本文格式為Word版，下載可任意編輯——既有工業(yè)建筑更新改造設(shè)計(jì)的實(shí)踐與探索

杜瑋

工業(yè)土地的轉(zhuǎn)型開(kāi)發(fā)和工業(yè)遺產(chǎn)的風(fēng)貌保護(hù)，是城市化過(guò)程中老工業(yè)廠區(qū)外遷帶來(lái)的新課題。本文以寶鋼特鋼有限公司初軋廠既有工業(yè)廠房的更新改造為研究對(duì)象和典型案例，介紹風(fēng)貌保護(hù)條件下建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，為工業(yè)建筑的更新改造提供思路和參考。

工業(yè)遺產(chǎn);風(fēng)貌保護(hù);更新改造;裝配式建筑;綠色建筑

10.12334/j.issn.1002-8536.2022.10.018

1、背景

以“寶鋼〞為代表的鋼鐵工業(yè)曾為中國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛做出巨大貢獻(xiàn)，隨著城市功能變化，這些工業(yè)生產(chǎn)基地逐漸成為工業(yè)遺存的載體。

吳淞工業(yè)區(qū)是上海五大重點(diǎn)轉(zhuǎn)型區(qū)域之一。2022年6月1日，上海市人民政府批復(fù)《吳淞創(chuàng)新城建設(shè)規(guī)劃》，吳淞創(chuàng)新城要聚焦風(fēng)貌資源，注入公共、文化功能，創(chuàng)新利用工業(yè)遺產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)從吳淞工業(yè)區(qū)到吳淞科創(chuàng)城的轉(zhuǎn)型。

工業(yè)遺產(chǎn)是城市文化的一部分，它見(jiàn)證了城市發(fā)展的歷史變遷。歷史的車(chē)輪滾滾前行的過(guò)程中，那些有保護(hù)價(jià)值、有特點(diǎn)的工業(yè)遺產(chǎn)，對(duì)于城市歷史風(fēng)貌的保護(hù)、呈現(xiàn)城市特色面貌，具有十分重要的意義。

寶鋼特鋼地塊是吳淞工業(yè)區(qū)整體轉(zhuǎn)型的先行啟動(dòng)區(qū)，肩負(fù)吳淞工業(yè)區(qū)整體轉(zhuǎn)型率先探路的使命。寶鋼特鋼有限公司吳淞口國(guó)際科創(chuàng)城首發(fā)工程（一期南樓），是在這一背景下誕生的示范性工程。本文基于案例，介紹既有工業(yè)建筑更新改造的建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

2、廠房現(xiàn)狀及分析

L型廠房為一單層工業(yè)廠房，建造于上世紀(jì)60年代初，從南至北依次為均熱爐車(chē)間、初軋車(chē)間、、鋼胚倉(cāng)庫(kù)，三個(gè)車(chē)間在結(jié)構(gòu)上是分開(kāi)的。

本次改建原均熱爐車(chē)間，長(zhǎng)度約150米，寬度約40.9米，擬改建為4層科技研發(fā)創(chuàng)業(yè)中心，改建后名稱(chēng)為吳淞口國(guó)際科創(chuàng)城首發(fā)工程（一期南樓）。原建筑現(xiàn)狀如下圖（圖2）所示。

2.1地上部分

原均熱爐車(chē)間（南樓）為單跨32m排架結(jié)構(gòu)（帶毗鄰低跨9m），鋼屋架、雙肢格構(gòu)柱。

原建筑始建于1961年，于2022年9月停產(chǎn)，距今使用已有六十年，根據(jù)房屋鑒定報(bào)告：

（1）柱及屋架變形滿足要求。

（2）鋼屋架及混凝土柱承載力滿足要求。

（3）黏土磚墻破損。混凝土屋面板滲水。柱混凝土碳化，保護(hù)層粉化、脫落，鋼筋袒露銹蝕。

整個(gè)建筑經(jīng)過(guò)多年使用，建筑主要外墻面、屋頂都有明顯的損壞，基本不能重新利用。

2.2地下部分

地下室的設(shè)備基礎(chǔ)坑布置于廠房?jī)?nèi)局部區(qū)域，現(xiàn)場(chǎng)坑內(nèi)積水，部分填土。原廠房格構(gòu)柱為樁基，設(shè)備基礎(chǔ)為自然地基（柱在設(shè)備基礎(chǔ)處實(shí)際連為一體），毗跨柱立于設(shè)備基礎(chǔ)坑壁，基礎(chǔ)形式混用，設(shè)備基礎(chǔ)坑有開(kāi)裂維修紀(jì)錄。

