14Industrial Construction Vol.41，No.2，2011
周百灵
1
赵玉洁
2
丁光伟
3
赵剑平
4
（1.武汉科技大学城建学院，武汉430065；2.武汉科技大学设计研究院，武汉430070；3.河北迎新玻璃集团，河北邢台
彩钢板屋顶054100；4.武汉长通机电工程有限公司，武汉
430015）
摘要：优秀的工业建筑应该具有合理的工艺流程设计，同时其内、外部空间形态、热工环境等应体现出
人文关怀。河北迎新玻璃集团太阳能薄膜电池厂房的设计，
不仅符合非晶硅太阳能薄膜电池的合理生产工艺流程，同时设计者从以人为本的思想出发，从细部入手，带给人们对工业建筑一种新的认识。
关键词：太阳能薄膜电池厂房；人文精神；节能
DESIGN OF PRODUCTION BUILDING OF FILM LITHIUM SOLAR CELL FACTORY OF YINGXIN GLASS GROUP CO.LTD ，HEIBEI
Zhou Bailing 1
Zhao Yujie 2
Ding Guangwei 3
Zhao Jianping 4
（1.College of Urban Construction ，Wuhan University of Science and Technology ，Wuhan 430065，China ；
2.WUST Design ＆Research Group ，Wuhan 430070，China ；
3.Yingxin Glass Group Co.Ltd ，Xingtai 054100，China ；
流化床
4.Wuhan Changtong Mechanical ＆Electronic Engineering Co.Ltd ，Wuhan 430015，China ）
Abstract ：An excellent industrial building is not only with right production-process flow ，but also concerns lots for its users on aspects of interior and exterior space ，and the environment around it.The design for production building of film lithium solar cell factory of Yingxin Glass Group Co.，Ltd.in Heibei does well in all theses respects.The design will lead people to a new cognition of industrial building.
Keywords ：production building of film lithium solar cell ；humanism ；energy-saving
第一作者：周百灵，女，1978年出生，硕士研究生，讲师。
E －mail ：lvmazha_zbl@163
收稿日期：2010－09－28
人文主义（humanism ）是强调维护人性尊严，提倡宽容，反对暴力，主张自由平等和自我价值体现的一种哲学思潮与世界观。具体到工业建筑设计上，就是运用人体工程学原理、环境行为学理论，更多地关注使用的方便性和员工工作的舒适性，将环境负荷、心理负荷减至最少。
在河北迎新玻璃集团太阳能薄膜电池厂房设计中，通过与厂方技术人员、设备提供商、空调净化公司紧密合作，多次调整方案，以生产空间达到基本需求、
公共空间达到审美需求、尽量降低建筑能耗为最终目的，初步探索了人性化理念在工业厂房设计中的运用。1
生产空间的基本需求
据不完全统计，截止2010年6月，全球太阳能电池需求是9500MW ，产能只有6200MW ；另一方面
