蘭宇崢
北京市八一學(xué)校 北京 100000
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的更新?lián)Q代,很多工廠舊有的的大型建筑不像電腦、機(jī)器這樣能夠隨意更換,而是被人閑置在原來的區(qū)域。但由于社會(huì)需要發(fā)展而空間越來越局促。這些建筑的重建或再利用顯得越來越急迫。原來人們一般選擇直接推倒重建,但這種方式往往會(huì)帶來巨大的浪費(fèi),同時(shí)也造成了生活記憶的流失,因此,更多的國家和地區(qū)開始嘗試建筑改造,保留歷史記憶,同時(shí)滿足新的使用要求。本文通過對西十筒倉的設(shè)計(jì)及改造過程研究,希望能夠總結(jié)一些相關(guān)經(jīng)驗(yàn)以供參考。
自從工業(yè)文明以來,工業(yè)建筑發(fā)展經(jīng)歷了多次轉(zhuǎn)變及發(fā)展,隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級,傳統(tǒng)工業(yè)文明受到了強(qiáng)烈的沖擊,大量傳統(tǒng)工業(yè)由于經(jīng)濟(jì)因素,環(huán)境因素等不得不遷出市內(nèi),而余留下的大量舊工業(yè)建筑由于喪失了原來的功能成了社會(huì)的累贅。 “大拆大建,推倒重來”的重建模式模式,這種方式對人力和物力的消耗是十分巨大且不值得的,同時(shí)也不符合綠色環(huán)保可持續(xù)的發(fā)展理念。于是,一種新的改造模式應(yīng)運(yùn)而生:充分利用原有結(jié)構(gòu)的本身優(yōu)勢,在盡量小的改造,同時(shí)滿足新的功能及使用要求的前提下,依照舊建筑的原有風(fēng)格進(jìn)行個(gè)性化的改造。
這種模式,往往開始于兩個(gè)維度:一個(gè)是私人工廠的改造,另外是政府主導(dǎo)的,有計(jì)劃的改造。前者大多是為了節(jié)省成本,后者則是站在更高的全生命周期發(fā)展的過程中來做這件事情。因此,后者占絕大多數(shù)。舊建筑改造,費(fèi)用在一時(shí)間看來,遠(yuǎn)超過新建的費(fèi)用。但從整個(gè)建筑及行業(yè)的生命周期來看,花費(fèi)是值得的,很多時(shí)候必須有政府的推廣及主導(dǎo),甚至大型資本財(cái)團(tuán)的引入才能有能力完成。
由于西方工業(yè)進(jìn)程比我們開始早很多,因此在更新?lián)Q代過程中,很多工廠及工業(yè)區(qū),無法避免的變成了被廢棄的區(qū)域或者場所。因此,工業(yè)區(qū)改造在西方開始的很早,不管范圍、規(guī)模還是改造的深度都遠(yuǎn)超我國,特別是德國、英國、法國這些早期的資本主義國家。都有很多可以借鑒或者學(xué)習(xí)的工業(yè)改造實(shí)例。
在工業(yè)改造諸多實(shí)例中,德國魯爾區(qū)一直被人們奉為典范。曾經(jīng)的魯爾區(qū)在為本地帶來前所未有的繁榮的同時(shí),也帶來了巨大污染。 隨著人類社會(huì)步入信息時(shí)代和環(huán)保時(shí)代,新型的生產(chǎn)技術(shù)和方式不斷涌現(xiàn),全球的工業(yè)布局出現(xiàn)巨大轉(zhuǎn)變,往昔那些顯赫的傳統(tǒng)工業(yè)之都,再也不能成為國力的象征,均面臨著較嚴(yán)重的功能衰退和競爭優(yōu)勢喪失的困境。
魯爾區(qū)雖然也陷入困境,但魯爾區(qū)的地形地貌多種多樣,除了著名的萊茵河和利珀河流經(jīng)其間,區(qū)內(nèi)森林、湖泊、山巒、峽谷、沼澤、運(yùn)河應(yīng)有盡有,工廠、住宅和稠密的交通網(wǎng)交織隨處是廠房、高爐、煙囪、礦井、鐵路、電塔、橋梁、油罐、涵洞、水塔、水壩、燈塔等工業(yè)遺跡,豐富的自然景觀和多樣化的工業(yè)遺跡為歐洲乃至世界所罕見。
