標準化生物醫藥廠(chǎng)房的設計要點(diǎn)

來(lái)源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2024-05-29 08:42:32

1、園區規劃

1）功能布局

每棟廠(chǎng)房以模塊化的布局，整體將更為實(shí)用高效，可以充分利用容積率和建筑密度，交通流線(xiàn)也便捷通暢。整體建筑宜南北向布局，同時(shí)重點(diǎn)考慮城市形象界面，結合入口、人行空間打造園區景觀(guān)軸線(xiàn)。

園區的行政及生活配套建筑宜根據地塊條件結合生活配套的功能設置園區公共開(kāi)放空間，并結合園區出入口及主要形象界面，打造園區主要形象展示空間。如綜合樓一般可考慮設在園區主入口或者靠近園區中央的位置，又如宿舍樓的布局需考慮交通流線(xiàn)、日照、運維管理等問(wèn)題，需充分結合周邊環(huán)境，一般布置在采光良好的靠近市政道路的一側，能夠兼顧獨立對外運營(yíng)和分隔管理的要求。

設備配套功能用房集中布置，不影響園區主要形象界面，并應綜合考慮用房對周邊區域的影響。如開(kāi)關(guān)站、用戶(hù)站應設置在供電半徑相對接近負荷中心且對于市政和園區進(jìn)出線(xiàn)都方便的地面位置。如水泵房一般設置在供水半徑相對均勻的地面位置，消防水池一般設置在地下室或地面，事故水池容積大小需結合環(huán)評要求并根據市政條件確定水池個(gè)數，結合場(chǎng)地條件靠近市政出口均勻分布。雨水回用池、雨水調蓄池可結合事故水池設置，對于無(wú)事故水池的項目，位置靠近雨水系統末端。

甲類(lèi)庫房的總面積需根據政府審批要求確定，距離園區外道路不小于20m，距離園區內主要道路不小于10m，次要道路不小于5m。根據以往項目經(jīng)驗，有部分客戶(hù)有此需求，庫房?jì)泉毩⒎指羧舾煞块g，土建毛坯交付，待后續客戶(hù)租用后，根據存儲物品的理化性質(zhì)，做二次深化改造。

此外，由于此類(lèi)園區項目大多廠(chǎng)房下部無(wú)地下室，故需在其首層建筑周邊預留一定的設備擴展場(chǎng)地，進(jìn)深約6-8m，面積約50㎡，供后續入駐企業(yè)布置必須設置在室外的工藝設備。該區域應盡量避開(kāi)各類(lèi)管線(xiàn)布置，使其保留原地開(kāi)挖的可能性。

2）交通設計

客貨流線(xiàn)應清晰，盡量減少交叉，各類(lèi)車(chē)位均勻布置，卸貨區可采用共用模式，以節約場(chǎng)地。生物醫藥園區一般以中型車(chē)為主，因此交通性主干路不宜小于9.0m，用于消防道及一般交通的次干路一般為7.0m。道路轉彎半一般按12m進(jìn)行設置。

3）建筑間距

建筑間距需滿(mǎn)足各地的“城市規劃管理技術(shù)規定”及現行消防規范，同時(shí)尚需符合《精細化工企業(yè)工程設計防火標準》的要求。一般來(lái)說(shuō)，后者對于建筑間距的要求更高，需著(zhù)重關(guān)注。

2、建筑設計

1）面積段

單體建筑的面積段根據各企業(yè)的發(fā)展階段及自身工藝確定。處于孵化器階段的企業(yè)，即研究初步成果、小試階段的企業(yè)，其需求的面積段在1000～4000平方米左右；而加速器階段的企業(yè)，即深入研究、中試階段的企業(yè)，其需求的面積段在4000～8000平方米左右；而再往上產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)，為生產(chǎn)+質(zhì)檢+倉儲的全流程，其單體的面積段在8000～20000平方米左右；或更大規模的采用自建廠(chǎng)區的模式。

