既有工業(yè)廠房一體化改造案例★

楊曉婧 平潔靜 賀天海

(1.建研科技股份有限公司，北京 100000;2.上海建科結(jié)構(gòu)新技術(shù)工程有限公司，上海 200023)

1 概述

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)加快升級使得傳統(tǒng)工業(yè)收縮，一些閑置、廢棄的舊工業(yè)園區(qū)占據(jù)著城市的優(yōu)勢土地資源，但由于布局分散凌亂，普遍規(guī)模不大，給重新建設(shè)開發(fā)帶來困難。但工業(yè)建筑有設(shè)計荷載大承載力好，內(nèi)部空間自由開闊等先天優(yōu)勢，使得其改造設(shè)計有著無限的可能。在上海等傳統(tǒng)工業(yè)城市，舊工業(yè)建筑的改造再利用需求很多，并已有許多工業(yè)建筑成功改造為商場、辦公、展館等。例如世博會中由閑置廠房改造而成的展館［1］，由原上海啤酒廠改建而成的夢清園蘇州河展覽中心［2］，由浦東金橋的閑置廠房改建而成的集體公寓“金金公寓”等。

本文中案例位于上海市某出口加工區(qū)，廠區(qū)建于20世紀(jì)末，占地面積35 517 m2。主體由三棟鋼筋混凝土廠房組成(見圖1)，戶外空間充裕，結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀較好。但存在建筑外立面過為老舊，進(jìn)深較深，層高作為辦公過高等問題。為了賦予舊工業(yè)建筑新的生命，對廠區(qū)進(jìn)行全面的升級改造，并保留現(xiàn)有的一些工業(yè)特征，節(jié)省預(yù)算，同時表達(dá)建筑生命的延續(xù)關(guān)系。設(shè)計充分考慮了保留部分和新建部分的關(guān)系，并給出詳細(xì)的拆除方案，實(shí)現(xiàn)拆除、改造、新建設(shè)計的一體化。

2 建筑改造

通過對工業(yè)廠區(qū)與辦公園區(qū)的對比分析，揚(yáng)長避短，提出一套外部景觀、交通、立面及內(nèi)部空間改造的系統(tǒng)解決方案。

三棟廠房均為二層框架結(jié)構(gòu)，其高度與自然樹木的尺度接近，樹木對建筑的遮擋十分顯著，因此我們的設(shè)計理念是:優(yōu)雅、自然、舒適，強(qiáng)調(diào)建筑與自然的融合，凸顯其與高層辦公建筑的差異性。利用原有高大喬木，擴(kuò)展地面綠化面積，充分設(shè)置屋頂綠化，打造“公園式”辦公環(huán)境。

圖1 廠區(qū)平面布局

2.1 外部改造

充分利用園區(qū)充裕的戶外空間，進(jìn)行人車分流的交通設(shè)計，并對機(jī)動車、自行車、步行三種交通方式做了行為模擬。

三棟建筑均設(shè)置屋頂花園，與地面綠化景觀融為一體，將建筑隱藏起來，充分體現(xiàn)“不知廬山真面目，只緣身在此山中”的意境，同時又起到保溫隔熱的效果。由于本案例中建筑的文化價值較少，因此外立面設(shè)計整舊如新，充滿現(xiàn)代氣息。

2.2 內(nèi)部空間改造

三棟廠房建筑層高為5.4 m或6 m，放置一層辦公室層高過高，不僅浪費(fèi)空間且空調(diào)耗能較大，完全放置兩層又過矮，內(nèi)部空間顯得有點(diǎn)尷尬。因此我們提出局部夾層的折中方案，圖2為F棟夾層平面圖，空間布局錯落有致，公共空間保持較高的層高，避免有壓抑的感覺，辦公室層高低，突出辦公空間的獨(dú)立性。

