老旧厂区工业建筑改造中的空间再生设计方法
王中华 杨岩磊
山东贝格建筑设计有限公司
1、引言
老旧厂区工业建筑是工业文明的物质载体,承载着特定历史时期的技术记忆、社会情感与城市肌理。随着产业结构调整与城市扩张,大量工业建筑面临闲置、废弃或拆除的困境,其空间价值未被充分利用。空间再生设计通过创造性改造,将工业建筑的原有空间形态与当代功能需求相结合,实现从生产空间到生活空间、文化空间或创意空间的转型。这种再生不仅能降低拆除重建的资源消耗,还能延续城市文脉,激活区域活力。研究老旧厂区工业建筑改造中的空间再生设计方法,对平衡保护与开发、提升城市空间品质具有重要意义。
2、老旧厂区工业建筑的空间特征及改造难点
2.1 空间特征
老旧厂区工业建筑的空间特征与其生产功能密切相关。结构上多采用大跨度、高净空的框架或排架体系,如钢铁厂房的钢桁架结构、纺织厂房的混凝土排架结构,为空间改造提供了灵活性;布局上呈现线性或网格状,沿生产线形成有序的空间序列,如车间、仓库、运输廊道的串联布局;界面上以实墙面为主,开窗方式服务于生产采光,多为高侧窗或锯齿形天窗,立面带有工业符号(如管道、标语、机械设备);场地内包含大量生产附属设施,如烟囱、水塔、储罐、轨道等,构成独特的工业景观肌理。
2.2 改造难点
空间再生面临多重技术与设计挑战。结构安全问题突出,部分建筑因年久失修存在构件锈蚀、开裂等问题,改造需兼顾保护与加固;空间尺度与当代功能不匹配,大跨度厂房的柱网间距、层高难以直接适应办公、居住等功能的细分需求;基础设施老化,给排水、电气、暖通系统不符合现代使用标准,改造需进行系统性更新;工业污染残留,场地土壤、墙体可能存在有害物质,需进行生态修复;文脉延续与功能创新的平衡难度大,过度商业化易导致历史价值消解,而严格保护又可能限制空间活力。
3、空间再生设计的核心原则
3.1 真实性原则
尊重工业建筑的历史真实性,保留其核心结构、典型构件与空间格局。不改变建筑的原始轮廓与标志性元素(如厂房的坡屋顶、烟囱的形态),对结构构件的加固采用可逆性技术,避免破坏性改造;保留场地内的工业设施(如机床、传送带、管道),将其作为空间记忆的物质载体;如实呈现建筑的历史层积,不对后期添加的非历史元素进行虚假修复,通过新旧对比展现场地的时间维度。
3.2 适应性原则
根据当代功能需求调整空间形态,增强建筑的适应性与生命力。在不破坏主体结构的前提下,通过局部加建、分隔或重组,将大空间划分为多样化子空间,满足不同使用场景;改造建筑界面以适应新的采光、通风需求,如将实墙面改造为玻璃幕墙时,保留原有窗洞的位置与比例;更新基础设施时,采用隐蔽化处理,避免管线暴露破坏空间整体性,如将风管、电缆桥架整合于结构夹层。
3.3 整体性原则
将建筑改造纳入厂区整体环境再生中,实现单体与群体、建筑与场地的协同。梳理厂区的空间轴线、交通网络与景观系统,保留工业布局的逻辑性,如沿原有轨道设置步行路径;协调新老建筑的形态关系,新增建筑在体量、材质、色彩上与工业建筑形成对话,避免风格冲突;整合场地内的工业设施,将其转化为景观节点或功能载体,如将储罐改造为观景台、水塔改造为艺术装置。
3.4 可持续原则
采用生态友好的设计策略,降低改造能耗与环境影响。优先利用原有建筑材料,对拆除的钢材、砖石进行再生利用,减少新材料消耗;采用被动式设计优化空间微气候,如利用高侧窗实现自然通风、通过屋顶绿化降低夏季室内温度;引入可再生能源技术,如在屋顶安装太阳能板、利用地源热泵调节室内温度;构建雨水回收系统,利用场地原有水池、沟渠收集雨水,用于绿化灌溉。
4、空间再生的具体设计方法
4.1 结构保留与重构