2.3周邊建構(gòu)筑物

南樓的西側(cè)原有五個(gè)煙囪，最北側(cè)的一個(gè)為磚砌煙囪，最南側(cè)的一個(gè)為金屬煙囪;中間三個(gè)為磚砌煙囪，煙囪高度為60m。南、北兩側(cè)煙囪高度較中間三根煙囪低。

南樓東側(cè)原有一列格構(gòu)柱及行車(chē)梁，形態(tài)保持完整。

結(jié)合L型廠房為整體設(shè)計(jì)，分步實(shí)施，分為南樓、北樓及中間連接段。連接段保存原廠房柱列。

3、概念設(shè)計(jì)方案

3.1設(shè)計(jì)理念

建筑整體造型力求繼承老廠房工業(yè)遺存的外貌特征，在建筑造型上保存了“人字坡頂〞的工業(yè)建筑符號(hào)和語(yǔ)言。以“融合、細(xì)節(jié)〞為設(shè)計(jì)理念，采用新舊融合的方式，將新建筑的設(shè)計(jì)與老建筑的風(fēng)格、肌理協(xié)調(diào)融合;在建筑空間和室內(nèi)布置上靈活布置功能，保存有價(jià)值的細(xì)節(jié)。

設(shè)計(jì)原則：

（1）既有建筑的再利用

依據(jù)房屋檢測(cè)報(bào)告對(duì)建筑安全性的評(píng)定以及建筑設(shè)計(jì)的要求，合理進(jìn)行改造，提升建筑使用性能，實(shí)現(xiàn)了既有建筑再利用。

（2）傳承歷史，新舊結(jié)合

尊重既有建筑空間、結(jié)構(gòu)、材料等特征，記取原建筑設(shè)計(jì)元素意向、片段，植入新生的立面;同時(shí)小心設(shè)計(jì)新增元素，新元素具有可識(shí)別性，又與歷史元素風(fēng)貌協(xié)調(diào)。

（3）形式聽(tīng)從功能與空間的有效利用

考慮科技研發(fā)功能對(duì)采光的需求，建筑立面采用重塑原圍護(hù)墻體，增加大量的采光窗或幕墻。原廠房?jī)?nèi)高大空間適合做會(huì)議、展覽功能，為周邊地塊提供會(huì)展等配套設(shè)施服務(wù)。

3.2總體方案

結(jié)合廠房遺址現(xiàn)狀及建筑功能，建筑的整體方案為南側(cè)原結(jié)構(gòu)拆除，即原結(jié)構(gòu)構(gòu)件大部分拆除，北側(cè)保存展示大廳區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件，屋面板整體拆除，外圍護(hù)墻體拆除。

改造方案為外立面新做，金屬屋面板新做，考慮局部采光。保存局部構(gòu)件，可呈現(xiàn)歷史印記。整體建筑與原建筑外輪廓一致。

此方案優(yōu)點(diǎn)為建筑布置不受原廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響，布置更加靈活，且保存局部構(gòu)件，呈現(xiàn)了歷史印記和建筑的歷史風(fēng)貌。

工程的整體效果圖如下圖3所示。結(jié)合L型廠房為整體設(shè)計(jì)，分步實(shí)施，效果圖為整體南、北樓效果。

4、建筑改造設(shè)計(jì)

