老舊工業(yè)廠房改造再利用成套技術(shù)研究與實踐

曹淑上，王耀偉，丁金堂，舒華彬，李偉，張由

（1重慶市建筑科學(xué)研究院，重慶400042；2重慶圖比文化創(chuàng)意咨詢有限公司，重慶400042）

老舊工業(yè)廠房改造再利用成套技術(shù)研究與實踐

曹淑上1，王耀偉1，丁金堂1，舒華彬2，李偉1，張由1

（1重慶市建筑科學(xué)研究院，重慶400042；2重慶圖比文化創(chuàng)意咨詢有限公司，重慶400042）

近年來，涌現(xiàn)出一大批影響巨大的老舊工業(yè)廠房改造再利用項目，但相關(guān)研究資料和成果較為零散，成套技術(shù)欠缺。重慶鵝嶺二廠國際文創(chuàng)孵化公園工程的成功實施，形成了老舊廠房可靠性檢測鑒定技術(shù)、老舊廠房加固改造技術(shù)（包括廠房間增設(shè)交通連廊加固改造技術(shù)、廠房增設(shè)夾層加固改造技術(shù)、廠房增設(shè)藝術(shù)陽臺加固改造技術(shù)、廠房增設(shè)消防樓梯改造技術(shù)、增設(shè)鋼螺旋樓梯改造技術(shù)等系列技術(shù)）、加固改造施工風(fēng)險評估技術(shù)及老舊廠房加固改造工程管理模式成套技術(shù)，成為重慶市老舊工業(yè)廠房改造利用成功的范例。

老舊工業(yè)廠房；既有建筑改造；加固技術(shù)

0 引言

隨著城市的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，大量的工業(yè)廠房被閑置、廢棄、變賣、甚至直接拆除重建，與之相伴產(chǎn)生了一系列的環(huán)境和社會問題。建筑是時代的一面鏡子，這些遺留下來的老舊工業(yè)廠房承載著工業(yè)發(fā)展的歷史記憶和時代文明發(fā)展的烙印，是生產(chǎn)、技術(shù)、信息、科學(xué)發(fā)明的原裝試驗地，是城市既有空間的重要組成部分。20世紀90年代以來，廢舊工廠的改造、升級得到各國政府的鼓勵支持，涌現(xiàn)出一大批影響巨大的改造項目，很多工業(yè)建筑的廠房車間被改做生活、休閑、辦公、工作的空間，改造成藝術(shù)館、博物館，有的改做工業(yè)文化公園，成為對工業(yè)歷史進行回憶和反思的一個途徑，有的以工業(yè)建筑出色的空間品質(zhì)而吸引了一批前衛(wèi)藝術(shù)家，成為了前衛(wèi)藝術(shù)家們的創(chuàng)作舞臺。在我國近十幾年的城市發(fā)展更新進程中，從一開始輕視城市歷史文化大拆大改的浪費的改造方式，到轉(zhuǎn)變?yōu)閷Τ鞘泄I(yè)歷史建筑的保護性再利用，也涌現(xiàn)出了一大批具有濃厚工業(yè)歷史記憶的改造項目，如北京798藝術(shù)區(qū)、上海濱江創(chuàng)意園、莫干山路50號得M50創(chuàng)意園、八號橋創(chuàng)意園區(qū)等一些優(yōu)秀的廢舊廠房改造的作品，在社會上得到了認同，在經(jīng)濟上也獲得了巨大收益。隨著該類項目實施的增多，對老舊廠房的改造已經(jīng)開展了諸多研究。縱觀目前相關(guān)研究資料和成果較為零散，大多為針對某一廠房某一方面進行的研究；然而這類改造工程存在諸多如廠房修建年代久遠、資料遺失、工業(yè)使用環(huán)境復(fù)雜、耐久性問題突出、改造加固技術(shù)難度大、施工風(fēng)險高等一系列技術(shù)難題，是一項系統(tǒng)工程，目前，改造利用成套技術(shù)欠缺。

為此，2015年重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會批準了重慶市建設(shè)科技計劃項目《老舊工業(yè)廠房改造再利用技術(shù)及工程管理綜合研究》，依托鵝嶺國際文創(chuàng)孵化公園工程（在原重慶印制二廠、原民國政府中央銀行制幣廠老舊廠房基礎(chǔ)上改造再利用）研究老舊工業(yè)廠房改造再利用技術(shù)及工程管理的成套技術(shù)。

