绿色理念下的工业建筑遗产再生
The Regeneration of Industrial Architectural Heritage Under the Green Concept 陈 纲 钟 宜 CHEN Gang, ZHONG Yi
摘 要：工业化时代遗留下来的物质载体是城市空间中具有异质特征的组成部分，而工业方式连同它的物质载体影响了几代人并形成了社会共同的历史记忆。工业建筑遗产再生的关键是充分利用现有资源，保留工业建筑自身优势，将潜在生态位转化为新的现实生态位，与当今国际社会提倡的低成本、低技术、低能耗、低污染的生态设计原则相契合。论文在区分不同区位、不同空间类型的工业建筑的空间特征、结构形式和材料技术基础上，根据再生建筑的定位方向进行不同侧重点的分析，倡导将绿色理论结合到旧工业建筑改造当中去，赋予旧工业建筑新的生命，以期对现存工业建筑遗产的绿色改造提供一些新的视角并有所启示。
关键词：工业建筑遗产；再生；绿色理论Abstract: The material carrier left from industrial era is an important component of urban space with heterogeneous characteristics. Industrial methods, as well as its material carrier affect generations and form common historical memory among the community. The key of regenerating the industrial architectural heritage is to take full advantage of existing resources, reserve the advantages of industrial buildings, transform the potential ecological niche into the new reality niche, and correspond to the eco-design principles of low-cost, low technology, low energy consumption, and low pollution which are internationally promoted today. On the basis of differentiating the space characteristics, forms of structure and technology of different industrial buildings with different location and space type, this paper carries out analysis from different perspective according to the orientation of regenerated buildings. And it advocates that the green concepts should be combined into the regeneration of old industrial buildings so as to endow the old industrial buildings with new life. It’s expected that it will provide implications for the green transformation of the existing industrial architectural heritage.
Keywords: Industrial Architectural Heritage; Regeneration; Green Concept
工业建筑遗产是城市空间中具有异质特征的组成部分，其再生在激发城市空间活力、创造个性化城市环境等方面具有得天独厚的条件，因此，工业建筑遗产的再利用是社会与经济发展的必然选择。如果把新的设计比喻为在白纸上画画，那么建筑的再生设计则像在既有图面上再绘制，其操作必须在确认既有状况的价值之下进行，寻找到正确的改造方向，并使用适宜的设计方法，充分利用旧建筑潜在的生命力，这样才能诞生真正的好作品。
1. 工业建筑遗产再生的背景
1.1 工业建筑遗产再生设计的绿色理念背景
在自然界的能量循环中，一种过程的废物可以成为另一种过程的原料。工业建筑遗产的再生正是将建筑的衰败和再生看作是一个动态有机的过程，是实现可持续发展的有效途径[1]。旧建筑的再生设计反映了可持续发展的城市与建筑观，是未来的发展趋势，并将对社会生活及建筑领域的变革产生巨大的推动力。绿色理念下的建筑再生设计应遵循以下三个要点：
