废旧工业锅炉房空间的利用*

段亚琼1 张国峰1 王舒阳2

(1.辽宁科技大学建筑与艺术学院, 辽宁鞍山 114000; 2. Parsons School of Design,New York NY 10011)

摘 要: 伴随着社会的快速发展及产业结构的转型,传统的工业生产模式被第三产业取代,工业生产遗留的建筑物失去原有生产能力而被闲置或废弃,在一定程度上造成了环境的污染及资源的浪费。在城市发展的过程中,占据优越地理位置的工业建筑的“去留”成为社会共同关注的课题。我国目前对废旧工业建筑的利用研究处于长期探索的阶段,以各种工业厂房利用为主,通过对锅炉房这类特殊性废旧工业建筑的利用研究,为厂房以外的其他具有特殊性的废旧工业建筑的利用提供参考,利用“特殊性”发挥其自身价值,凸显城市特色,并且在一定程度上通过改造带动城市经济发展。

关键词: 特殊性; 废旧工业建筑; 锅炉房; 改造利用

工业活动的建筑物和构筑物中,曾使用过的生产流程和设备、所在的城市和众多外部环境,不少是工业文明的体现,值得被研究,且最具典型意义的实例应该给予保护和利用。作为无法移动的工业建筑,它更是历史阶段的工业文化缩影,亦能够反映出一定的时代精神和工业文明。

中国作为农业大国,其工业发展的历程极具特殊性,对待现存城市内部的工业建筑,是推倒重来还是在原有基础上进行改造利用,无疑面临的就是这两种命运。工业建筑相较之工业遗产,最大的不同在于工业建筑可以利用、改建,甚至是重建,而工业遗产则是上升到遗产的范畴,它更多的是需要保护,并在保护的基础上加以适当利用。城市扩张和产业转型的结果就是大量旧工业建筑急需找到自己的“出路”,是改建,还是重建,虽然一字之差,但是千差万别。无论是这两种方式的哪一种,都需要在资源整合和节约、生态环保的理念下进行符合城市发展趋势的利用。

1 特殊性的废旧工业建筑

工业建筑包括从事各类生产活动的建筑物和构筑物,大部分工业建筑为工业生产的活动空间,即工业厂房,除厂房之外的工业建筑还有锅炉房、水塔、烟囱、厂区内栈桥、囤仓等,这些则属于具有特殊性的工业建筑。

空间作为社会场所的存在,通常“被当作社会关系与社会过程运行其间的、既定的处所”[1],那么锅炉房空间就是工业社会关系与工业生产过程中必要的、既定的场所空间(图1)。锅炉房空间(图2)作为工业发展的辅助建筑物存在,其自身也是一个独立的整体,锅炉房整体在外形上具有其他工业建筑无法代替的识别特征,例如出渣斗、运煤廊、烟囱、运送管道等(图3)。

图1 锅炉房空间的社会关系分析
Fig.1 Social relationship analysis diagram of boiler room space

图2 锅炉房空间整体
Fig.2 The whole boiler room space

图3 锅炉房空间出渣斗、运煤廊、烟囱构筑物
Fig.3 Slag bucket, coal gallery and chimney structure of boiler room

1.1 锅炉房工作流程

锅炉房的工艺流程包括主体锅炉间、辅助间、生活间和辅助构筑物4个部分(图4),整体工作围绕主体锅炉间开展,锅炉的主要工作过程主要包括燃料的燃烧过程,火焰和高温烟气把热量传递给水的传热过程,水在锅内不断循环流动、吸热升温和汽化(热水锅炉达不到沸腾汽化温度)的水循环及汽化过程3个部分(图5)。

图4 锅炉房空间组成分析
Fig.4 Boiler room space composition analysis

图5 锅炉房锅炉工艺流程
Fig.5 Boiler process in boiler room

1.2 锅炉房空间的分类

1.2.1 按用途分类

以用途为分类标准,锅炉房空间分为工业锅炉房空间和电站锅炉房空间两类:主要用于工业生产和采暖的锅炉房称为锅炉房空间;以锅炉产生的蒸汽带动汽轮机发电的锅炉房称为电站锅炉房空间。

