旧工业厂房改造过程中的再构成与细部研究.pdf

申请同济大学工学硕士学位论文 y8 5 9 l 乏7 旧工业厂房改造过程中的 再构成与细部研究 培养单位：同济大学 一级学科：建筑学 二级学科：建筑技术科学 研究生：孙峰 导师：刘昭如教授 二o o 六年二月 摘要 摘要 近年来，国内的旧工业厂房建筑改造项目逐渐增多，对旧厂房建筑改造的 研究势在必行。本文通过对国内外有关旧工业厂房建筑改造的理论及案例的分 析研究，将主要视线集中在我国旧工业厂房的特点、价值及改造现状，着重讨 论分析了旧厂房改造过程中外墙、屋面、窗等部位的再构成方式及细部特征。 在此基础上，总结归纳了目前我国改造实践中存在的主要矛盾和不足，并提出 了个人的建议。 关键词：旧工业厂房，外墙，屋面，窗，再构成，细部 a b s t r a c t a b s t r a c t mr e c e n ty e a r st l l er c n o v a t i o na i l d 嘲l s eo fs o m eo l di n d u s 仃i a lb l l i l d i n g sh a v e b e e na 加阻c t i n gi i l o r ea n dl n o r ea _ t t e r n i o no f 也ew h o l ec i r c l eo f 盯c h i t e c t l l r eo v e rc 【l i n a s ot h i sd i s s e r t a t i o nm o s d yc o n c 廿l 劬l t c so nt h er e c l o 岫gm a l m e ra n d 吐l em a t c h e d d e t a i l so fc o n s t n l c t i o nf o rm er c n e w a lo fo i dp l a n t s ，w l l i c hi sb a s e do n 血es n l d yo f r e l a t c dt h e o r ya i l de x a n l p l e s mt h ef i n a lp a n ，也ea u t h o rh a sa l s og i v e no u ts o m e p m b l e m st 0a s kf o r 叭训o na sw e u a sm so w _ 1 1s u g g e s t i o n k e yw o r d s ：o l dp l a n t s ，o u t 盯w a u ，r o o f ，、) l ，i n d o w ，r e d o l i i l g ，d e t a i l i i 第一章引言 1 1 研究背景 第一章引言 1 9 7 3 年，美国的老工业区苏荷区被政府批准为历史保护区，这是世界上第 一个由工业区演变来的历史保护区，苏荷区的艺术家们通过自己的行动使人们 逐渐认识到了旧厂房等建筑遗产的价值。此后，越来越多欧美发达国家的著名 建筑师专注于旧工业建筑再利用的设计与研究，并有不少优秀作品出现。世界 上一些知名城市都形成了各自独特的包含大量旧工业建筑的区域，例 如纽约的c h e l s r a 区，柏林的西莫大街，伦敦的e a s t e n d 等等。 在我国，近些年随着社会的不断进步，城市的不断扩张，市内地价的不断 上涨以及人们环保意识的不断加强，原来市内的工业企业大都迁到了市外，那 些位于市内的旧工业建筑大多已经丧失了原来的产业功能，面临着去与留的选 择。随着越来越多旧厂房改造项目的实现，人们正越来越认识到旧工业厂房自 身的价值，旧工业建筑再利用问题已经越来越引起社会的普遍重视。以上海为 例，其作为我国最大的近代工业基地，市内曾存有大量的工业企业。从2 0 世纪 8 0 年代初开始，上海开始着手调整产业结构。9 0 年代以后，上海提出了“大力 发展第三产业，积极调整第二产业，稳定发展第一产业”的“三二一”调整战 略，使产业结构的比例逐渐趋向合理，并提出了产业发展的空间分布的合理化， “十五”期间基本完成外环线以内存量工业用地调整，4 0 用于“退二进三”， 发展房地产和其它服务业：5 0 用于“退二进二”，市区联手发展都市型工业； 1 0 用于支持市政建设和绿化。此外，2 0 1 0 年上海将举办以“城市，让生活更 美好”为主题的世界博览会，5 2 8 平方公里的世博园区规划范围分为浦东、浦 西两个区域，浦东以新建展馆和世博主题馆等展示空间为主；浦西以保留建筑 改造的展馆和配套服务设施为主，这其中就包含许多旧工业厂房。改造好这些 旧工业厂房，不但可以使这些建筑获得新生，而且可以让世人更多地切身了解 上海的过去。如何系统的研究旧工业厂房改造中遇到的问题，以最经济合理的 方式获得最大的经济、社会和环境效益，是我们建筑师需要解决的重要课题。 第一章引言 1 2 研究意义及研究范围 旧工业厂房蕴藏的实体利用价值、历史价值和厂区景观价值决定了对其改 造、再利用的研究具有重要的意义。 首先，旧工业厂房自身的有利条件使其具有较高的实体利用价值，由此能 为使用及改造者带来较大的经济利益。该有利条件主要体现在以下三方面： 1 旧工业厂房往往具有高大明亮的室内空间，这带来了空间利用上巨大的 自由度和可能性，使用者可以在竖直和水平两个方向进行灵活的再划分。