前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的舊工業(yè)建筑再生利用中建造技術(shù)的運(yùn)用，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要:后工業(yè)化時代大量傳統(tǒng)工業(yè)被新型產(chǎn)業(yè)替代，城市舊工業(yè)區(qū)大量有價(jià)值的工業(yè)建筑被拆除。為了在新時代營造健康城市，將舊工業(yè)建筑再生利用是有必要的，從舊工業(yè)建筑空間模式的轉(zhuǎn)型以及建造技術(shù)入手，研究舊工業(yè)建筑再生利用過程中更好的實(shí)踐探究模式。

關(guān)鍵詞:舊工業(yè)建筑;再生利用;空間模式;建造技術(shù)

1背景

21世紀(jì)以來，中國的改革開放正朝著更深入的層次發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)隨著中國和全球經(jīng)濟(jì)的全面接軌也進(jìn)行著重大的變革與調(diào)整，城市化的進(jìn)展正在以驚人的速度向前飛進(jìn)。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和布局調(diào)整，傳統(tǒng)的工業(yè)正逐步被新興的產(chǎn)業(yè)所替代，工業(yè)企業(yè)從城市中心搬遷到郊區(qū)、開發(fā)區(qū)，“退二進(jìn)三”成為許多城市建設(shè)和舊城改造的主題。大部分工業(yè)資源都被拆毀，當(dāng)中包含不少有價(jià)值的舊工業(yè)建筑物。如今自然環(huán)境的保護(hù)日益受到重視，所以，通過大拆大建使用舊工業(yè)建筑用地的方式己經(jīng)不符合現(xiàn)代城市建設(shè)和發(fā)展需要。同時，可連續(xù)、可循環(huán)、綠色節(jié)能的建造模式更加符合現(xiàn)代社會建設(shè)發(fā)展潮流。因此，再生利用建筑項(xiàng)目的建設(shè)和發(fā)展是今后我國城市舊工業(yè)建筑建設(shè)的大趨勢。

2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1國外研究發(fā)展概況

舊工業(yè)建筑的研究起源于英國工業(yè)考古，伯明翰大學(xué)的麥克爾•里克斯在1955年提出“產(chǎn)業(yè)考古學(xué)”，號召各界應(yīng)該即刻保護(hù)英國工業(yè)革命時期的重要機(jī)械設(shè)備和紀(jì)念物。1973年，英國工業(yè)考古學(xué)會創(chuàng)立。同年，在全球最古老的鐵橋所在地點(diǎn)———鐵橋峽谷館內(nèi)召開了“首屆國際工業(yè)紀(jì)念物會議”，這讓全世界對舊工業(yè)遺產(chǎn)的保護(hù)有了重視觀念。第三次國際工業(yè)紀(jì)念物會議于1978年在瑞典召開，會議成立了TICCIH，它是當(dāng)今世界上首個致力于推動舊工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)的國際化機(jī)構(gòu)。20世紀(jì)80年代，由于眾多城市對這些區(qū)域的改造更新和發(fā)展實(shí)踐，該研究領(lǐng)域受到了更多的重視，荷蘭于1986年開始研究和整合了自1850年起一百年間的工業(yè)遺產(chǎn)資料;法國也于同時期提出了收集歷史文獻(xiàn)資料并建檔的長期規(guī)劃。在2002年，柏林國際建協(xié)二十一屆會議上把大會主題定為“資源與建筑”，并引入了魯爾工業(yè)區(qū)再生等一批舊工業(yè)建筑改造的成功例子，進(jìn)而使工業(yè)建筑在歷史地段的保存、改建和再造等事業(yè)，引起了全球建筑設(shè)計(jì)同行的注意和重視［1］。

