汽车整车制造厂建筑设计的进步与创新

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【章编号】 0 79 6 (06 1.0 10文 10 .4 7 2 0 ) 00 0 -6

汔车整车制造厂建筑设计的进步与创新■沈文渊 (海市机电设计研究院有限公司，上上海 204 ) 000

【要】国后，国汽车工业经历了从无到有术引进、摘建我技全面发展三个阶段。企业的生产建筑伴随着工艺的进步发生了很大变化。通过对建筑平面、空间、造型材料这些建筑基本要素进行分析，从而对汽车制造业的工业建筑的发展与演变加以总结，对其今后的发展进行了展望。并

和车身、力总成装配在一起，部汽车便生产出动一来了。一个完整的汽车制造厂由整车和动力总成两

个生产部门组成，车工艺包括冲压、接、漆、整焊油 总装四个部分 (三个工艺就是钢制车壳的生产工前艺)通常在相应的四个车间内生产；力总成工艺，动相对独立，产品将在总装车间被装配在汽车上。其汽车制造企业建筑设计就是要满足其生产工艺的不断改进。

【关键词】汽车；整车制造；建筑；间；空创新【中图分类号] U 7 . T 2 52一

【文献标志码】 B

个完整的汽车制造企业通常由冲压、车身

(焊接 )油漆 (装 )总装、、涂、发动机 (动力总成 )五大车间组成。每个车间都具有不同的生产工艺，对车

1 1建筑平面功能的变化化 .汽车工业的五大工艺——冲压、身 (接 )车焊、油漆 (装)总装、动机 (力总成 )本经历了涂、发动基

间的建筑设计都有不同的要求。随着工艺的进步， 如今的要求与五六十年代已经完全不同。文拟以本 小型乘用车 (汽车)小生产企业为例，析其建筑分平面、间、型、料这些建筑基本要素，空造材总结汽车制造工业建筑的发展与演变，并预测其发展趋势。

从非流水线、到平面流水线再到空间流水线的发展过

1发展变化首先简单介绍一下汽车的生产工艺。车制造汽厂并不是生产汽车上的所有部件，它只生产车身

(汽车上钢制的车壳)发动机 (果同时生产变指和如速箱，和发动机一起被称作动力总成 )汽车上所则，有其他

部件均由第三方提供。这些部件在汽车厂内

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一理、上漆、烘干，因此油漆车间是整个汽车厂中工艺

程。汽车制造业的工业建筑是完全功能化的建筑，其平面形式跟随着工艺的变化从最初标准化的单层装配式厂房发展到今天的地下复杂 (压车间)地上多层冲、(漆车间)平面联合。主要有以下几个特点。油、 1总体：个独立的车间局部联合车间运 )各用自动化运输设备将所有车间联系起来。前区普厂通绿化景观化要求。

最复杂、间最复杂的建筑。现代的涂装工艺流水空线呈空间三维布置形态，统的单层排架式结构已传经不能适应生产需要，层框架已经成为主流。多 油漆车间的火灾危险性比其他车间高，采用但了先进的生产工艺和消防系统设备后，具体设计在

中往往采用局部定性方式，储漆、漆车间定为将调甲类，漆、房等由于采用封闭工艺，喷烘内部保持负压，设置了报警系统等安全措施，关部门通常且有适当放宽对其的要求，其余大部分定为丁戊类。现代化的工艺水准对建筑消防设计提出了新的要求， 还需要建筑设计人员进一步研究、索。探5发动机车问：向多跨一双向联合。对地坪 )单

在机械化运输水平比较低的时代，大工艺在五各自的车间内完成，通过简单的运输工具进行点到点的联系，车间各自独立，各呈兵营式布局。随着机械化运输程度的提高，各个车间被连在了一起，有的直接毗邻，的通过运输连廊联结，而对总体有从布局有了很高的要求，出现了各种形式，原先呆板的外

部空间也变得丰富多样化了。同时原先简单的厂前区绿化随着外部空间的变化被提到了景观设计的高度，绿化、品、景都出现在现代的汽车工厂中。小水 2冲压车间：向单跨单向多跨；地下建 )单无筑复杂地坑或地下室。 钢制的车身是由不同的部分组成的，压车间冲就是各部件被切割成型的地方。因为要吊装模具和钢材，压车间是整个汽车厂中唯

一有大吨位行车冲 (一般为 5t的车间， 0)一般均采用排架结构。随着车型的发展，产工艺日趋复杂，间由单跨变为多生车跨联合厂房。由于自动化冲压线均采用向下落废料的形式，因此车间地下部分多采用复杂地坑或地下

平整度、降的要求从无到有，沉精度要求提高。 发动机车间或动力总成车间基本与总装车间类似，向大跨度体系已经被广泛采用。但这类车双间由于大量使用精密数控机床和精密装配设备，对地坪的不均匀沉降有非常高的要求。别在软土地特基的地方，要建筑设计人员和结构设计人员共同需

努力，对地坪的地基处理、基层、面层等进行精心设计，要注意把造价控制在合理的范围内。还

6行政办公楼：助建筑标志性建筑。 )辅 随着现代营销学在汽车营销领域的应用，车汽生产企业越来越注重企业形象，一座现代化的汽而车工厂是该企业综合实力的具体象征，中的行政其

室，传统车间有很大的不同，建筑设计的要求与对就更高。

办公楼更是企业对外的窗口，车展示是其中重要汽的功能。另外随着多媒体与远程通信技术的发展，多功能厅、国际电视电话会议厅等也成为必要的组

3车身、 )总装车间：向多跨双向联合。单 车身、总装车间，般均采用单层厂房。过去主一要采用混凝土排架结构。虽然排架结构的跨度较

成部分，政办公楼因此从过去的辅助建筑演变成行为企业的标志性建筑，就对建筑设计提出了更高这的要求。

大，柱距较小，常为 6但通 m￣9 m。现代的生产工艺为平面双向，原有的平面已经不能满足要求了，出现了双向 1 m、 0 2 m甚至更大跨度的双向结 5 2 m、 4

7辅助用房 (配电房、 )变公用站房等 )分散 _ :÷集中。 现代汽车生产工艺非常注重能源的合理利用，

构，能够实现大跨度的钢结构体系使平面双向体而系更为合理，已经被广泛应用。4油漆车间： )单层单跨多层框架。

因为自动化的生产设备非常耗能。于是，约型的集能源中心得到了越来越多的应用。种能

源中心集这成了冷冻站房、炉房、环水泵房、压站等公用锅循空站房，大大提高了能源的使用效率。

油漆车间又被称作涂装车间，制车身部件在钢车身车间被焊接成型后，运送到这里进行表面处被

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建筑与结构设计 IA c i c rl n rc r s; rh et aa d t t a, t u su u l I l

12建筑空间、型的变化 .造1 .单层向多层的演变 .1 2

为了改善生产环境，高生产效率，证精密提保生产设备的运行，代化的车间往往采用冬暖夏凉现的空调系统，各种轻质屋面保温材料得到广泛应用。在屋面板体上，型屋面板已经不适用在钢结大构体系上，已被轻质彩色压型钢板替代。与钢结构

建筑层数的变化有几种含义：种是以油漆车一间为代表的由过去的单层厂房演变为多层框架建

筑，也成为整个厂区中最高、最大的建筑；一种是以冲压车间为代表的由单层厂房演变为具有大面积地下室的多层厂房；有一种是以其他车间为代表还的车间内部夹层的广泛使用。筑层数的变化使整建个厂区建筑高低起伏，有平面延展的车间，有既也大体量的多层车间，更有以油漆车间的高达 7 m以 0

屋面配套的新型采光材料的出现代替了笨重的屋面气楼，具有采光功能的自动排烟天窗兼顾了自而然通风和消防排烟功能。

2墙体材料：保温一保温；砌体墙一彩钢 )无砖板围护体系。

上的烟囱为代表的高耸建筑。这些建筑以其庞大的体

同样，配合新型的钢结构体系以及车间空调需要，种轻质保温材料也应用在墙体上。同时，统各传的砖砌体墙被各种彩色压型钢板围护体系所代替。

量特征，令人振奋，因此有些汽车企业将其厂区和车间对公众开放，以工业旅游的方式对外宣传自己。

1. .2独立兵营式建筑向联合群体建筑的演变 2先进的生产工艺通过高度自动化的机械运输设备将各个车间连成一体，去的那种排排坐的独过

新材料的使用使得车间外观更挺拔、整、致、平精耐用，更体现了集约、也高效的现代化面貌。

3

地面材料：通水泥一水磨石地坪一耐磨耐 )普腐蚀地坪。

立兵营式建筑根本不能适应，是，横连接的群于纵体建筑出现了。在车间内部，立在机械化运输设建备基础上的装配流水线在三个维度运转，向跨度双的车间更能满足其自由灵活的布置，于是正方形、多边矩形的平面出现了。在车间之间，空布置的架

为了满足新的工艺需要，种新型地面材料应各运而生。目前广泛使用的有非金属骨料或金属骨料耐磨地坪、环氧涂料地坪、凝土封闭剂等，平整混其

度、磨度、腐蚀度都是传统的水泥地面或水磨耐耐石地面所不能企及的。另外，于耐磨损和抗冲击对强度要求更高的冲压车间，种新型的钢砖地面得一到了越来越广泛的使用。这种地面就是将钢板冲压

机械化运输连廊成为车间之间的亮点，全透明的玻璃将内部流动的车体展示了出来，实体的车间之与间一静一动、实一虚，人以特别的空间享受。一给

1 .建筑外观从砖砌墙向钢结构围护体系的演变 .3 2随着钢结构的大量使用，间的围护结构发生车了巨大的变化，传统的砖砌体墙体变为施工周期短、自重轻、护简便的彩色压型钢板，檩条体维有系、檩条体系等各种墙面体系争相登场。同样的无情况也出现在屋面体系的变化上，筋混凝土大型钢屋面板逐步被防水更好、自重更轻的彩色压型钢板代替。

成地砖形式，然后象铺地砖一样铺在车间地坪上， 其耐磨损和抗冲击能力能够完全满足冲压车间生产工艺的要求，而且造价也不高。

4门窗：结构平移门一钢卷帘门一快速升降 1钢门；窗一铝合金窗一局部幕墙。钢任何车间都是不能没有大门的。在汽车制造企

业，间大门经历了从笨重的钢结构移门到钢板卷车帘门到现在各种轻质快速升降门的演变历程。我们可以从以下数据看出它的进步：板卷帘门的开启钢速度是 00r/,快速升降门的开启速度是 06 s .6ns . m/以上，近出现了高达 4 s的高速门。快速门满足最 m/了车间既要保温又要频繁开启的苛刻要求。 车间

外窗则经历了从钢窗到铝合金窗、塑钢窗3

1 3建筑材料的变化 .平面形式、结构体系的更新给建筑材料带来了革新的机会。主要表现在：

1屋面材料：保温一保温；型屋面板一轻 )无大钢屋面体系；楼式自然通风采光一屋面一体化采气光带加排烟天窗。

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I建筑与结构设计￣ctt/ dt mak/ A h cra u r/s r/ a nsc/ 'n ea r￣ .

的演变，的密封性能、温性能得到了质的飞跃。窗保

作为核心的质控中心既是全厂质量检查的地方，是全厂生产管理的中心，也同时也是职工生活

为了使外观更为漂亮，出现了将玻璃幕墙应用在还车间外立面的案例。

设施集中布置的地方。该建筑采用共享空间的形式，一个悬索张拉、端起翘的金属结构屋顶，用两将

2实例分析目前世界上几乎所有的汽车集团均在中国有合资工厂，上本土的汽车品牌制造商，中国大加使

办公、会议、待、衣淋浴、量检测、座标测量接更质三室、车体分配中心包容其中 (图 2。过巧妙的空见 )通间组合，到了人流互不干扰，决了人员分流及达解

地上一下子冒出了众多的汽车工厂。虽然数量很多，基本上都具有前述的特点。以下通过介绍三但

疏散的问题。 总装车间、身车间采用双向 2m跨度的网架车 4结构，满足工艺流水线的灵活布置。油漆车间采用多层框架结构，内含的油漆流水线上下穿梭，以极其高效的方式进行生产。 厂前区的环境设计是该项目的另一大特色。设计结合地形，将入口和质控中心主入口错位布置， 注重空间序列的变化。整个厂前区以绿地为主，辅以中心广场和大片自然形态的人工湖。波光水影中，代化的工厂和绿色的植被相映成趣 (图 3。现见 )

家不同类型的汽车制造厂，汽车制造工业的建筑对发展可以有一个更具体的认识。

2 1上海大众汽车有限公司汽车三厂 .本项目是为了生产新一代帕萨特轿车而新建的汽车整车制造厂， 19立项建设。厂区占地于 97年面积 4h, 4 m2建筑面积

2 .X Om 25 l'。从规划开始， t设计人员就把先进的工厂设计理念加以逐步落实。在消化吸收国外先进设计思想的基础上，大胆创新， 将新思路、技术、手法融入设计中，新新以大而新为特征，造全新的工业建筑形象，化工业建筑和创淡民用建筑的界限，“以工业空间构思民用建筑，民以用建筑构思工业厂房。”摘自《二大众汽车有限 ( j海

公司第三代桑塔纳轿车项目工厂设计总结》。 )在总体设计上，以质控中心为核心，车制造整厂的四大车间围绕在其四周，得机械化运输距离使最短，同时每个车间边上都预留了可成倍扩展的空间(图 1。见 )图 2上海大众汽车三厂质控中心

图 3上海大众汽车三厂厂区环境

本项目成功塑造了现代汽车工业制造企业的图 1上海大众汽车三厂总平面图4

新形象，已经成为上海市工业旅游的景点，天都每

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建筑与结构设计 l

AiuastDg re.nrren ecaduas[ ht cli:r tu l要接待大量游客，为工厂设计的成功典范。成 2 2上海大众汽车一厂技术改造项目 . 该项目是一个典型的旧厂改造项目。上海大众汽车有限公司汽车一厂原有厂房建于上世纪六七十年代，代表了当时的工。为了生产新型 P l车， 2 0 oo轿于 00防火分区；有泄爆要求的区域同其它区域用防爆将

墙完全隔开。在立面处理上，取在砖墙外面覆以采 彩色压型钢板，再开以有节奏的水平条形带窗，使整个建筑变得轻盈、丽，破了传统工业建筑的靓打厚重感。接待室及办公区域还采用了钢构玻璃幕在墙，向外侧倾斜，仅使立面显现层次感，略不同厂区内其他车间相呼应协调，且更使其成为整个厂区而

年开始立项进行改造。改造项目主要内容为：装总车间改建、扩建；车身车间改建、建；建油漆车间；扩新

新建车间运输连廊以及厂前景观环境改造。总装、车身两大车间均在原老厂房改建基础上进行扩建。原有总装车间面积为 3 5, 1 5 8 m2原有车身车间为 2 9 m2均为钢筋混凝土预制装配式

排 03 7,

的及大门人口的亮点。由于采用现代化的机械化运输系统，此在总因装车身之间、身油漆之间设置两个连廊。其中车车身油漆之间为双层连廊。这些连廊将各独立的车间

架结构 (图 4。新扩建部分则采用了大跨度钢结见 )构体系，柱，网架，钢钢彩钢板屋面、墙面。网基本柱为 2 m￣ 4建筑面积分别为 1 0 m2总装车间) 4 2 m, 9 5 ( 1 和 5 6 m车身车间) 95 (。取得了灵活使用空间的效果，足了不断发展、新的工艺需求，满更并达到了快速施工、速投产的目的 (图 5。快见 )

