废弃锅炉房改造设计

1项目背景介绍

中国矿业大学(以下简称矿大)锅炉房建成于20世纪80年代初，主要用于冬季供暖。随着社会发展，环境治理的要求日渐提高，低碳节能经济已成为发展趋势。因此，学校供暖热源改用铜山热电厂余热，锅炉房停止运行，闲置至今已有10余年(图1)。经中国矿业大学建筑设计咨询研究院有限公司提出申请，并经学校批准，决定由公司出资对其进行改造装修，发挥其特长，建成有特色的、符合学校周边环境的办公场所。为此，设计院在对其进行了全面检测的基础上，完成了加固、装修方案设计。锅炉房位于矿业大学文昌校区西大门东南方向200m，东侧邻文昌山，南侧距结构实验室200m，西侧隔校内主要交通道路为实验室，北侧距后勤办公楼65m。1号锅炉房主体2层，高17.7m，建筑面积2220m2，排架结构。锅炉房在停止运行后，多年来处于废弃状态，内部设施均已拆除，厂房2层空无一物，1层设备基础成破坏状态，拆除的废弃石料凌乱散布地面，楼面、屋面因拆除设备而多处露出空洞，门窗玻璃几乎全部破碎。因长期空置，屋面渗漏，风吹雨淋，内部一片破败迹象，但主体的承重结构基本没有受到破坏。

2对锅炉房改造利用的设计定位

2.1了解历史分析特性

《北京宪章》中指出，我们并不拥有自身所居住的世界，仅仅是从子孙处借得，暂为保管罢了。人类的活动被建筑记载，每一代人都在城市的演变进程中留下了生存的痕迹。建筑如同一本有记忆功能的书籍，记录人类悠久的文化传统与底蕴的脉脉相传。风化、破败、损毁、涂抹等破坏性的生命印记与修补、加固等建设性生命印记共同形成了这本书籍中的文字标点与浓墨重彩。如何尊重城市的历史文脉，延续人类社会文化脉络有着与日俱增的时代意义。锅炉房是矿大从四川搬迁至徐州后建造的最早的建筑之一，在其过去的几十年内给矿大的师生员工带来冬日的温暖。锅炉房位于矿大老校区，距离矿大生活区很近，承载着矿大人许多的记忆。老校区生活着很多老矿大人，包括伴随着矿大成长的老教师、老教授，他们对矿大往日的风采有着极深的怀旧情节。锅炉房的改造利用是矿大历史文化的延续，是百年矿大成长的见证，具有重要的意义。锅炉房在校园西侧的山坡上，处于校园西侧沿城市主干道的居中位置，地势较高，其高耸的烟囱是校园中的制高点，同时其运煤廊道、料斗等独特的外形具有其他建筑无法取代的可识别性。依据学校周边规划趋势，校园西侧的旧建筑都将不复存在，锅炉房成为学校西侧对外形象唯一承载矿大历史文化的建筑。因此，设计中着重思考如何处理传承与再生的关系。

2.2锅炉房改造设计的切入点以及设计中应注意的要点

大部分民用建筑存留的意义在于其使用价值，维护修固、改造翻新，赋予旧建筑新的使用功能，才能使建筑的生命得以延续。锅炉房并非文物建筑，而是一般性旧建筑。不能是保护性的修复，而应是结合其特性的传承和再生。既有建筑的改造利用有利于节能环保，也符合可持续建筑发展方向。改造利用设计中应注意的有几点。

2.2.1可识别性的沿承

旧建筑改造以延续城市文脉为出发点，要善于捕捉旧有的城市表征符号，认识固有的历史特征，使建筑的可识别性得到延续。改造设计中保留了锅炉房烟囱、运煤廊道、出渣料斗等特有的建筑符号(图2)。这些具有20世纪典型工业气息的元素可以轻易召唤起人们对特定历史时段的回忆，实现建筑可识别性的沿承。

2.2.2考虑对周边环境的影响

锅炉房在行使其供暖职能时为重污染区，废弃煤渣与大气污染都对周边环境造成了不良影响。现在锅炉房周边环境的改造与治理依托文昌山的自然条件，旨在打造一个舒适宜人的校园景观，重生为生态的办公区。

2.2.3内部功能的转换与外形特征的保护相结合

建筑改造中采用局部改造的方法，建筑内部利用原有建筑的空间尺度，合理安排使用空间，将其改造成为一个现代化的办公场所。内部空间局部保留原有装饰，突破原有布局，拆除无用构件，再生新的空间格局，使其适应设计院现代办公条件，以更好地服务于新的功能。

2.2.4旧建筑、新技术

改造过程中采用多种新技术与新工艺，将绿色建筑理念引入到改造设计中。方案通过自然通风、自然采光、低能耗围护结构、新能源利用、雨水回收、中水回用、植被引入、绿色建材和智能控制等高新技术实现绿色生态节能。

3设计策略

3.1建筑设计策略

3.1.1外立面

建筑最有特色的立面为西立面。改造设计中保留了运煤廊、料斗、烟囱等具有工业特色的建筑元素，体现了历史文化的延续与传承(图3)。建筑立面保持原有形状，对外表皮进行修复翻新(图4)。考虑到造价的问题，外墙以水泥抹面来模仿清水混凝土的效果，以10mm的塑料分隔缝划分(图5)。窗户选材保温性能良好的断桥铝合金，玻璃采用中空双层玻璃。同时，遮阳板、幕墙等新的立面元素融入旧事物，熟悉中产生陌生，新旧对比形成视觉上的冲击，也体现了随着时间流逝岁月留下的痕迹。

3.1.2工业元素

工业气息的体现不仅在于外表，更多地流露于细节。在改造设计中，建筑内部保留了大量的工业元素，如耐火砖、钢支撑、薄腹梁、槽形屋面板等等(图6)。这些工业元素以原始模样示人，直接暴露在外部，遍布在室内各个角落，这使得人们在对建筑的长期使用过程中，时时刻刻都能感受到原汁原味的工业气息。

3.2生态设计策略

3.2.1双层皮

原锅炉房为东西朝向，因功能造型需求西立面大面积幕墙开窗，建筑夏季西晒问题十分严重。为了降低西晒造成的高温，改善房间的使用舒适度，设计中采用双层皮的处理手法(图7、图8)。在此利用新旧结构自然形成的一段空隙，内墙与外墙中空进深700mm，外墙为原有墙体，内墙为新做的轻质隔墙，层与层之间的空隙铺设镂空格栅。下设深450mm的水槽，内接自来水水管，夏季炎热天气可及时换水，与双层皮顶部的喷雾装置配合使用降低温度。顶部接太阳能风机，以光伏电板发电带动风机抽出双层皮内部的热风。夏季开启顶部与底部的窗户促进气流流动降低室温，冬季关闭窗户实现双层保温。