文中以北京某科技產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目為例,結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及模塊化設(shè)計(jì)方法,對(duì)通用型科技產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究與實(shí)踐。項(xiàng)目充分展示了建筑師對(duì)通用化園區(qū)的思考,實(shí)現(xiàn)了園區(qū)從局部到整體的靈活性與適應(yīng)性,為通用型科技產(chǎn)業(yè)園提供了一種有效的設(shè)計(jì)思路。
一、產(chǎn)業(yè)園與通用型科技產(chǎn)業(yè)園
1.1 產(chǎn)業(yè)園的類型
現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)在空間及需求上的主要特點(diǎn),一是個(gè)性化,一是通用化,由此而產(chǎn)生的定制型園區(qū)和通用型園區(qū)已逐漸成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園的兩大主線。
(1)定制型園區(qū)。在設(shè)計(jì)前期通常由業(yè)主提出園區(qū)的具體使用需求及相關(guān)建筑要求;一些大型公司的總部園區(qū)經(jīng)常為定制型,例如阿里巴巴西溪園區(qū)、小米科技園等。對(duì)于定制型園區(qū),建筑師主要依據(jù)業(yè)主出具的任務(wù)書(shū)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(2)通用型園區(qū)。適用于建設(shè)初期無(wú)明確業(yè)主,或?qū)唧w的使用功能及面積分配暫時(shí)無(wú)法確定的園區(qū)類型,很多圍繞同一產(chǎn)業(yè)的科技型園區(qū)均屬于此類,例如中關(guān)村軟件園、蘇州生物納米科技園等。對(duì)于通用型園區(qū),往往缺乏詳盡的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),建筑師則需要根據(jù)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)及相關(guān)設(shè)計(jì)建筑進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)園區(qū)。
1.2 通用型科技產(chǎn)業(yè)園
科技產(chǎn)業(yè)園一般是指集聚高新技術(shù)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)園區(qū),是以科學(xué)研發(fā)和技術(shù)生產(chǎn)為主要功能的一類園區(qū),通常專注于由新興科技研發(fā)來(lái)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)類型,例如電子信息、生物醫(yī)藥、航空航天、新能源及新材料等。
科技產(chǎn)業(yè)園是現(xiàn)代新興科學(xué)、新興技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)品的主要發(fā)源地,其內(nèi)容的迭代更替相較于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)更為迅速。由于產(chǎn)業(yè)特質(zhì),科技產(chǎn)業(yè)園通常是分期建設(shè)的,在建設(shè)初期往往對(duì)園區(qū)未來(lái)發(fā)展方向無(wú)法明確、在設(shè)計(jì)階段常面臨各種不確定因素;同時(shí)其生產(chǎn)及研發(fā)活動(dòng)對(duì)空間的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和靈活化的需求也較高。因此,尋找一種具有較強(qiáng)適應(yīng)性和高度靈活性的通用空間形式,是當(dāng)前科技產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一大重點(diǎn)。

二、模塊化與通用化
2.1 模塊化的相關(guān)定義
模塊化的本質(zhì)體現(xiàn)為事物個(gè)體與整體之間的關(guān)系—整體可分解為若干個(gè)體,而若干獨(dú)立個(gè)體又可重新組合為一個(gè)整體。個(gè)體和整體的分解與組合過(guò)程,就是模塊化思維運(yùn)行的過(guò)程。模塊化通常包含“模塊分解化”和“模塊集中化”兩個(gè)過(guò)程。模塊化的對(duì)象是一個(gè)“系統(tǒng)”,其最終產(chǎn)物也應(yīng)該是一個(gè)“系統(tǒng)”,模塊化的目的就是減少系統(tǒng)的復(fù)雜性,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多樣性和適應(yīng)性。
模塊化設(shè)計(jì)是指在對(duì)特定范圍內(nèi)不同功能、或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上,劃分并設(shè)計(jì)出一系列的功能模塊,通過(guò)模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品,以滿足市場(chǎng)不同需求的設(shè)計(jì)方法。
2.2 模塊化與通用化
