韓 銳 楊詩(shī)琪 尹 博

(吉林建筑大學(xué), 長(zhǎng)春 130118)

隨著全球新冠疫情防范管理進(jìn)入常態(tài)化,后疫情時(shí)代對(duì)建筑工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)提出了全新的訴求。許多建筑遺產(chǎn)在使用空間上難以滿足當(dāng)下要求,因地理性質(zhì)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、環(huán)評(píng)要求等因素面臨諸多挑戰(zhàn)?？茖W(xué)、合理、可持續(xù)的更新策略成為了城市可持續(xù)發(fā)展的最優(yōu)選擇。結(jié)合老工業(yè)城市的工業(yè)遺產(chǎn)現(xiàn)狀,落實(shí)GB/T 50378—2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》,探索符合后疫情時(shí)代的建筑空間的功能性更新,實(shí)現(xiàn)“集約用地、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、文化傳承和經(jīng)濟(jì)適用”的五大目標(biāo)。針對(duì)不同使用目的、不同建筑空間特性開(kāi)展定性與定量分析,對(duì)其空間“共性”和“個(gè)性”研究探討,整合“共性”,保留“個(gè)性”,利用可變結(jié)構(gòu)理論及技術(shù)實(shí)現(xiàn)多種使用空間并存的工業(yè)遺產(chǎn)更新。研究對(duì)促進(jìn)工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)和更新及建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1 后疫情時(shí)代下的工業(yè)遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)

隨著城市人居生活的發(fā)展變遷,公共衛(wèi)生安全事件與建筑空間設(shè)計(jì)一直耦合共生、相互作用。1347年,黑死病的流行迫使歐洲城市修建排污下水道,完成了公共衛(wèi)生的變革;1832年,霍亂的爆發(fā)使英國(guó)開(kāi)始重視城市清潔給水系統(tǒng),同時(shí)出版了世界上第1部《公共衛(wèi)生法》;[1-2]1881年,結(jié)核病蔓延使歐洲各國(guó)嘗試架空建筑底層,建造屋頂花園和活動(dòng)場(chǎng)所。[3]21世紀(jì)初,冠狀病毒已經(jīng)3次席卷全世界,對(duì)各國(guó)的建筑空間設(shè)計(jì)與市政工程設(shè)計(jì)產(chǎn)生了直接影響。[4]2019年底,新型冠狀病毒肺炎在世界各地爆發(fā),如今依舊時(shí)起時(shí)伏,這意味著我們進(jìn)入了一個(gè)后疫情時(shí)代。[5-7]歷史的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,在反復(fù)的、不定期的、不定時(shí)的疫情突發(fā)環(huán)境下,適用于后疫情時(shí)代與公共衛(wèi)生安全需求的建筑更新設(shè)計(jì),成為了人們關(guān)注的熱點(diǎn),而工業(yè)遺產(chǎn)更新作為當(dāng)下城市發(fā)展的必經(jīng)之路,是城市規(guī)劃與建筑空間設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重中之重。

1.1 研究方法和研究?jī)?nèi)容

1.1.1文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)

以中國(guó)知網(wǎng)為數(shù)據(jù)庫(kù),選取“公共衛(wèi)生安全”和“建筑衛(wèi)生安全”為主題的檢索期刊及碩博論文,分別為1 819篇和170篇,對(duì)相關(guān)性前50名的文章進(jìn)行分析,梳理公共安全事件對(duì)建筑形式、布局及發(fā)展的推動(dòng)作用,分析在公共安全事件的影響下建筑更新的變化,并結(jié)合新型冠狀病毒對(duì)居民生活產(chǎn)生的諸多影響,篩選2020年1月—2021年12月以“疫情建筑”和“建筑使用空間”為主題的學(xué)術(shù)期刊論文和碩、博學(xué)位論文,分別為1 043篇和187篇,運(yùn)用CiteSpace軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得出關(guān)鍵詞圖譜和關(guān)鍵詞突現(xiàn)年份圖,最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)歸納,分析后疫情時(shí)代下建筑更新發(fā)展趨勢(shì)。

