“工业上楼”产业专题研究智能制造
前序｜PREFACE
“工业上楼”，是我国实现“产业升级”，“中国智造”，“新质生产力”战略，推动土地集约高效利用，打造高品质工业新空间，促进产业集聚集群发展中的重要举措。近年来，“工业上楼”模式已在全国各地逐步推广，并陆续推出相关政策和实施细则。
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”。
/ 研究框架 / 方法
框架
专题研究旨在通过研究智能制造、电子信息、生物医药、新能源&新材料4大重点产业及其细分方向的产业链、生产环节以及对应的生产需求，从建筑、结构、机电等方面总结出通用型以及定制型厂房产品的设计配置标准，力求使该设计配置标准能够分别满足不同产业方向及产业细分的企业的入驻需求。
研究框架
方法
本次研究主要通过以下3种方式来进行产业园研发以及生产用房的防火分区、疏散距离、平面布置、垂直交通、层高、柱距等要素的相关解读与总结。
数据分析：搜集了100余个各产业方向的工业上楼典型案例及其相关指标，并对各个专业领域的案例指标进行了数据分析；
项目调研：实地调研了上海、深圳等城市的50余个建成的项目，其中包括了金地威新、联东U谷等典型企业所开发的产业园区；
项目实践：沉淀了公司多个部门40余个“工业上楼”及产业园项目设计经验。
规范梳理：参考了深圳市《工业上楼建筑设计通则》等10余个工业上楼领域的相关标准；
研究方法
步骤
通过对客户痛点需求、业主过往经验、市场优秀案例三个部分进行对比研究与梳理，最终得出4大类产业厂房的通用型以及定制型标准与模型。研究步骤主要包含以下四步：“STEP 1：在招项目数据整理；STEP 2：产品系列初步结论；STEP 3：产品对标招商调研；STEP 4：产品通用/定制设计标准”。
研究步骤
/ 智能制造
智能制造是新一代信息技术与制造业融合的产物，是世界前沿科技应用的系统集成，始终代表着制造业转型发展的方向
智能制造所涉及的4个产业细分分别是智能机器人、高端装备、汽车及关键零部件、工业母机。本次研究所涉及的4个产业细分各自有各自的工艺复杂特殊性，尤其是创新制造环节。其中高端装备中的传感设备、精密仪器制造以及新能源汽车、智能网联汽车制造具有较高的制造壁垒，对生产空间要求较高。而组装环节工艺流程相对简单，对应的建筑空间参数要求适中，较易实现“上楼”。
| 智能机器人
智能机器人作为最成熟、应用最广泛的机器人，已成为制造业数字化、智能化转型中不可或缺的一部分。2023年中国机器人产业新装机量在全球占比将达到50%以上，预计未来三年将保持稳定增长。
产业链研究
智能机器人产业链上游由智能芯片、传感器、伺候系统、减速器、控制器、机器视觉等核心零部件构成。中游涵盖机器人本体制造商以及面向应用部署服务的系统集成商。下游是系统集成商，以自动化设备生产商（即系统集成商）为主，涵盖焊接、机械加工、装配、搬运、分拣、喷涂等生产领域。
智能机器人产业链 资料来源：中商情报网
生产工艺需求研究
工业机器人生产流程示意图 资料来源：中商情报网
设计要点与核心参数
层数：核心硬件制造环节，包括焊接、切割、打磨等不宜上楼，其余均可上楼；
层高：对层高要求较高，一般首层层高需≥10m，2层以上需≥6m；
荷载：核心硬件制造与整机制造环节应满足首层荷载≥2.0T/㎡，2~3层荷载≥1.0T/㎡，研发及组装等不涉及大型设备、注塑机等的生产工艺满足首层荷载≥1.5T/㎡，2~3层荷载≥0.8T/㎡；
柱距/平面：涉及减速器生产加工的产业园的最短柱间距应≥8.7m；
主体结构宜采用大空间及大跨度柱网，面宽宜大于70m，进深宜大于30m；
减振隔震：减速器和传感器的加工生产，普遍为微米和纳米级加工精度，对振动较为敏感，需设立妥当的防振减振措施；
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。
| 汽车及关键零部件/智能网联汽车
汽车零部件生产制造作为产业链的中游，是汽车产业链的中流砥柱，也是最核心的一部分，其中汽车零部件产值约占整车产值的50%-70%。
产业链研究
中国汽车零部件上游为原材料，原材料行业，涉及钢铁、橡胶、塑料、电子元件、有色金属及玻璃等；中游为汽车零部件，可分为底盘、汽车电子、内外饰以及动力系统；下游为应用市场，包括整车制造和汽车维修。智能网联汽车是借助人工智能、大数据、5G等技术，搭载先进传感器、控制器和执行器等装置，实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的全方位链接的新一代汽车。
