時間:2023-01-04 23:44:55
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工業建筑論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.1基地現狀條件
四川郎酒集團古藺廠區位于四川省古藺縣東南,川黔交界的二郎鎮,與貴州茅臺酒廠隔河相望。此處氣候溫和,空氣濕潤,山清水秀,環境清幽,是得天獨厚的釀酒之地。廠區沿赤水河,背靠青山,位于落差近150m的山麓上。廠區建筑穿插錯落,層層疊疊,是典型的山地工業廠區。擴建區域位于原廠區西側山腰處,毗鄰原廠區生產車間,用地面積約4.6萬m2,擬建生產車間規模約1.5萬m2,窖池約200個,年產能6×103~7×103t。
1.2現有建筑狀況
廠區現有的生產車間多為二十世紀七八十年代建造,大部分車間有40多年歷史,均采用鋼筋混凝土排架結構,門式鋼屋架,鋼筋混凝土屋面;少量輔助車間為磚混木桁架結構、青瓦屋面,年代超過半個世紀。因車間建造年代較早,對生產造成一定局限,如車間天窗狹小,室內通風排氣較差,酒糟需長時間晾曬;室內光線昏暗,不利于生產作業等。這些問題的日益凸顯,使車間產能已經不能滿足市場迅猛增長的需求。
2工藝特點與創作指導思想
車間生產效率無法滿足市場需求,車間建筑風格也無法傳達郎酒歷史源流;同時,基地起伏的地貌也對新廠區規劃建設提出了挑戰。因此,針對上述問題,在新建車間設計時,將指導思想確定為:“創作吻合生產工藝、傳承歷史文脈、適應當地環境的現代化工業建筑。”
2.1工藝生產特點
醬香白酒的香醇口感源于其獨特的生產工藝,而生產車間也有特殊的工藝設計方法。醬香型郎酒的生產需歷經粉粹投料、出甑攤晾、堆集發酵、入窖發酵、母糟翻拌、分層蒸酒等多道工序,如此七八輪后得到醬香原酒。這種特殊的釀酒工藝對車間設計提出了嚴格的技術要求,因此,生產車間必須滿足功能組織得當、管線布設合理、空間尺度適宜、通風排氣順暢等要求。
2.2傳承歷史文化
生產車間除技術層面要求外,對一個近百年歷史的中華老字號企業而言,更重要的是歷史積淀的延續與企業文化的展示,這是企業在市場的核心競爭力,也是核心價值所在。對于廠區所處的環境而言,除了獨特的醬酒文化,常年融匯其中的人文風情和歷史文化,成為不可分割的重要組成,多種文化的融合,造就了獨特的郎酒文化。當地的歷史文化與現代化生產車間的互融,成為設計時著重推敲的問題。
3總平面設計
擴建廠區地勢險峻,可建用地甚為寶貴,合理的建筑布局、精簡的交通連接,能爭取更多空間,獲得更大產量,為企業獲取更高效益。結合場地自身特點與周邊環境特征,主要從以下兩方面進行權衡。
3.1適應基地高差,平衡場地土方
場地南高北低,落差為35~42m,平均坡度為10°~12°,東西高差在9~24m,平均坡度為4.5°~6.1°。中部有南北走向溝谷,南側為填埋場,風向多為東西走向,據場地狀況綜合考量,在坡度較緩的東部并列布置東西走向的車間,順等高線前后跌落。車間縱向單元依據高差靈活增減,以取得較強適應性;其他區域依據地形分散布置,縱向長度靈活控制,提高土地利用率。單跨車間適應地形較強,但間距的退讓會大大減少土地利用率;而雙平跨車間對基地填挖較大,容易引發山體滑坡等次生災害,且擋墻支護等防護措施,會投入巨額資金,造成浪費。因此,依據場地高差與坡度,并考慮間距及交通等因素,設置高低跨車間適應地形,取得車間數量與地形高差之間的平衡。
3.2加強道路聯系,保證車流暢通
場地南側是廠區的交通干道,由西至東沿山勢向下,西北側有廠區原始道路與場地鄰接。因此,需依靠這兩條道路解決地塊內部交通。由車間排列方式與地形因素,東部設計成環型車道,串接每層每跨車間,保證高低跨車間能雙面進車,也為消防提供了雙面撲救場地。為保持車流暢通與運輸便捷,車道回環處多有接口,在不同標高與東側干道直接聯系,確保車流大時道路暢通。環型車道還能有效地緩解坡度對廠區生產運輸造成的壓力,除了在車間入口處留出平坦路段便于車輛進出外,其他路段坡度均控制在7%以內,以化解場地內部落差。
3.3剖面適應環境,功能因地制宜
以總平面布局為基礎,為與基地環境相適應,依據場地坡度、車間跨度、車道寬度及放坡尺寸等參數,計算出高低跨車間室內地坪差為4.0m,最大限度平衡場地挖填量,依此高差在山墻面設置配套房間,供值班管理之用,一舉兩得。另一方面,高低跨有助于將蒸釀中產生的大量飽含乙醇的高溫蒸汽及時排出,減少金屬物件的腐蝕:低跨車間產生的蒸汽經天窗或側窗就近排放室外,高跨車間的蒸汽則經高跨天窗迅速排放,自身形成上升氣流,具有良好的疏導作用。由此能使車間保持良好的工作環境,不必機械排汽,減少了運行費用,經濟節能。
4建筑設計
在進行建筑設計時,針對生產車間的功能排布、外部造型、工藝技術、材質色彩等方面內容進行了細致考慮。
4.1靈活高效的功能排布
車間內主要由窖池、泥池、甑罐、晾堂及附屬區域組成。其中,窖池區是生產車間的主體,也是影響產量的直接因素,窖池的大小與布置必須與車間內其他功能及柱網相協調,車間縱向采用6m柱網,結合發酵釀造工藝,考慮窖泥池及甑罐等空間,將窖池寬設定為2.8m。車間橫向跨度采用15m,考慮車道與晾堂寬度,窖池長度控制為5.3m。如此設置能保證同面積空間中的產能最大化。泥池尺度以容量而定。按照郎酒醬香白酒的釀造工藝需求,各時期的投糧、入窖、封窖、翻拌、堆晾、蒸餾、出酒等工藝對車間內流線有較高要求,且車輛需要進入車間進行裝卸,因此,車間內空間布置必須要精簡便捷,并滿足行車要求。設置窖池縱向一字排布,留出側向晾堂供車輛通行,晾堂靠近側窗也便于酒糟晾曬、母糟翻拌、堆集發酵等工序,這樣線性的設置可使縱向行車在晾堂與窖池之間就近作業。甑罐集中放置于車間中部,鄰接出入口,便于蒸制、灌注及原酒的運送,同時車間中部天窗最為高大,通風效果最佳,能使甑罐區的蒸汽快速排出,避免在內部空間聚集,減少墻面侵蝕,凈化工作環境。泥池區使用頻率低,一般作封窖之用,故置于車間端頭,位于車間山墻處。
4.2傳承歷史的外部造型
從19世紀20年代至今,老廠區內的建筑,一部分是20世紀90年代及近期所建建筑,其建筑造型簡單,內部為混凝土桁架結構,反映了工業建筑結構的時代特征;另一部分是二十世紀七八十年代修建的房屋,均為磚混結構,雖年代較久,但青磚砌筑、清水墻面、檐口疊澀及窗臺線腳等特征,展現了近代建筑素雅平淡的風格,烙下了深刻的時代印記。這些建筑造型記載了企業發展的歷史,具有代表意義。在釀酒車間設計時,車間外部造型承襲了早期建筑風格,運用設計語匯描摹歷史印記;建筑內部結構采用門式排架結構,以取得寬闊空間。為滿足生產需要,車間一般有固定的結構模式,受生產工藝及結構設備等條件限制,其內部空間的靈活性不及其他建筑,而對于外部空間而言,不受結構影響而有更大的創作余地。因此,對于生產車間的設計主要立足于建筑屋頂造型和建筑表皮設計。表皮作為附著在結構外表的圍護結構,是建筑性格的直觀表現。車間外表面采用縱橫方式劃分:護壁立柱為縱,水平勒線為橫。護壁立柱處垂直墻面做雙墻垛,頂部砌筑疊澀造型,與早期車間取得一致,墻垛間設置排水管道,造型時兼顧使用。水平窗與高窗嵌入水平勒線之間,并結合窗臺、窗套突出立面形體。屋頂采用傳統雙坡屋頂,為化解車間超長體量、打破平直的屋頂輪廓,采用中高側低、分層跌落的形式,以求變化。山墻及屋頂錯跌處砌筑封火山墻,取得與周邊建筑協調。
4.3自導通風與給排水設計
車間采用自導式排氣措施。釀酒中蒸釀過程產生的大量蒸汽需快速地排出車間,若采用機械通風方式,氣體量大難以滿足需求,且常年運行,易耗損不節能。車間內的蒸汽主要由甑罐蒸釀及晾堂酒渣產生。蒸釀中產生的氣體濃度大、溫度高、較為集中;晾堂酒渣產生的氣體濃度、溫度不及甑罐區,但堆放量大、區域廣,產生的蒸汽量也不容忽視。因此車間采用自然排氣方式,通過平開窗、高側窗及屋頂天窗形成空氣環流,自導排氣。新車間增大高側窗及天窗數量與尺度,使排氣更便捷順暢;改變高側窗開啟方式為中懸式,使排氣通暢。車間并用重力式與壓力式排水系統。車間長度在72~120m,屋頂面積較大為2200~3600m2。車間屋頂外墻天溝處,采用重力流雨水系統,雨水散排至室外散水溝。車間屋頂內側天溝處,采用壓力流雨水系統,雨水排至室外雨水檢查井。外墻落水管結合建筑立面設計,隱藏于護壁柱墻跺內,裝點了立面。內天溝落水橫管平行中軸布置,在兩側山墻處經落水管排出。
4.4材料選擇和色彩搭配
材料的選擇除有鋼材與灰磚外,還采用青石、木材等相互搭配。車間外墻采用“十字式”與“順丁式”相結合的灰色粉煤灰磚砌筑,分別運用在墻面與墻裙兩處,磚墻用色以沉穩的青灰為底,線腳處采用白色抹灰勾邊,以增強線條裝飾感。屋面采用深灰色壓型鋼板,取得與原有建筑色彩的協調。屋頂檐口雨水槽噴涂淺灰色防銹漆,形成通長的水平線條。封火山墻墻頭、側墻、線腳等處采用白色抹灰勾勒,強化建筑體感。門窗采用木質窗框,在木材本色上稍加防腐清漆,使其呈現出較為自然的色彩。窗戶采用傳統花格圖案,以求與當地原有建筑融合。墻基勒腳采用當地青石砌筑,形成沉穩質感。建筑色彩使用青灰為基色,更接近當地原有磚混建筑色彩。粉煤灰磚在燒制過程中的深淺差異,能在建筑立面形成不大的反差,使墻面更富有肌理變化。白色抹灰的線腳勾線、壓頂與封邊,使建筑體量更為挺拔,層次更為豐富。木材除了可增添色彩外,也在人體尺度下營造出親和感。
5結語
(1)井塔、礦倉、筒倉、煙囪、冷卻塔等工業建筑,外壁為整體式現澆,窗洞較少,截面為等截面或漸變截面,有利于模板的安裝、固定和正常連續滑動。
(2)工業建筑采用滑模工藝,能夠減少模板及其支撐等周轉材料的投入數量,便于合理安排材料加工及安裝時間,便于施工現場空間上的合理利用,減少勞務操作人員,并能夠縮短施工時間。
2柔性滑模系統
2.1柔性滑模系統組成
柔性滑模系統一般由模板及其提升支撐系統、液壓動力系統及操作平臺系統組成。模板系統又包括模板、圍卷和提升架等。
2.2柔性滑模提升支撐形式
目前,柔性滑模采用的提升支撐形式主要有開字架和簡易門架兩種形式。開字架,內平臺為不拉結中空式,一般適用于構筑物為矩形平面布置形式。簡易門架,內平臺采用輻射梁拉桿,一般適用于構筑物為圓形平面布置形式。
2.3柔性滑模系統操作平臺
(1)柔性滑模系統操作平臺在滑模施工過程中,作為主要施工操作面,承受施工人員、施工材料、液壓控制臺、電焊機、振動棒、手推車、施工工器具、施工安全防護設施、消防設施、季節性施工保溫設施等施工荷載及其自身的質量,同時也承受施工過程中操作平臺上設置的垂直運輸設備運轉時的額定附加荷載、卸料對操作平臺產生的沖擊力、向模板內傾倒混凝土時混凝土對模板的沖擊力和側壓力、模板滑動時混凝土與模板之間的摩阻力以及風荷載等動荷載。
