学术科研丨[UAS]： 商业航天复用智能制造工厂设计实践——以某火箭复用工厂为例

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。

本期将分享徐轶群、尚靖粟发表的《商业航天复用智能制造工厂设计实践——以某火箭复用工厂为例》。

商业航天复用智能制造工厂设计实践——以某火箭复用工厂为例

文 / 徐轶群 尚靖粟

0 引言

商业航天产业的发展正重新定义航天工业建筑的核心设计命题。传统航天工厂围绕单一工序打造，以封闭生产、分区隔离为核心特点，空间布局优先保障流程高效、工况稳定、环境可控。而可复用火箭的出现推动航天制造模式实现转型，由单件试制走向批量生产。在此背景下，制造、装配、测试、回收、检修、复用等不再是彼此割裂的线性环节，通过彼此衔接形成可持续运行的产业闭环。从建筑设计视角来看，工厂不再只是承载生产设备的容器，而是兼具工艺布局、物流组织、产业形象展示与城市环境协调功能的综合性空间系统。

某火箭复用工厂项目选址于杭州市钱塘区，总用地面积超7万m²，由生产车间、综合楼及各类配套设施构成，属于大型商业航天智能制造基地。场地南侧紧邻城市主干道，东侧衔接城市道路，北侧预留规划市政道路，西侧毗邻河道水系，边界规整、交通便捷，同时拥有优良的生态景观基底。但项目建设需同步应对大型构件运输、超高净空作业、多元功能复合、绿色低碳管控、城市界面塑造等多重设计要求。

△鸟瞰

本文依托多轮深化论证的设计方案展开分析，核心论证五大设计逻辑：工艺需求决定空间形态、运输需求塑造总图布局、形象需求导向体量造型、参观需求构筑公共界面、长远发展需求促成绿色低碳体系。步入商业航天可复用时代，工业建筑的价值不再局限于承载高精尖生产活动，更在于统筹工艺秩序、运输效率、公众展示、低碳韧性、城市界面风貌等多元要素。

1 适配复用工艺流程，生成分层立体生产空间

工艺流程适配是工业建筑设计的核心前提。相较于常规制造工厂，中大型液体运载火箭总装总测与回收复用基地的作业对象体量更大、精度要求更高、设备链路更复杂，且需在同一园区内统筹新火箭制造、回收复用两类作业场景。本次设计摒弃均质单层大空间的传统思路，以可复用火箭“制造—测试—检修—再整备”全工艺流程为线索，整合生产、仓储、试验、动力供应、研发办公、生活配套等功能，搭建相互支撑、联动运行的完整空间系统。

生产车间为核心工艺载体，承担研发、加工、仓储、试验等综合职能；综合楼整合行政办公、文体活动、食堂、宿舍等生活配套；开关站等配套设施为工厂稳定运行提供基础支撑。3类建筑各司其职、定位分明，共同构筑生产优先、配套完善、运营安全的整体空间格局。

生产车间内部各区域净高不依托建筑外观造型预先设定，而是结合各工艺流程需求反向推导确定。其中立式焊接车间为竖向尺度最大的工艺空间，总装复用车间划分30m级、20m级等大型作业空间；零部件加工区、试验库房、动力中心及研发车间则采用相对低矮的净高设计。在此逻辑下，生产车间打破单一规整的方盒子形态，形成由工艺净高、设备尺寸、复用流程需求导向的复合型空间集群。

该空间生成逻辑与航天产品装配流程高度契合：立式焊接车间适配大型筒段与结构件的竖向作业需求；总装复用车间承载箭体总装、综合测试与复用整备等大尺度作业；零部件加工区、试验库房及动力中心共同组成支持性功能带，为高精度生产提供材料、设备、能源与环境条件。

生产车间的空间布局并非简单依照面积指标堆砌分区，而是统筹复用制造、精密装配、设备检修、产业展示多维度诉求实现综合平衡。在打造大型箭体生产所需大净高空间的基础上，设计将科普参观、运维检修、安全管控同步纳入立体空间体系，通过架设高位参观复合廊道，在不干扰核心生产工序的前提下，实现生产全过程可视化参观、常态化设备巡检与标准化安全管控。

至此，工厂摆脱传统封闭生产载体的单一属性，成为集智能制造、工业科普、运维管理于一体的现代化生产平台，折射出当下高端工业建筑从“容纳生产功能”向“展示生产过程、多元复合运营”转型的设计趋势。

2 适配特殊运输需求，统筹总平面布局

项目场地边界由城市道路、水系与待开发用地共同围合界定。区别于普通工厂，本项目总平面设计除满足职工、访客、公务车辆的日常通行需求外，还需适配超长火箭运输车辆的进场、场内转运及临时交通管控。

