德国维斯马老港口区旧厂房改造和利用设计

1、沈阳建筑大学学报(社会科学版)Journal of ShenyangJianzhu University (Social ScienceVol.12 , No. 42 0 1 0年10月第12卷第4期Oct.2010文章编号：1673 - 1387 ( 2010) 04 - 0419 - 05德国维斯马老港口区旧厂房 改造和利用设计张旸，吕海平（沈阳建筑大学建筑与规划学院，辽宁沈阳110168）摘要：以德国维斯马老港口区厂房改造和利用设计为研究对象,从空间设计、热交换通风等方面进行了阐述。着重讨论用“屋中屋”形式和“节能技术”手段对德国某历史建筑的改造设计， 旨在为我国的历史建筑改造工作提供借

2、鉴。关键词：节能技术；改造利用；工业建筑中图分类号：TU201.1文献标志码：A沈阳建筑大学学报(社会科学版)Journal of ShenyangJianzhu University (Social ScienceVol.12 , No. 4沈阳建筑大学学报(社会科学版)Journal of ShenyangJianzhu University (Social ScienceVol.12 , No. 4收稿日期：2010- 06- 24作者简介：张旸（1982）,男，浙江温州人，硕士研究生2009年12月7 日，192个国家的环境部长 和其他官员们在哥本哈根召开了联合国气候会 议，商讨京都议

3、定书 1 一期承诺到期后的后续 方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的 协议。气候的变化是当代人类面临的最为重要的 问题，因而“可持续发展”的理念有着紧迫而现实 的意义。建筑如同一部耗能机器，如何建造新的低能耗建筑是当务之急，同样，如何降低原有建筑的能耗，使之更有效率地运行，也是亟待解决的问题。每个城市都存在着大量的历史建筑，它们记录了城市成长的年轮，面对城市大发展的契机， 若能有效改造和利用这些历史建筑，对于传承一个城市的肌理和脉络，有着重要意义2。、工程背景维斯马（Wismar）是德国北部的一个海滨城市，濒临波罗的海，曾是东德重要的港口城市 。城 市始建于1229 年, 1266年加入

4、“汉萨同盟”（Han seatic League），并逐步发展成为德国较大的海港贸易城市。20世纪以后，该城以造船业为主，并兼有冶金、制糖、木材加工、鱼类加工等其他工 业。但自两德统一后， 城市的经济急剧衰退，失业人数居高不下。兴建于20世纪六七十年代的一批工厂相继破产，因而在老港口区（Alter Hafen）遗留下一大批废弃的工业厂房和仓库。这种废弃工业建筑闲置的场景几乎是很多东德城市的现 状，如罗斯托克 （Rostock）、斯特拉尔松德（Strals-und）等其他东德城市大都有类似的遭遇。老港口区虽说是一片工业厂房破败不堪的颓废情景，但维斯马的居民对老港口怀有深厚情感，乐于在这片区域散步

5、、消遣，原因在于东德时期，岀于政治原因政府部门用围墙封锁了整个老港口区，普通百姓严禁在港口区逗留。或许是岀于对往昔岁月的怀念，老港口区成为了维斯马人和旅游者最频 繁光顾的景点之一。2009年恰逢柏林墙推翻20周年，德国各地对于两德合并都举办了诸多纪念活动，维斯马正处于两德交界处，经历了那个动荡岁月的人们， 对于修缮港口工业区的呼声也日渐高涨。维斯马港口历史建筑改造工程就是在这样一个背景下 开始的。1. 工程概况（1）自然状况。该工程坐落于维斯马的老港 口区（见图1），建筑占地面积532.35 m2，原建筑功能用于储存农业场品。该地区年最高温度23 C，年最低温度6.2 C。全年平均降雨量650

6、.8 mm。夏季主导风向为西、 第4期张旸等：德国维斯马老港口区旧厂房改造和利用设计423西南向，冬季主导风向为南 、西、西南向。该地区 的日照时间 4至9月可以达到 6小时以上（见表 0。图1 基地现状表1 维斯马老港口区月平均温度/月平均降水量月份平均最高气温/ C平均最低气温/C 平均降水量/mm13055.824044.538144.4413541.55189496201257.57231478.38231465.59281160.61013749.7117348123055.9（2）建筑现状。该建筑始建于20世纪70年代，90年代随着两德合并后工厂区整体的衰败 而荒废。原建筑是周边工

