朴素实用-绿色节能-广州天河规划分局办公楼改造后思考.docx

朴素实用绿色节能广州天河规划分局办公楼改造后思考Towards the Ideas of Simplicity, Practicality & Energy- saving:Thinking after the Renovation Project of the Office Building ofTianhe Branch of Guangzhou Urban Planning BureaufiDuHongwu中图分类号 TU243文献标识码 B文章编号1003-739X（2013）10-0056-06摘 要 普通建筑的改造量大面广，应坚持朴素实用和绿色节能理念，尽量运用自然通风采光和节能设计，以实现全生命周期的绿色策略和低成本运行。广州天河规划分局办公楼的改造坚持了上述理念，取得了良好 效果。该项目对一般性建筑改造的前期策划与可行性研究、旧建筑勘察鉴定、设计及施工的各种问题提供了 可资借鉴的案例。关键词 建筑改造 办公楼 绿色策略 低成本运营Abstract They are a large quantity and a wide range of renovation of existing buildings. Theideas of simplicity, practicality, energy-saving and low-carbon green life should be advocated, by using natural ventilation and lighting and energy saving design methods, so that to achieve green strategies and low cost in the entire life cycle of buildings. In renovation of the office building of Tianhe branch of Guangzhou Urban Planning Bureau, the above ideas had been insisted and achieved good effects. This project is a helpful case to renovation of the common existing buildings in the fields such as pre-design planning, feasibility, construction survey, identification, design and renovation and so on.Key words Renovation of(existing)buildings, Office building, Green strategies, Low cost circulation1 改造项目的概况广州市规划局天河分局办公楼改造项目经过前后六年多的前期策划、勘察鉴定、改造设计、 施工，终于通过验收投入使用。该工程位于广州市天河区广园东快速路北侧，东邻天河公安分局 大厦，北邻华南理工大学，南邻广之旅大厦。该建筑原名天工大厦，原属政府事业单位所有，由 两栋功能相对独立的建筑东塔和西塔呈“L”形邻接组成，工程于1993年建成投入使用。东塔地 上11层，顶部两层为加建，无地下室，改造前实际用途为培训教学、办公和员工宿舍等混合功 能；西塔地下一层为人防地下室兼自行车库及两栋建筑的设备房，地上315层主要为住宅，首 层、夹层、二层及315层的局部设少量办公用房。形成上述功能混杂状况是由于复杂的历史原因，改造前东塔由于违章原因产权被收归天河区 政府，为盘活国有资产并适应办公需要，区政府同意由财政出资改造后交天河区规划分局使用。