最終,德國人確定了魯爾工業(yè)區(qū)的改造思路。首先明確提出:對這活生生的史跡,當(dāng)代人誰也沒資格在“除銹”的口號下將其推倒。其次,要以創(chuàng)意性的手法,使這份不可多得的人類歷史遺產(chǎn)華麗轉(zhuǎn)身并重放異彩。改造后的魯爾新區(qū),成為了一個(gè)在完好保存原有景觀的前提下,融合遺跡觀賞、旅游度假、文化娛樂、科學(xué)展覽、體育鍛煉、培訓(xùn)教育、商貿(mào)購物和市民宜居等于一體的區(qū)域。
基于以上思路,世界各國都在嘗試各種方式讓工業(yè)園區(qū)重獲新生,我國也一直在做嘗試,但由于一方面需要投入大量的資金,同時(shí)因?yàn)閲业捏w制特點(diǎn),改造往往需要大量部門的協(xié)調(diào)合作。而且好的改造改造要因每個(gè)被改造主體的基本情況不同做相應(yīng)調(diào)整。因此,我國出現(xiàn)的大量建筑改造往往是伴隨大型活動(dòng),由政府主導(dǎo)完成的。包括奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)、以及即將到來的冬奧會(huì)。
近年來隨著對可持續(xù)性發(fā)展的重視及冬奧會(huì)的申辦成功,占地面積極大的北京首鋼老廠區(qū)借助這個(gè)契機(jī)也將煥發(fā)新生。與魯爾區(qū)一樣,首鋼老廠區(qū)也有著悠久的歷史,且同樣由于社會(huì)的發(fā)展逐漸成為淘汰的對象。但豐富獨(dú)特的建筑結(jié)構(gòu),穩(wěn)固扎實(shí)的建筑質(zhì)量,獨(dú)特的歷史地位,都使其成為了工業(yè)改造的重點(diǎn)關(guān)注對象。本次為冬奧會(huì)所進(jìn)行的的首鋼工業(yè)改造,主要是為了突出剛勁簡潔的工業(yè)建筑風(fēng)格,反映可持續(xù)性發(fā)展的觀念,并為游客,運(yùn)動(dòng)員及奧運(yùn)辦公人員提供一個(gè)舒適的生活及辦公環(huán)境。是一次響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的嘗試,更是一次對國內(nèi)大型國有企業(yè)舊址改造的實(shí)驗(yàn)。
西十冬奧廣場改造前原名“西十筒倉”。西十筒倉位于新首鋼高端產(chǎn)業(yè)綜合服務(wù)區(qū)北部地區(qū)內(nèi)西倚石景山、永定河,東鄰貫通園區(qū)的晾水池東路,北側(cè)緊鄰城市快速路阜石路直達(dá)西二環(huán),南毗民國時(shí)期留存的第二晾水池。
其中北側(cè)10個(gè)筒倉,南側(cè)6個(gè)筒倉,共16個(gè)筒倉為首鋼煉鐵廠用于存儲(chǔ)煉鐵原料的區(qū)域,是首鋼鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的第一道工序,主要用于存儲(chǔ)鐵礦、氧化石、焦炭、石灰石、白云石等工業(yè)煉鐵的原材料?!拔魇矀}”的歷史可追溯至民國時(shí)期的龍煙鐵礦公司,大量鐵礦石從龍關(guān)通過鐵路運(yùn)輸至“西十筒倉”區(qū)域,而該段鐵路在當(dāng)時(shí)火車運(yùn)輸系統(tǒng)中編組為“西十線”,“西十筒倉”因此得名,沿用至今。區(qū)域內(nèi)還有大量轉(zhuǎn)運(yùn)站、通廊、空壓機(jī)站和返礦倉,也就成為了重點(diǎn)改造對象。
改造后的筒倉,一高爐空壓機(jī)站和返礦倉是一個(gè)為人服務(wù)的可持續(xù)性項(xiàng)目;筒倉原本是為煉鐵服務(wù)的,但現(xiàn)在必須給它以新的功能,而新的功能和設(shè)計(jì)必須尊重歷史和基地特性,也就是使工業(yè)遺產(chǎn)在這里得到保留、繼承、和發(fā)揚(yáng);自然風(fēng)光在這里也有充分的體現(xiàn),石景山、永定河、項(xiàng)目南側(cè)有百年歷史的工業(yè)晾水池,均使這片區(qū)域彰顯京西自然風(fēng)光。因此在這里自然資源、首鋼工業(yè)資源和人這三個(gè)元素的高度融合,就是本項(xiàng)目的最高設(shè)計(jì)理念。