(2)柔性滑模操作平臺寬度,一般根據構筑物規模、截面形式、施工組織方式等因素確定,但操作平臺結構必須保證足夠強度、剛度和穩定性,才能滿足結構施工和安全施工要求。柔性滑模操作平臺寬度可對稱設置,也可不對稱設置。
(3)柔性滑模操作平臺支撐,采用型鋼或鋼管安裝成三角桁架或三角懸挑架型式,根據建筑物的截面形式,平行或環向布置。和剛性滑模相比,構造相對簡易,安裝便捷,多采用角鋼或鋼管為材料,安裝成桁架或格構式挑架形式,可以作為操作平臺的支撐,其安裝寬度及質量則是影響柔性滑模系統的整體平衡的重要因素。
3操作平臺寬度對結構施工的影響
3.1有利影響
3.1.1對操作平臺質量影響
操作平臺寬度較小時,能夠減輕操作平臺自質量,減少千斤頂和管路數量,可以選擇額定壓力較小的控制臺。操作平臺寬度較大則系統自穩性相對較好。
3.1.2對施工操作影響操作平臺寬度較小時,桿件尺寸較小,便于加工和組裝;操作平臺寬度較大,桿件尺寸較大,但施工操作空間大,便于材料的貯存和運輸。
3.1.3對施工質量控制影響
操作平臺寬度較小,模板滑升過程中,由于質量輕,平臺系統變形易調控,根據每班次平臺水平度、結構垂直度的觀測數據進行分析,發現垂直、偏扭現象后可以及時調整。操作平臺寬度較大,自質量大,變形小。
3.1.4對工程成本控制影響
操作平臺寬度較小,不僅節約了機具材料和人工,而且還縮短了施工時間,對工程成本控制起到良好的效果。
3.2不利影響
3.2.1對操作平臺水平度的影響
柔性操作平臺,特別是井塔類矩形截面構筑物,平臺寬度較小,由于自身質量輕,極易受堆料不均的影響,造成操作平臺的不平衡。平臺寬度較大,平臺自身質量較重,自平衡能力相對較好,但對矩形截面構筑物,平臺寬度較大時,四角外挑較寬,支撐結構受力在角部發生變化,矩形構筑物4個墻角成為模板滑升的薄弱點,模板滑升過程中,常會出現墻角部位拉裂現象,影響了工程質量,外觀成形也不好。
3.2.2對結構垂直、偏扭的影響
柔性操作平臺寬度較小,若受到平臺面堆料不均、混凝土下料不均勻、振搗不規范或風載等的影響,平臺水平度出現偏差,支撐桿受壓不均,爬升高度不一致,導致操作平臺偏扭,結構出現垂直偏差;嚴重時還會造成局部支撐桿失穩,甚至發生坍塌事故。平臺寬度較大,平臺自身質量較重,出現垂直、偏扭等偏差時,不易及時調整,需分層次調整平臺的水平度,才能保證支撐桿受力均勻頂升;同時平臺寬度較大時,平臺自身構件增大,千斤頂和管路數量增多,施工質量和安全生產的控制難度相應增大。
4對操作平臺造成的不利影響控制措施
4.1滑模操作平臺水平度控制
(1)當操作平臺寬度較小時,沿構筑物周長方向連續對稱設置型鋼,適當增加平臺的自身質量。
(2)當操作平臺寬度較大時,矩形截面平臺在四角對稱增加型鋼支撐,將外操作平臺內外邊緣進行拉結,促使滑模過程中外操作平臺內外邊緣的同步滑升。
(3)合理安排內外操作平臺上堆放的物品,在滿足施工要求的條件下,盡量均勻堆放各種材料和機具,保證操作平臺的水平度。
(4)砼采用泵送或塔吊提料時,應在操作平臺上合理布置集中料斗的位置,手推車的行駛路線、砼下料和澆筑要對稱,保證操作平臺上施工荷載的平衡。
4.2滑模操作平臺偏扭控制
操作平臺寬度過小、過大,滑模都會出現平臺偏扭現象,寬度過小時更易出現偏扭。滑模過程中做好平臺水平度觀測,分析平臺產生偏扭的原因。平臺發生偏差后,應調節平臺水平度,對平臺上的材料、設備、工器具等進行整理,對稱進行砼澆筑,保持平臺質量的均衡。分層次調平支撐桿限位器高度,增加平臺水平度的觀測次數,逐步使平臺水平度達到要求。
4.3結構的垂直度控制
滑模過程中發生操作平臺偏扭時,常伴隨著結構垂直偏差的出現。垂直偏差不大時,常采用調整千斤頂行程進行糾偏,使操作平臺逐步趨向水平;垂直偏差較大時,一般使用手拉葫蘆施加外力對平臺進行反向牽引,直到建筑結構垂直度達到正常水平。
5成功案例
圓形截面構筑物(煤倉類):山西華晉焦煤集團韓咀原煤倉工程(2聯體),單倉直徑22m;內蒙古馬泰壕原煤倉工程,單倉直徑22m;內蒙古朱家峁礦原煤倉,單倉直徑22m。上述煤倉類工程均采用內平臺寬度為1.8m、外平臺寬度為2.0m的柔性滑模操作平臺。矩形截面構筑物:甘肅金昌某主井井塔工程,框架剪力墻結構,平面軸線尺寸16.0m×21.0m,建筑總高度86.2m,共計10層;甘肅金昌龍首貧礦副井井塔工程,框架剪力墻結構,工程軸線尺寸為17.0m×14.0m,建筑總高度51m,共計6層;山東萊新鐵礦副井井塔工程,框架剪力墻結構,平面軸線尺寸為18.0m×16.0m,檐口高度為44.8m,建筑高度5層,局部6層。上述塔類工程均采用內平臺寬度為2.0m、外平臺寬度為2.2m的柔性滑模操作平臺。上述工程柔性滑模平臺寬度的選擇,既滿足了施工空間,也保證了滑模系統的整體穩定性及工程質量和施工安全。
6結語
夏橋礦區位于徐州賈汪區中心城區的西南部,是江蘇省煤炭發源地,具有悠久的采礦歷史。處于賈韓路和規劃中的新華路的交叉處,東側有人氣已具規模的夏橋公園、規劃中的江蘇省煤炭主題公園、義烏小商品市場,西側為規劃中的住宅小區和商湖休閑度假村,北側為既劃分又連接主題公園的景觀帶,南側為景觀價值較高的電廠。機械廠廠房所處的優越地理位置,為創業園區日后的發展帶來不可估量的機遇。與一般的民用建筑相比,機械廠廠房在空間布局、立面造型、結構設施等方面都具有很大的改造再利用優勢。該廠房群具有高大開敞的內部空間,在改造時可以根據設計要求對空間進行自由劃分,創造出豐富的室內空間效果;建筑立面整齊簡潔,外墻為能夠反映當時時代特征的清水紅磚墻,且不作為承重墻使用,改造時具有很強的可塑性,可根據設計要求對其進行拆除或直接利用;建筑結構及基礎承載力較高,在對建筑改造時只需對其進行簡單的加固維護,就可以直接進行利用。
機械廠廠房跨度較大,大進深空間加大了自然采光和通風難度;建筑形式單一,均為矩形的大空間廠房,對于現代化辦公空間日益靈活自由的發展趨勢來說,可能會對改造再利用形成障礙;廠房顏色過于單調,且由于年久失修,造成門窗及內部破損較嚴重;廠房在建造時缺乏對建筑節能的考慮,廠房不具備一定的保溫隔熱性能,不能滿足舒適度的要求。建筑南側的主要通道為土路,且凹凸不平,人車流線不明確,附近沒有停車場;缺少必要的基礎設施及綠化景觀,僅廠房群東側的主要道路上有幾棵行道樹;目前周邊居民多為礦區的下崗職工,老齡化現象很嚴重,不能聚集大量人氣。
建筑空間改造
空間是建筑的靈魂,也是建筑功能的容器。舊建筑的改造再利用過程中,很大程度上就是空間再生的過程??臻g改造對設計者最大的挑戰就是如何在保留原有歷史信息、滿足新增功能的前提下創造出全新的空間體驗。4棟機械廠房每一棟都是大跨度大空間,沒有任何的空間劃分,且彼此之間又相互獨立,沒有任何的交流和聯系。為了解決這些問題,創造出適合青年人創業的辦公及居住空間,筆者通過以下策略對這四棟廠房的空間進行改造(圖5)。
1化整為零?;麨榱慵匆罁鹿δ艿男枨螅捎么怪狈謱踊蛩絼澐值仁址▽炔看罂臻g改造為較小的空間,然后再加以利用。
1)垂直分層。對于內部為高大空間的工業建筑,可以采用內部垂直分層的處理手法將高大空間劃分為尺度適合使用的若干層空間,然后再加以利用。機械廠廠房從地面到檐口的高度均為7.0m,適合將其分為兩層。保留原建筑結構,并對其進行必要的加固。根據平面布置需要增加新的構造柱,并保證新增的構件不對原有建筑的基礎和上部受力構件造成損害。結構部分采用鋼材,內部采用加氣混凝土或石膏板等輕質隔墻,從而將建筑的自重降至最低。
2)水平分隔。在原有主體結構不作改動的前提下,水平方向增加分隔墻體,使得開敞空間轉化為多個靈活性強的小型空間。由于辦公空間需要的小型空間較多,因此在改造設計中,多處用到隔墻作為水平分隔。分隔墻采用加氣混凝土或石膏板等輕質材料,對于隔聲要求較高的房間,采用隔聲效果較好的密實墻體。
2聯零為整。在若干相對獨立的建筑物之間,采用打通、加建連廊以及封頂聯結等方式聯結為完整的相互可流通的連續空間。
1)建筑間加連廊搭接。在相鄰兩建筑物之間采取加建連接廊的方式,使得彼此孤立的建筑相互貫通,形成整體。連廊可分為開敞式,也可為封閉式。廠房1和廠房2的間距為13.5m,在廠房1和2的西側加連廊。廠房3和廠房4的間距為11.6m,在廠房3和4的東側加建連廊。連廊的形式為開敞式,連廊結構及圍護結構采用高強輕質的鋼材和玻璃,既能減輕自重,又能同廠房的實墻形成虛實對比。這樣使得廠房1和2、廠房3和4相互貫通,使原來相互獨立的建筑形成了一個小整體。
2)建筑間封頂連接。將相鄰的建筑物鄰近處加頂封閉,使原來相互分離的若干建筑連接成為一個整體,將室外空間引入室內,或形成半室外空間,既增加了可使用的面積,又可以產生趣味性極強的高大開敞的共享空間。廠房2和廠房3之間的間距為34.35m,間距較大,在之間部分封頂,屋頂的形式為折線形,延續了廠房坡屋面的輪廓,與廠房屋面形成一種重疊的韻律,材料為輕質的鋼與玻璃的組合。
3局部增建。根據新的功能和空間需求,在建筑外局部增建新的空間。在廠房1的西南側、廠房2和廠房3的西側、廠房4的北側加建彩色的玻璃陽光房。其中廠房4增建的部分正對廠房3拆減的部分,形成了豐富的空間效果。這些增建的部分為休閑娛樂空間,這些空間的加入,使得原本單調的矩形空間變得豐富起來,為青年人提供了多姿多彩的休閑娛樂空間。
4局部拆減。將原有建筑物的非結構性外墻部分拆除,換成玻璃窗及結構性外廊,并將拆除的外墻對應的屋面拆除,換成玻璃屋面,以獲得較大的灰空間,增加采光、滿足觀景需求。由于舊廠房的形式過于單一,用這種局部拆除部分非結構性外墻及部分屋面的手法,可以打破這種形式單一的局面。與此同時還應對結構部分進行必要的加固,保證建筑物的局部拆除不影響其整體結構的牢固性。廠房1和廠房2為集中辦公空間,在建筑空間劃分上相對于廠房3和廠房4的分散獨立式辦公空間較大,適合多數人集中辦公。為了創造出交流共享空間,在廠房1和廠房2內設置交流展示區,形成空間豐富的中庭,同時也作為主入口的門廳使用。展示交流區的上方有欄桿圍合的帶型空間,這些空間向上方看,可以看到工業廠房原有的鋼屋架,營造出藝術氛圍濃厚的室內空間效果。廠房3和廠房4為藝術創作工作室,適合少數人進行各類藝術創作,其中廠房3設置夾層作為共享空間,加強青年藝術家之間的交流,創造出靈活的空間效果。每一棟廠房都配有休閑娛樂場所,不僅針對建筑內部的公共服務空間,也面向江蘇省煤炭主題公園及周邊小區服務(圖6~8)。
建筑外立面改造
在舊工業建筑的改造設計中,對建筑立面形式的改造也是極為重要的環節。使舊工業建筑與其新功能和周圍環境相協調是立面改造的關鍵所在(圖9);立面改造手法也是多種多樣。