1.1.2田野調(diào)查法

梳理國(guó)內(nèi)工業(yè)遺產(chǎn)更新自1980年開(kāi)始后,不同時(shí)間段更新后的功能類型。研究團(tuán)隊(duì)于2020年開(kāi)始,歷時(shí)兩年時(shí)間,走訪多個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),重點(diǎn)走訪和關(guān)注各地區(qū)“二五”時(shí)期的工業(yè)遺產(chǎn)項(xiàng)目,并整理出8個(gè)具有代表性的案例,對(duì)比分析其特點(diǎn)和隨著時(shí)間的推薦功能類型的變化。再對(duì)后疫情時(shí)代下的3個(gè)代表性案例的功能和特點(diǎn)進(jìn)一步分析,提出工業(yè)遺產(chǎn)更新確切的“五大目標(biāo)”,以指導(dǎo)研究。

1.1.3綜合實(shí)驗(yàn)法

團(tuán)隊(duì)將創(chuàng)新性的原則應(yīng)用于長(zhǎng)春拖拉機(jī)廠更新設(shè)計(jì)中,首先對(duì)兩棟目標(biāo)項(xiàng)目廠房進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)勘察,整理原始圖紙用鋼筋探測(cè)儀、混凝土超聲波檢測(cè)儀、混凝土回彈儀、測(cè)磚回彈儀、砂漿回彈儀等對(duì)混凝土柱及磚墻等進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和構(gòu)件鋼筋配置的檢測(cè),同時(shí)通過(guò)無(wú)人機(jī)的清晰攝影進(jìn)行測(cè)量,對(duì)構(gòu)件變形、結(jié)構(gòu)安全性、抗震等進(jìn)行鑒定,確定其破損情況及現(xiàn)狀,最終重新繪制2號(hào)廠房和3號(hào)廠房的平、立面圖及多處詳圖共10余張。再對(duì)目標(biāo)項(xiàng)目所處位置5 km內(nèi)的周邊條件和需求進(jìn)行分析,先確定符合項(xiàng)目長(zhǎng)久發(fā)展的首開(kāi)區(qū)3號(hào)廠房的更新設(shè)計(jì)方案。在3號(hào)廠房更新落成后,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),并在優(yōu)化本原則的應(yīng)用策略后,應(yīng)用于2號(hào)廠房的更新設(shè)計(jì)中,以適應(yīng)城市的更新,為工業(yè)遺產(chǎn)更新提供新的理論方向。研究技術(shù)路線圖如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線Fig.1 Technical paths

1.2 代表性案例分析

整理國(guó)內(nèi)工業(yè)遺產(chǎn)改造項(xiàng)目,提取典型案例,對(duì)其功能性劃分梳理(表1)。隨著工業(yè)遺產(chǎn)更新研究逐步深入,設(shè)計(jì)案例功能空間逐步趨向于復(fù)合型,但單純的多功能累加并不能真正意義上的滿足日益增長(zhǎng)的城市和居民的需求。對(duì)后疫情時(shí)代下3個(gè)代表性案例進(jìn)行詳細(xì)闡述。

表1 工業(yè)遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)功能對(duì)比Table 1 Comparisons of design features of industrial heritage renewal

