既有建筑改造设计的探索与策略刘松林

既有建筑改造设计的探索与策略刘松林

刘松林

——以上海市静安中华商城改造项目为例

刘松林

（上海三益建筑设计有限公司上海200050）

【摘要】既有建筑改造秉承可持续发展理念，将一些未达到设计使用年限的旧建筑进行改造再利用，使其在功能及外观上满足当今社会的需求。本文以“上海市静安区中华商城改造”项目为例剖析改造设计中的难点，从不同途径和角度阐述解决方法和应对策略。

【关键词】既有建筑；消防设计；停车配比；旧材料运用

【中图分类号】TU746.3【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）20-0027-04

引言

目前在城市随处可见大量上世纪末和本纪初设计的建筑物，由于受当时经济条件及技术发展的限制，这些建筑已经不能满足当前社会需求。其中有一类建筑由于各种原因，在建造完成后并未投入使用而长期搁置，形成“烂尾楼”。但实际情况是，这类建筑的使用年限还远未达到设计使用年限，结构仍很坚固，但相关规范都已变更，已经不能满足现行规范要求和使用需求。因此，通过合理分析，运用科技手段，对这类建筑进行改造，不但能赋予建筑新的生命力，还能体现可持续发展理念，实现资源再利用。

本文所探讨的是位于上海市静安区曹家渡的一栋“烂尾楼”——静安中华商城。笔者在接到该设计任务时面临资料缺失、使用界面混乱等问题，但通过收集、排摸、整理等工作最后实现了甲方的设计目标。本文将立足于既有建筑改造，从设计角度剖析问题及解决策略，希望能给其他改造项目提供一些思路。

1.项目概况

项目位于曹家渡商圈，根据《上海市商业网点布局规划（2013-2020）》，该商圈属于中心城区22个地区级商业中心之一。

改造范围为地下一层、吉林大厦的1～8层和与之连通的蓝朝部落（使用性质为公寓）的3～8层（图1）。改造总建筑面积：33165.88m2，其中地上面积28343.2m2，地下面积4822.68m2。土地使用权限剩余23年。

经评估确定改造方案为：地下一层改为为机械车库，1～3层改为商业，4～8层改为联合办公（大开间办公由专业公司运营，再以工位的形式租给租户，配备有共享空间），蓝朝部落的3～8层改为酒店式公寓，商业办公与酒店式公寓全完隔开（图2）。

图2

2.前期准备工作

与新建建筑不同，改造建筑在设计开始前，需要落实真实情况与现有资料是否一致，有了真实有效的数据，设计师方可在后续设计中有理可据、合理设计。

2.1资料收集

该建筑是由上海建筑设计研究院于2002年设计的施工图，但原始CAD图纸已丢失，后从规土局调出备案竣工图，但图纸为A3图幅复印件，有些重要信息无法看清。因此只能结合以往设计经验复原建筑平面和结构平面（由于机电需根据改造后功能重新设计，竣工图仅为参考）。

2.2数据采集

虽然有了竣工图，但图纸并不详细加上施工中多次变更，还需现场排摸测量再请专业机构检测，校核数据，从而得到该建筑的真实信息。

复原该建筑竣工图后发现结构图纸的柱墙与建筑图纸多处不符，实际局部外轮廓也与图纸有差别。因此，需借助电子测量仪、电子标尺等工具详细排摸现场，主要测量结构柱、剪力墙、洞口的定位尺寸，楼梯间净宽、电梯安装情况、各部位净高等，检查机房和设备管线的安装、破损情况，逐步完善图纸中不明确和缺失的信息。

落实产权证上的范围、面积与实际的出入。该建筑在排摸中发现与周边两家单位均存在交界面与产证不符的情况，部分设备用房混用。因此需要协商另外两方进行补偿或者退还，对于无法协商的问题将由相关部门出面协调。

2.3专业检测

经过勘察掌握了初步资料，但由于条件有限有些问题仍无法明确，需请专业机构检测并出具有效的检测报告，主要涉及到结构、幕墙、机电三类检测。

结构检测要明确隐蔽部位的剪力墙、柱、梁等主要承重构件的位置、尺寸，抽样检测重要部位的混凝土标号和钢筋等级。

外立面幕墙要检测龙骨、连接件的安全性，玻璃的节能参数等。

机电要检测设备是否能正常可靠的运行，提供品牌参数，部件是否有松动、破损、锈蚀等情况，这将为机电设计时是否能利用原有设备提供依据。检测时，需要在系统正常运转的情况下进行，还需协调其他两家单位配合。

3.改造难点及解决策略

3.1消防问题

本建筑建造于2002年，是按当时的《建筑设计防火规范》GB50016-2006（以下简称旧消规）、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（以下简称高规）和《大中型商场防火技术规定》沪消发〔2004〕352号执行消防设计，2015年9月接到设计任务时新版《建筑设计防火规范》GB50016-2014（以下简称新消规）刚刚实施，经征询上海市消防局和静安区消防支队意见，所有消防相关问题均按新消规执行，因此新旧规范的变更也给项目改造带来一定困难。