，“低碳”的生活态度日渐深入人心，我国正在崛起为世界上最大的清洁能源的生产国和消费国。然而，我国的非晶硅太阳能薄膜电池的生产工艺及相应的厂房建造技术并不成熟，已建的类似厂房均采用国外成套设计，代价不菲。在这种背景下，厂房生产工艺和设计建造过程必须从头开始。 非晶硅太阳能薄膜电池的生产原理，是利用硅烷气体通过辉光放电法，在玻璃等衬底上沉积成一层薄膜。过程分为玻璃粗加工（清洗）、
AZO 反应室处理、激光刻线、卸片、固化等工序，其中除了粗加工外，其余大部分需要在万级（部分千级）净化的条件下进行。在设计中，与3家设备供应商及时修正互提资料上的不足、
理解上的偏差，根据生产工艺的特殊性进行合理布局并做适当的结构选型：厂房南北
长约93m ，
东西宽约76m ，总建筑面积9350m 2
，局部二层（图1）。整体分为A 区（两层净化区）、B 区、
C 区及辅助用房等四个功能区。考虑到轻钢结构施工期短，建造速度快，在B 区（AZO 反应室，15m 跨）、C 区（玻璃粗加工，12m 跨）单层车间采用
钢架结构。A区二层车间（镀膜、成形、固化，9m+ 12m+9m）因设备固定荷载及震动荷载较大，采用钢筋混凝土结构；毗邻的设备间也随之采用钢混结构。建筑在南北向⑨、⑩轴与东西向C、D轴之间分设两条抗震缝（兼沉降缝）。
图1厂房平面（1ʒ200）Fig.1Floor plans of the workshop
结构设计方面，在保证安全的情况下，尽量减少用钢量。钢构中的吊车梁以上部分采用轻钢结构，以下部分为重型钢构（用以承担吊车荷载并保证厂房整体刚度）；为了有效减小承重柱断面尺寸，钢柱与基础之间采用插入式固接；在屋面每坡中柱柱顶设置45ʎ斜撑连接纵向梁，保证荷载的合理传递；屋面梁（B区15m跨处）采用变截面工字型钢，分为两段拼接，符合梁的弯矩分布情况，又满足了工艺的要求（见图2）。钢混部分在9m和12m柱距采用井格式（6mˑ6m）屋面梁布置取代传统的托梁方案（见图2）。为解决屋面的大面积排水问题，采用双坡叠级屋面，屋面起坡2% 5%。
图2厂房剖面（1ʒ100）Fig.2Section of the workshop
2公共空间的审美需求
考虑到单纯的建筑体块组合是工业建筑最具初元性的空间形态表达方式，因此，采用简洁的长方体作为母体，基本形的对位关系以面接触为主，视觉逻辑清晰（见图3、图4）。以纯粹的几何形体作为基
本形态，利用不同高度上的穿插，形成有节奏的变化，通过视觉挑拨起隐藏在人内心深处的节奏情感，在理性深层打动人的心智，获得美的感受，恰如其分
河北迎新玻璃集团太阳能薄膜电池厂房设计———周百灵，等15
工艺品加工设备
16
工业建筑
2011年第41卷第2期
a —B 区压型钢板夹芯板屋面、钢梁、斜撑；
b —A 区二层井格式屋面板；
c —A 区底层井格式楼板
图3
厂房楼板和屋面板
Fig.3
Floor slab and roof slab of the workshop
图4
厂房立面
Fig.4
Elevations of the workshop
地传达了工业建筑的逻辑之美。
厂房外墙饰面为灰绿条砖结合白的GRC 装饰线条，则是为了表现企业“迎接美好新生活”的文化理念（图5）。
图5
厂房模型鸟瞰图
Fig.5
AirScape of the workshop model
3人文主义精神的体现
建筑是形而下的，受到各方面因素的制约：工艺
流程的限制、产品与设备对物理环境的限制、生产成本的限制等技术理性在工业建筑中起着决定性作用，技术与情感构成了工业建筑矛盾的两方面。因此，在设计中应采用相对温和的方式，对矛盾双方中薄弱的一方进行弥补。
对于工业建筑内部空间而言，一定私人空间的创造是其情感因子存在的基础，如设置一定的私人储物空间、更衣空间、临时休息空间、交流空间等。本项目中，厂房内部监测室选用钢板作为分割空间的墙材，
大片玻璃和适当的装饰线条为平淡的结构增添一份灵动的美感。在洁净区的员工净化口，经与甲方、净化公司反复协商，确定了此处的平面形式（图6），缩短了员工在洁净区与卫生间的往返距离，同时降低了系统的送风负荷。
1—非洁净区；2—洁净区；3—男员工更衣；4—女员工
更衣；5—快速通道；6—缓冲区；7—空调吹淋
图6洁净区人员净化口
Fig.6
Purification of the exit for staff