北京首鋼工業(yè)遺產(chǎn)更新項(xiàng)目作為我國(guó)2022年冬奧會(huì)主要賽事場(chǎng)地,著重打造多元化的更新設(shè)計(jì)場(chǎng)地,實(shí)現(xiàn)“集約用地”的目標(biāo);建立了海綿生態(tài)系統(tǒng),建設(shè)了世界上最大的綠色建筑評(píng)價(jià)體系LEED 集中示范區(qū),實(shí)現(xiàn)了綠色低碳發(fā)展和節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。在運(yùn)動(dòng)賽事舉行過(guò)程中,通過(guò)嚴(yán)格閉環(huán)線路和增設(shè)的防疫性空間等,保障運(yùn)動(dòng)員、工作人員等不同參與方的防疫安全和公共衛(wèi)生安全。[8-11]石家莊石煤機(jī)城市更新項(xiàng)目以實(shí)現(xiàn)“還空間于城市、還綠地于人民、還公共服務(wù)配套于社會(huì)”為目標(biāo),將該片區(qū)打造成為多產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展的復(fù)合平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)協(xié)同”的目標(biāo);以歷史文脈為主線,保留歷史元素并與當(dāng)代文化相融合,實(shí)現(xiàn)工業(yè)遺產(chǎn)“文化傳承”的目標(biāo)。同時(shí),增設(shè)特殊空間以備后疫情時(shí)代的應(yīng)急需求,體現(xiàn)當(dāng)下工業(yè)遺產(chǎn)更新的人文關(guān)懷。[12]江西省江紡工業(yè)遺產(chǎn)項(xiàng)目,是保護(hù)江紡現(xiàn)存最為完整的蘇式建筑群及產(chǎn)居一體的城市群落。構(gòu)建了南昌的江邊畫舫、江紡特色景觀、典型工業(yè)遺址風(fēng)格建筑群落以及慢行交通系統(tǒng),并與旅游緊密結(jié)合,帶動(dòng)城市發(fā)展和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)適用”的目標(biāo)。并且整個(gè)步行空間考慮后疫情時(shí)代的安全距離,起到防護(hù)作用。[13]代表性案例特點(diǎn)及成果分析如圖2所示。

圖2 代表案例特點(diǎn)及成果分析Fig.2 Representative case characteristics and results analysis

通過(guò)近兩年來(lái)多個(gè)工業(yè)遺產(chǎn)項(xiàng)目的田野調(diào)查,當(dāng)下更新項(xiàng)目大多可以“實(shí)現(xiàn)集約用地、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、文化傳承和經(jīng)濟(jì)適用”五大目標(biāo)中的某些部分內(nèi)容,但在嘗試拓展多種使用空間問(wèn)題上,受占地面積等的制約,并不能更大限度地提升空間的利用率。

1.3 工業(yè)遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

以中國(guó)知網(wǎng)為主要數(shù)據(jù)庫(kù),分別以“疫情建筑”和“建筑使用空間”為主題檢索詞,篩選2010年1月—2021年12月的學(xué)術(shù)期刊論文和碩、博學(xué)位論文,排除會(huì)議、科研成果等無(wú)效信息,輸出Refworks格式,運(yùn)用陳悅等研發(fā)的CiteSpace軟件(6.16.R2版本)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并生成知識(shí)圖譜。[14-15]兩種關(guān)鍵詞分析聚類如圖3～5所示。

圖3 檢索“疫情建筑”關(guān)鍵詞分析Fig.3 Analysis of keyworks related to “epidemic buildings”

圖4 檢索“建筑,使用空間”關(guān)鍵詞分析Fig.4 Keyword analysis for the retrieval of “architecture, use of space”

圖5 關(guān)鍵詞突現(xiàn)Fig.5 Keyword emergence

通過(guò)數(shù)據(jù)可以看出,由于疫情的常態(tài)化,建筑的“優(yōu)化策略”“空間形態(tài)”“設(shè)計(jì)策略”等成為熱點(diǎn)問(wèn)題和當(dāng)下重點(diǎn)研究趨勢(shì)。同時(shí),對(duì)日常建筑空間的“共性”(不同建筑中同類型使用空間需求)整理歸納、“個(gè)性”(特定使用空間需求及特殊環(huán)境要求)提取分析,并對(duì)后疫情時(shí)代下更多的功能空間需求進(jìn)行整體分析,利用不同使用需求在使用時(shí)間維度的特點(diǎn),結(jié)合可變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù),在保證綠色建筑的基礎(chǔ)上,嘗試在同一建筑遺產(chǎn)內(nèi),實(shí)現(xiàn)多種使用功能復(fù)合交錯(cuò)排列的工業(yè)遺產(chǎn)更新策略。同時(shí)引入“平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換”[16]的思路,在研究對(duì)象的更新設(shè)計(jì)上,不僅要求其在重大突發(fā)疫情下可迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榉脚撫t(yī)院,滿足使用功能,同時(shí)保證綠色建筑要求,實(shí)現(xiàn)單體建筑可承載多需求、多維度、多功能的使用空間。

