賴祥助 姚 婷 徐思凡 沈 瑜
(浙江農林大學風景園林與建筑學院,浙江 杭州 311300)
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杭州工業遺存保護的生態化策略探析★
賴祥助 姚 婷 徐思凡 沈 瑜*
(浙江農林大學風景園林與建筑學院,浙江 杭州 311300)
結合杭州工業建筑遺存的保護現狀及特點,總結了工業建筑生態化改造原則,從場地環境、建筑結構及材料細節等方面,論述了杭州工業遺存保護利用中的生態化策略,旨在利用已有資源創造出有活力、有特征的新時代空間。
工業遺產,生態化,節能改造,資源
近幾年中,杭州實施“退二進三”的產業結構調整,城市空間布局逐漸被完善,導致許多工業企業外遷。于是,工業企業遷移帶來的大量廢棄工業建筑使城市空間被閑置,不僅造成資源浪費,也為城市形態的有機更新帶來難題,如果推倒重建勢必產生大量建筑垃圾污染。因此如何根據其自身所具備的獨特形式,進行生態化改造已成為當下促進城市發展的重要元素,不僅要充分認識工業發展歷程、場地環境等特征,還要全面考慮其生命周期的經濟性和社會效益,利用已有資源創造出有活力、有特征的新時代空間。
基于《杭州市城市總體規劃》以及對杭州近現代工業發展的研究,杭州工業遺產主要集中于拱宸橋、祥符橋小河、半山、望江門外、古蕩留下、中村和龍山七個區域[1]。目前,杭州已經建構出整體的保護框架,針對一些區域特色的遺產保護點,按一定的歷史軌跡分布形成工業遺產保護廊道,并把不同產業類型的工業遺產按價值、重要性等因素進一步細分,形成梯隊狀的保護再利用體系,即從三個保護級別對其進行保護:一級工業遺產——參照相應的文物保護規劃和法律法規對其進行保護。二級工業遺產——在保護性改造中遵照歷史建筑的保護要求,保持該遺產的主要特色,對廠區進行適當的功能更新。三級工業遺產——結合現實情況尊重遺產所蘊藏的非物質文化,維護其主體結構與特征,進行保護性的再利用。在工業遺存的保護性工作中以可持續發展為原則,尊重廠址歷史信息的原真性和建筑遺存的工業風貌,重新利用產業用地,保證區域的活躍性。
舊工業建筑的生態化改造是指將綠色建筑技術與改造設計相結合,以環境友好的方式改善原有建筑的室內環境,在改造過程中實現資源的可持續利用。因此舊工業建筑的生態化改造與生態建筑一樣,都是在可持續發展的大原則下,呼吁在建筑過程中最大限度使用天然材料,減少建筑垃圾以及建造行為對自然的影響,達到建筑、自然的和諧共處。
杭州工業遺存建筑的再利用主要集中于保護性利用、博物館、文化產業、旅游產業等開發方式,這些重生的建筑都與周圍區域環境、資源等互相聯系,在每一種方式內也同時存在著文化、產業、技術方面的構成。因此對于工業遺產,無論是歷史價值、社會價值還是技術價值,都必須實行生態化[2]。
3.1 考慮場地與室外環境因素
對于舊工業建筑的改造再利用而言,合理利用現有場地并滿足新的功能需求,是節能改造的一個重要手段。此外,通過改善室外環境適當加入綠植,也是有效利用場地的重要方面。
在對杭州舊紅雷絲織廠的改造中,有效利用了主體建筑與南側建筑之間的“喇叭口”,形成夏季主導風向,使夏季風可以均勻順暢進入博物館的庭院;同時把廠房劃分為A,B兩區,并采用開敞式連廊連接,使建筑內外形成一定的風壓差,改善室內環境的自然通風,提高了舒適性(見圖1)。此外,為了避開冬季風,設計中在廠區北側設置少量可開啟窗來阻擋北風,西北側則種植常綠植物,以減少西北風的滲透[3]。
3.2 利用原有承重體系
許多遺存建筑是磚木或磚混結構,有些承重結構由于年久失修,在改造時可進行適當加固,保留原有構架節約改造成本的同時將蘊含舊工業時期的建筑特征保存下來,達到可持續發展的效果。
通益公紗廠舊址是杭州保留木屋架較為完好的一個案例。現存初建時期建筑四棟,皆為單層多跨磚木結構建筑,采用單坡木屋架組成的鋸齒形排架結構,各組屋架均為木制單坡三角形桁架式(見圖2)。改造中在保持原有文物結構不變動的前提下對內部的格局進行了重新的規劃,注入了現代的時尚元素,又保證了建筑古樸自然的歷史感[4]。

3.3 圍護結構選擇
為提升工業遺存建筑的節能效果,改善墻體和門窗等外圍護結構的保溫尤為重要。對于外墻而言,通常以采用節能墻體圍護部件為主。例如,混凝土空心砌塊、加氣混凝土外墻這些單一材料的外墻,附加了GRC內保溫板、玻纖增強石膏外墻內保溫板保護了建筑的內保溫;相對地,預制外掛保溫板、聚氨酯硬泡外墻等以復合外墻保溫板為主外保溫系統,則可以避免產生熱橋,有效地保障了室內的熱穩定性;而對于門窗,一方面在保證采光的條件下,改變各朝向的窗墻面積比,以及選用熱反射玻璃、Low-E玻璃來減少窗的傳熱能耗。另一方面采用PVC塑料窗框或鋁合金窗框,并采用密封條以嚴密縫隙,來提高門窗氣密性,減少冷風的滲透[5]。在舊紅雷絲織廠的外墻保溫節能改造項目中,主要采用擠塑板—玻化微珠保溫砂漿復合保溫體系。該體系不但熱工性能良好,而且防火性能可以得到保障。將保溫砂漿涂抹于外層時,可以有效保護內側的有機保溫材料因室外環境受到破壞,同時使內部的主墻體溫度變化平緩,緩解墻體產生裂縫、變形的現象。另外,當墻體結構層在室內一側時,水蒸氣也不易進入墻體,有效防止了室內冷凝結露。
