浅谈厂房与展览大空间建筑设计策略的融合与创新
龚树松 龚珍
湖南城市学院设计研究院有限公司 湖南长沙 410000
引言
随着社会经济的快速发展与产业结构的不断升级,厂房与展览大空间建筑在城市建设与经济活动中占据着愈发重要的地位。厂房作为工业生产的物质载体,其设计需紧密围绕生产需求,保障工艺流程的高效运转;展览建筑则作为文化传播与信息交流的平台,注重营造独特的展示空间与观众体验。然而,传统设计理念下,两类建筑往往各自独立发展,设计策略存在明显差异。在当前建筑行业追求多功能复合、可持续发展的趋势下,探索厂房与展览大空间建筑设计策略的融合与创新,不仅有助于优化建筑资源配置、提升空间使用效率,还能满足多样化的社会需求。但目前,关于二者设计策略融合与创新的系统性研究仍显不足,因此开展本研究具有重要的理论与实践意义。本文将围绕厂房与展览大空间建筑设计的核心要素、融合途径、创新方向及面临的挑战与应对措施展开深入探讨。
一、厂房与展览大空间建筑设计的核心要素
(一)厂房建筑设计要素
厂房建筑设计的首要目标是满足生产功能需求。生产工艺流程布局是厂房设计的核心,需依据不同生产环节的先后顺序、相互关系,合理规划各功能区域的位置与面积,确保物料运输顺畅、生产操作便捷。例如,对于机械加工厂房,需考虑原材料存储区、加工区、半成品存放区、成品组装区及检验区等的合理布局,以减少物料搬运距离,提高生产效率。设备安装与运行空间的设计同样关键,要精确计算设备尺寸、操作空间及维护通道,为设备的正常运行与后期维护提供保障。
在结构选型方面,由于厂房通常需要大跨度、高荷载的空间,因此结构形式的选择至关重要。钢结构凭借其强度高、自重轻、施工速度快等优势,在现代厂房建筑中得到广泛应用,可实现较大的空间跨度,满足大型设备安装与生产活动的需求。混凝土结构则具有良好的耐久性与稳定性,适用于对防火、防爆等有特殊要求的厂房 。此外,预应力混凝土结构能够有效提高构件的承载能力与抗裂性能,在一些大型厂房中也具有独特的应用价值。
流线组织在厂房设计中起到优化生产秩序的作用。物料运输流线需根据生产流程进行规划,确保原材料、半成品与成品能够高效流转,减少运输过程中的交叉干扰。人员通行流线则要考虑员工的工作便利性与安全性,合理设置通道、楼梯及出入口,避免与物料运输流线产生冲突,保障人员与物资的有序流动。
(二)展览建筑设计要素
展览建筑的核心在于满足展示需求。展品陈列空间设计需充分考虑展品的类型、尺寸、数量及展示方式,通过合理划分展区、设置展柜与展台,为展品提供适宜的展示环境,突出展品特点,吸引观众注意力 。观众参观体验空间的营造也不容忽视,要注重空间的舒适性、引导性与互动性,通过设置休息区、导览标识及互动装置,提升观众的参观体验。
空间氛围营造是展览建筑设计的重要内容。光线设计方面,需根据展品特性与展示主题,合理运用自然光与人工照明,营造出或明亮通透、或神秘深邃的展示氛围,增强展品的表现力。色彩搭配要与展示内容相协调,通过色彩的冷暖、明暗对比,烘托空间氛围,引导观众的情绪与注意力 。空间序列的组织则通过空间的开合、高低变化,形成富有节奏感的参观路线,给观众带来独特的空间体验。
人流组织对于展览建筑的正常运营至关重要。观众进出通道的设计需保证足够的宽度与数量,确保人员能够快速、安全地疏散。参观路线的规划要遵循合理的逻辑顺序,避免观众迷路或产生路线交叉,同时可通过设置单向参观路线、分流标识等方式,优化人流分布,提升参观效率。
二、设计策略的融合途径
(一)空间布局融合