2 當(dāng)代工業(yè)遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)的思考和創(chuàng)新

結(jié)合后疫情時(shí)代的諸多設(shè)計(jì)訴求和國(guó)內(nèi)外工業(yè)遺產(chǎn)更新發(fā)展趨勢(shì),創(chuàng)新性地提出了“兩增兩減”設(shè)計(jì)原則,即:為了實(shí)現(xiàn)建筑遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)“簡(jiǎn)單化、多元化、長(zhǎng)久化、節(jié)能化、標(biāo)準(zhǔn)化”的基本原則?！皟稍觥敝冈谕唤ㄖ臻g內(nèi)增加結(jié)構(gòu)空間的功能性和建筑材料的多樣性;“兩減”指在同一建筑空間內(nèi)減少結(jié)構(gòu)型材的規(guī)格和二氧化碳的排放量。

“撲撲”的心跳聲趨向正常，就這么一問(wèn)一答間，重逢初始的緊張不安消失了。高志明抬起頭，笑瞇瞇打量著夏小凡，口氣變得輕松平和起來(lái)。

2.1 “兩增”——增加空間功能性和材料多樣性

在空間功能上,對(duì)多個(gè)工業(yè)廠房建筑的空間性、結(jié)構(gòu)性、地域性等特點(diǎn)分析后,認(rèn)為工業(yè)遺產(chǎn)更新可滿足以下多種服務(wù)空間功能:常規(guī)情況下為多校聯(lián)合實(shí)踐基地,集教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐為一體的多功能實(shí)驗(yàn)室,同時(shí)設(shè)有辦公室和文創(chuàng)等空間;在寒暑假及法定假日時(shí),承接帶有商業(yè)目的的展銷會(huì)等項(xiàng)目,增加其經(jīng)濟(jì)收入;在疫情等突發(fā)事件下,可以立即分割形成相對(duì)獨(dú)立的病房,直接轉(zhuǎn)變?yōu)榉脚撫t(yī)院。

在材料上選用性能更優(yōu)越、更穩(wěn)定的材質(zhì)。整個(gè)結(jié)構(gòu)受力框架均采用普通H型鋼梁鋼柱,其抗拉、抗壓性能好,且易于施工及拆卸;短期不可拆卸墻板及頂板采用鋼骨架輕型墻板,其質(zhì)量?jī)H為傳統(tǒng)屋面質(zhì)量的 1/4,保溫隔聲性能均良好;[17]可移動(dòng)墻板選用聚苯顆粒夾芯輕質(zhì)板材配合四周鋼軌道,其質(zhì)量較輕,隔聲效果良好,方便移動(dòng),易于實(shí)現(xiàn)空間可變性;采光玻璃部分采用可上下翻折的雙層中空玻璃,保證保溫隔聲的同時(shí)增加采光;更改為臨時(shí)方艙醫(yī)院時(shí),可在墻面直接涂上醫(yī)院專用抗菌新型涂料,降低病毒傳播。

2.2 “兩減”——減少型材規(guī)格和碳排放

在多服務(wù)的使用需求下,盡量減少結(jié)構(gòu)型材的規(guī)格,確定標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),以縮短工期、方便運(yùn)輸保存及施工、便于拆卸和重組。根據(jù)廠房的層高,確定縱向受力構(gòu)件以4 m為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),使其滿足多種使用空間的層高要求;橫向受力構(gòu)件以4.5 m×3Nm(N為倍數(shù)拓展模數(shù))為模數(shù),使其可在不同使用功能間輕松切換,且在拓展項(xiàng)目上可更快更簡(jiǎn)單地投入施工使用。