汽车零部件产业链 资料来源：中商情报网
设计要点与核心参数
层数：涉及汽车底盘制造以及传感器等生产制造等不宜上楼，其余均可上楼；
层高：部分生产环节涉及减速器加工生产，首层层高需要≥8m，二层以上需≥6m；
承重荷载：整车制造组装环节应满足首层荷载≥2.5T/㎡，2~3层荷载≥1.0T/㎡；
柱距/平面：涉及减速器生产加工的产业园的最短柱间距应≥8.7m，新能源汽车与智能网联汽车产业，宜采用8.7x12m的较大尺寸柱网，同时容纳多条生产线；智能网联汽车产业平面长边宜＞80m；
减振隔震：减速器和传感器的加工生产，普遍为微米和纳米级加工精度，对振动较为敏感，需设立妥当的防振减振措施；
洁净厂房：生产涉及浸漆工序，其电机、传感器等核心组件生产需要建设洁净厂房，汽车整装中的涂装车间有最高要求；
仓储要求：宜提供集中共享仓库，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。
汽车零部件生产流程示意图（以EPP汽车零部件为例）
资料来源：中商情报网
| 高端装备
高端装备指装备制造业的高端领域，“高端”主要表现在技术含量高、处于价值链高端、在产业链占据核心部位。“中国制造2025”战略的提出，我国装备制造特别是高端装备制造业迎来了发展的春天。
产业链研究
高端装备制造业的产业链长且复杂，集制造业之大成，涉及材料、研发、生产、销售、行业应用与服务等诸多环节。
高端装备制造产业链可分为上游、中游和下游三部分。上游主要包括高端装备的原材料。中游主要包括零部件和整机制造。核心零部件主要有发动机、减速器、伺服器、控制器、数控系统等。下游主要包括高端装备的应用客户。
高端装备产业链研究 资料来源：中商情报网
设计要点与核心参数
层数：涉及光学材料生产、减速器等核心零件加工环节不宜上楼，其余均可上楼；
层高：传感设备细分行业生产要求建筑首层层高≥10m，其余楼层需要在8-10m；
荷载：减速器等核心硬件制造与整机制造环节应满足首层荷载≥2.0T/㎡，2~3层荷载≥1.0T/㎡，研发及组装等不涉及大型设备、注塑机等的生产工艺满足首层荷载≥1.5T/㎡，2~3层荷载≥0.8T/㎡；
柱距/平面：涉及减速器生产加工的产业园的最短柱间距应≥8.7m，主体结构宜采用大空间及大跨度柱网，面宽宜大于70m，进深宜大于30m；
减振隔震：减速器和传感器的加工生产，普遍为微米和纳米级加工精度，对振动较为敏感，需设立妥当的防振减振措施；
洁净厂房：传感设备以及精密仪器的制造中，其核心器件之一的光模块生产需要在万级无尘厂房中进行，同时需要保持恒温恒湿生产环境，需要建设洁净厂房；
仓储要求：宜提供集中共享仓库，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。
汽车零部件生产流程示意图（以EPP汽车零部件为例）
资料来源：中商情报网
| 工业母机
工业母机是制造业必不可少的一环，是关系国家经济的战略性产业。我国是制造业大国，如果说制造业是国家命脉，那工业母机则是制造业的心脏。
产业链研究
工业母机产业链清晰，上游基础材料和零部件生产商、中游机床本体制造商和下游终端用户。产业链上游为机床产业提供基础材料和零部件，包括机械结构件、功能部件、电气元件和数控系统等。中游为本体制造，包括金属切削机床、金属成形机床、特种加工机床、加工中心等。下游应用领域广泛，包括汽车制造、航空航天、军工、模具制造、工程机械、3C电子、电力设备、船舶等。
工业母机产业链研究 资料来源：中商情报网
设计要点与核心参数
层数：涉及刀具加工、金属机床加工环节不宜上楼，其余均可上楼；
层高：生产涉及浸漆工序，其电机、传感器等核心组件生产对层高要求较高，一般首层层高需≥10m，2层以上需≥6m；
荷载：涉及大型设备、注塑机等的生产工艺环节应满足首层荷载≥2.0T/㎡，2~3层荷载≥1.0T/㎡；
平面设计：生产线较长，涉及重型生产设备较多，平面长边宜＞80m；
减振隔震：传感器的加工生产，普遍为微米和纳米级加工精度，对振动较为敏感，需设立妥当的防振减振措施；
仓储要求：宜提供集中共享仓库，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。
工业母机生产流程示意图
资料来源：中商情报网
| 智能制造上楼可行性
智能制造各细分产业相关产业链行业，上楼可行性汇总如下：
智能制造上楼可行性
/ 智能制造厂房要素设计
根据对全国近100个智能机器人、高端装备和、汽车及关键零部件产业企业的数据分析，将设计要素的各项指标进行分析，如层高、荷载、柱网等。
