刘巽全
上海建工五建集团有限公司 上海 200063
中国近现代工业建筑主要指1840年开始到1949年中华人民共和国成立为止建造的工业建筑,主要包括工业类、仓储类、运输类和公用设施类等,主要包括厂房及其附属建筑物、仓库及其附属建筑物、码头、车站、船坞、其他装卸设施等[1-3]。
上海凭借独特的区位优势和俱佳的地理条件,不到100年的时间,不仅迅速崛起为我国内陆运输和世界航海运输的重要港口,更成为了中国近现代工业的重要发源地。
上海作为当时全国最发达的综合工业基地——沪宁杭工业区的中心,散布在黄浦江和苏州河两岸有各种工业建筑,包括厂房、仓库、码头、船坞、站房等。上海近现代工业建筑主要集中分布在杨浦区东外滩、苏州河沿岸(内环线以内)、上海世博会三大区域,据不完全统计共计162处。
1.3.1 上海城市经济转型发展的内在需求
近年来,国务院及部分省份陆续出台了相关政策,鼓励改造利用既有工业建筑,发展现代服务及文化创意产业。
1.3.2 上海城市更新发展的重要方式
据统计,上海市将有超过300 km2的工业用地要被减量、拆除或复垦,或者转型为其他建设用地。工业老厂房改造即将成为缓解建设用地紧张的重要途径。城市更新不仅可以增加地区公共服务设施和完善地区功能,而且大大提升了公共空间和环境的品质,更可以传承和保护城市历史文脉。
1.3.3 上海城市历史传承的必然选择
对近现代工业建筑改造与保护不仅要保护旧工业建筑和结构体系,更要延续工业建筑元素和符号,采取合理的设计方法和施工技术,将新的功能和体系合理地融入其中。
1.3.4 上海城市绿色发展的重要途径
为适应国家新常态及转型发展、创新驱动的需要,抢抓新机遇,必须走绿色创新集约之路。《工业绿色发展规划(2016—2020年)》指出,以传统工业绿色化改造为重点,以绿色科技创新为支撑,加快构建绿色制造体系。在“十三五”大力发展绿色建筑和可持续发展的理念下,有效地将城市的既有工业建筑改造利用与绿色建筑发展结合。
综上所述,保护传承和合理利用近现代工业建筑,对上海城市建设和发展具有十分重要和深远的意义。
根据近现代工业建筑的建筑元素、结构体系及更新功能等特点,其改造与保护施工技术涉及建筑修缮、结构加固、节能改造等成套施工技术(图1)[4-7]。
图1 近现代工业建筑成套施工技术
近现代工业建筑的建筑元素修缮须遵循“修旧如旧”的原则,特别是对于具有历史价值的保护建筑,应保留其代表性的工业元素符号和时代工业文化记忆,对屋面、墙面、楼地面、门窗等细部进行精细修缮(图2)。
图2 近现代工业建筑改造和保护施工做法
墙(柱)面包括抹灰类、饰面类、清水墙、构造装饰等修缮施工技术;屋面包括坡屋面、平屋面等构造修缮施工技术;门窗包括材料、组件、构造等修缮施工技术;楼地面包括块材、抹面等修缮施工技术;另有室内雕饰、油饰、贴金等细部修缮施工技术。
近现代工业建筑的结构体系主要包括砖木结构、钢结构及钢筋混凝土结构等三类。结构体系加固施工技术包括木结构加固、砌体结构加固、混凝土结构加固、钢结构加固等施工技术。
对于近现代工业建筑的改造再利用,为满足新的功能需求,常需对工业建筑进行绿色节能改造,以满足使用功能和绿色节能需求,其绿色节能改造主要包括围护体系节能、给排水、电气设备、供暖通风设备等改造施工技术。
近年来,我公司发挥历史保护建筑和文物保护建筑修缮施工的技术和业绩优势,相继承担了四行仓库、衍庆里仓库等近现代工业建筑改造与保护施工。
