前序｜PREFACE
2023年，联创战略研究院初步梳理、探索了“工业上楼”的迭代与设计策略，推出了《工业上楼设计专题研究1.0》年度研发课题成果，并在此与大家进行了系列分享。
2024年，为进一步赋能设计能力，增强空间设计与产业类型的适配，联创战略研究院从产业类型角度出发，精选智能制造、电子信息、生物医药、新能源&新材料四大产业方向，从重点细分领域的关键工艺的空间需求入手，拆解产业链环节，通过大量的案例数据统计及园区调研，得出高度适配招商对象的建筑载体参数，以及相应园区生产配套的全方位需求，即“工业上楼设计专题研究2.0”。
继上一次与大家分享了《工业上楼设计专题研究2.0》中的“智能制造”、“电子信息”章节，在此，与大家分享“生物医药”产业部分。
/ 生物医药产业细分
生物医药产业不仅作为战略性新兴产业的关键构成，更是未来产业发展的重要布局领域。近年来，基础前沿学科的研究成果不断取得新的突破，医疗技术日新月异，市场需求亦稳步上升，推动全球生物医药市场进入高质量发展的崭新阶段。生物医药所涉及的2个产业细分分别是生物医药以及医疗器械。相较于其他产业的工业上楼，园区额外加入危化品仓库、双电源供电、蒸汽能源、废水处理站等专业化组件，可满足生物医药企业生产需要。生物医药产业低层主要为生产制造功能，中层为中试、轻生产、实验室功能，高层主要为研发办公。
生物医药产业由生物技术产业与医药产业共同组成，主要包含干细胞、抗体药物、生物疫苗、重组蛋白药物、脑机接口、生物安全、合成生物、基因和细胞治疗等细分。近年来，政府鼓励将医药企业的研发、生产、销售与互联网大数据、云计算等新兴信息技术融合发展，为医药行业发展注入新动能。中商产业研究院发布的《2023-2028年中国生物医药行业分析及发展预测报告》数据显示，2022年我国生物医药市场规模约为1.86万亿元，同比增长6%，2023年市场规模约为1.97万亿元，中商产业研究院分析师预测，2024年我国生物医药市场规模将增至2.13万亿元。
生物医药产业概况 单位：万亿 数据来源：中商情报网
医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件。医疗器械主要包括高值医用耗材、低值医用耗材、医疗设备及体外诊断。随着全球人口老龄化的加剧以及人类健康意识的提升，医疗器械行业的市场规模持续扩大。中商产业研究院发布的《2022-2027年中国医疗器械产业发展趋势及投资风险研究报告》显示，2022年中国医疗器械的市场规模为1.05万亿元，近五年年均复合增长率为16.88%，2023年约为1.2万亿元。中商产业研究院分析师预测，2024年中国医疗器械市场规模将达到1.36万亿元。
生物医药产业领域细分
| 生物医药
生物医药是指人们运用现代生物技术生产的用于人类疾病预防、诊断、治疗的医药产品，主要包括化学药品、中药，以及生物药品。2022年5月，国家发展改革委印发实施《“十四五”生物经济发展规划》，将“面向人民生命健康的生物医药”作为生物经济4大重点领域之一，并对推动医疗健康产业发展作出专门部署。由于该行业前期研发资金投入较大，中小型企业资金实力有限，无法达到规模性成本效益，产品成本过高，且有一定的政策壁垒，故国内以大型国资背景企业为主。
产业链研究
生物医药上游为中药材、原料药、医药中间体、药用辅料、培养基、生物材料、医药装备等 ; 中游包括各类生物药、化学药、中药 ; 下游药品流至各种线下渠道及线上渠道，最终到达终端消费者手中。当前，中国已成为全球化学原料药的生产和出口大国，亦是全球最大的化学制剂生产国。
生物医药产业链 资料来源：中商情报网
生产工艺需求研究
生物医药生产流程示意图（以合成生物为例）
资料来源：中商情报网
设计要点与核心参数
层数：部分化药生产会涉及乙醇等液体，厂房需满足甲级防火标准，不能上楼，除此之外，多数细分可上楼；
层高：从生物发酵、细胞基因工程等剂型考虑，发酵罐/冻干机等设备的高度较高，首层应大于等于7.0m，二层及以上大于等于6.0m；
平面设计：宜采用偏正方形的厂房空间以满足不同实验室以及中试空间的布置要求，保证短边长度大于等于32m；
洁净厂房：相关生产研发环节需要在万级无尘厂房中进行，需要建设洁净厂房；