根據不同面積段的需求，在一個(gè)園區內部可通過(guò)適當的面積配比，結合招商的前期介入，達到最大化的市場(chǎng)適配性。

2）平面設計

通過(guò)對單抗、醫療器械生產(chǎn)、疫苗試劑生產(chǎn)、基因檢測實(shí)驗等多角度的對比，發(fā)現盡管工藝各不相同，但最終的平面卻殊途同歸，生產(chǎn)輔助功能占據平面邊緣，包圍中心的生產(chǎn)及倉庫區。

尤其是醫療器械生產(chǎn)工藝對廠(chǎng)房適應性較強，適用平面形態(tài)范圍廣，還可與研發(fā)樓混用。

3）建筑層高

生物醫藥廠(chǎng)房的建筑層高源于潔凈室的需求，其理想的層高結構應為三層，即上部為上層的結構梁，中間層為技術(shù)夾層區，下部為生產(chǎn)空間。技術(shù)夾層區包含送排風(fēng)管、橋架、消防管道即吊頂燈具等等。通常的建筑梁高為0.9～1米，技術(shù)夾層在2～2.4米左右，生產(chǎn)空間在2.6～3.1米左右。

不同的潔凈度要求對于設備高度的影響不同，潔凈等級越高，風(fēng)量越大，需要風(fēng)管越高，不同工藝、不同規模的生產(chǎn)車(chē)間對于高度的影響程度也不一致，在技術(shù)夾層及生產(chǎn)空間內預留0.4米和0.5米浮動(dòng)值可以滿(mǎn)足市場(chǎng)絕大部分工藝生產(chǎn)需求。

4）建筑層數

大部分企業(yè)會(huì )將生產(chǎn)空間放下層，將研發(fā)空間放上層，并適當增加首層的層高，因此按多層控制高度反推，多層廠(chǎng)房可設計為3-4層，從經(jīng)濟性上考慮，3層增加到4層，土建單方造價(jià)會(huì )降低，因此建議4層為主力層數。

而目前越來(lái)越火的“工業(yè)上樓”非常適用于生物醫藥廠(chǎng)房。考慮到垂直貨運效率、工藝要求、設備管井設置、得房率、建設成本等因素，高層廠(chǎng)房建議做到6-8層，并采用“多首層”的設計思路。

5）結構荷載

根據規范標準，醫藥工業(yè)的車(chē)間樓面活載標準值在5～8KN/㎡之間，對于生物工程類(lèi)（提取、發(fā)酵）車(chē)間一般取8KN/㎡。動(dòng)物房3.5～5.0KN/㎡，研發(fā)留樣間5.0KN/㎡。

高層廠(chǎng)房可以根據產(chǎn)業(yè)引導，優(yōu)化樓層荷載布置分配。根據下層生產(chǎn)、上層研發(fā)的原則，每隔3層左右一個(gè)輪回。

3、工藝需求

1）三廢排放

仍然著(zhù)眼于產(chǎn)品的標準化和不同企業(yè)的差異化兩者的矛盾和統一。

不同企業(yè)對于廢水處理的要求和規模不同，因此不建議統一設置廢水處理設施，可以預留場(chǎng)地空間以后給企業(yè)自行擴展，或在主樓投影的地下室區域預留設備區域。

同理，不同企業(yè)對于廢氣排放的要求也各不相同，因此對于多層建筑而言，在屋面預留盡可能空間，留給企業(yè)布置廢氣處理和排放設施；而對于高層建筑，尚需考慮在每層設置設備區域，結合建筑立面布置室外設備。

2）事故水池

布置原則較為固定，即靠近市政出口并均勻分布，同時(shí)要有一定的頂板覆土深度便于管線(xiàn)接駁。位置需要避開(kāi)園區內管線(xiàn)集中行走區域，水池范圍內一般無(wú)法走其他管線(xiàn)。水池上部地坪設置綠化為宜。若設置機動(dòng)車(chē)停車(chē)位，尚應避開(kāi)水池入口及出地面的其他附屬設施。