2.2國內(nèi)研究發(fā)展概況

中國對舊工業(yè)建筑的相關(guān)研究，起步相對較晚。2006年，文物局通過的《無錫建議》在國內(nèi)舊工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)的歷史上具有里程碑式的意義。同年發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)的通知》標(biāo)志著中國從國家層面上揭開了舊工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)的帷幕。隨后十多年間參與此方面學(xué)術(shù)研討會的人員和學(xué)術(shù)論文量均有提高，研究成果越來越深入，舊工業(yè)建筑保護(hù)與再生利用的經(jīng)驗(yàn)越來越豐富，標(biāo)志著中國舊工業(yè)建筑再生利用有了深入發(fā)展。

3研究目的和意義

在舊工業(yè)建筑的改造過程中，使用功能的變化，帶來了原結(jié)構(gòu)體系部分的增加或減少，乃至非承重構(gòu)件等因素的改變，這都使得改造后的新建筑需要一個新的安全的結(jié)構(gòu)整體。其中建造施工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑再生的重要具體操作環(huán)節(jié)之一，對最后是否能達(dá)到預(yù)想目標(biāo)至為重要。然而目前多數(shù)研究仍側(cè)重于文化內(nèi)涵或純設(shè)計(jì)手法，而缺乏從實(shí)踐運(yùn)用角度出發(fā)的研究。本文將從設(shè)計(jì)原理中空間轉(zhuǎn)型的模式與建造技術(shù)相結(jié)合的思路出發(fā)，結(jié)合具體案例，整理和比較各種技術(shù)的優(yōu)劣性，從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性的原則出發(fā)提出解決問題的方法和措施。

4空間轉(zhuǎn)型的模式

舊工業(yè)建筑再生利用時的空間模式轉(zhuǎn)型總體可分為兩類，一種是“切分式”的碎片化分割;另一類是“整合式”，將空間重組，新建組合。

4.1“切分式”

舊工業(yè)廠房為滿足原來的工業(yè)生產(chǎn)活動，其空間一般為單一的大空間，且層高較高。在將其改造為民用建筑時，空間直接使用會產(chǎn)生諸多不便，因此會對大空間進(jìn)行劃分，方式有水平式劃分、垂直式劃分。1)水平式劃分。在水平方向上，通過墻體、矮墻、闌珊、玻璃等的圍合或半圍合，將空間分割或分隔成大小不同的多個小空間，從而滿足不同功能的使用要求。例如在將舊工業(yè)廠房改造成展覽館時，通過墻體將原本較狹長的廠房空間從長軸方向進(jìn)行圍合和分隔，劃分出展覽空間、接待空間、辦公空間等。2)垂直式劃分。在垂直方向上，用樓板將空間分割成不同的層次，進(jìn)而再按不同功能需求，將每一層空間劃分成大小不同的部分以滿足使用要求，并通過垂直交通設(shè)施如樓梯、電梯、坡道等進(jìn)行連接，使建筑內(nèi)的空間層次感更加豐富。如將廠房改造成餐飲娛樂場所，通過垂直分層，使每一層空間的商業(yè)價(jià)值充分利用。

4.2“整合式”

除了對大尺度廠房空間“碎片式”的處理方法，針對小尺度的廠房空間還存在著“整合式”的處理方法。空間整合既包含了各組建筑物間的結(jié)合，亦包含新增單體和老建筑物相互之間的混搭結(jié)合。如位于德國繆海姆市的水資源博物館，其中造型奇異的水塔部分是在1892年由當(dāng)時的鋼鐵業(yè)巨頭———蒂森公司建造的，主要目的是為了給附近居住的工人提供水源，而隨著整個制造業(yè)的外遷，水塔于1982年停止了使用。水塔各層被改造成水資源博物館的展覽空間，在各層總共布置了數(shù)十個停駐點(diǎn)讓人們觀展。被設(shè)計(jì)師重新設(shè)計(jì)后的水塔內(nèi)部空間參差交錯，富有層次感，而旁邊與水塔連接的垂直電梯采用富有現(xiàn)代感的玻璃盒子造型，二者結(jié)合在一起，歷史風(fēng)韻和現(xiàn)代科技碰撞出了戲劇性效果［2］。