7、业厂房的附属建筑，作为仓库和组装空间存在。该建筑共有 5层，一层西北向为一二层通高空间。建筑整体为框架结构，一层局部通高空间用牛腿柱作为主要受力结 构。建筑设计使用寿命100年以上，主体结构保存完整，有利于改造和再利用。该建筑将被改造为维斯马高等技术学院 （HS WISMAR）的学科工作室以及汉堡经济贸易 商会的办公场所。新的建筑功能与原建筑有着较 大的差别，除了内部功能的置换，外立面也应当做较大的改动才能满足新建筑的需求，然而，该建筑是维斯马市保护等级较高的建筑，对于外立面的改造是绝对禁止的。因而，如何将大空间建筑改造为办公空间才是设计中应该解决的问题。二、价值评估1.文化价值评估维斯马是一

8、座有着众多中世纪建筑的古城， 2002年6月27日维斯马老城还被联合国教科 文组织评定为世界文化遗产（见图2）。保留这些东德时期遗留下来的建筑看似与这座古城格格 不入，但是，城市历史正是由这些包含历史信息 的建筑一层一层沉淀而成的，保留下来的历史建筑可以让人不断追忆往昔，从建筑中解读城市发展的讯息，这才是保留建筑的最大目的。图2 维斯马原城门（老港口区通向老城的主入口）2.经济可行性评估该建筑是20世纪70年代的工业建筑，对于 改造有着较大的优势：（1）相对低的预算。原建筑 建造时期距离现在较近，而且工业建筑改造为民用建筑在结构上有着较大优势，不需要拆除结构柱在内的大部分受力构件，只需要作部分

9、调整。（2操作和维护费用较低 。原建筑在通风、供暖、 电、给排水管道等方面已经有现存解决方案，更新部分构件后便可以重新投入使用。（3）对于环境的影响。若拆除原建筑，不仅处理产生的建筑 垃圾需要一笔不小的费用，而且对于港口区旅游业也有一定影响。（4）保留原建筑能够延续城市 肌理。港口区的工业建筑也是维斯马城市历史的 一部分，对于维斯马人，看到它那段历史仿若触 手可及。二、改造利用设计对于工业建筑的改造，德国有着诸多实例可以借鉴，其中位于艾森（Essen的关税同盟矿业区（Zollverein）焦煤 厂改 造是较为成功的（见图3）。Zollverein工厂位于德国鲁尔工业区，曾是欧洲最大的焦煤厂，

10、随着新能源不断增加，煤炭逐渐失去优势，从而使德国的煤矿业开始走下坡 路。1986年，矿业关税同盟煤矿结束营业，原本整个生产设备在20世纪90年代将被转卖到中国，但是高额的运输费使得转卖项目半途而废。艾森政府不得不寻求其他手段来处理偌大的厂区遗 址3 o从刚开始举办一系列艺术品展览到不断有艺 术家对于闲置厂区的改造，再到如今德国最大的 设计博物馆红点设计博物馆（Reddot DesignMuseum）的落成，Zollverein已经成为德国最大 的当代艺术设计展览中心。工厂对于原有的建筑主体结构未作大的改变，而是针对新的使用功 能,在建筑内部用新的建筑材料重新构建了交通 流线空间。原有工厂中的管

11、道设备和部分墙体， 做了表面清洁工作后被完整地保留下来，生锈的管道、斑驳的墙体、残留的文字符号，旧的建筑因素和新元素存活在同一个空间下，相互对话（见图4） o与关税同盟区类似的工业建筑遗产的保 护和更新在德国有着较好的理论和实践基础，因图4 Zollverein内部展览空间而值得学习和研究4。图 3 Zollverein 正门1.空间设计原有厂房空间并不具备办公条件，所以改造方案以“屋中屋”（见图5形式来解决采光 、通 风、热交换等问题。所谓“屋中屋”就是不改变原 有建筑外立面基础上，在建筑内部安置一个新的 建筑立面，构筑一个新的建筑空间。这样做的原因 在于：（1）老建筑的外立面材料在导热性能

12、上并不 符合新的规范要求，而用新的材料既能保留建筑 主体结构，又有较好的热导能力，如冬季室内采暖不易散失热量，能够有效节省供热成本。（2）两个立面之间存在一个上下通透的围合空间（见图5、图6中5）,在夏季，利用“烟囱效应”而非机 械能将建筑内部多余热量拔升、排出，节省一定能耗。（3）原有建筑进深太长， 室内光线不足。而 “屋中屋”的设计一方面缩短了办公空间进深长 度，另一方面，通过上下通透的围合空间，可以获得足够的采光，满足作为办公用房的光照要求。1公共空间；2平面交通；3卫生间;4垂直交通；5采光空间。图5 一层平面图=711公共空间；2平面交通；3卫生间；4垂直交通；5采光空间；6办公空间