1.2.2 按蒸发量分类

以锅炉房内锅炉蒸发量为依据进行分类,总蒸发量低于20 t/h的锅炉为小型锅炉,即该类型锅炉的建筑空间为小型锅炉房空间;总蒸发量在20~75 t/h的锅炉为中型锅炉,即该类型锅炉的建筑空间为中型锅炉空间;总蒸发量大于75 t/h的锅炉为大型锅炉,即该类型锅炉的建筑空间为大型锅炉空间。

1.2.3 以空间特性分类

按空间特性为分类标准,主要分为单层锅炉房空间和多层组合式锅炉房空间两大类。单层锅炉房空间一般以刚架、拱架和排架等形式为支撑结构,内部形成开敞高大的空间,具有跨度大、层高高、立面简单等特点;多层组合式锅炉房空间主要由锅炉空间和多层辅助空间组成,多为框架结构的多层建筑,具有多层建筑跨度、层高、柱网尺寸小、柱子多等特点[2](图6)。

图6 单层和多层组合式锅炉房空间建筑形式
Fig.6 Single- and multi-floor combined boiler room space building form

1.3 锅炉房空间利用的实际案例分析

根据目前搜集的资料,针对锅炉房空间利用的实际案例有中国矿业大学锅炉房改造的办公场所、北京车道沟十号院锅炉房改造的集会议、办公为一体的综合办公用房,北京今日美术中心和北京大学核磁共振实验室等场所也都由锅炉房改造而成。国外当然也有相关的案例,例如德国埃森设计中心礼堂、 荷兰代尔夫特理工大学的锅炉房最终改造为Connekt公司的办公室和聚会场所。这些都是锅炉房空间改造的有益尝试,为众多的锅炉房空间改造提供了参考。

1.3.1 中国矿业大学锅炉房空间的利用

中国矿业大学的锅炉房(图7)原用于学校冬季供暖,后由于改为集中供暖而停止运行,成为学校的废旧建筑。闲置多年的锅炉房承载着矿大师生的多年记忆,后来由中国矿业大学建筑设计咨询研究院有限公司改造为符合学校周边环境的特色办公场所。矿大锅炉房的改造在废旧工业建筑改造中具有一定的代表性(图8)。不仅保留了原有建筑的风貌,增添了新的活力,同时在资源节约、环境美化方面也起到了积极的作用,是锅炉房改造的榜样[3]。整体改造设计涉及功能和非功能两部分,利用了建筑物本身的外立面形式以及烟囱、出渣斗、运送通道等具有代表性的工业元素,内部空间保留了如耐火砖、钢支撑、薄腹梁、槽形屋面板等等的工业结构,加大了室内交通空间、中庭空间以及屋顶平台等非公共空间的利用率,整体改造运用新技术和新材料,符合生态环保的理念。

图7 中国矿业大学锅炉房原样
Fig.7 The original boiler room of China University
of Mining and Technology

图8 中国矿业大学锅炉房改造后效果
Fig.8 The photo of boiler room of China University
of Mining and Technology after reconstruction

1.3.2 荷兰代尔夫特理工大学锅炉房空间的利用

荷兰代尔夫特理工大学的锅炉房的改造设计由ATELIERS设计事务所负责,最终实现了-个惊人的空间转变,为Connekt的员工打造出一处氛围温馨的办公室和聚会场所(图9)。改造运用新材料和技术,结合原有的建筑特色,内部空间选择开放与封闭相结合的方式,有私密性的会议空间,也有开放式的办公区(图10)与休闲区,新功能与旧结构完美地融合在一起,营造了轻松舒适的氛围。