為了讓巨大笨重的筒倉既保留原有的工業(yè)特色,又能體現(xiàn)出獨(dú)一無二創(chuàng)新性,6座筒倉分配給三家設(shè)計(jì)院進(jìn)行改造,于是呈現(xiàn)出了現(xiàn)在的三種風(fēng)格。
南5和南6筒倉設(shè)計(jì)靈感源自于中國象牙雕刻藝術(shù)將多余的材料移除,中國傳統(tǒng)象牙雕刻藝術(shù)注重于如何將本站的體塊使之盡量輕巧。這必須通過巧妙的雕刻和鉆取出多余的材料。使得象牙在意除了大量體積后仍能保存期原有的形態(tài)。將這種靈感移植到筒倉上,就能夠?qū)⑵浔恐氐母杏X徹底轉(zhuǎn)變,而最終的效果也成功表現(xiàn)出了開洞這種方式的可行性。
南3和南4筒倉由戈建建筑師事務(wù)所設(shè)計(jì)。通過研究生成筒倉圓柱形的母線,而產(chǎn)生出豎向線性的開洞設(shè)計(jì)思路,在保證了筒內(nèi)光照的條件下,盡可能的保護(hù)了筒倉的外表皮和風(fēng)貌。保留工業(yè)建筑中壯觀的空間質(zhì)量也是設(shè)計(jì)目標(biāo)之一,并對筒倉內(nèi)部各夾層的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了特殊的設(shè)計(jì):筒內(nèi)新的鋼結(jié)構(gòu)與原筒倉內(nèi)壁脫開,倉壁與新結(jié)構(gòu)被玻璃幕墻分隔開,這樣從筒倉內(nèi)也可以看到原筒倉壯觀的工業(yè)尺度。新鋼結(jié)構(gòu)為環(huán)形柱網(wǎng),各夾層搭在環(huán)形柱網(wǎng)的鋼梁上,保證每層的使用空間內(nèi)沒有一根柱子,使用率極高。
南1、南2筒倉和配電室由華清安地建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所有限公司設(shè)計(jì)。筒倉的開洞與外立面息息相關(guān)。筒倉本身為圓柱形,筒倉區(qū)域內(nèi)多數(shù)原有窗戶均為方形,同時(shí)考慮到另外4個(gè)筒倉的開洞方式,以及整體6個(gè)筒倉呈現(xiàn)出的立面效果,方形開洞成為南1和南2號筒倉形式。
有了設(shè)計(jì)靈感便形成了改造過程的基本理念:1對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修和保護(hù),保證其擁有更長的使用壽命和更高的質(zhì)量。2新結(jié)構(gòu)與原有結(jié)構(gòu)相脫離,盡可能減少對原有結(jié)構(gòu)的依賴與破壞。3采用與原有結(jié)構(gòu)完全不同的材料和工藝,新的結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用與原有結(jié)構(gòu)完全不同的材料和工藝,明確相互的邊界和特征,強(qiáng)化新舊對比,使人更清楚地閱讀改造的過程。4保留原有壯觀的工業(yè)建筑尺度和豐富的外部空間形態(tài),不破壞和改變原有的外部空間形態(tài)和建構(gòu)筑物設(shè)施。5人性化設(shè)計(jì),增加新的交通和服務(wù)體系,對原有的維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級和改造,將空氣和光線引入到建筑物內(nèi)部,同時(shí)增加必要的保溫和防水措施。