4.1建筑空間與功能布局

改建的南樓，整個(gè)建筑長(zhǎng)約150m長(zhǎng)，寬約40.9m。

建筑在平面上可劃分為兩部分，北側(cè)為展示大廳、多功能空間及設(shè)備用房，南側(cè)為科研及設(shè)備用房等。

門(mén)廳、展示大廳局部區(qū)域通高空間，保存了原廠房大空間的氣質(zhì)，可以從建筑內(nèi)部看到保存的原廠房柱及屋架，利用老工業(yè)建筑的鋼筋鐵骨，呈現(xiàn)老廠房的歷史遺跡，同時(shí)將廠房的高大空間、結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)與現(xiàn)代建筑藝術(shù)相結(jié)合。挑空的空間部分，引入氣樓的光照，使整個(gè)建筑內(nèi)部的采光更好。

建筑的周?chē)加谐鋈肟?，東側(cè)為科研人員主入口，西側(cè)及南側(cè)為科研人員次入口;北側(cè)設(shè)展示大廳出入口。

4.2建筑平面

（1）一層主要功能為科研辦公及展示大廳。層高6.85m，科研辦公可設(shè)置共享辦公+兩層LOFT辦公，形成開(kāi)放、共享、展示、交流的活力辦公氣氛，局部單元隔間辦公，滿足多元辦公需求。B8BA4E1B-13E7-4E67-8F90-51B88794A7F4

科研人員可以通過(guò)東、南、西側(cè)入口進(jìn)入建筑內(nèi)部。展示參觀人員可以通過(guò)北側(cè)入口進(jìn)入展示大廳。

（2）二層～四層主要功能為科研辦公及多功能廳?？蒲修k公區(qū)域?qū)痈?.2米，二層多功能空間處層高11米，其余區(qū)域通高。

科研內(nèi)部開(kāi)放式大空間，結(jié)合當(dāng)下流行的現(xiàn)代工業(yè)風(fēng)，強(qiáng)調(diào)員工之間平等、自由的工作關(guān)系，空間布置上有較高的靈活性和利用度。

（3）地下一層現(xiàn)狀有一個(gè)大的設(shè)備基坑，利用此原設(shè)備基坑，在一層做樓板即可形成地下室，設(shè)置設(shè)備機(jī)房及配套功能用房。這樣可以為地上節(jié)省出部分空間，地上部分出租面積可適當(dāng)增大。配套功能用房，也可以考慮作為后期配套商業(yè)的存儲(chǔ)空間。

4.3立面設(shè)計(jì)

建筑造型充分考慮建筑功能，兼顧造型、采光、視線和節(jié)能要求。東側(cè)外立面結(jié)合主入口，保存原建筑混凝土柱;西側(cè)外立面結(jié)合幕墻設(shè)計(jì)，保存部分混凝土柱;南、北山墻立面結(jié)合幕墻設(shè)計(jì)，保存鋼結(jié)構(gòu)柱及屋架;在整體外立面設(shè)計(jì)中奇妙保存原工業(yè)建筑的遺跡。既有豎向長(zhǎng)窗保證可充分保證研發(fā)空間的采光需要，亦沿襲保存了老廠房橫向長(zhǎng)窗的設(shè)計(jì)元素;部分袒露的結(jié)構(gòu)，秩序而有力量，充分呈現(xiàn)了其作為工業(yè)建筑的歷史及獨(dú)特美感。立面效果如下圖4所示。

4.4景觀設(shè)計(jì)

整體景觀設(shè)計(jì)結(jié)合公共藝術(shù)，將場(chǎng)地中保存的構(gòu)件及原特鋼生產(chǎn)線的鋼鐵構(gòu)件，融入設(shè)計(jì)中，以鋼鐵制造為創(chuàng)作元素、以創(chuàng)新科技為手段、以藝術(shù)展示手法，演繹特鋼啟航。

