文/張秀麗 上海浦東建筑設計研究院有限公司 上海 200120
筆者參與了上海等地多個老建筑的更新改造,分享一下在老建筑外立面更新、平面布置優化、消防改造完善過程中的體會。
筆者參與的幾個老建筑房齡大多在20-30年間,外墻以涂料為主,局部有面磚貼面及玻璃幕墻系統,外墻保溫沒有或采用保溫砂漿;外門窗多為鋼窗、普通鋁合金窗,無消防救援窗;屋面普遍存在滲水情況。
針對外墻,我們會對粉刷層進行仔細檢查,空鼓部分全部鏟除,刷界面劑,再用聚合物水泥砂漿填補平整[2],其余墻面僅鏟除涂料飾面層。不做全樓外墻面的整體鏟除,主要是考慮在保證外墻粉刷質量的前提下減少拆除工作量,同時減少建筑垃圾的產生和清運,節省資金。
我國上世紀八十年代開始出現外墻貼面磚工程,其具有耐沾污能力強、裝飾效果好等優點,九十年代呈現出流行趨勢。一開始的傳統做法是在結構墻體上用水泥砂漿粘貼,后期根據國家對建筑節能的需求,出現了在外墻保溫層上貼面磚的做法。隨著時間的推移,面磚貼面的老建筑常出現開裂、局部脫落甚至是大面積脫落,出現不同程度的安全隱患,這時就需要對面磚飾面層進行整體拆除。
玻璃幕墻具有通透、光亮、明快的現代特征,自上世紀九十年代開始,越來越多地出現在公共建筑的外立面中。幾十年過去了,老建筑的玻璃幕墻表現出越來越多的問題,其中最集中的問題就是光污染和建筑安全,玻璃對陽光的不合理高強光反射造成了不安全,玻璃的炸裂和脫落引起的傷人事件時有發生。在進行老建筑翻新過程中,就要針對建筑的功能、地理位置、結構安全進行整體評估,對不適合、不安全的玻璃幕墻要進行拆除改造,采用窗的形式,滿足建筑的采光通風問題,同時避免光污染給人的生理和心理健康帶來的危害。
我國早期外墻保溫常采用膠粉聚苯顆粒保溫砂漿,由于保溫砂漿自身的收縮變形,以及保溫砂漿與墻體材料之間由于變形的不一致性而產生的相互作用等原因,老建筑的外墻保溫常會出再開裂,甚至大面積脫落。另外在憎水性和防火性上也并不理想。在類似的外墻系統改造工程中,我們會對老舊保溫層進行整體鏟除,重做外墻保溫系統。
外墻飾面層的翻新材料以涂料為主,局部加鋁板、GRC等輕質材料以點綴,最大限度減少對老建筑荷載的增加,確保結構安全。涂料飾面的外墻保溫系統以內保溫為主,在外墻內側做保溫砂漿或保溫板材,進行節能改造。在建筑結構、資金允許的情況下也可采用干掛保溫、裝飾一體板,兼顧建筑節能與立面效果。
老舊建筑改造中,外門窗會更換成節能門窗,如塑鋼門窗和斷熱鋁合門窗。塑鋼門窗相對價格便宜,但在抗老化、型材強度、外觀顏色等方面存在一定的劣勢,所以在改造翻新中外門窗以斷熱鋁合金中空玻璃窗為主流。同時根據平面布置,選擇合適的開窗方式、開啟角度,確保滿足采光、通風、隔聲、自然排煙等要求。同時根據建筑個體情況,增加消防救援窗,為人們的生命財產安全保駕護航。
老建筑的坡屋頂形式常會遇到鋼屋架瓦屋面或金屬屋面,甚至還會有木屋架,表觀可看到屋架的腐蝕、老化嚴重。這種情況下要進行專業的結構檢測,建筑師應與結構工程師保持密切配合,發現存在嚴重安全隱患,必須拆除,根據結構專業圖紙完成屋面結構部分的改造,再由建筑師進行屋面的構造部分的優化完善。
平屋面常為現澆板或預制板,主要的問題是防水、保溫等構造層的老化,不可避免地帶來屋頂的漏水問題,造成建筑頂層室內空間的水印、發霉。老建筑的屋面防水層常常老化嚴重,優先考慮整體鏟除重做,以取得最佳的防水效果。如防水層年限不長,僅局部有滲漏情況,也可根據實際情況進行局部修補。修補過程中特別要注意防水材料搭接處應加強密封處理,確保補修處無滲漏情況。
