基於工業美學的建構
Construction Based on an Industrial Aesthetics
董霄龍/DONG Xiaolong
摘要：工業建築是在自然和社會環境中形成的，具有在特定環境下容納生產功能和附屬生產需要的特徵。工業建築同其他建築一樣，會對城市環境產生影響, 亦能表現社會所需要的建築形態。本文旨在表達對消解工業建築認識樊籬和思考的過程，敘述工業建築生成和發展的軌跡，探尋工業建築的本質和意義，闡述對基於工業美學建構的創作方法和真實表達的理解。
關鍵詞：工業建築，美學，基本建築，詩意建構，建築表達
1 引言
現代科學技術的發展源於歐洲啟蒙運動，18世紀發明的蒸汽機，應用於交通運輸，工業成為新的社會發展的動力。這些新的工業資源，帶來了新的業主，產生了新的思想，啟發了新的建造方法，提示了新的建築形式，工程學和建築學開始分化，工業革命孕育了現代工業建築，工業建築成為現代建築新思想的實驗室，工業建築的先鋒性和實驗性對現代建築的發展有著重要的意義[1]。建築設計是一個發現的過程，工業美學認知體系的建立和工業製造技術的進步對設計、構造、材料、建造過程和結果產生了深遠的影響。工業建築設計無論形式語言還是內涵表達，均源於項目形成和發展過程中廣義的外部環境和內在需求的啟示。
2 工業建築的美學意義
對任何有關美學的研究來說，建築都是一個重要的問題，但是建築與其他藝術不同，由於它不單純是個人的作品同時又有功能性研究，所以它似乎要求我們以特殊的視角來看待其創作[2]。
1908年，彼得·貝倫斯（Peter Behrens）設計的德國通用電氣渦輪機工廠，已昭示出工業成為時代的核心動力，建築被賦予工業崇拜的象徵意義，工業化製造的玻璃幕牆懸浮於厚重的鋼筋混凝土之上，幕牆的輕盈與建築的厚重、立面結構支撐呈現的韻律感，構成了初具工業美學意義的現代工業建築。1910年，阿爾伯特·卡恩（Albert Kahn）設計的美國底特律福特汽車工廠，採用開放的鋼框架結構，所有牆體都是由玻璃、輕金屬和專用填充材料構成的，為達到質樸、節約和易於維護的目的，捨棄不必要的裝飾，創造了一種講究效率並與眾不同的建築形式。密斯·凡·德·羅（Mies Van der Rohe）認為阿爾伯特·卡恩設計的結構體現了建築的實質，並清晰地展現了一種詩學建構的文法。1913年，格羅皮烏斯（Walter Gropius）在論及現代工業建築的發展時評價道：「以德國通用電氣工廠為代表的工業建築是國家力量的豐碑，以真正古典莊嚴獨領風騷。他提議歐洲的建築師們將這作為一個有價值的創新，拒絕再去追隨和懷舊歷史或其他理性的考慮，立足於一種真正質樸的藝術。」[3]1914年，格羅皮烏斯和阿道夫·邁耶（Adolph Mayer）設計的德國科隆製造聯盟展館，其透明弧形樓梯營造出一種明快的氛圍，建築的透明性與新工業建造秩序形成了新的視覺風格，如機械般運轉有序，如工業控制一樣優雅，建築的發展真正具有了工業美學的意味。
底特律福特汽車工廠（圖片來源：于爾根·亞當. 工業建築設計手冊. 大連: 大連理工大學出版社，2006）
3 工業建築的基本性
建築如同樹木，拋開其絕對物質層面，可以想像是由陽光、空氣、色彩、質感、空間、形態等諸多因素所構成的綜合印象，也正是由於其構成要素的差異性，形成了不同形式的多種類建築。建築作為一門複雜的多學科融合的工程藝術，包含了功能與形式、結構與空間的辨證關係，同時既有基本的使用需求，又具有象徵性的目的和社會責任。建築創作猶如攀登雪山，迷人而富有挑戰；它像是雪山冰川，會隨著時間和環境的變化而生成和消融。優秀的工業建築是從事工業建築設計的建築師，在生產需求的限定因素和複雜的社會結構訴求中，通過不懈的建築學努力，觸及了建築的本質，找到了解決問題的途徑，從而創作出反映工業建築基本特質、滿足機器生產和人使用需求的、具有工業美學意義的工業性建築。
