須對建造時的設計方案以及工業建筑現狀進行全面了解，延續地域文脈，如圖1所示。同時所需鋼材量大價高，導致整個改造工程需要耗費大量人力物力，成本相對較高。2）施工精確度要求高。工業建筑由于其使用功能要求，空間較為開敞，結構跨度相對較大，但外表皮圍護結構不太受重視且較為脆弱。因此，在進行鋼結構改造過程中普遍要對原有工業建筑外表皮進行處理，必需對保留的工業遺產進行創新性的改造設計，賦予其全新的功能，使其融入現代城市生活，實現復興與再生[4]。施工精確度必須較高才能達到預期改造效果，稍有不慎就會破壞原本希望保持的工業建筑風貌。3）鋼結構設計難度較大。結構造型設計相較于傳統梁板柱建筑較為復雜且成本較高。設計者必須對各種鋼結構構架形式，材料受力性能，以及結構荷載進行合理分析計算以獲取最優方案，其設計、施工以及維護難度相對較大。

3應用計算機模擬“BIM”技術進行工業建筑鋼結構改造項目優勢

通過“甩圖板”，我國建筑設計行業進行了第一次技術革命，計算機技術開始全面應用于原本依靠手繪的建筑設計領域，然而傳統設計軟件是針對于傳統設計的計算機信息平臺，其功能也大多只是為了支撐傳統設計流程，如圖2所示，容易形成信息孤島和斷層。而應用計算機模擬“BIM”技術的第二次技術革命將二維平臺轉化為三維、四維、乃至五維應用，在工業建筑鋼結構改造項目中具有傳統技術無可比擬的優勢。

3.1高效性——協調最優改造方案，顯著提升工程改造效率在工業建筑改造的鋼結構設計前期方案和初步設計階段，運用BIM技術可以協調建筑師、結構以及設備等各專業工程師，并在BIM模型中進行各專業沖突以及碰撞檢驗，靈活提供可實現的備選方案[5]。同時向工程甲方以及施工方提供3D模型，以便直觀對比得出最優化方案，進而可大幅度加快改造進度。

3.2經濟性——控制工程造價，擴展鋼結構工業建筑改造工程應用前景“BIM”平臺建立了與成本相關數據的時間、空間、工序的5D維度關系，優化人力資源配比，可將工作分解后利用項目調度系統優化鋼結構安裝方案，統籌完善工業建筑改造的成本控制，如圖3所示進行協作。在清晰表達造價關系的同時提供精確的成本信息，使實際成本數據得到高效處理分析，從而有效地控制鋼結構工業建筑改造成本較高這一實踐短板，擴展應用前景。

3.3便捷性——同步更改二維圖紙，降低結構二次設計難度利用BIM模型,三維建筑構件及方案的更改都可以在二維設計圖紙中進行同步更新。模型可自動生成同步的各層平面結構圖與剖面圖，快速完善導出2D結構條件圖，制作鋼結構的裝配節點詳圖[6]。各視圖下的修改內容（構件大小、位置）在關聯的配筋、大樣圖中自動更新，大大降低了設計變更以及細節更改帶來的結構二次設計難度。

3.4直觀性——參數化搭建裝配，可視化模擬四維模型BIM依托三維參數化軟件CATIA及相關二次開發技術,可以模擬建立與工程相應的節點系統，自動批量地進行鋼結構節點模型的創建，進而將鋼結構構件與節點模型結合，搭建完整鋼結構BIM模型，實現四維立體可視化，如圖4所示。

3.5安全性——全生命周期監控，增加工業廠房改造工程安全性能基于“BIM”平臺的建筑工程模擬，可以借助計算機整合各項工程數據，預測監控整個工業建筑鋼結構改造項目全生命周期的建筑具體情況[7]，并在早期設計階段發現后期真正施工階段以及實際使用時所會出現的各種問題，提前整合并處理后期隱患，減少不必要的能源損失和資源耗費，提高施工、實際使用以及后期維護的工程安全。

