旧工业建筑更新再利用问题研究——兼论生态性设计思维在建筑中的延展

何剑岚

(深圳大学艺术设计学院,广东 深圳 518060)

1 引言

20世纪60年代以来,随着人口激增,城市化进程中的环境污染问题日益突出,人们开始意识到设计在改善人类生活环境的同时,也大大消耗了地球有限的资源和能源,并对地球的生态平衡造成了巨大的破坏。生态问题成为全球各界共同关注的焦点,而这种变化也正影响着当今建筑设计理念。以节约能源、资源,减少污染为核心内容,倡导“健康、绿色、可持续发展”的设计理念已经成为当今建筑永恒的旋律。城市的发展是一个不断更新和改造的动态过程,在这种新陈代谢的过程中,如何对待产业升级和城市旧城改造中的大量旧建筑,也被越来越多的人们所关注。

2 生态性设计思维概述

作为一种区别于传统价值观的生态价值观逐渐成为影响我们行为规范的新的价值体系。生态性设计思维重视人与自然的生态平衡关系,在设计过程的每一个环节中都充分考虑到环境效益,把对环境的破坏减少到最低限度。其核心是“3R”原则,即Reduce、Reuse和Recycle,不仅要尽量减少资源和能源的消耗、减少有害物质的排放,而且要使产品能够再生循环或重新利用。旧工业建筑更新再利用也是可持续建筑发展和设计的重要组成部分。旧工业建筑更新再利用的概念体现了生态学概念中的“3R”原则 。

(1)Reduce即减量化原则。指通过适当的方法和手段尽可能减少废弃物的产生和污染排放的过程,是防止和减少污染最基础的途径。建筑在改造过程中,应力求做到材料消耗最少、能源消费最小、污染排放最低;尽量利用无污染的生态能源,如太阳能、风能、地热能等。

(2)Reuse即再利用原则。在满足新的功能需要的前提下,重复利用可利用的建筑材料,可以节约新建筑建设过程中的能源消耗,避免拆除旧建筑时,建筑垃圾对环境的污染。在对新材料的选择上,尽量采用能重复更新利用的新型绿色材料。

(3)Recycle即再循环原则。要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源,具体措施包括废水处理、中水利用等。美国景园大师劳伦斯·哈普林提出著名的建筑“再循环”理论,他把建设的物质对象看作一个循环的体系,把建筑生命周期(Life-cycle)作为设计的重要元素。从这个角度看旧工业建筑更新再利用本身也就是一种循环使用的模式。

国内外的大量实践证明,对旧建筑的改造与再利用,既实现了其经济价值的转换,又体现了其文化价值的延续,是节约成本和城市更新不可或缺的基本手段。更具现实意义的是,在不破坏城市文脉和城市肌理的条件下,可以有效地完善城市服务机能,增强城市发展历史的厚重感,这正是生态性思维的重要体现。

3 工业建筑可持续改造利用准则

3.1 环境准则

在旧工业建筑改造中优先考虑环境准则,将环境保护意识贯穿在整个设计之中。充分采用节能技术,例如利用太阳能、风能、地能等再生能源,以及雨水收集和中水回收利用等再生资源应用技术,严格控制改造过程中污水和废料的排放。通过应用绿色生态技术,减少对资源和能源的消耗,降低对环境的破坏,确保旧工业建筑改造利用的可持续性。

3.2 技术准则

(1)提升使用功能。对旧工业建筑功能进行合理转换,满足新的的功能要求,提升改造后的实用性和舒适性。

(2)保证使用安全。某些旧工业建筑因其建造时间较长,存在不少安全隐患。必须对旧工业建筑的整体结构系统进行检测和综合评估,采用先进的建筑改造设计理论和领先的结构加固改造技术,确保改造后工业建筑的安全性、适用性和耐久性。

3.3 经济准则

以较低的工程造价,实现高水准的旧工业建筑更新再利用设计。“低投入、高产出”要求合理选择实用材料,简化施工工艺,规范施工管理等,这将在一定程度上节省项目的开支,从而更好地实现“经济性原则”。

3.4 人文准则

切实保护旧工业建筑附带的产业历史和文化元素。对一般旧工业建筑,应建立文献档案资料;对具有重大保护价值的旧工业建筑,还应尽量保存其具有代表性的生产工艺流程和典型机械设备,使设计融入历史与地域的人文环境。通过对旧工业建筑产业历史的尊重和文化元素的保留,延续城市的产业文脉。

4 旧工业建筑更新再利用的设计方法

由于各地不同的经济发展水平和民俗文化,以及在技术手段、观念及政策等具体实施运作方法上的差异,并且旧工业建筑原本的空间结构、建筑形式、文化特色及所处环境的不同,旧工业建筑在改造过程中可以因地制宜采用灵活多样的改造手法。

4.1 转换空间功能

在保留原建筑结构的基础上,对旧工业建筑进行必要的加固和修缮,保证建筑物的安全可靠;按照新功能的要求合理规划室内空间、组织交通流线,更新设施等。如废弃的厂房建成商业空间或餐饮空间,闲置的仓库成了住宅空间或办公空间,弃用老车站被改成艺术中心;成片旧工业用地转换的功能包括创意产业园、会展场所、城市公共空间等。国外著名的案例有被联合国教科文组织列入了世界文化遗产名录的德国鲁尔工业区的一系列厂房的改造和再利用,让产业景观得以整体保护,工业构筑重获生命,曾经破败衰落的旧厂区再度焕发出新的活力。国内著名的案例有北京798艺术区、上海苏州河畔一系列老厂房的改造和再利用。