1 原重慶印制二廠改造項目概述

重慶作為一個老牌工業(yè)城市，老舊工業(yè)廠房余量大，歷史韻味豐富，諸多廠區(qū)有著其特殊的歷史價值和教育意義，對其工業(yè)遺產(chǎn)建筑的開發(fā)和利用更別具特色。同時，作為一個山地城市，重慶的中心城區(qū)城市建設(shè)用地非常緊張，因此，在重慶對老舊工業(yè)廠房改造利用空間非常廣闊。

近期重慶開展一批對廢舊廠房再利用改造項目的探索，最有代表性的就是鵝嶺國際文創(chuàng)孵化公園項目。它位于渝中區(qū)鵝嶺，廠區(qū)諸多廠房修建于上世紀四五十年代，具備工業(yè)遺產(chǎn)和抗戰(zhàn)遺址的雙重身份，被譽為鵝嶺“鳳凰涅槃”項目，其改造特別受到關(guān)注，該項目擬改造為頂級時尚藝術(shù)空間TESTBEDⅡ，價值凸顯，市場前景廣闊。

2 原重慶印制二廠改造項目存在的突出問題和難題

經(jīng)過多次對廠區(qū)內(nèi)各棟廠房的現(xiàn)場調(diào)查、分析和梳理，該改造項目的突出問題和難題主要集中在以下幾個方面：

（1）鵝嶺國際文創(chuàng)孵化公園項目廠區(qū)諸多廠房修建于上世紀四五十年代，初期開發(fā)共11棟，相關(guān)技術(shù)資料遺失，未存留任何資料，房屋結(jié)構(gòu)圖調(diào)查工作量較大。

（2）結(jié)構(gòu)型式多樣，主要有鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)，部分房屋結(jié)構(gòu)整體性差、構(gòu)造措施缺乏，結(jié)構(gòu)安全儲備與現(xiàn)行規(guī)范要求差距較大，加固技術(shù)難度大。

（3）諸多廠房已經(jīng)超過或接近設(shè)計使用年限，結(jié)構(gòu)耐久性問題突出；改造后續(xù)使用年限與商業(yè)利益直接相關(guān)，對后續(xù)使用功能與使用年限要求高。

（4）對原結(jié)構(gòu)的加固改造、增擴建加固改造并存，技術(shù)難度大，施工風(fēng)險大，危險源多，設(shè)計施工均處于動態(tài)變化中。

（5）根據(jù)其建筑設(shè)計要求及概念,項目藝術(shù)化要求高，建筑藝術(shù)化的改造設(shè)計和結(jié)構(gòu)安全的加固設(shè)計往往成為爭論的焦點，如何在老舊廠房改造中運用現(xiàn)代加固技術(shù)的同時彰顯歷史、實現(xiàn)建筑藝術(shù)化的改造需求是亟待解決的課題。

（6）該類項目的推進若采取目前新建項目的管理模式，將給項目的建設(shè)帶來很多壁壘和障礙，必須創(chuàng)新項目管理模式。

基于以上存在的突出問題和難題，依托該項目的開發(fā)建設(shè)，匯集分析零散的研究成果，形成老舊工業(yè)廠房改造再利用成套技術(shù)。

3 老舊工業(yè)廠房改造再利用成套技術(shù)

3.1 老舊廠房可靠性檢測鑒定技術(shù)

對超過或接近設(shè)計使用年限的各類結(jié)構(gòu)體系的老舊廠房可靠性鑒定而言，結(jié)構(gòu)耐久性評估、結(jié)構(gòu)全壽命問題突出，然而目前現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范中對這方面的規(guī)定和研究考慮較少、不全面。如：（1）失效準則方面,現(xiàn)行標準是按照極限荷載作用下結(jié)構(gòu)的安全性和適用性失效準則，耐久性對安全性和適用性的影響考慮較少；（2）可靠性分析和設(shè)計中，耐久性對安全性和適用性的影響考慮不足，與既有結(jié)構(gòu)的實際工作狀況不符；（3）現(xiàn)行規(guī)范對混凝土耐久性問題的相關(guān)規(guī)定主要從材料、構(gòu)造、施工、養(yǎng)護等方面考慮如何保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題或預(yù)測耐久使用年限，一方面未明確給出耐久性的失效準則和設(shè)計方法，同時對于既有結(jié)構(gòu)而言，如何針對已經(jīng)存在的耐久性問題、保證后續(xù)功能提升和使用年限內(nèi)的安全和適用性沒有規(guī)定；（4）既有建筑的全壽命周期評價方法的研究目前未形成被廣泛認可的方法及相關(guān)規(guī)范規(guī)程。