篇13

1工業建筑結構設計

工業建筑結構設計應秉承安全性強、建設成本合理、結構質量高三個基本原則，并嚴格按照國家的規范標準，結合企業自身生產模式、工藝流程、設備選型、管理方式等進行系統化設計。首先，根據企業對建筑強度的要求，合理選擇鋼材型號。選用鋼材必須通過國家質量檢測體系的認證，確保鋼結構的強度與質量。在合理選用鋼材型號的同時，對鋼結構進行防腐防銹處理也是保障其剛度及強度的重要措施。根據所選的鋼材型號，對建筑結構進行系統的應力分析，選擇對應的焊條，保證其焊縫的結構強度。同時也不能忽視結構附件的性能要求，應按照實際需求及相關規范進行選型配備。此外，還應格外注意對地基的處理，根據建筑結構進行針對性的地基處理，確保工業建筑結構的穩定性與抗震等級要求。

2工業建筑結構設計的優化

2．1工業建筑結構設計優化概念

現代工業建筑結構設計優化概念較之以往有很大不同。與傳統工業建筑結構設計優化只重視建筑結構的分析、設計相比，現代工業建筑結構設計優化更加注重對生產模式、工藝流程、設備選型、管理方式等進行多方面多角度綜合評價、分析，權衡性能、成本、結構、舒適度等多方因素，確立科學、合理的工業建筑結構設計方案。通過對工業建筑結構設計進行最大程度優化的方式，達到有效提高企業生產效率、管理效率，降低企業生產運營成本，提高企業利潤率的目的。

2．2工業建筑結構設計優化中存在的問題

結構優化與建筑美學的矛盾在當前工業建筑結構設計優化過程中尤為突出。通常在結構設計中很難做到對結構強度、建筑性能、實用性與現代設計理念、建筑美學兼顧。過多關注設計理念與建筑美學的優化，會造成設計方案對結構布局、工藝流程的考慮不足，使得優化方案缺少實用性，對工業生產的提升效果不明顯，很難得到企業的認可。另一個主要問題是工業建筑結構設計方案中工程造價優化與結構強度優化的矛盾。鋼結構的設計除了要保障剛度、強度的同時還要做到兼顧經濟合理性。如何在保證設計要求的情況下盡可能優化結構工程造價、減少鋼材使用量，也是設計人員在工業建筑結構設計優化中主要考慮的問題。

3工業建筑結構設計優化的探討

3．1建立工業建筑結構設計優化模型

科學、合理的開展工業建筑設計優化工作離不開一個好的結構設計優化模型。在工業建筑設計優化過程中，針對重點變量進行函數模型的建立，對多種結構參數進行模擬、分析。函數模型的建立與運用有助于實現設計參數的最優化，從而根據實際需要，找出最科學的優化方案。在工業建筑結構優化模型的建立中，針對工程的基礎結構、屋蓋系統、圍護結構三個重要方面進行重點優化，對其進行選型分析、受力分析、工藝分析、造價分析等全面評價，確保優化方案的有效性。工業建筑結構設計優化模型構建的重點在于確定參數變量，根據約束性條件與結構設計的主要影響因素確定模型中的參數內容。參數內容確定后，應根據企業對工業建筑結構設計的優化目的與優化方向選定合適的函數模型，確定最終的優化方案。

3．2完善工業建筑結構設計管理體系

在工業建筑結構設計優化中，常因為缺乏指導性的優化理念與量化標準，使得結構優化方案有很大的變動性，并對設計管理與施工管理造成不利影響。為了保障工業建筑結構設計優化工作的有效進行，滿足現代工業建筑結構設計優化的需要，必須完善與之相匹配的管理體系，建立專業的指導思想與量化標準。對工業建筑結構設計的優化活動進行有效的管理與評估，采取針對性措施對優化進行規范管理，根據相關標準規范與思想理念對設計人員的工作進行指導和考核，實現對工業建筑結構設計優化的質量控制。

4結語

工業建筑的結構設計是一項專業性強、內容復雜的工作，對設計人員的專業素養與綜合能力都有著很高的要求。必須充分結合企業自身特點，綜合考慮生產模式、工藝流程、設備選型、管理方式等進行多種因素，對設計方案的性能、成本、結構、舒適度、建筑美學等多方面進行科學合理的取舍，選擇合適的參數變量，根據優化方向針對性選擇函數模型，確立科學合理的參數內容，做出最佳的工業建筑結構設計優化方案，實現設計的最優化。

作者:李雷 單位:山東省冶金設計院股份有限公司

參考文獻: