近日，学术期刊《城市建筑空间》2026年第07期刊发。该期专题一“星辰之下，大地之上”特邀中衡设计（603017）集团撰稿，集结5篇学术论文，立足天兵科技张家港智能制造基地、某运载火箭生产基地、某火箭复用工厂等项目实践，从设计策略梳理到技术思辨，分享中衡设计（603017）面向新质生产力场景的工业建筑设计研究成果。
本期将分享林红、乔佳琳发表的《既有重型工业厂房向商业航天（886078）贮箱制造基地转型的适应性设计研究》。
既有重型工业厂房向商业航天贮箱制造基地转型的适应性设计研究
文 /林红乔佳琳
0 引言
近年来，商业航天（886078）已由技术验证阶段逐步迈入工程化、批量化和产业化发展的新阶段。低成本进入空间、可重复使用运载器、大规模星座组网等趋势，正推动航天制造企业从传统的型号制和任务制生产模式，转向更注重效率、成本、柔性及供应链协同的先进制造（883433）模式。
在此背景下，盘活存量工业资产，将既有重型工业厂房改造为航天核心部件生产空间，成为商业航天（886078）产业快速获取产能的重要路径。相较于完全新建，改造方式可利用原有土地、结构、道路、市政接入及产业工人基础，在一定程度上减少固定资产投入并缩短建设周期（883436）。然而，高端航天制造对空间精度、环境稳定性、工艺安全及厂务保障有更高要求，既有工业空间往往难以直接满足其生产组织需求。
既有工业建筑的适应性改造，本质是在原有结构条件与新型工艺需求之间建立匹配机制。以重型工业厂房转型为商业航天（886078）贮箱制造基地为例，建筑设计须同步应对超大构件吊装、特种焊接、无损检测、压力试验、污染控制及安全防护等一系列特殊约束。本文以某风电（885641）装备厂房改造项目为例，从“产品-工艺-空间-系统”4个维度切入，系统剖析其建筑设计难点、设计策略与风险管控措施，以期为同类工程提供切实可行的技术路径。
1 项目概况与空间约束
>既有基础与改造目标
本项目原为风电（885641）塔筒制造工业厂房，现具备大跨度厂房、重型构件运输场地、基础市政接口及一定规模的制造配套条件。改造目标为转型火箭贮箱制造基地，形成面向商业航天（886078）核心部件的批量化生产能力。项目远期规划年产200套火箭贮箱，并通过分期建设方式实现产能逐步释放。
△改造前鸟瞰
从建筑设计角度看，项目的核心矛盾在于原有功能与新需求的错位：原厂房服务于风电（885641）装备的大型金属构件加工，而火箭贮箱制造对大尺度空间、精密工艺、洁污分区、质量追溯与高安全冗余提出了综合要求。二者虽同属重型制造范畴，空间组织与质量控制逻辑却截然不同，前者侧重构件尺度与重载运输，后者聚焦产品精度、工艺稳定性与全过程可控。
>产品特征对空间的约束
火箭贮箱是运载火箭中用于贮存推进剂与氧化剂的关键压力容器，具有薄壁、大尺寸、高密封性和高可靠性的特点。本文涉及的产品最大直径约5m，长度约30m，其制造涵盖板材预处理、筒段成型、焊接、机械加工、铆接、组件装配、整箱总装、无损检测及压力试验等多个环节。
△火箭贮箱示意
由于贮箱构件长度较大，车间布局须充分考虑其在长度方向上的操作需求，空间设计不能仅关注面积扩张，而应结合产品运输方向、吊装方式、设备高度及检测试验边界进行整体统筹。
2 建筑设计核心难点
>空间尺度与工艺精度的耦合
常规工业厂房通常以通用制造需求为基础确定柱网、层高及吊装能力，而火箭贮箱生产对空间边界的要求更为明确，呈现出典型的“产品包络驱动”特征。以本项目压力试验车间为例，其需满足直径5m、长度30m级贮箱的试验与吊装需求，其中试验装置系统高度约38.70m，吊钩有效作业高度须达35.00m。综合设备安装、吊装安全余量、结构梁高、检修空间及管线敷设等因素，车间净高须达43.00m以上，对应建筑总高度约44.75m。
>既有结构体系与大型装备荷载的协同
既有工业厂房改造首先需对结构安全进行判定。对于保留利用的主体结构，应依据既有建筑鉴定与加固相关规范，开展资料核查、现场检测、结构复核及必要的加固设计。本项目涉及大型桥式起重机、重型数控设备、压力试验装置及局部高耸构筑体系，其荷载形式与原风电（885641）装备制造阶段存在差异，尤其对吊车梁、排架柱、屋盖支撑、地基基础及局部设备基础提出了新的承载与变形控制要求。
在设计策略上，应避免简单以新建标准整体替代既有条件，宜采用分层评估方法：对原结构可保留部分进行安全性与适用性判定；对新增超限工况或设备基础进行专项复核；对吊装、试验等极端工况建立独立的结构校核路径。通过“保留-补强-新增”相结合的方式，可在保障结构安全的同时，减少不必要的拆除与重建。
>厂务系统与特种工艺的适配
火箭贮箱制造涉及搅拌摩擦焊、自动钻铆、大型数控加工、射线检测和压力试验等工序，对供配电容量、压缩空气品质、工艺冷却、排烟除尘、废液收集、辐射防护和安全监测提出复合要求。既有厂区的市政与厂务系统按通用制造标准配置，难以满足航天制造对连续稳定运行的要求，需结合工艺需求进行系统性升级。
>质量体系与空间管理模式的转型
从风电（885641）装备制造转向航天制造，本质上也是质量管理体系的转型升级。航天工业强调供应链层级管控、全过程质量控制、风险可识别与产品可追溯，对生产组织提出了远高于通用制造的要求。因此厂房设计不应仅关注设备布置与物料运输，还需为工艺文件管理、产品追溯、检验隔离、缺陷返修及成品放行等功能提供匹配的空间条件。
3 目标产品驱动的适应性设计策略
>以终端产品规格为设计基准
本项目改造设计的出发点并非既有厂房本体，而是目标产品及其制造工艺。设计以最大贮箱产品包络为基准，反向推导厂房净高、行车轨顶标高、物流门洞净宽、设备基础承载及试验区安全距离等关键参数。在空间尺度控制与工艺设备参数之间，采取同步校核、互馈迭代的协同方式，确保空间与工艺精准匹配。
>以工艺流线优化组织平面布局
厂房内部布局应以制造流程的连续性和可控性为核心导向。项目形成“原材料入库—零部件缓存—焊接、机械加工、铆接—组件装配—整箱总装—无损检测—最终装配—压力试验—成品出库”的单向流动逻辑。在既有柱网约束下，平面设计的重点在于协调各功能单元之间的距离、方向及隔离关系。具体而言，焊接区与装配区及检验区保持必要的空间隔离；射线检测区设置于相对独立的位置，并通过屏蔽构造与管理边界控制辐射影响；空压机房、配电间等动力空间靠近高负荷区域布置，同时避免对主要生产流线形成阻断。
>以厂务系统升级支撑特种工艺
商业航天（886078）制造基地对厂务系统与生产节拍匹配的要求远高于普通工业厂房。供气、供电或排风系统的瞬时波动都可能影响工艺稳定性，甚至导致检测结果失真。因此，设计阶段应将工艺设备清单、负荷参数、运行制度及维护检修需求纳入一体化计算，而非在建筑方案完成后再进行被动接入。
>以建筑形象更新体现高端制造属性
厂房外观更新不宜过度追求符号化表达，而应服务于功能秩序与形象展示。项目采用银灰色竖向波纹钢板外墙、水平条窗与简洁体块关系，与原厂区工业风貌保持协调，同时通过立面材料、门厅节点及设备遮蔽细节提升整体识别度。建筑形象更新的重点在于向外界传递稳定生产、严格管理与先进制造（883433）的企业气质。
△改造后建筑形象