在使用諸多預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)型材時(shí),可有效減少二氧化碳排放。2018年,我國(guó)民用建筑建造相關(guān)的碳排放總量約為18億t,其中建材生產(chǎn)運(yùn)輸相關(guān)的碳排放以及水泥生產(chǎn)工藝過(guò)程碳排放占主要部分,分別占比65%和30%。[18]根據(jù)研究數(shù)據(jù)可知:混凝土結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)奶寂欧偶s是鋼結(jié)構(gòu)的12～20倍,在施工中約是2～3倍。[19-21]由于采用鋼結(jié)構(gòu)、裝配式構(gòu)件以及預(yù)制結(jié)構(gòu),大幅度減少了資源消耗、環(huán)境污染、施工污染及碳排放。

3 長(zhǎng)春拖拉機(jī)廠工業(yè)遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)研究

以長(zhǎng)春拖拉機(jī)廠工業(yè)遺產(chǎn)項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)拖”)為研究對(duì)象,開(kāi)展結(jié)構(gòu)空間更新設(shè)計(jì)研究?！伴L(zhǎng)拖”建于1958年,位于長(zhǎng)春市二道區(qū),占地面積26.9 km2,曾是國(guó)內(nèi)最大的輪式拖拉機(jī)生產(chǎn)基地,為長(zhǎng)春市工業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著時(shí)代的變遷,這座有著鮮明蘇聯(lián)建筑風(fēng)格的工廠已然廢棄,但其所承載的歷史價(jià)值和文化價(jià)值始終存在。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,如今“長(zhǎng)拖”周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、居住小區(qū)密集、交通路網(wǎng)完善、中小學(xué)較多,但“長(zhǎng)拖”所在城區(qū)作為長(zhǎng)春老工業(yè)聚集區(qū),城市界面老舊、更新速度緩慢,區(qū)域發(fā)展處于升級(jí)階段。當(dāng)下二道區(qū)的遠(yuǎn)景目標(biāo)是:全面建成“創(chuàng)新引領(lǐng)、協(xié)調(diào)發(fā)展、生態(tài)宜居、開(kāi)放包容、幸福和諧”的現(xiàn)代化城區(qū),建成長(zhǎng)春東部“城市會(huì)客廳”。廠區(qū)總平面如圖6所示。

圖6 長(zhǎng)春拖拉機(jī)廠廠區(qū)總平面Fig.6 The general plan of Changchun Tractor Plant

3.1 項(xiàng)目可行性分析

根據(jù)所在地區(qū)的定位、發(fā)展需求、區(qū)域資源等特點(diǎn),2021年4月,研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了項(xiàng)目的可行性分析。先分析棕地5 km半徑以內(nèi)的人口、產(chǎn)業(yè)、商業(yè)、教育、交通以及環(huán)境等資源的整體情況,確定棕地周邊特點(diǎn)、市場(chǎng)需求、城市發(fā)展脈絡(luò)等。其次,以未來(lái)“城市會(huì)客廳”為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),確定更新后給不同城市居住者提供交流、共享、娛樂(lè)、工作的場(chǎng)所。其中包括:具有彈性設(shè)計(jì)策略并形成持久吸引力的開(kāi)放式設(shè)計(jì)系統(tǒng);在商業(yè)動(dòng)線中嵌套文化的暗線,引導(dǎo)人流并營(yíng)造相對(duì)固定的參觀/體驗(yàn)路線,運(yùn)用致敬紅色工業(yè)的敘事規(guī)劃手法;以及融合零售、展覽、餐飲、游樂(lè)等業(yè)態(tài),在有限的體量中提供豐富多彩的混合業(yè)態(tài)。最后對(duì)比分析國(guó)內(nèi)相似案例,重點(diǎn)借鑒與“長(zhǎng)拖”3號(hào)廠房實(shí)際條件契合度最高的上海浦東船廠1862項(xiàng)目,確定最適合該項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)方案。長(zhǎng)春拖拉機(jī)廠5 km半徑以內(nèi)區(qū)域資源分析情況見(jiàn)表2、長(zhǎng)春拖拉機(jī)廠更新前的建筑內(nèi)、外空間如圖7所示。