废气、废液、固废处理：生物医药企业生产研发中会产生大量的废水、废气以及固废，厂房需要有相应的排水和排气系统以及固废处理系统，进行有效的处理和排放；
特殊供电：应根据生产工艺要求及供电可靠性要求确定负荷等级；应设置双回路供电，宜设置三回路供电保障；
蒸汽供应：宜提供独立的管井，解决企业自建蒸汽发生装置带来的频繁检查、建设成本高及安全隐患等问题；
仓储要求：宜提供集中共享危化品仓库，满足存储堆放物资和产品的配套仓库或专用空间，以降低企业的综合成本。
| 医疗器械
随着国内居民医疗支付能力提高，医疗行业技术不断升级，我国政府对该行业给予了大力支持，让众多创业者看到了医疗器械市场广阔的发展空间及其背后庞大的消费群体。
产业链研究
医疗器械产业链上游为材料及系统，包括原材料、电子器件、生物原料、包装材料、软件系统等；中游为医疗器械，包括高值医用耗材、低值医用耗材、医疗设备及体外诊断；下游应用于医疗机构、家庭用户、体检中心。
医疗器械产业链 资料来源：中商情报网
生产工艺需求研究
医疗器械生产流程示意图（以医用口罩为例）
资料来源：中商情报网
设计要点与核心参数
层数：部分生产会涉及乙醇等液体，厂房需满足甲级防火标准，不能上楼，除此之外，多数细分可上楼；
层高：建议洁净车间层高6.0m，非洁净车间层高5.4m；
平面设计：宜采用偏正方形的厂房空间以满足不同实验室以及中试空间的布置要求，保证短边长度大于32m；
减振隔震：医疗器械涉及的生产环节多为高精细化生产，厂房振动会影响产品生产品质，需要通过减小柱距来降低微振频率；
洁净厂房：相关生产研发环节需要在万级无尘厂房中进行，需要建设洁净厂房；
废气、废液处理：医疗器械企业生产研发中会产生大量的废水、废气，厂房需要有相应的排水和排气系统，进行有效的处理和排放；
特殊供电：宜设置不同母线供电，全负荷专线，切预留一定的扩容空间；
蒸汽供应：宜提供独立的管井，解决企业自建蒸汽发生装置带来的频繁检查、建设成本高及安全隐患等问题；
仓储要求：宜提供集中共享危化品仓库，满足存储堆放物资和产品的配套仓库或专用空间，以降低企业的综合成本。
| 生物医药产业“上楼”可行性
生物医药产业各细分产业相关产业链行业，上楼可行性汇总如下。
生物医药产业上楼可行性
/ 生物医药产业厂房要素设计
根据对全国27个生物医药、医疗器械产业企业的数据分析，将生物医药产业厂房设计各项要素进行经验项目数据分析，如层高、荷载、柱网、平面布置等。
| 层高
生物医药细分产业厂房案例数据分析：
首层层高区间为6.0-8.0m，多数案例集中在6.0m、7.2m、8.0m；
中区（2-4F）层高区间为4.5-7.5m，多数案例集中在6.0m；
高区（5F及以上）层高区间4.5-6.0m ，多数案例集中在4.5m、5.5m、6.0m。
创新医疗器械细分产业厂房案例数据分析：
首层层高区间为6.0-8.0m，多数案例集中在6.0m、6.5m、7.5m；
中区（2-4F）层高区间为5.1-6.9m，多数案例集中在5.5m、6.0m。
生物医药产业案例层高分布（单位：m）
层高——技术夹层对生物医药厂房层高的影响
生物医药类厂房层高一般由结构高度、技术夹层高度以及生产高度有关，其中结构高度相对较为固定，层高需求差异性主要体现在不同产业的生产过程对于技术夹层高度与生产高度的需求差异：
洁净厂房层高要求示意
结构高度影响因素：相对固定，一般为800~1000mm。
技术夹层高度影响因素：洁净等级、废气排放、蒸汽系统等。
厂房层高模块构成
层高——生物医药洁净实验室净高分析
一般要求生产高度（室内净高）为2.7~2.8m，若放置生物反应器、冻干机等设备，则按如下考虑。
常用制剂设备及其对应的生产高度（单位：mm）
各种规格的生物反应器对应的生产高度（单位：mm）
生物医药厂房层高总结（单位：mm）
洁净等级对层高的影响：
各类洁净度等级的适用产业：
一级洁净车间：主要用于制造集成电路的微电子工业，对集成电路的精确要求为亚微米。
十级洁净车间：主要用于带宽小于2微米的半导体工业。
百级洁净车间：可用于医药工业的无菌制造工艺等。
千级洁净车间：主要用于高质量光学产品的生产，测试，装配等，以及医疗设备制造与集成电路产业的晶圆制造。
万级洁净车间：主要用于液压设备或气压设备的装配，万级洁净室在医疗工业中也很常用。