>以分期实施与弹性预留控制投资风险
商业航天（886078）市场仍处于快速迭代阶段，产品型号、订单节奏及产能需求存在不确定性。项目采取总体规划、分期实施的策略，一期优先形成基础制造与试验能力，后续根据订单变化与产品谱系演进逐步过渡至远期产能。
分期实施建设并非简单分块推进，而应在道路、管网、变配电、给排水、压缩空气、消防及设备基础等方面预留接口。通过系统性的弹性预留，可避免后期扩产时重复拆改，从而有效提升全生命周期（883436）投资效率。
4 风险识别与实施管控
>技术集成与工艺验证风险
既有工业厂房改造面临“建筑完工”与“工艺达产”之间的衔接风险。搅拌摩擦焊、自动钻铆、射线检测及压力试验等核心系统，须与空间尺度、基础条件、物流组织及安全防护等要素匹配协同。若设计阶段工艺资料输入不足，施工后可能引发设备无法进场、管线冲突、局部空间不足或生产节拍不顺等问题。
为此，建议在方案阶段建立建筑、结构、机电等多方协同的设计机制。针对关键设备与危险工序，应借助三维模型、工艺仿真或中试验证等手段，提前校核布置条件，减少后期设计变更。
>工期与成本控制风险
大型钢结构、重型起重设备、特种检测设施及大容量厂务系统采购与施工周期（883436）通常较长。若关键设备技术参数确认滞后，可能导致土建基础、门洞尺寸、吊装路径及管线接口被迫反复调整，进而造成工期延误与成本增加。
项目宜采用关键路径法识别长周期（883436）事项，将行车采购、钢结构加固、配电扩容、空压站建设及射线检测室施工等列为重点控制节点。同时，借助BIM协同设计进行管线综合排布、设备进场路径模拟及检修空间校核，以降低现场返工成本。
>安全环保与行政合规风险
项目功能由风电（885641）装备制造转向航天部件制造，涉及环境影响评价、安全评价、消防设计审查、特种设备管理、辐射安全许可及危险化学品管理等多类合规事项。尤其是射线检测、压力试验与特种焊接等高风险工序，须在设计阶段同步落实空间防护与管理措施。
建筑布局应将高风险作业区与人员密集区分离，并设置明确的安全缓冲、应急疏散及事故处置空间。环保设施宜从工艺源头配置分类收集系统，并预留必要的处理能力，避免后续依赖末端治理进行补救。
>市场波动与供应链协同风险
商业航天（886078）产业技术路线更新较快，贮箱规格、材料体系、制造节拍及客户验收标准均可能随型号迭代而调整。若厂房改造过度绑定某一特定产品或设备布置方案，将削弱其面向未来的适应能力。
为降低市场波动与供应链不确定性带来的风险，应在作业区功能划分、设备布置及管线接口等方面保持一定的通用性与弹性。针对关键原材料、外协热处理、表面处理及检测等环节，宜建立供应链协同机制，保障生产的连续性与稳定性。
5 结语
结合本项目实践，既有重型工业厂房向商业航天（886078）贮箱制造基地转型的设计方法可提炼为“一个核心、三类耦合、四项校核”。其中，“一个核心”指以终端产品规格与工艺流线作为空间设计的逻辑起点；“三类耦合”包括产品尺度与建筑空间耦合、制造工艺与厂务系统耦合、质量管理与空间组织耦合；“四项校核”包括既有结构安全校核、工艺流线效率校核、危险工序防护校核及远期扩展适应性校核。
该方法与一般工业厂房改造中“功能置换”的逻辑有本质差异，更强调建筑空间在高端制造场景下对生产系统的支撑能力。在此类项目中，建筑师的工作内容不再局限于平面布局与立面形象设计，还需深度参与工艺边界梳理、设备条件协调、系统接口预留及风险控制等环节。工业建筑设计由此从传统的“空间容器”设计，转变为与制造系统深度协同的“工程组织”设计。