3.4 設計外遮陽
為了改善室內環境,滿足改造后辦公展覽等功能要求,有時建筑外立面需要附加一些建筑構件,例如百葉窗、遮陽板等,遮陽的同時保證了辦公或其他功能的私密性。此外,將綠色植物覆蓋在建筑垂直或水平的立面也是一種生態環保的手法。采用植物覆蓋技術,除了可以遮陽外,還有凈化空氣和調節微氣候等生態作用。
舊紅雷絲織廠的改造中則采用了固定式外遮陽和活動式內遮陽兩種形式。為避免陽光直射入中庭,在頂部玻璃內側采用電動開合卷簾,根據不同時段光照角度的不同變換開合方式,與玻璃幕墻適配的同時,豐富了屋頂立面。建筑東面則部分采用了固
定百葉遮陽以防止日曬的影響,避免為室內空調帶來比較大的負擔。
3.5 做好屋頂保溫
通常工業遺存建筑屋面是由磚瓦鋪設,不能保證節能。當通過增加保溫材料或節能屋面板時可提升建筑的生態化。屋面節能措施如下:密度小、導熱系數較低的屋面保溫材料具有質量輕厚度小的優點,在屋面保溫層中可以選用;有時為防止屋面因吸水而降低保溫效果,需要選擇吸水率較小的保溫材料,當條件限制時,則需在屋面上設置排氣孔,以保證保溫層內的水分排出。
舊紅雷絲織廠在改造的過程中,較大進深的原有廠房,導致門廳入口中心區域自然采光不足。根據博物館建筑的采光需要,在中庭的處理上,拆除局部樓板并結合垂直交通與自動扶梯形成整個美術館的核心空間,頂部的雙坡框架運用玻璃材質(見圖3),同時利用側天窗采光,使得內部空間更加通透,自然采光更加充足。另外,鋼結構架空走廊的頂部種植了一些觀賞性的小灌木,入口處屋頂也采用草坪綠化,減少了屋面的溫差傳熱量,防止了房間的過熱現象。

本文通過對杭州工業遺存建筑的保護研究,從場地規劃、圍護結構、遮陽設計、屋頂保溫等方面總結了杭州工業建筑的生態化改造策略。雖然以上兩個實踐案例在改造過程中都采用了生態化改造的策略,但是針對不同項目產生的具體問題不一樣,改造的具體方法也各具特點。舊紅雷絲織廠通過對屋頂的改造將太陽光引入中庭,結合內遮陽改善了室內的通風與采光。通益公紗廠舊址則保留原有屋架,較大程度上減少了建筑拆除過程中的能源消耗與環境污染。這些實踐代表了杭州工業建筑生態化改造的發展趨勢,給其他工業建筑的生態化改造起到了示范作用,對今后工業建筑生態化的發展具有一定的指導意義。
[1] 楊毅棟,陳瑋瑋.超越物質空間規劃的挑戰——杭州市區工業遺產保護規劃[J].浙江建筑,2009,26(1):7-8.
[2] 關毅鵬.舊工業建筑綠色改造設計研究——以大連機車廠為例[D].大連:大連理工大學,2015.
[3] 陳 偉,阮成建.中國工藝美術博物館低碳化改造設計[J].施工技藝,2011(14):57.
[4] 胡建良,杜正賢.杭州工業遺存[M].杭州:浙江古籍出版社,2013.
[5] 王立雄.建筑節能[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.
On ecological strategies of reservation of industrial relics in Hangzhou★
Lai Xiangzhu Yao Ting Xu Sifan Shen Yu*
(College of Landscape Gardens and Architecture, Zhejiang Agriculture and Forestry University, Hangzhou 311300, China)
Combining with the reservation and features of the industrial architectural relics, the paper sums up the ecological reconstruction principle, and indicates the ecological strategies for the protection and utilities of the relics in Hangzhou from the site environment, architectural structures, and material details, so as to create the new space for the energetic and featured utilities for the existing resources.
industrial relics, ecology, energy-saving reconstruction, resources
1009-6825(2016)12-0191-02
2016-02-18★:國家級大學生創新創業訓練項目(項目編號:201510341008)
賴祥助(1993- ),男,在讀本科生; 姚 婷(1994- ),女,在讀本科生; 徐思凡(1994- ),女,在讀本科生
沈 瑜(1975- ),女,講師
X171.4
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