2000年《向工業建築學習》一文中寫道：「中國所謂工業建築，出於種種限制，設計停止在完成基本建築任務上，反而相對接近基本建築。」[4]工業建築基於生產消費、消費型生產和設備、原料、產品的社會化供給和輸出，更加注重建設過程的系統性和空間布局的實用性，強調從項目開始、項目設計和項目建成投產過程的連續性，因此客觀上為設計者營造了強調技術、材料和形式的基礎性能，其結構特徵與空間特徵一致性的基本邏輯和基本建造方法。工業建築設計強調設計、構建、建造三位一體，而建構表達反映在實際項目中，則需滿足空間劃分、機電設備、能源供給、保溫節能以及其他技術設施的要求，同時也要回應地形、氣候、文化、社會和公眾情感對建築形態的約束，因而如何賦予建築一種恰如其分的張力，構成和傳達建築基本的詩意，並在建造實施過程中保持建築的特徵，需要考慮材料的選擇、構造的邏輯、與場地的關聯、人對空間的使用和感受等等。正如電影作品中演員過度的本色表演，難以表達角色和作品的深度，而演技過分的表演則顯得修飾和虛偽，影響作品的藝術真實性。工業建築的創作空間相對約束性更強，更加需要創造性思維，而創作的真正目的是要逾越基本任務，努力接近或成為基本建築，達到工業建築的詩意建構。
4 工業建築創作析微
4.1 城市印象：上海捲菸廠
上海捲菸廠（攝影：林銘述）
上海捲菸廠（攝影：林銘述）
上海捲菸廠（攝影：林銘述）
上海捲菸廠技術改造項目位於上海市楊浦區，新建改造總用地61,200m²，項目分南北街區兩地塊，場地周邊被許昌路、長陽路、昆明路和懷德路環繞，西側是上海中國菸草工業公司原有的生產、科研總部基地，項目新建內容為「中華煙」專用生產線，南地塊建設建築面積85,267m²、建築高度31.8m、主體3層的聯合生產工房和局部6層的生產辦公用房，北地塊建設建築面積38,913m²、建築高度23.88m、地上5層的輔助生產建築，地塊之間通過輸送設備和人員設計連廊跨街區連通。
針對項目位於城市中心區域用地的限制條件，首先解決連續生產的工藝邏輯、自動化生產環境空間布局與城市界面的關係，同時滿足建築與城市的關聯及空間再造，回應和延續建築的生產製造功能及城市屬性。將人們對生產性工業建築的關注轉移到環境和開放空間上，並適度兼顧城市持續更新的發展潛力及未來作為既有工業遺產功能轉換的可能需求。空中連廊的設計既滿足連續生產製造線功能的需求，又保持了城市原有街區形態，自然地融入城市空間，增加了街區空間的層次體驗。豎向交通有序布置在生產功能區外圍，採用彩釉玻璃的豎向體塊，牆面無序的開窗方式，強調與主體建築的對比關係，消弱建築的體積感，強化接近城市的尺度。外牆採用質感溫和的陶土板，延續上海建築的城市印象[5]，並以「似形」的構架處理手法，在開放的城市環境中體現企業的領域感。南向幕牆傾角設計，避免了光線反射對道路對面住宅的影響，同時映射延伸和豐富城市空間。上海捲菸廠是城市中的高層工業建築，處理好工業生產對城市帶來的環境影響是首要的問題，利用現代科學技術手段和完善的設計是項目建設的基礎保障；建築師對於城市的約束條件和工藝流程的理解至關重要，解決侷促用地中建設高層工業建築與連續化生產的矛盾，原有生產廠房、新建聯合工房與輔助工房之間跨街區互聯互通的問題，確保工藝流程的合理、生產物流順暢，品牌產品性能穩定是上海捲菸廠項目設計的關鍵所在；同時還要考慮對城市交通、周邊學校及居民的感受和城市空間體驗。設計要在多項矛盾中決定優先性、兼顧性和綜合平衡性，並要預先確定項目結果的可靠性，這是一個極具挑戰性的命題。上海捲菸廠建成投產使用後，取得了非常好的經濟效益和社會效益，城市街區環境改善，城市空間體驗提升，建築設計實現了初始的思考，並完成了強約束性條件下的的目標，達到了工業建築功能性與美學建構的統一。