1維持恢復原建筑外貌。由于這4棟機械廠廠房位于具有悠久采礦歷史的夏橋工業廣場這個大的地理環境中,加上煤炭主題公園的規劃建設,使該地段成為歷史價值和觀賞價值較高的空間場所。對于這類建筑的改造,其外部形態的更新在更大程度上是一種外立面的修復與保留,維持建筑原有的歷史風貌是改造設計原則。由于廠房閑置時間過長,其外部形態破損,門窗的破損程度尤為嚴重。在改造設計中,首先對外墻面進行細致的清洗,露出紅磚本身的色澤。然后對破損墻面屋面依照修舊如舊的原則進行修復。由于原有的窗戶破損十分嚴重,在改造中全部替換,代之形式與結構相同或相似的窗戶。門的造型非常具有工業特色,在改造中進行保護性修繕。
2新舊元素形成對比。為了創造出新舊對比的新感受,體現時間的流逝和對過去與現在的傳承關系。新舊材料的對比是顯現舊工業建筑改造在利用歷史性方面的主要手段。一般來講,這種對比會讓老的更老,新的更新,從而達到歷史與現代穿插的時光效果。此次改造設計中,大量采用彩色的玻璃盒子穿插在建筑中,象征著七彩多樣的青春年華。生動的視覺刺激給人帶來激情和靈感,十分符合創業園的建筑性格。陽光透過七彩的玻璃盒子折射出色彩斑駁的光,帶來無限的情趣。同時彩色玻璃與舊建筑的紅磚形成一種強烈的視覺沖撞,體現出混搭的時尚感。
3新舊元素協調統一。為了使建筑保持原有的歷史風格和文化特征,改造過程中新添加的元素雖然不求做到使用原有的建筑元素,但也不作突兀的對比變化。新添加的建筑元素應該在材料、形式和尺度上呼應原有的建筑,使新老元素達到協調統一的效果。這4棟工業廠房群的主要入口開在東側,建筑的東立面為4個相同的形式,為了打破這一單一局面,將原有建筑中有代表性的特色元素加以提煉和適當變形,在廠房1的西側用鋼材構建成一個外輪廓為廠房東立面的鏤空景觀墻。這個景觀墻距離廠房1的距離為3.3m。這個景觀墻的材料與廠房屋架的材料相同,形式是廠房屋架的一個延伸。此外為了將這4棟彼此獨立的廠房連接成為一個整體,運用了鋼構架的連廊,這些連廊的材料可以很好的詮釋建筑的工業氣息,使新舊元素協調統一,形成對話。
建筑環境改造
百年的采礦歷史給社會帶來了巨大的財富,同時也帶來了日益嚴重的環境問題。隨著礦區的資源枯竭,采礦業的衰退,夏橋礦區留給城市的不僅僅是殘破的工業建筑,還有被破壞殆盡的生態環境。建筑總是與周邊的環境共存的,因此對舊工業建筑的改造還涉及到對其建筑環境和服務設施的改進,整體提高建筑所處的環境的水平,從而有效提高整個地段乃至整個城市的環境景觀質量(圖10~11)。
1場地清理。首先是對場地進行清理,把堆積在場地表面上的廢棄物集中進行處理。對于沒有污染的工業廢料應當物盡其用,就地加工使用。對于有污染的工業廢料,要進行相應的技術處理后再利用,無法利用的要外運后妥善處理。
2景觀營造。在土壤中摻進了一些腐殖質和草籽,來增加土壤肥力,從而凈化污染的土壤。在廠房的四周種植植被進行綠化,在廠房2和廠房3之間的空地進行集中綠化,成為中心景觀區,并引入水景調節小氣候。由于廠房的西側有一片湖面,為了能將景觀更好的引入廠區內,在廠房2和3之間的中心景觀區的西側進行延伸,設置一條景觀橋延伸到湖面上,供人們觀景駐足。東西向形成一條景觀軸,向東延伸到煤炭主題公園,向西延伸到居住小區。
3基礎設施植入。室外公共設施是外部空間的重要內容,對場地景觀具有重要的視覺影響,也對外部環境的舒適度具有一定的影響。創業園西側路為園區的主要道路之一,需要進行拓寬,來滿足園區內的交通需求。東側的道路緊鄰煤炭主題公園,是創業園的最主要道路,且入口開在這一側,需要對路面進行鋪裝及加固。在廠房2和3之間的中心綠地內設置座椅、路燈、電話亭、指示牌、垃圾箱、噴泉等公共設施,并將有工業特色的構筑物和工業設施引入其中,既增加了景觀趣味,也使其成為可以引起人們對原工業區的聯想和回憶的橋梁。
針對建筑運行能耗的來源和組成,把建筑綠色節能技術分為兩類:建筑本體綠色節能技術和建筑設備綠色節能技術。其中建筑本體綠色節能技術包括圍護結構的綠色節能技術和建筑空間設計的綠色節能技術;建筑設備綠色節能技術包括建筑能源設備系統綠色節能技術、建筑環境控制系統綠色節能技術和可再生能源利用技術。
1)節地與室外環境。舊工業建筑區位優勢明顯,處于城市中心地帶,對舊工業建筑的土地進行合理的利用,是節約土地最直接的方法。合理采用屋頂綠化、垂直綠化等方式,既能節約土地,又可以起到綠化環境的功效。屋頂植被可以有效吸附空氣中大量的浮塵以及CO2,可以有效的起到隔熱保溫的效果,也可延長屋面防水層的使用壽命。使用綠色植被覆蓋建筑物表面,從外觀上看既遮擋了建筑物原有與周邊環境不協調的風格又賦予建筑物一種古樸的氣息。
2)節能與能源利用。節約能源是實現綠色節能的核心理念,根據舊工業廠房所處的地理位置,充分利用太陽能、地熱能、沼氣、風能等等可以再生的資源,在改造中采用溫濕度獨立控制空調系統、太陽能光熱與光電系統等節能技術等。由于經濟技術和建筑功能的因素,舊工業建筑圍護結構的熱工性能較差。許多舊工業建筑改造后這個問題依然存在,這樣不僅影響了建筑的使用性能,而且會造成巨大的能源浪費。但是,舊工業的大跨度、大空間結構也正是改造者所看重的,他們在改造之后往往愿意保留此類大空間,引入自然光,這樣白天可以不需采用其他照明措施,節約資源。
3)節水與水資源利用。通過采用節能型設備,如無水小便斗,節約用水;將地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反應器進行分別收集后合并,通過凈化用作沖廁或綠化用水;在停車場鋪裝易滲水的材料,使得雨水快速的滲入地下來補充土壤中的水分(見圖3)。
4)節材與材料資源利用。若對舊工業建筑不進行改造再利用,而是采取推倒重來的方式,無疑造成了資源和建筑材料的極大浪費,推倒破壞產生的建筑垃圾更是增加了環境的負擔。而如果對舊工業建筑改造再利用,使它真正達到實際的使用壽命,也是節約建筑材料的一種表現方式。舊工業拆除下來的一些物件,可以作為裝飾物品擺放在工業園區(見圖4),既不浪費材料造成環境污染,又美化環境,使得這些物品更具有歷史價值。
2綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用實例
2.1天津綠領慧谷創意產業園綠領慧谷創意產業園原為天津紡織機械廠,始建于1946年,占地面積138畝,廠房面積6.1萬m2。改擴建后園區所占地面積近9.3萬m2,總建筑面積10萬m2。在改造過程中,大量的采用了綠色節能技術:新建材料保溫外墻、新技術窗體遮陽(見圖5a))、可控開窗面積、隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃等,使得這些建筑既是節能房又是展示廳。應用太陽能集中供熱系統、熱交換新風系統、屋面雨水收集、風光互補路燈、室外自滲透型停車位地面等環保節能手段。經過測算,一期的改造成本僅為拆除的36.4%。
2.2上海市花園坊節能環保產業園上海花園坊節能技術環保產業園前身為上海乾通汽車附件廠(1954年—1966年),于20世紀初搬遷,留下18棟工業廠房,總占地面積為3.23萬m2,總建筑面積為5萬m2。屬于節能研發設計、建筑節能設計、節能文化傳媒、節能咨詢策劃為一體的市級創意產業集聚區。原廠區18棟建筑主要是鋼筋混凝土結構,改造過程中保留了框架結構,原有的外墻采用小型空心混凝土砌塊,既能減輕負荷又能起到保溫作用。新砌外墻則采用復合墻體系統,能夠消除冷、熱橋,維持室內氣溫平穩,節省空調能耗。在改造過程中采用太陽能熱水系統(見圖5b))、無水小便斗、窗體遮陽、門窗斷橋隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃、兩層透氣型木窗、雨水回收系統用于衛生間沖廁及清洗車輛等綠色節能技術(如圖5c)所示)。
2.3蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓前身為法資企業美西航空機械設備廠區,始建于1895年,改建于2001年,為框架結構。在改造的設計階段,將經濟、節能、生態性融入到其中。在改造過程中,大量的使用到一些節能高效的新材料,如太陽能燈,將原先部分老廠房的屋面拆除,在屋面開天窗(見圖5d)),增加了室內光線和通風,在屋面開小口,安裝太陽能燈,白天可享用自然光線辦公。將原來普通玻璃更換為雙層斷橋玻璃,來達到保溫節能的功效。原來老廠房的蓄水池、水塔均保留再利用,采用蓄水池的水清洗車輛,洗完車的水再次利用澆花,實現了水資源的重復利用。在樓層陽臺上種植植物,采用屋頂綠化的方式,使夏天有效的緩解太陽的直射,起到保溫隔熱的效果,降低對能源的使用,而且提高了辦公條件。
3結語
作者:王洲 單位:深圳新能電力開發設計院有限公司
通過數字技術對于建筑整體的模擬使建筑設計突破了圖紙的平面以及模型的有限立體,無限激發了設計者的想象力和創造力。通過計算機技術將建筑與美學充分融合,建筑師借助于計算機將自己的意愿和感覺形成一種可視化的組合,如利用3D軟件,建筑師建立起了復雜曲面形體以及獨特結構的數字模型。在對沃爾瑪配送中心周轉庫的設計過程中,在充分考慮其使用功能的同時,盡量追求建筑時間的縮短和物質投入的最小化。
設計手法和過程
通過對建設方提供的物流認真分析,對項目用地周邊環境的多次考察。我們認為將貨流入口設置在基地西側金輝路上,既考慮貨流的快捷方便,又考慮到對城市主要道路的壓力相對較小。整個園區長邊沿基地西側、南側的金輝路和錦繡路布置,使卸貨區最大限度地展開,以獲取最大的卸貨空間。結合Prologis公司提出的分期開發要求,合理地布置了二期的建筑。一期各建筑(W-1-W-5)呈“L”型,沿基地西、南兩側布置,二期各建筑(B-6-B-9)集中布置在基地東北角,兩部分建筑各成一區,分區明確,有利于分期建設。建筑設計中,從功能出發,首先是對屋面的考慮。傳統的倉庫屋面條形采光窗一字排開,往往導致采光不均勻,而且在消防設計中,開啟和不開啟窗面積分配不理想。在本方案中以650*650的小點窗和條形窗相結合,不僅采光均勻而且更容易控制可開啟窗戶的面積,滿足消防要求,使其經濟性、功能性實現最優化的統一。在立面設計中,建筑的表情更多地來自其材料的組織構成,材料對光的反射,表面質地的變化和色彩,材料之間的組合以及不同材料之間銜接所產生的變化。設計圍繞著主要材料進行形象展示,充分保持鋼結構的材料特性,同時在重點的入口部位通過尺度的放大提高企業的標識性,也為司機師傅指出了明確的入口方向。建筑細部設計中,注意數字設計,強調在限制中的創造。例如對于雨篷設計,由于建設方需要懸挑9m的大雨篷,于是在每一跨間設置600寬采光帶,不僅改善了因大尺度出挑帶來的采光問題,也打破了長長的雨篷所帶來的單調感;例如條形窗,通過與空調專業的多次商榷,嚴格控制其高度,并增加橫向線條構成,使其立面顯得更加舒展。