| 层高
1.根据智能机器人细分产业厂房案例数据分析，可得首层层高区间为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4.5-6.0m，多数案例集中在4.5m、6.0m；高区（5F及以上）层高区间4.0-6.0m ，多数案例集中在4.5m以上。
2.根据智能装备制造细分产业厂房案例数据分析，可得首层层高区间为7.2-8.0m，多数案例集中在7.2m、7.8m；中区（2-4F）层高区间为5.4-6.0m，多数案例集中在6.0m；高区（5F及以上）层高多数案例集中在4.5m。
3.根据汽车及关键零部件细分产业厂房案例数据分析，可得首层层高多数案例集中在8.0m；中区（2-4F）层高区间为4.5-6.0m，多数案例集中在4.5m、6.0m；高区（5F及以上）层高多数案例集中在4.5m。以上数据分析结果与相关规范推导结果基本相符。
智能制造案例层高分布（单位：m）
厂房层高的影响要素
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：普通制造业厂房层高要求 = 结构高度 + 生产高度（如：软件设计、人工智能、高端制造组装环节等）
特殊制造业厂房层高要求 = 结构高度 + 技术夹层高度 + 生产高度（如：生物医药、医疗器械、半导体与集成电路等）。
•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：行车桁架、洁净实验室、洁净等级等。
•生产高度影响因素：生产设备高度、操作空间等。
牛腿高度对层高的影响
支承吊车梁的牛腿设置高度通常需要根据吊车梁的尺寸、吊车的吨位以及具体的工程要求来确定。牛腿的高度设置需要保证吊车梁的安装、运行安全，以及便于维护和检修。
在实际工程中，牛腿的高度设置还需要考虑以下因素：
吊车空间：吊车梁的尺寸：牛腿高度应满足吊车梁的安装要求，保证吊车梁的稳定性。
吊车吨位：吊车吨位越大，牛腿上方空间预留需要越高。
维护和检修空间：牛腿上方的高度空间应便于吊车梁的维护和检修工作。
结构空间：牛腿上空的横梁高度等结构空间也是影响牛腿高度的重要因素。
管道空间：确定需要布置在吊车梁上方的所有管道的尺寸和数量，以确保有足够的空间。
设牛腿厂房各模块空间高度
层高变化对经济性的影响
对于一般中等厂房而言，层高每增加100mm，成本可增加约50元/㎡，地下室还会更高些。
| 荷载
1.根据智能机器人细分产业厂房案例数据分析，可得首层荷载多数案例集中在2.0t/㎡；中区（2-4F）荷载区间为0.5-1.0t/㎡；高区（5F及以上）荷载区间为0.5-1.0t/㎡。
2.根据智能装备制造细分产业厂房案例数据分析，可得首层荷载多数案例集中在2.0t/㎡；中区（2-4F）荷载区间为0.8-1.0t/㎡；高区（5F及以上）荷载区间为0.65-0.8t/㎡。
3.根据汽车及关键零部件细分产业厂房案例数据分析，可得首层荷载多数案例集中在2.0~3.0t/㎡；中区（2-4F）荷载区间为0.8-1.0t/㎡；高区（5F及以上）荷载集中在0.65t/㎡。
4.智能机器人的相关数据有限，因此仅做适当参考。
智能制造案例承重荷载分布（单位：t/㎡）
承重荷载对经济性的影响
厂房由于生产需要有大型设备，所以首层一般为1.0~2.0t/㎡，标准层一般在0.5~1.2t/㎡。产品的承重也会影响成本，增加楼层荷载会导致钢筋、混凝土和模板等材料的用量增加，从而增加成本。
一般情况下，结构造价随荷载的增大线性增加，楼层荷载从0.5t/㎡增至0.8t/㎡，钢含量增加3kg/㎡，砼含量0.05m³/㎡，单方成本增加约55元/㎡。
| 柱网
1.根据智能机器人细分产业厂房案例数据分析，可得柱网区间为8.3~10.0m，多数案例集中在10.0m
2.根据高端装备细分产业厂房案例数据分析，可得柱网区间为8.0-12.0m，多数案例集中在8.4m、9.0m、10.0m
3.根据汽车及关键零部件细分产业厂房案例数据分析，可得柱网区间为8.4-12.3m，存在部分11~12m的柱距需求，以容纳更多的生产线排布可能性。
智能制造高层厂房柱网分布（单位：m）
| 智能制造厂房模型
/ UDG智能制造设计实践
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，在智能制造/"工业上楼“方面已有可喜的积累。选择部分与大家分享。
| 案例1. 无锡融腾智造园（在建）
项目概况