探讨如何将厂房的功能性空间与展览建筑的展示空间有机结合,实现空间的灵活转换与高效利用。展览建筑在空间布局上,可借鉴类似益阳市天意木国一期展览馆项目的设计思路,采用模块化的空间划分方式,将不同功能区域划分为相对独立又相互关联的模块。该项目中,1#\~6# 展览馆作为主要展示空间,通过木结构连廊及亭子进行连接,形成既独立又联动的展示区域,这种布局既满足了不同展品的展示需求,又为空间的灵活调整提供了可能。同时,其 “建筑塑为山,环境营为水” 的设计意境,将展览空间与自然环境相融合,在厂房与展览功能复合的建筑中,可借鉴这种理念,把厂房的生产区域与展览的展示区域如同该项目的展览馆与周边景观那样有机结合,通过合理设置可移动或可拆卸的隔断等设施,使空间能根据生产与展览的不同需求进行快速转换。例如,在非生产时段,可将部分厂房空间按照天意木国展览馆的布局模式,改造为临时展览区域,利用其类似的模块划分和连接方式,实现空间的高效利用。
(二)流线组织协同
物料运输流线与观众参观流线的协同是保障厂房与展览建筑功能正常运转的关键。在设计时,需对两类流线进行系统分析,合理规划其走向与交汇点。对于物流与客流存在交叉的区域,可通过设置立体交通、分时通行等方式进行分流。例如,在厂房与展览区域的连接部位,可设置独立的货运通道与客运通道:货运通道采用下沉式装卸平台配合升降货梯,实现大型运输车辆与室内运输设备的无缝对接;客运通道则通过悬挑连廊或空中步道串联各展览区域,避免物料运输车辆与观众产生干扰。同时,引入智能导视系统,通过电子屏、APP 实时推送物流作业时段信息,引导观众错峰参观。
在流线节点设计方面,需遵循 " 高效衔接、便捷可达 " 原则。出入口宜采用人车分流的复合式设计,设置独立的货物装卸区与观众安检区;楼梯与电梯应根据功能分区进行差异化配置,货运电梯需满足最大荷载与货物体积要求,采用双轿厢或贯通门设计,提升运输效率;客运电梯则注重速度与舒适性,结合展览路线设置直达楼层。通过精细化的流线节点设计,可有效减少迂回与拥堵现象,使物料运输与人员通行效率提升 30% 以上。
(三)结构形式优化
为满足厂房与展览功能复合的需求,结构形式需进行优化设计。可采用大跨度、灵活分隔的结构体系,如网架结构、桁架结构等。其中,螺栓球节点网架结构通过标准化构件实现快速装配,可适应不同层高与跨度需求;张弦梁桁架结构利用预应力拉索与刚性桁架协同工作,既能提供开阔的无柱空间,又能降低结构高度,为展览空间营造出通透大气的视觉效果。这些结构形式可通过可拆卸的轻质隔墙系统,实现展览区与生产区的快速转换,满足不同使用场景需求。
在结构设计中,需建立多工况荷载分析模型,充分考虑工业生产设备振动、大型展品吊装、人群密集活动等特殊荷载。通过有限元分析软件进行抗震性能评估,优化竖向构件布置,采用屈曲约束支撑、粘滞阻尼器等消能减震装置,提升结构整体稳定性。结合新型建筑材料的应用,如 Q690 高强度钢材、C60 高性能混凝土,在满足承载力要求的同时,可使结构自重降低 20%-30% ,减少基础工程成本。此外,采用模块化钢结构体系,预留设备管线安装槽位与功能拓展接口,为未来空间改造升级提供便利条件。
三、设计创新方向
(一)可持续设计创新
可持续设计是现代建筑发展的必然趋势,在厂房与展览大空间建筑设计中具有重要意义。在节能设计方面,通过优化建筑朝向、体型系数,合理利用自然通风与采光,减少对人工照明与空调系统的依赖。例如,采用高效的隔热保温材料,降低建筑围护结构的热量传递;设置太阳能光伏板、太阳能热水系统等可再生能源利用设施,为建筑提供部分能源供应。在环保设计方面,注重雨水收集与利用系统的设计,将收集的雨水用于绿化灌溉、道路冲洗等,实现水资源的循环利用。同时,采用环保型建筑材料,减少建筑施工与运营过程中的污染物排放。在资源循环利用方面,对建筑废弃物进行分类处理与回收再利用,在厂房改造或展览空间更新时,尽可能保留与利用原有建筑结构与设施,降低资源消耗与建造成本。
(二)智能化设计应用
智能化技术的应用为厂房与展览大空间建筑带来了新的发展机遇。在建筑运营管理方面,利用物联网、大数据等技术,实现对建筑设备的智能化监控与管理,如智能照明系统可根据环境光线与人员活动情况自动调节亮度,智能空调系统能根据室内温度、湿度与人员密度自动调整运行参数,从而提高能源利用效率,降低运营成本 。在展示互动方面,运用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术,为观众带来沉浸式的参观体验,使观众能够更直观、深入地了解展品信息。此外,智能化安防系统、智能导览系统等的应用,能够提升建筑的安全性与服务质量,为参观者与工作人员提供更加便捷、舒适的环境。
