谈旧工业建筑改造生态设计策略.docx

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1、谈旧工业建筑改造生态设计策略文章通过对旧工业建筑改造的发展及生态设计理论的归纳总结，结合具体实践案例进行了分析，总结出旧工业建筑改造中生态设计方法的运用，以期能对旧工业建筑改造中生态设计存在的问题提出合理的设计策略。早在20世纪初，西方国家就开始了对旧工业建筑的改造。20世纪60年代，德国对国内的工业建筑做了全面的总结与研究，旧工业建筑的改造和保护成为热点，由此旧工业建筑改造的热潮拉开了序幕。到了20世纪80年代，关于旧工业建筑的理论及实践项目在西方国家的发展逐渐成熟，并且积累了大量宝贵的经验。20世纪90年代，欧洲建筑项目中约80%为旧建筑改造，可以清晰看到，在理论上及实践的运用上旧工业建筑

2、的改造设计都具有较为成熟的体系。21世纪初，国际社会对工业建筑遗产的保护己经形成普遍共识。我国工业发展相对于欧美等发达国家起步较晚，在20世纪80年代末，我国对大部分的闲置工业建筑拆除整改，由于经验不足，其中很少自发性的改造设计也是处于基础改造阶段。20世纪90年代初，国外改造案例的成功，国内也进行学习与借鉴并逐步开始在实践中应用推广。在20世纪90年代中期以后，国内旧工业建筑改造设计取得很大成果，例如北京798艺术区（图1）、上海八号桥（图2）、1933老场坊（图3）、广州太古仓（图4）等成功的改造，使我国的工业建筑改造背景步入了一个新的阶段。2008年，东南大学教授王建国先生也进行了相关研

3、究并且出版了后工业时代产业建筑遗产保护更新一书。从总体上构成了产业建筑保护与再利用的理论及方法体系。同时，随着社会的进步和发展，生物个体与环境之间的关系受到诸多学者的重视。1866年，E.Haeckel首次对生态学提出了明确的定义，开创了生态学的起源。他认为生态学的主要研究对象是有机体与环境之间的关系。在二战的结束以后，随着产业化时代的开启，美国学者VictorPapanek指出人类社会的消耗需要考虑能源的不可再生性，能源消耗应当控制在自然环境容许的范围之内。在20世纪70年代，能源危机的爆发使更多的人认识到生态环境的重要性，并在建筑领域掀起了一次节能的革命。“生态设计”的观念也得到更多建筑师

4、的认可。特别是20世纪90年代，可持续发展的理念逐步得到社会广泛的认可，应用生态思想处理建筑与环境的关系逐渐成为建筑设计的潮流。日本建筑师隈研吾先生曾说过:“像每一个人都有自己的青春时代一样，每一个国家，每一座城市都有自己的建筑时代。”由于地域的发展差异，我国对旧工业建筑改造设计的成效可见一斑，其中重要影响因素是由于我国在城市更新进程中对旧工业建筑的改造方式主要是大拆大建，并且未在改造的过程中构建一个完善的生态改造措施。结合旧工业建筑改造案例，本文从生态设计角度探讨了旧工业建筑改造生态设计需要注意的问题，以期为旧工业建筑改造的设计思路提出一些有益的建议。2旧工业建筑改造实践案例2.1深圳三洋厂

5、房改造设计深圳三洋厂房始建于20世纪80年代，原建筑是六栋四层呈行列式布局的轻工业厂房，每栋建筑面积为15969m2。3号厂房基地交通便利且与市政公园相邻，周边配套设施完善。出于城市的发展、环境变化、建筑较好的环境位置以及深圳市提出的新型发展战略，定位将机电厂房改造成一个可供500人使用，面积约24000m2有办公用途的生态型创意产业园，主要用于以创意为理念的经济活动，其中包括文化、工业、农业创意等。结合生态设计原理，创意产业园改造设计主要注意一下几个方面的处理：1）空间（重组）布局旧建筑改造目的是打造一个创意办公空间，建筑的平面布局需要根据新的功能需求（不同的工作模式）来重新组合，通过三种方