十万级洁净车间：十万级洁净室用于很多的工业部门，比如光学产品、较小的元器件、大型的电子系统、液压或气压系统的制造，食品饮料的生产，医药工业也常常使用。
各类洁净度等级对应的层高要求：
•无洁净等级要求时，层高控制为4.5m及以上；
•满足排废气要求时，层高控制为4.8m及以上；
•ISO 8 级（十万级）洁净等级要求时，层高控制为4.5m及以上；
•ISO 6-7 级（千级-万级）洁净等级要求时，层高控制为5.5m及以上；
•ISO 4-5 级（十-百级）洁净等级要求时，层高控制为6.5m及以上。
ISO 6-7 级（千级-万级）洁净等级要求：H=5.5~6.0m
（适合生物医药、医疗器械、电子元器件、精密仪器等领域）
ISO 4-5 级（十-百级）洁净等级要求：H=6.5~7.0m
（适合生物医药、微电子、半导体、集成电路等超洁净领域）
| 荷载
生物医药细分产业厂房案例数据分析：
首层荷载区间为1.0~2.0t/㎡，多数案例集中在1.0t/㎡、1.2t/㎡、2.0t/㎡ ；
中区（2-4F）荷载区间为0.5~1.0t/㎡，多数案例集中在0.8t/㎡；
高区（5F及以上）荷载区间为0.3~0.8t/㎡，多数案例集中在0.5t/㎡、0.65t/㎡。
医疗器械细分产业厂房案例数据分析：
首层荷载区间为1.0~2.0t/㎡，多数案例集中在1.0t/㎡、2.0t/㎡ ；
中区（2-4F）荷载区间为0.5~1.0t/㎡，多数案例集中在0.8t/㎡ 。
生物医药产业案例承重荷载分布（单位：t/㎡）
| 柱网
生物医药细分产业厂房案例数据分析：
柱网区间为8.4~9.0m，多数案例集中在8.4m、8.7m、9.0m。
医疗器械细分产业厂房案例数据分析：
柱网区间为8.4-10.0m，多数案例集中在8.4m、8.7m、9.0m。相比较而言，生物医药大类的柱网选择以常规8.4m为主。
生物医药产业厂房柱网分布（单位：m）
| 平面
标准层面积：生物医药高层厂房相关案例的标准层面积分布较为均衡，从1000~2000㎡、2000~3000㎡以及3000㎡以上三个面积段均有较为可观的产品分布， 2000~3000㎡的案例相对较多。
大面积高层厂房：结合数据来看，生物医药存在部分大面积高层厂房（标准层≥3000㎡）的需求，在进行相关标准厂房的研究时，可以适当考虑大面积厂房。
生物医药高层厂房标准层面积分布（单位：㎡）
生产工艺对布局影响分析：生物医药
以中试车间（如GMP车间、抗体车间、基因治疗车间等）为主要生产空间的厂房标准层，需要结合不同中试车间的布置要求来规划厂房的面积以及长宽比。针对此类厂房空间的标准层一般采用偏正方形（接近黄金比例），建议保证进深与长度最小满足30~40m（4个完整柱网），并且保证单个生产单元面积大于1500㎡以上。
生物医药洁净厂房
以“生物制药GMP净化车间“为例：
选址与布局：GMP净化车间应远离污染源，选址时要考虑周边环境、交通便利程度等因素。车间布局应根据生产线流程合理划分，确保生产过程中的物料传递和人员流动顺畅（具体洁污分流参见后一页）。
空气净化系统：GMP净化车间的空气净化系统应能有效去除空气中的尘埃、微生物等污染物，保证室内空气质量符合相关标准。常见的空气净化方法包括空气过滤、层流技术等。
温度与湿度控制：GMP净化车间的温度和湿度应保持稳定，以确保生产过程不受外部环境影响。通常，生产车间的温度控制在18-26摄氏度，湿度控制在40-60%范围内。
照明与通风：GMP净化车间的照明应满足生产工艺的需求，避免产生眩光和阴影。通风系统应保证室内气流均匀、无死角。
地面与墙面处理：GMP净化车间的地面和墙面应采用耐腐蚀、易清洁的材料，如PV℃、不锈钢等。同时，地面应具有良好的防滑性能，墙面应平整光滑。
生物医药洁净厂房平面布局
生物医药洁净厂房洁污分离研究
•平面设计应符合药品生产要求，应当能够最大限度地避免污染、交叉污染、混淆和差错，便于清洁、操作和维护。
•平面设计应遵循产业定位匹配、功能分区明确、人货分流高效、环境质量提升的原则。
•平面设计应分别设置人员和物料进出生产区域的出入口、人员和物料进入医药洁净空间前的净化用室和设施，并应优化产品生产路线、物料进出路线、人员流动路线和设备维护路线。