表2 長(zhǎng)春拖拉機(jī)廠5 km半徑以內(nèi)區(qū)域資源Table 2 Regional resources within a 5 km radius of Changchun Tractor Plant

3.2.1工程基本概況

鑄造車間(3號(hào)廠房)位于廠區(qū)的北側(cè),毗鄰東新路,建筑面積約為17 000 m2。由于部分混凝土排架柱損壞較為嚴(yán)重,鋼筋外露較多,決定拆除西側(cè)僅保留情況較好的東側(cè),對(duì)有損傷的構(gòu)件采取加大截面、粘鋼或其他有效措施進(jìn)行加固處理或更換。最終更新設(shè)計(jì)的建筑面積為7 200 m2,南北為長(zhǎng)131 m,東西寬為53 m。整體結(jié)構(gòu)為三聯(lián)拱形式,結(jié)合層高(8～11 m)條件及現(xiàn)有結(jié)構(gòu),確定最終以雙層為主的空間劃分方式,局部可做三層。原始平面圖如圖8所示。

圖8 “長(zhǎng)拖”3號(hào)廠房原始平面圖及現(xiàn)狀 cmFig.8 The original plan and current situation of building 3 in Changchun Tractor Plant

3.2.2更新設(shè)計(jì)過(guò)程

空間使用上在有限的空間內(nèi)注入餐飲、文創(chuàng)、文旅、休閑、兒童樂(lè)園、歷史長(zhǎng)廊等使用空間,并在長(zhǎng)達(dá)130 m的走廊內(nèi)設(shè)置交通軸和交流軸,充分增加了空間的多樣性,從北到南展現(xiàn)歷史(時(shí)光走廊)、現(xiàn)在(林蔭大街)、未來(lái)(發(fā)動(dòng)機(jī)市集)三個(gè)部分場(chǎng)景。但整個(gè)空間呈“并列”放置,并不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)間內(nèi)多使用功能并存,利用率較低。在材料選擇上,整個(gè)設(shè)計(jì)不僅保留部分具有歷史意義的結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及建筑材料,例如原始的磚墻、大跨度預(yù)應(yīng)力薄腹屋面梁、桁架及排架柱等,同時(shí)增加很多現(xiàn)代元素的材料,例如金剛石地面、大跨度玻璃屋頂、金屬板材及金屬轉(zhuǎn)門、H型鋼梁鋼柱、可移動(dòng)聚苯顆粒夾芯輕質(zhì)板材等,增加了材料的多樣性。在型材規(guī)格上,該項(xiàng)目將玻璃、金屬、板材等盡量統(tǒng)一為1 m×1 m的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,H型鋼梁鋼柱也在滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算的基礎(chǔ)上,盡量統(tǒng)一,整體減少型材規(guī)格。在綠色建筑方面,整個(gè)空間結(jié)構(gòu)部分均采用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,減少混凝土的使用,并且在空間上實(shí)現(xiàn)工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)和再利用,有效節(jié)省資源,減少碳排放。此外在整個(gè)主體內(nèi)的核心區(qū)域,設(shè)置Pop-up齒輪零件區(qū)域和大廳敞開(kāi)空間,借鑒東京Sony Park等新銳項(xiàng)目,引入高端潮牌進(jìn)行短期展示和快閃店,亦可作為博物館的臨展擴(kuò)延區(qū)域。通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù),實(shí)現(xiàn)快速搭建、快速調(diào)整的彈性空間。

與2020年之前的工業(yè)遺產(chǎn)項(xiàng)目相比,該項(xiàng)目更注重多種類產(chǎn)業(yè),不拘泥于單一的使用類型,在延續(xù)工業(yè)遺產(chǎn)的基礎(chǔ)上,減少碳排放。使其單體建筑亦可開(kāi)拓空間的多元性,增加了可變空間。“長(zhǎng)拖”3號(hào)廠房檢測(cè)情況如表3所示、更新平面圖如圖9所示、更新后室內(nèi)外實(shí)景圖如圖10所示。