6、式的组合：独立研究空间、群体交互空间以及开放型空间。2）建筑通风分析根据深圳气候特点，利用中庭空间实现建筑通风：建筑改造方案平面设计了一个集中式中庭，将建筑的采光天井和休闲公共空间相结合。建筑的表皮改造：通过在建筑旧墙体外层增加幕墙，在增加隔热效果的同时降低外部空气的温度，从而达到室内外空间的空气流通。对建筑的底部通过架空模式进行通风：在建筑底部通过景观及绿化，从而构建双向自然通风体系。3）建筑采光与遮阳分析因为深圳的日照时间较长，采光条件好，改造过程中利用建筑侧窗，在原建筑窗洞上安装反光板增加室内光线的同时利用建筑中庭增加建筑采光。建筑的遮阳效果对室内温度的调整至关重要，改造时窗洞玻璃选用低

7、辐射玻璃，但由于深圳气候特点，采用低辐射玻璃不利于太阳能的利用，因此通过在建筑幕墙外部安装金属百叶和垂直绿化来达到建筑遮阳效果。4）生态节能体系分析由于深圳地区的日照资源丰富，因此方案设计注重利用日照资源，使用高效率的太阳能吸热以及发电系统。其中通过高效率利用太阳能用于空调、发电以及集热等系统的运作，方案通过在建筑的中庭设置光伏发电板进行对太阳能的利用。改造项目位于德国北部的港口城市维斯马老港口区（图6），原建筑是用于储存农产品的工业厂房，其建筑特点：首层和二层为通高空间且结构保存完整的五层厂房建筑，项目建筑占地面积为532.35m2。旧建筑建于20世纪70年代，出于对历史的尊重，并且考虑到该

8、建筑具有较好的地理位置和浓郁的港口文化气息，在旧建筑改造的过程中结合厂房本身的空间结构特点改造成一座办公展览的建筑，以此丰富老城区建筑的功能属性同时也为老城区带来新的活力。结合生态设计原理，办公展览馆的改造设计主要注意一下几个方面的处理：1）空间布局分析建筑为一个五层结构的工业厂房，在旧建筑改造过程中，通过保持基本空间形态，调整局部功能布局的方式进行改造设计。将建筑的一二层通高空间改造成一个开放的展览空间，其他为独立的办公空间（图7）。2）建筑通风分析利用原建筑的结构特点，在建筑内部设置一个通透空间，在夏季的时候，通过这一特点“烟囱效应”来实现建筑室内外空气的流通，以及在建筑开设天窗，从而减少

9、能源的消耗，实现生态可持续。3）建筑采光分析通过对建筑特点的分析，利用通套设计缩短建筑空间的进深来改善建筑内部采光。该建筑改造的关键之处在于：上下通透空间为“节能技术”，通过围合空间来获取充足的建筑采光。上述案例表明，采用合理的生态设计策略不仅可以提高与环境的融合程度，也可以减少投资。从场地组织、空间改造、通风采光等诸方面运用被动式技术来进行改造设计，将生态设计的思想贯穿于整个设计之中。总结来看，生态设计方面需要注意一下几个问题：1）场地设计的生态理念旧工业建筑改造设计的场地策略首先是对旧建筑周边环境的关系的分析，其中包括旧建筑所在场地的人文环境、周边建筑与植64物对光环境的影响、场地风环境、

10、道路对声环境影响、场地硬化状况以及其他既有场地现状等。旧工业建筑改造充分利用建筑场地环境，在利用旧建筑本身的同时包括周边环境，在城市发展进程中融入生态理念。2）适宜性空间设计旧工业建筑空间改造设计的具体手法针对不同的建筑结构现况以及其建筑功能转变而调整。在对旧工业建筑的空间改造过程中，空间改造可以分为三类：空间的重组、空间的置换以及中庭空间的营造。旧工业建筑的空间形式无法满足或者适宜对建筑的功能要求，可通过对建筑空间重新规划来满足。如美国明尼阿波利斯市莱歇广场多层仓库改造（图8），将建筑中部二至顶层打通，形成一个扩展的中庭空间，来满足对改造后建筑的功能需求。空间重组的设计手法可以通过对空间的重