多方提供工艺资料时，易忽视相互交叉作业部
河北迎新玻璃集团太阳能薄膜电池厂房设计———周百灵，等
17
位的矛盾以及因此而带来的安全隐患。因此，在主要的人行出口、行车道等与其他设备操作区域间预留间隙，达到“单体间有间距，整体间有连贯”的效果。吊料口与人员出入门洞保持距离如图7，操作室门口距离设备需留足人行空间。
图7
洁净区物料吊装口
Fig.7
Purification of the productive material
在基础四周填充聚苯乙烯发泡板，降低设备的振动噪声（以替代常规的隔振沟方案，方便施工、降低造价）；采用大直径灌注桩方案，提高地基刚度、减少基础厚度，取消了基础预压措施；采用平行分层作业进行大体积混凝土浇筑，降低水化热影响、防止基础产生收缩裂缝。在吊料口边梁四周加角钢以保护梁混凝土；设备基坑预留上人孔及上下梯位；考虑到楼面或有原料及设备工具的移动，在面层选用加入铁屑的耐磨混凝土等。这些不起眼的细部设计都改善了建筑使用性和舒适度，反映了一种人文关怀。4
建筑节能的理念
该厂房在迎新玻璃集团的现有40hm 2
工业园
中建造，
因此，我们建议尽量利用或者扩建原有办公管理用房和变（配）电间，减少新建项目，提高利用率，
节地、节能、节省投资。新建厂房的冷热负荷均由园区内已建办公楼的附属机房引入；热量也由已建办公楼提供的热水供给。
在建筑单体节能设计上，若仅采取几项零散的节能措施，会导致顾此失彼，不能保证节能目标的实现，因此应采用技术相对领先、成熟稳定，性价比相对合理、可优化与集成系统性的节能材料。
建筑方案设计注重良好的朝向和通风，严格控制体型系数（本项目为0.13）、窗墙比、外围护结构传热系数（K 值）等指标，使其低于国标限值。主要采用以下系统：外门窗采用穿条式断热铝合金框料、Low-E 中空玻璃（由迎新玻璃集团自行生产），降低K 值；建筑立面采用水平垂直相结合的综合遮阳系统；钢结构和钢混结构部分设置保温性能良好的外墙墙材（250mm 厚加气混凝土砌块），附加20mm 厚EPS 聚苯乙烯泡沫塑料；钢结构采用压型钢板夹
芯板屋面（内设20mm 厚XPS 挤塑保温板）；钢混结构屋面铺设50mm 厚EPS 聚苯乙烯泡沫塑料；局部地面采用30mm 厚聚氨酯硬泡体防水保温系统。
除了这些“被动节能”的措施外，“主动节能”（建筑设备节能）对保证节能设计目标的实现同样重要。工厂屋面局部选用了FRP 采光板平天窗设计（图5），使经过阳光板射入的自然光线柔和、明亮、无炫光，晴天能满足厂房内的基本照明要求；阴天和夜晚通过顶部高效的金属卤化灯、6m 高壁灯等、
设备局部照明来满足生产使用要求。厂房内万级净化区夏季冷负荷为1201kW ，新风电预热336kW ，
加湿量为636kg /h ；非净化区冷负荷540kW 。在空调系统（能耗约占整个建筑能耗的75%以上）的设计中，主要从减少冷热源能耗、系统的运行管理、输送系统的能耗等几方面入手，应用了智能数码涡旋多联空调系统（采用数码涡旋压缩机，
根据空调房间负荷的需求情况，通过控制压缩机负载与卸载的时间比例来实现冷媒输出流量的无级变化，
达到节能目的）。在洁净区与非洁净区之间，不同洁净级别之间以及重要工艺功能间与相邻功能之间安装微压差计与余压力调节阀。此外，非洁净区空调区域房间排风所含能量十分可观，加以回收利用可取得很好的节能效益，因此采用了集中排风系统，并设置了排风全热回收装置（热回收率不低于50
%）。钢结构组合柱间相应高度处设置两层大型风机盘管、侧送下回，风机盘管上设置的温控器及电动两通阀保证了厂房高度及长度方向的温度均匀；厂房内新风则由新风机经敷设在厂房顶部的新风管（送风口为圆形喷口）送入；大门设风幕，冬季大门开启时启动热风幕阻挡冷空气侵入，夏季则启动冷风幕阻挡热空气侵入。
厂房内分区设置的轻质隔墙则使空调系统实现分区控制、降低了能耗；根据生产工艺要求设置的设备冷却循环水系统，在夏冬两季分别通过冷却塔、自然冷却发挥效用（邢台冬季平均气温为－2ħ）；结合钢柱组合结构间隙进行机电管道敷设，
节约支架，又美化了室内环境；不同方式的供配电系统分类设置，较为安全可靠；综合布线系统和火灾自动报警（联动控制）系统为厂房提供了智能化控制和消防保障。5