图9 平面布置
Fig.9 Plane layout

图10 开放式的办公区
Fig.10 Open office area

2 鞍山市的锅炉房空间

2.1 实践调研范围

鞍山,有着“共和国钢都”“中国钢铁工业摇篮”的美誉,是国务院批复确定的中国重要的钢铁工业基地、辽中南地区重要的中心城市[4]。截至2018年,全市下辖4个区、1个县、1个自治县、代管1个县级市,总面积9 252.35 km2,建成区面积172.05 km2,常住人口359.8万人,城镇人口259.99万人,城镇化率72.26%[5]。本论文实践调研的区域为鞍山市中心城区,即铁东区、铁西区、立山区(图11)。

图11 调研区域
Fig.11 Survey area

2.2 数据整理分析

2.2.1 普查数据

根据确定的调研范围,经过调查、统计等一系列工作,得到初步普查的数量统计结果,如表1所示。

表1 鞍山市主要城区锅炉房数量统计

Table 1 Statistics on the number of boiler rooms in
the main urban areas of Anshan City

区域数量/个现状铁东区5除TD-1、TD-2两个锅炉房正在使用外,其他废弃或暂作仓库使用铁西区3除TX-1、TX-3两个锅炉房正在使用外,其他废弃或暂作仓库使用立山区23除LS-5、LS-20两个锅炉房正在使用外,其他废弃或暂作仓库使用

2.2.2 详细数据

根据初步普查的数据显示,铁东区、铁西区和立山区共有31个锅炉房,其中6个还正在使用,其他均废弃或者暂作仓库使用。本文针对其中6个进行了更进一步的调研,这6个锅炉房深南锅炉房、深北锅炉房、正阳一街锅炉房、绥化街锅炉房、三冶一区锅炉房、红旗锅炉房。区位分布如图12、表2所示。

图12 详细调研区位分布
Fig.12 Detailed survey area map

2.3 改造利用模式

大多数国内废旧工业建筑的更新改造都是基于国外优秀设计案例的经验借鉴,但随着我国经济建设的迅猛发展,以及民众对于工业建筑改造的认可度不断提升,对工业改造的理解与研究日益精深[6]。我国工业建筑利用项目开始于20世纪末,在经济发达的北京、上海等一线城市,这些城市拥有建筑利用的技术、资金等各方面的优越条件。例如北京798文化产业园、上海的屠宰场改建为“1933”老厂房;上海苏州河岸的粮仓改建为艺术工作室等众多改造项目,这些作品都是废旧工业建筑利用的有益尝试。如今,废旧工业建筑利用项目的范围较为广泛,以工业城市、老工业基地、各省的省会城市为主,改造利用的模式也多种多样。根据目前的项目类型统计,改造利用模式类型主要包括文化创意园、博物馆、城市景观、矿山公园、居住区、商场、办公楼等[7](图13)。

表2 详细调研区位

Table 2 Detailed survey area list

名称位置类型蒸发量/(t·h-1)平面深南锅炉房莘英路与新乐街交叉口多层组合式100深北锅炉房莘英路鑫光大汽车修理厂多层组合式120正阳一街锅炉房园林大道与双山路交叉口正阳一街单层式60绥化街锅炉房莘英路与绥化街交叉口多层组合式80三冶一区锅炉房园林大道与朝阳一街交叉口单层式35红旗锅炉房环山路三冶房产公司北侧多层组合式60

图13 我国工业建筑改造利用模式比重
Fig.13 Schematic diagram of the proportion of industrial building
transformation and utilization mode in China

由于锅炉房空间是一个单独的整体空间,它的改造利用模式具有相对的局限性,仅限于改造为工作室等办公空间,健身、餐饮等商业休闲空间,或者博物馆、艺术馆等文化空间。通过对鞍山市锅炉房空间的田野调研,笔者认为城市图书馆、社区活动中心、健身场所这三种模式更加符合鞍山市锅炉房空间的开发利用,更具有现实的可行条件。

2.3.1 城市图书馆

现代城市图书馆中的功能愈发丰富,对空间的要求也逐渐多样化。其空间要求具有高度的开放性和灵活性,各个功能空间之间的界限逐渐模糊却依旧井然有序[8]。该模式适合对多层组合式锅炉房空间的开发利用,主体锅炉空间可以改建为高大垂直的阅览空间,多层辅助空间可以改建为具有私密性的学习空间。