旧工 业建筑内较大的柱距和跨度，以及规整排布的框架或排架结构体系，也使其在 改造中较少受到结构的限制。 2 工业厂房因为生产的需要，其结构承载力一般比民用建筑大，而且坚固 耐用。例如电子、电器、仪表类工业厂房，由于产品和原料的重量小，采用的 加工机具和装配用的工作台、皮带运输机的重量都较轻，因而楼面均布活荷载 也较小，其常用的均布活荷载在4 o 一7 0 i ( n m 2 之间不等。机械类工业厂房则 随着产品的变更，生产设备的荷载相应的有所增加，为此楼面均布活荷载依板 跨的不同达到8 o 一2 2 o j ( n m 2 之间不等，以适应工艺变更的需要。再如仓库楼 面的均布活荷载随着货物的品种和堆放高度的变更而不同，其数值一般都较大， 常在4 0 一1 2 o i ( n m 2 之间。【l j 而一般民用建筑的楼面荷载仅在2 0 3 5 i ( n m 2 之间，加之工业厂房往往较坚固耐用，因此将旧厂房改建为民用时，旧建筑的 荷载一般都能够满足新的使用要求，这是一般旧的民用建筑所不一定具备的优 势。 3 提供给工业生产给水、排水、供电、供气等基础设施的容量，远远高于 普通住宅、办公楼或商业服务建筑。充分利用旧厂房现有的基础设施，可以减 少市政投入，节约开发投资。 其次，许多旧工业厂房历史悠久，反映着当时的建筑风格及建造水平，具 有较高的历史价值。通过它们可以了解一个城市的产业发展、空间结构演变过 程以及产业建筑本身发展的历史。【2 】以上海为例，其作为中国近代最大的工业 基地，引领了若干中国最早或是最具代表性的工厂：如中国当时最早、规模最 大的纺织企业上海机器织布局，中国最早的机器造纸厂，中国最早的陆上水厂， 中国当时最大的肥皂制造企业，当时远东最大的火力电厂等等。这些工厂的许 多生产厂房也同样是历史之最，如建于1 8 8 3 年的英商上海自来水厂是中国最早 第一章引言 的钢筋混凝土结构，建于1 9 1 1 年的杨树浦电厂的l 号锅炉间是中国最早的钢框 架结构多层工业厂房口 这些饱经沧桑的老工业厂房，不仅反映了我国建筑 的发展史，而且记载了上海乃至中国各行业的开端和发展史，历史价值巨大。 再次，旧工业厂房类建筑因其产生的历史背景和生产要求的限制，形成了 其独特的景观风貌特征，其主要体现有：独特的工业建筑物、构筑物形象，多 年形成的包括较丰富的绿化景观的厂区环境等。这种独特的风貌成为城市风貌 中不可缺少的组成部分，记载着城市发展的珍贵记忆。 如今越来越多废弃的旧工业厂房所蕴含的价值被人们发现并加以改造利 用，这的确让人欣喜，但是我们的改造理论和实践还不够成熟，在改造中暴露 出来的种种问题则值得我们深入研究。例如在改造中缺少历史保护观念或改造 力度控制不当造成原有历史价值的破坏：对新材料、新技术的应用较少，缺乏 理性思考，往往表现为注重形式，忽视技术在这一系列问题之中，注重形 式、忽视技术的倾向以及由此引起的我国改造技术相对落后的状况较为普遍和 突出，尤其需要我们通过大量细致认真的工作加以改进，本文也将着重从建筑 技术的角度对旧工业厂房改造过程中的问题加以分析研究。 本论文的研究对象限定在现存工业建筑中原产业功能丧失，被改为它用的 单层及多层工业厂房及工业构筑物。如前所述，旧工业厂房在改造过程中具备 一定优势，如一般旧厂房的跨度、柱距较大，布置归整，为进一步自由灵活的 进行分隔改造创造了有利条件；旧厂房的结构承载力往往较高、结构坚固，为 其进一步进行室内空间的改造再利用提供了更多的可能性。具备以上先天优势， 旧工业厂房的室内空间改造往往比较灵活自由，建筑设计的阻力相对较小。因 此，本文的研究范围主要集中在改造过程中矛盾相对比较突出的外墙、屋面、 窗等外围护结构部位，着重对其再构成方式及细部特征加以研究。结合自身研 究条件，笔者将上海、青岛两地的旧工业厂房建筑作为主要实地调查对象。 第二章旧工业厂房的改造方式与策略 第二章旧工业厂房的改造方式与策略 2 1 旧工业厂房的改造方式 不同的旧厂房建筑具有各自独特的价值，人们对其改造方式也灵活多样， 从改造的角度差异分析，可以将旧厂房改造大致分为三种方式：注重厂房历史 价值的方式，注重厂房实体利用价值的方式，注重厂区景观价值的方式。 2 1 1 注重厂房历史价值的方式 采用此种改造方式的旧厂房类建筑往往具有较高的历史文化价值，改造时 要以保护其具有历史价值的建筑肌体为前提，因此常采用改变原有功能，但在 空间与风貌上保存历史特色，对原有建筑进行保护性开发的方式。在此前提下， 原外围护结构的改造也多采用基本保留的方式。 在进行此类改造时需要注意的 是：一方面要保持维护有价值的老 建筑部分，使其历史特色得以突出； 另一方面要恰当的引入新建筑功 能，以吸引人们的进入，使原来废 弃不用的老建筑重新焕发生机活 力。这两方面都很重要，缺一不可。 第一方面是建筑改造的前提，因为 此类老建筑所蕴含的历史文化价值 是其无形的宝贵财富，丧失历史价 值的老建筑会像丧失灵魂一样沦为 一般；第二方面是建筑改造成功的 重要条件，因为我们改造老建筑的 根本目的不是维持而是再利用，不 是像古董文物一样放在博物馆内供 人瞻仰，而是充分利用其独特的历 史风貌使其空间环境重新焕发引人 4 图2 1 巴黎奥赛艺术博物馆室内 1 4 图2 2 伦敦泰特现代美术馆【1 4 】 第二章旧工业厂房的改造方式与策略 驻足的魅力，使其融入新的广泛的社会生活之中。 