3）供配電

產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)為通常有不可斷用電負荷（生物培養、分裝、實(shí)驗通風(fēng)、凍干機、冷庫或冰箱等），需要園區提供至少雙電源，且上級電源分別來(lái)自10kV不同母線(xiàn)，需考慮預留柴油發(fā)電機安裝位置，例如地下室或一層室外場(chǎng)地。

從以往項目以及研究案例分析，產(chǎn)業(yè)的單位用電指標較高，用電總負荷裝機容量大，通常會(huì )配備冷機或熱泵等大容量設備，單回路可達500kW。

同時(shí)，小客戶(hù)10kV供電需求較大。大于8000㎡或供電容量大于1600kW用戶(hù)，采用380V供電已不滿(mǎn)足合理性和經(jīng)濟性要求，可采用10kV供電，且大部分用戶(hù)更傾向于10kV專(zhuān)線(xiàn)到戶(hù)。

此外，由于開(kāi)發(fā)前期及設計階段目標客戶(hù)的不確定性，且不同產(chǎn)業(yè)對于用電量的差異較大，從以往項目的經(jīng)驗來(lái)看，在無(wú)定制客戶(hù)的前提下，室外總體可多預留30%左右的備用出墻管、室外電纜管，方便后期增容，避免開(kāi)挖及頂管。對于園區后期改造的成本控制及整體室外效果而言，性?xún)r(jià)比較好。

4）通風(fēng)與管井

針對不同工藝類(lèi)別對管井的需求進(jìn)行梳理排序，大體順序是：傳統制藥 ＞ 生物醫藥 ＞ 醫療器械。由于不同工藝對于管井面積的需求各不相同，管道形式，凈化要求等的不確定，致使無(wú)法定量設計預留管井尺寸。

由此，我們重點(diǎn)研究更靈活的管井預留方式，不受面積制約，同時(shí)滿(mǎn)足不同企業(yè)需求，兼顧整體立面形象。

除常規的室內設置預留管井外，這里推薦室外管廊的做法。其優(yōu)勢在于滿(mǎn)足不同企業(yè)工藝需求的同時(shí)，更有利于建筑師們對于建筑形體及立面的把控，易實(shí)現整個(gè)園區的和諧統一。

在單體建筑有內天井的條件下，也可以將設備管道布置于此。雖然天井內部管道十分“壯觀(guān)”，但是可以不影響建筑的“外立面”。

5）蒸汽與燃氣

蒸汽主要用于無(wú)菌生產(chǎn)區域的凈化空調、工藝滅菌及藥用注射蒸餾水，來(lái)源可采用市政蒸汽、自建鍋爐房、蒸汽發(fā)生器等提供。

客戶(hù)自建鍋爐房一般建筑規模在1*2個(gè)柱跨左右，需要設置相應泄爆口和疏散口。鍋爐房泄爆口不能直接面向道路和人員活動(dòng)場(chǎng)所，鍋爐房選址應貼臨組團間綠化，泄爆口面對內部綠化。盡可能減小對園區形象面影響。

燃氣系統主要為空調熱源設備、產(chǎn)生蒸汽的設備提供燃料。一次土建階段僅預留燃氣調壓裝置及燃氣表間。燃氣管道實(shí)施一般由用戶(hù)后期自行申請，并由當地燃氣公司設計及施工。

總之，面對各種客戶(hù)的不同工藝，可以標準化的設計要素為層高、荷載、供電。小試研發(fā)類(lèi)層高建議4.8米，中試生產(chǎn)類(lèi)層高建議5.5米以上，生產(chǎn)類(lèi)首層層高建議6.5-7.2米。研發(fā)類(lèi)荷載取500kg/㎡，生產(chǎn)類(lèi)為800kg/㎡。供電方面，有條件的取200-300W/㎡。設施方面，盡可能預留場(chǎng)地和建筑公共空間給與后期不同工藝使用，原則為在成本可控的范圍內保證最大的兼容性。