2.3.2 社区活动中心

鞍山市部分锅炉房空间位于经济发展相对落后的老城区,老龄化人口较多,因此,将这部分锅炉房空间改造为社区活动中心相对符合实际情况,可为老年人提供休闲活动的场所(图15)。

图15 单层式锅炉房空间居民区区域示意
Fig.15 Schematic diagram of the residential area of
single-floor boiler room

社区活动中心需要办公空间、学习空间、休息空间、娱乐空间、医疗空间等功能空间,考虑老年人生理、心理、行为活动特征等多方面的因素,单层锅炉房的空间特征相对符合该模式的开发利用。

2.3.3 健身场所

现有的鞍山市锅炉房空间大部分位于居民区聚集区,随着当下人们对生活质量越来越高的要求,将其改造为健身场所符合人们的现实需求,能够给人们提供设施齐全、环境优良的锻炼身体和休闲娱乐的场所[9]。在全民运动的社会背景下,国家体育总局发布的相关计划中指出利用旧厂房、仓库等闲置资源改造建设为健身场地设施,这也为锅炉房空间开发利用为健身场所提供了契机。

健身场所是进行运动训练及身体锻炼的专业性场所,是体育运动的物质载体,该模式对空间的要求与锅炉房空间的结构有一定的相似性,且改造难度不大,开发利用的成本较低,具有相对可行的先天条件。

2.4 可行性分析

2.4.1 空间尺度与建筑结构

根据对鞍山市锅炉房空间的田野调查,无论是单层锅炉房空间还是多层组合式锅炉房空间都具备内部空间高大开敞、跨度大、层高高的特征,这些特征为其开发利用提供了多种可能性。

建筑结构大都为砖混、钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土排架结构、刚架结构等,具备坚固、良好的耐久性。结构设计规则,荷载的传力路线清晰,便于改造[10]

2.4.2 良好的基础设施条件

鞍山市锅炉房空间的旧有基础设施用于锅炉的给水、排水、供电、供气等,其设施的容量远远高于其他类型的建筑。对其开发利用可以充分利用现有的基础设施条件,在一定程度上可以减少前期的资金、人力、物力的投入。

2.4.3 政府及企业的利用决策

鞍山市锅炉房空间整体分由三个单位使用,即鞍山市政府、鞍山市供热集团和鞍钢集团,除了鞍钢集团正在用于工业生产的锅炉房以外,政府相关部门和鞍山市工业集团均有开发利用的行动,在鞍山市政府出台的《鞍山市城市总体规划(2011—2020年)》和《鞍山市土地利用总体规划(2006—2020年)》等文件中,明确表示要加大对闲置土地的开发利用;鞍山市供热集团在考虑闲置锅炉房与供热系统之间的规划中,已经将部分废旧锅炉房改为换热站和存储仓库使用。

3 特殊性废旧工业建筑利用现存的问题

对于废旧工业建筑利用,不仅取决于政府的发展规划及相关政策方面,还取决于建筑改造设计的理论创新、建筑技术的创新、建筑材料的节能环保以及大众对开发利用模式认可程度等方面。基于中国当前科学技术高速发展、经济快速发展和城市化建设步伐加快的社会大背景下,我国在对废旧工业建筑的开发利用上仍面临着许多问题:

1)相关法律法规不健全。国内目前没有针对性的法律法规,国内各个城市内具有重要价值的工业遗留因法律法规的不健全已经遭到拆除或着面临着即将被拆除的命运。

2)国内针对性的研究基础薄弱。我国对于废旧工业建筑利用的研究相比国外起步较晚,存在理论研究落后于实践的现象,理论基础较为薄弱。理论研究多为通用性问题的研究,缺乏针对性、特殊性的废旧工业建筑研究。

3)部分开发利用模式不合理。随着近年来国内对工业遗留问题的关注,相关政府部门和企业自身对废旧工业建筑的保护日益重视,国内城市废旧工业建筑的开发利用项目迅速增加,但是部分城市对于废旧工业建筑的利用过程中出现了盲目借鉴国外或者其他案例的现象,缺乏建筑所在城市的地域特色,缺乏建筑自身适用性的系统规划和利用模式。