属于此种方式的成功改造实例有奥朗蒂( g a u l e n t i ) 设计的由火车站改 造成的巴黎奥赛艺术博物馆( 如图2 1 ) ，赫尔佐格和德默隆( h e r z o g & m e r o n ) 设计的由老发电厂改造成的伦敦泰特现代美术馆( 如图2 _ 2 ) 等。 2 1 2 注重厂房实体利用价值的方式 需改造的旧厂房的老建筑肌体往往与其新的使用功能相矛盾。当老建筑的 历史价值有限，但其坚固的结构，高大的空间等物质实体具有较大的再利用价 值时，与其小心翼翼的保持外观不变，不如将其按照新的使用功能要求加以改 造，去除老建筑中不能适应新功能的元素，添加满足新功能而又与老肌体协调 并存的新元素，只有这样此类旧厂房建筑才能重获新生，而不是无谓的挣扎。 这就是占旧厂房改造项目大多数的以注重其实体利用价值为主的改造方式。这 种方式的成功案例有德国卡尔斯鲁厄( k a r l s r u h e ) 艺术及媒体技术中心，英国 伦敦利物浦大街火车站改扩建，上海八号桥时尚创作中心等。 卡尔斯鲁厄艺术及媒体技术中 心原是建于1 9 1 5 1 9 1 8 年的老兵 工厂( 如图2 3 ，图2 4 ) 。它长3 1 3 m ， 宽5 8 m 的壮阔景观是当地的重要地 标之一，设计师施威格尔 ( p s c h w e g e r ) 于1 9 9 3 一1 9 9 9 年 将其转变为庞大的文化艺术综合 体。庞大厂房面向l o 个内院的墙体 图2 3 卡尔斯鲁厄艺术及媒体技术中心【4 】 被全部拆除并加建了采光顶后转变 图2 4 卡尔斯鲁厄艺术及媒体技术中心平面图【4 】 5 第二章旧工业厂房的改造方式与策略 为了相互开放的巨大空间，容纳了设计学院、博物馆、画廊、工作室、录音棚、 图书馆等无数的文化艺术机构。一个用作音乐工作室的高技派玻璃“篮箱”被 置于老工厂前面，在外部形式上明确有力的表达了老工厂的生命转变。该项目 耗资达2 亿多马克。巨无霸的规模，高度先进的设施，不同艺术相互交流、融 合的理念有力的巩固与提升了德国在艺术设计上的先进地位，它也使卡尔斯鲁 厄成为了德国最重要的艺术研究圣地之一。 4 】 上海“八号桥”时尚创作中心位 于上海市建国中路8 号，原来是上世 纪5 0 一6 0 年代的上海汽车制动器厂 的厂房。经日本h m a 建筑设计事务所、 深圳良图、航天院上海分院设计，这 片厂区已变成了卢湾区继新天地以来 又一个由老建筑改建成的时尚独特的 办公亮点。【5 】进驻这个时尚创作中心 的有欧美曰、香港等多家著名的设计 事务所，也有时装设计、平面广告设 计、电影制作、珠宝设计等等。设计 力争保持原厂房的整体布局，外部和 内部空间则更新组合。具体做法是将 原工厂内不合适的危房、隔断等拆去， 加入新的建筑元素。设计者用钢和玻 璃等新的材料及艳丽色彩与旧的厂房 肌体形成强烈对比，突出了时尚氛围。 在老厂区特殊背景的烘托下园区内形 成了多个丰富多彩的外部空间及半室 外空间，便于设计师的相互交流( 图 2 5 ，图2 6 ) 。 2 1 3 注重厂区景观价值的方式 图2 5 “八号桥”入口( 自摄) 图2 6 “八号桥”改造后的走廊( 自摄) 旧工业厂房除具有独特的建筑形象和深厚的历史积淀外，由于运输、堆场 等需要，许多厂区原来都位于河道或海港附近，占地较大，且具有先天的自然 6 第二章旧工业厂房的改造方式与策略 景观优势，自然植被繁茂，这些都是产生城市景观价值的有利条件。因此当其 中的旧工业厂房丧失了原来的产业功能后，经过设计师精心的设计，仍可充分 利用其场所的景观价值，既延续其历史内涵，又由此产生新的场所精神。 目前国内外已有不少此类成功实例 值得我们借鉴，如德国鲁尔老工业区内 的杜伊斯堡北区公园( 如图2 7 ) 。该公 园位于鲁尔盆地的杜伊斯堡和奥伯豪森 ( o b e r h a u s e n ) 城市群里，这里是德国最 主要的工业区之一。前提森( t h y s s e n ) 铸造厂还保留了这类工厂的所有设备器 具，包括熔炼炉、仓库以及铁轨装置等 等。如今这个区域被完全更新，为该密 集人口区提供娱乐、运动和文化活动的 场所。方案设计将公园安置在一个由旧 工业设备改造而成的景观系统里；既尊 重了该综合体的历史价值也是一种对工 业历史的考古研究。旧工业区的遗留设 备被当做富有价值的遗迹而保护起来， 由于其影响范围广泛，他们现在成了公 园的符号和必需的标志物，在改造的同 时使旧工业建筑获得了新生。【6 】 由著名景观设计师俞孔坚设计的中 山市岐江公园曾获全美年度荣誉设计最 高奖( 美国a s l a 景观设计师协会2 0 0 2 ) ， 是国内此类改造的成功实例( 图2 8 ， 图2 9 ) 。岐江公园位于广东省中山市 区，园址原为粤中造船厂旧址，总面积 1 1 公顷，其中水面3 6 公顷，水面与岐 江河相联通。从1 9 5 0 年代建厂直至改革 开放的1 9 9 0 年代后期几十年间，粤中船 厂伴随新中国工业化进程经历了艰辛而 图2 7 杜伊斯堡北区公园l o j 图2 8 岐江公园内旧厂房构架【7 l 图2 9 岐江公园内的水塔构架【7 】 第二章旧工业厂房的改造方式与策略 富有意义的时期，特定年代和那代人艰苦的创业历程，也沉淀为真实且珍贵的 城市记忆。