一、機械工業廠房的設計原則

1.滿足生產工藝要求

以三聯合廠房為例，中間兩跨需設置雙層行車，以滿足重型部件的加工裝配，自然形成了中間高兩邊低的“山”字形造型，而二聯合廠房則在邊跨設置雙層行車，這樣也就形成了高低錯路的階梯狀造型，這是生產工藝直接影響建筑造型的典型案例。對于大型機械廠房，由于工藝生產線的類型繁多，經常出現特殊工藝對建筑形體產生影響，如一重天津重工三聯合廠房需要在山墻設置出碼頭大門，尺寸達到了32m×36m，體量巨大，已經成為建筑造型的不可忽略因素。再如三聯合廠房機加跨需設置自動鐵屑排屑線，主廠房外部需要設置鐵屑裝車站，這些由特殊工藝帶來的特殊構件，對于廠房的整體性和協調性都有較大影響，在處理時必須認真對待，爭取把不良影響轉化為積極因素。

2.選擇適宜的結構體系

機械工業廠房設計選取合理的結構系統，不僅能夠更好地滿足工藝生產要求，也能產生很好的經濟指標效能。工業廠房按照選用的結構材料，可以分為混凝土結構工業廠房、鋼結構工業廠房；現代工業廠房一般選用鋼結構形式，具有是簡潔、施工快速、高強、綠色（可回收利用）的特點。天津重工三聯合廠房采用新工藝的鋼管混凝土結構的車間效果。

3.合理布置輔助用房

輔助用房分為生產輔助用房和生活輔助用房，生產輔助用房包括變電站、空壓站、設備控制間、材料庫等，生活輔助用房包括車間辦公室、休息室、衛生間等。輔助用房布置方式應按生產需要和衛生條件而定，可集中布置在廠房的一側，也可分散布置在廠房內。大型機械廠房由于結構柱距較大，柱子本身也有一定的寬度，利用柱邊和吊車死角等生產線無法充分利用的空間布置輔助用房是最為合理的方式，這種布局可高效利用廠房內的面積，輔助用房距離工作區較近，對生產和員工生活都帶來了便利。由于大型機械廠房室內空間都很高，輔助用房可為多層并跨柱子設置，通過外挑走廊連接為一體，這種做法變分散布局為相對集中，擴大了使用面積,同時減少了樓梯數量，是值得大力推行的做法。

二、機械廠房的的建筑形象設計

過去很長時間,工業建筑的形象不受重視，僅作為生產線的外殼。廠房形象單一，廠區的環境也給人沉悶、呆板的感覺。近年來,這種現象已經發生了根本性變化，目前對廠房的立面造型已經達到了很高的要求。大型機械工業廠房由于受限于工藝布局，在設計靈活度上確實有較多限制，但基本的美學規律依然有效，統一中有變化是基本原則，建筑形象的所造依然不離形、色、質三方面。

1.形體的塑造

大型工業廠房一般為矩形，經常具有超長立面，這是機械廠房給人的最直觀印象。工業廠房這種特性對于統一的形體是有先天優勢的，以往的工業建筑形象不佳一個重要的原因是缺少變化，這種變化不是為變而變，而是功能需要的自然結果。比如廠房屋面經常為多跨的階梯式坡屋面，既是工藝的需求也是結構限定的要求，大型廠房這種錯落的外檐形成的天際線，本身就是一種豐富的變化。廠房中由于特殊的工藝要求會產生一些特殊的構件，如鋼梯、平臺、煙囪等，如果處理得當，都有可能成為統一立面中的點睛之筆。

2.顏色的選擇

由于不同工藝的需要，工業廠區內經常排列著形體大小不同的廠房，運用統一的顏色可以使形體各異的建筑群體趨于統一化和整體化。機械廠房為大體量建筑，為減少形體的壓迫感，多采用淺色系，優點是不過分突出主題，避免干擾視線和給使用者帶來緊張感。但是如果顏色千篇一律，不免單調呆板，統一中缺乏變化，所以廠房經常使用同一色系的不同顏色組合，比如不同顏色的灰色系、藍色系等，一重天津重工聯合廠房外墻面即選擇銀灰色為主色系，屋面選擇藍色為主色系，通過顏色的深淺不同來獲得豐富而不雜亂的色彩搭配，使色彩與環境形成和諧的整體。色彩的運用也同樣需要點睛之筆，即基本顏色構成+局部色彩變化，在廠房外立面的重點部位、視線集中部位可采用顏色鮮明的色彩，增加了活躍因素。可選擇點狀、線狀、面狀等多種形式。一重天津重工聯合廠房采用了多種形式的色彩局部變化，如在墻面轉角和大門入口處采用了深灰色彩板(面狀)，在檐口下設置了藍色色帶（現狀），在山墻上設置了藍色企業標示（點狀），這種顏色上統一中的變化有效地豐富了廠房的色彩系統。

3.材質的應用

工業廠房的外圍護材質一般附著在結構框架上，對主體起維護和裝飾作用，直接構成了建筑的空間形體。大型機械廠房多為大跨度、大空間，傳統的材料技術很難適應這種情況，彩涂壓型鋼板具有輕質、高強、保溫隔熱、美觀耐用等優點，是工業廠房適宜的外圍護材料。材質的紋理對比和虛實對比是廠房外立面設計的主要手法。由于采光板有各種版型和排布方法，不同的版型的表面在陽光下會產生不同的光影變化，橫向和豎向具有不同的質感；虛實對比中的“虛”一般指廠房立面的透明部分，一般為玻璃，采光帶等“，實”為彩鋼板實體外墻。由于廠房自身的造型特點及通風采光需求，這兩種做法對于廠房非常合適，只要運用得當，即使是一面平墻也能表現出豐富的變化。

一重天津重工聯合廠房外墻及屋面全部采用雙層保溫壓型鋼板屋面，主要板型為灰白色豎向排版，轉角及入口局部為中灰色橫向波紋板，兩者形成了不同肌理的材質對比。廠房外立面下部設條形采光窗，上部設置透明采光帶，利于光影的變化來表現虛實對比，這種做法既有利于強調主導地位的造型效果，同時增加了外立面的韻律節奏，充分體現了廠房的現代感。以上從形、色、質三方面的分析可以看出，工業建筑與民用建筑在造型設計上并無太大差別，統一與變化、虛實對比、重復與韻律等建筑美學規律依然有效，反而是工業廠房由于功能的明確和簡潔的造型使這種關系更加純粹。

目前，機械廠房日益向大型化、聯合化的趨勢發展，隨著工藝水平和材料技術的不斷進步，廠房的建筑形體、布局也必將隨之更加多元化，建筑師對于工業廠房的設計思路也將越來越寬廣，目前對于工業廠房建筑設計的系統性研究尚不深入，這都需要建筑師進一步的研究努力。這既是市場目標的需求，也是建筑師的職責所在。

作者：于杰 徐德芳 龔政 單位：機械工業第一設計研究院 國家知識產權局專利局