刘 丽 红

(北京首钢国际工程技术有限公司,北京 100043)

0 引言

随着城市的发展,很多老旧建筑已经失去了往日的风采,有些甚至沦为废墟,特别是昔日热火朝天的工业建筑,工厂停产后更像是垂暮的老年人黯然失色。尽管如此,老旧建筑记录着城市的历史,延续着城市的文脉,丰富了城市的内涵。随着人们对历史保护的意识上升和城市发展的需要,大量的旧建筑面临着整改和改造[1,2]。旧建筑通过改造延长使用寿命,功能得到转换,从而以相对较小的成本来服务当今社会。

笔者先后参与了多个旧建筑改造的工程设计,文化体育建筑类如昔日辉煌的第11届亚运会昌平自行车露天赛车场昌平综合体育馆改造工程和首钢工业大学校园建筑立面整体改造工程,工业厂房类如首钢技术研究院科研基地工程中试厂房实验室改造、首钢工业区工业建筑改造、首钢二通厂区改造、首钢设备处库房改造工程等项目。

本文通过结合近年来的工程实例,从旧建筑改造的价值、旧建筑改造的技术手法、旧建筑外立面形态重构、旧建筑空间环境的再创造等方面阐述了旧建筑的改造,使得老旧建筑重新再利用,恢复了建筑体的勃然生机,成为不“老”的建筑。

1 旧建筑改造价值

1.1 经济价值

通常一幢建筑结构造价约占其总造价的1/3, 改建比新建可节省主体结构所花的大部分资金。同时,旧建筑的改造再利用可减少开发商初期投资(包括拆迁、土建费用等),建筑内原有的基础设施可继续利用[3]。

相比于新建建筑,对旧建筑进行改造体现出工期、成本、效益等多方面的优势。旧建筑改造的成本更低,同时减少了如拆迁、土地等多方面费用支出,旧建筑内的部分原有设施可以继续使用。首钢技术研究院科研基地位于现特钢威尔金属制品有限公司及工程处库房,在前期方案的设计中,也曾有过全部新建的设计,后来经过各工艺专业方案调整,在原有旧厂房的空间里重新布局,拆除厂房内旧有设备及设备基础,根据各实验室要求,新做设备基础和地坪。在旧厂房内实现了二十多个工艺的实验室,总公司综合投资效益较好,最终采取了旧厂房改造的方案。

1.2 可持续性研究价值

在建筑物的施工、维护、拆除等环节中,都会对自然环境有一定的影响。将旧建筑改造利用,可以充分利用原有资源。以国内为例,到处可见的建筑工地,与此同时是耕地面积的减少,环境变得更加恶劣。因而,对于旧建筑应当更加提倡“资源—建筑—再利用”的模式,鼓励把城市里的旧建筑进一步改造、利用,延长旧建筑的使用寿命,确保建筑在寿命期内的使用价值,有效减少城市旧建筑拆除率,这才是较为合理的可持续发展模式。

1.3 文脉价值

建筑是城市的象征,也承载了城市的文化。城市建筑都具有地域特征,反映出城市的发展进程,是一个地区深厚历史的见证[4]。旧建筑可以表达出特定时代的文化内涵,表现较为古朴的历史氛围,这是城市不可缺少的元素。在首钢工业区改造规划中就特意将部分范围进行保留,如展示该处风貌的4座高炉就予以保留。

在规划中,3处区级的文物和36个工业资源都划入强制保留的范围,此外还有40多项建议进行保留。北部工业资源再利用的范围作为原貌的控制区域,该区域的新建建筑和总体的风貌要相互协调;沿工业资源的线性布局,设计L形的活动休闲带。

1.4 情感价值

建筑艺术价值体现在建筑的移情效果,其可以反映出人类情感。旧建筑可以表达出城市历史变迁发展及延续,给人们心灵上的慰藉,对城市旧建筑进行改造也正是寻根的过程。这种空间与时间方位上文化的一致形成了人们生存空间的基本格局。旧建筑体现的是符号系统,体现出城市的归属感,对建筑所在地的环境及居民都体现出意向的效果。对城市旧建筑进行改造、利用,维持了一直以来形成的给予建筑载体的生活形态,同时使得城市发展连贯。首钢工业区的改造规划中,首钢东门正好在长安街的规划线内,首钢方面多次提出要想办法保留厂东门,熟悉这儿的人都明白厂东门的拆迁会在无数首钢人的心里留下莫大的遗憾。经过公司各部门和市规委的配合协商,首钢厂东门将完整保留,以环岛形式将东大门圈起来,车辆绕行环岛,不再从东大门内穿过。

2 旧建筑改造的技术手法

2.1 功能转换

对旧建筑的空间加以利用,改变建筑物原来的功能,这样可以较好动态保存原建筑空间。该方法较好保留了原建筑的外墙,对建筑内的相关设备及设施加以更新,将旧建筑改造成为艺术场馆、旅店等。