设计师充分认识了其宝贵价值，强调环境保护、生态恢复及城市更新， 将废弃的工业设施置于绿地景观中进行功能再利用，岐江公园的设计成为符合 现代景观设计潮流的作品。岐江公园内保留了不少造船厂房及机器设备，包括 龙门吊、铁轨、变压器等等。例如，利用造船厂专用铁轨作为步行通道的景观 元素，充分体现其作为产业历史符号的标志性作用。俞孔坚说：“如何通过设 计使旧址保留其历史的印迹，并作为城市的记忆，唤起造访者的共鸣，同时又 能具有新时代的功能和审美价值，关键在于掌握改造和利用的强度和方式。从 这个意义上讲，设计包括对原有形式的保留、修饰和创造新的形式。”】俞孔 坚就是通过这三种设计手法使老船厂焕发了新的场所精神，重获新生。 分析上文提到的三种改造方式及其具体案例，我们可以发现旧厂房改造建 筑设计中的一些基本规律： 1 无论何种改造方式与手法，改造设计都要深入挖掘旧厂房或厂区建筑的 独特价值，并加以保留及突出。不同的旧厂房具有不同的建筑特征和价值，有 的具有悠久的历史和深厚的文化意义，有的具有特殊的形象特征和艺术特色， 有的具有特殊的结构型式或构造处理所有这些特殊性都是旧厂房重新融入 社会生活的必要条件，只有注意保留和突出，才能使旧厂房焕发与众不同的魅 力，最终获得新生。因此，我们在改造时一定要掌握好改造的力度，避免对旧 厂房原有的独特价值造成破坏。 2 为了满足新的功能要求，改造时难免要加入新的建筑元素，但新的元素 需要在形体、风格、材料、色彩等诸多方面与旧厂房的老肌体协调共存。这不 是要求新建筑一定要与老建筑风格一致，更不是要新建筑必须模仿老建筑的形 式。取得协调关系的手法多种多样，不仅可以从材料、色彩、体量、比例、虚 实、文脉符号等方面进行统一协调，而且可以在这些方面通过对比取得新老部 分的和谐共生。古今中外大量的建筑实例可以证明，风格对比的建筑处理方式 也能构成协调的效果。 2 2 旧工业厂房的改造策略 深入调研分析是实施旧工业厂房改造的前提。在实施改造之前我们需要详 第二章旧工业厂房的改造方式与策略 尽收集旧厂房的相关资料，这主要包括旧厂房的建成年代、地理位置、周边环 境、建筑风格、人文典故等相关人文资料以及旧厂房的结构形式、施工方法、 地质水文资料、维修情况等相关技术资料。此外，还要进行必不可少的技术检 测，如地基基础承载力检测、结构构件强度检测等，以保证改造后建筑的安全 使用。这一阶段，结构工程师等相关专业人员的配合协作是必不可少的。 在对其基本信息深入了解的基础上，在改造设计之前我们还要对旧厂房改 造的意向做进一步的调查、评估和再利用策划。这具体包括根据其区位和建筑 自身情况确定合理的建筑用途，建筑室内外空间的改造方式，建筑形式的艺术 处理方向，改造的预期投资与收益等。这时制定的一系列改造目标决定了改造 项目最终的成败，至关重要。 在改造设计及施工阶段，建筑设计师要以旧厂房的原有条件及改造目标为 依据，综合权衡各因素，创造性的提出改造方案，并在多工种的密切配合下通 过严谨细致的大量工作使之逐步实现。总之，旧工业厂房改造是一项涉及多学 科、多领域的复杂系统工程，改造绝不能依某人的个人意志进行，我们只有认 真分析当前的社会需求，结合旧工业厂房自身条件制定合理的改造计划，饱含 热情、深入细致的进行大量工作，旧厂房所蕴藏的巨大价值才有可能重新显现， 旧厂房才能在人们的再次使用中重获新生。 第三章我国旧工业厂房改造的基本现状 第三章我国旧工业厂房改造的基本现状 随着我国经济发展和城市不断扩张，城市原有的闲置旧厂房的现状为：一 部分在城市开发的巨大压力下被新的城市更新项目( 如大量的房地产开发项目) 所取代；一部分的价值被人发现而幸运的得到了改造重新获得了生机；还有许 多则仍处在闲置状态，等待着人们去与留的选择。其中，笔者选择上海和青岛 两地，着重实地调查了一些已改造或正在改造的实例，并结合其他方式获得的 相关案例资料，按照改造后的功能类型将其基本现状总结如下： 1 改造为艺术家工作室及创意产业聚集区 随着市区内的工厂不断迁到市外，城市内闲置的旧厂房建筑逐渐增多，这 些具有高大宽敞空间，历史文化内涵丰富并且租金低廉的旧厂房吸引了许多艺 术家及艺术创意产业的入驻。这类改造以上文中所提到的注重厂房实体利用价 值的方式为主，往往也同时兼顾厂房的历史价值。 艺术家是城市中较为敏感的人群，他 们最早发现了旧厂房所蕴含的巨大价值， 并着手将其改造为他们的艺术天堂。上海 苏州河沿岸、黄浦江沿岸以及泰康路等处 就集中了这样一批艺术家，他们租用废旧 的工厂仓库，对建筑内部空间进行改造与 装修，对外部肌体稍加整饬，便使旧厂房 类建筑成为风格独特的设计与艺术工作 室。其中比较有名的有苏州河边登琨艳的 大样工作室( 如图3 1 ) 、四行仓库中刘 继东艺术工作室、泰康路陈逸飞艺术工作 室、尔东强摄影工作室等。 8 】新闻媒体也 曾对此颇为关注，各类报纸杂志竞相报道， 图3 1 大样工作室室内( 自摄) 一时间“艺术仓库”成为城市中的时尚与 潮流之一。 在艺术家行为的带动启发下，越来越多的人发现了旧厂房的利用价值，开 发商则灵敏地嗅出了人们的这种需求。