表3 “長(zhǎng)拖”3號(hào)廠房檢測(cè)情況Table 3 Inspection results of building 3 in Changchun Tractor Plant

圖9 “長(zhǎng)拖”3號(hào)廠房更新平面Fig.9 The renewal plan of building 3 in Changchun Tractor Plant

基于建成項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)情況和消費(fèi)者的使用情況分析,雖然實(shí)現(xiàn)了多使用空間并存,但在空間轉(zhuǎn)換上存在費(fèi)時(shí)的弊端,在應(yīng)對(duì)突發(fā)性公共安全事件時(shí)不能夠迅速地配合。研究團(tuán)隊(duì)吸取經(jīng)驗(yàn)、分析利弊、提升技術(shù),嘗試設(shè)計(jì)探索可以實(shí)現(xiàn)在時(shí)間、空間上交錯(cuò)的多種使用空間并存的單個(gè)工業(yè)遺產(chǎn)建筑更新,并應(yīng)用到第二期的2號(hào)廠房設(shè)計(jì)中。

3.3復(fù)合結(jié)構(gòu)空間更新設(shè)計(jì)研究

3.3.1工程基本概況

加工車間(2號(hào)廠房)位于廠區(qū)中心位置,周圍由廠區(qū)內(nèi)部道路環(huán)繞,建筑面積18 300 m2,其建筑總長(zhǎng)為154 m,總寬為119.2 m,內(nèi)部平均凈高為8 m。該車間的主要結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu),為鋼筋混凝土柱與預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)屋架的結(jié)合。更新設(shè)計(jì)A、B空間為2 跨 13 榀。2號(hào)廠房檢測(cè)情況如表4所示、原始平面圖如圖11所示。

表4 “長(zhǎng)拖”2號(hào)廠房檢測(cè)情況Table 4 Inspection results of building 2 in Changchun Tractor Plant

圖11 長(zhǎng)拖2號(hào)廠房原始平面 mmFig.11 The original plan of building 2 in Changchun Tractor Plant

3.3.2更新設(shè)計(jì)過(guò)程

對(duì)A、B空間進(jìn)行復(fù)合空間設(shè)計(jì),第一階段,根據(jù)勘測(cè)結(jié)果,使用AutoCAD軟件對(duì)現(xiàn)狀重新繪制,根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)有周邊情況,確定以辦公、文創(chuàng)、教學(xué)、臨時(shí)方艙醫(yī)院以及展廳會(huì)場(chǎng)空間共存的復(fù)合空間,不僅增加空間的功能性,而且實(shí)現(xiàn)“集約用地”的目標(biāo)。第二階段,通過(guò)盈建科建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件?復(fù)核不同空間的結(jié)構(gòu)承載能力,確定滿足結(jié)構(gòu)要求的包絡(luò)設(shè)計(jì),然后選擇H型鋼作為梁柱、鋼骨架輕型墻板內(nèi)設(shè)置φ4冷拔低碳鋼絲網(wǎng)作為短期不移動(dòng)墻板及頂板、聚苯顆粒夾芯輕質(zhì)板作為可隨時(shí)移動(dòng)墻板等材料,不僅增加材料多樣性,同時(shí)減少碳排放,已實(shí)現(xiàn)“節(jié)能環(huán)保”的目標(biāo)。第三階段,對(duì)多種使用空間特性整理歸納,進(jìn)行綜合布局,確定多種材料的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),盡量減少梁板柱的規(guī)格,做到簡(jiǎn)單生產(chǎn),便于拆組,不僅減少型材的規(guī)格,同時(shí)實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)適用”的目標(biāo)。第四階段,利用多種使用空間并存,擴(kuò)大適用人群、提高經(jīng)濟(jì)效益、保留歷史文化、增加遺產(chǎn)價(jià)值等,從而實(shí)現(xiàn)“文化傳承”和“產(chǎn)業(yè)協(xié)同”的目標(biāo)。第五階段,確定以教學(xué)共享空間和辦公文創(chuàng)空間為主,作為拓展配套教育空間(教學(xué)空間約1 200 m2和文創(chuàng)辦公空間約400 m2);寒暑假及節(jié)假日根據(jù)運(yùn)營(yíng)需要更改為展銷會(huì)共享空間,增加空間利用率(空間利用率約75%),增加經(jīng)濟(jì)效益;在面臨后疫情時(shí)代下的重大突發(fā)事件時(shí),可迅速轉(zhuǎn)換成臨時(shí)方艙醫(yī)院空間,服務(wù)社會(huì),保障城市安全(可提供約165個(gè)固定床位,相對(duì)獨(dú)立病房,醫(yī)護(hù)人員安全動(dòng)線等,空間利用率高達(dá)約83%)。2號(hào)廠房項(xiàng)目相較已建成的3號(hào)項(xiàng)目,更好地融合了“兩增兩減”策略,更符合后疫情時(shí)代和中國(guó)新時(shí)代的特性,也可以更好地實(shí)現(xiàn)五大目標(biāo)。教學(xué)辦公復(fù)合空間、展銷會(huì)復(fù)合空間、臨時(shí)方艙醫(yī)院空間的平面設(shè)計(jì)見(jiàn)圖12,復(fù)合空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖13。