以熔爐雕塑鋼鐵涌泉作為開(kāi)篇，代表科創(chuàng)新生，滋潤(rùn)、孕育特鋼地塊重生;以東側(cè)廣場(chǎng)的保存柱列展示發(fā)展歷程，結(jié)合聲光電科技手段，展示1958年-2022年特鋼發(fā)展轉(zhuǎn)型科創(chuàng)能量;以齒輪雕塑奮進(jìn)之輪代表當(dāng)前科創(chuàng)引領(lǐng)特鋼的飛速發(fā)展;以時(shí)代之門(mén)雕塑代表特鋼地塊即將跨越科創(chuàng)之門(mén);以西側(cè)廣場(chǎng)保存的三根煙囪，結(jié)合帆船鋪裝，代表了科創(chuàng)之城揚(yáng)帆起航，穿云而過(guò)，若如明月指引，引領(lǐng)科創(chuàng)之城夢(mèng)想啟航，駛向未來(lái)無(wú)限可能。部分室外景觀效果如下圖5所示。

4.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與改造

北側(cè)長(zhǎng)度45m的廠房主結(jié)構(gòu)保存，并進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的修復(fù)和加固。鋼筋混凝土格構(gòu)柱碳化部分混凝土保護(hù)層清除，鋼筋除銹，再包裹混凝土增大截面進(jìn)行修復(fù)、加固。鋼結(jié)構(gòu)柱及屋架損壞構(gòu)件進(jìn)行更換和加固。

在屋架上增設(shè)鋼檁條及自身的支撐系統(tǒng)，鋪設(shè)更換的屋面板。

在廠房?jī)?nèi)部新建自帶屋頂?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)。

南側(cè)長(zhǎng)度105m廠房上部結(jié)構(gòu)全部拆除（除門(mén)廳處的四根修復(fù)保存），按原廠房結(jié)構(gòu)形狀輪廓新建主跨四層及低跨兩層鋼結(jié)構(gòu)，采用鋼框架結(jié)構(gòu)體系。

4.6裝修設(shè)計(jì)

整個(gè)設(shè)計(jì)表達(dá)了經(jīng)過(guò)千錘百煉，特鋼地塊在火中重鑄、新生，有著堅(jiān)韌品質(zhì)和磨練不屈的意志。

設(shè)計(jì)中以鳳凰涅槃為整個(gè)空間的線索，整個(gè)展示區(qū)域規(guī)劃出巢的形態(tài)，樓梯構(gòu)架浮現(xiàn)出鳳凰騰飛的神態(tài)，寓意特鋼地塊舊廠房改造后重新煥發(fā)活力，浴火重生。色調(diào)以黑白灰為主色調(diào)，提取橙紅色為點(diǎn)綴配色，參與幾何形體的塊面和原有建筑結(jié)構(gòu)的柱體共同表達(dá)了老廠房工業(yè)化特點(diǎn)。效果圖如下圖6所示。

5、綠色裝配式建筑技術(shù)的應(yīng)用

5.1綠色建筑技術(shù)

綠色建筑就是在建筑全壽命周期內(nèi)，最大限度地儉約資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然共生的建筑。本次綠建達(dá)到綠建二星標(biāo)準(zhǔn)。在規(guī)劃設(shè)計(jì)上就充分利用場(chǎng)地空間設(shè)置綠化用地。

建筑材料采用鋼梁、鋼柱、裝飾鋁板、金屬板復(fù)合保溫屋面、玻璃幕墻、玻璃隔斷等材料，均屬于可再利用材料及可循環(huán)材料，構(gòu)件完全在工廠加工成型、施工為干作業(yè)，不造成環(huán)境污染;且鋼材、鋁板等可100%回收利用，有利于綠色環(huán)保。

5.2裝配式建筑技術(shù)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，采用“鋼框架〞結(jié)構(gòu)體系，在保證鋼結(jié)構(gòu)合理性和經(jīng)濟(jì)性的條件下，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的建筑功能布局。該體系的主要特征為大開(kāi)間柱網(wǎng)整齊、平面規(guī)整、空間靈活可變、后續(xù)可實(shí)現(xiàn)裝配式內(nèi)裝，建造過(guò)程表現(xiàn)為裝配化率高、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少、施工周期短、省人工等方面的優(yōu)勢(shì)。