5改造加固方法綜合選擇應(yīng)用

由于舊工業(yè)建筑在改造中對結(jié)構(gòu)整體安全提出了新的要求，因此需要對舊結(jié)構(gòu)做加固處理。有很多方法可以用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，結(jié)構(gòu)加固要達(dá)到的最終目的是增強(qiáng)原始構(gòu)件，使原結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上的荷載效應(yīng)降低，使加固后的結(jié)構(gòu)體系更加安全可靠。針對不同結(jié)構(gòu)類型，不同建筑的具體實(shí)際現(xiàn)狀，可以選擇不同的方法來進(jìn)行加固［3］。

5.1加固方法選取

不同的舊工業(yè)建筑有各自的結(jié)構(gòu)特征，改造后需滿足的新功能也不同，在現(xiàn)場施工中經(jīng)濟(jì)條件實(shí)操技術(shù)條件等也不盡相同。因此應(yīng)根據(jù)各種因素來綜合分析判斷，需要研究、分析、確定原有構(gòu)件的舊傳力路徑，并分析功能結(jié)構(gòu)變化后的新傳力路徑，再根據(jù)新傳力路徑來計(jì)算分析設(shè)計(jì)加固的結(jié)構(gòu)，并采取相應(yīng)優(yōu)化的加固措施。應(yīng)注意下面幾個問題:用直接加固法進(jìn)行加固時，優(yōu)先考慮外部粘貼鋼或碳纖維材料加固法，擴(kuò)大截面面積加固法，預(yù)應(yīng)力加固法，外包型鋼或鋼板加固法等，上述方法可使新增加固材料和原結(jié)構(gòu)協(xié)同受力，增加整體承載力和強(qiáng)度。用間接加固法進(jìn)行加固時，可添加或減少受力結(jié)構(gòu)和改善支點(diǎn)約束條件等措施，以提高原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力特性，或添加新構(gòu)件來轉(zhuǎn)移荷載實(shí)現(xiàn)綜合補(bǔ)強(qiáng)的目的。舊工業(yè)建筑空間大，不同部位構(gòu)件受損或強(qiáng)度弱化的情況不一，施工的難易程度不同，應(yīng)針對具體情況，采用多種加固方法綜合使用。

5.2地基與基礎(chǔ)加固技術(shù)手段

對舊工業(yè)建筑物的地基和基礎(chǔ)加固可以從以下這些方面考慮:原基礎(chǔ)截面面積增加，減少對原地基土上的壓力;在地基中增設(shè)墩基或樁基礎(chǔ)。根據(jù)具體加固補(bǔ)強(qiáng)的技術(shù)，通常可分成基礎(chǔ)加寬技術(shù)、墩型托換技術(shù)、樁型托換技術(shù)、地基補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)四類方法，但在根據(jù)具體的施工時，有時也會同時運(yùn)用以上幾種方法加以綜合使用［4］。