连接了起来，计中将其作为重要的元素，计成设设玻璃连廊，形通透，外内部流动的车身清晰可见，成功地营造出现代化的汽车制造企业的新形象。 景观环境改造包括入口大门、口广场和厂内绿化入等内容。各种小品、地材料、化、池、具等构硬绿水灯成了现代化企业的新景观，原先的工厂面貌涣然使一

新(图6。见 )

图 4上海大众汽车一厂原总装车间图 6上海大众汽车一厂改建后的厂区环境

值得一提的是，本项目首次采用了钢框架幕墙体系。该体系采用冷拔或冷弯工艺制作型材，装全配体系，有断面小、具强度高的特点。在本设计中， 幕墙竖梃截面尺寸为 10 6mmx O 5mm,玻璃尺寸分别达到 3 2和 2 2该体系玻璃与骨架无结 mx m mx m。

构胶，全部为装配式干作业。新的工艺、点处理解节图 5上海大众汽车一厂新总装车间

决了钢结构防腐蚀、变形等难题。为解决保温隔防热问题，璃选用彩釉印花中空玻璃。在接待厅、玻连廊加以运用后，效果极佳 (图 7。见 )5

新油漆车间主体结构为钢筋混凝土框架结构。 设计时将其内部不同的火灾危险区域分为若干个

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I建筑与结构设计r h I mf dsr cu a s c妇c u∞ u tr l n t De

时这也是一个开放的工厂，展示厅、报告厅、咖啡厅接待着来自各方的人们。这哪里是一个工厂，全完是一个汽车文化的宣讲台。

3展望随着汽车产品的不

断升级换代，汽车生产工艺也在不断地改进和优化，我们从最新设计的项目中可以看到一些发展的趋势，而这一趋势又是建立在图 7上海大众汽车一厂改建后的主入口

不断创新发展的基础上的。 3 1建筑设计与工艺设计更紧密的结合 .汽车生产工艺有更加集约化、更加精密化、更

2 3德国大众德累斯顿格莱赛恩制造厂 .

辉腾是德国大众汽车公司历史上第一个项级豪华车型。为此，国大众汽车公司为这个车型建德造了一个新家——位于德累斯顿市中心大型公园角上的总装车间。 将一个工业建筑设在历史古城的中心绿地边，

加复杂化的发展趋势。相应地，对车间建筑设计其就会有更高的要求，需要建筑设计人员进一步创新

以满足新的生产需要。3 2超大跨度结构的应用 .在最新设计的项目中，已经出现 4 m的大跨 8

是一个罕见的创举 (图 8。“莱赛恩”德语中见 )格在是玻璃的意思，也是新工厂的设计理念。这是一这

度，看来以后超大跨度的结构形式会更多，同样会这给建筑设计带来新的难题。

个全透明的立体车间，将整个辉腾汽车的装配过程一

览无余地向城市中的公众展示出来 (图 9。同见 )

33新型墙面、面材料的运用 .屋

目前，一种更为简洁的夹芯钢板体系有被广泛应用的趋势。这一体系将钢板和保温材料集成在一起，能更好，性外观更加规整、气，越来越多的大被业主接受。

汽车工业仍然在日新月异地向前发展，种高各新技术层出不穷，从燃料电池到各种电子控制系统，继续改变人类的生活方式。新的技术带来新将的挑战。在处于经济快速发展潮头的中国，仅会不图 8格莱赛恩汽车厂总平面图

有新工厂的兴建，有为数不少的老工厂的改造。还 这就要求建筑师不断总结以往的经验，习新的技学术，续走创新之路，中国的汽车工厂建造水平继使再上一层楼。【稿日期】 O 6O .O收 2 o.72

沈文渊 (9 7,, 16￣)男上海人，工程师，级注册一建筑师，事建筑设计工作.从 图 9格莱赛恩汽车厂外貌6

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