一批由旧厂房类建筑改造来的创意产业 园很快诞生，并吸引了如建筑设计、时装设计、广告、动画制作等艺术创意类 1 0 第三章我国旧工业厂房改造的基本现状 产业的欣然入驻。旧厂房可以灵活分隔的高大空问，独特的艺术形象，厚重的 历史文化氛围都与此类企业的性质极为契合。前面提到的上海八号桥时尚创作 中心的商业成功便是例证。目前上海已初步形成1 0 个由老厂房改造而成的创意 产业聚集区。如由食品机械厂房脱胎而成的泰康路文化街，昌平路9 9 4 号由上 海窗钩厂改造成的静安创意产业园等，上海市经贸委的目标是：到2 0 1 0 年推动 建成5 0 个这样的集聚区，以每个集聚区平均2 万平方米计，全市百万平米的创 意产业集聚区至少可吸纳2 万多人就业，至于其外延创造的产业价值与文化价 值，更是不可限量。 相对于这些开发商投资、政府支持的大规模旧厂房改造项目，艺术家们自 发的改造行为往往具有某些局限性。这具体体现在： ( 1 1 缺乏整体长远规划目标 绝大多数艺术家工作室是自发形成的，是艺术家以个人喜好标准进行寻找 并改造的，缺少整体、长远的规划目标。这样便造成艺术家工作室在空间上分 布零散，没有形成整体特征鲜明的城市风貌，很难对城市及地区的形象提升带 来益处，因此很容易被具有更明确长远规划的城市开发项目所取代。这个问题 的存在很大程度上是因为艺术家工作室的形成缺乏政府部门的积极引导和统一 规划控制。 ( 2 ) 缺少直接的经济效益 艺术家工作室不能创造像房地产开发那样的巨大利润，且政府部门总是希 望通过大规模的开发建设来改变城市旧有面貌，“创造”城市“新形象”，因此 艺术家工作室往往难以得到政府的肯定和支持。当零星保留下来的旧厂房建筑 给地区整体开发带来阻力，成为创造经济利益的绊脚石时，便很难逃脱被拆毁 的厄运。旧厂房类建筑改造所带来的经济价值往往不如其自身的历史文化和使 用价值明显，这一性质往往造成政府部门对其无法用经济手段衡量的历史文化 价值的忽略，最终造成城市记忆无法挽回的丧失，这种情况需要引起政府相关 部门的重视。 ( 3 ) 改造措施不理想 艺术家工作室对老建筑改造措施不理想主要体现在改造力度不足和历史文 化价值体现不够两方面。艺术家对旧厂房类建筑进行改造具有自发性和临时陛， 加之缺乏政府政策的保障，这便造成老建筑存在的不确定性。在这种情况下， 许多艺术家选择旧厂房类建筑作为自己的艺术工作室是看中了其低廉的租金和 第三章我国旧工业厂房改造的基本现状 接近市中心便利的交通条件，他们不愿意投入更多的资金到前途未h 的老建筑 中去也就可想而知。于是所谓的改造往往不过是清除杂物，置几张桌椅，挂几 张图片匾额而已，根本谈不上对老建筑价值的深入挖掘和有效利用，对重要的 历史文化价值保护不够也就在所难免。 f 4 ) 缺乏相应管理规范 艺术家入驻旧厂房类建筑多出于个人的利益，为了实现某些短期目的，对 建筑的改造不可能出于长远考虑。而目前出租、承租旧厂房类建筑的程序、规 章同一般房屋的租赁是相同的，除列入历史保护建筑名单的建筑外，对建筑的 使用改造缺乏特殊且明确的规定，在建筑功能、空间、形式等改造方面缺乏持 续长久的约束机制，这对旧厂房类建筑历史文化价值的妥善保护是不利的。 因为以上局限的存在，“艺术仓库”的潮流只是在城市个别小范围内展开而 并没有继续向前推进的趋势，甚至某些艺术家工作室在城市开发的巨大压力下 被拆除。以上现象说明我国的旧厂房类建筑改造活动还出于发展阶段，一些实 践活动是在缺乏政策和资金的背景下自发产生发展的，这也是由我国的经济发 展状况和城市建设背景决定的。为了使我国的旧厂房类建筑改造活动尽快成熟 起来，在政策机制、设计施工、使用管理等方面，还有很多工作要做。 2 改造为休闲娱乐场所 这类改造也属于以注重厂房实体利用价值为主，少数情况下兼顾其历史价 值的类型。商家将旧厂房类建筑改造 为休闲娱乐场所的原因，除了看中其 高大宽敞、易于使用的室内空间外， 还在于其独特的建筑形象，沧桑的建 筑肌体，另类的工业痕迹是利用人们 的好奇心理吸引顾客的最佳法宝。所 以在此类改造中，人们往往较注重旧 厂房所独具的建筑形象和文化韵味的 维护，改造水平一般较高。比较著名 的实例有位于北京三里屯酒吧街附近 的藏酷酒吧( 如图3 2 ) 。 3 改造为商业市场 将旧厂房类建筑改造为商业市场 图3 2 北京藏酷酒吧m 1 1 2 第三章我国旧工业厂房改造的基本现状 属于第二章中提到的注重厂房实体利用价值的改造方式，目前较为常见。笔者 在实地调查中就发现了上海的月星家具广场、春申江家具城及工业品批发市场、 香江家具城、上海工业品跳蚤市场，青岛的同泰嘉世福家具广场、青岛文化市 场、青岛海博家居华阳路店等等，占有改造项目中的很大比例。这一方面是因 为旧厂房类建筑往往具有高大宽敞的室内空间，可以方便的进行分隔并获得较 大面积作为商业展示之用：另一方面，商业市场类建筑对建筑的保温、隔热、 隔声等的技术要求较低，因此进行改造时往往可以将原外围护结构基本保留， 不必投入过多资金就能达到店面入驻要求，见效很快。 但是笔者在调查中发现此类改造项目的水平普遍不高，因为使用者往往仅 仅关注于旧厂房那巨大的可以产生经济效益的室内商业面积，对于旧厂房的历 史和独特的外在形象则无人关心；开发商将建筑改造后往往将其分隔出租给许 多个私人商贩，建筑不再代表某一家企业的形象，在缺乏统一整体考虑的情况 下，改造后的建筑外在形象就会逐渐破败而无人问津。