通過項目設計得出的工業建筑藝術設計見解
(一)工業建筑設計中的美學思維要綜合考慮廠房的功能,在此項目中作為配送中心周轉庫,首先要考慮其貨物的靈活周轉,周轉的流程盡量簡單化,貨物出入盡量方便。在此基礎上,再表達其建筑的象征性、抽象性等藝術特征,同時要考慮周邊環境同建筑的協調性。(二)工業建筑外觀設計在工業建筑外觀設計時同樣要遵循:“形式服務于內容”的設計理念,盡力使工業建筑做到簡潔明快,通過建筑美學的相關經驗使有限的空間無限放大,通過建筑的外觀傳達建筑自身所表達的特性,在人口和門的處理方面,主入口部分進行適當的變化和處理,可設置標準型景觀,在突出人口醒目性、指示性的同時,改善門面的虛實關系,盡量做到立面豐富的效果。在窗的設計過程中,要合理進行窗的組合,同樣需要照顧立面的虛實效果,通過窗的設立,增加廠房立面的建筑藝術效果。在墻面的設計過程中,可盡量利用建筑構件、線腳、抹灰等手法將墻面進行藝術性劃分,或簡潔舒適或挺拔雄偉,做到藝術的和諧。尤其應該注意的就是工業建筑色彩的處理,在強調整體性、統一性的同時,通過色彩的變化和搭配為工業建筑增加韻感。(三)工業建筑造型的設計建筑通過其造型傳達其思想,工業建筑同樣如此,通過空間和體型以及比例和尺度,加上色彩和質感構成了工業建筑的藝術氣息。但是,工業建筑造型往往是受其內部生產工藝和生產設備、設施等因素所左右,通過建筑師的發揮空間相對有限,但即便是這樣,在其造型的設計時要盡量運用工業建筑大小、高低、橫豎、虛實以及材料的不同質感和色彩等處理手法追求工業建筑的外形美觀,在滿足功能的前提下,盡量使整個建筑的造型簡潔大方。尤其是此項目還要有周轉區、辦公區、生活區,在進行聯合建筑構造時,要注意辦公人員和一線操作人員的方便組織協調,區與區之間的通行線路盡量封閉。(四)工業建筑藝術形象設計在生產、生活協調搭配的前提下,盡量對周邊環境和建筑形象進行必要調整,在建筑設計之初,盡量弱化笨重和容易使人產生壓抑感的建筑物,或者將這些建筑物進行后退處理,通過緩沖區以及景觀帶將這一類建筑進行隔離。盡量照顧觀者感受,有目的地散其視覺注意中心,對其心理進行引導性觀感。同時,工業建筑自身形象的創造方面也要注意其藝術形象,在美觀功能、造價等因素共同制約下尋找藝術的平衡點,綜合運用時代審美觀點,在適應國情的前提下,盡量做到美的多樣化。
【關鍵詞】工業建筑;建筑設計,規劃設計;景觀設計
Industrial building design using modern design analysis
Liang Miao,Zhang Xin-jie
(Schenck (Tianjin) Industrial Technology Co., Ltd Tianjin 300385)
【Abstract】Industrial buildings are no longer just industrial plants so simple, it has been integrated into people's lives, more and more traditional architectural design is not suitable for the current trend of the times. Author of a paper province's large coal preparation plant project design, modern architectural design applications in high current industrial building design, fully reflects the large industrial intensive, people-oriented, sustainable development, protection of nature and ecological construction, He stressed from the inside to the outside of a rational structure, composition, application of new technologies, new materials and create simple geometric shapes and bright, modern industrial buildings reflect contemporary.
【Key words】Industrial buildings;Building design,Planning and design;Landscape design
1. 引言
(1)在幾千年的歷史長河中,中國人的祖先留下了輝煌的建筑文化遺產,然而,在將近半個世紀的建設,特別是近20多年的城市化加速發展的過程中,全國各地在城市的改造和興建中,出現了不少令人遺憾甚至痛心的問題,說明在工業建筑設計中存在還沒有擺脫傳統束縛,運用現代建筑設計理念,放手創造新工業建筑的現象。
(2)近年來,我國每年完成的建設工程投資額中,工業建筑和民用建筑之間的百分比53:47,工業建筑占了建筑工程的一半以上,我國的工業建筑迅猛發展,與此同時,現代工業也已從早期以加工業為主轉型為技術工業、電子信息工業、化學、生物、金屬機械工業為主的高科技產業,即從勞動密集型轉型提升為技術、資訊密集型?,F代工業建筑設計需要適應并滿足生產產品的微型化、自動化、潔凈化、精密化、環境無污染等要求,將工業建筑的特點、功能與地域、民族、文化、企業相結合,充分發掘并塑造獨特的企業形象、豐富企業文化的內涵、追求工業建筑與環境的整體協調,創造我們這個時代的工業建筑新形象。
(3)某省某公司的大型煤礦選煤廠項目,建設內容有主廠房、篩分車間、皮帶機棧橋、綜合辦公樓、食堂及倒班宿舍等。本次設計遵循現代建筑設計理念,堅持“以人為本”,在追求最佳效益、技術進步的同時,尊重現有環境,保護、利用、整合自然資源,建設成一個環境清新舒適、生產便捷高效、具有現念的綠色高技術產業基地。
2. 規劃設計理念
2.1 構建開放的空間形象和集中的建筑布局:方案以線性的空間布局,如成品煤生產區沿發展軸的排列、帶狀的綠化、沿城市道路的景觀帶等,形成選煤廠廠區開放、動態的空間體系。生產區內相對集中的布局方式,為實現資源共享和廢水等集中處理提供了保障。
2.2 塑造優美的環境和良好的城市景觀:營造良好的選煤廠廠區環境,并注重建筑群體與環境的融合。一方面是成品煤生產的要求,另一方面也是現代高新企業展現自身形象、塑造標志性建筑的需要。
2.3 實現分期建設的步驟和持續發展的目標:線性的空間布局使廠區能夠在統一的框架下自由生長,彈性化的建筑布局,從而使廠區始終處在動態的、充滿活力的、持續的發展狀態中。廠區建設樹立科學發展觀,做到遠近結合、科學設計、突出重點、統籌考慮、一次設計、分部實施,做到既能滿足當前煤炭生產的需要,亦為實現可持續發展創造條件,并能保證對周邊及自身環境無污染的要求。
2.4 營造適于交流的場所和人性化的空間努力創造一個鼓勵人與人之間,人與自然之間,廠區同周邊城市之間相互交流的空間,并將對人性化的設計始終貫穿在每個空間中,使廠區成為具有吸引力的能充分發揮人力資源聰明才智的場所。
2.4.1 規劃結構。
按照總體規劃、分期實施、持續發展的目標,將一期、二期用地整體設計,形成了“一軸”、“一帶”、“兩環”的空間結構?!耙惠S”指貫穿用地的南北向發展軸,是將各主要成品煤生產的建、構筑物串接起來的連廊。規劃中賦予其豐富的內涵:
(1)通過連廊加強了成品煤生產區內各建、構筑物間的生產和人員的聯系。
(2)現代選煤技術的展示廊道。
(3)銜接一期、二期工程,實現可持續發展的空間骨架。
(4)體現人文關懷的休憩、交流場所。
“一帶”是指位于成品煤生產區同煤炭科研管理區之間的帶狀綠化,既合理劃分廠區功能分區,也是廠內“線性”模式的開放空間,為人員休息、交流提供良好的環境?!皟森h”即環繞生產區的大交通環路以及在一期用地內的小環路,是主要的人流、車流和物流的通道。
2.4.2 功能分區。
考慮到用地的不規則形狀以及煤炭生產廠區一期、二期銜接的需要,將主要的成品煤生產區布置在用地的東側,即用地相對規整、規模較大的區域,便于生產區的延伸和布局;將廠區內的管理區布置在場地的西側。兩個功能區之間以綠化帶作為隔離和過渡,也是廠區內的休閑和生態區。
2.4.3 景觀設計。
將綜合辦公樓同主廠房及篩分車間以整體的建筑群體形象展現在周邊城市面前,建筑與城市道路間大片的綠地和水面更加襯托出廠區集中、開放的布局和現代的建筑形象。綠化帶的設計掩映于各個建、構筑物之間。
3. 建筑設計理念
3.1 創造更為靈活的煤炭生產廠區室內、室外空間,各個建、構筑物間縱橫交錯的連廊、廠院空間,將陽光、新鮮空氣、綠化植物引入煤炭廠區各個角落,營造舒適優美的工作環境,體現人文、生態的設計理念。
3.2 以一橫一豎兩道人文性質的連廊組合幾個體塊,橫向的連廊以一組開放的綠化空間為主,使建筑空間內外有機的聯系在一起,縱向的連廊為一個帶有玻璃采光頂的序列空間,充分體現人文關懷的理念,在這一半私密性的空間中,作為建筑的真正靈魂核心――人,將被得到充分的尊重??罩羞B廊與藍天白云結合在一起,將使這一個體現煤炭工業化發展和管道集中的“信息走廊”擺脫了給人冷冰冰的感覺,而洋溢著濃郁的人性品質,通過豐富的交往與過渡空間的設置,創造了停留與景觀觀賞空間,使高科技的工業建筑,具有浪漫宜人的詩情畫意,科技和人文在此得到交融。
3.3 自20世紀70年代的能源危機以來,以節約能源和資源、減少污染為核心內容的可持續發展的設計理念逐漸成為工業建筑設計師們追尋的方向,曾經以展示現代工藝技術為主要特征的“高技派”也開始致力于關注本土文化和地域氣候,形成了一套獨具特色的氣候觀,走上一條從“高技術”到“生態技術”的探索之路。山西省多個大型煤炭選煤廠考慮企業自身可持續發展的要求,方案滿足現有工藝生產要求,同時適應今后技術發展變化;采用有效節能和環保措施,注重工業廠房內各個建、構筑物的使用功能和生態特質。集中布置的大型選煤建、構筑物:根據生產工藝,各個建、構筑物是一個聯系緊密的有機整體,集中布局有利于節約用地,提高生產效率。采用統一模數,達到構件尺寸統一、加速建設進度、節約能源和資源、減少建設投資的目的。工業建筑設計師們在注重建筑與城市文脈和自然環境相協調的同時,根據當地的氣環境候條件,在建筑采光與遮陽、自然通風等技術環節上積極的嘗試,建筑設計師們利用先進的結構、材料和工藝,他們最追求創造一種健康、舒適的人工建筑微氣候,適宜的室內溫度和濕度,并盡可能多地獲得自然采光,最大限度地獲得自然通風。建筑關系人類的生活質量,風格和形式是第二位的,“以人為本”的精神在此得到最深刻體現。