矿用可移动式救生舱结
语
一直以来，工业建筑（厂房）被认为是“傻、大、黑、粗”的代名词，其占地广、能耗高、污染严重，员
（下转第23页）
城市滨水工业建筑遗产的再生—
——朱蓉
23
图4“V ”字形屋顶以及南部的门廊过渡空间
Fig.4
The V-shape roof and south loggia
图5
建筑外部出挑的三角形木构件
Fig.5
Triangle timber components projected from exterior
建筑的可持续和生态适应性特征，通过简洁的外观特点以及实用性技术美学，成功地处理了码头建筑高度暴露在海滨气候环境中的各种复杂需求与有限预算之间的矛盾，
同时，也充分考虑到使用者的舒适性和愉悦性，使内部空间具有可适性、可识别性。该项目自建成后获得公众的一致好评，成为迪尔市的地标建筑，并获得2009年英国皇家建筑师协会的杰出建筑奖（RIBA Awards for Architectural
Excellence ）。评委会这样评论这座建筑：“它成功实现了城市与海滨的美丽增建，完美地提供了码头建筑应该给予人们的体验，成为并构成海滨的一处重要视觉景观”
。城市滨水工业建筑遗产作为一种提升城市活力
与文化特征的积极因素，对当前城市历史文化保护与城市更新工作具有重要的意义。以上英国迪尔码头的成功案例不仅为我们提供了可持续生态设计理念以及旧建筑发展方式，
同时也引入了区域保护的价值标准体系，即通过重点建筑遗产的适应性再利用、
空间环境品质的改善、景观生态恢复等综合措施，
对城市滨水工业建筑与景观遗产进行保护与改造，最终达成保存历史传统、强化城市文化特征、提高滨水地段经济活力、增强场所的社会生活含义等多目标的共赢，同时也为设计者有效协调城市经济、社会和文化的整体可持续性开辟了新的发展空间。
特别感谢Niall McLaughlin Architects 所提供的宝贵资料。
参考文献
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［2］Abrahams T.New Seaside Architecture ［J ］.Blueprint Magazine ，
2009（3）.
［3］Deal Pier -Cafe.Architecture Information ，Development by Niall
McLaughlin Architects in England ：UK ，Europe ［EB /OL ］.2009-03-17［2010-10-30］.
http ：//
uk%
2Fengland%2Fdeal_pier_cafe.htm＆anno =2.
（上接第17页）
工工作环境及生活条件恶劣。这种现象的成因是多方面的，但其中最重要的是，在工业建筑设计过程中，常发生先生产后生活、重生产轻生活的情况（即只考虑满足生产工艺和生产空间的要求），工业建筑设计几乎成了生产设备构筑物外壳的简单包装。
近年来，随着我国社会整体水平的迅猛发展，对现代工业建筑在生产空间、
公共空间等方面提出了新要求，以人为本的策略已成为发展趋势。从细节中展现真情，从细节中体现人性，工业建筑必将实现向技术先进、生产环境干净舒适、建筑能耗相对减少
的方向转变。
参考文献
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.重庆建筑大学学报，
2006，28（2）：17－20.［2］费麟.中国工业建筑面临世纪新挑战［J ］.新建筑，2004（3）：
4－10.玻璃房
［3］马海峰.信息时代工业建筑艺术性展望［J ］.工业建筑，2007，
37（增刊）：166－169.
［4］李辰琦，张伶伶.论工业建筑设计中的情感补偿———人文背景
下的工业建筑美学思考［J ］
.建筑学报，2005（12）：13－15.［5］黄春华.当代工业建筑新趋势探讨［D ］.天津：天津大学，2006.
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