5.3主體結(jié)構(gòu)加固技術(shù)手段

結(jié)構(gòu)加固最終是為了提高建筑物結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度及耐久性。因?yàn)榧庸滩课坏墓δ芴攸c(diǎn)不同，結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的受損程度和破壞因素也有所不同，所以在實(shí)際結(jié)構(gòu)加固工程中應(yīng)依據(jù)客觀可靠的評估報(bào)告和加固原因，并根據(jù)所擬加固的建筑本身的結(jié)構(gòu)特征，以及符合使用功能和施工簡單、經(jīng)濟(jì)合理等因素綜合分析，并根據(jù)各種狀況擇優(yōu)選取不同的加固方式。舊工業(yè)建筑多為混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)加固方式按照其加固措施能否直接地補(bǔ)強(qiáng)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件而加以區(qū)分，總體上包括直接加固和間接加固兩種方法。實(shí)際施工中可按照要求和實(shí)際使用條件選取適當(dāng)?shù)募庸谭绞胶图夹g(shù)。直接加固應(yīng)依據(jù)工程項(xiàng)目的具體現(xiàn)狀選用置換混凝土法、擴(kuò)大截面法以及綜合截面加固法等。而間接加固則應(yīng)依據(jù)工程項(xiàng)目的具體現(xiàn)狀選用預(yù)應(yīng)力加固法、設(shè)置支點(diǎn)、加耗能支撐或設(shè)置抗震墻等方法［5］。擴(kuò)大截面加固法:應(yīng)用于對鋼筋混凝土等受彎和受壓構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)。該方法是利用鋼筋混凝土來增加原混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面面積，進(jìn)而增加構(gòu)件的承載力。在中國，擴(kuò)大截面法是一個比較傳統(tǒng)的補(bǔ)強(qiáng)加固方式。其好處是工藝操作簡便，也可廣泛用作一般的梁、柱、板、墻等。然而這種方法會影響到房間內(nèi)空間的凈高，所以對凈高有要求的建筑不適合采用這種方法。置換混凝土法:是剔除了原有結(jié)構(gòu)一定厚度的低強(qiáng)度混凝土，澆筑高強(qiáng)度混凝土進(jìn)行替換，使得原有結(jié)構(gòu)的整體承載力得以加強(qiáng)的方法。本辦法主要適用于承重結(jié)構(gòu)受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度較差，或有重大問題時的局部補(bǔ)強(qiáng)。預(yù)應(yīng)力加固法:利用高強(qiáng)度鋼筋或型鋼等，在需要加固的結(jié)構(gòu)外表加預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿。由于使用拉桿或撐桿對結(jié)構(gòu)施以預(yù)應(yīng)力，體外的拉桿或壓桿和需加固結(jié)構(gòu)起受力，以抵消部分荷載彎矩，從而降低了原結(jié)構(gòu)撓度，改善了整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的承載力和強(qiáng)度。由于預(yù)壓應(yīng)力加固法對原有的使用空間基本影響很小，可普遍用于梁板等構(gòu)件的加固。外包鋼加固法:就是將型鋼或鋼板包在加固結(jié)構(gòu)的外面，使原構(gòu)件和鋼材協(xié)同作用，增加結(jié)構(gòu)的承載力、增大剛度。該方法工藝簡單，施工快速，可用于不適合使用擴(kuò)大截面法，但又要提升構(gòu)件承載力的加固，如混凝土梁、柱、屋架等部位的加固。粘貼復(fù)合纖維加固法:此法多應(yīng)用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、受拉構(gòu)件的加固。不適用于素混凝土結(jié)構(gòu)。新增支撐加固法:是沿構(gòu)件長度方向上增加支點(diǎn)的加固方式。如在樓板下的承重柱間新增加柱，在梁等受彎構(gòu)件下增加豎向支撐等。本辦法也適用于對梁、樓板、桁架等構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)。增設(shè)支點(diǎn)簡單可靠，傳力路徑明確，多用于較大跨度的結(jié)構(gòu)，加固對使用空間的縮減不產(chǎn)生影響的結(jié)構(gòu)加固工程。

6實(shí)際案例:咸陽市渭城中學(xué)遷址新建項(xiàng)目(藝術(shù)中心、校史館)