2.2 化整为零

按照新的功能,将旧建筑的空间进行划分,形成多个独立空间,这多适用于一些工业建筑、体育场馆、车站等旧建筑。昌平综合体育馆改造工程的前身是第11届亚运会昌平自行车露天赛车场,原赛车场平面呈椭圆形,长轴256 m、短轴125 m。在改造设计中,保留原有看台,拆除自行车跑道变成室内运动场。在开敞场地南北两端增建多功能使用房间,将露天赛场改为封闭的体育馆,调整平面功能布局使室内动线更为便捷。

2.3 结构改造

对旧建筑进行改造,使得其满足新的使用功能,达到结构合理,经济节约。在昌平综合体育馆改造工程设计中将这个大跨度的露天赛场改造成封闭场馆,屋顶造型、结构形式成了改造设计的第一矛盾。经过数次方案比较后,决定采用“巨型柱、斜拉索、空间钢桁架组合结构”。由场地内新建的4根圆形组合柱,在4根组合柱之间设置4榀箱式曲线形空间钢桁架,以传递垂直荷载,承受大部屋顶竖向荷载,形成由组合柱与斜拉索构成的伞状巨型空间受力结构。高耸的桅杆状立柱、紧绷的悬索、流动波浪般的双曲屋面等造型构成,使新体育馆如一艘扬起风帆、即将起航的巨舰。北侧17 m的大挑檐与即将要建设的体育主题公园相呼应,衬托出体育馆宏大气势,建筑各部位的造型根据其本身合适的比例、尺度及结构的合理力学形成其应有的内外形象,展现出整体上刚健有力、飘逸动感的建筑风格。

2.4 扩建改造

基于旧建筑或者与旧建筑相关的空间范围,对旧建筑加以扩建,使得新的建筑具有更大规模。在顺义冷轧公司的食堂改扩建设计中,为增加食堂的就餐面积,在原有平面的西侧增加一跨,将原来的外墙拆除窗户变成隔断墙,既保留了散热器,又增加餐厅空间的层次。

3 旧建筑空间环境的再创造方法

3.1 调整地面标高

在实体空间范围,不同的地面标高形成了各自独立的空间。根据这一因素,可以按照新的功能去调整建筑的标高,构建一些互相贯通、具有界限的空间。标高较高的空间可以作为展示区,而标高较低的则体现出了内敛、围护感。调整地面标高在设计中较为灵活,可以实现对空间的分隔。

3.2 调整顶棚高度

在实体空间范围,顶棚高度的差异可以体现出各自的独立性。如在宾馆,服务台和大厅之间的独立性常常通过顶棚高度调整去体现,降低服务台顶棚的高度,既可以调整空间的比例关系,又突显出服务台在大厅的地位。现实生活中,部分设计者为体现出空间的宏伟,往往把层高取得较大,造成空间的浪费。而若采用上述原理,在划分空间、调整比例的同时,又可以将一些设备隐藏在顶棚内,可以节省很大的空间,改善室内环境,也让顶棚的装修设计有了更多的发挥空间。

3.3 结合结构构件

现代建筑结构的形式已有诸多种类,但旧建筑的结构则反映出了人类科技进步的历程,通过旧建筑可以了解到前人的设计思想及手法。与周边的现代化建筑形式相比,更加增添了旧建筑的历史感。因而,在改造旧建筑过程中需要慎重取舍旧建筑的结构构件,合理利用旧建筑的结构形式,挖掘其视觉空间的潜在条件。

3.4 改建旧建筑结构空间

对于旧建筑空间存在限制时,可以采用一些现代的手段对旧结构空间加以改造。在昌平综合体育馆改造工程的设计中,为了满足规范对大场馆的人流疏散要求,将原直接伸向马路的四个楼梯改成顺着外墙的八个楼梯,并相应在每两个楼梯交汇处设置了一个过厅,一方面供观众集散,另一方面作为观众休息区。

3.5 变换室内空间的分隔

对于单一的空间,可以用不同方式去分隔,以满足实际要求。通常建筑空间由多个单一空间并列方式构成,在现代设计中则有着丰富的分隔方式,如夹层等。一些层高较大的旧建筑可以进行夹层,扩大室内使用面积。在增设夹层时应当注意实际使用要求,同时确保原结构的承载能力满足实际荷载。

4 旧建筑外立面形态重构方法

4.1 质地重构

质地反映了建筑物的个性因素。在旧建筑改造过程中,可以采用新材质来进行形态的构造。质地的种类繁多,可以为建筑设计人员获得多种设计方案。通过在旧建筑中采用新的饰面材料,对材质本身进行色彩组合及对比,可以获得较好的表现力,使得旧建筑更加现代、个性。