模塊化的設(shè)計(jì)方法可將復(fù)雜的整體分解為獨(dú)立的模塊,各模塊間可互相拆分、組合、更替,也可獨(dú)立運(yùn)用,因而模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,通常具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)恰好可以有效應(yīng)對(duì)高科技產(chǎn)業(yè)對(duì)規(guī)劃及建筑空間的需求。通過(guò)合理的空間模塊設(shè)計(jì),即可滿足科技產(chǎn)業(yè)園的通用化,實(shí)現(xiàn)不同企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)活動(dòng)的通用性,又可滿足同一企業(yè)不同階段靈活劃分的適應(yīng)性。
三、通用型科技產(chǎn)業(yè)園實(shí)踐項(xiàng)目
3.1 項(xiàng)目概況
實(shí)踐項(xiàng)目位于北京市順義區(qū)臨空科技開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi),項(xiàng)目分為二期,總用地面積10.5hm2.其中一期用地面積2.8hm2.目前一期已建成,總建筑面積71000m2.其中地上55000m2.容積率2.0.建筑高度24~30m。園區(qū)以光電子、電力電子、微波射頻為主要產(chǎn)業(yè),設(shè)計(jì)前期無(wú)明確入駐方與使用需求。一期園區(qū)由三棟樓組成,1號(hào)樓建筑面積約25000m2.地上5層,高度24m,建筑平面為L(zhǎng)型;2號(hào)樓建筑面積約21000m2.地上7層,高度30m;3號(hào)樓建筑面積約9000m2.地上6層,高度24m;地下1層,主要為車庫(kù)及設(shè)備用房。
3.2 設(shè)計(jì)思路
針對(duì)現(xiàn)實(shí)情況,建筑師希望尋找一種具有較高適應(yīng)性的空間形式,以應(yīng)對(duì)園區(qū)多變的可能性。經(jīng)研究討論,最終決定運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)的方法對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行整體構(gòu)思。根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)主要思路包含“分解”和“組合”兩個(gè)過(guò)程(圖1)。

圖1?設(shè)計(jì)思路圖
(1)分解是由整體到個(gè)體的過(guò)程:對(duì)科技產(chǎn)業(yè)園和科技產(chǎn)業(yè)建筑的使用功能進(jìn)行分析,將科技產(chǎn)業(yè)建筑的功能要素分解為“核心功能”和“配套功能”兩大類,其中“核心功能”又可分解為“技術(shù)生產(chǎn)”和“科學(xué)研發(fā)”,“配套功能”則主要包括“生活服務(wù)”與“商務(wù)服務(wù)”等,“技術(shù)生產(chǎn)”和“科學(xué)研發(fā)”功能又可進(jìn)一步分解為適用的進(jìn)深和柱網(wǎng)尺度。
(2)組合是由個(gè)體到整體的過(guò)程:根據(jù)功能“分解”結(jié)果,選擇合適的柱網(wǎng)尺寸,以使用功能為依據(jù),在選定的柱網(wǎng)尺寸下,劃分出適用于本項(xiàng)目的若干“基本模塊”,將“基本模塊”組成具有不同適應(yīng)性、可獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的各類“模塊組”,對(duì)“模塊組”進(jìn)行復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、拼合,形成不同的建筑單體,將建筑單體組合為建筑組團(tuán),將建筑組團(tuán)復(fù)制、拼貼為園區(qū)。
整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路構(gòu)架清晰、邏輯嚴(yán)謹(jǐn),具有較強(qiáng)的實(shí)操性。建筑師在實(shí)行上述模塊化設(shè)計(jì)構(gòu)思中總結(jié)出以下關(guān)鍵因素:對(duì)于“基本模塊”和“模塊組”的組合方式包括重疊、拼合、錯(cuò)位、咬合、旋轉(zhuǎn)等,其中拼合最為常見(jiàn);除各類組合方式外,還可在模塊內(nèi)置入庭院、中庭等,構(gòu)建多樣化的建筑空間;建筑空間在同一模塊尺度內(nèi)具有一定的調(diào)整范圍,以適應(yīng)其功能需求;設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)以“核心功能”為主,“配套功能”為輔,盡可能使“配套功能”也在規(guī)定的柱網(wǎng)及模塊單元內(nèi)進(jìn)行組織,這樣可使園區(qū)未來(lái)的功能調(diào)整相對(duì)從容。
3.3 設(shè)計(jì)過(guò)程
根據(jù)設(shè)計(jì)思路,建筑師在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目從個(gè)體到整體的通用性。
(1)柱網(wǎng)級(jí):根據(jù)功能分解結(jié)果、結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),并綜合技術(shù)生產(chǎn)和科學(xué)研發(fā)兩種核心功能的要求,確定了9m×9m作為“基本柱網(wǎng)”,形成基礎(chǔ)網(wǎng)格體系。此網(wǎng)格體系能為生產(chǎn)和研發(fā)提供最有效的平面。