圖2 F棟夾層平面示意圖

2.3 自然采光改造

除空調(diào)系統(tǒng)，照明耗能是目前建筑耗能的主要構(gòu)成，因此應(yīng)盡量利用自然照明，節(jié)約能耗。該廠房建筑的進(jìn)深很大，建筑中心部位較暗，這符合廠房的特點(diǎn)，作為辦公則不利于內(nèi)部空間的自然照明。在建筑屋面的中部開大天窗(見圖3)，樓面板局部拆除貫通如圖4所示，將自然光引入建筑最深處。

圖3 F棟屋面改造示意圖

圖4 F棟樓面改造示意圖

3 結(jié)構(gòu)改造

根據(jù)檢測結(jié)果，原結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀較好，因此在保證結(jié)構(gòu)安全和滿足建筑要求的前提下，盡量利用原結(jié)構(gòu)，最大程度發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)價值，根據(jù)建筑要求，主要結(jié)構(gòu)改造內(nèi)容有:屋面板、樓面板拆除，室內(nèi)增層，新增樓梯，并根據(jù)改造后模型整體計算結(jié)果，采用鋼支撐對框架進(jìn)行抗側(cè)能力加固。這里只介紹創(chuàng)新的室內(nèi)增層技術(shù)。

3.1 常見室內(nèi)增層技術(shù)

1)依托原結(jié)構(gòu):a.部分依托原結(jié)構(gòu)，適用于原結(jié)構(gòu)跨度較大，承載力有一定富余的情況，由原結(jié)構(gòu)和新增豎向受力構(gòu)件共同承擔(dān)增層荷載;b.完全依托原結(jié)構(gòu)，適用于原結(jié)構(gòu)跨度不大，承載力有較大富余的情況，不增加豎向承重構(gòu)件，并因此避免了新增基礎(chǔ)，通常工程量最小。

2)獨(dú)立于原結(jié)構(gòu):增層部分與原結(jié)構(gòu)設(shè)縫完全脫開，常用于原結(jié)構(gòu)承載力較差、材料強(qiáng)度較低的情況。

3.2 斜拉式鋼結(jié)構(gòu)增層

廠房原建筑層高放置一層辦公室層高過高，放置兩層過矮，跨度不大，因此設(shè)計了一種完全依托原結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)增層方案——斜拉式鋼結(jié)構(gòu)增層，在鋼梁跨中增加斜向拉桿，減小了計算跨度，見圖5。在不增加豎向承重構(gòu)件的前提下，將9 m跨新增鋼梁的高度控制在250 mm，保證了室內(nèi)凈高。

圖5 增層梁做法示意圖

增層鋼梁計算簡圖見圖6。

圖6 增層鋼梁計算簡圖

4 暖通系統(tǒng)

廠房較高的建筑層高給未來的空調(diào)使用增加了不必要的負(fù)荷，因此我們提出整套精確控制空氣方案。辦公室作為獨(dú)立的小盒子，采用保溫隔墻，保持適宜于人體的溫度，而公共空間采用弱空調(diào)，溫度介于室外溫度和辦公室溫度之間，作為辦公室和室外的過渡區(qū)域，節(jié)能的同時也避免了溫度突然變化給人帶來的不適。這種區(qū)別于以往辦公建筑的多層次節(jié)能空調(diào)方式，不需增加節(jié)能措施成本就可大大節(jié)約耗能。

5 結(jié)語

隨著時代的發(fā)展，人們對建筑的功能要求不斷更新，舊建筑的改造需求越來越多，國內(nèi)已有的案例多為單體改造，較少工業(yè)園區(qū)的整體改造。本文中的工業(yè)園為典型的工業(yè)建筑，通過交通、景觀、內(nèi)部空間、結(jié)構(gòu)加固、室內(nèi)增層、暖通等一體化改造，以較低的經(jīng)濟(jì)成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保、舒適的花園式辦公。該案例的整體升級改造將有效提升周邊的環(huán)境，為整個出口加工區(qū)的升級改造提供了很好的示范。

［1］張 松.上海產(chǎn)業(yè)遺產(chǎn)的保護(hù)與適當(dāng)再利用［J］.建筑學(xué)報，2006(8):16-20.

［2］李 剛.世博園某廠房增層改造與加固結(jié)構(gòu)設(shè)計［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2009(S1):663-667.