摘要：随着城市不断发展扩大，传统工业企业陆续迁移到城市边缘的新工业区，在城市中心区域遗留下大量闲置的旧工业建筑。旧工业建筑大多年代久远，很多建筑的的使用功能与结构的承载力均不能满足现代社会发展的正常使用要求。在建筑改造设计中通过对旧建筑的功能、空间的重塑、结构构件的加固及局部改造以及新技术的引入等方法，创造出满足现代商业使用功能的空间，实现其生命周期的延续。这其中结构加固技术作为保障结构改造安全的根本措施，在旧工业建筑的改造升级转型中尤为重要。本文将针对结构加固改造技术在旧工业建筑改造中的应用作相关研究。
关键词：旧工业建筑；加固；改造
1、旧建筑改造的的意义与加固原则
随着社会不断发展，城市的范围也在不断扩大。在城市扩张、产业调整的过程中，很多城市中心地带的传统工业企业迁移到城市的边缘地带，遗留下大量闲置的旧工业建筑。这些旧工业建筑见证了一个城市发展的特定历史，是一个城市历史文化的重要组成部分。如果因为使用功能不能满足现代生活的要求就拆除重建，是非常可惜的。因此对旧工业建筑进行改造再利用，是实现城市可持续发展的一个重要步骤，具有一定的历史、经济、环保和社会意义。
1.1旧工业建筑改造的意义
首先，老建筑见证了工业文明进步的过程，记录了一个城市逐步发展的印记，积淀了丰富的历史文化价值，而旧建筑的拆除改造将毁掉这段历史。旧建筑的改造再利用使建筑的生命得以延续，有利于保持城市发展历史的延续性。其次，旧工业建筑的主体结构可以长期保存并使用，但其功能逐渐退化，难以与时俱进，改造再利用使其焕发出生机与活力。与“拆旧建新”的方式相比，其节省了开发商的初期投资，减少了建造工期，避免了推到重建带来的巨大开支，提高了经济效益。在改造的过程中，保留了老工业建筑周围基础设施，稍微进行改进和维护，可以为政府节省大量的公共营建成本。再者，旧工业建筑的盲目拆除不仅会耗费资源，产生大量的建筑垃圾，污染生态环境，而且造成能源和资源的浪费。对旧工业建筑的改造，有利于建筑资源的循环利用，延长建筑生命周期，促进生态环境的良好循环和城市建设的可持续发展。
1.2旧工业建筑的改造加固原则
工业建筑在实际改造过程中应遵循以下原则：1）尊重原有建筑的基本风格，在改造加固中尽量结合原有建筑特点，尽可能的在保留原有建筑风格的基础上进行结构加固并满足结构安全；2）合理采用新材料及新技术，增加隔音、保温性能，创造出节能舒适的全新使用空间；3）尽量减少对原结构的二次损伤，旧工业建筑历经岁月风吹雨打，很多结构自身已经相当脆弱，在加固改造时应尽可能的选择对原结构损伤较小的加固方法，在满足结构安全的基础上最大限度的减少对原结构的破坏；4）要与周边建筑协调一致，可以通过增层加建、改建、扩建等方式合理调整结构布局，将旧建筑自然的融入周边建筑群中。
2、旧工业建筑结构改造加固的主要方法
2.1建筑的改造设计主要方式
旧工业建筑改造主要方式分为总体保留、部分保留和构件保留三种模式。
1）总体保留模式。即总体保持建筑原有的结构框架、分布格局、设施与场地的空间关系等，对结构空间和功能重新进行调整，周边绿化风景重新规划，同时拆除不必要的附属结构。例如德国鲁尔工业区，原是欧洲最大的工业区，后来随着煤炭能源地位的下降，工业区逐渐衰落，开始改造转变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工业区改造时主要是对厂区的整体布局结构框架、节点、元素等进行全面保护，包括各类车间厂房、库房、变配电站、锅炉房、烟囱、井架、水塔、水池、水渠等建、构筑物。通过改造，炼钢车间改建为大剧院，地下矿石仓库改造为攀岩场地，生产车间变成了博物馆，同时大力整治环境，优化交通网络，实现了工业区的二次振兴。