13、。图6 二层平面图在建筑改造方面， 保留了原有建筑中的框架 结构、左右两侧岀入口和两个楼梯。因而基本外围轮廓和垂直交通部分都被整体保留下来。该建筑的西北向为2层通高（见图7,有着较大的开敞空间， 比较适合改造成展厅或活动中 心（见图8）。一层入口右侧设计为电梯和卫生 间。二层东南向则设计成办公场所，二层北向（见图6中1）则是咖啡厅。另外，该建筑改造的关键之处在于： 上下通 透空间为“节能技术”呵手段下实现通风 、保温、 热交换提供了可能 。图7 一层西北向现状图8改造后作为展厅2. 节能技术手段改造(1) 雨水、太阳能利用(见图9)。根据维斯马 每个月的平均降水量，计算出地下储水罐的大小，解决

14、卫生间部分的盥洗用水。在建筑阳面屋顶则安置太阳能板，主要解决空气交换所需的能耗问 题o新建筑的屋顶面积大约为500 m2,如果将该屋顶全部用作发电，则一年可以发电62 500 kWh/a，德国的电价为0.5 C/kWh，因此相当于年收入 31 250Co该设备一次性投入共需要375 000 C，所以12年之后可以将成本收回。图9雨水采集+太阳能板的应用设计(2) 热交换(见图10) o在冬季，室内的废气 通过地底下的热交换容器与新鲜空气做一个热 能交换，可以在一定程度上加温新鲜空气，节省一部分冬季采暖耗能 。图10 热交换设计(3) 通风(见图11) o在夏季，新鲜空气通过 管道输入到室内，

15、并通过“烟囱效应”冋将废气从 上下通透空间中排出。开设屋顶天窗便能提供有效的空气拔升动力，而并不需要耗能来排热。图11 通风设计四、结论建筑永远不可能脱离环境而孤立存在，人们在享受建筑带来的内部环境的同时，也应该留意建筑给予外部环境的正负作用 。通过对德国工业 建筑改造实例的分析，笔者总结出以下三点结 论：(1) 健全的建筑法规是对建筑遗产保护的有力保障。无论是德国2001年通过的建筑节能保 温及节能设备技术规范(Verordnung u ber ener giesparenden W rmeshutz und energiesparende Anla gen tech nik bei Geb

16、 - uden )，简称节能规范 (EnEV )，还是2006年制定并实施的新的节能 规范EnEV2006都从各个方面规定了德国历史 建筑保护的实际操作方法。(2) 德国的节能技术改造是建立在德国自身的工业体系上的，我国应当立足自身的工业体系 发展自己的工业节能设备改造。改造方法可以借鉴，材料、样式等可以灵活运用。(3) 德国的节能设计侧重在建筑及其场地的 设计，回归到“地域”特性才是以后的设计中所应 该侧重的，而不是一味追求 “技术”来完成节能设 计。参考文献：1 陈永昌.对哥本哈根会议结局和效果的评价J.北方经贸，2010(5 : 1-2.2 潘波，王旭东.德国建筑改造中节能技术的应用研究

17、一一以德国某幼儿园改造为例J.建筑节能,2007(1) : 62-64. 尔工业区的生态措施J.城市设计环境，2007 (5) : 26- 27.4 韩魏.独特的工业景观一一析德国埃森矿业关税同盟工业遗迹的景观形态J.南京艺术学院报，2009(4) : 124- 130.5 高宏波.低技术建筑节能设计浅析J.华中建筑，2007( 3): 95- 96. 王占民.建筑中的“烟囱效应”D.西安：西安建筑 科技大学理学院，2001.第4期张旸等：德国维斯马老港口区旧厂房改造和利用设计#3 刘伯英，陈挥.走在生态复兴的前沿一一德国鲁Transformation and Reuse Design for

18、 the Old Factory inthe Old Port Lands of Wismar in GermanyZHANG Yang,L uHaipingSchoolof Architectureand Urban Planning, ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168 China)Abstract : This article used the methods of transformation of the old factory in the old port lands of Weimar in Germany as the research object. Then the article illustrates the key points from the angle of spatial desig n, heating exchange,ventilation and other aspects. The a