四行仓库东邻西藏北路、西邻晋元路、北靠国庆路、南邻光复路及苏州河河岸,至今已使用约80年。修缮后总建筑面积25 570 m2(其中抗战纪念馆建筑面积3 891 m2),6层钢筋混凝土结构,建筑高度27.7 m。该工程改造与保护施工的主要特点如下。
3.1.1 战争痕迹复原关键技术
根据对历史和现状调查,分析梳理了战争弹孔墙面需修复的主要内容包括:1937年战争后遗留的炮弹孔洞和大小枪眼弹点;外饰面遭受炮弹战火振落水泥砂浆粉刷层后暴露出砖块的战争痕迹;原外墙遭受战火后的“四行信托部上海总部仓库”残缺字体、残缺女儿墙(图3)。
图3 四行仓库西山墙历史原貌
面对弹孔轮廓的定位和发掘难度大、战争弹孔墙体的加固和防水处理难度大等难点,制订了完整的成套战争痕迹修复方案,通过采用弹孔轮廓修复技术、弹孔轮廓孔洞加固技术、残缺墙体内侧加固技术、残缺墙体防水防渗技术等,复原了西山墙战争遗址风貌。
3.1.2 结构体系改造施工技术
西中庭中央大面积结构改建位于四行仓库S6~S7轴之间,东西方向跨度为7.35 m,南北方向为SC~SL轴,长约36 m。新增的连廊、连梁数量较多,且分布不均。单一使用普通落地式模板支撑系统及脚手架将受到工期、场地等诸多因素限制。
通过对普通落地式模板支撑系统及脚手架、钢结构代替混凝土形式连廊及连梁、钢结构支承平台+模板支撑系统等3种方案分析,采用分区域支撑组合方案,解决了结构改造过程中新建连廊数量多、分布不均的问题(图4)。
3.1.3 保护建筑抗震加固技术
增设阻尼器常用于旧建筑的加固改建中,以提高建筑物的抗震性能。四行仓库1~3层局部区域增设阻尼器墙,采用软钢位移型阻尼器,它的滞回特性稳定,低周疲劳特性良好,且不受环境温度影响,并且其构造简单,震后更换方便,减震效果显著。钢材采用Q235B,共2种型号,共计30个。
图4 空中连廊分区域施工示意
衍庆里仓库位于上海市黄浦区苏州河南岸的南苏州路955~991号,总建筑面积6 233 m2,主体结构为现浇钢筋混凝土框架结构,地上共3层。建筑建造于1929年,于2015年8月被上海市人民政府确认为第5批优秀历史建筑,保护类别为三类(图5)。该工程改造与保护施工的主要特点包括以下几方面。
图5 衍庆里仓库修复效果图
3.2.1 清水砖墙修复技术
凿除外墙涂料、水泥砂浆等覆盖物,清理青苔、植被污染等,恢复清水砖墙原貌(图6)。
图6 清水砖墙面修复
3.2.2 保护建筑门窗修复技术
衍庆里仓库外窗为中悬窗,单玻钢窗,密封性较差,外窗下方均有换气孔。3层的木质百叶已破损严重,室内铁门均有斑驳锈迹。此外在长期的使用过程中留有闸刀开关、涂写的历史语录、历史悠久的消火栓、地面乃至梁上的数字记号等历史痕迹。针对油漆剥落、锈蚀、变形和玻璃破损情况,进行整形、除锈、刷漆后再利用,最后安装双层中空玻璃(图7)。
图7 外窗修复前后对比
3.2.3 保护建筑细部修复技术
恢复楼梯踏步、扶手等历史原貌,主要恢复变形、锈蚀的踏步防滑角条,以及被替换、缺失的立柱、扶手(图8)。
图8 局部细节修复情况
通过对上海近现代工业建筑改造与保护施工技术的研究和探索,有利于形成适用于上海地区的近现代工业建筑改造原则,推动上海地区乃至全国近现代工业建筑改造与保护工作的不断提升,合理利用改造后的近现代工业建筑,发挥改造后的工业建筑的功能,形成良好的社会效益和经济效益。