针对超大件特殊运输需求，方案采用南北双出入口的交通布局。南侧为主出入口，兼顾小型车辆通行与火箭转运双重功能，设置超大尺度通行开口，火箭运输时段整体开启，日常运营阶段通过隔离设施进行收束。北侧设置次出入口，作为辅助通道供常规货运使用，与南侧主出入口形成互补联动的完整交通体系。场地内部机动车道全线环通，人流、货流动线分离，货运通道相对独立，构建层次清晰、便于管控的交通秩序。

△场地交通组织

该总平面布局策略实现了商业航天复用智能制造工厂“低频超尺度物流”与“高频日常通勤”两类交通需求的统筹平衡。既能满足大型构件运输的通行宽度与转弯半径要求，也可减少特种运输对城市道路交通的长期影响，在有限用地范围内统筹协调消防通行、人员通行、货物转运、机动车停放、景观绿化各项功能。

在场地交通容量规划上，方案摒弃一味扩大硬质铺装的粗放思路，对场地南侧、东侧与零散边角空间进行整合优化。停车区域、绿化景观、消防通道、人行步道交错布置，在保障场地通行、停车效率的同时，弱化大面积工业场地给城市沿街界面带来的压迫感。

3 适配航天产业形象，建构体量造型

工艺流程与交通流线确定后，建筑外立面无需脱离功能附加装饰，整体风貌由建筑高差、材料特质与产业精神自然而然地共同塑造。

从鸟瞰视角观察，建筑群整体横向舒展、局部竖向抬升，既保有大型工业建筑沉稳厚重的基底气质，又传递出航天行业奔赴深空、持续探索的精神内核。高位立式焊接车间是整个建筑群的视觉核心，连片低矮的生产、研发厂房构成稳定基座，综合楼与出入口界面面向城市道路展开，承载公共接待、生活配套、形象展示多重功能。项目建筑形象不是对火箭等航天符号的简单复刻，而是将超高工艺空间、连续生产界面与城市门户关系转译为浑然一体、富有辨识度的工业美学形态。

切换至东侧沿街人视视角，建筑群呈现出航母的空间意象。横向舒展的低矮综合楼承担指挥、接待与生活功能，如同舰体前部的生活与指挥界面；大面积连续金属板材围护的生产车间如同宽阔平整的“甲板”；最高点的立式焊接车间竖向拔起，扮演舰岛式的视觉锚点。该立面设计的核心并非对航母外形的具象复刻，而是通过水平铺展的底层基座、局部抬起的竖向制高点、前后错动的体量层次，打造具有远航、探索和集成制造意味的整体形象。

△东侧沿街人视

该侧沿街公共界面同样具备独特设计价值。在东侧人视视角下，建筑以长立面面向城市道路，有效消解大型工厂带来的尺度压迫感，使大体量工厂转变为与城市道路、生态空间共生的“产业地景”。综合楼搭配竖向遮阳构件与通透玻璃幕墙，塑造轻盈通透的公共表情；生产车间以连续金属板材搭配柔和弧形轮廓，强化类似舰体的厚重稳定质感。二者共同构成“轻前场、重生产、竖向锚点”的空间秩序。

入口界面是项目从封闭生产场地转向城市公共展示界面的核心节点，设计摒弃堆砌具象符号的表层设计手法，从火箭形体、飞行轨迹中提炼出“速度与动感”的形式母题。通过统筹连续屋面轮廓、水平舒展体量与入口灰空间，消解大型工业建筑的尺度压迫感，将厚重的建筑体量转化为富有导向性的城市界面。

从南侧人视视角观察，建筑上沿形成完整流畅的线条统领沿街界面。轮廓自场地西侧低位起势，沿建筑纵向缓缓抬升，至中部适度转折后，再向东平缓收束下沉，类似飞行轨迹，有效弱化大尺度工业体量的厚重压抑感。同时整合玻璃幕墙、金属板材、入口构件等多种立面元素，形成完整统一的横向城市界面。站在城市道路回望，整组建筑蓄势向前、舒展延伸，具备强烈的动态视觉张力。

△南侧入口人视

项目通过精细化的立面细部设计进一步强化整体设计意向。从南侧入口广场视角来看，建筑首层采用通透玻璃幕墙打造公共界面，将接待、展示、通行等功能适度向城市开放，消解了工业建筑的封闭属性。上部有序排布竖向金属构件，形成密集而有序的立面韵律，既呼应商业航天制造的精密性、秩序性与技术感，又可在自然光作用下形成丰富灵动的光影层次。白色金属板材、通透玻璃幕墙与流畅线性轮廓搭配，让南侧立面在“实”与“虚”、“重”与“轻”、“生产”与“展示”之间取得平衡，最终将南侧入口广场塑造为集企业形象展示功能、人流集散功能、工业审美价值于一体的城市门户空间。