在改造過程中5#、6#筒倉改建為辦公使用功能,筒倉內(nèi)部加建夾層,筒倉之間新增豎向交通的電梯間和交通平臺(tái),筒內(nèi)和筒外加建均采用鋼結(jié)構(gòu)框架,鋼結(jié)構(gòu)框架和原筒倉連為整體結(jié)構(gòu),改建后為高層鋼框架-鋼筋混凝土筒體剪力墻結(jié)構(gòu),地上7層,地下2層,筒倉結(jié)構(gòu)高度30.30米,筒外徑22.00米,壁厚400mm,內(nèi)部夾層柱網(wǎng)7.8X8.4米,一、二層層高4.5米,其他4.2米,筒外僅在電梯四角設(shè)框架柱。內(nèi)部加建夾層鋼結(jié)構(gòu)框架,鋼框架柱采用圓鋼管,梁為焊接H型鋼,樓板采用壓型鋼板組合樓板;每層鋼框架梁與筒壁鉸接連接,在連接處的原筒壁內(nèi)側(cè)加設(shè)250X400鋼筋混凝土壁柱,壁柱與原筒壁植筋拉結(jié),壁柱上預(yù)留埋件與鋼梁鉸接,各壁柱間沿筒壁內(nèi)側(cè)設(shè)鋼筋混凝土環(huán)梁,樓板沿筒壁內(nèi)側(cè)周圈通過鋼筋混凝土環(huán)梁與筒壁植筋連接;5#、6#筒倉之間新建鋼框架,在原同壁上設(shè)置對穿埋件與鋼框架梁鉸接,板與原同壁采用植筋拉結(jié)。根據(jù)建筑夾層使用和立面設(shè)計(jì)需要,在原筒倉壁上新開設(shè)了方形門窗洞口,對新開設(shè)的門窗洞口的周邊進(jìn)行加固,洞口上下剔鑿露出豎向鋼筋彎折后加焊接筋連接,洞口左右剔鑿露出橫向鋼筋彎折后加焊接筋連接,對計(jì)算后需要加鋼筋或構(gòu)造需要加鋼筋的洞邊植筋,重新澆注后洞口外沿飾以木質(zhì)邊條。
以上利用原有直徑較大,壁厚較厚的原有筒倉作為加建改建建筑結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu),加建結(jié)構(gòu)與原筒倉實(shí)現(xiàn)合理有效連接的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了建筑功能和立面改造設(shè)計(jì)。
關(guān)于地下空間的改造,內(nèi)部鋼柱柱腳利用原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),柱底鉸接坐于厚度為1400mm的墻頂-4.735標(biāo)高處,外部電梯基礎(chǔ)采用墻下條基加防水板,防水板與原底板設(shè)植筋拉結(jié),外部電梯間地下室部分鋼筋混凝土外墻與原筒壁拉結(jié)并設(shè)置止水鋼板。
經(jīng)過不斷地加固和完善,筒倉的將原有的內(nèi)部空間充分利用,也基本保護(hù)了筒倉的外觀,不但提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,安全性也大大提升,完美的切合了當(dāng)初的設(shè)計(jì)理念。
改造后的六個(gè)筒倉自西向東排列,身上布滿了圓形或方形的孔。建筑內(nèi)部被改造為八層的寫字樓,總建筑建筑面積22000平方米多平方米。筒倉的外墻加裝了玻璃幕墻,建筑頂端的鋼架結(jié)構(gòu)連廊不久后將被用于畫廊或餐廳。外掛電梯也在試運(yùn)行中。本著修舊如舊的原則,保留了部分筒倉內(nèi)部原料斗內(nèi)錐體和部分料倉內(nèi)部工藝流程設(shè)備等原有的陳設(shè),建筑外面除鋼結(jié)構(gòu)連廊、飄板等裝飾明快的湖藍(lán)色外,土建部分統(tǒng)一采用建筑物原有的混凝土色,體現(xiàn)出了獨(dú)特的工業(yè)氣息。
該工程平面布局主要分為原筒倉改造區(qū)和原配電室改建區(qū)。其中筒倉區(qū)的主要功能為創(chuàng)意辦公,配電室區(qū)的主要功能為物業(yè)辦公和機(jī)房,同時(shí)6號筒倉和配電室的地下一層和首層作為一個(gè)整體用于工業(yè)遺產(chǎn)展示。
地下二層主要是利用原有的地下皮帶通廊空間改造為庫房,供工業(yè)遺產(chǎn)展示廳和創(chuàng)意辦公使用。
地下一層平面主要分為東西兩部分,東部為工業(yè)遺產(chǎn)展示大廳,由6號筒倉的地下一層和配電室地下一層組成。西部利用5號筒倉的地下一層空間為庫房,供地面一層的商業(yè)配套使用。其他部分為配電室和弱電機(jī)房。