（1）以全生命周期为限定：在时间上的限定采用了建筑“全寿命周期”①的概念。
中图分类号：TU-87
文献标识码：A
文 章 编 号：1006-2181（2012）06-0027-06
作者简介
陈纲：重庆大学建筑城规学院，山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，
副教授，博士
钟宜：重庆大学建筑城规学院，2011级硕士研究生
◎建筑设计与理论
其核心是不但在生命周期内，而且建筑废弃后都能减少能源消耗，从而在全生命周期获得一种高效、低耗、无污染、生态平衡、舒适的建筑环境。
（2）以健康、适用和高效为前提：因地制宜，利用当地气候条件，采用恰当技术手段取得舒适的人工环境。
（3）以节能环保为目的：强调最大限度的节约资源，减少污染，保护环境。
1.2 工业建筑遗产的转型趋势
工业时代所要求的集中化大生产方式曾经取代了家庭的生产职能，将劳动力集中到流水线前，并导致了工业建筑的大量出现。而在后工业时代伴随着信息化的到来，生产方式出现了再次分散化[2]，旧工业建筑的更新则成为了我们面临的新主题。当代性与历史性的对话，建筑与城市、环境的对话，技术更新与设计思维的碰撞，其终极意义在于如何在复杂的当代背景下实现有机更新。
1.3 改造的现实因素
1.3.1 再生的价值
从经济价值的角度来看，工业建筑遗产的绿色再生设计具有极大的社会经济效益：建筑在初期的投入换来的是整个运行费用的大大减少；土地成本还可能因为政策的支持而降低。
1.3.2 区位价值
城市用地的扩展，导致了曾经处于城市边缘区的产业类用地被其他类型用地包围并成为区域中的不和谐音和污染源。土地价值的变化以及新的规划和政策促使污染严重的工业纷纷关闭或转移郊外，原有的厂房设施需要进行功能替换，以此激活地区的经济和活力[3]。
1.3.3 环境价值
工业建筑遗产的再生有益于城市环境。在改造中引入生态和节能技术，将废弃厂房、仓库进行资源整合再利用，可避免因拆毁重建而导致的大量资源浪费。
2. 工业建筑遗产再生的优势分析
2.1 区位优势
大多数现存的工业建筑在几次城市扩张后，工厂的区位因为以往的城郊已
发展为市区，因此交通便捷，该区域配
套设备也较为完善，这些优势使环境改
造的投资小，回报高，区位价值普遍得到
提升。
按建筑特点和区位分布的不同，工
业建筑大致可分为三类，见表1。
2.2 建筑自身的优势
从建筑自身特点来看，旧工业建筑
与一般的民用建筑相比，在结构形式、空
间特征、平面形式、立面造型以及基础设
施方面都具有较大的改造优势：它们大
多结构坚固，空间高大，为空间与功能的
置换提供了多种可能。按照工业建筑所
具有的特定结构形式和空间特征，可将
其分为三类，见表2。
2.3 功能混合优势
旧工业建筑一般规模大、占地多，建
筑空间的布局往往遵从一种体现效率与
生产逻辑的秩序[4]。因此，其建筑平面形
式大多规则整齐，可以满足多种建筑功
能的使用要求；对于大片区域的产业区，
存在多种建筑的组合方式，对项目的开
放度高。
2.4 文化优势
旧建筑是城市文明进程最好的见证
者，这些建筑物正是“城市博物馆”关于
各个时代的最好展品[5]。作为城市长期
表1?工业建筑的分类（按建筑特点和区位分布的不同）建筑类型概述区位特点案例
大工业特征的城郊
工业综合体
位于水运发达的河岸
地区，以大型工业企业
为轴心，逐渐发展起来
的工业领域
①拥有丰富的煤炭资源；
②离矿区较近；③充足的
水源；④便捷的水路交
通；⑤广阔的市场
德国上牧场
工业区（图1）
混合功能的工商业
建筑
介于传统作坊和现代
厂房之间，通常与居住
区、商业区混合，形成
工商业建筑
①交通方便；②地价不
高；③小型企业分布集
中，劳动力资源密集；④
取水便利
原无锡茂新面
粉厂（图2）
分散于内城的多层
式工厂
城市中分布广泛、分
散布局的发电厂、变电
站、水厂等
不成规模，多散布于内城
区，周边街区的交通也比
较方便
德国柏林韦丁
区的变电站
表2?工业建筑的分类（按结构形式和空间特征的不同）建筑类型立面造型结构形式空间特征构造细节
大跨类工业
建筑（图3）
体量大、
形式单一
钢结构厂房，空间
结构，跨度≥30m
建筑内部
空间高大
厂房的建筑构
造复杂：内部有
不同类型的起吊
运输设备，采用
组合式侧窗、天
窗，处理建筑构
造的技术要求比
较高
仓库、小车间
和配套的管理
办公用房
多数为坡屋
顶，立面简
洁；建筑材料
一般为木材、
砖石、混凝土
基本以钢筋混凝
土结构和砖木结
构这两种为主。少
部分采用砖混结
构+混凝土墩的做
法（图4）
建筑物层高一般
为4-6m，以适
应生产和搬运需
要；有些则根据
机器设备“量身
定做”（图5）
特殊构筑物
其形式反映特定功能，如水泵房、煤气堡、工业烟囱等，此类构筑物因
其强烈的外形特征成为所在区域特殊的地表物（图6）
发展沉淀下来的场所，通过对其改造再利用可以展示城市文化的多样性，提升建筑乃至城市的文化品位和内涵，例如1988年雀巢公司对法国巴黎郊区麦涅巧克力工厂的改造。