在屋面的翻新過程中要弄清楚原建筑的構造做法、是上人屋面還是非上人屋面,不可隨意改變,增加結構苛載。另外,條件允許的情況下可以在屋面構造做法中加入保溫層,與外墻、外門窗的節能措施一起改造形成封閉,讓老建筑再生為節能建筑,適應時代的發展和要求。
案例:二層公共建筑,框架結構,涂料外墻面,現澆平屋面上做鋼結構鋁板坡頂,隱藏式金屬天溝接口處漏水嚴重,相鄰處墻面、屋頂粉刷層發霉、脫落。改造做法:外墻空鼓處粉刷層鏟除修補,全樓外墻涂料重新粉刷,顏色上采用卡其色與白色兩段式布置,優雅含蓄;平屋面防水卷材鏟除重做,鋁板坡屋頂拆除重做鋁鎂錳板(防水保溫一體化)直立鎖邊坡頂,搭配成品外天溝,三重保障,徹底解決了屋面漏水問題[3]。局部平屋面女兒墻原防水卷材翻高處空鼓漏水,砼壓頂開裂脫落,改造中鏟除重做加強層,接縫處密封處理,頂部加蓋金屬壓頂。項目竣工后漏水問題得以解決,遠遠看去,沉淀再生的建筑顯得那么沉穩、得體、妥當。(見圖1-圖4)

圖1 改造前建筑單體

圖2 改造后建筑單體

圖3 改造前的女兒墻

圖4 改造后的女兒墻
老建筑的原有平面布置大多落伍于時代,不能滿足現代生產生活的需要。有些建筑功能無法滿足現在的使用要求;有些磚砌內隔墻布置不合理;有些木質、石膏板、普通玻璃等輕質隔墻防火、隔音、保溫性能差;有些缺少疏散出口。它們在現狀中要么勉強地使用,要么被擱置,造成社會資源的極大浪費。建筑師就要經過合理的調整,通過各種或加或減的技術手法,采取裝配式構件、移動隔斷、家具、電子信息等技術措施,達到多種功能的使用目的,實現節約用地、提高經濟效益。
平面布置的優化過程中我們首先要通過原始土建藍圖或專業機構檢測,仔細了解老建筑的建筑功能;結構類型;梁、板、柱及荷載詳細情況;水、電、暖現狀。在此基礎上進行各平面布置優化的思考,并尋找出最佳方向。同時要對業主的功能要求進行梳理分析,找出老建筑與新功能的最佳契合點,提升建筑的使用價值[4]。
案例:某食品工業學校教學樓始建于八十年代,框架結構,層高較大,北面臨街,地理位置良好。改造前期,筆者翻閱了校史、實地參觀校園,并與校方充分溝通,了解到此校特色教育為烘焙、西餐、咖啡。根據老建筑一層層高大、臨街的特點,在一層隔出相對獨立空間,用于烘焙、咖啡的加工展示,展現學校對海派西點文化的傳承及發展的使命感、榮譽感。同時也給校企合作預留出了良好的空間和平臺。 頂樓具有層高大、柱跨大的特點,被打造成微電影實訓室的攝影棚,并充分利用上人屋面的室外空間,形成休閑、拍攝一體化,室內外呼應的體驗區域。
對于磚混結構,不能隨意拆除砌體墻,應該因地制宜,充分尊重現有的平面格局,通過局部門窗洞口的變化及結構加固,來滿足新的使用要求。
框架結構往往給予我們更多的改造空間和機會??梢圆捎幂p鋼龍骨紙面石膏板隔墻、玻璃隔斷等材料,一方面滿足建筑平面在新使用功能中的需求,另一方面可以通過虛實對比展現建筑新的面貌。同時在輕質隔墻中填入巖棉,玻璃隔斷可采用中空、霧化、防火等處理,滿足隔音、保溫、私密性、防火要求,從內而外地賦予建筑新的生命。