一層平面主要分為東西兩部分,東部為工業(yè)遺產(chǎn)展示大廳,由6號筒倉的一層和配電室一層組成,其主要出入口位于配電室的南側(cè)。西部利用5號筒倉的一層做為商業(yè)配套,為創(chuàng)意辦公區(qū)提供服務(wù),其南北兩側(cè)都有直接對外的出入口。配電室北側(cè)設(shè)有物業(yè)辦公區(qū)的獨(dú)立入口和整個(gè)筒倉區(qū)的消防控制室。
二層平面主要分為東西兩部分,東部為工業(yè)遺產(chǎn)展示大廳上空,配電室的其他部分為物業(yè)管理用房的辦公室和會(huì)議室。西部利用5號筒倉的二層做為創(chuàng)意辦公區(qū)。
三層平面分為東西兩個(gè)部分,東部5號和6號筒倉作為創(chuàng)意辦公使用,西部配電室作為物業(yè)管理用房的辦公室和會(huì)議室。
四層平面筒倉區(qū)作為創(chuàng)意辦公來使用,配電室屋頂為一屋頂平臺(tái)花園并與6號筒倉相連接。
五、六、七層均作為創(chuàng)意辦公來使用。
八層為東西向連廊作為餐廳和觀景臺(tái)。
在如此巨大的改造工程中,被動(dòng)式節(jié)能的利用便顯得尤為重要。首先是采光,6座筒倉都在側(cè)壁設(shè)計(jì)了不同形狀的采光洞口。每個(gè)圓孔的尺寸交替變化,使采光更均勻,也讓筒倉的外觀更顯創(chuàng)意。同時(shí)所有圓孔都避開墻體內(nèi)部的柱子以提高對自然光的利用率,避免了無意義的能源浪費(fèi)。
在筒倉墻體上鉆孔不僅可以為辦公空間提供良好的采光。同時(shí)鉆孔雕刻出的獨(dú)特造型并不會(huì)影響到墻體現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。并且其墻結(jié)構(gòu)上的開洞可以滿足辦公空間所需的自然采光。營造出豐富的視覺效果。為了隱藏增內(nèi)部增加的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了挑空的中庭部分。逐漸變化的中庭將結(jié)構(gòu)隱藏在樓板之間,并且進(jìn)一步加強(qiáng)了采光和通風(fēng)效果,同時(shí)營造出夢幻的光影效果。
在通風(fēng)方面,筒倉采用了雙層表皮的設(shè)計(jì),雙層表皮形成的中庭空間將形成空氣的流動(dòng),冷空氣從開口進(jìn)入,帶走內(nèi)壁的熱量,由于溫度升高,熱空氣向上移動(dòng),最終通過被動(dòng)通風(fēng)來達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的,并且形成對溫度控制。使得建筑內(nèi)環(huán)境更宜人,更適合人使用。夏季日照高度較高,房間內(nèi)部沒有陽光直射,冬季日照高度較低,房間日照充足。同時(shí)也有利于新的結(jié)構(gòu)體系與筒壁的脫離,更有利于對原有結(jié)構(gòu)的保護(hù)。
除了雙層表皮設(shè)計(jì),空中花園的設(shè)計(jì)方法也得到運(yùn)用。本設(shè)計(jì)通過筒倉的屋頂空間和筒倉壁與新建建筑外壁之間的空間,利用當(dāng)?shù)氐闹脖缓突ɑ?,建立了一套空中綠化庭院體系。這種被動(dòng)式生態(tài)技術(shù)能夠在夏季有效地降低進(jìn)入室內(nèi)的空氣溫度,組織自然通風(fēng),同時(shí)還可以起到凈化室內(nèi)空氣,愉悅使用者心情的作用。
綜上所述,筒倉的改造,成功的融合了工業(yè)建筑與現(xiàn)代建筑的風(fēng)格,無論從外觀,實(shí)用性,辦公舒適度還是環(huán)保角度,都從眾多的工業(yè)改造中脫穎而出,尤其是新技術(shù)的應(yīng)用,更為整個(gè)建筑增添了濃墨重彩的一筆。優(yōu)秀的改造不僅讓有著百年歷史的首鋼散發(fā)出新的活力,也讓人們看到政府主導(dǎo)下的大型活動(dòng)為建筑改造帶來的契機(jī),合理的規(guī)劃安排,精確地執(zhí)行力,才能保證優(yōu)秀的改造作品的完成。
西十筒倉改造意向效果圖