3.4 大面積、大體量的各種建、構筑物以其恢弘的氣勢,壯觀的造型和精美的細部使其具備鮮明的個性和可識別性,形成特色鮮明、統一完整的建筑格調。豐富的建筑輪廓線,構成一組氣勢磅礴,造型優美的新型工業建筑。
4. 論文結束語
此方案經過縝密的分析、測評,在整體意念上,摒棄了傳統工業廠區規劃中各個選煤建、構筑物與綜合辦公樓,附屬用房等具有民用性質空間的分割,對立狀態,充分體現整體與和諧的理念,將各個選煤建、構筑物與綜合辦公樓等具有民用性質的建筑一體設計,以一個凱旋門的意象,把兩大部分功能清晰地分開,但同時又把兩大部分體量有機的結合在一起,“門”的整體意象又同時隱喻著“科技之門”和“廠區之門”的雙重含義。造型設計具有強烈的個性,通過與各個建、構筑物大跨度、大尺度的連接關系形成壯觀的建筑輪廓線,獨特的建筑體形,個性化的現代工業建筑成為周邊選煤產業的地標性建筑。
參考文獻
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關鍵詞:舊工業建筑;改造;保護與重新利用;可持續發展
城市的發展是一個不斷更新和改造的動態過程,在這種新陳代謝的過程中,如何對待現存的舊工業建筑是一個現實并值得思考的問題。
一、研究的必要性
人們普遍相信,工業化是經濟增長的基礎,工業技術的發展以及更進一步的工業哲學知識體系的建立是人類社會進步的先決條件。1973年第一次石油危機的爆發,使得這一信念產生動搖;進入20世紀90年代,更是進入了一個被迅速成長的信息社會、國際交流與全球經濟深深影響的新紀元,同時“可持續發展”因為全球性的環境持續惡化而逐漸成為人類看待世界的基本共識。[1]這樣的時代背景直接引發了后工業社會迅速崛起,而工業社會日益衰退。城市中的制造業、運輸業、倉儲業等持續衰退,金融、貿易、科技、信息與文化等新興企業逐漸成為城市的主要職能行業,而這些舊型職業所建造的一些建筑并不符合新興企業的結構構成,從來面臨拆遷被淘汰的命運。
進入20世紀90年代,人們對產業類歷史建筑的更新利用在歐美等發達國家中越來越重視,影響范圍波及全球。事實上這些廢棄產業不但具有珍貴的歷史價值需要挖掘研究,還具有改造再利用的現實價值。
受歐美等發達國家的影響,中國在20世紀90年代進入了以更新再開發為主的發展階段,因此出現了各種各樣的舊工業建筑再利用的案例。然而在此過程中中國產業遺產正經受著歷史上最嚴重的破壞和毀滅,以極快的速度消逝,包括自然損毀與人們基于急功近利思想的建設開發性破壞,如著名的沈陽鐵西區產業類歷史建筑在近年商住開發中幾乎被完全消除,而類似情況在其他城市也非常普遍。[2]可見這是一個不得不面臨的迫切需要解決的問題。
二、研究的科學意義
1、經濟資源方面:通常建筑物本身的壽命高于其功能方面的價值,尤其產業類建筑因其特有的性質可進行多次使用更能的變更,而且廢舊建筑更新利用也可緩解城市用地緊張,這樣在經濟資源方面進行了節約,既減少了因龐大、牢固建筑拆遷困難所多耗費的人力、物力、財力,又將這些廢棄建筑變廢為寶,體現資源節約的價值。而且在房價普遍超出人們承受能力的現在,舊工業建筑的重新利用緩解了房地產行業的用地緊張,因此也在減輕民眾經濟壓力方面有一定的積極作用。
2、環境環保方面:一座建筑的建成需要耗費巨大的人力、物力、財力以及較長的時間,并且會造成很多不可再生資源的浪費,這對自然生態環境遭到嚴重破壞的當今也是一個嚴重的考驗。就工業建筑改造再利用的開發方式可以減少多余建筑垃圾的形成,同時減輕施工過程對城市交通、環境等各方面的壓力,這樣既不浪費資源又不污染環境,符合持續發展的要求且有一定的環保意義。
3、景觀地標方面:由于工業建筑特殊的使用屬性造就其巨大高聳或者占地面積廣大,在城市發展過程中一直具有一定的方位地標作用,是人們從景觀層面認知整個城市的特殊構成所在。
4、人文歷史方面:特殊時代產生的特殊產物都具有一定的歷史研究價值,它們見證了整個城市文明進程的發展,承載中國發展的信息,如果隨意拆遷破壞,不加以保護的話,將會把這些珍貴歷史印記焚滅在漫長的歷史長河中,最終造成這段歷史的信息斷層。
5、經濟文化方面:舊工業建筑遺產的改造不但做到了重新利用、可持續發展,也帶動了一方經濟、文化的發展。例如北京的798藝術區,藝術家們利用了舊工廠原有的建筑架構,經過一番改造、利用變成畫廊、藝術中心、藝術家工作室、設計公司、餐飲酒吧等各種空間的聚合,煥發成一個具有藝術與時尚氣息,并具有國際化色彩的“SOHO式藝術聚落”和“LOFT生活方式”,引申出一種新的文化概念,在當今社會也引起了一定的關注并帶動了經濟、文化、旅游、人文等方面的發展。
三、工業建筑遺產的保護與再利用的未來
土地資源的稀缺、大眾審美情趣的轉變,都給重新利用工業遺產帶來了契機。[3]但是如何正確的利用改造并且不破壞原有的歷史文化遺留卻也不是那么簡單的問題。賀旺在其學位論文中明確提到分級保護的思想,關注對象也從單純的工業建、構筑物擴大到工業區域甚至更大尺度的工業景觀,較早期的研究有較大的突破。[4]遺產清單中只有一小部分最具典型性的工業建筑遺產能得到保護,那么其余的一些非典型性的建筑就可能遭到破壞,但是要讓工業遺產這筆人類文明史上寶貴的物質和精神財富真正的滲透到百姓的平常生活中,延續到子孫后代的記憶中,一方面需要專業人士的更廣泛、更深入的研究;另一方面需要帶動公眾的參與保護意識,并且進行有組織有目的得教育學習,喚起人們對工業遺產的興趣以及對其價值的認同,這樣也是最可靠的保護。[5]
不同城市有不同的歷史,不同的歷史造就不同的工業時期,也就有不同的工業地段,所以根據不同的情況采取不同的更新方法,進行不同的改造及重新利用,不要盲目的隨意的追求的更新。結合當地城市的發展、以及舊工業建筑的實際情況,綜合分析研究,進行部分或整體保護與重新利用,讓其煥發活力,得到價值及運用的重生。這樣既為當今千城一面的都市增添一抹特殊的色彩,并可結合經濟、文化等方面成為城市特色,提升整個城市的文化底蘊,這樣不但提高了城市的形象及品位并在資源節約、環境保護等方面具有一定的貢獻。因此工業建筑遺產的保護與再利用的為了是有意義、有價值的。
四、總結
舊工業建筑是一個時代的產物,它是城市發展的見證,是歷史文化的延續,也是某些人們的特殊回憶,更是讓子孫后代客觀、準確的了解父輩祖先那一段不同于后世的生活記憶。正如瓦爾特?本雅明(Walter Benjamin)所指出的:“建筑物表明了集體性的神話?!薄凹词故菑U棄的建筑物,也會留下種種痕跡,揭示出以往各時期的種種記憶、夢和希望?!盵6]
現今社會,舊工業建筑改造的各類空間建筑在整個城市生活中有著一定的地位,并在某些城市成為了這個城市不可替代的身份象征,如北京798藝術工廠、上海城市雕塑藝術中心、濱江創意產業園等就工業建筑改造的案例,它們或低調或奢華或藝術或平凡的存在在我們的生活當中,為不同的人們提供著不同的服務、體現著不同的價值,成為人們生活、學習、工作、娛樂密不可分的一部分。
舊工業建筑的重生是有價值、有意義的,它們煥發了新生命也帶給了人們嶄新的生活。但是舊工業建筑的改造及重新利用一定也存在很多不足的地方,這需要在以后的改造中更加認真細致的研究。而且舊工業建筑遺產的重生不是一個簡單的事情,他牽扯到各個方面,也需要多種學科間的配合,它不同與普通的文化遺產,因此要讓舊工業建筑遺產得到真正、有意義的重生需要專業人士以及普通大眾的共同努力,而且這是一個需要時間沉淀的過程,并不是短期可完成的項目課題。。。。。
遺產保護是城市文化發展的組成部分,而產業遺產再利用的實踐將催生新的文化誕生,可實現文化創新與經濟發展的雙重目標。[7]
因此,舊工業建筑遺產不但關系到現在更關注到未來的城市建設及大眾的文化生活的質量問題?!俺f迎新”去掉那些不能迎合現在城市發展的東西,讓其變化、改造成一個新的建筑體系;“剔其糟粕,取其精華”不好的舍掉,好的保留,讓舊工業建筑遺產得到質的重生,量的升華。
參考文獻:
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[3]賀旺,后工業景觀淺析[D],北京,清華大學建筑學院,2004
關鍵詞:工業建筑,電氣工程,施工質量
電氣工程是工業建筑工程項目的重要組成部分,是不可或缺的組成部分。電氣工程是使整個工業建筑工程“活”起來的硬件,隨著工業建筑智能化的迅速發展,電氣工程的地位和作用越來越重要,直接關系到整個工程的質量、工期、投資和預期效果。隨著科學技術的飛躍發展,現代化、自動化、電氣化的普遍發展及其水平的不斷提高,電氣工程的質量在整個工業建筑工程質量中作用是非常大。電氣工程質量直接影響到工業建筑物整體設備的安全運行、節能效果及工業建筑物投入使用后的使用功能。因此,加強對電氣工程質量的控制是十分必要的。
1.工業建筑電氣工程施工質量的影響因素
為有效提高工業建筑電氣工程的施工質量,首先分析其影響因素是十分必要的?,F存在的影響施工質量的問題主要是設計環節的弊病,筆者將其影響因素歸納為以下幾點:
1.1電氣工程設計不合理
該方面因素主要有設計違背或偏離設計規范的規定,安全性、可信性方面不執行設計規范。
1.2電氣工程設計深度不足
現階段的施工圖普遍設計深度不達標,與建設部《建設工程設計文件編制深度規定》的要求還有一段差距。主要原因是設計文件的可行性差,如果涉及缺乏可行性,會導致施工過程中遇到許多困難,不可避免地引發一些錯誤。。由于不按規定的深度進行必要的計算與標注,也往往造成設計文件本身出現原則錯誤而難于及時發現,將影響項目建成的使用功能。
1.3相關專業設計文件銜接不清
不按規定協調配合的問題普遍存在,極易導致施工錯誤。設計文件是工程施工與監理的最主要根據,設計能否認真執行國家規定、設計文件的深度及相關專業的密切配合等問題都直接影響工程質量。。近年來設計質量滑坡現象已成為不爭的事實,究其原因可能是多方面的。
由此可見,影響工業建筑電氣施工質量的因素有許多,且其都是具有嚴重性影響的問題。但是,這些問題并非不能解決,只要設計單位稍加重視,比如組織設計人員認真學習相關設計規范,加強設計過程管理、重視設計會簽與評審,便可以基本排除。
