老舊科研用房的保護(hù)性改造設(shè)計(jì)探析

駱雯婷 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為中國(guó)科學(xué)院之合肥科學(xué)島上的一處廢棄的老舊實(shí)驗(yàn)室用房，項(xiàng)目建成于上實(shí)際80年代。占地3600㎡，改造前南邊空置房建筑面積3890㎡。主樓2層，二層內(nèi)部超大平臺(tái)空間設(shè)計(jì)。項(xiàng)目地風(fēng)景優(yōu)美，景色怡人。本樓在島上的地理位置更是于湖邊絕佳觀景地，本著政府發(fā)布的保護(hù)水源地政策，最大化利用現(xiàn)有建筑優(yōu)勢(shì)的原則，業(yè)主與設(shè)計(jì)方經(jīng)過多番考察論證后，一致認(rèn)為現(xiàn)有的建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)簡(jiǎn)單規(guī)整，大跨度的平面空間有利于后期改造分割。外部建筑立面簡(jiǎn)潔大氣，只需要局部改造即可具有現(xiàn)代建筑氣息，而且此樓與周圍環(huán)境已相當(dāng)融合。立面上多層窗戶的分隔更是可以滿足后期內(nèi)部加層后對(duì)各層各房間自然采光和通風(fēng)的要求。結(jié)構(gòu)上原樓為實(shí)驗(yàn)用房，現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，內(nèi)部樓板荷載原設(shè)計(jì)均為重型荷載，可以滿足后期加層改造要求。遂決定對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行保護(hù)性改造設(shè)計(jì)，即將現(xiàn)有的兩層大空間內(nèi)部實(shí)驗(yàn)用房，通過夾層設(shè)計(jì)增加建筑面積改造為具備實(shí)驗(yàn)辦公功能的現(xiàn)代建筑。

圖1 改造后透視效果圖

圖2 改造前一層平面圖

2 改造內(nèi)容

①本建筑的原主要人流入口在北邊，是一個(gè)不足10㎡的小門廳，穿過此門廳經(jīng)過一個(gè)防火門以后才能到達(dá)大空間內(nèi)部。考慮到改造以后人流會(huì)更加集中到建筑物西邊和南邊，正好原有建筑西邊的原設(shè)備入口處為一約150㎡的大型門廳設(shè)計(jì)。人視角度站在此中庭可以仰視二樓平臺(tái)空間，本次改造利用此門廳改為實(shí)驗(yàn)辦公樓大廳的主要人流入口，在此主入口處的北邊和南邊均設(shè)置樓梯和電梯將主要的交通流線打通。

②入口邊的南側(cè)增設(shè)一部疏散樓梯和一部人員電梯滿足日常人員的疏散與上下層之間便捷的聯(lián)接。

③入口大廳的北側(cè)，增設(shè)一部消防疏散封閉樓梯，并直接對(duì)外進(jìn)行人員疏散，考慮到南側(cè)實(shí)驗(yàn)用房的緊張，遂將男女公共衛(wèi)生間設(shè)于此處。

圖3 改造前6m標(biāo)高平面圖

圖4 改造后一層平面圖

④一層大廳層高大廳內(nèi)為6.9m，大廳外南邊附屬用房部分6.6m，為此靠南邊可增加一層夾層設(shè)計(jì)，以此來(lái)增加建筑面積，改造后一層層高3.6m，二層夾層層高3.3m，滿足日常使用要求。夾層采用單廊和內(nèi)走廊相結(jié)合的設(shè)計(jì)，房間靠南邊為主，靠大廳內(nèi)為封閉式走廊，除局部幾個(gè)中間房間為會(huì)議室外，所有朝南向根據(jù)窗戶分割設(shè)計(jì)為實(shí)驗(yàn)辦公用房。以此來(lái)滿足實(shí)驗(yàn)辦公用房的自然采光通風(fēng)要求。除此改造的部分外，一層大廳內(nèi)部中間大空間為原二層設(shè)備平臺(tái)基礎(chǔ)，考慮到二期平臺(tái)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及通風(fēng)采光等相關(guān)問題，暫時(shí)維持現(xiàn)狀不變，將砌實(shí)墻改造后的實(shí)驗(yàn)用房與這些設(shè)備基礎(chǔ)完全隔開，除留必要的檢修門外，形成一個(gè)獨(dú)立的廢棄空間。

圖5 改造后一層夾層平面圖

⑤本樓原建筑北邊主入口處朝東方向?yàn)椴回炌ǖ母綄僭O(shè)備用房，層高5.8m，原本設(shè)計(jì)方也認(rèn)為此處有增加夾層的可能性，但是經(jīng)多方現(xiàn)場(chǎng)查勘論證，此處雖然層高滿足增加夾層的可能性，但是屋面的框架梁高達(dá)1m左右，如果考慮到后期成形的實(shí)際凈高，梁下最低的地方只有2m左右，這個(gè)高度并不滿足日常的使用要求，所以經(jīng)過商討以后決定本次改造僅打掉原有內(nèi)墻，將這部分分隔為內(nèi)走廊式實(shí)驗(yàn)辦公用房，利用原兩頭的兩處疏散門滿足消防疏散要求。