4.2 重组空间结构

重组空间结构常见的空间变换手法有插入夹层、中庭等,将原有空间化整为零或变零为整,以形成适应新功能的空间组合和尺度关系。由于生产性质的原因旧工业建筑的形态常常沿水平方向机械展开,空间缺乏变化而显得比较呆板。中庭是空间组织的有效手段之一,能够改变单一呆板的状况,形成纵横交错的空间层次,并且能使建筑获得必要的内部公共空间。它不但能丰富空间层次,而且能够很好的解决通风、采光等问题。美国旧金山的一座由仓库改造的办公楼通过拆除部分楼板,形成贯通整个建筑的变化丰富的中庭空间,打破了原来单调的均质空间。围绕中庭的平台上下交错,形式多样。使原来单一形态的空间转变成空间层次丰富、相互交融的场所。夹层是在原有空间中增加楼板竖向划分空间,从而达到充分利用空间高度、丰富空间层次的目的。在上海“建境工园”厂房改造设计中,设计者把原有层高为5.4m厂房底层改造成为一个玻璃立方体结构办公空间,并利用钢结构创造了夹层空间,多个玻璃立方体与钢框架相结合,不同的肌理和质感使之与原有混凝土柱、毛面砖墙形成了强烈的对比,起到了良好的视觉效果。

4.3 空间对比和交融

4.3.1 整合室内空间

在保证安全的前提下,可以保留有一定历史文化价值和艺术价值的旧建筑片断,合理利用废弃材料等元素构建新的设计语言。一方面表达对历史的尊重,另一方面也创造出新颖活泼的现代空间。登琨艳在上海苏州河沿岸仓库群落的保护和更新设计中首先尽可能地保留了仓库原貌,粗糙的木纹地板和柱子依然在诉说着过往的旧事,灰白的墙壁显现出岁月的沧桑感和历史感。同时,根据功能需要,对空间进行了大幅度的改造,明亮的落地玻璃窗取代了百叶窗,现代感十足的不锈钢支架和夹丝玻璃,也为旧建筑注入了新的生命。

4.3.2 重塑室外形象

旧工业建筑原来的装饰材料和装饰风格,带有其特定的时代风格,富有鲜明的个性。要根据旧工业建筑各自的风格特点来重塑室外形象,有的保留外立面的原貌,有点则采用现代科技和材料对建筑外立面进行重新设计。上海世博会5大主题馆之一的城市未来馆,是利用原上海南市发电厂历史建筑改建而成的展馆项目。由原厂内165m高的烟囱改建而成的“温度计”创造了吉尼斯纪录,并成为了世博园内浦西区的地标。将工业时代的符号——烟囱,改造成后工业时代人类关注自然环境变化的视觉符号,寓意“人与自然”和谐发展,也是人类文明自高碳经济走向低碳经济的标志。这个见证了上海城市变迁和上海工业时代变迁的老厂房向世人展示了人类文明发展的成果和美好的未来。

4.3.4 整治周边环境

设计师或艺术家对旧建筑的改造常常让建筑的室内空间和室外形象焕然一新,然而整个艺术区的景观环境和基础设施也理应当得到应有的重视。充分利用建筑周边环境特征,例如场地本身的形状、坡度、绿化、设备等物质因素,以及周围邻近区域的历史人文因素等,创造既方便舒适又富有历史特色和隐喻场所精神的外部环境,加强建筑空间的可识别性,体现建筑主体改造后的文化价值、经济价值和生态价值。园林建筑师马莎·施瓦莎(Martha Schwartz)在公共散步广场中创设停车场,其特色在于公共广场采用灰色和红色的混凝土砖拼成格子形状,上面种植了250株棕榈树,树的根部套在白色的混凝土轮胎中。这种设计除具有形式、线条的美和满足功能外,还体现了对历史的尊重和现代生活中常见的“轮胎”的创新,使之具有景观意义的同时打上了时代的烙印。

5 结语

旧工业建筑的可持续改造利用给当代设计师提出了新的挑战。所谓再利用乃是保持建筑的基本特征,挖掘建筑的最大潜力,注入旧建筑以新的活力。从近20年欧美国家的建筑再利用的理沦与实践中,可以看出这样一个变化的轨迹。从关注高价值的历史性建筑,虔诚地保存、严格的复原,到关注其周围环境的保护,关注更广泛的旧建筑,以更有创造性的眼光看待建筑再利用后的变化;从看重旧建筑的历史艺术价值,到将其看作整个社会经济体系中的一种产品,看到其在经济、社会、生态方面的潜在价值,视其为城市发展的一个契机。这个轨迹也向我们提供了更有文化价值、经济价值和生态价值的可持续发展思路。可持续发展带来的文化、经济、生态的价值观的转变,也将引起设计师对现代主义及后现代主义的反思,促使建筑再利用思想逐渐成熟,并被广泛地接觉,这对当代设计思维方法的建构与拓展具有极其深远的意义。

[1]简召全.工业设计方法学[M].北京:北京理工大学出版社,2000.

[2]登琨艳.上海苏州河沿岸仓库群落的保护和利用[J].新建筑,2004(7):17～18.

[3]倪文岩.建筑再循环理念及其中西差异之比较[J].建筑学报2003(12):72～73.

[4]周武忠.城市园林艺术[M].南京:东南大学出版社,2000.

[5]周 卫.工业建筑的保护、改造和再利用[J].城市建筑,2005(3):32～33.

[6]张艳锋.旧建筑的改造性再利用——一种再生的设计开发模式[J].天津城市建设学院学报,2003(10):167～169.

[7]卢 菁.功能与价值的重铸——旧建筑的改造和再利用[M].成都:四川建筑出版社,2003.