2.如何提高工業建筑電氣工程的施工質量
2.1做好工業建筑電氣工程施工前的準備工作
在工程項目開工前,電氣安裝技術人員應首先熟悉電氣施工圖紙,并會同土建施工技術人員共同查對土建施工圖與電氣施工圖,列出哪些部分有交叉施工,根據土建施工進度計劃,對有關基礎型鋼預埋、支吊架預埋和線路保護管預埋等,排出配合交叉施工計劃,確定準確配合時間,以防遺漏和發生差錯。在基礎工程施工時,應及時配合土建做好強、弱電專業的進戶電纜穿墻管及止水擋板的預埋、預留工作,避免電氣施工破壞防水層造成墻體今后滲漏;對需要預埋的鐵件、吊卡、木磚、吊桿基礎螺栓及配電柜基礎型鋼等預埋件,電氣施工人員應配合土建提前做好準備,土建施工到位及時埋入,不得遺漏,將各種預埋件制作好,并做好必要的防腐處理,充分做好施工前技術與材料準備工作。
2.2嚴把電氣工程設計關
通過上述分析,可知影響施工質量的主要因素在于工程設計,因此相關單位一定要做好電氣工程的設計工作。要審查設計圖紙是否符合相關規范或有關技術質量標準,設計是否合理和優化。對工業建筑智能化的設計,要防止盲目求大、求全,應以適用為主,考慮經濟承受能力和投資取得的回報,要根據工程的具體功能情況,明確業主對其項目的定位和需求,應提供意見和建議與業主,及早協調明確要設置哪些系統,以便所設系統與主體工程同步進行。要審查設計是否體現了工程的經濟性、施工便利性的原則,許多成熟的技術及材料是否在本工程中有所體現和運用。比如對高層住宅的設計,有些部位配電線纜可以不必采用耐火型,供消防用的采用阻燃型即可,可以節省一半的材料費用;盡量用阻燃PVC線管,既節約投資又方便施工。很多設計過于保守,變壓器容量偏大,導致初期投資增加,投入使用后基本電費過高,既麻煩又浪費。
2.3嚴控電氣工程施工關
施工是整個過程的重點環節,也是決定施工質量的關鍵。施工中必須根據已會審后的電氣設計圖紙和有關技術文件,按照國家現行的電氣工程施工及驗收規范,地方有關工程建設的法規、文件,經審批的施工組織設計進行。一要必須分清工程中的重點環節。。在電氣工程質量監控中,確定配電裝置、電力電纜、配電箱三個重點設備交接協調環節,明確關系,制定措施,根據規范進行超前監控,達到對工程質量的預控。在施工中發現圖紙問題應及時提出并處理,不允許未經同意私自變更設計。二是電氣工程要與土建工程緊密配合,根據土建澆注混凝土的進度要求及流水作業的順序,逐層逐段的做好電管鋪設工作,這是整個電氣安裝工程的關鍵工作,做的不好不僅影響土建施工進度與質量,而且也影響整個電氣安裝工程后續工序的質量與進度。三要嚴格推行規范化操作程序,編制符合規范、工藝標準、可操作的質量控制程序。平時注意及時收集和整理資料,特別是隱蔽工程的驗收資料及隱蔽簽證。未經有關人員在隱蔽驗收表上簽字,不得進行下道工序,防止監督流于形式。
2.4規范電氣工程
施工技術在電氣工程施工過程中,要規范施工技術,要依據施工規范制定合理的施工程序及安全措施,根據不同的工程,不同的項目,不同的設備,制定出不同的技術要求,不同的安裝工藝,電氣安裝施工人員必須嚴格按照國標,行規及企業的有關規定進行施工,不得違章操作。同時,施工人員必須經過按國家現行標準考核合格后,持證上崗工作,并且要對施工人員進行相關安全教育培訓和技術交底;施工現場臨時用電必須符合《施工現場臨時用電安全技術規范》及有關規定;施工現場用火,以及進行氣焊,使用噴燈,電爐等,均應有防火或防護措施。施工中所用的電氣工具必須符合工作電壓,工作電流,工作頻率和使用環境的要求,并應有漏電保護措施。
3.結語
綜上所述,工業建筑電氣工程已經在當前社會占有一定的地位,發展前景廣闊。隨著社會的不斷進步和人民生活水平的提高,人們越來越重視工業建筑工程的施工質量,因為它直接關系著人們的生活與健康。對于目前發展速度較快的工業建筑電氣工程,其施工質量更是不容忽視。因此,相關單位必須提高對工業建筑電氣工程的重視程度,針對有關影響施工質量的因素,及時采取一定的有效措施。
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【關鍵詞】新有機建筑,設計觀念,方法研究
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
改革開放以來,我國的建筑行業取得了輝煌的發展成果,對我國經濟的增長和人們生活水平的提高注入了新的活力。伴隨著生態危機和能源危機的出現,人們對清潔,節能,生態,環保的建筑有著更多的青睞,而新有機建筑就是一種可以滿足人們這種需要的建筑結構,通過遵循自然建筑與周邊相關事物的內在自然規律,使得建筑設計更加生態發展的需要,更加符合低碳節能環保的社會經濟需要,在生態環境惡化,能源危機加劇的情況下,加強對新有機建筑設計的分析探討,具有深遠意義。
二、有機建筑設計概述
1.有機建筑的概念
有機建筑(organic architecture)是現代建筑運動中的一個派別,代表人是美國建筑師F•L•賴特。這個流派認為每一種生物所具有的特殊外貌,是它能夠生存于世的內在因素決定的。同樣地每個建筑的形式、它的構成,以及與之有關的各種問題的解決,都要依據各自的內在因素來思考,力求合情合理。這種思想的核心就是“道法自然”(賴特十分欣賞中國的老子哲學),就是要求依照大自然所啟示的道理行事,而不是模仿自然。自然界是有機的,因而取名為“有機建筑”。
2.手法主義與結構突破
波浪的曲線、不規則扇形、階梯狀平面,作為其具有代表性的三個有機形式語言,在他的設計中重復出現。阿爾托在紐約世界博覽會芬蘭館通過內部空間的塑造,給使用者帶來真實的空間感受,空間體驗變成一系列的發現,從而達到了空間的連續性、整體性。蘆原信義認為阿爾托是“用加法創造空間”,即先確定內部,再向外建立次序,雖然對外部空間會有一些損失,但是內部功能及空間理想狀態能得到充分研究,所以每個局部都十分人性化、充滿關懷。賴特則借助于建筑結構的可塑性和連續性去實現空間的整體性。用面或邊界代替承重墻是賴特“搗毀方盒子”理念的全部內容,他引出了懸臂粱的概念,這使角柱喪失支撐功能,角落被打開,盒子隨之消失,樓板和屋頂在空中伸展開來。而他的有機一開始便意味著把混凝土懸臂設計成自然、樹狀的形式,這種形式的構思從裝飾引申到整個結構。
三、新有機建筑的特征及其手法運作
隨著人類價值觀念的轉化,有機建筑試圖重新詮釋“建筑—環境—人”的關系,從人與自然的宏觀高度以及可持續發展的角度深入考慮建筑問題。在建筑界,新有機建筑受到不同學派的啟迪,以現代建筑偏情一支的理念為基礎,發展中的有機建筑作為一種“活著”的傳統,秉承繼承與發展并行的思想與方法以及共生與互動的原則,隨著意識與技術的變革不斷的修正、拓展和深化,并在多層次、多角度的實踐中,表現為一種多元綜合、交叉與互補的趨勢。
1. 混沌有機的同一整體:“人—建筑—環境”系統的建構
新有機建筑將“人—建筑—環境”視為有機系統的同一整體,并有意識地促成三者之間的互動與同構。
(一) 共生與重構
在與環境關系的處理上,有機建筑與環境的關系從適應性的有機融合轉向更為主動的共生,甚至對環境進行重構。建筑與環境在自然與社會層面上的有機結合,作為所在環境內在自然結構秩序以及歷史文脈的再現與延續,反映自然與人文形態的秩序性與復雜性;建筑生成后進一步與所在環境相互作用,與環境形成多重的動態有機關聯與提升。
(二)建筑介入環境的方式
有機建筑以動態、謙遜的方式介入自然,嵌入、隱埋、隆起、融合、扭曲、翻轉、皺折、切割多元化的手法隨機應用或交揉構成,形成豐富的大地景觀系統。其中與基地構架的契合是一項重要內容。
2.建筑形態與空間的多層次建構
(一)分形幾何的轉換應用:基于整體的尺度層級體系建構
從生態系統的觀念來看,建筑自身也是一個不可分割的系統整體,并存在一系列的子系統,如結構構架系統、表皮系統、空間系統、設備系統等,每一個系統都有不同的尺度層級。
誕生于20世紀70年代的分形幾何,將分維、尺度層級與自相似性等特性引入到設計領域,為表現復雜的結構、動態與韻律提供了靈感和尺度。比如,土層的隔熱保溫、保濕性能營造了展館內的穩定氣候布蘭塞爾住宅“V”字形的體態兩端與草地相連,中部緩緩凸起,使用空間被巧妙地埋于地下,屋面鋪上植被融入環境橫濱國際客運碼頭通過扭曲、褶皺和升降形成連續的表皮與空間,并隱喻“山谷、丘陵、緩坡、洞穴”。
(二)連續空間的建構
當代新興的拓撲學為有機建筑提供了更多的想象空間,拓撲界面的流動性和粘連性消解了傳統建筑學中墻體、地面和屋面之間的界限,使建筑空間融為一體。
烏什達一梵德雷建筑,以連續、豐富、整體且形態自由的空間隱喻靈活柔軟的內臟,建筑將傳統意義上模塊化的地板、墻壁和天棚等建筑語匯以一種粘性的流動感表現出來,住宅內部與外部空間形成流動與互動,空間與活動的安排仿佛一個戲劇性的事件
(三)人性化的場所建構
除了建筑形態與空間,當代有機建筑還特別注重場所的建構,關注人造空間與自然空間的交互,注重多重事件的發生與體驗,并盡量避諱傳統建筑語言的片斷性,追求深層次開放的有機空間體系。有機建筑追求自然意趣、奇異空間以及戲劇性故事情節的營造,從注重視覺的空間構成到注重感覺(聽、觸、嗅)的場所營造,還有對歷史記憶的關注等,當代有機建筑完成了從空間到場所的革命性飛躍。
3.建筑“機能”的生態模擬:能動、動態與主動
進化中的生命有機體,在資源消耗上往往最為節約,而且具有自我調整能力。有機建筑旨在像有機體一樣適應環境、優化自身機能,實現高效、低能耗與有機更新。新有機建筑關注建筑與氣候環境之間的相互適應與互動過程。勞倫·亨德爾森(Lawrence Henderson)發展了達爾文(Charles Robert Darwin)的適應觀,認為有機體與環境存在雙向互動和協調的整體關系,強調各種因素相互作用并產生關聯與影響,各個有機體為適應這些影響而產生變化。
有機建筑把萬物變化的生動過程與靜態形式結合起來,形式追隨“能量”的過程,服從(而非抵觸)自然界中各種活躍的力量并由此而生成特定的形態。這種“能量”,包含著自然結構的力量、風力、熱流和水流、地能、電場與磁場,以及人體具有的微妙能量,如精神、意識等。這些能量的有機整合與互動,可以形成適宜的人居環境。
四、結束語 自然萬物是進行新有機建筑設計的靈感源泉,這是有機建筑崇尚自然,遵循自然內在規律的特性所賦予的。在有機建筑設計過程中,任何有生命的機體,他們的內在結構和外部形態都會對有機建筑設計有著深遠的啟迪和影響,因此,在進行新有機建筑設計過程中,要本著尊重自然規律,遵守一切事物的內在聯系的原則,通過科學合理的設計,使得建筑整體成為一個有機整體,成為一個不可分割的有機體,使得建筑整體能夠和周邊的自然生態環境,社會經濟條件都能夠有機的和諧共生,這種設計思想,不僅僅有助于改善人們的生活環境,也對促進社會生態文明建設,創造社會主義生態文明有著十分重要的影響??傊?,這是新時期一種值得推廣的建筑設計方法。