該項(xiàng)目位于陜西省咸陽市，為一所高中的新校區(qū)，新校址建在原國棉八廠舊廠區(qū)上，其余舊建筑拆除，保留一座筒捻色織車間廠房和一座打包車間，分別改造為學(xué)生藝術(shù)中心和校史館。藝術(shù)中心原為單層鋸齒廠房排架結(jié)構(gòu)。原建筑為咸陽國棉八廠筒捻色織車間廠房、建于20世紀(jì)90年代初建筑平面為矩形。將原單層廠房改造為二層藝術(shù)中心。主要用途為音樂教室、舞蹈教室、書法及美術(shù)教室。改造拆除內(nèi)容:拆除原廠房圍護(hù)墻、屋面、門窗。保留原廠房鋸齒排架結(jié)構(gòu)、梁和鋼筋混凝土屋面板。新建內(nèi)容:原單層廠房增加了夾層，夾層樓板、鋼柱、疏散樓梯、圍護(hù)墻、隔斷墻壁、窗戶、瓦屋面均為新建項(xiàng)目。新加采暖系統(tǒng)、照明、給排水、分體空調(diào)、電氣、水源泵消防系統(tǒng)。藝術(shù)中心結(jié)構(gòu)加固方案:廠房保留部位為2軸～7軸線/C軸～G軸線間的多跨排架結(jié)構(gòu)。單層鋸齒形廠房的結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能較差東西南北四個方向均為鉸接現(xiàn)將東西向鉸接雙梁與柱端進(jìn)行固接加固設(shè)計(jì)，將雙向鉸接體系改為單向鉸接體系提高其抗震性能。為滿足現(xiàn)行規(guī)范抗震設(shè)計(jì)需求將柱截面進(jìn)行加大截面法加固，梁鉸接改為固接，梁上部采用加大截面加固和底部粘貼鋼板加固，屋面板為滿足現(xiàn)使用要求進(jìn)行板底粘貼碳纖維布加固。原獨(dú)立基礎(chǔ)不拆除與較相鄰的新建柱基采用基礎(chǔ)加大截面加固法。原建筑內(nèi)增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)夾層與原結(jié)構(gòu)脫開。改造后在廠房原有建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，頂面與局部立面做素白色處理，給藝術(shù)館中未來展出的作品留出展示空間，亮麗色彩的使用突出藝術(shù)館的空間屬性，也象征著老廠房的心聲，彩色線裝的藝術(shù)裝置，是紡織廠歷史記憶的一種回應(yīng)，局部立面使用U型玻璃材料，利用其透光性，將二層光線引入一層展廳(見圖1)。校史館原為咸陽國棉八廠打包車間，建于20世紀(jì)30年代，平面為矩形。現(xiàn)將原三層廠房改造為三層校史館。主要用途為校史館及國棉八廠廠史館。拆除內(nèi)容:拆除原廠房門窗，拆除原廠房大樓梯處的屋頂及護(hù)欄。保留原廠房結(jié)構(gòu)梁板柱，采取加固措施。新建內(nèi)容:結(jié)構(gòu)增加屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)，并對原梁板柱進(jìn)行加固。大樓梯處外裝穿孔鋁板幕墻。大樓梯下的空間增加隔墻，隔出房間用于庫房及管理用房。西側(cè)層架鋼樓梯。原廠房三層柱子、內(nèi)墻處有文革時期語錄，改造時需采取保護(hù)措施，避免損壞。校史館結(jié)構(gòu)加固方案:提高抗震性能保證結(jié)構(gòu)整體剛度:設(shè)置屈曲約束支撐加大外圍截面。基礎(chǔ)加大截面。建筑內(nèi)4根框架柱保留原貌采用包碳纖維布的方法解決箍筋無加密的構(gòu)造缺陷。為滿足現(xiàn)行規(guī)范抗震設(shè)計(jì)需求將柱截面進(jìn)行加大截面法加固，梁鉸接改為固接，梁上部采用加大截面加固和底部粘貼鋼板加固，屋面板為滿足現(xiàn)使用要求進(jìn)行板底粘貼碳纖維布加固。梁采用加大截面和粘鋼的方法解決配筋不足的問題。原有混凝土樓板采用板下加大截面法解決板承載力不足的問題。由打包車間改建成的校史館表達(dá)了對紡織廠曾經(jīng)歷史文化記憶的留存，保留了紡織廠在原有空間中的生活印記，讓人們感受到了從紡織廠到校史館的歷史文脈的傳承(見圖2)。

7結(jié)語

隨著城市化的發(fā)展，如今土地已經(jīng)進(jìn)入存量時代，如何做好舊工業(yè)建筑的再生利用已經(jīng)逐步成為一個值得關(guān)注的問題。工業(yè)建筑因其相對的陌生性和超大尺度性，對建筑師的設(shè)計(jì)把控能力是一個挑戰(zhàn)，只有將設(shè)計(jì)與建造技術(shù)融會貫通綜合考量，才能更好的解決舊工業(yè)建筑的再生利用問題。

作者：張家瑋 王奕文 楊穎琳 單位：南華大學(xué)