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記錄貝格發(fā)展 傳播建筑觀點
“工業(yè)上樓”——全裝配多高層鋼結(jié)構(gòu)廠房設計
一個好的設計,是唯美的,是創(chuàng)新的,是好用、實用的,也是極簡的,剔除不必要的東西,對細枝末節(jié)都要深思熟慮,節(jié)省成本,簡化施工方式,節(jié)約時間,合理布局,綠色、低碳,可經(jīng)得起時間的考驗。
在近期的項目設計當中,我們發(fā)現(xiàn)隨著工業(yè)用地緊張,越來越多的業(yè)主,不斷創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)空間的利用模式,不斷提高開發(fā)強度;廠房空間不斷縱向發(fā)展,廠房建設規(guī)劃實現(xiàn)從大型低密度廠房到多層廠房發(fā)展。在長三角、珠三角成功運營的“工業(yè)上樓”項目,在二三線城市也逐年增多。
2019年,自然資源部發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)用地實施操作指引》,其中第十三條明確指出“鼓勵開發(fā)區(qū)、產(chǎn)業(yè)集聚規(guī)劃建設多層工業(yè)廠房,供中小企業(yè)進行生產(chǎn)、研發(fā)、設計、經(jīng)營多功能復合利用”。
2022年11月,深圳舉行了“20+8”廠房空間建設簽約儀式,在接下來的5年里深圳將每年建設不少于2000萬平方米的“工業(yè)上樓”產(chǎn)業(yè)空間。
2023年9月,東莞提出將在5年內(nèi)打造5000萬平方米高品質(zhì)低成本產(chǎn)業(yè)空間,滿足優(yōu)質(zhì)企業(yè)發(fā)展需求。
如何理解工業(yè)上樓,又如何操作工業(yè)上樓,將成為未來中國城市發(fā)展的重要方向。
國內(nèi)“工業(yè)上樓”產(chǎn)品的主要思路:
第一,增加建筑層高及荷載,滿足輕型工業(yè)的基本生產(chǎn)要求;
第二,分層設置,滿足企業(yè)不同需求。首層層高較高及承重較重,能夠滿足一些重型設備的需求;2-4層其次;4層以上的標準層控制在層高4.5米以及800kg/m2的承重;
第三,通過吊裝平臺、卸貨平臺、中轉(zhuǎn)平臺、物流中轉(zhuǎn)倉庫實現(xiàn)“上樓功能”;
第四,在工業(yè)大樓以外,在廠區(qū)內(nèi)配置研發(fā)辦公、生活配套等設施,實現(xiàn)復合功能。
結(jié)合“工業(yè)上樓”具體項目,我院有針對性的做出《“工業(yè)上樓”項目設計技術統(tǒng)一措施》,用于“工業(yè)上樓”項目設計應用,內(nèi)容涵蓋規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電專業(yè),較多時候采用全裝配鋼結(jié)構(gòu)設計方案是滿足“工業(yè)上樓”要求的優(yōu)選方案。
主要設計目標為:因地制宜,通過合理的規(guī)劃設計、結(jié)構(gòu)布置、設備選型等,結(jié)合建設方具體使用需求,設計過程中貫穿裝配化、工業(yè)化設計思路,并運用智能化輔助設計,在滿足建設方的建筑立面效果、使用功能、使用空間的同時為建設方節(jié)約建造成本、節(jié)省建造工期,實現(xiàn)綠色、低碳、可回收的多級目標。
以一個實際項目為例,簡要描述“工業(yè)上樓”設計。
//工程案例分析
2023年6月,貝格院受業(yè)主邀請,參與業(yè)主在開發(fā)區(qū)新建多層廠房項目。本項目總建筑面積約25000m2,占地面積11203.43m2,總長184m,寬度60m,主體平面為兩層,東西端頭局部為四層,主要使用功能為軸承加工組裝。
業(yè)主最初考慮的設計方案為多層砼框架廠房,如下圖所示,首層主要柱距為8m,跨度為12m×5,首層層高8m;二層抽掉兩排柱,中間主體采用輕鋼屋面,跨度為24m+12m+24m,原方案預估平米造價費用約1700~1800元/m2。業(yè)主對砼結(jié)構(gòu)項目建設經(jīng)驗較為豐富,但本項目層高較高,業(yè)主對采用砼結(jié)構(gòu)的高支模費用始終存疑;與我院探討該項目時,業(yè)主并未對我方表達對高支模費用的顧慮,但我院技術團隊在分析此項目首先點出就是高支模費用的問題,建議業(yè)主采用免支撐全裝配多層鋼結(jié)構(gòu)廠房設計方案。
一層平面(原方案)
二層平面(原方案)
切中要害,方有顯效。但實際工程不能停留在紙面,還是要以事實為依據(jù),隨后我們帶領業(yè)主參觀了我們設計的多個全裝配多層鋼結(jié)構(gòu)廠房項目,包括道恩新材料項目、新浩陽軸承項目等,如下圖所示。
經(jīng)過參觀并充分溝通后,打消了業(yè)主的顧慮,確定由我院進行鋼結(jié)構(gòu)方案設計。方案如下圖所示,在整體設計上,充分利用現(xiàn)有用地,并滿足城市規(guī)劃要求,合理布局;內(nèi)外交通簡潔、暢通,功能分區(qū)完整配套,以白色、灰色為主色調(diào),與周圍自然環(huán)境既體現(xiàn)個性又整體協(xié)調(diào),力求展現(xiàn)城市建設的現(xiàn)代化面貌,為城市建設增彩添色。
我們對柱網(wǎng)進行了優(yōu)化,首層主要柱距為8.4m,跨度為15m×4,首層層高8m;二層抽掉兩排柱,跨度為30m+30m,東西兩端跨為四層鋼框架。
一層平面(最終方案)
二層平面(最終方案)
平面布置上,一層跨度15m,靈活性更強,設備擺放排布方便,二層30m跨度,大空間,使用方便,二層荷載根據(jù)使用需求按照1.2t/m2,使得二層空間在完全滿足使用功能需求的同時可無限變換使用場景,豎向交通運輸設置卸料平臺和大載重電梯,實現(xiàn)靈活多變的使用空間。
建筑設計方面,內(nèi)外墻體均采用裝配化輕質(zhì)墻體,屋面采用輕質(zhì)做法,在滿足防火要求和保溫的同時,最大限度的降低結(jié)構(gòu)荷載并降低材料成本;在結(jié)構(gòu)設計方面,采用全裝配的多層鋼結(jié)構(gòu)廠房設計思路,三維模型如下圖,利用智能化輔助設計,充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,采用我院多項專利技術,實現(xiàn)樓板裝配化、梁柱裝配化,節(jié)點設計標準化;水、暖、電設計方面,采用管線分離,綜合布線的方式,較好的降低設備管線成本。
本項目工期較緊,我院在短時間內(nèi)完成了規(guī)劃方案設計和施工圖設計,最終造價情況如下表所示。
本項目最終平米造價指標為1340元/m2,較砼框架方案每平米節(jié)省400~500元,總計節(jié)省約1000萬,現(xiàn)場作業(yè)量大大減少,現(xiàn)場基礎工程施工的同時工廠鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件同步進行加工,施工速度提升20%,為業(yè)主節(jié)省了大量經(jīng)濟成本和時間成本,獲得了業(yè)主的稱贊,再一次說明向設計要效益的重要性。