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關鍵詞:鐵西區老工業區生態安全評價 生態安全格局
一.引言
在中國工業化的發展進程中,我國陸續建立了一批的老工業基地,正是這些老工業基地的建立,推動了我國的工業化進程,為我國工業化發展產生了巨大的推動作用。在國家振興老工業基地的背景下,城市產業結構進行調整,老工業區的功能發生了根本性的改變,生態安全評價在老工業區的功能置換中的關鍵步驟,是區域國土安全、生態安全與人居安全的重要保障。長期工業生產產生了大量的有毒有害氣體以及煙塵、污水的任意排放,對城市的生活環境產生了威脅;隨著產業結構等的調整,原有的產業紛紛遷出,導致了人口失業率的上升,伴隨產生了許多的社會問題;此外,隨著產業的遷出,勞動力的外遷,使得內城逐漸衰落、城市的中心地位消失、工業污染得不到及時的治理等。這些都是舊工業區社會問題較為嚴重的主要因素。如何保證社會的健康可持續發展,這些都是我們需要解決的問題。然而對于老工業區這一特殊資源,我國在土地空間規劃、宜居建設等方面都缺乏系統和有針對性的技術支撐體系,更沒有形成統一的建設標準。結合當前形式需求,急需開展相關問題的研究,這對于促進特大工業城市功能完善和生態建設,保障老工業區居民健康,構建環境友好型、資源節約型社會具有重要的意義。
如何更新城市舊工業區,使其可持續發展?初期的城市舊工業區的更新往往只注重眼前的利益,多會采用大拆大建的方式,沒有意識到工業遺產、遺跡的文化價值、歷史價值以及使用價值,造成了城市舊工業區歷史記憶和城市文脈的割裂。沈陽的鐵西區作為老工業基地,對于中國的工業發展做出了巨大的貢獻,這里不僅聚集了具有高度文化價值的工業遺產,也記載著沈陽工業與建筑技術的發展、社會的歷史,并充分的體現了具有豐富特色的沈陽工業文明。將鐵西區老工業基地放在城市生態安全問題的大背景下,進行有機更新,使其既能保證文脈的延續性,又能滿足生態安全的要求。鐵西區目前的建設是否符合生態安全的要求,對其進行評價并依據評價結果對構建鐵西區生態安全格局提出建議策略都是需要進一步深入研究探討的,這些研究對于老工業基地的可持續發展具有指導性的意義。
二.研究區分析
2.1鐵西區概況
素有“東方魯爾”之稱的沈陽鐵西工業區,一度成為中國重工業的代名詞。但在產業結構轉型,土地使用性質政策性調整的歷史背景下,大量工業舊建筑面臨著去留的選擇。各大中型企業如紡織、機械及重污染企業等相關行業紛紛調整、合并、轉產或改建、搬遷,留下人量廢棄或閑置的廠房、倉庫。近些年來,舊工業建筑全部推倒重來大行其道,由于缺少完善的舊工業建筑價值評估,鐵西舊工業建筑的保留、改造再利用實施程度并不高。隨著鱗次櫛比的高樓迅速取代了當年的紅磚煙囪和鋼鐵廠房,熱火朝天的工業生產景象也被快節奏的現代生活所替代,近百年的鐵西工業區歷史在這一刻停滯了。還未來得及留給人們片刻時間以理性思考、全面衡量,大批具有文化、歷史價值的工業遺產便消逝在這座工業城市面前。類似沈陽鐵西工業區的情況在全國各工業城市中普遍存在。當前,全球范圍以可持續發展態度看待建筑遺產,建筑界更對舊工業建筑的改造再利用越發關注,我國舊工業建筑改造再利用也成為工業城市發展過程中亟待解決的科學問題。
隨著城市化進程的不斷推進,城市外擴速度不斷加快,周邊市郊逐步被吸納入城市中,原來處于鐵西工業區邊緣的重工業廠區逐漸變成城市中心區,廠區所處位置地價也隨之上漲。而推動老鐵西工業區改革進程的關鍵便是推進土地資源向土地資本轉化,以解決企業改革成本。運作土地資源,變土地資源為土地資本的重要途徑就是企業搬遷改造。通過企業搬遷,可以全面盤活企業的土地資源,解決如何籌集企業改革成本這一問題。
鐵西工業區共有20平方公里廠區土地可供置換,其中包括廠房、院落、鐵路線用地等,每平方米可以產生1500元左右利潤差價。于是,鐵西區在全面規劃的基礎上,變土地資源為啟動資本。首先由區政府先做出開發地塊規劃,由銀行向區政府提供該地塊企業搬遷的貸款資金,騰出凈地,經整理后進入區土地儲備交易中心,掛牌競標拍賣,交易成功后再由銀行收回貸款本息,以此創造出級差地租,不但為企業籌集到解決冗員、債務和產業升級的資金,也為城區解決了基礎設施改造的資金、完善社會保障機制的資金。據統計,搬遷的100多戶企業共騰遷面積595萬平方米,獲得土地收益140億元。其中50億元用于解決國有企業歷史遺留問題,55億元用于支持企業發展,35億元用于城鄉基礎設施建設。
2.2鐵西工業區價值分析
(1)鐵西工業區承載的歷史價值
鐵西作為構成沈陽城市中心區的五大主要行政區劃之一,面積為39.66平方千米。由于它單獨坐落在鐵路以西,與其他政區之間被貫穿于沈陽城內的長大鐵路所隔開,故稱為“鐵西”。這是一塊滿鋪著幾百座大中型和超大型工廠的市區,無論是以它的恢弘規模還是它的壯觀形象,稱之為“東方的魯爾”都毫不夸張,而且,它是一個坐落在城市中心區的“魯爾”,是一個工廠更加密布,廠區容積率更高的“魯爾”。
鐵西工業區是中國工業的代名詞,是一個不斷創造奇跡的地方。鐵西的工業文化無論從物質角度還是從精神層面,都是一種無價的人類遺產。即使當這個充滿歷史刻痕的老城區,這些過了時的老工廠邁入了全新的時代,它們給人們的記憶仍將是深邃的、永恒的。
(2)鐵西工業區更新創造新價值
舊工業廠區區位往往較好,基礎設施較完整,工業建筑大都結構堅固,具有大跨度、大空間、高凈空等特點,其建筑內部空間具有使用靈活、結構堅固等特點,通過更新可以減少拆遷和建設費用,注入新的產業功能,滿足不同需求,如商業、辦公、展覽、物流、居住等,創造新的經濟價值。利用工業文化背景這一優勢,舊工業區可以開發相關業態,例如創意產業,工業旅游,旅游紀念品出售等,不但延續了工業歷史文化,還創造了新的文化價值,同時也提供了新的就業機會,帶來新的社會價值。
三.鐵西區生態安全評價研究
影響城區生態安全的主要因素有大氣、水、土壤和生物多樣性。從遼寧省的范圍來看,鐵西區是沈陽中心城區的重要組成部分之一,地理位置優越,交通便利發達,具有豐富的水利、森林、水產及生物等資源;其生態系統結構復雜,植被茂密相連。通過對相關資料、數據的收集,建立完善的指標體系。生態安全的評價是一個極富挑戰性的課題,這除了生態系統本身的復雜性外,還受到人類自身知識缺陷和認識邊界的限制,生態安全評價也不是某個單一學科能夠解決和承擔得起的,它需要不同學科的交叉、融合以及科學家的通力合作才有可能取得比較滿意的成果。具體到生態安全評價內容,還需要進一步解決很多問題,包括生態安全因子的確認與計量、生態安全指標體系的構建、生態安全指標閥值(安全邊界)的確定等等。從指標設計的宏觀思路上看,不僅要反映生態系統各子系統的安全狀態,還要反映各子系統之間的相互關系和相互影響以及行為主體的安全意識、應對能力和應對措施的效率等。
通過對國內外老工業區更新的成功實例的比較研究,總結經驗方法及教訓,分析我國以鐵西工業區為代表的老工業基地宜居環境建設中存在的問題、困難和弊端,為了能夠更好的保護具有特殊意義的鐵西工業遺存,改善老工業區生態環境,從長遠戰略的角度對老工業基地更新中存在的相關問題進行研究,進行生態安全評價,并通過景觀格局優化,為使鐵西工業區能夠可持續發展,提出可行的建設策略及建議。
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關鍵詞:工業建筑;混凝土結構;裂縫;加固
中圖分類號:TV331文獻標識碼: A
一、混凝土結構特點
混凝土結構就是由鋼筋和混凝土組成的復合結構,在建筑中起著固定的作用,保證著建筑的結構和外觀,混凝土則是對鋼筋的加固和保護。有混凝土的包裹鋼筋才不容易被腐蝕軟化,不易發生各種彎曲變形。在建筑過程中一般根據建筑的規模和建筑的結構,設計鋼筋混凝土的使用。按照國家標準對鋼筋混凝土進行建造才能保證建筑的使用時間,以及安全可靠。如果施工中不加以注意導致鋼筋混凝土出現裂縫,則會使鋼筋容易被風化,更容易被腐蝕,對建筑的安全存在著重大的危險,如發現有此種情況應及時的采取補救措施。
二、混凝土結構裂縫的危害性
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會影響正常使用功能,甚至威脅到結構的安全。第一,降低了結構的耐久性、整體性、甚至承載能力。裂縫的普遍存在使得水分侵入結構內部,造成鋼筋腐蝕,裂縫較寬時,將引起內力重分布。第二,影響正常使用,往往因裂縫的存在而喪失了防水功能。第三,裂縫的存在,尤其是裂縫比較明顯時,會從心理上給使用者造成較大的恐慌感和壓力,不利于身心健康,尤其對于綜合樓項目而言,如何防止砼結構裂縫,將是質量管理工作的重中之重。
三、工業混凝土建筑結構常見裂縫原因
(一)因材料質量而導致裂縫。施工技術人員為了節約成本,減少工程預算,在購買材料時,不考慮材料的質量,只考慮材料的價格。購買一些價格低而質量偏差的鋼筋混凝土建筑材料,因為劣質材料對工程的質量沒有保證,在工程結束后的短時間內就出現了很多問題。鋼筋混凝土建筑結構裂縫問題是最嚴重也是最突出的問題,這一問題的出現,不僅給建筑企業本身帶來了負面的影響,而且還影響人們的生命安全。
(二)混凝土自身發生收縮及水泥水化。鋼筋混凝土在發生水泥水化的過程中,大量的水分脫離水泥而被蒸發到空氣中,在蒸發的過程中大量的熱量通過混凝土排放到大氣中,在熱量通過混凝土的時候混凝土的溫度突然上升,當混凝土水泥水化結束后,混凝土建筑結構的溫度又突然下降,這種溫度差的突變使混凝土產生了收縮變形、干縮變形、體積變形,從而使得整個混凝土的建筑發生裂縫。
(三)由施工技術而導致裂縫。建筑工程的施工技術不僅影響著整個施工單位建筑產品的質量與安全,而且還影響著整個企業在市場的競爭力。鋼筋混凝土中含有大量的水分,在施工過程中大量的水分會隨著天氣溫度的升高而不斷的蒸發,使建筑結構產生很大的收縮,從而導致了鋼筋混凝土建筑結構產生裂縫;建筑工地上的建筑施工技術人員對混凝土拌制過程中管理督促工作不到位及施工人員沒有按技術要求施工,最后使混凝土攪拌不均勻、振搗不實,再加上后來混凝土澆筑不當和混凝土彈性模量不均勻導致整個建筑結構產生裂縫;在施工過程中,如果施工人員沒有對鋼筋與混凝土采取適當的保護,也會導致鋼筋被腐蝕而混凝土出現質量問題,從而使得整個建筑結構中大量的鋼筋出現錯位以及混凝土結構出現斷裂,這種情況的發生不僅僅導致了整個混凝土建筑本身發生了斷裂,而且還影響建筑的堅固性和安全性能,另外混凝土的后期養護與維護工作也很重要,如果沒有及時采取措施對混凝土結構進行養護與維護,特別是在混凝土建筑剛剛竣工后的早期養護工作做的不及時不到位,一般混凝土建筑結構更容易出現裂縫。