2 从外到内的全面改造设计项目改造的范围包括了东塔全部和西塔的一小部分，把西塔局部纳入改造一方面是出于使用 需要；另一方面则是满足消防设计改造的要求。尽管这个项目总改造面积仅约6100m2，总造价 约1900万（含建筑外立面改造、室内设计改造及装修、建筑加固、设备更新和室外环境，不含 二三楼装修费用，不含分体空调和办公家具采购），是个名副其实的低成本改造小项目，然而它 几乎涉及建筑改造的若干主要方面。$杜宏武，博士，华南理工大学建筑学院， 亚热带建筑科学国家重点 实验室副教授，国家一级注册 建筑师，国家注册城市规划师， :2012-03-29图2改造前全貌图1 总平面图图3改造后全貌立面改造中强化了建筑竖向线条，使之整体显得挺拔；外窗的高宽比、窗下墙和窗间墙与窗的比例经过仔细推敲；外窗位置内移， 满足窗下空调机位的设置和外窗遮阳需要，同时形成了窗位的阴影， 使原本平板的立面显得生动起来；外观建筑材料与色彩选择朴素而含 蓄。立面改造充分考虑适应分体式空调机的安装、外墙围护体系的节 能和外窗遮阳设计，达到了较好的视觉效果（图3、5、7）。2.3 室内功能设计与改造装修建筑功能的重新设计经过几年的反复推敲，多次征求使用单 位、特别是基层科室的意见。由于本次改造包含了室内精装修内 容，这种沟通是很细致而全面的。室内空间追求当代政府办公建筑 特点，朴素而大气、含蓄而求新意，总体表现为简约清新的现代2.1 总平面设计原建筑不能满足消防设计对总平面的要求，且停车位严重不 足。通过总平面改造，建筑周边形成了消防环路，在路幅宽度和 路面坡度调整的同时，室外水电管线和化粪池一并得到改造，以 满足规范要求。原建筑无地下停车空间，为解决停车难题，考虑 近期改造用地边界上的绿篱，充分利用场地空间，把原平行建筑 停车改为垂直停车，使停车位由5个增加为12个，远期考虑在内部 边角用地设置室外多层机械停车设施（图1）。2.2 外立面改造原建筑经过多年使用和多次改变使用功能，加之维护不善， 内外观感破败（图2、4、6），外墙面及门窗必须改造更换。在外57HUAZHONG ARCHITECTURE图4改造前裙房及入口图6 改造前门厅图5 改造后裙房及入口图7改造后门厅图8门厅效果图图9餐厅兼多功能厅效果图图10 首层平面图图11 四层平面图风格，从最终完成的效果看，较好地实现了设计意图（图89）。改造后的建筑空间功能布局包括首层对外办事大厅和入口门 厅、二三楼规划展示中心、四楼档案库和图书资料室、五至八层分 局办公用房、九至十层分局规划编制研究中心用房、十一层机关食 堂兼多功能厅（图1013）。从空间效果看，注意从平实朴素中突出特色，如办事大厅和办 公入口门厅、某些楼层走廊转折处的设计，以具有通透性而轻盈的钢梯和通透的玻璃隔断沟通楼层空间并突出空间特色；建筑细部则反映在刻有“天河规划”字样的厚实的木质门把手、与空调室外机 一体考虑的窗下储物柜等处。家具选样结合业主需要和造价控制， 根据不同空间选择了或庄重厚实或淡雅清新的样式与色彩。室内色彩控制以白色墙面、浅灰色走廊地面、灰黄色室内 地面为基调，局部辅之以暗红色木饰面板装饰墙，与通透的钢 化玻璃隔墙形成简洁明快的对比效果（图1419）。58HUAZHONG ARCHITECTURE3 改造项目涉及的主要专业问题3.1 消防改造问题由于复杂的历史原因，原建筑消防设 计远未达标，十一层的建筑只有一部疏散 楼梯，且前室无自然通风采光，后来增设 的机械加压送风系统在消防电梯前室明装 有碍观瞻，且已经无法正常启用。此种情 况下的通常做法，一般是增加一部室外钢 楼梯作为第二安全出口，但由于南立面是 主立面，在此外挂钢梯影响立面效果，还 影响南向用房和低层裙房的开窗；考虑与 现有疏散梯的相对位置，外挂钢梯如放在 北侧，也只能放在与西塔交接的阴角部 位，影响西塔现有住户，并无法满足间距 要求。如果在楼内新增一部防烟楼梯间， 除了占用楼层有效面积较大（原建筑标准 层仅有404m2），外窗水平防火间距亦难 满足。