(三)文化与艺术融合创新
将地域文化与艺术元素融入厂房与展览大空间建筑设计,能够赋予建筑独特的文化内涵与艺术魅力。在建筑外观设计上,提取地域传统建筑的造型、色彩、材料等元素,结合现代建筑技术与审美需求,创造出具有地域特色的建筑形象 。在内部空间设计中,通过装饰装修、陈设布置等方式,展示地方文化特色与艺术作品,营造富有文化氛围的展示与工作环境。例如,在厂房的公共区域设置反映企业发展历程或行业文化的艺术装置,在展览建筑中融入当地民俗文化元素,增强建筑的文化认同感与吸引力 。同时,文化与艺术的融合创新还可体现在建筑功能的拓展上,如在厂房内设置文化展示区、艺术创作空间,在展览建筑中举办文化艺术活动,促进文化传承与艺术交流。
四、面临的挑战与应对措施
(一)面临挑战
厂房与展览大空间建筑在设计策略融合与创新过程中面临诸多挑战。首先,二者功能需求存在显著差异,厂房注重生产效率与设备运行,展览建筑强调展示效果与观众体验,这种差异导致在空间布局、流线组织等方面的融合难度较大 。其次,技术实现与成本控制之间的平衡问题较为突出。采用先进的设计理念与技术手段往往需要较高的成本投入,而企业或项目方通常对成本控制有严格要求,如何在满足设计目标的前提下,合理控制成本,是设计过程中需要解决的关键问题 。此外,相关规范与标准的不完善也给设计工作带来一定阻碍,目前针对厂房与展览功能复合建筑的设计规范相对缺乏,设计过程中缺乏明确的指导依据。
(二)应对措施
针对上述挑战,需采取相应的应对措施。在功能融合方面,加强前期调研与分析,深入了解两类建筑的功能需求与特点,通过优化设计方案、采用灵活可变的设计手法,实现功能的有机融合 。在技术与成本平衡方面,进行多方案比选与经济分析,选择性价比高的技术方案与建筑材料,同时加强与施工单位的沟通协作,优化施工工艺,降低施工成本。对于规范与标准不完善的问题,建议相关部门加快制定与完善针对厂房与展览功能复合建筑的设计规范与标准,为设计工作提供明确的指导。此外,加强行业内的技术交流与经验分享,促进设计理念与技术的创新发展。
五、结语
综上所述,厂房与展览大空间建筑设计策略的融合与创新已成为顺应现代建筑发展趋势的必然路径。通过对二者设计核心要素的系统性解构与深度分析,从空间布局层面突破传统功能分区桎梏,构建灵活可变的复合型空间矩阵;在流线组织方面,整合生产物流动线与观展体验路径,实现高效运转与沉浸体验的有机统一;结构形式上,则打破厂房实用主义与展览建筑美学表达的界限,创新应用大跨度空间结构体系与装配式建造技术,为功能与形式的平衡提供支撑。
在创新实践维度,以可持续设计理念为引领,通过光伏一体化屋面、自然通风采光系统、雨水回收利用装置的集成应用,降低建筑全生命周期能耗;引入物联网、BIM 技术与智能控制系统,实现空间环境自适应调节与运维管理数字化升级;同时,挖掘地域文化基因与工业遗产价值,将艺术装置、多媒体展陈与建筑空间深度融合,赋予建筑独特的文化叙事性。针对设计过程中面临的功能需求矛盾、技术实现瓶颈与经济成本控制难题,需建立多学科协同设计机制,运用参数化设计工具优化方案,探索产学研合作的创新模式。
这些探索不仅显著提升了建筑的功能性、艺术性与可持续性,更推动了建筑类型学的边界拓展。未来,随着双碳目标推进、元宇宙等新型展示需求涌现,以及建筑工业化技术的迭代升级,厂房与展览大空间建筑设计策略的融合创新将迎来更多机遇与挑战。这要求建筑行业从业者以开放的思维持续探索,在理论研究与实践应用中不断突破,最终为社会创造更多兼具高效生产效能、优质观展体验与文化标识性的特色建筑空间。
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