(2)基本模塊級(jí)。根據(jù)不同使用功能需求、結(jié)合產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)及相關(guān)設(shè)計(jì)資料,將“技術(shù)生產(chǎn)基本模塊”定為3m×3m個(gè)柱網(wǎng),“科學(xué)研發(fā)基本模塊”定為1m×2m或1m×3m個(gè)柱網(wǎng);其余配套功能模塊均在基礎(chǔ)網(wǎng)格體系內(nèi)按需布置。
(3)模塊組級(jí)。建筑師利用“基本模塊”設(shè)計(jì)出三種不同空間尺度的“模塊組”,以應(yīng)對(duì)建筑空間的不確定性“生產(chǎn)模塊組”。以生產(chǎn)為主的“大進(jìn)深模塊組”。“生產(chǎn)-研發(fā)模塊組”是以生產(chǎn)和研發(fā)為主的中進(jìn)深模塊組。“研發(fā)模塊組”是以研發(fā)為主的小進(jìn)深模塊組。三種模塊組的面積分別為1300m2、1200m2、700m2;根據(jù)各自功能需求,空間高度分別為5~7m、3.9m、3.6m。每個(gè)模塊組內(nèi)部均設(shè)有獨(dú)立的交通核、客(貨)梯、配套服務(wù)等功能,并滿足各自疏散要求,既可組合使用,又可單獨(dú)運(yùn)行管理。
(4)單體級(jí):結(jié)合平面布局構(gòu)思,通過(guò)對(duì)獨(dú)立的“模塊組”進(jìn)行復(fù)制、拼合、旋轉(zhuǎn)等組合方法,建筑師構(gòu)建出三種建筑單體形式:?jiǎn)误w1.即1號(hào)樓,主要功能為生產(chǎn),每層包含四個(gè)“生產(chǎn)模塊組”,獨(dú)立或合并使用,可供一至四家企業(yè)使用;單體2.即2號(hào)樓,主要功能為生產(chǎn)和研發(fā),兼?zhèn)鋵?duì)外服務(wù),每層包含兩個(gè)“生產(chǎn)—研發(fā)模塊組”,可供一至兩家企業(yè)使用;單體3.即3號(hào)樓,主要功能為研發(fā),兼?zhèn)渖钆涮祝繉影瑑蓚€(gè)“研發(fā)模塊組”,可供一至兩家企業(yè)使用。在租用過(guò)程中,最小可以“模塊組”為單元對(duì)外出租,也可在水平方向上整層出租或垂直方向上整列出租。每個(gè)模塊組內(nèi)部功能完備,外部互有聯(lián)系;空間整體布局適應(yīng)性強(qiáng),能滿足不同規(guī)模企業(yè)、不同發(fā)展階段的需求。
(5)組團(tuán)級(jí):綜合園區(qū)用地情況及開(kāi)發(fā)需求,一期總平面采用了圍合式布局,三個(gè)建筑單體共同圍繞中心景觀形成一個(gè)組團(tuán)。
(6)園區(qū)級(jí):為保證二期建設(shè)的經(jīng)濟(jì)高效,將一期視作一個(gè)“模塊組團(tuán)”并進(jìn)行復(fù)制和拼貼,最終形成整個(gè)園區(qū)。每個(gè)組團(tuán)之間獨(dú)立運(yùn)行又彼此關(guān)聯(lián),互不干擾,又實(shí)現(xiàn)了園區(qū)的整體性。
(7)立面體系:建筑師根據(jù)平面尺寸設(shè)計(jì)了若干符合柱網(wǎng)模數(shù)的立面模塊,并根據(jù)功能及造型需要將立面模塊組合成為了整個(gè)立面系統(tǒng)。
綜上所述,建筑師將模塊化的思維方式貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,使得園區(qū)從模數(shù)、柱網(wǎng)等微觀級(jí)別,到組團(tuán)、片區(qū)等宏觀級(jí)別;從平面功能的排布到立面效果的表達(dá),均實(shí)現(xiàn)了通用性的目的。
3.4 設(shè)計(jì)成果及使用情況
項(xiàng)目一期已于2021年建成,由某半導(dǎo)體研究所整體承接,采用自持與對(duì)外出租相結(jié)合的運(yùn)營(yíng)模式。目前,自持部分正在進(jìn)行內(nèi)部專業(yè)化的裝修與改造,其中包含為其他入園企業(yè)和機(jī)構(gòu)提供的科技服務(wù)平臺(tái)和生活服務(wù)平臺(tái),其余生產(chǎn)研發(fā)用房正在對(duì)外招租,已吸引到不少相關(guān)企業(yè)及機(jī)構(gòu)入駐。事實(shí)證明,建筑師對(duì)于本科技產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目的通用化設(shè)計(jì)較為符合市場(chǎng)需求,并具有一定前瞻性。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著科技產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),許多老舊產(chǎn)業(yè)建筑已不適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)空間的需求,無(wú)論對(duì)這些建筑進(jìn)行拆改還是重建,都會(huì)造成一定程度上的浪費(fèi)和污染。如何創(chuàng)造出一種可適性及通用性較強(qiáng)的科技產(chǎn)業(yè)空間,使得建筑物能持久的利用,是建筑師不斷探索的目標(biāo)。在本項(xiàng)目中,建筑師對(duì)模塊化思維的實(shí)踐,既滿足了科技產(chǎn)業(yè)園對(duì)于通用行的需求,又使得建筑空間具有一定的靈活性,有效地平衡了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化、通用化與定制化之間的關(guān)系,為園區(qū)的整體發(fā)展及企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)、轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了多種可能。(作者:楊茹)