如图3 3 所示，青岛市 内原丰泰橡胶厂在破产之后为了尽 快摆脱经济窘境，仅将其老厂房进 行简单的外墙粉刷和室内清理之 后，便将其出租给各个家具商贩成 为青岛同泰嘉世福家具广场。旧厂 房的使用状况和外在形象都难以让 人满意，在粗糙的改造后，旧厂房 的巨大潜在价值正被低效的利用 着。 图3 3 青岛同泰嘉世福家具广场( 自摄) 4 改造为居住建筑 将旧厂房类建筑改造为居住建筑也属于注重厂房实体利用价值的改造方 式，但目前较为少见，因为居住建筑功能性强，原有厂房条件与居住要求差异 较大，改造具有一定难度。但是仔细分析，旧工业厂房改造为居住建筑还是有 其一定的有利条件的。首先，我国目前居住建筑供应量不足而旧厂房相对过剩 的事实，决定了旧工业厂房改造为居住建筑会有不错的市场前景，成功的改造 项目不但节约政府的开支，而且有效的再利用了原有的建筑资源，减少了拆除 和重建带来的环境污染和人力消耗，因而具有巨大的经济、社会及环境效益。 其次，我国现存的大量三跨工业厂房中，边跨中跨皆为1 2 m 的情况占有很大比 第三章我国旧工业厂房改造的基本现状 例，对于居住建筑来说1 2 米左右的进深可以设计的很舒适、合理。两个边跨作 为居住单元，中跨成为共享中庭的设计模式，可以取得较好的空间和使用效果。 再次，旧厂房高大的室内空间，较高的结构承载力也是改造的有利条件。因此， 只要有效加强旧厂房的热工性能、节能措施等薄弱环节，并解决好可能存在于 卫生等设备的添加和使用的困难点，将其改造为居住建筑还是很有发展潜力的。 5 改造为博物馆、展览馆 将旧厂房类建筑改造为博物馆、展览馆多属于注重厂房的历史价值，同时 兼顾其实体利用价值的改造类型。目前此类改造多为某些历史悠久的企业为了 弘扬其优秀的企业文化而投资进行，因为一般企业规模较大、资金雄厚，因此 改造水平较高，社会影响较好。比较成功的案例有：由青岛啤酒厂老厂房改扩 建成的青岛啤酒博物馆，由原上海啤酒厂灌装楼和酿造楼改造成的“梦清园” 工程，上海杨树浦水厂内的自来水博物馆等，以下着重介绍的是笔者曾参观过 的青岛啤酒博物馆。 青岛啤酒博物馆建成于2 0 0 3 年8 月1 5 曰，座落在青岛啤酒的发祥地一青 岛市登州路5 6 号内，博物馆由经改造的原先最早的厂房和扩建的部分共同组 成，总投资近4 0 0 0 万元( 图3 4 ) 。作为百年青岛啤酒企业文化的一个重要组 成部分，青岛啤酒博物馆集青啤的历史发展历程、深厚的文化底蕴、先进的工 艺流程以及品酒娱乐、购物于一体，是国内首家、国际一流的专业啤酒博物馆， 也是供企业考察和文化交流的多功能旅游景点。青岛啤酒博物馆展出面积6 0 0 0 多平方米，共分为百年历史文化、生产工艺、多功能区三个参观游览区域。青 岛啤酒博物馆中最具价值的核心区域当数由百年老厂房改造来的百年历史文化 区域。在这里，顺着时空的脉络，游客可以通过详尽的图文资料，了解啤酒的 神秘起源、青啤的悠久历史、青啤 不胜枚举的荣誉等等。生产工艺流 程区域展示的是青岛啤酒的老建筑 物、老设备及车间环境与生产场景。 设计师根据老厂房的具体情况有针 对性的采取措施将其改造为生动的 现代展馆。在生产流程中的每一个 代表性工序都设有影像设备，介绍 青岛啤酒的工艺流程及生产的历史 图3 4 青啤啤酒博物馆( 自摄) 1 4 第三章我国旧工业厂房改造的基本现状 沿革。其中，老发酵池的工人雕塑模型，老实验室的场景复制和工人翻麦芽的 劳动场景，重现了啤酒生产历史的原貌。青岛啤酒博物馆提出了“给我一小时， 还您一百年”的服务口号，的确，经过精心的设计和组织管理，改造后的老厂 房已重获生机，青岛啤酒博物馆已经成为青啤宣扬其企业文化的重要窗口。2 0 0 4 年6 月经国家旅游局评定并授权，青岛啤酒博物馆成为国家首个工业旅游示范 点。 6 维持工业功能 为了避免大城市用地功能单一化，保持城市空间的多样性，避免中心城区 活力衰退，城市中还保留有一定比例的无污染、技术密集为特征的都市型工业， 此类工业企业有些使用的就是原产业因污染等原因搬迁后遗留下来的旧工业厂 房。例如在上海苏州河沿岸5 5 平方公里的用地内，目前仍保留生产与使用功 能的工厂、仓库与市政设施用地的比例为1 8 6 4 ，其中有：上海市邮政管理 局、上海储运公司仓库、四行仓库分库、市纺织原料公司仓库等。【8 】目前这类 建筑主要存在的问题是：功能混杂，环境状况差，建筑维护不够等。 从以上的叙述中，我们可以看到许多旧厂房的利用价值正为人所发现，对 其改造的实践正在蓬勃兴起之中，设计师在此方面也积累了许多有价值的经验。 但是，应该看到在许多改造工程中，还是暴露了较多不足，如改造设计力度掌 握不好、手法不当、技术落后，管理组织不严，政策引导不足等等，我们的改 造实践还远未达到成熟的阶段，与发达国家的先进水平还有较大差距，仍需我 们多方面的持久努力。在以下的章节中，本文将主要从建筑技术的层面，尤其 是从对其围护结构部分进行改造的角度进行探讨。 第四章旧工业厂房改造过程中外墙的再构成与细部研究 第四章旧工业厂房改造过程中外墙的再构成与细部研究 旧工业厂房原来围护结构的构造处理主要是适应厂房的结构特征及生产功 能的需要，因此将其改造为上文第三章中所介绍的各类民用建筑时将不可避免 产生不适合的矛盾。