龚 晨
上海市机电设计研究院有限公司 上海 200040
【摘 要】本文通过上海某新能源汽车厂涂装车间的建筑设计实例，总结设计思路及经验，分析遇到的实际问题和解决方法，可为以后类似工程做参考。
【关键词】汽车厂 大型工业建筑 涂装车间
一、项目背景
本文所要阐述的涂装车间位于一家国际新能源汽车领域头部企业“落户”上海时建设的第一个整车厂内，该工程已与2020年建设完成并投产使用，在建筑设计过程中，涂装车间需做到工艺、功能、外观的结合，协调工艺-功能分区-交通流线-丰富细节-材料选择，种种步骤的推敲和完善，才能超出业主需求。
二、项目概况
该厂区位于上海临港工业区，是目前全球技术领先的汽车整车厂。厂区总用地面积80余万平方米，涂装车间位于厂区东南角，占地面积34473平方米，建筑面积55929平方米，主体结构为钢框架结构，南北总长361.4m，东西总宽108m，主要柱网尺寸15x12m及15x15m，层数2层（含局部夹层），底层层高8.5m，二层层高11.5m，建筑高度23.95米（室外地面至女儿墙顶的高度），为典型的大型钢结构工业建筑。
涂装车间主要平面功能为喷漆区、发泡区、储漆间、调漆间、动力站房、更衣室、淋浴间、餐厅及办公室等。
三、建筑定性
确定厂房生产的火灾危险性分类是涂装车间的设计关键。汽车白车身送入涂装车间，经过前处理-电泳水洗-喷涂-整理报交等数道工序后，再送入总装车间，涂装车间在生产过程中存在油漆使用的情况，故油漆工段的火灾危险性，将决定整个涂装车间生产的火灾危险性分类。
经与业主方工艺部门商讨确认，该涂装车间油漆工段采用封闭喷漆工艺，封闭喷漆空间内保持负压、油漆工段设置可燃气体探测报警系统及自动抑爆系统，且油漆工段占所在防火分区建筑面积的比例不大于20%。该设计条件满足《建筑设计防火规范》中的相关规定，故可将整座涂装车间生产的火灾危险性分类定为丁类，其消防设计均按丁类车间实行。
（图一：平面示意图）
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四、结构形式
该涂装车间采用的结构形式为钢结构。钢结构具有施工快、成本低、标准化设计及装配化施工的特点，同时涂装车间的生产工艺对吊载要求较低，对楼板荷载及屋面设备安装要求较高，最终确认车间采用钢框架的结构形式，楼板为钢-钢筋砼组合楼板，屋面为钢结构柔性防水屋面。既可满足工艺需求，也考虑了对项目经济及时间成本的控制，是目前涂装车间最合适的结构形式选择。
（图二：剖面示意图）
五、平面功能布置及防火设计
涂装车间平面功能布置的主要目的是保证工艺流线顺畅，根据车身车间、涂装车间及总装车间在厂区内的相对位置及生产线运行方向，满足基本人员流线及功能需求，合理布置主要生产区域和辅助用房，做到生产及物流流线明朗，办公人员与生产人员互不干涉，同时避免或减少机房等辅助用房产生的噪声、振动对生产的影响。
在防火设计方面，该涂装车间共分为两个防火分区，车间主要生产区域为一个防火分区，局部辅楼及其夹层为另一个防火分区，两者之间设置了耐火极限3.00h的防火墙，并各有独立的对外安全出口。其中车间内喷漆工段面积为6260平方米，占所在防火分区面积比例小于20%，设有耐火极限3.00h的防火隔墙与其他区域隔开并有独立的对外安全出口；车间内其他甲、乙、丙类区域面积总和为1812平方米，占所在防火分区面积比例小于5%，与车间其他区域均设有防火隔墙分隔（有防泄爆要求的房间与车间设有防火防爆墙），且甲、乙类物品存储量不大于一昼夜的生产使用量。车间内每个区域均有满足规范要求数量的安全疏散口，并在车间四周设有环形消防车道。
六、主要材料选用
本项目周期较短，故在建筑材料选用上，除保证建筑防火及生产使用要求外，也要具有施工安装快捷、维修改造方便的特点。
车间外墙选用彩钢岩棉夹芯板，相比工业建筑常用的单（双）层压型钢板墙体，岩面夹芯板安装更方便，出厂后运至现场即可直接使用，节约时间成本的同时也利于建筑立面的整洁美观。
车间内隔墙选用轻钢龙骨双面单层纤维增强硅酸盐板内填岩棉。该轻质隔墙防火性能好，根据外板及岩棉厚度不同，能达到不同的耐火极限，最高可达4.00h，足以满足车间各种墙体的耐火极限需求；且该轻质隔墙构造简单，施工方便，节省时间成本的同时，也为车间的改造维修提供了便利，仅需更换龙骨两侧板材便可满足不用功能房间的需求，例如用于有水房间时，龙骨两侧的板材替换为中密度纤维增强硅酸盐瓷力板，即达到防水要求，也满足耐火极限。
门窗选用常规钢质门及铝合金窗，美观的同时也兼顾了建筑保温需求。其余屋面防水、变形缝防火等需求的材料选择上均选用了应用广泛的材料，以保证材料质量及成本。
（图三：节点示意图）
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七、立面造型特点
该涂装车间外墙采用彩钢岩棉夹芯板，其竖向的布置方式增加了车间的挺拔感，减弱了车间过长的横向尺度。同时，外立面设计时将门窗与墙板宽度模数统一，可使夹芯板与门窗之间的拼接缝影响减到最小。除生产及消防必需的门窗外，立面门窗数量极少，车间补排风也采用管井通往屋面的方式。以上措施最终保证涂装车间立面简洁而大方，显现出新能源汽车制造的科技感。
（图四：立面示意图）
八、BIM软件应用
涂装车间生产工艺繁杂，为避免因图纸疏漏带来不利影响，本项目引入BIM设计软件进行协同设计，该软件设计信息的关联性、一致性、可视化和协调性的特点让建筑设计更完善。例如，平面更改同时相应位置的立、剖面自动更改；软件将各专业的设计模型整合在一起，模型除了展现建筑专业信息外，管道、灯具、空调及工艺设备等信息也一览无余，通过碰撞检查功能来提前避免专业干涉，并进行最优化调整，使设计人员对车间情况有更直观的了解和整体把控，减少了后续施工安装问题的出现。
九、结语
随着时代的发展，涂装车间的生产工艺可能随着科技的进步而变化，国家规范对于涂装车间的要求也会调整，作为建筑设计师，必须做到与时俱进，直面新的挑战。