⑥本次改造的重點(diǎn)是6m標(biāo)高處實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)的改造。二層實(shí)驗(yàn)大廳現(xiàn)狀層高為16m，如果將現(xiàn)狀的設(shè)備大桁車拆除以后，將形成一個(gè)建筑面積約為1500㎡，中間無(wú)柱網(wǎng)大空間設(shè)計(jì)。沿外墻分布四層外窗，屋面中間設(shè)一天窗，為原建筑排煙采光功能。本次改造將利用現(xiàn)有的平臺(tái)條件，沿大廳外墻東南北三面新增設(shè)三層鋼結(jié)構(gòu)建筑，功能均為實(shí)驗(yàn)辦公建筑，平臺(tái)上新增建筑物層高每層均為3.6m。正好每層均可以利用原外墻的外窗進(jìn)行自然采光和通風(fēng)功能。原建筑外墻排架柱開間為6m，本次設(shè)計(jì)正好將排架柱網(wǎng)一分為二，3m一個(gè)開間辦公室，每間實(shí)驗(yàn)辦公室建筑面積約16.5㎡，滿足日常辦公要求。在西北角與東南角增設(shè)2處公共男女衛(wèi)生間，每間均設(shè)不少于2個(gè)蹲位，滿足日常使用要求。兩處開水器亦設(shè)置于此位置，并與建筑墻體巧妙結(jié)合。

圖6 改造后6m標(biāo)高平面圖

二、三層以上均為外挑走廊設(shè)計(jì)，建筑布局與底層相似，沿三邊形成U型走廊，并用三處疏散樓梯將之聯(lián)接，疏散距離均滿足消防設(shè)計(jì)要求，交通流線順暢合理。排煙機(jī)房設(shè)置在三層?xùn)|北角靠外墻位置，與實(shí)驗(yàn)用房有一定距離，并設(shè)置百葉窗滿足暖通要求。

⑦改造當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目地坐落于風(fēng)景優(yōu)美的水源地邊，為了不辜負(fù)這獨(dú)一無(wú)二的地理優(yōu)勢(shì)，也是為后期在這里面工作的科研人員送上一份福利，設(shè)計(jì)決定將西邊入口新增設(shè)的樓梯和電梯均升至原建筑的屋面標(biāo)高處，原屋面處也通過增設(shè)鋼梁上鋪設(shè)防腐木，不破壞原有的保護(hù)層，形成一個(gè)自西向東的3m寬的觀景棧道。這樣后期改造完成以后，在工作閑暇之閑，科研人員可以隨意到這觀景處來(lái)欣賞美景，放松身心。

全部改造完成以后，人視角度站在一層入口大廳處向上觀望即可看到二層大平臺(tái)，營(yíng)造出視野寬闊的效果。通過新增電梯或樓梯可以方便快捷的進(jìn)入一層夾層內(nèi)，或是二層平臺(tái)上，所有的新增建筑通過三部樓梯，一部電梯形成整體鏈接。使之成立一個(gè)新的內(nèi)部實(shí)驗(yàn)辦公平臺(tái)系統(tǒng)。人視角度站在二層平臺(tái)大廳內(nèi)，內(nèi)部即為一個(gè)U型新建辦公建筑。三層的新增鋼結(jié)構(gòu)從內(nèi)部看是一個(gè)獨(dú)立的建筑物，從外部看又與原建筑外墻上的外窗有機(jī)的融合起來(lái)。這些外窗很好的解決了實(shí)驗(yàn)辦公室的自然采光和通風(fēng)要求。提升了平時(shí)員工在內(nèi)部的舒適度。

在建筑物的外立面方面，一是將原有的塑鋼單層玻璃窗全部更換成節(jié)能效果更加優(yōu)異的彩塑雙層中空玻璃窗，二是主要清洗原有的外墻飾面，保留原有磚墻色的建筑肌理，所有的線條全部粉刷為白色。新增外掛的樓梯間電梯間設(shè)計(jì)為玻璃幕墻形式，使之與老建筑物更好的融合起來(lái)，虛實(shí)結(jié)合。三是局部新增的外墻外窗也是與原外窗上下尺寸對(duì)齊，使立面保持完整性、統(tǒng)一性。改造后的建筑立面，即有老舊工業(yè)風(fēng)的建筑特點(diǎn)，其立面簡(jiǎn)潔統(tǒng)一又完全符合現(xiàn)代建筑的氣息特征。不過分包裝建筑立面，也不打破現(xiàn)有建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)氛圍。