4)人们对废旧工业建筑利用的价值观念认识不足。由于我国对工业遗留的保护起步较晚,相关法律法规不够完善,废旧工业建筑利用实践力度与政府宣传力度、保护及再利用规划不足,再加上国内各个城市经济发展水平、教育水平、人们认知程度等各种因素,从而导致人们对工业遗产的保护及废旧工业建筑再利用价值缺乏认识。

4 结束语

废旧工业建筑的利用是一个很宽泛的课题,涉及建筑、规划、生态等多个领域,在利用时,要从不同的角度出发,才能更好地分析出改造利用时的问题,达到最大程度上的优化。利用废旧工业建筑的目的,是为了留下城市进程的印记,城市的发展与工业有着密切的关系,如果没有工业生产,城市形态就不会发生如今这般的改变。目前,工业遗产的保护问题被放在重点位置,而众多的废旧工业建筑并不都是“遗产”,都需要被保护,更多的是需要我们加以利用。总的来说,“改建”是最好的方式。

对废旧工业建筑进行“改建”,能够使它们避开拆毁的命运得到重生,这也是未来废旧工业建筑的发展趋势,这些建立在老建筑历史之上的改造,既是传承,又是创新,是在尊重历史基础上的时间与空间的对接。无论废旧工业建筑采用哪种利用模式,都是工业建筑与各类空间场所之间的磨合与碰撞,未来,特殊性的废旧工业建筑更能实现特殊性的建筑和普遍的空间场所之间的空间对话。

参考文献

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[3] 黄锦辉,张一兵.浅析旧工业建筑改造中的非功能空间:矿大锅炉房改造为例[J].城市建设,2015(7):77-81.

[4] 中华人民共和国中央人民政府.国务院关于鞍山市城市总体规划的批复[EB/OL].(2017-07-28)[2019-08-09]. http://www.gov.cn/.

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[7] 青木信夫,张家浩,徐苏斌.中国已知工业遗产数据库的建设与应用研究[J].建筑师,2018(4):76-81.

[8] 褚梦云.现代城市公共图书馆功能复合下的空间设计研究[D].长春:吉林建筑大学,2017.

[9] 张广平,王尧.城市旧工业建筑改造为全民健身馆的设计策略[J].四川水泥,2019(1):141.

[10] 王源.旧工业建筑改造再利用设计研究[D].西安:西安建筑科技大学,2008.

THE UTILIZATION OF WASTE INDUSTRIAL BOILER ROOM SPACE

DUAN Yaqiong1 ZHANG Guofeng1 WANG Shuyang2

(1.School of Architecture and Art, University of Science and Technology Liaoning,Anshan 114000, China; 2. Parsons School of Design,New York NY 10011, USA)

Abstract With the rapid development of society and the transformation of industrial structure, the traditional industrial production mode was replaced by the tertiary industry. The buildings left over from industrial production lost their original production capacity and were idle or abandoned, causing environmental pollution to a certain extent. In the process of urban development, the “going to stay” of industrial buildings occupying a superior geographical position has become a common concern of the society. At present, China’s research on the utilization of waste industrial buildings is in the stage of long-term exploration. It is mainly used in various industrial plants. The paper studied the utiation of special waste industrial buildings such as boiler houses, which could provide references for the utilization of waste industrial buildings with particularity, use “speciality” to exert its own value, highlight urban characteristics, and, to a certain extent, promote urban economic development through transformation.

Keywords particularity; waste industrial buildings; boiler room; reconstruction and utilization

DOI: 10.13204/j.gyjz202001012

*全国教育科学规划教育部重点项目(DIA190416);辽宁省教育科学“十三五”规划2018年度课题(JG18DB276);辽宁省教育厅2018年教学改革项目(辽教函[2018]471号)。

第一作者:段亚琼,女,1995年出生,硕士研究生。

电子信箱:duanyaqiong@163.com

收稿日期:2019-09-21