a—教學(xué)辦公復(fù)合空間平面設(shè)計(jì); b—展銷會(huì)等復(fù)合空間平面設(shè)計(jì);c—臨時(shí)方艙醫(yī)院復(fù)合空間平面設(shè)計(jì)。圖12 A空間工業(yè)遺產(chǎn)復(fù)合空間平面設(shè)計(jì)Fig.12 The plan layout of industrial heritage space in zone A

a—教學(xué)辦公復(fù)合空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); b—展銷會(huì)等復(fù)合空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); c—臨時(shí)方艙醫(yī)院復(fù)合空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖13 A空間工業(yè)遺產(chǎn)復(fù)合空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.13 Structure design of industrial heritage space in zone A

4 結(jié)束語(yǔ)

以工業(yè)遺產(chǎn)更新的全新視角,基于復(fù)合結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì),率先使用可移動(dòng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件將使用空間需求有效結(jié)合,在保證日常使用的同時(shí),實(shí)現(xiàn)后疫情時(shí)代下使用空間的迅速轉(zhuǎn)換,有效應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。借助空間設(shè)計(jì)中常用的鋼軌道配合輕質(zhì)墻板的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)部分隔墻隨時(shí)移動(dòng)的空間多樣性,有效地拓展了多種使用空間;更新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)主體全部采用預(yù)制和成品材料,降低施工污染,整體碳排放與傳統(tǒng)混凝土施工相比有效降低20%,每年在文創(chuàng)和展示空間租賃預(yù)計(jì)營(yíng)收提升30%,同時(shí)在疫情暴發(fā)時(shí)可提供至少165個(gè)床位。

研究以實(shí)現(xiàn)后疫情時(shí)代下的工業(yè)遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)為目標(biāo),提出了“兩增兩減”的工業(yè)遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)原則。通過(guò)對(duì)空間的多元化利用,實(shí)現(xiàn)集約用地的目標(biāo);通過(guò)選擇低碳且易施工的材料,實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo);通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)化,提高上下游工作效率,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同的目標(biāo);通過(guò)對(duì)工業(yè)遺產(chǎn)多方面再生更新,實(shí)現(xiàn)文化傳承的目的;通過(guò)復(fù)合可變結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)出多使用空間,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)適用的目標(biāo)。最終有機(jī)地完成了空間靈活和防疫雙效的工業(yè)遺產(chǎn)更新目標(biāo),全面提升了工業(yè)遺產(chǎn)的社會(huì)效率和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)本項(xiàng)目的研究,不僅構(gòu)建了一種可變結(jié)構(gòu)工業(yè)遺產(chǎn)更新設(shè)計(jì)理論,同時(shí)對(duì)新時(shí)代下的城市發(fā)展、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和人居環(huán)境改善都起到了巨大的促進(jìn)和推動(dòng)作用。