例如，将旧厂房改造为居住建筑时，其外墙就往往不能满 足现代居住建筑的热工节能要求：将热加工厂房改造为博物馆、展览馆时，其 屋面天窗原有的散热功能，这时可能就不能满足展览所需的较高采光和防水要 求；将旧厂房改造为创意产业聚集区或休闲娱乐场所时，其朴素规整的建筑形 式也许过于单调平淡，不能满足使用者张扬个性的需要总之，旧厂房改造 是旧建筑的形式、材料、结构和构造等原有条件与改造后的功能要求这一对矛 盾体的相互作用。前者是后者实现的制约和条件，我们需要合理结合旧厂房的 原有条件，并适当采用新形式、新材料等手段为满足新的使用要求提供支持； 反之后者的实现使前者得以重生，同时为新形式、新材料、新结构、新技术的 应用提供载体。本章内容将着重讨论旧工业厂房的外墙部分在改造过程中遇到 的再构成与细部的构造问题。 外墙对一座建筑来说至关重要，它的形式、材料、肌理、色彩等决定了人 们对建筑外在形象的认识，它的围合形式决定了建筑的本质建筑空间的形 成，它的物理技术特性决定了建筑的隔热、保温、隔声、防风雨等性能，直接 影响建筑的使用舒适性。同样，外墙对于旧厂房建筑也具有无法替代的重要意 义。旧工业厂房的外墙不仅是为人们遮风避雨的重要屏障，还记载着其诞生以 来的许多历史信息，蕴含着丰富的历史人文价值。 4 1 旧工业厂房原有外墙特征 建筑外墙的特征与其所采用的结构 体系息息相关。我国现在所常见的单层厂 房大多是排架结构( 如图4 1 ) ，多层厂房 多为砖石钢筋混凝土混合结构和钢筋混凝 土框架结构( 如图4 _ 2 ) 。【9 】多层厂房建筑 耋誓耆星譬茎篓案蒌、黧誊竺：茎：竺耋 图a - 装配式钢筋混凝土排架结构n ， 层民用建筑差异不大，而单层厂房的外墙 。 。一 第四章旧工业厂房改造过程中外墙的再构成与细部研究 ( a ) 长柱明牛腿 短柱明牛腿 ( c ) 长柱暗牛腿 图42 多层厂房常见钢筋混凝土框架结构“” 与民用建筑和多层厂房的外墙相比较，具有以下特点： 1 由于单层厂房的跨度、高度和承受的荷载均较大，又常有震动较大的设 备( 如吊车、锻锤、空气压缩机等) ，故常采用排架结构承重，外墙只起围护 作用。般柱网尺寸比较定型( 特别是柱距) ，以便于采用定型化、标准化的 外墙构配件； 2 单层厂房在高度范围内不受楼层限制，外墙面开窗灵活。为了采光和通风 可建造大面积的侧窗、带形窗或整片的玻璃墙面，或者不设窗做成半开敞式或 全开敞式；反之，为了密闭也可建造无窗的墙面： 3 为了保证外墙在风荷载和起重运输设备等的作用下具有足够的刚度和稳 定性，厂房外墙常采取相应的加强措旌。如承重的砌体墙常设有壁柱，自承重 的砌体墙和各种板材墙均应与排架柱或框架结构有妥善的连接，以及设置圈梁、 连系梁和高大的山墙抗风柱等【1 0 】； 厂房的外墙按其材料类别和施工方法不同，可分为砖墙、砌块墙、板材墙 等，现简要介绍如下。 4 ，1 。1 承重砖墙与砌块墙 一般跨度1 5 m ，吊车起重量5 吨，高度不超过1 1 m 的单层厂房可采用承 重砖墙或砌块墙。为增加外墙的刚度、稳定性和承载能力，厂房承重砖墙或砌 块墙内通常平均每隔4 6 m 间距设置壁柱，当地基较弱或有较大震动荷载等不 利因素时，还往往根据结构需要在墙体中设置钢筋混凝土圈梁或钢筋砖圈梁。 一般情况下，当无吊车厂房的承重砖墙厚度2 4 0 岫，檐口标高为5 8 m 时，要 在墙顶设置一道圈梁；超过8 m 时应在墙的中间部位增设一道；当厂房有吊车、 第四章旧工业厂房改造过程中外墙的再构成与细部研究 墙体厚度较大时，还应在吊车梁附近增设一道 圈梁。此外，承重墙在改造时不能随意改变； 承重山墙常每隔4 6 米左右设置抗风壁柱； 承重砖墙与砌块墙的壁柱、转角墙及窗间墙均 应按结构计算确定，并不宜小于图4 3 所示的 构造尺寸。i l ” 4 1 2 自承重砖墙与砌块墙 图4 3 砖砌厂房平面局部 1 1 j 对于跨度、高度、吊车起重量和风荷载较大的大中型厂房，常将承重及围 护功能分开，单独设置钢筋混凝土或钢骨架承重，外墙则做只起围护作用的非 承重墙。自承重砖墙与砌块墙的改造比承重墙灵活，但其某些构造措施也需要 我们在改造时加以注意： 1 墙体与柱的连接 为使支承在基础梁上的自承重砖( 砌块) 墙与排架柱保持一定的整体性与 稳定性，防止由于风力等使墙体倾倒，厂房外墙要用各种方式与柱子相连接， 其中最简单常用的做法是沿柱子高度上疏下密的每隔0 5 1 o m 伸出两根直径 6 呻的钢筋段，砌墙时把它锚砌在墙体中。这种连接方案属于柔性结构。它既保 证了墙体不离开柱子，同时又使自承重墙的重量不传给柱子，从而维持墙与柱 的相对整体关系。 2 连系梁、圈梁的设置及与墙体的连接 为保证厂房排架的纵向刚度和在水平风荷载下的稳定性，以及为了支撑上 部墙体重量常设置连系梁。连系梁多采用预制装配式或装配整体式的，支承在 排架柱外伸的牛腿上，并通过螺栓或焊接与柱子相连接，其上承担墙体的重量。 梁的型式一般为矩形，当墙厚3 7 0 m m 时常做成l 形，以减少连系梁外露所造成 的“冷桥”现象。连系梁在高度方向的间距一般为6 8 m 。其位置往往与门窗过 梁相一致，使梁多用并无碍于窗的设置。其在同一水平上能浇圈封闭时，也 可视作圈梁。自承重砖( 砌块) 墙中的圈梁设置与做法和承重砖墙的基本相同， 常见的有现浇或采用预制装配式的。