3.1.1室外消防

新消规中对消防登高场地做了明确要求，“高层建筑应至少沿一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度的底边连续布置消防登高场地”。本建筑总高度98.8米，由于体型为弧线按上述规定沿街面均需设置为登高场地，实际情况为建筑周边有行道树、电线杆等障碍物，如移走会对附近建筑造成影响，因此还需从建筑本身解决问题。

新消规中明确登高场地的尺寸分两种情况：建筑高度<50米时，不小于15米长10米宽；建筑高度>50米时，不小于20米长10米宽。参照这一条将酒店式公寓与商业办公用3.0小时防火墙和2.0小时楼板完全隔开，两部分分别按高度设置消防登高场地。虽然改造后酒店式公寓的新增大堂，占用了一部分商业办公的空间（图3），但经征询消防部门认为该建筑为改造项目先天条件有限，虽然不能完全符合新消规要求，但已用3小时防火墙和2小时楼板完全分隔，允许分开设置。酒店式公寓部分总高度>50米利用现有登高场地（位于蓝朝部落南侧）；商业办公部分总高度<50米，间隔设置15×10米的消防登高场地，场地间隙避开障碍物，这样既不用拆迁也解决了问题。

经计算商业办公部分每层的实际疏散宽度均不能满足改造后功能的要求，最不利的为二层。建筑面积2561m2，按旧规范需要疏散宽度5.55米，按新消规需要11.01米，实际只有3.0米。增加的楼梯既要靠近外墙便于一层直通室外，还要考虑到空间使用的合理性。为满足疏散距离要求，如将楼梯布置的较分散，则会使原本面积不大的空间被划分的不完整，而如果集中布置又会因为开洞较大引起有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%的超限问题，给结构改造带来难度。经过反复推敲，将增加的楼梯分散设置在靠近外墙但不贴临的位置，既满足首层直通室外又与外墙保持一定距离，保留了首层的沿街商业面。新增楼梯若采用混凝土楼梯，荷载比普通楼面荷载大，可能导致周围梁板配筋不足，需采取相应加固措施，如碳纤维加固、增大截面法等，增加成本，且混凝土楼梯需现场浇注施工影响大。鉴于此，我们采用了钢结构楼梯，荷载轻加固少施工方便。

3.1.3疏散距离

由于建筑进深较大，首层房间内任一点至安全出口的距离大于37.5米不满足新消规第5.5.17条规定，经征询消防部门表示改造项目对实在有困难的问题可以酌情放宽要求。针对上述问题，消防部门建议可以增加疏散走道，室内任一点至疏散走道门的距离不大于37.5米（设喷淋以下同），疏散走道内的距离不大于12.5米，共计50米，疏散走道的外门如不能直接见天，允许退进一定距离。如仍不能满足要求可参照地下室避难走道概念，走道前加6平方米前室并设甲级防火门，避难走道内视为安全区域，室内任一点至前室门的距离不大于37.5米即可，避难走道设正压送风且无长度要求。如走道需解决2部及以上楼梯的疏散需求，走道宽度可以不叠加只需满足最宽的一部楼梯即可。

疏散楼梯在首层不能直通室外时，经消防部门建议可采用扩大前室，前室长度可不做要求但最好控制在15米以内。

3.1.4不同性质业态的疏散楼梯共用

改造方案为1～3层商业，4～8层办公，按新消规不同性质部分的疏散楼梯应分别设置，按此要求增加的楼梯除满足商业外还需再增加楼梯解决办公部份，不但造成面积浪费，还需在一层外墙处开设更多的疏散口，减少了价值最高的沿街商业面。经征询消防部门，4～8层虽然为办公但产证上定义为商业，而联合办公本身是一种开放式空间结合了咖啡吧、轻餐饮、健身房等商业因素，人员活动也与商业类似，因此可以共用楼梯间。

综上所述，虽然有原始消防验收通过证明，但可能后续使用中已有多处擅自修改，加上改造后功能的变化，对于无法满足现行规范的地方都一一列出事先与消防局协商一致，并在消防报审文件中说明。

3.2停车问题

随着车辆增加停车配比标准不断提高，每个项目都会面临停车紧张的问题，旧建筑尤为严峻。本项目按现有改造方案，需要停车数共141辆，而实际仅有32辆车位（产权证上拥有车位数），剩余的109辆如果解决？

方案一，停车塔库

在西南角采光不良区域切割一块出来做机械停车塔楼，出入口设于康定路（图4）。该做法利用了价值低的区域，不需考虑人员疏散和楼层高度，打通楼板后可一直叠加，约停96辆。缺点是由于仅有一个汽车出入口等候时间较长，施工时对办公和商业影响大。

图4

方案二，地下一层改为机械车库

由于地下一层层高为4.5米有条件改为机械车库，摆放后最多可停75辆。地下一层新增75辆和地下二层原有83辆，共计158辆车，按《车库设计规范》JGJ100-2015版规定需2个出入口和2个车道。现有一个6.6米的双车道位于东南角直通地下二层，因此在康定路上再增加一个4米宽的单车道作为第二个出入口，通至地下一层，原有双车道在地下一层与车库打通。此方案改造难度小、施工方便、成本低，缺点是停车数量有限。

