2021-4-10 | 建筑工程
1項目背景介紹
中國礦業大學(以下簡稱礦大)鍋爐房建成于20世紀80年代初,主要用于冬季供暖。隨著社會發展,環境治理的要求日漸提高,低碳節能經濟已成為發展趨勢。因此,學校供暖熱源改用銅山熱電廠余熱,鍋爐房停止運行,閑置至今已有10余年(圖1)。經中國礦業大學建筑設計咨詢研究院有限公司提出申請,并經學校批準,決定由公司出資對其進行改造裝修,發揮其特長,建成有特色的、符合學校周邊環境的辦公場所。為此,設計院在對其進行了全面檢測的基礎上,完成了加固、裝修方案設計。鍋爐房位于礦業大學文昌校區西大門東南方向200m,東側鄰文昌山,南側距結構實驗室200m,西側隔校內主要交通道路為實驗室,北側距后勤辦公樓65m。1號鍋爐房主體2層,高17.7m,建筑面積2220m2,排架結構。鍋爐房在停止運行后,多年來處于廢棄狀態,內部設施均已拆除,廠房2層空無一物,1層設備基礎成破壞狀態,拆除的廢棄石料凌亂散布地面,樓面、屋面因拆除設備而多處露出空洞,門窗玻璃幾乎全部破碎。因長期空置,屋面滲漏,風吹雨淋,內部一片破敗跡象,但主體的承重結構基本沒有受到破壞。
2對鍋爐房改造利用的設計定位
2.1了解歷史分析特性
《北京憲章》中指出,我們并不擁有自身所居住的世界,僅僅是從子孫處借得,暫為保管罷了。人類的活動被建筑記載,每一代人都在城市的演變進程中留下了生存的痕跡。建筑如同一本有記憶功能的書籍,記錄人類悠久的文化傳統與底蘊的脈脈相傳。風化、破敗、損毀、涂抹等破壞性的生命印記與修補、加固等建設性生命印記共同形成了這本書籍中的文字標點與濃墨重彩。如何尊重城市的歷史文脈,延續人類社會文化脈絡有著與日俱增的時代意義。鍋爐房是礦大從四川搬遷至徐州后建造的最早的建筑之一,在其過去的幾十年內給礦大的師生員工帶來冬日的溫暖。鍋爐房位于礦大老校區,距離礦大生活區很近,承載著礦大人許多的記憶。老校區生活著很多老礦大人,包括伴隨著礦大成長的老教師、老教授,他們對礦大往日的風采有著極深的懷舊情節。鍋爐房的改造利用是礦大歷史文化的延續,是百年礦大成長的見證,具有重要的意義。鍋爐房在校園西側的山坡上,處于校園西側沿城市主干道的居中位置,地勢較高,其高聳的煙囪是校園中的制高點,同時其運煤廊道、料斗等獨特的外形具有其他建筑無法取代的可識別性。依據學校周邊規劃趨勢,校園西側的舊建筑都將不復存在,鍋爐房成為學校西側對外形象唯一承載礦大歷史文化的建筑。因此,設計中著重思考如何處理傳承與再生的關系。
2.2鍋爐房改造設計的切入點以及設計中應注意的要點
大部分民用建筑存留的意義在于其使用價值,維護修固、改造翻新,賦予舊建筑新的使用功能,才能使建筑的生命得以延續。鍋爐房并非文物建筑,而是一般性舊建筑。不能是保護性的修復,而應是結合其特性的傳承和再生。既有建筑的改造利用有利于節能環保,也符合可持續建筑發展方向。改造利用設計中應注意的有幾點。
2.2.1可識別性的沿承
舊建筑改造以延續城市文脈為出發點,要善于捕捉舊有的城市表征符號,認識固有的歷史特征,使建筑的可識別性得到延續。改造設計中保留了鍋爐房煙囪、運煤廊道、出渣料斗等特有的建筑符號(圖2)。這些具有20世紀典型工業氣息的元素可以輕易召喚起人們對特定歷史時段的回憶,實現建筑可識別性的沿承。
2.2.2考慮對周邊環境的影響
鍋爐房在行使其供暖職能時為重污染區,廢棄煤渣與大氣污染都對周邊環境造成了不良影響。現在鍋爐房周邊環境的改造與治理依托文昌山的自然條件,旨在打造一個舒適宜人的校園景觀,重生為生態的辦公區。
2.2.3內部功能的轉換與外形特征的保護相結合
建筑改造中采用局部改造的方法,建筑內部利用原有建筑的空間尺度,合理安排使用空間,將其改造成為一個現代化的辦公場所。內部空間局部保留原有裝飾,突破原有布局,拆除無用構件,再生新的空間格局,使其適應設計院現代辦公條件,以更好地服務于新的功能。
2.2.4舊建筑、新技術
改造過程中采用多種新技術與新工藝,將綠色建筑理念引入到改造設計中。方案通過自然通風、自然采光、低能耗圍護結構、新能源利用、雨水回收、中水回用、植被引入、綠色建材和智能控制等高新技術實現綠色生態節能。
3設計策略
3.1建筑設計策略
3.1.1外立面
建筑最有特色的立面為西立面。改造設計中保留了運煤廊、料斗、煙囪等具有工業特色的建筑元素,體現了歷史文化的延續與傳承(圖3)。建筑立面保持原有形狀,對外表皮進行修復翻新(圖4)。考慮到造價的問題,外墻以水泥抹面來模仿清水混凝土的效果,以10mm的塑料分隔縫劃分(圖5)。窗戶選材保溫性能良好的斷橋鋁合金,玻璃采用中空雙層玻璃。同時,遮陽板、幕墻等新的立面元素融入舊事物,熟悉中產生陌生,新舊對比形成視覺上的沖擊,也體現了隨著時間流逝歲月留下的痕跡。
3.1.2工業元素
工業氣息的體現不僅在于外表,更多地流露于細節。在改造設計中,建筑內部保留了大量的工業元素,如耐火磚、鋼支撐、薄腹梁、槽形屋面板等等(圖6)。這些工業元素以原始模樣示人,直接暴露在外部,遍布在室內各個角落,這使得人們在對建筑的長期使用過程中,時時刻刻都能感受到原汁原味的工業氣息。
3.2生態設計策略
3.2.1雙層皮
原鍋爐房為東西朝向,因功能造型需求西立面大面積幕墻開窗,建筑夏季西曬問題十分嚴重。為了降低西曬造成的高溫,改善房間的使用舒適度,設計中采用雙層皮的處理手法(圖7、圖8)。在此利用新舊結構自然形成的一段空隙,內墻與外墻中空進深700mm,外墻為原有墻體,內墻為新做的輕質隔墻,層與層之間的空隙鋪設鏤空格柵。下設深450mm的水槽,內接自來水水管,夏季炎熱天氣可及時換水,與雙層皮頂部的噴霧裝置配合使用降低溫度。頂部接太陽能風機,以光伏電板發電帶動風機抽出雙層皮內部的熱風。夏季開啟頂部與底部的窗戶促進氣流流動降低室溫,冬季關閉窗戶實現雙層保溫。