基于产品定位的标准化工业厂房设计策略研究
何异
长沙经济技术开发集团有限公司 湖南长沙 410199
0 引言
面对目前严峻的经济大环境,各区政府承担着产业结构升级的重担,工业厂房做为企业生产的载体,如何设计出适应区域的产业发展工业厂房显得尤为重要。同时面对不断升级的产业结构、科技技术创新、对工业厂房的设计提出新的需求[1]。目前民企资金受限,工业开发停滞,以国有企业开发为主的工业厂房日益增多,而国有企业以自持开发为主,自持部分的厂房只能以租赁为主 [2]。以租赁形式的工业厂房对产品要求具有通用性、配套性、集约性等特点,一般是根据某行业的生产工艺特征进行设计[3]。因此只有对产品进行精准定位,才能设计出符合市场需求的标准化厂房。本文以机械制造业为主的开发区进行产业结构分析,通过对不同产业生产流程进行分析,形成一套适用于全自持租赁开发模式的标准化的工业厂房设计策略。
1 区域产业定位
1.1. 产业结构分析
以机械制造业为主的开发区共有“两主一特”三大产业,分别是:工程机械、汽车及零部件、电子信息,产值比重分别为63.8%、20%、9.4%。其中工程机械(主导产业)工程机械总产值约占中国的33%、全球的8.5% ;汽车及零部件制造(主导产业)年产量超 1000 台的车企8 家,电子信息(特色产业)片区产业基础较弱,片区暂未形成产业链上下游[4]。
在各行业发展态势来看,工程机械产业虽然近 3 年持续增长,但增长率逐渐下滑。电子信息、汽车及零部件,产业能级弱,受经济波动影响较大,行业增长波动频繁,容易大起大落。
1.2 产业规划
结合区域规划,未来片区产业以工程机械、汽车及零部件为主导,电子信息为特色发展。区域上位规划主要目标是:率先打造国家智能制造示范区、率先建设5000 亿国家级园区[5]。主要以2 大主导产业,1 大特色产业为方向发展,具体各产业发展方向如下:
表1-1 区域三大产业发展目标

1.3 区域产业未来发展趋势
(1)工程机械产业:需求降低,进入存量时代,产品需要向智能化、轻量化、柔性定制化发展。下一代产品需求以单机产品智能联网、多机协同施工、智能运营以及电动化为主,重要零部件国产化、本土化需求提升。未来该产业细分领域:油压压油缸、液压泵、电器配套件、新能源配套核心零配件、金属材料精密加工等。
(2)汽车及零部件产业:行业持续低迷,高端化发展趋势明显,区域汽车产业中低端特征明显。智能网联、新能源汽车快速崛起,新能源汽车在2025 年将占据全球30% 市场份额、智能网联L2 级别将向低端车普及,中高端L3 汽车有望在2025 年实现大量出货。未来该产业细分领域:汽车电子、智能车载终端、新兴传感器、智能驾驶系统、车规级芯片件 [6]。
(3)电子信息产业:除以上 2 大主导产业外,电子信息产业作为特色产业,同样对其生产规模、产业链、产业方向也做出一定分析。根据预测,未来五年全球电子信息产业年均增速将维持在 3.6% 左右。汽车电子自动化、电气化、数字互联及安防系统的发展将推动汽车电子设备中半导体元器件的数量不断增长,中国市场有望以41% 的增速领跑全球[7]。
2 产品定位思路
产品定位逻辑主要是:规划项目长周期的经营模式、并匹配产业特征以及满足项目发展诉求结合区位本体特征、区域现状及未来发展趋势,最终才能指导设计,做出满足市场需求的产品。在项目定位逻辑上,也同样需满足项目短期、中期、远期各阶段的不同发展需求,主要原则如下:
短期可用:能尽快产生经济效益、产生税收、达成出租率。区域产品思路为偏重工业的工程机械及汽车零配件产业基础最好,经济效益最高,现阶段为首要招引产业,产品需满足重工型企业使用,短期快速实现出租率。中期可融:符合配套类企业发展需求,促进产业升级转型。中期以促进产业升级的配套类企业为招引目标(电子/ 电气/ 智能装备),通过配套类产业招引铺垫,促进原有产业升级,满足产业升级客户使用需求。
远期可变:适配未来产业结构、空间布局变化下的需求转变。未来产业结构、方向、功能属性可能变化,且随着工业载体增加,生产制造功能向城市外围转移,未来产品可能向偏研办的软性载体转变,产品需要有灵活应对远期产业变化的空间。
3 产业生产需求分析
3.1 市场企业分析
通过调研分析,片区企业密集,并且通用、专用设备类企业占比最高,片区可促进主导产业发展的链族企业基础较强。以通用设备制造、专用设备制造、金属制品制造为前 3 大主导产业,行业细分领域包括电气、机电设备制造,机械零部件制造等。
表3-1 片区企业行业数量