該子課題對超過或接近設(shè)計使用年限的各類結(jié)構(gòu)體系的老舊廠房檢測鑒定技術(shù)進行研究。主要包括：

（1）老舊廠房基本信息檔案：對各廠房進行實際測繪，繪制房屋建筑圖；調(diào)查房屋結(jié)構(gòu)，繪制房屋結(jié)構(gòu)調(diào)查圖；尋訪建筑歷史，建立房屋基本信息檔案。

（2）老舊廠房耐久性檢測評定方法研究：①老舊廠房耐久性評價指標體系；②各耐久性指標檢測方法、判定標準；③構(gòu)建耐久性評定方法。

（3）基于改造利用的老舊廠房后續(xù)使用年限的確定：①基于改造利用、功能提升的老舊廠房剩余使用壽命的因素分析；②結(jié)構(gòu)耐久性失效準則；③剩余使用壽命評估方法；④基于改造利用、功能提升的老舊廠房后續(xù)使用年限的確定。

（4）老舊廠房可靠性評價指標體系及鑒定評估方法：建立老舊廠房結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性評價指標體系，探索了老舊廠房安全性、適用性、耐久性統(tǒng)一的全壽命可靠性鑒定評估方法。

3.2 老舊廠房的加固改造技術(shù)[1-2]

該子課題以解決依托工程加固改造過程中的實際問題為出發(fā)點進行研究設(shè)計，多數(shù)研究成果已經(jīng)實施完成，主要包括：

（1）廠房間增設(shè)交通連廊加固改造技術(shù)：該依托工程在1#廠房與4#廠房之間共設(shè)計、增設(shè)三座交通連廊，建筑藝術(shù)化要求高，實施完成后成為該項目改造的重大亮點；該技術(shù)主要包括配合建筑的結(jié)構(gòu)藝術(shù)連廊設(shè)計、連廊墩身加固設(shè)計技術(shù)，以達到結(jié)構(gòu)與建筑的完美統(tǒng)一，交通連廊建成后效果如圖1所示。

圖1 廠房間增設(shè)交通連廊加固改造技術(shù)

（2）廠房增設(shè)夾層加固改造技術(shù)：該依托工程1#、4#廠房使用功能改變?yōu)樯虉黾熬植哭k公后，為提升業(yè)態(tài)效果和辦公使用要求需增設(shè)夾層；該技術(shù)主要包括增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)夾層技術(shù)、花式包鋼柱加固技術(shù)，實現(xiàn)建筑設(shè)計凸顯歷史與現(xiàn)代的交融、結(jié)構(gòu)與藝術(shù)的完美統(tǒng)一，建成后效果如圖2所示。

圖2 廠房增設(shè)夾層加固改造技術(shù)、花式鋼包柱加固技術(shù)

圖3 原印制車間增設(shè)藝術(shù)陽臺加固改造技術(shù)

（3）廠房增設(shè)藝術(shù)陽臺加固改造技術(shù)：該依托工程1#廠房臨街面使用功能改變?yōu)樯虉龊螅瑸橥卣箍臻g的使用要求需增設(shè)外懸挑陽臺；該技術(shù)主要包括增設(shè)懸挑陽臺藝術(shù)化設(shè)計技術(shù)、外包鋼箱梁加固設(shè)計技術(shù)，建成后效果如圖3所示。

圖4 增設(shè)鋼管混凝土立柱藝術(shù)消防樓梯設(shè)計技術(shù)

（4）廠房增設(shè)消防樓梯改造技術(shù)：該依托工程4#樓使用功能改變?yōu)樯虉龊螅鲇谙酪笮柙鲈O(shè)消防樓梯，形成增設(shè)鋼管混凝土立柱藝術(shù)消防樓梯設(shè)計技術(shù)，建成后效果如圖4所示。

（5）增設(shè)輕型鋼螺旋藝術(shù)樓梯改造技術(shù)：該依托工程原印鐵車間使用功能改變?yōu)榫频旰螅鲇诖筇眯Ч巴ㄐ幸笮柙鲈O(shè)螺旋樓梯；在分析該類大跨度輕薄鋼螺旋樓梯結(jié)構(gòu)靜力性能、動力性能的基礎(chǔ)上，形成了增設(shè)鋼螺旋樓梯改造技術(shù)，結(jié)構(gòu)布置及效果如圖5所示。

圖5 增設(shè)鋼螺旋樓梯改造技術(shù)（建筑設(shè)計方提供的效果圖）

3.3 加固改造施工風(fēng)險評估技術(shù)