室內地坪的翻新同樣要注意結構荷載的問題,在一些老舊建筑中常會發現地坪構造層厚度在50以上,而原始的土建樓面面層一般不會超出50,主要原因就是建筑在幾十年的使用過程多次裝修,為施工方便,常在原有面層上新做飾面層,對地毯、地板等輕質材料來說,影響不大,可是對地磚、石材來說新增荷載就比較大了。在改造過程中,應該根據現狀具體情況具體分析,合理改造。如七十年代流行的水磨石地坪,平整度、強度、硬度都很高,改造過程中可以考慮現狀清理后直接鋪設各種地板、地毯、PVC地膠等輕質飾面材料,省時省力省造價。老舊的石材、地磚等飾面層需要重新鋪貼,就要注意原有飾面的拆除清理及新做石材、地磚與結構樓板的粘結可靠性。
設備管線上,要根據建筑的具體情況,對于可以保留或拆除后可以繼續使用的水、電、暖管線積極利舊,減少資源的浪費。設計及施工過程中各專業要緊密配合,特別是在走道等各種管線大量集中交叉的地方,要注意管線之間的相互避讓,小管徑的讓大管徑,壓力管讓重力管,處理好各管線的水平和垂直位置,在有限的條件下,選擇適當的技術手段 ,各專業相互協調幫助,減少拆除、返工,取得事半功倍的效果。涉及結構梁、板開洞,要注意與結構專業的溝通,確保不影響結構安全。施工上采用水鉆,嚴禁使用沖擊鉆,最大限度減少對結構的損害。
大城市特別是上海城區的土地寸土寸金,老建筑總是會有防火間距不足的問題。在改造設計中,需仔細核對總圖中建筑單體之間的位置和關系,遇到防火間距不足處,可以通過設置防火窗、防火墻來彌補,確保消防安全。
在老建筑的平面優化中,要特別注意核對消防疏散出口、寬度、距離是否能滿足現行的國家規范[5]。如建筑平面功能變化要重新核對疏散人數,現有疏散寬度能否滿足功能變化后的要求;有固定座位的場所,疏散人數要按實際座位數的1.1倍計算;平面布置變化后疏散是否在走道式與大空間兩種方式中有所改變?疏散距離是否有影響?
在一些小體量的老建筑中,經常會出現疏散樓梯數量不足的問題。在適當的位置增設樓梯,要注意樓梯材質的防火要求和防護欄桿的高度、間距、水平推力要求,同時在滿足疏散距離、疏散寬度的前提下盡量減少對結構、使用功能的影響。
在室內空間改造用材上,對不同功能空間、不同位置,按照現行國家規范,嚴格執行燃燒性能等級。如天棚、吊頂、樓梯間、前室應采用燃燒性能等級為A級的無機涂料,而常用的乳膠漆是達不到A級的;無窗房間內所有的裝飾材料除A級外燃燒性能等級均應提高一級,設有觀察窗則可視為非無窗房間; 儲藏功能的房間隔墻應采用耐火極限不低2H的隔墻及乙級防火門;疏散走道兩側的隔墻耐火極限不低1H,且應頂至結構梁底或板底。
老建筑改造中,我們往往會遇到新老規范更新的問題。建筑、水、電、暖各專業中消防部分的要求越來越高,而設備專業中管線往往受到建筑單體原始土建設計的種種限制,這就需要建筑與各設備專業加強溝通與配合,如建筑防排煙問題就是經常會遇到的難題。國家在2018年8月執行《建筑防煙排煙系統技術標準》,上海在2021年9月執行地方標準《建筑防排煙系統技術標準》,這兩本規范對防排煙的要求都比以前嚴格了很多。在老建筑的更新改造中,建筑師要根據建筑單體的具體情況,通過對房間面積、開窗形式、吊頂高度等各方面進行權衡優化,與暖通專業密切配合,采用合理、合規的平面布置和最佳的防排煙方式。
做好消防設計工作,嚴格把控圖紙質量,確保人民的生命財產安全,這是老建筑更新改造過程中的重中之重,也是每個建筑師必備的專業技能。
近年來,筆者參與了多個老舊建筑的更新改造,無論是外立面更新、平面布置優化、消防改造完善,都能看到老建筑適應性再生所呈現出的積極效果。隨著時代的發展,建筑行業正在由建設時代向維護管理時代過渡,如何通過具體的措施,賦予老建筑新的生命力是每個建筑師都應該積極思考的新課題目和職業意義。