△南侧入口广场人视

4 适配参观需求，打造分层公共界面

商业航天工厂的公共价值正从“结果展示”转向“过程展示”。传统工厂的参观动线往往被置于边缘，或仅局限于独立局部展厅，与核心生产空间相互割裂。项目打破这一固有模式，将公众参观、科普展示功能纳入整体空间体系，使其成为核心功能的重要组成部分。基于严谨的工艺与空间考量，项目在总装复用车间、立式焊接车间内设置环形参观走道，通过科学的空间分层设计，实现参观、检修、生产功能的垂直分层，让“可视化工业生产”成为建筑设计的核心亮点之一。

△参观走道

总装复用车间的环形参观走道环绕高大的核心生产空间布置，可让访客在完全不干扰核心生产工艺、不触碰安全红线的前提下，直观感受火箭生产流程。参观流线与生产流线完全独立、互不交叉，既严格筑牢航天生产的安全边界，又最大化展现工业生产场景，提升了空间的展示性与可读性。立式焊接车间的参观走道则兼具复合功能，除科普展示作用外，还可服务于设备运维、屋面管控、高位空间巡检等日常工作，将参观展示与生产运营、设备检修深度结合，实现空间的复合高效利用。

项目的空间开放设计并非弱化安全管控边界，而是在严格的安全框架内完成分层组织。对于商业航天产业而言，公众认知塑造、产业形象展示、技术公信力构建是企业长效发展的关键支撑。项目通过高位参观走道、开放式入口广场、综合楼公共服务功能及清晰规整的交通组织，在高精尖航天生产与大众化科普展示之间搭建起适度、有序的衔接桥梁，既充分展现企业科技创新实力与产业优势，又严格守护核心技术产权与生产安全，为航天工业建筑从封闭型生产基地转型为开放型产业窗口提供了空间设计样本。

5 适配长远发展需求，构建绿色低碳体系

本项目的绿色低碳设计不局限于后期技术叠加，贯穿于总平面布局、建筑围护系统设计、能源利用与运维管理全过程。

>总平面布局层面

针对项目以大体量生产空间为主体的航天工业建筑特征，绿色低碳设计首先体现在对场地资源的集约整合与高效利用。设计采用建筑集中布局策略，最大限度释放场地连续边界绿化、入口景观绿地及水系缓冲空间；同时将停车、消防、货运及人行系统一体化嵌合布置，有效避免硬质铺装无序扩张，让项目在保障高效生产、便捷运维的前提下，完整保留场地原生生态基底，实现工业高效性与生态完整性的兼顾。

场地西侧紧邻河道，周边呈现平原水网地貌特征，因此雨水系统组织是生态设计的重点之一。设计结合场地道路竖向高差、绿化边界范围及自然汇水分区，整合运用雨水调蓄设施与溢流排放体系，实现建筑屋面、场地道路雨水的系统化收集、滞蓄与有序排放。

>建筑围护系统层面

生产车间采用整体简洁的金属围护体系，有效提升建筑气密性、结构耐久性，同时降低后期运维成本与能耗。综合楼整合玻璃幕墙、外立面遮阳构件及复合外墙系统，在优化室内采光、保温隔热性能的同时，塑造简洁大气的公共建筑界面。

>能源利用层面

项目充分盘活屋面及闲置开阔空间，预留太阳能光伏系统安装条件，适配建筑日常运行用能需求，推进清洁能源替代。此外，场地照明、暖通、给排水系统均采用分区控制、分项计量模式，并配套节水节能器具，将绿色低碳设计目标转化为可落地、可监测、可长效维护的标准化技术路径。

>运维管理层面

从长期运维与气候适应性角度来看，项目地处湿热区域，受强降雨、台风等气候因素影响显著。因此，设计不仅满足常规节能标准，更重点提升场地排水、地面防滑、建筑防风、外立面耐候等综合性能。环形消防车道、雨污分流体系、标准化设备空间、高位检修通道及立面排水导流构造，共同构建起兼顾生产安全与地域气候适配性的综合防护体系。整体而言，本项目绿色低碳设计不再局限于单一节能指标的达成，而是结合商业航天工业建筑的独特功能属性，兼顾安全生产、公众展示与生态维护。

6 结语

本项目作为商业航天可复用时代下新型工业建筑设计探索，其核心设计价值不在于对传统工厂外立面的装饰美化，而在于以火箭复用生产工艺为核心先导，将生产层高、总装尺度、运输半径等多重专业需求，转化为建筑空间生成与场地布局的核心依据。多重设计策略相辅相成，使项目不仅能精准匹配中大型液体运载火箭全流程专业生产需求，更成为面向城市、对接公众、承载未来发展的航天智造展示窗口。

伴随商业航天产业持续向批量制造、快速迭代、高频复用的方向演进，传统航天工业建筑封闭生产的单一模式不断被革新。工艺与建筑融合、生产与展示兼顾、效率与形象统一、低碳与安全协同将成为未来商业航天工业建筑的重要设计方向。

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引文格式：徐轶群，尚靖粟.商业航天复用智能制造工厂设计实践——以某火箭复用工厂为例[J].城市建筑空间，2026，33（7）：10-14.

END