现浇圈梁一般是先在柱子上预留四根直径 1 4 1 6 姗的外伸锚拉钢筋，当墙体砌至梁底标高时，先支侧模，绑扎钢筋并和锚 筋连牢。然后浇灌混凝土，经养护后拆模即成。预制装配式圈梁两端留筋，吊 装就位后把接头钢筋与柱上的预留锚拉钢筋共同连牢，再补浇混凝土使之成为 第四章旧工业厂房改造过程中外墙的再构成与细部研究 4 1 3 大型板材墙 因为采用大型板材墙可以加快建设速度，而且如果连接方式合理大型板材 墙可有良好的抗震性能，所以在我国的厂房建设中应用较多，包括形状规整、 大量应用的基本板；形状特殊、少量应用的异形板( 如加长板、山尖板、窗框 板等) 及和墙板共同组成墙体的辅助构件等。大型板材墙中各种规格墙板的尺 寸大都符合3 m 。基本板常见的板长尺寸为4 5 0 0 、6 0 0 0 、7 5 0 0 、1 2 0 0 0 m m 等： 高度符合3 m ，规定为1 5 0 0 、1 2 0 0 、9 0 0 咖三种；厚度则按结构及热工要求确 定。窗框板与选用的基本板规格相适应，长度往往为6 0 0 0 、1 2 0 0 0 m m ，高度不 小于1 2 0 0 m m 且符合3 m 。【l ” 若进行旧厂房改造时需要变更外墙形式，最简便的方法就是将不符合新建筑 要求的墙板整块换掉。具体说来就是将不合适的基本板、窗框板等替换为符合 要求的新墙板。这样一来，新墙板的设计与原墙板的尺寸、布置方式等就密切 相关。如有可能，在进行改造时可将原来的大型墙板用较小尺寸的几块新构件 板代替，如将6 m 长的原基本墙板用两块2 m 长的小墙板和一块2 m 长的新窗扇 板代替，但这需要有重新安装的可能性及良好的板缝处理。 旧厂房大型板材墙板的布置一般分为横 向布置、竖向布置和混合布置三种类型( 如图 4 4 ；图4 5 ；图4 6 ) 。在用墙板替换方法改造 墙板竖向布置的厂房时，新墙板可由楼板及原 墙梁固定，其长度不受柱距限制，布置灵活， 但竖向板缝多，易渗漏雨水。横向布置时原墙 板长度与柱距一致，在改造此类厂房时，有两 用直径1 2 骧栓澍定 图45 大型墙板竖向布置f 1 1 】 图4 4 大型墙板横向布置【 图46 大型墙板混和布置【1 1 第四章旧工业厂房改造过程中外墙的再构成与细部研究 种情况。当新墙板的长度与原柱距相同时，可方便地将其固定于骨架柱之上， 构造简单，连接可靠，便于布置带形窗，且其竖缝可由骨架柱遮挡，不易渗漏 风雨；当新窗框板长度小于原柱距时，原墙板需由几块新构件代替，此时不仅 需在柱间加设墙梁以固定新的墙板构件，而且增加了新的竖向板缝需要处理。 对墙板混和布置的旧厂房进行改造则兼有横向与竖向布置时的共同特点，需针 对具体情况加以区别对待。 此外，板缝处理的好坏直接影 响着墙板的使用质量。板缝应满 足防水、防风、保温、便于制作、 施工方便、经济美观、坚固耐久 等项要求。旧厂房大型板材墙的 板缝处理常见构造图参见图4 7 及图4 8 ，当用新的板材局部代替 原有墙板时，其端部也需要采取 ( a ) 水平缝 ( b ) 高低缝 ( c 牌，外平缝 与原来墙板类似的构造措施以加 图4 7 常见水平缝构造示意图” 强板缝构造。 4 1 4 轻质板材墙 图4 8 常见垂直缝示意图【1 1 我国旧工业厂房中常见的轻质板材墙有石棉水泥板材墙和压型薄金属板材 墙两种。【1 l 】 1 石棉水泥板材墙 石棉水泥板( 包括大波、中波、小波三种波形板和平板) 具有自重轻，施 工简便，造价较低，有一定耐火、绝缘和耐腐蚀等性能，多用于一般不要求保 第四章旧工业厂房改造过程中外墙的再构成与细部研究 温的热加工车间、防爆车间和仓库建筑的外墙。当作成复合墙板时也可用于一 般厂房的外墙。普通的波形石棉水泥瓦为脆性材料，在运输和施工过程中易损 坏，遇到高温和强烈震动时易骤断，当受到温湿变化时也会引起变形损坏，且 保温性能较差，故很难满足改造后的功能需要，改造时往往将其完全拆除。 2 压型薄金属板材墙 我国的旧工业厂房中还有少量采用压型薄金属板材墙的情况，其外墙扳主 要为压型镀锌钢板和铝板。钢板和铝板均具有较高的强度，且其内外两层墙板 间多填充有性能较高的保温隔热材料，因此其受力、热工性能均优于石棉水泥 板材墙。改造时对需要改造的部分可采用类似于改造大型板材墙时的整块替换 墙板的方法。 无论对何种外墙类型的旧工业厂房进行改造，我们都要遵循以下原则，即注 意保护和加强原厂房中对建筑结构的稳定性和刚度等起到重要作用的结构构件 ( 如圈梁、壁柱、抗风柱、柱间斜撑等) ，以保证其正常发挥重要的结构作用， 不影响改造后建筑的使用安全。因此，在进行旧 厂房改造设计之前，对其原有结构进行细致的分 析是必不可少的，这是进行深入改造的基础和保 证。在图4 9 所示的同济大学某砖砌老厂房中， 屋顶采用了砖砌拱结构，一根根钢索将每个连续 砖拱下端不断拉起以承受屋顶产生的巨大水平推 力，老厂房这种清晰合理的结构体系以淳朴而不 张扬的方式表现出来，便很自然的产生了感染人 的空间氛围。读懂老厂房的出色设计，明白室内 这一根根钢索的重要之后，设计师对砖墙内钢索 两端的节点进行了加强处理，为老厂房的进一步 改造打下了牢固的基础。 图49 砖砌厂房室内( 自摄) 在保证结构安全的前提下，我们才能针对旧厂房原有外墙的特征进行进一 步