通过慎重考虑和反复论证，决定利用 东西塔毗邻的条件，从西塔“借用”第二 安全出口。这一方案的难度在于，东西两 塔的楼层标高和各自层高各不相同，疏散 方案充分利用了东西两栋建筑的首层、三 层、四层、九层和十层有条件打开相邻外 墙走通的条件，不能直接开通西塔疏散口 的东塔楼层利用内设小钢梯通往可连通西 塔的东塔楼层（小钢梯不是疏散楼梯，而 是通往夹层的消防通道的概念，因此小钢 梯并非从上到下贯通，而仅分段连通东塔 四、五、六层之间，七、八层之间，九、 十、十一层之间），这样，十一层的建筑 在竖向分为四个防火分区，F1分区包括东 塔首层、二层、三层和西塔三层局部，面 积1937.9m2；F2分区包括东塔四、五、 六层和西塔四层局部，面积1366.6m2； F3分区包括东塔七、八层和西塔的九层局 部，面积962.1m2；F4分区包括东塔九、 十、十一层和西塔十、十二层局部，面积1519.7m2。每个防火分区设自动喷水灭火 系统，均满足双向疏散及最远疏散距离要 求，内部小钢梯参考高层民用建筑设计 防火规范第6.1.6条对跃廊式住宅内部小 楼梯的疏散距离计算的规定，按水平投影 的1.5倍计算疏散距离，经与消防主管部门 沟通获得认可。小钢梯做防火涂层并设自 动喷淋系统，以满足疏散走道要求的耐火 等级和消防要求（图20）。通过改造，使原防烟楼梯间及前室满 足自然通风采光，内走道由于设置钢梯而 增设外窗，也成为可自然排烟走廊。3.2 结构加固经过对原建筑的勘察鉴定，建筑主体图12 五层平面图图13 八层平面图结构安全可靠，但由于建筑南侧有出挑，特别是二三层出挑达到3.0m，相应部位有 开裂情况，为慎重起见，放弃在二、三层 “裙房”出挑部位设计的外挂石材的立面改 造方案，改为相对保守的普通面砖墙面，以 减少荷载，相应部位同时做加固处理。另一方面，按照功能设计，二三层为 展览空间，四层为档案库及资料室，计算 荷载超过原建筑的设计荷载，需要做加固 处理。经核算，结构柱的承载力足够，仅 对相应楼层的结构梁和楼板采用梁板下敷 贴碳纤维布的方式补强。3.3 水电空调设备考虑到合理利用与长远使用相结合的原则，原有水泵房、配电房、变压器室、消防水池等尽量利用原有设备，对因改造 和新功能引起的扩容情况精心安排，尽量 减少新增设备投资，但对使用多年已经老 化的水电管线则全部更换，增加消防规范 要求而缺失的水电系统和消防控制室。空调系统考虑节约投资和使用费， 除了首层对外办事大厅和顶层多功能厅（餐厅）利用吸顶式VRV空调系统，相应 的VRV系统室外机则放在四层屋顶花园和 十一层屋顶的角落；其余均采用普通家用 空调机，室外机就近结合外立面改造放置 在各层窗下，便于维护保养；二三楼规划 展览厅因暂时不投入使用，仅预留空调的 用电负荷。59HUAZHONG ARCHITECTURE图14 电梯厅合用前室图17 大办公室之一15图15 内部钢梯图18 小会议室之一图16 领导办公层接待门厅图19 走廊14 1617 18 19原电梯予以保留，但进行改造使之满足消防电梯功能。4 面向朴素实用和低造价为基础的 绿色策略本项目实行低造价策略，其必要性一方 面处于政府财政严格监管下的限额设计；另 一方面在于，作为一般性改造项目，并无 特别之人文历史价值，如果其造价得不到 有效控制，其改造的意义将大打折扣。4.1 自然通风采光策略防烟楼梯间及其前室、走廊等部位通 过建筑改造设计，实现了自然通风采光，完 全取消了原建筑的机械防排烟系统，各用房 也均强调自然通风采光，减少照明和空调使 用，节省了一次性投资和运营维护费用。4.2 运用分体空调的实用节能策略从办公空间的使用状态看，除了使用 VRV系统的办事大厅、展览空间和顶层多功 能厅，其余均为中小型办公室，中型办公 室一般在90m2以下，小间办公室一般约为30m2，采用一般家用分体空调可有效降低一 次性空调投资，又因其方便灵活独立控制 可有效节约能耗和长期运营的综合费用。