两种方案各有利弊，方案一受限小，可根据需要叠加车位，但使用不够灵活；方案二改造成本低但停车数量有限。本项目甲方最终选择了方案二，不足的车位经区政府协调在附近已建的停车楼里长期租用，使总数达到规定的要求。

3.3细节优化

虽然解决了“硬性”问题，但还有设计本身的细节需要推敲优化，这也是考验设计师在面临重重限制的前提下是否能“化腐朽为神奇”，用经济有效简单的方法实现设计目标。

3.3.1出入口设置

原设计的功能比较单一仅为商业，而改造后增加了办公、酒店式公寓两个业态，需要分别增加2个独立出入口和垂直交通来避免人员交叉，给管理带来麻烦。

办公位于4-8层，需要在一层单独设一个办公大堂和一组直达电梯。大堂的位置既要面向主要道路又要避免占用沿街商业面，权衡后选择设在建筑的东北角，面向万航渡路。此处原先是空置的风机房有改造条件，同时可以利用毗邻的一组电梯作为办公专用电梯，避免了额外增加工程量。由于该处隐蔽在吉臣酒店的绿化中，需要和吉臣酒店协商改造绿化为办公打开一个宽敞的入口，同时还需上报绿化单位和规划局。

酒店式公寓也采用了相同的处理方式。

3.3.2管线处理

结合现场排摸原有机房、设备和管线并以图纸和检测报告为依据综合分析、合理利用是机电改造的重点。本项目改造后的酒店式公寓夹在蓝朝部落的2-9层之间，三层采用同层排水，有夹层和垫层两种方式，对比结果如下：

考虑到净高仅相差0.1米，可以结合内装设计优化空间，其他方面夹层做法优点多，因此选择三层地坪上做夹层的方式。

八层在公共走廊上方做混凝土吊顶，管线夹层0.5米高（人员需爬行操作），走道净高2.6米,蓝朝部落的工作人员可通过八层走道内的检修口进入夹层，虽空间狭小但避免了我方和蓝朝部落之间出现管线破损漏水等互相影响的问题。

4.外立面改造

外立面改造要注重原有材料利用、减少主体结构改动、减小对周边环境影响、降低造价等问题。

4.1利用原材料

原设计为窗墙体系局部玻璃幕墙，外墙为干挂铝板，形式比较陈旧。评估周边环境和自身条件后，决定采用玻璃幕替换原外墙面。玻璃幕墙改造是一种经济、合理、快捷的途径，不需大面积拆除原构件，在原有的外皮上再穿上一件新衣。经专业机构检测，原铝板的大部分龙骨均可使用，局部锈蚀松动的构件只要替换即可，经征询区房地局允许外轮廓向外扩0.2米，因此采用整体玻璃幕墙替换，拆除铝板后在原有横向龙骨上增加竖向龙骨，再安装玻璃。

4.2遵循原结构形式

形象改造要在原结构形式的基础上进行，因势导利，充分考虑其经济性。尽量避免过多的改动原造型，否则会导致结构形式与其不匹配，降低建筑安全性，增加加固成本。玻璃幕墙自重轻，不须加固主体结构也无须拆除龙骨，因此对结构影响非常小，与现状对比如图5。

4.3成本比对

虽然整体替换玻璃幕墙费用较窗墙体系较高，但考虑到未来规划，玻璃幕墙可以适应各种风格的建筑，与周边环境也能保持协调。通过咨询幕墙公司，如延用窗墙体系改动部分主体结构，费用约为800元/m2；如仅拆除铝板替换玻璃幕墙，费用约为600元/m2。

图5

5.经济因素

既有建筑改造中还应注意建筑的经济效益，既要降低改造成本，减少材料消耗，又要考虑今后运行、维修和管理的费用，在选用材料上应就地取材，因地制宜的利用原有材料。

6.结语

既有建筑改造的设计和施工是一项复杂的工作，它是对建筑从空间到形体的全面变更，但这种变更是在保持原建筑基本结构的前提下进行的，因此会有诸多固定因素所构成的框架来限制设计师的发挥，在框架之上再创造，在矛盾中满足新的功能要求。设计时必须综合相关技术知识，利用现状，进行合理分析设计，以便选择经济、合理、美观的改造方案和措施。

面对全球环境问题和自然资源的短缺，既有建筑改造越来越被关注，对既有建筑进行改造再利用，同样可以实现价值目标，还能减轻环境污染、降低资源消耗，推动整个生态环境的可持续发展。

笔者水平有限，希望通过自身所做案例，不阐述设计优劣，仅通过设计中的改造思路和所面临的一系列问题及解决策略，能为其他建筑师提供一些启发。

参考文献

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014.

[2]《大中型商场防火技术规定》沪消发〔2004〕352号.

[3]《静安中华商城消防设计专家征询会议纪要》.

[4]周常.旧建筑改造设计与实践探索.城市建设理论研究.2012.