3.2 典型行业生产工艺流程分析
通过上述调研分析,按最终产品特征,产业生产可分为部件、零件、整机生产三大生产模式,细分到生产流程上,可分为四大步骤,分别是:1、原材料入库,2、原料初加工,3、整机总装/ 精加工,4、最终产品质检、打包。
产业链关系:三种类型企业产业链相互配合,部件生产、零件生产最终产品,作为整机生产企业原材料,汇总总装成为整机产品。
3.3 典型行业生产需求分析
三种类型企业特点及需求各不相同,侧重点也不同,通过研究三种类型企业生产流程,总结出以下需求:
(1)整机生产设备类:其为组装式生产,因批量规模不大,各环节的面积、长度要求不高。布局包括吊装、加工、组装。首层设置室内货运吊装桁车、二层设置原材料初加工机器、三四层设置整机组装工作台、对设备依赖度低,同时考虑一定仓储需求。建议分栋使用,4 层2000-3000 ㎡,
(2)部件生产类:部件生产企业,其生产模式可一定程度的规模化,对面积和生产空间的长度有要求(小型设备、电子设备特征类似)。各功能布局主要包括办公、生产、仓储、货运。建议分层使用时,整层面积800-1200 ㎡。
(3)零件生产类:其生产模式可规模化生产,对设备摆放的数量有要求,对面积长度敏感。布局包括吊装、加工。首层需满足设置大型吊装桁车和设置大型切割机。二层需满足设置精密加工以及多台数控机床规模化生产。三层有研发、办公、材料仓储等功能需求,同时考虑未来需求,可分层作为独立单元,建议分栋使用时,3 层 3000-4000 ㎡。
4 设计策略
4.1 产品形态规划
结合上述分析,区域产业以工程机械、汽车零部件为主,电子信息产业为辅,细分产业生产流程为整机生产、部件及零件生产类。通过产业的生产组织特征、需求特征,对产品形态进行如下规划:
整栋产品(3F-4F):具有独栋、首层价值,产品整栋出租为主,兼顾分层(抗风险角度)可分可和。首层以部件及零件生产的机械制造业为主,单元基地面积基本模块为 670-800 ㎡,双拼后可满足 1400-1600 ㎡的大基底面积,二三四层可满足大部分设备要求和生产工艺,适用于对品质、独立私密性有要求的优质企业,整栋可满足 3000-4000 ㎡。
分层分户产品(4F-6F):面积段灵活,单元基底面积基本模块为 800-1000 ㎡,分层分户出租面积为 1600㎡ -2000 ㎡,整层使用是生产适用的大平层产品,双拼可分可合,面积灵活,通过货运交通更集中,面积可进一步分小,户型可变,满足未来不同阶段的市场需求。
基本模块: (670平方)基本模块: (670平方)40.5m → 40.5m基本模块:(1000平方)基本模块:(1000平方)
图4-1 产品形态规划示意

4.2 层高
根据上述产品定位分析, 室内桁车的空间需求。因此建议层高8.1m-9m 之间,减去楼面 桁车梁高 2.3m,上空预留 0.5m,留作安全检修空间。 需求,建议标准层层高5.1 米。精密电子、精密仪器等 设置排风除尘装置,空间高度在 2.1 米左右,空间高 -1.2 米,长度 1.2-3 米,高度1-1.5 米 / 层,承重 800-5 0.8 米,空间高度5 米更适用。
4.3 荷载
首层需要设备包括:桁车、冲床、镗铣床以及数控机床等设备,根据其载体参数需求分析:对荷载有要求,根据不同精度要求,活荷载至少在0.8-1.2 吨。首层荷载建议在1500kg-3000kg 之间。标准层需满足电子信息、精密机械等高精度生产设备上楼及使用需求。电子信息、精密机械等制造企业生产需要的贴片机、回流焊、数控机床、CNC 加工中心等常用设备重量基本在1-3 吨之间,重型设备多,且均为“精密度”加工,对抗震要求高,荷载需达到800kg 以保证设备上楼及生产抗震需求。
4.4 柱网
不同类型的生产企业内部生产流程决 定着 柱网及长度的选型,通过上述分析区域产业,其生产流程主要为整机、零件以及部件生产。通过上 内,既能满足各类型企业的生产工艺,又能带来很好的采光通风。整机生 合适,长度 40m 以内,零件及部件生产有一定程度规模,长度要求高, 以智 线为例,通常生产线1 条净宽为 3m-4 m,生产线2 条净宽约为6m-8m, 生产线3 条 因此建议柱 8.4m-12m 之间,宽度控制在 24m 以内,长度要求 40-60m。
5 结语
随着产城融合的发展,“双碳”背景下传统园区向新型园区转型的步伐逐渐加快 , 新的工业园区对于使用面积、功能、荷载、层高以及工艺流程的需求存在一定的变化,标准化工业厂房的推广应用与城市工业用地稀缺及产业转型升级发展需求密切相关,需采取“一城一策”的方针。本文结合区域产业发展趋势、产品定位分析 , 从面积需求、层高、楼地面荷载以及柱网等几个方面 , 对全租赁模式的工业厂房设计要点进行了论述,希望能够能为今后的项目实践提供一些经验和参考。
参考文献
[1] 刘刚 . 浅谈产品的设计定位 .[J]. 科技风 ,2009,15.236 ;
[2] 曹飞. 城市存量建设用地低效利用问题得解决途径[J]. 城市问题.2017(11) ;
[3] 刘国元 . 工业地产的产业分析及定位 .[J]. 安徽建筑 .2020(09) ;
[4] 马驰骋. 基于产业定位的高新技术产业园规划与建筑设计.[J]. 城市建筑空间.2022,29(06);
[5] 张鑫鑫.“工业上楼”类高层工业厂房建筑标准化策略分析.[J]. 绿色建筑.2024(02) ;
[6] 朱黎炜. 现代智慧园区在工业地产设计中的探索.[J]. 工程建设与设计.2020(08) ;
[7] 蔡少晖生物医药工业标准厂房设计探讨.[J]. 建筑设计.2023(11);
作者简介:何异(1978.7)男,汉族,四川成都,硕士研究生,高级工程师,主要从事建筑工程方向工作