4.2 山地意境：青島捲菸廠
青島捲菸廠（圖片來源：中國五洲工程設計集團有限公司）
青島捲菸廠（圖片來源：中國五洲工程設計集團有限公司）
青島捲菸廠易地技術改造項目位於青島市高科技工業園區株洲路，東臨嶗山景區，東西北三面環山，場地處於丘陵地帶，北高南低，高差近30m。場地北部有自然形成的水塘，東西部區域有成片百年樹齡的梨樹。建設用地340,690m²，總建築面積143,600m²。
項目設計開始階段，工廠決策者對於建設具有中國傳統空間和生態化現代工廠有著明確的意願，激發了建築師的創造性。出於對場地的專業敏感，建築師確定了集約、序列和通透的基本原則，並對傳統建築元素及建造材料重新定義。在儘可能保存原有生態景觀和地形環境的前提下，把生產、科研辦公及輔助生產建築相對集中布置在場地中央，結合工藝流程、人員流線、原料及貨物流線設計豎向臺地，通過連續和錯落空間的引導，保持與原有景觀環境的視覺聯繫。立面設計結合工藝及生產製造環境需求，創造性採用U形玻璃相扣的組合構造，作為建築的主要圍護結構，室內充分利用自然光源，外部映現全自動化動態生產場景。空間形式的序列組合，玻璃材料與光的創新運用，自動化生產工藝流程組織的再造，重新定義了捲菸生產性建築的形態。因地制宜、高效集約、高度契合山地丘陵環境特質，含蓄地表達了具有現代、傳統和生態性融合的工業建築美學意境。
4.3 無為而為：天津捲菸廠
天津捲菸廠（攝影：林銘述）
天津捲菸廠（攝影：林銘述）
天津捲菸廠易地技術改造項目，其建設用地位於天津市東麗區成林路與與雪蓮路交叉口，場地規整方正，四周為城市道路，建設用地266,400m²，總建築面積152,883m²。滿足工廠發展和工藝物流需求。廠區總圖結構清晰，劃分為4個功能區：廠前區、生產區、輔助生產區和倉儲區，包含聯合工房、生產輔房、動力中心、原料成品庫、綜合辦公及生活輔房等，是典型的工業廠區布局。方正的廠前廣場、集約的建築空間、穿插的功能性連廊、靜謐的天井內院，與工藝流程結合形成了短捷順暢的物流人流系統和空間系列。建築造型上力求簡明，聯合生產工房建築和辦公、輔助建築的建築形象，體現各自的功能需求和特點，並保持整體上的和而不同。建築立面採用簡單明確的構成語言，輔以金屬與玻璃等材料，形成了體現工藝和生產特性的富有韻律的空間感受。
天津捲菸廠設計和建造是工廠深度介入和民主決策的過程和結果，建築師以功能優先的布局和適度親切的尺度及手法體現了建設使用方的意願和情感。建設方與設計方無為而為的合作與推動，達成人與人、人與建築、建築與工藝、工藝與產品的和諧統一。
4.4 工藝性轉譯：航天某研究院仿真試驗樓
仿真試驗樓（攝影：李娜）
仿真試驗樓（攝影：李娜）
航天某研究院仿真試驗樓項目，用地面積15,000m²，建築面積50,000m²，四周為園區道路，主要功能為大型設備的仿真試驗和測試。建築的特殊性在於內部要滿足複雜剛性的工藝要求，外部還要兼顧園區和城市的關係。試驗樓地上7層，首層為矩形平面，層高10m，布置大體量、大荷載設備的實驗室；二至七層平面採用U形半圍合布局，開口朝向東側城市方向，布置小型實驗室及研究室，頂層設置高大空間演示區。大體量的試驗建築與緊張的用地產生衝突，U形布局在首層屋頂平臺形成半圍合立體空間庭院，通過臺階與地面自然聯繫。庭院西側面向庭院和城市方向設置景觀電梯，建築室內與室外庭院環境及城市形成對話；建築主入口布置在用地西南側，靠近園區主要道路，便於內部聯繫；建築東側面向城市幹道，將南北兩側的試驗室通過架空連廊連接，便捷實用，又形成了面向城市的景窗。