3. 工业建筑遗产的绿色再生设计3.1 影响工业建筑遗产绿色再生设计的因素
实现旧工业建筑的绿色再生设计需要考虑一系列因素，并且注意相关的生态改造技术条件：
（1）气候因素：
针对不同地域，建筑本体的设计重点不同；
（2）
旧工业建筑本体的综合质量：包括原结构的可利用率，建筑外观是否具有历史保留价值，原空间构成应当选择的改造模式等等；
（3）技术因素：
改善室内声光热的技术手段非常多，但对于绿色再生设计而言，具体采用何种技术手段，需要设计师综合考虑项目所在地区的经济与技术 水平。
3.2 工业建筑遗产的绿色再生设计原则
旧工业建筑再生具有特殊性，主要表现在旧工业建筑具有特殊造型、改造
的方向多样、建筑室内外环境质量难以控制等方面。由于旧工业建筑具有复杂多样的特点，改造和再利用的形式千差万别，我们必须建立相应的改造原则，将其纳入理性化、规范化的轨道上，改变以往存
在的盲目性和随意性[5]。在基本改造原则的指导下，还可以衍生出若干设计分原则，以满足经济、环境、能源、建筑单体、技术等多层次联动的要求（图7）。3.3 工业建筑遗产绿色再生设计的目标
工业建筑遗产应从整体的角度来看待其再生设计目标（图8）：旧工业建筑再生设计的主要目标是明确项目运行的定位与可行性，处理好新与旧之间的关系。在绿色建筑设计原则的指导下，通过多准则决策，提供高效的建筑性能，延长其使用寿命。
3.4 工业建筑遗产绿色再生设计的策略
（1）根据不同的工业建筑类型，从区位、空间结构、建筑规模来量体设计，由于自身空间特点、历史价值、文化特色的差异，旧工业建筑在改造过程中面临的矛盾也会有所不同，在改造过程中应当顺应项目的发展背景，因地制宜，根据各个厂房的原有特点重置不同的功能。
（2）设计师需要对旧工业建筑的功能、环境以及建筑本体进行多层次联动整合，使各设计目标有效地关联。
a.功能置换：从生态观念出发进行改造，最重要的要求是给旧建筑注入生命，使旧建筑“活”起来，寻求适合它的使用机能并促成它的成功。例如赫佐格和德梅隆改造的伦敦泰特现代美术馆（图9），利用工业建筑空间的灵活性，通过对空间、建筑设施的改造和更新，引入与之相匹配的新功能。该设计保留了原工厂巨大的建筑体量，
功能则置换为一
图1?德国上牧场工业区
图2?无锡茂新面粉厂
图3?AEG的透平机车间
图4?砖混厂房室内
图5?根据机器设备尺寸
设计的空间高度
图6?水塔
图7?
工业建筑遗产的绿色再生设计原则图8?旧工业建筑再生设计目标
个巨大的画廊。
b. 环境属性：努力减少建筑对环境的有害影响。建筑师可以通过调整建筑形体、朝向、楼间距等基本建筑设计手法降低建筑能耗；也可以通过治理周边土壤、河流，增设绿化等方式提高环境品质。例如上海世博后滩景观公园，设计尽量保留原有自然环境中良好的部分，改善其中的不良方面，从而营造出一个健康宜人的新生态环境。
c. 本体改造：
c-1 结构方面：在尽量保留或利用原有建筑结构的原则下，对建筑结构进行必要的加固和维修；为满足新功能的要求，还可局部加建新结构，加建不仅要保证安全性，而且还应尽量减少能源消耗和环境污染[5]。
c-2 建筑空间方面：利用工业建筑空间高大、顶部采光的优势，结合建筑的改造方向设计生态空间。例如深圳三洋3号厂房的改造，通过使用被动式的通风
空调技术，充分利用“烟囱效应”在通高的中庭内部形成自然风循环以达到减少空调能耗、带走室内有毒有害物质的目的（图10）。
c-3 建筑造型层面：对于历史研究价值较高的旧工业建筑，其外部形态更新更大程度上是一种外立面的修复与保留；而对于大量的一般性旧工业建筑，由于闲置时间过长，其外部形态往往残破，需要对其进行立面再设计。例如由煤矿发电厂的锅炉房改造而成的德国设计中心就是体现尊重建筑本体的设计原则的实例（图11），建筑原有的粗犷的外立面风格被原样保存下来，新材料诞生于旧建筑内部，与外立面形成了鲜明对比。4. 工业建筑遗产的绿色再生设计借鉴
针对不同的工业建筑类型和不同的改造定位，应有不同的再生策略，以达到建筑本体的高效性能，体现建筑本体的有机价值[6]。根据工业建筑不同的
改造定位，可将工业建筑再生策略分为 三种：
（1）
以历史文化意义为导向的再生设计：强调建筑本体特色，建筑的特点往往被保留下来；
（2）
以经济利益为导向的再生设计：旧工业建筑被转换为商业类建筑，如商场、电影院、综合型功能建筑等等；
（3）
以现实需求为导向的再生设计：旧工业建筑被转换为居住类建筑，厂房被改造成公寓或者廉租房。
4.1 以历史文化意义为导向的再生设计
这类再生设计强调旧工业建筑的时间特征及其历史属性。对于在风格、样式、材料、结构等方面具有参考价值的旧工业建筑，如何做到对其保护性改造，是此类再生设计的一个重要任务。
一个相关的案例是法国麦涅巧克力工厂。该工厂坐落在巴黎郊外的小镇中，紧靠河畔（图12）。厂内有多处建筑被政府列入历史遗产保护名单。
其中磨坊是
图9?伦敦泰特现代美术馆的内部展厅图10?