•厂房平面宜相对规整，保证建筑平面和空间具有较高的灵活性，除配电房、工具间、卫生间等辅助房间外，每个生产单元内要考虑有利于生产线布置的方案。
•平面设计应充分考虑生产工艺需求，应将货梯、楼梯、电梯、卫生间、设备房、管井等辅助空间靠外墙边布置。
满足洁污分流的户型平面布置方式
代表案例：深港生物医药产业园
设置原料入口、产品出口、污物出口，保证货物生产洁污分流。
平面布置方式
| 货运体系
货梯配置：无论是生物医药还是医疗器械厂房均是以3T货梯为主，具体配置数量可参考相关规范，平面布置时需注意预留相关货梯管井设置，为今后改造提供相应的可能性。
客梯配置：生物医药厂房以1.35T为主；医疗器械厂房以1T、1.35T、1.6T为主，具体配置数量可参考相关规范，平面布置时需注意预留相关货梯管井设置，为今后改造提供相应的可能性。另外，需额外考虑产业特征，如为劳动密集型产业，则建议配置大载重的客梯。
生物医药高层厂房案例货梯、客梯规格配置
| 生物医药产业厂房模型
生物医药产业厂房模型
/ UDG生物医药产业园设计实践
联创设计集团秉承研发和实践双向驱动的理念，深耕长三角，环渤海城市群，在生物医药/"工业上楼“方面已有可喜的积累。在此，选择部分与大家分享。
| 案例1. 无锡融腾康园（在建）
项目概况
项目位于无锡市梁溪区，所在片区是以一类工业及居住混合为主的综合发展区。设计通过空间高度复合，场地高效利用，形成以新兴产业生产为主体的现代智慧园区，打造工业上楼标杆项目。
项目鸟瞰
园区内功能空间既各自相对独立，又营造出一个现代科技，舒适宜人，整体统一的产业建筑形象；并与周边社区和城市深度融合，塑造“产城融合”的产业园区新地标的独特魅力，形成梁溪区乃至无锡市工业上楼的代表性实践项目。
项目指标/体量分布
车行流线分析
生产厂房位于场地西侧，配套用房置于东侧向城市打开。汽车坡道按单进单出方式组织客、货车流，高效便捷。
车行流线分析
厂房设计亮点
立体堆叠：在相对集约的用地条件下，提高项目容积率，实现立体式开发，提升土地利用率，保证项目经济性。
货车上楼：利用汽车坡道实现货车上楼，高效解决设备不易上楼、高层厂房货运效率低等问题。
灵活平面：标准层平面采用9m*9m标准柱网，灵活分割，满足生产企业各类使用需求。
层高荷载：各层预留足够的建筑层高、楼面荷载，保证生产厂房适用性，满足各类生产需要。
剖面示意
采用6层叠加式厂房，货车坡道直达1-6层，场地高效利用，塑造屋面停车场及屋面活动空间。1#厂房高度35m，2#厂房高度24m。
剖面示意
1#生产用房建筑层高：首层7.0m，二至四层5.4m，五至六层5.0m，女儿墙1.5m，室内外高差0.3m。
1#生产用房楼面荷载：首层楼板按2吨/㎡预留，标准层楼板按1吨/㎡预留。
| 案例2. 常州薛家合成生物产业园（中标）
项目概况
项目位于江苏省常州市新北区薛家镇，项目拟聚焦合成生物产业集群，推动相关领域发展，构建集研发、孵化、加速、产业化于一体的全链条式产业，打造合成生物产业创新策源地。
项目指标/功能分布
项目借鉴先进园区特点及合成生物产业特点，通过标准化、精细化、定制化的产品策略，以及独具特色、高效运作的城市门户形象塑造，打造高适配性的合成生物产创新高地。
项目鸟瞰
平面功能布置示意
产业空间效率化
精准定位合成生物产业链各环节所需的产业空间，以及产业空间标准化打造，适用于孵化等前期企业。
产业组合自由化
产业空间可自由组合，具备弹性，拥有更多操作空间，适应合成生物产业及延伸产业的各企业发展不同需求。研发、中试、生产、办公一体化。
产业空间个性化
个性化的整体设计与容易弹性变换的空间，满足大客户私人订制的需求。
园区形象效果
/结语
生物医药产业是以生命科学和生物技术为基础，结合信息学、系统科学、工程控制等理论和技术手段，研发、生产和销售用于预防、治疗、诊断和康复产品的行业，涉及生物技术产业和医药产业。过去十年左右，在良好的政策环境下，我国生物医药创新进步飞快，全行业研发投入大幅增长，上千个新药进入临床，上百个新药开展国际多中心临床试验，获批新药日渐增多。
继“智能制造”、“电子信息”和“生物医药”章节，我们也将在此与大家分享“新能源&新材料”，敬请期待。
- END -