11、新规划进行增减。空间的嵌套空间利用原建筑特点以一种围合形式打造具有特殊功能的建筑空间，即所谓“房中房”。武汉403车间（图9）改造通过在车间内部围合成“小屋”独立于原建筑，实现对其功能需要。中庭空间的营造，可以解决通风采光的同时，还可以打造必要建筑内部公共空间。例如美国旧金山将一个仓库部分楼板拆除，改造成一个具有丰富变化的中庭空间的办公楼。3）自然通风设计通风是调节建筑内部环境的重要手段，在对旧工业建筑的改造中，充分利用自然通风，在降低机械消耗的同时也可以保持室内外空气对流，维持健康舒适的室内环境。针对旧工业建筑改造、提高建筑的自然通风，可以通过利用风压组织、热压通风或者两种方式结合从而改善建

12、筑自然通风，其中在具体改造中，根据旧建筑自身结构特点进行合理开窗。上述案例维斯马老港口区厂房的改造，通过对建筑内部空间的重新划分，调整建筑内部空间的进深，从而达到更好的通风效果。对北京首钢工厂（图10）的改造中，通过在建筑内部改造中设计两个通高中庭，来达到热压通风的效果，这一设计手法在很多新建筑建设中的应用也较为普遍。4）建筑的采光与遮阳对于建筑设计而言采光是最基本的衡量数据，建筑采光对人心理舒适度有着最直接的联系，从生态学和心理学的角度上来看，开窗设计是实现建筑采光的最直观的表现手法。在旧工业建筑的改造设计中采光设计的两个要点：对建筑基地光环境分析、与旧建筑相适宜的采光设计。例如：深圳三洋厂

13、房中庭利用天窗从而来满足对建筑采光。建筑的遮阳可通过建筑表皮进行调节，建筑表皮的内遮阳、外遮阳以及双层表皮遮阳，亦或者通过其他遮阳设施来调节室内光线。例如同济大学活动中心的改造项目就是利用建筑表皮系统的循环作用交换室内外能源，达到隔热、调节室内温度的效果。上海世博会特钢大舞台改造项目通过对建筑表皮植入绿化，实现了小环境的降温。5）生态材料的利用建筑施工材料的选择上以材料的高强度、耐腐蚀性以及建筑材料的装饰性作为标准，通常忽略了建筑更应该注重建筑的生态理念。在建筑事业发展过程中，建筑材料的生态可持续及与自然的协调性更应该受到关注。在旧工业建筑改造的过程中，实现生态可持续的重要步骤即建筑材料的生态

14、利用和选择。其中生态材料的利用包括对旧建筑材料的回收利用以及对生态材料的使用。王澍先生的宁波美术改造设计，其建筑表皮利用暗示了城市记忆线索的混合性也传递生态设计理念。6）新技术的运用作为建筑师，在对旧工业建筑改造的过程中，除了以专业的手段还应该关注建筑行业的新技术的发展，共同促进建筑改造生态理念的应用及发展。例如利用新技术手段包括在建筑改造的前期阶段通过DOE-2、BLAST以及TRACE等分析软件应用进行更具体的数值分析，合理利用自然资源，从而实现建筑生态改造。通过旧工业建筑发展研究，分析总结我国旧工业建筑改造不足，结合旧工业建筑改造案例，从而提出对旧工业建筑改造的生态设计策略，并得出以下结论：（1）我国旧工业建筑改造中对关于生态可循环设计思想的应用及实践案例的改造尚有不足，需更多建筑师及开发者去思考并且付诸于行动。对旧工业建筑改造的生态设计应提高到一定高度上，从专业角度上来分析解决问题。从建筑空间、通风采光遮阳、生态材料及新技术等多个方面将生态设计理念运用到整个改造过程中。（2）将总体设计及综合设计的思想应用到旧建筑改造中，合理利用、平衡新旧事物关系。解决问题的同时，从多角度，多方位去权衡利益关系。通过合理利用旧建筑资源，对旧工业建筑进行生态改造，实现旧工业建筑再利用的可持续性。