圖7 改造后9m標(biāo)高以上平面圖

建筑物北邊的附屬實(shí)驗(yàn)廠房現(xiàn)階段仍在使用當(dāng)中，所以不在本次改造設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)。改造范圍與北邊附屬的實(shí)驗(yàn)用房也由現(xiàn)有防火墻完全隔開，消防系統(tǒng)也自成一套系統(tǒng)。

3 消防設(shè)計(jì)

消防設(shè)計(jì)方面，雖然這是一棟老建筑的改造設(shè)計(jì)，但是同樣也是需要滿足現(xiàn)階段的各種規(guī)范要求，在建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范方向，遵循最新的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）（2018 版）中的相關(guān)要求，現(xiàn)狀建筑坡屋面高度小于24m，所以整體定義仍為多層民用建筑。因?yàn)楝F(xiàn)狀中還有在使用的部分以及這次將要改造的部分，故而將建筑一共分為4個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)面積均滿足防火規(guī)范當(dāng)中的要求。北側(cè)現(xiàn)狀正在使用的附屬實(shí)驗(yàn)廠房自成一個(gè)防火分區(qū)，與前面的主建筑使用防火墻完全隔開。東邊的附屬用房和南北之間的設(shè)備用房自成一個(gè)防火分區(qū)。大廳內(nèi)一層和夾層內(nèi)的實(shí)驗(yàn)辦公用房為一個(gè)防火分區(qū)。二層大廳內(nèi)三層新鋼結(jié)構(gòu)為一個(gè)整體的防火分區(qū)，并與樓下的防火分區(qū)采用封閉樓梯間分隔，樓梯間開設(shè)乙級(jí)防火門。所有的防火分區(qū)均采用防火墻將之隔開，需要開門的地方也開設(shè)甲級(jí)防火門向疏散方向開啟，這些均能滿足現(xiàn)行的防火規(guī)范要求。

樓梯本次增設(shè)了3部，2部位于大廳內(nèi)，1部位于大廳口外設(shè)樓梯間，所以疏散樓梯均可以在一樓直接對(duì)外疏散，樓梯間的疏離均滿足現(xiàn)行的防火設(shè)計(jì)規(guī)范。其中有2部樓梯不僅是一層增加夾層部分的疏散樓樓梯，也是二層設(shè)備平臺(tái)上新增三層鋼結(jié)構(gòu)建筑的疏散樓梯，兩部樓梯門于不同的防火分區(qū)，均采用封閉樓梯間將它們隔開。

4 其它專業(yè)設(shè)計(jì)

在建筑防排煙方面，由于當(dāng)時(shí)的規(guī)范要求并沒有要求，所以遵循的是現(xiàn)行的防排煙規(guī)范《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51251-2017），重新在二層平臺(tái)大廳內(nèi)的新增三層建筑內(nèi)設(shè)計(jì)一處排煙機(jī)房，主要滿足各內(nèi)走廊與以前一層門廳處的機(jī)械排煙功能。二層設(shè)備平臺(tái)的大廳仍然可以通過原屋面的采光窗側(cè)百葉進(jìn)行自然排煙，經(jīng)本次復(fù)核后，滿足排煙規(guī)范要求。各房間內(nèi)的面積均滿足自然窗戶排煙的要求。

在電氣和給排水方面，也是遵循現(xiàn)行的規(guī)范要求，電氣將通過原有的一層西北角處配電房增容設(shè)計(jì)，來(lái)滿足后期的用電要求。給排水增設(shè)樓上二層平面處噴淋設(shè)計(jì)，并將消防水管接至場(chǎng)地外一處消防泵房，來(lái)滿足用水要求。

5 結(jié)論

本設(shè)計(jì)利用建筑物內(nèi)部層高和大跨度柱網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，通過增加夾層的設(shè)計(jì)，最大化的增加建筑的使用面積，改造后增加可使用的建筑面積約2600㎡。這棟老舊的實(shí)驗(yàn)建筑又重新煥發(fā)出來(lái)了生機(jī)，很好的保護(hù)了原有建筑物。保護(hù)性的修復(fù)使這棟老建筑保留了原有的歷史韻味，又讓它重新煥發(fā)出新的生機(jī)，也極大的緩解了業(yè)主對(duì)這類用房的需求。利用老舊工業(yè)建筑的鋼筋鐵骨，將內(nèi)部的高大空間、框架結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)與現(xiàn)代建筑藝術(shù)相結(jié)合，既傳承了老建筑與生俱來(lái)的歷史肌理，保護(hù)其原生態(tài)感，又做了通風(fēng)、安全、和諧的細(xì)節(jié)處理，使新舊空間互相結(jié)合、流動(dòng)、自然過渡，打造成為了一個(gè)新的富有生命力的建筑物，這將是以后這些仍具有生命力的老舊建筑的另一種生命的延續(xù)。