以结构安全为前提,通过保留、加固与再利用实现结构的当代价值。核心结构保留,对厂房的梁、柱、桁架等主体结构进行检测评估,仅对受损部分进行局部加固,如采用粘钢、碳纤维布加固混凝土构件,对钢构件进行除锈防腐处理;构件再利用,将拆除的次要构件(如门窗、楼梯、设备基础)改造为空间装置或家具,如将铁轨制成栏杆、钢构件拼接为雕塑;空间重构,利用原有结构框架进行加层或插层设计,采用轻量化材料(如钢结构、玻璃、木材)搭建新的使用空间,形成上下分层的复合空间,既保留原有结构的完整性,又增加使用面积。
4.2 功能转换与混合
根据区域需求将单一生产功能转换为多元复合功能,提升空间活力。文化展示功能,利用大跨度厂房的完整性设置美术馆、工业博物馆,保留原有生产线布局作为展陈线索,高侧窗提供的自然光增强展品的观赏效果;创意办公功能,将车间分隔为开放式办公区与独立工作室,利用柱网间距灵活划分空间单元,保留管道、吊车梁等工业元素作为空间装饰;商业休闲功能,将仓库改造为特色商业街区,沿原有运输廊道设置商铺,利用庭院、天井形成公共活动广场,满足购物、餐饮、娱乐需求;居住功能,对体量适中的辅助建筑(如办公楼、宿舍楼)进行适应性改造,通过增加隔墙、优化采光将其转化为公寓,保留建筑立面的工业特征。
4.3 文脉延续与转译
通过空间语言的转译实现工业文脉的当代表达。符号提取与应用,将工业元素(如齿轮、阀门、标语)抽象为设计符号,应用于建筑立面、地面铺装或景观小品,如将管道轮廓转化为栏杆纹样;空间叙事设计,沿场地原有生产流线设置叙事节点,通过图文标识、实物展示还原工业历史,如在车间入口设置历史照片墙、在原设备位置标注其功能;工业景观保留,将场地内的烟囱、水塔、储罐等设施改造为地标性景观,通过灯光设计强化其夜间识别性,如在烟囱外部安装 LED 灯带,勾勒其轮廓;材料记忆延续,保留建筑的原始墙面肌理(如砖墙的斑驳质感、混凝土的模板痕迹),对破损部分采用相似材料修补,保持视觉上的连贯性。
4.4 生态修复与整合
结合生态修复技术将工业场地改造为可持续的绿色空间。污染治理,对土壤、地下水进行检测与修复,采用生物修复、土壤淋洗等技术降低有害物质含量,污染严重区域可采用隔离填埋后覆盖种植土;景观生态化改造,将硬质地面改造为透水铺装,设置雨水花园、植草沟收集地表径流,利用原有水池改造为生态湿地,净化雨水的同时营造生物栖息地;垂直绿化整合,在建筑墙面、屋顶、废弃厂房骨架上种植攀援植物,如爬山虎、常春藤,既美化外观又降低建筑能耗;工业设施生态化利用,将废弃冷却塔改造为垂直花园,内部设置种植槽与灌溉系统,将传送带支架改造为花架,形成立体绿化景观。
5、结论
老旧厂区工业建筑改造中的空间再生设计需在真实性、适应性、整体性与可持续原则指导下,通过结构保留与重构、功能转换与混合、文脉延续与转译、生态修复与整合等方法,实现工业遗产的当代转型。其核心是在保护历史价值的基础上激活空间活力,使工业建筑从生产载体转变为承载文化、生活、创意的多元城市空间。未来,空间再生设计应进一步结合数字技术(如 BIM、参数化设计)提升改造精度,注重公众参与以增强社区认同,推动老旧厂区成为城市更新的重要节点,延续工业文脉的同时满足当代城市发展需求。
参考文献:
[1] 杨彩虹,郑淑敏,梁莉华,许晨 . 基于适应性的工业构筑物空间再生研究 [J]. 华中建筑,2019,37(08):27-30.
[2] 郭成 . 创造与再生——以空间弹性为设计导向的探索 [J]. 建筑与文化,2018(06):46-47.
[3] 吴子超,孙瑜晗,李汀蕾 . 高校旧厂房改造中非常规结构空间的再生研究 [J]. 中外建筑,2018(06):65-67.
[4] 杨玥. 城市旧工业建筑空间再生利用现状研究 [J]. 大众文艺,2017(18):91-92.