2）部分保留模式。通过保留部分具有代表性、典型意义的工业建筑或设施，通过加建和扩建，形成新的建筑群。例如北京798艺术园区，保留部分原场所的工业设施、延续原道路尺度感，使人能够体会到强烈的“工业场所感”。上海8号桥，原是上海汽车制动器厂的厂房。通过改造扩建，拆除部分隔墙和危房，增加四座钢结构桥作为连接各建筑的交通纽带。既保留了厂房的原始风貌，延续了城市的历史记忆，给人们带来强烈的时代感，同时又很自然的融入现代都市的生活中。
3）个别构件或结构保留模式。保留工业建筑物或遗存构筑的一部分，如基础、墙、起重机、框架、水塔、桁架、工厂的冷却池乃至铁路等。例如台湾高雄自来水公园，高雄市政府通过景观整治和历史建筑再利用工程，将原工业区改建为公园，其中作为地标的水塔被完整保留并改建为自来水博物馆。
2.2旧工业建筑的主要加固方法
旧工业建筑的加固方法主要有增大截面加固法、粘钢加固法、粘贴碳纤维布加固法和外包钢加固法等。
1）增大截面加固法
是指在钢筋混凝土构件受拉区或受压区浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋，以提高原构件承载能力的方法。新浇层混凝土处在受拉区时，对补加的钢筋起到粘结和保护作用；当新浇层混凝土处在受压区时，增加了构件的有效高度，从而提高了构件的抗弯、抗剪承载力，并增加了构件的刚度。因此，其加固效果是很显著的。
该方法主要有工艺简单、受力可靠、加固费用低廉、使用经验丰富等优点，在柱、梁、板、墙和基础等各种加固中均有广泛应用；但是它也有缺点，如湿作业工程量大、养护周期长，植筋对原结构损伤较大，构件加固后截面增大，对建筑空间的使用影响较大。该方法在旧工业建筑中运用较多，因为工业建筑一般使用空间比较大，改造较多，构件增大截面对旧工业建筑的空间影响相对较小，同时增大截面后的构件能为改造节点提供更可靠的支撑和锚固连接构造。
2）粘钢加固法
是指在受弯、受拉和大偏心受压的钢筋混凝土结构构件表面用特制的粘钢胶粘贴钢板，从而有效提高结构构件承载能力的一种加固方法。
该方法施工快，对原结构损伤小，构件尺寸几乎不改变，在工业厂房的梁、屋架、楼板等加固中应用较多；它的缺点是造价较高，粘钢胶的使用温度不能大于60℃，原混凝土强度不能低于C15，否则粘钢胶的粘结强度过低，影响加固的效果。
3）粘贴碳纤维加固法
是指在受弯、受拉和大偏心受压的钢筋混凝土结构构件表面用特制的结构粘贴高强碳纤维布，以提高结构构件承载能力的一种加固方法。
该方法优点和粘钢加固法类似，其施工比粘钢加固法更简便，工期更短，基本不损伤原结构，造价也比粘钢加固法经济；缺点是对构件承载力提高幅度较小，适用承载力略微足的构件加固和构件局部破损后的加固补强。该方法使用条件和粘钢加固法类似，即结构胶的使用温度不能大于60℃，原混凝土构件强度不能低于C15。
4）外包钢加固法
是一种既可靠，又能大幅提高原结构承载能力和抗震性能的加固方法。通常指采用型钢外包在原构件表面、四角或两侧,并用横向缀板连接形成类似格构钢架的形式。当在格构钢架和混凝土构件之间灌注胶粘剂时，称为有粘结外包型钢加固法；当不使用结构胶，或仅用水泥砂浆填补格构钢架和混凝土构件之间的缝隙时，称为干式外包型钢加固法。
旧工业建筑可以根据各自的特点，选择合适的改造加固方式，通过科学规划、整体设计，采用新材料新技术，实现和新功能、新环境的无缝对接，可以延续建筑的生命周期。旧工业建筑的改造符合可持续发展战略，变废为宝，为老工业区的现代化发展转型提供了借鉴，相信以后通过改造加固成功升级的旧工业建筑会不断涌现。
参考文献
[1]杨靖雯.基于工业建筑改造的小剧场设计研究[D].北京建筑大学，2017.
[2]李晓红.旧工业建筑改造再利用研究[D].天津大学，2009.
论文作者:张兴龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：工业建筑论文; 构件论文; 结构论文; 建筑论文; 方法论文; 城市论文; 工业区论文; 《防护工程》2018年第35期论文;