4.3 围护系统的遮阳与节能设计综合考虑外围护系统各部分的协同作用，外围护系统结合暗藏空调室外机位的设计形成局部双层表皮，外墙（含外梁柱）表 面设计保温砂浆改善外墙保温隔热性能；外 窗结合空调机位的设计向内移，形成一定 程度的自遮阳；外窗采用镀膜玻璃和气密性 较好的平开窗（未采用Low-E玻璃和中空 玻璃一方面是出于造价限制，另一方面也是 对整个外围护系统协同作用效果评估后的结 论）；结合旧屋面防水的改造，使旧屋面隔 热和节能落在实处（图21）。4.4 朴素自然的建筑材料运用由于项目系政府财政开支，受到严格 的造价管理，这一方面对设计者是一个主 要限制；另一方面，也为运用朴素自然、 经济适用的建筑材料与部品开辟了道路。 主要内外饰面材料均来自经认可的合格供 应商，在较低的价格区间内精心选择材质 和色彩，从实际运用效果看，较好满足了 设计意图。较遗憾的是裙房因结构的限制 取消了挂石设计，稍有逊色。外墙采用灰 黄色面砖，首层入口一侧外立面、办事大 厅与门厅的内部少量运用南方地区常见而 便宜的浅灰和中灰色花岗石，一般房间室 内采用普通的抛光砖地面和涂料墙面，显 得大方得体。5 体会与思考通过天河规划分局办公楼改造工程，对一般性建筑的改造有诸多体会与思考，相对于当前较多被探讨的某些特殊类型的改造项 目，如历史建筑、旧工业遗产的改造利用常 常引起的广泛关注，普通大量性建筑的改造 相对受到的重视较少，然而从改造的难度和 涉及内容的广泛性而言却毫不逊色。5.1 前期策划与方案比较应得到重视前期策划与方案比较过程必须周密， 相对于一般新建项目，改造工程前期的反 复更多，可行性研究及概念设计显得极为 重要。因为改造工程是立足于现有条件， 受到的各方面制约因素很多，需要综合考 虑、反复权衡方案的优劣与利弊。5.2 必须全面掌握旧建筑的状况与各 方面信息在本项目改造过程中也反映出一些问 题，如对旧建筑勘察鉴定不全面和不细致 的问题，造成这一情况首先是国家和地方 对于既有建筑改造缺乏系统而严密的规 范、规定，同时也因为各方对改造项目 的复杂性和可能遇到的问题缺乏应有的认 识，往往碰到问题才想对策。原工程档案图纸不齐及与现场不匹配 问题也会极大影响设计者全面掌握旧建筑 信息。主要是早期设计单位图纸表达不规 范、图纸与现场情况不匹配、缺乏必要的60HUAZHONG ARCHITECTURE图20 反映竖向防火分区的纵剖面图图21 南侧外窗遮阳节能设计修改文件与日常维护记录，使设计人员只能现场逐一排查，科学性和严谨性不够， 也影响工作效率。5.3 加强建筑改造管理体制和规范体 系的建设与协调当前建筑界对既有建筑改造的重视仍 然不够，相应的管理体制和建筑规范体系 很不健全，存在脱节现象。对建筑改造而 言，主要关注的是某些特殊类型改造项目 和节能改造，这与我国当前和今后愈加增 长的改造工程量极不相称。仅以结构加固为例，目前国内有不少 专业结构加固补强专业公司，可相当一部 分只有施工资质而无设计资质，而一般设计 单位习惯采用的加固方案与施工方法往往与 加固市场存在脱节，而设计单位一般也不愿 涉足单小利薄的加固设计，而有设计资质的 加固公司则常由于设计项目不允许分包的规 定而无图纸签字权，承担改造的设计单位的 结构工程师则不愿对别人的加固设计负责， 造成实际工作中的两难矛盾。由于很多类似的情况，使得一般改造 项目过程推进极为困难。天河规划分局作 为管理机构和权力部门拥有一定的办事资 源，但本单位一栋不大的办公楼改造周期 却长达六年，经过无数的审批、检测、鉴定，以至于单位领导以此为例来教育本单位工作作风，要求切实从报建者的位置和 困难做换位思考，这也从一个侧面说明当 前建筑改造工作面临的难点很多。值得欣慰的是，进入新世纪以来，建 设部、科技部等国家部门陆续立项了一批 既有建筑改造管理和法规体系建设的重大 科研专项或支撑计划，随