目前，國內(nèi)外對規(guī)模較大的施工項目的施工過程風(fēng)險評估較為重視。由于一般結(jié)構(gòu)加固項目工程量較小、施工周期相對較短、作業(yè)人員相對較少，在實際施工管理過程中容易被忽略，加固施工作業(yè)過程風(fēng)險評估的相關(guān)研究成果也較少。特別是受成本控制和追求利潤的驅(qū)使，許多加固項目存在技術(shù)力量投入有限、盲目作業(yè)、野蠻施工、無視安全的現(xiàn)象，安全事故也屢有發(fā)生。因此，為降低該類老舊廠房加固改造施工過程中安全事故的發(fā)生概率，保障加固改造施工作業(yè)過程的安全，該子課題針對老舊廠房加固改造施工項目的特點，對加固改造施工階段的風(fēng)險進行分析、辨識，構(gòu)建了多因素影響的老舊廠房結(jié)構(gòu)加固施工過程風(fēng)險評估模型、風(fēng)險排序，識別、評估風(fēng)險的影響，并提出了相應(yīng)的安全生產(chǎn)措施方法，項目加固施工過程中未發(fā)生人員傷亡、坍塌、墜落傷人等安全事故，保障了施工的順利實施和施工安全。

3.4 老舊廠房加固改造工程管理模式研究

老舊廠房加固改造工程受限于建筑原來的結(jié)構(gòu)，工程周邊環(huán)境復(fù)雜、施工條件受限、牽涉面廣、系統(tǒng)性強，同時施工實施還存在專業(yè)性強、周期短、新技術(shù)應(yīng)用、施工強度大、協(xié)作性高等特點，與一般工程項目管理比較，有其共性也有其特殊性。統(tǒng)籌考慮、合理規(guī)劃、有效管理是實現(xiàn)老舊廠房改造再利用價值最大化的前提。

該子課題針對老舊廠房加固改造施工項目管理的特殊性，在依托工程加固改造過程中，在廠房改造前檢測鑒定、項目建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計、加固改造施工實施等各項工作實施戰(zhàn)略合作模式，經(jīng)過篩查選擇，確保戰(zhàn)略合作單位具備過硬的經(jīng)驗、水平和實力；結(jié)合各棟廠房改造局部、零散的特點，在設(shè)計管理、成本管理、采購、合同支付方面采取訂單式管理模式；過程中實施動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工、動態(tài)管理的工程管理模式，摸索出一套適合該類老舊廠房改造再利用工程管理模式，為項目的順利實施提供了有力保障。

4 結(jié)語

對老舊廠房改造再利用的過程也是參建各方向老舊廠房的歷史與文化學(xué)習(xí)的互動過程，該項目在引進國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過多樣化、藝術(shù)化的改造和利用老舊建筑，在項目建筑規(guī)劃、結(jié)構(gòu)改造再利用技術(shù)等方面形成了成功經(jīng)驗。隨著原重慶印制二廠改造再利用項目的順利實施，項目影響力和商業(yè)價值、藝術(shù)價值已遠超過最初對該項目的預(yù)期，成為重慶市老舊工業(yè)廠房改造利用成功的范例。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB50367-2013混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB50702-2011砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Research and Practice on Complete Technology of Renovation and Reuse for Old Industrial Plants

In recent years,a large number of influential old industrial plants are under renovation for reuse,but there is a lack of relevant research references and accomplishments as well as a complete set of technology.The international cultural incubator park("ICIP"for short)project of the Second Printing Factory in E'ling,Chongqing has been successfully done,settling related technologies for old industrial plants,including reliability detection and identification technology,reinforcement and renovation technology(containing the addition of traffic corridor,mezzanine,art balcony,firefighter staircases,steel helical stairs and so forth),risk evaluation technology and the management model.Therefore,it serves as a successful case of the renovation and reuse of old industrial plants in Chongqing.

old industrial plant;renovation of existing buildings,reinforcement technology

TU746.3

A

1671-9107（2017）06-0044-03

基金論文：該文為重慶市建設(shè)科技計劃項目“老舊工業(yè)廠房改造再利用技術(shù)及工程管理綜合研究”（項目編號：城科字2015第（1-36）號）系列研究論文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.06.044

2017-05-09

曹淑上（1982-），男，山東臨沂人，研究生，高級工程師，研究方向為結(jié)構(gòu)工程可靠性檢測鑒定、加固改造設(shè)計及特種施工等。