仿真試驗是一種介於虛擬和真實環境之間在試驗測試中發現運行規律和提煉改進參數的過程，是投入定型生產前的一個重要環節。針對這一工藝特性，建築主體採用均質性穿孔金屬外牆和豎向矩形條窗元素，體現工藝試驗的理性和嚴謹。玻璃幕牆幾何組合變化、一層牆體航天意向的金屬裝飾構件、建築外形金屬幕牆四角不規則多面體裝飾塑形，構成手法簡練，突出建築的雕塑感，以表達力量和張力，體現中國航天精神。
4.5 平衡約束：福建中煙技術中心
福建中煙技術中心（圖片來源：董霄龍）
福建中煙技術中心（圖片來源：董霄龍）
福建中煙技術中心（圖片來源：董霄龍）
福建中煙工業公司技術中心項目，以創建國家級技術中心和國家重點實驗室為建設總體目標，總體設計要求考慮未來新工藝、新技術、新設備、新成果轉化和開發應用，建設集基礎應用研究、成果轉化的科研建築，預留發展空間，以開放性、社會化和平臺化的模式實現福建中煙可持續發展戰略和技術創新戰略。
項目用地位於廈門市集美杏林灣片區，集美大道南側，建設用地61,811m²，總建築面積47,930m²。建設技術中心科研樓、科研工作站、服務用房和地下車庫等內容。設計之初確立了充分利用場地周邊自然條件及優美的海灣景觀資源，規劃高效、靈活、彈性的總體布局，設計適於研發的辦公空間和景觀環境，建設綠色、生態、節能、集約化、綜合性的技術中心大樓，建成後成為企業文化的形象標誌。
在設計過程階段，鑑於國家菸草專賣局對於技術中心要建成高度社會化發展的與高校和高科技公司深度合作的指導意見，國家局主要領導決策確定了有利於研究所和實驗室相對獨立運行的分散性布局模式和方案。在項目建設過程中，規劃部門對集美地區「嘉庚」風格屋頂的強制性地方要求，使建築師保留性放棄專業堅持，以職業的態度和專業精神，讓有地域性特殊風格形式的屋頂在考慮環境和氣候條件的前提下，與現代簡約理性的科研建築揉合，妥協性折衷，設計儘可能讓建築消隱在城市背景下，減弱科研建築的特性氣質，以期達到形式與功能和特殊要求限制的整體優化統一。福建中煙技術中心項目設計和建造，是建築師在外部環境和內在需求變化中不斷發現和堅持中妥協的結果，其過程中影響項目結果的因素與應對策略的分析對建築的建構與呈現具有現實的借鑑意義。
5 結語
未來幾十年，全球工程科技進步和科技創新將成為社會發展的重要引擎，信息自動化技術和人工智慧將會推動社會的快速變化。面對科技進步和日益嚴重的社會環境問題，建築師自我意識覺醒，回歸理性思考，尋找建築本原，關注自然及人的生存狀態，誠懇接受科技革命和產業變革現實，藉助先進的技術手段與創造性思維結合，工業建築設計創作更應遵循功能優先、真實為上的原則，並通過建構來表達國家的尊嚴和勵精圖治的精神，實現中國工業建築的逾越。□（致謝：感謝潘蓉江、劉寧、黃宇治、李娜提供部分資料）
參考文獻
[1] 董霄龍. 逾越工業建築. 現代工業建築[M]. 北京: 中國城市出版社, 2015:7-8.
[2] 羅傑·斯克魯頓. 建築美學[M]. 劉先覺譯. 北京: 中國建築工業出版社, 2013:6-7.
[3] 威廉J·R·柯蒂斯. 20世紀世界建築史[M]. 本書翻譯委員會譯. 北京: 北京建築工業出版社, 2011: 102-103.
[4] 張永和, 張路峰. 向工業建築學習[J]. 世界建築, 2000(07):22-23.
[5] 董霄龍. 高技術產業園區空間形態析微——創新環境與空間體系[J]. 建築技藝, 2017(10):48-53.
作者簡介：中國五洲工程設計集團有限公司總建築師
貴陽捲菸廠易地技術改造，貴陽，中國
Relocation and Technical Renovation of Guiyang Cigarette Factory, Guiyang, China, 2011
建築設計：中國五洲工程設計集團有限公司
Architects: China Wuzhou Engineering Group Corporation Ltd.