融腾智造园项目位于梁溪区汇太路与飞宏路交叉口东南侧，占地面积约7公顷，建设规模约26.6万㎡，地处扬名工业园区核心区域，该区域作为产业项目活跃地带正在积极推进城市更新，以优化产业发展格局。同时，梁溪区以产业为导向，积极推行产业项目“拿地即开工”、“三证齐发”等服务举措，为融腾智造园项目实施建设按下“快进键”，也使得该项目成为梁溪区第一个“工业上楼”示范项目。
项目将总体功能空间分为：生产用房、研发用房和配套用房，在水平和垂直方向穿插布置。
项目鸟瞰
设计要点一：高效交通
将垂直盘道与建筑结合，立体化项目的货运交通体系，促进货运效率提升。同时增加了楼栋内的“首层”空间，适用于重工业占比较高的产业类型。
设计要点二：弹性空间
在平面功能设计上，以定制的两种基本模块作为基础，进行组合。打造“可合”、“可分”的灵活空间。
使用吊装设备
采用使用大部分智能制造的9m柱网，合理安排楼层荷载。在靠近装卸区设置吊装口，以适应小部分货运电梯空间载重无法满足的货品、设备等物体上下楼。
| 案例2. 无锡大族汉和机器人智能科技产业园（在建）
项目概况
项目地处无锡市新吴区，总建筑面积约16.6万㎡，将围绕智能装备、人工智能、自动化控制等核心产业打造智能科技产业园。为了满足不同规模企业的生产需求，使园区具有更强的可识别性，形成良好的产业形象，设计综合考虑建筑与城市界面的联系，将良好城市面形象、集群建筑造型以及空间场景的营造与园区主要产业特性相融合。
项目指标
规划理念
交通策略
场地中轴为人行流线，不走货车，为提高场地货运效率，鸿运南路上设置两个货运出入口。
交通分析
I型企业:大型联合企业、钢铁厂、港口等场地条件困难的主次干道和支路，路面内院最小转弯半径可减少3m。
II型企业:重型机械、有色冶炼、炼油、化工、橡胶、造船、汽车及拖拉机制造厂等 II型企业:轻工，纺织，仪表，电子，建材，食品，一般机械仓库等。
园区设计主要道路宽度8.0m，其他道路宽度4.0m园区设计主要道路交叉口转弯半径12m。
高效灵活
采用标准平面，叠加可分可合的布局，容纳多种使用可能性，既高效又灵活。
平面/剖面
| 案例3. 京东（西青）智能制造产业基地项目（已建成）
项目概况
京东（西青）智能制造产业园位于天津市西青区中北镇，是京东智能产业发展集团在天津开发建设的第一个智能制造产业园区。
园区依托京东供应链生态，结合区域主导产业特点，形成聚合上下游高端产业的集群，以高端装备制造、电子信息、汽车零部件、新材料、新能源等为主导产业，服务于智能制造、物联网、大数据等主题产业综合体，旨在打造具有影响力、配套完善的可持续发展型智能制造生态产业园。
项目指标
项目功能布局
规划策略
根据场地功能对地块进行细分，保证合理的道路密度，形成环路，提高运输效率。
高层产品沿南侧紫光路布置，厂房组合形成沿街形象展示面，入口处打开广场形成形象入口多层产品沿地块西侧韵律布置，内部围合，形成院落。
院落围合
项目鸟瞰
设计亮点
整个园区建筑风格采用现代风格，强调建筑本身的体块感，以形成形体简洁、明快、单纯有力的造型形象。立面造型从蒙德里安的作品中获得灵感，营造富有特色和吸引力的建筑形象。增强园区的认同感、归属感。
立面造型
平面布置采用标准厂房模式，可分可合，灵活空间布局，满足多种空间需求。柱网采用8.1m*8.1m规整柱网。人员、货物设置独立出入口，客货分流，出入畅行。
平面/剖面
/结语
在由一线城市到区域中心城市，再到全国范围，政府全面推动“工业上楼”政策的时代浪潮下，联创战略研究院将继续在“工业上楼”及产业地产设计领域不断探索，并兼顾研发的广度与深度，期望能够为“工业上楼”提供一个全面的视角，以期为相关企业提供更安全、更高效、更适宜的产业空间，助力产业高质量发展。联创战略研究院与国内知名开发企业充分合作，通过园区走访和调研，聚焦了智能制造、电子信息、生物医药、新能源&新材料四大产业方向及细分领域的通用型厂房设计标准。《工业上楼设计专题研究2.0》已于7月发布， 希望可以供广大设计师在工作过程中快速查阅。我们也将在此与大家陆续分享。
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本资料声明：
1.本文为建筑设计技术分析，仅供欣赏学习。
2.本资料为要约邀请，不视为要约，所有政府、政策信息均来源于官方披露信息，具体以实物、政府主管部门批准文件及买卖双方签订的商品房买卖合同约定为准。如有变化恕不另行通知。
3.因编辑需要，文字和图片无必然联系，仅供读者参考；
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