四、混凝土建筑結構的加固原則
(一)加固方案遵循總體效應原則
在混凝土建筑結構的加固方案設計中,要綜合考慮建筑的總體效應,首先是要對建筑結構進行全方位的質量監察,發現問題的根源,并制定詳細科學的加固方案,最重要是明確加固目的;再者要考慮到建筑加固之后對于建筑整體結構的影響,避免由于建筑結構局部的加固對整個建筑造成不良的影響,從而改變了整個建筑的特征,甚至影響到建筑物的抗震、抗剪切、抗風性能等。因此,加固方案制定是加固技術中的關鍵,要全面了解建筑結構的受力狀況,消除加固工作帶來的消極影響。
(二)加固材料的選擇和加固強度計算
加固強度是加固設計中的關鍵,通常而言,結構強度的選擇遵守以下的原則:
1、加固材料的選擇和原建筑結構的材料選擇一致,尤其是在水泥、等材料的選擇上,保證其型號、種類、性能一致性;
2、如果沒有確切的建筑結構材料強度資料,要進行強度級別監測,在確定加固材料的類型;
3、加固材料的質量等級要求較高,這樣才能夠充分的保證加固效果,在加固施工之中,其鋼材的選擇為一級或者二級鋼材,同時使用標號高于32.5的水泥,充分提高加固建筑結構的性能。
(三)承載力驗算
在混凝土建筑結構加固施工過程之中,應當驗算建筑結構的承載力,并根據結構設計的實際情況確定承載力的大小。通常而言承載力的計算要除去結構的缺陷、損耗、腐蝕等不利因素,采用合理有效的方式進行組建。驗算過程中,要考慮混凝土建筑結構在加固時的實際受力大小和特點,對加固材料的強度嚴格要求
五、混凝土工業建筑結構加固技術分析
(一)現澆加固法
這是最常用的一種加固方法,在橋梁、壩體等建筑結構中廣泛應用,現澆加固技術要根據待加固建筑的實際狀況確定加固方案,并在施工現場設置澆筑模具進行澆筑,保證混凝土澆筑之后的加固作用?,F澆加固法的工程造價低,操作工藝簡單,同時其加固效果明顯,加固后的建筑結構性能得到明顯提升,此外其應用范圍廣泛,不需要借助大型的機械設備,降低了加固設計成本。
(二)截面加固
混凝土建筑結構受到彎構件的壓力過大,造成混凝土建筑結構使用性能下降。因此,加固設計可以根據圖紙要求擴大界面面積,提高受彎構件的抗彎強度和抗拉強度,從而增強了混凝土結構的性能。截面加固法的設計方案簡單,成本適宜,在混凝土梁柱、板面、墻體的加固應用中卻得了良好的效果,但是截面加固法加固后,空間變小,同時施工時間較長。
(三)型鋼外包加固法
型鋼外包處理是在混凝土建筑結構構件的周圍包裹型鋼,通過型鋼支撐來提高建筑結構的性能,這種方法的優點是不增加構件的截面面積,同時提高了構件的強度、承載力等,在梁體、建筑屋架、煙囪等高度較高的建筑結構中應用較多。但是型鋼外包加固法在施工過程中需要專業的施工隊伍進行操作,并在施工結束后,進行防腐處理,提高加固效果,同時其鋼材用量較大,加固成本高。
(四)纖維粘帖加固法
隨著材料合成行業的發展,涌現出了大量的高強度、高性能的合成纖維材料,并在混凝土建筑結構的加固中應用效果良好。通常要把纖維加固材料黏貼在固定的位置,提高建筑結構構件的受拉性能,例如在房屋建筑結構加固中,可以把纖維復合材料粘貼在構件的受拉位置,從而增強了局部結構的承載能力,實現了加固的效果。纖維加固法在施工中,受周圍環境的影響較大,尤其是溫度和濕度會極大影響加固效果,因此要把施工溫度控制在5℃以上,同時對于加固表面要進行找平處理,提高加固建筑的美觀性。
(五)化學灌漿加固法
化學灌漿加固是通過壓力把加固漿液灌輸到加固對象中,從而提升建筑結構的強度和承載力,化學漿液對于混凝土裂縫的處理效果明
顯,可以和混凝土反應形成致密的結構,消除混凝土結構的質量缺陷,在水庫大壩、地基、梁體等構件裂縫加固中應用廣泛?;瘜W灌漿加固法的關鍵是化學漿液的選擇,要根據混凝土裂縫的類型選擇合適的灌漿漿液配比,同時要控制好灌漿壓力,避免壓力過大造成灌漿孔的劈裂,同時也要避免灌漿過程中出現灌漿不緊密的操作問題。
(六)地基加固法
地基是建筑結構的關鍵,決定了建筑結構的質量,當前建筑結構的地基都是采用混凝土的結構形式,加固地基可以全面提高建筑結構性能。地基加固分為地基處理、地基加深、地基擴展等,增加筏板基礎最為常用的一種加固方式,其施工成本較低,對建筑結構的整體不造成影響,同時加固效果明顯。
六、結語
混凝土的裂縫是不可避免的,有害程度的標準是根據使用條件決定的,它的有害程度是可以控制的。為此,需要采取可學合理的措施進行預防,并要對裂縫采取有效的加固技術,從而確保工業建筑物的安全性。
參考文獻:
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1.1 碳纖維加固技術的研究現狀及發展趨勢
我國在利用碳纖維加固技術的研究和應用起步較晚,發展卻很迅猛。1997年國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補混凝土結構”的試驗研究開發與應用,并被定為國家“九五”重點科技攻關項目.隨后通過采用進口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進行了一些實際工程結構的補強加固,并取得了較好的效果。
1.2纖維復合材料嵌入式加固技術
纖維復合材料嵌人式加固技術是將加固材料放人結構表面預先開好的槽中,并向槽中注人粘結材料使之形成整體。目前國外已經有了一定規模的研究和應用,國內在國家工業建筑診斷與改造技術研究中心開展了這項技術的試驗研究,但尚未應用于工程實踐。
2.磚混結構裂縫種類及其產生的原因
2.1干縮裂縫:多發生在墻面抹灰層內,一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫,這種裂縫開始隨時問而發展,以后逐漸穩定。另一種干縮裂縫則呈不規則的龜裂或呈放射狀裂縫,此類裂縫寬度較小。產生的原因有:①抹灰用砂過細或含泥量較大;②水泥安定性不好;③砂漿過稀,抹灰不實;④抹灰層失水過快,養護不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。
2.2磚墻溫度裂縫:一般有如下規律:① 頂層重,下層輕;兩端重,中間輕;向陽重,背陽輕;且這類裂縫與溫度變化有關。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產生的原因有:① 屋面保溫層,隔熱保溫性能差;② 磚墻砂漿標號較低,砌筑質量較差;③結構構造上處理不當,如采用半圈梁 。
2.3地基下沉裂縫:一般共同規律是:下層多,上層少;縱墻多,橫墻少;外墻多,內墻少;斜向多,豎向少。產生的原因有:①地基不均勻下沉;②房屋過長未留縫,沉降不一;③平面復雜,轉角較多;④ 高低層相差較大,未留沉降縫;⑤荷載與分布不均勻;⑥ 使用不當,地基浸水或地下水位上升(多發生于濕陷性黃土地區);⑦ 地基施工質量。
3.砌體裂縫的類型和防治方法
砌體結構裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發生在有現澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端,一般長度在1開間~2開間范圍內,外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發生在底層至二層外縱墻的兩端,斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜,裂縫下大上小。水平裂縫有的發生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮~3皮磚的灰縫位置,一般沿外墻頂部連續分布,兩端較中間嚴重。有的發生在底層至二層窗間墻的上下對角處,成對出現,沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。
根據裂縫產生的原因,要消除砌體裂縫。必須從根源上進行防治,盡可能在夏季或溫暖季節,澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層,并達到規定的厚度:這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差,避免頂部出現裂縫。根據建筑物的實際情況設置沉降縫、伸縮縫,提高結構剛度和施工質量,都能減少裂縫的發生。當然,處理好地基是防止墻體底部出現裂縫最有效的方法。
4.常用建筑補強加固方法
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是采用與原有構件同類的材料,通過增大截面的面積,提高構件的承載能力和剛度,達到對原構件進行加固的目的。
4.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構件的外側,通過外包鋼與原有構件的共同作用,提高構件的承載能力和剛度,達到加固的目的。
4.3 外加預應力加固法
外加預應力加固法是采用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。它通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水平來間接提高結構的承載能力。
4.4 改變受力體系加固法
粘鋼加固法方法是以減小結構的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構件的計算跨度,常采用增設支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術,從而改變結構的受力體系,使承載能力得以提高。
4.5 粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結構膠粘貼在混凝土構件的外部,以提高結構承載能力的一種方法。論文參考。這相當于構件的體外配筋。該項技術目前已趨于成熟。
4.6粘貼纖維復合材料法
粘貼纖維復合材料加固方法與貼鋼加固法相似,只是加固用的材料是纖維復合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。
5.結論