在首钢工业大学校园建筑立面改造过程中,不去改变建筑立面墙体及洞口的位置,保留其原立面的形式。仅根据饰面材料进行组合,比如横竖线条、纹理等进行设计,对立面的视觉形象进行优化。结合校园建筑现状造型,选用195 mm×45 mm的长条形灰色墙面砖,通过墙面砖的铺砌方式,创造出精致的立面细部。在窗户的上下口处将面砖竖向铺砌,与整体墙面的横向铺砌形成对比,并在楼层处用同材质的另外一种颜色面砖铺砌。从建筑的整体造型上,运用部分与窗户窗框不同色块涂料,将教学区和生活区区别开来。教学区建筑的窗户统一成为棕色窗框的中空玻璃塑钢窗,以及白色涂料饰面的线条或体块的勾勒,体现出紧张、沉稳、明快的氛围。宿舍区却为白色窗框的中空玻璃塑钢窗,运用朝气、轻快的鹅黄色涂料饰面色块,营造内敛又不失活泼的生活环境。

4.2 色彩重构

色彩是建筑形态的又一个方面,其感知要素易于发现。人对于空间的感知,多数情况是先感觉到色彩,其次才是形态。

首钢培训中心校园内现有的校园建筑主要是1983年—1998年陆续建成的旧有建筑,校园面貌比较陈旧,现有的建筑从建筑立面、建筑色彩、建筑体型等外观形象上均没有统一的处理方式。为改变学校的现状,学校决定在现有的基本的道路和建筑格局的情况下,将旧有建筑装饰一新,结合新建的综合教学楼和学生公寓楼进行统一的装饰与色彩的划分。由于新建的综合教学楼和学生公寓楼均采用灰色砖饰面。本着协调统一的原则,用一种共同的语言形式来将不同功能体量的建筑单体联系起来。将校园建筑色彩整体定位在灰白之间跳动。漂亮的灰色墙面砖搭配明亮、干净的浅色系涂料给人以高雅、精致、含蓄、畅快的印象。

根据校园的功能不同,我们将其规划划分两个功能区来处理,即教学区及生活区。教学区:为了创造良好的学习氛围体现紧张严肃的学习气氛,我们将教学区的建筑设计为以凝重的灰色为主,配以纯净的白色。生活区:为了体现学生活泼的天性,在生活区的建筑上配以少量的黄色。通过建立新的校园秩序,统一建筑立面色彩、更新改造现状建筑立面等措施,使校园环境大大改善,给人以焕然一新的感觉。

4.3 尺度重构

在建筑设计时,合理的尺度可以使得建筑呈现出预期的效果。在旧建筑改造时,进行尺度重构是较为常见的方法。在建筑功能发生改变时,需要重新组合外部形态的开口方式,变更尺度感,但尺度的变化也会使得人们对于建筑产生陌生感,因此尺度重构也需要审慎考虑。

4.4 立面层次重构

受到技术及成本等方面的制约,在旧建筑改造过程中一般不会对结构主体产生较大变化,在这种情况下,可以通过界面的重组,使得建筑具有更丰富的层次感。

1)化体为面。条件许可时,可以利用平面凹凸变化来使得围护结构具有立体感,在立面上重构层次,使得建筑外观更具特色。如教学楼由多个单体组成的综合体。原建筑的外立面为整体的抹灰,色彩上也无任何变化,建筑语言单调、贫乏。在设计过程中,充分利用建筑立面上现有的凹凸错落,运用灰白色彩的变化和材质的对比,并在入口处立面上采用百叶的装饰,建筑单体突显凝炼、雅致的气质。

2)“双层表皮”结构。在墙体改造过程中,可以尝试将其改造成为双层墙体。一层为建筑物真正的围护墙体,外侧是新增的附加层。这种“双层表皮”可以使得空气和视觉的流通产生变化。外层表皮的存在使得建筑物立面轮廓更具立体感,同时可以在旧建筑外层种植一些藤蔓植物,在建筑中引入生态的理念。在昌平体育馆改造中,笔者在旧建筑的外墙的外侧挂单层浅灰色镀膜钢化玻璃幕墙,窗口处做可开启的中空玻璃窗,使新旧外墙之间形成一道空气夹层,让改造后的立面既保温节能又不失时代气息。

4.5 穿插入新的功能要素

该方法较多用在旧建筑增加阳台、卫生间。对于旧的公寓等建筑,较多缺少阳台及独立的洗浴单元。在一些旧建筑的改造过程中,在建筑框架外增加了预制阳台及洗浴单元,使得建筑的立面变得较为丰富,同时提高了居住的功能标准,提高了公寓的居住舒适性。

5 结语

在对旧建筑进行改造过程中,需要充分了解原场地,分析外部形态的保留价值。对旧建筑的本质及深层关系加以分析研究,挖掘出旧建筑的潜在价值,结合实际情况确定重构建筑形态的手法。在对旧建筑进行改造前必须进行相关可行性的研究,包括旧建筑的价值组成、建筑质量及空间功能的适应性等各方面的评估。在符合改造条件时,需要基于实际情况,采用合理的技术方法进行改造,在实现其功能的前提下,保留旧建筑的相关历史特征。

文中详细介绍了旧建筑的改造价值衡量因素,以及在旧建筑改造过程中的技术手法、旧建筑空间环境的再创造、旧建筑外立面形态重构等问题,可以为类似城市老旧建筑的改造提供参考。