利用太阳能热压拔风原理设计的办公楼中庭
图11?由锅炉房改造而成的德国设计中心
图12?改造成雀巢公司法国总部的
麦涅巧克力厂图13?在麦涅巧克力工厂立面改造中 对家族标志的保留
世界上第一座完全由铸铁构件制成的建筑，其建筑外观具有极大的历史价值。因此，在立面处理上，建筑师对需要保护的外立面以加固、维修、清洁为主（图13）；而对于不需要保护原立面的改造，其立面设计可根据改造后的具体使用功能来进行[7]。
在这个案例本体改造的其他方面，建筑师全面关注改造后空间的舒适性、节能性以及空间的可变性与灵活性。如原地下室被改造成大音乐厅，通过地下走廊可以进入不同功能的大厅；原用于制作糖果的车间在很好地保留了原有建筑结构的基础上改建成了一个涵盖多种功能的餐厅；原有的大教堂是用来制造巧克力的地方，后改造为展览厅，但大教堂内多处细部被保留，例如其地面上还可以看见当年工厂内用于运输的小铁轨（图14）。厂房的再生设计还保留了原有的钢筋混凝土材料，在满足建筑使用功能的前提下，减少改造项目对资源和材料的占用和消耗，对可再利用的资源和材料进行循环再利用。最终，该工厂不仅成功转型，而且还很好地保留了该建筑群原有的历史风貌特点，让工厂所在地区的历史文化得以延续。
4.2 以经济利益为导向的再生设计
针对区位优势大，有结构潜力和空间开发价值的建筑，往往更强调的是建筑及其地段的物质属性和经济价值。因此，在此类改造设计中是以“经济复兴”为核心思想，设计在尊重历史和可持续
发展的观念下，从中挖掘出新的经济价值、文化价值和社会价值。例如奥地利维也纳由煤气塔改建成的大型商业综合体（图15）。
维也纳煤气塔的改建是在国际上颇具知名度的旧建筑再生设计的成功实例。在此案例中，随着城市的扩展，该地区被列入开发区域，为此还改造了城市交通网。而煤气塔属于特异型工业建筑，由于特殊的结构其改造的难度很大。在由让·努维尔改造设计的A 座中，地下两层采用钢筋混凝土框架结构（车库及库房），该结构成为地面以上各层钢结构的坚固基座；地面1-3层沿周边布置商店，中间为3层高的中庭；4层以上沿筒形外墙嵌入多幢12层的弓形住宅塔楼，组成一个有“缝隙”的环——这种布局使每套住宅都能有良好的通风采光，人的视线可以穿过各个住宅塔楼间的中庭，从原墙体的大窗洞看到室外（图16）；同时，阳光和空气从玻璃穹顶及塔楼间的缝隙能很好地导入建筑内部[8]（图17）。
该项目通过合理、巧妙的设计，最大程度上满足了内部房间的自然采光和通风，可以说也是用被动式设计做到了生态改造，将废弃的煤气塔转变成了带来可观效益的“煤气厂之城”。
4.3 以现实需求为导向的再生设计
建筑再利用，并非只为艺术家提供工作室，为消费者提供时尚的商业中心，或为大企业提供办公楼，社会底层同样是建筑再生的受益者。国外大城市有不少为低收入人群提供的“福利旅馆”，入住这类旅馆需要严格的申请和审批手续，类似我国的“廉租房”。这些福利旅馆同样可能来自建筑再生。
澳大利亚布里斯班市一座3层楼的旧羊毛仓库的改造设计即是这类再生设计的代表。该建筑位于澳大利亚的特内利夫（Teneriffe ）
区，该区是布里斯班市最昂贵的郊区，其周边设施配套齐全，旧厂房就坐落在布里斯班河边（图18）。建筑师在保持外立面不变的情况下对其内部结构和功能进行了精心的设计，在原
图16 多幢12层弓形住宅塔
楼构成有缝隙的环
图14?改造后的大教堂展览厅室内图15?由煤气塔改建的商业综合体
图17?由室内中庭仰望玻璃穹顶图18?