聯合工房鳥瞰
貴陽捲菸廠始建於1940年，是國有大型企業，作為貴州菸草工業的龍頭企業，主要承擔「黃果樹」和「貴煙」等核心重點品牌的生產任務。2005年8月國家菸草專賣局正式批覆貴陽捲菸廠易地技術改造項目，年產500億支捲菸（100萬箱）生產規模，一期工程總投資12.82億元。貴州中煙工業公司提出了「培育中式捲菸核心技術，堅持技術改造與企業發展戰略、信息化建設、業務流程再造緊密結合，打造特色工藝，提高生產力水平，一次規劃，分步實施，留有發展空間」的建設指導思想。
辦公樓
用地概況
項目新建場地位於貴陽市南郊，國家級貴陽經濟技術開發區（小河區）西部工業園區以南，土地為長條形，南北長約1100m，東西寬400m，共計約49hm²。東臨南北向的開發大道、南臨園區規劃道路、北面與海信工業園一路相隔、西側為丘陵地帶。地勢較為平緩，海拔在1072～1112m之間，地貌以丘陵盆地為主，南高北低, 相對高差約40m，用地範圍內有一條小黃河由南向北流過。
鳥瞰效果
總平面布置
全廠規劃4個功能區，即廠前區、生產區、輔助區和庫區。廠前區布置技術中心、辦公樓、食堂及停車場等，廠區主要人流入口和原料入口均設在開發大道上。技術中心、辦公樓及食堂組合一體，與聯合生產工房及生產輔房圍合成廠前廣場，南北、東西兩條軸線組織建築與環境景觀空間。生產區位於場地的中部，由聯合生產工房和生產輔房組成，結合原料煙運入、成品煙運出的工藝流程以及建設用地的條件,將制絲及卷接包聯合工房布置成Z形，充分利用長條形用地，並形成城市街景。
總平面
1-煙梗預處理 2-片煙高架庫 3-片煙入庫區 4-袋裝片煙暫存間 5-生產輔房 6-糖料廚房 7-膨脹菸絲生產間 8-摻配間 9-制絲車間 10-混絲加香間 11-殘煙處理間 12-香料廚房 13-菸絲外運 14-貯絲房 15-卷接包車間 16-輔料搭配入庫區 17-濾棒成型發射間 18-輔料高架庫 19-輔料一級庫 20-綜合庫 21-規劃綜合庫、規劃配件庫 22-成品集配庫 23-食堂 24-辦公樓 25-動力中心 26-香糖料調配中心 27-易燃品庫 28-工業垃圾站 29-試驗工房 30-汙水及中水處理站 31-消防車庫及公寓
建築設計
體現企業文化內涵，結合地域特徵和開發區規劃要求，設計具有工業建築氣質的現代化工廠。結合總圖布局，建築設計確保分區和人流、物流相對獨立，生產區物流簡潔順暢，技術中心、辦公區空間靈活整體，輔以架空連廊和功能庭院組織空間。大體量聯合工房布局與地形相適，內部結合工藝布局增設多條避難通道，廠區沿街主立面，以銀灰色開放式單元金屬幕牆形式強調水平方向的韻律和節奏, 根據不同功能，建築立面形式和色彩統一中變化。
內景
內景
內景
結構及材料設計
制絲車間、卷接包聯合生產工房長655.5m，寬228.5m，均為丙類單層工業廠房，主要柱網尺寸為30m×24m，結構形式為單層大跨度網架結構，地面為環氧樹脂地面；高架庫為丙類單層倉庫，結構形式為門式鋼架結構；技術中心及辦公樓主體地上8層、地下一層，結構形式為鋼筋混凝土框剪結構。聯合工房外牆採用蒸汽加壓混凝土砌塊，屋面採用發泡水泥複合板；高架庫的外牆為成品金屬巖面夾芯板保溫牆，屋面為單層防水卷材保溫金屬屋面；生產輔房外牆採用蒸汽加壓混凝土砌塊，屋面保溫層為擠塑聚苯乙烯泡沫板；有特殊恆溫恆溼要求的房間，在房間內側增加一道巖面夾芯板保溫層。□
辦公樓外景
外景
項目信息
客戶: 貴州中煙工業公司貴陽捲菸廠
主持建築師: 董霄龍
項目總工程師: 王亞軍（工藝）
建築設計: 董霄龍，黃宇治，羅茗，於立平，周舟，劉寧，朱先年
工藝設計: 馬延平，胡建英，周國仁，呂璇，汪麗卿，華興龍，劉宏澍，王華，曾光武，曹詠先
總圖設計: 林道美，王淵文，李萬修，丁定元
結構設計: 朱莉，趙天文，呂振華，姜學彥
自動控制及電信設計: 王力濤，邢燕，朱立彤，張振勇
給排水設計: 陳凌翔，蔣旭東，李冶婷，耿俊傑，伍國毅，劉巍榮
暖通空調系統: 孫浩，苑玲玲，劉霞，張小慧，左慶玲
供電及照明設計: 林士穎，閆磊，吳壯，王素英
節能設計: 李慶保，張秀和，孟和維，孫振安
室內設計: 中建三局東方裝飾設計工程有限公司
景觀設計: 廈門澣卓路橋景觀藝術有限公司
財務評價: 宋曉霞，於蒼松，夏強，楊長虎
建築面積: 217,750m²
竣工時間: 2011.05
攝影: 晁陽, 羅茗, 董霄龍, 張伶伶
平面
左右滑動
聯合工房縱剖面
左右滑動
聯合工房立面
辦公樓二層平面
辦公樓首層平面
辦公樓橫剖面
全文刊載於《世界建築》202009期。轉載請註明出處。