舊有建筑改造設計探討

摘要：本文通過對黑龍江省林業設計研究院辦公樓改造工程的分析，提出了一般建筑改造應注意的問題，并闡述了舊有建筑改造的意義。

關鍵詞：舊有建筑 改造設計

0 引言

黑龍江省林業設計研究院辦公樓建于上世紀70年代，歷經多次改造和裝修，為主體六層局部七層的磚混結構辦公樓，但進入上世紀90年代由于設計部門與市場接軌的需要，原有的辦公樓的面積已不能滿足日常的工作需要，但由于土地、資金、政策等原因無法新建辦公樓，故為適應工作的需要對原有建筑進行改造。為此，建設單位調用了一流的設計人員，對抗震加固、門窗更換、空調系統、外立面修繕以及室內裝修等設計方案進行充分論證，優化設計方案，形成專家意見，并根據各專業專家的論證意見，對各專業設計方案進行了修改和修訂，從而嚴把設計關，確保辦公樓改造后的總體效果。設計前的基礎工作是進行整個項目的可行性研究并編制研究報告，內容包括：①對主辦公樓進行全面抗震加固；②結構安全性加固；③裝修改造；④原有老化設施的更新改造；⑤消防、安全防范系統改造i⑥樓宇智能化管理系統建設；⑦環保和節能配套設施。建設單位對可行性研究報告進行了評審。專家們認為，抗震加固、室內外裝修工程以及各項設施更新改造同步實施的方案可以避免部分重復工程，既節約資金又縮短工期，是可行的，原則上給予肯定，并提出了修改意見。

1 建筑改造

突出設計重點，保證總體風格，首先落實功能布局作為設計部門辦公建筑，辦公室及各功能空間的布局必須適應不同部門辦公的需要。功能布局方案，充分考慮了各種可能性，辦公部分功能的調整根據<辦公樓設計規范>的要求，本著不破壞原主體結構的原則進行設計。辦公室的劃分按照規范標準，同時滿足辦公的需求。現有房間分隔重新設計劃分，特別注意盡量不破壞主體結構。增加的房間隔墻，采用輕質、耐火、隔音性能好且便于施工的材料。輔助用房也考慮得十分周到，原來地上各層幾乎沒有管道間，由于新增加和改造了機電系統，管井及設備用房面積均有所增加，但仍然做到了盡量不占用有效的辦公空間。

針對原辦公樓無大會議室及體育活動室的問題，提出在原辦公樓六層部分增加一層，平面功能布局一側為體育活動場地，設一個標準羽毛球場地、兩個乒乓球標準場地、兩個臺球標準場地i中間利用層高設一個夾層，下部設有吧臺、上夾層的樓梯、淋浴間、衛生間、大會議室的音控間，上部為健身房；另一側為大會議室。為減輕新增加一層的重量及整體外立面的需要，結構骨架采用輕型門式剛架，圍護結構采用夾心彩鋼板。針對原辦公樓層高較高及六層部分增加一層的情況，建筑總高度已超出現規范不設電梯的規定，綜合考慮各層疏散要求及原七層辦公室與加層部分垂直交通防火疏散的需要，在原主樓梯的旁邊貼外墻增設電梯一部。

2 結構改造

2.1地基土的加固處理根據原有設計圖紙，經驗算原辦公樓的基礎承載力不能滿足建筑加層后傳下的荷載，針對此問題設計方案如下：首先對受影響的基礎周圍土壤進行加固處理。采用化學漿液注入法處理基礎周圍3米深度4.5米范圍內土壤。根據地質勘察報告，此區間內土壤為粉砂，所以采用水玻璃系或硅酸鈉化學漿液注入土壤中，化學反應形成硅酸凝膠，短期內土壤強度可以達到1—1.4兆帕，且具有不透水性。

2.2結構計算及加固方案的設計采用了中國建筑科學研究院編制的satwet三維空間結構計算軟件對加層加荷后結構整體計算。(計算時根據規范將混凝土和鋼筋的強度乘以0.9的折減系數)。結果顯示自震周期、層間位移均均達不到設計要求，說明加層，加荷后建筑物整體的承載力，抗震能力不能滿足要求，必須處理。因此對底層墻體采用加大截面，外包鋼筋混凝土處理，并將整體加固模型用三維空間結構軟件分析計算，計算結果顯示各項指標均滿足設計要求。抗震加固：根據辦公樓的結構形式特點，以及總體超高、層高較大的性質，采用內加固的方案，保持原建筑外立面不變。選取加固墻段時，結合各區段的抗震承載力驗算結果，綜合考慮。新增板墻與原有加固部位相結合，共同形成大樓內部的有效抗震體系，適應了結構安全性加固或改造的需要，減少了對承重結構造成二次損壞。

3 采暖空調電氣改造

空調系統：采用單體外掛式空調系統，該系統體積小，使用靈活，可實現各個辦公室單獨調節，增加節能，并減少噪聲、振動，減輕結構載荷。保留原有采暖系統。電氣系統：注重建筑物的安全性及工作環境的舒適性。在安全性方面，增加了火災自動報警系統及安防系統，對具有安全隱患的舊電氣設備、電線電纜進行更換：在舒適性方面，增加辦公室內燈具及插座數量，使工作人員的辦公環境得到改善。

4 樓宇智能化設計

充分考慮辦公樓的行業特殊性，根據辦公室的職能、人員密度，按照實際需求，設計數據、語音信息點數。由于設計為智能化綜合布線系統，可以按不同的應用要求靈活調整為內網、外網、語音信息點。

5 經驗總結

此項工程在舊有建筑改造方面做了一些有益的探索。提出舊有建筑改造時應遵循的若干原則，以供業內人士參考：

5.1施工時減少對人的干擾：

5.2新加擴建不能破壞原有房屋；

5.3不能削弱或降低原建筑功能，增加面積也要提高使用質量；

5.4綜合考慮采光、通風：

5.5加層工程必須仔細核算原有建筑物的地基，主體結構才能實施；

5.6舊有建筑物，通過先進的設計計算理論，有效改變力的傳遞體系，減輕結構自重，采用輕質高強材料可以為加層的實施創造可能性；

5.7在墻體結構加固工程中，盡可能使新增結構和原結構融為一體，共同發揮作用：

5.8結構的保護性拆除是改造工程的難點，風險極大，需反復斟酌設計和施工方案，綜合運用現場一切手段，如動態監測、臨時支撐等技術措施，避免突然加載和卸荷沖擊結構。

6 結束語

改造后的黑龍江省林業設計研究院辦公樓成為哈爾濱市大直街與和興路轉盤道邊一道靚麗的風景線。舊樓的改造不是一種守舊，而是一種在現有基礎上的突破、創新。它當然要求改造得別有情趣，重新煥發舊樓的生命光彩。在呼喚珍惜每寸土地的同時，也許規劃舊樓、改造舊樓、創造建筑的藝術美，會愈來愈被人們認可。從城市的發展看，舊樓改造也應是屬于城市更新范疇。大量的建筑在結構狀況完好的情況下，結束其原有功能，成為閑置空間，這對于城市來說是極大的浪費。另外，從環保角度看，不節制地開發，也會導致嚴重的環境污染與能源危機。現代機器時代造就了大量缺乏人氣的城市空間，舊樓改造可稱得上是一劑很好的環保良藥。