旧羊毛仓库修复后的外观
来旧羊毛仓库的内部增加了钢结构体系并分割出155户廉租公寓，在保证每户都至少两室的前提下又设计了一部分的跃层公寓。此外，还特别设计了景观街道和通高的景观中庭（图19），为住户们提供了交流空间。建筑围护结构则采用了260-400mm厚不等的高效保温隔热材料以及两玻或三玻节能窗，并利用局部的外挑式大屋檐满足遮阳的需求。室内还增设了一层内遮阳帘，以阻挡夏日强烈的阳光进入。这栋廉租住宅已经成为当地最受欢迎的廉租住宅。
这类被改造而成的廉租房的主要特点是户型面积较小，平面布局紧凑，功能齐全，设施完备。其中复式单身公寓的主要特点是层高在4.5-6m之间，一般为单开间，可以设夹层，这与厂房等旧工业建筑的特点恰好吻合。通过设置有层次的遮阳设施并引导内部的空气流动，可以减少能源的消耗，提高热天的舒适度。另外，旧工业建筑立面风格简洁大方，容易被年轻人接受。
5. 结-语
工业建筑遗产的“再生”意义重大，不仅能充分利用城市原有的资源、节约投资，而且为延续城市文脉、丰富城市内涵探索了一条新路。综上所述，在绿色理念指导下进行的旧工业建筑再生设计需要遵循以下几方面的设计原则：
（1）宏观层面：把握建筑改造定位，控制整体布局
工业建筑遗产再生首先应当考虑建筑的定位。根据建筑的定位，对旧建筑进行有侧重点的分析和改造。此外，还应
以改善生态环境质量和维护生态环境安
全为目标, 紧紧围绕重点地区、重点生态
环境问题, 统一规划, 保护和改善自然环
境，遏制生态环境恶化的趋势。对于旧建
筑改造而言，人工系统与自然环境的互
惠共生应该体现在物尽其用、地尽其用
和可持续发展等方面。空间功能的和谐
共生是旧建筑空间场所生态意义的具体
表达。
（2）中观层面：联动整合再生空间
在旧工业建筑改造再利用的过程
中，对建筑材料的选择、空间形式的变更
以及建筑的细部设计等方面均能体现可
持续发展的思想。旧工业建筑改造再生
虽然受到很多条件的制约，但这正是建
筑可持续性发展的表现。根据不同类型
的工业建筑进行恰当的功能置换，建立
新老建筑内部的连续性，利用新的空间
包涵原有建筑，使其自然结合成一体；解
读既有的结构，保留其中有历史意义的部
分，在建筑结构的选择上采用寿命较长
的钢结构等等。
（3）微观层面：运用技术手段
在未来的发展中，资源的重复利用、
节能以及恢复自然的生态平衡将受到广
泛重视。因此，对工业建筑遗产进行再生
设计应该效法自然有机体，贯彻 R·B·富
勒提出的“少费多用”（more with less）
的思想，充分利用建筑现有的基础设施
和材料，以最小的能耗获得最大的空间
效益；力争使用较少的资源，通过技术的
发展和设计者的创造性劳动，创造出高
效能的建筑。
注释：
①全寿命周期过程是指在设计阶段就考虑
到产品寿命历程的所有环节，在产品设计
各阶段将所有相关因素考虑在内，从而
使产品设计得到综合规划和优化的一种
设计理论。全寿命周期设计意味着，设
计产品不仅是设计产品的功能和结构，
而且要设计产品的规划、设计、生产、经
销、运行、使用、维修保养，直到回收再
利用的整个周期过程。
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