旧有建筑改造设计探讨

刘长荣 孟凡成

摘要：本文通过对黑龙江省林业设计研究院办公楼改造工程的分析，提出了一般建筑改造应注意的问题，并阐述了旧有建筑改造的意义。

关键词：旧有建筑改造设计

0引言

黑龙江省林业设计研究院办公楼建于上世纪70年代，历经多次改造和装修，为主体六层局部七层的砖混结构办公楼，但进入上世纪90年代由于设计部门与市场接轨的需要，原有的办公楼的面积已不能满足日常的工作需要，但由于土地、资金、政策等原因无法新建办公楼，故为适应工作的需要对原有建筑进行改造。为此，建设单位调用了一流的设计人员，对抗震加固、门窗更换、空调系统、外立面修缮以及室内装修等设计方案进行充分论证，优化设计方案，形成专家意见，并根据各专业专家的论证意见，对各专业设计方案进行了修改和修订，从而严把设计关，确保办公楼改造后的总体效果。设计前的基础工作是进行整个项目的可行性研究并编制研究报告，内容包括：①对主办公楼进行全面抗震加固；②结构安全性加固；③装修改造；④原有老化设施的更新改造；⑤消防、安全防范系统改造i⑥楼宇智能化管理系统建设；⑦环保和节能配套设施。建设单位对可行性研究报告进行了评审。专家们认为，抗震加固、室内外装修工程以及各项设施更新改造同步实施的方案可以避免部分重复工程，既节约资金又缩短工期，是可行的，原则上给予肯定，并提出了修改意见。

1建筑改造

突出设计重点，保证总体风格，首先落实功能布局作为设计部门办公建筑，办公室及各功能空间的布局必须适应不同部门办公的需要。功能布局方案，充分考虑了各种可能性，办公部分功能的调整根据<办公楼设计规范>的要求，本着不破坏原主体结构的原则进行设计。办公室的划分按照规范标准，同时满足办公的需求。现有房间分隔重新设计划分，特别注意尽量不破坏主体结构。增加的房间隔墙，采用轻质、耐火、隔音性能好且便于施工的材料。辅助用房也考虑得十分周到，原来地上各层几乎没有管道间，由于新增加和改造了机电系统，管井及设备用房面积均有所增加，但仍然做到了尽量不占用有效的办公空间。

针对原办公楼无大会议室及体育活动室的问题，提出在原办公楼六层部分增加一层，平面功能布局一侧为体育活动场地，设一个标准羽毛球场地、两个乒乓球标准场地、两个台球标准场地i中间利用层高设一个夹层，下部设有吧台、上夹层的楼梯、淋浴间、卫生间、大会议室的音控间，上部为健身房；另一侧为大会议室。为减轻新增加一层的重量及整体外立面的需要，结构骨架采用轻型门式刚架，围护结构采用夹心彩钢板。针对原办公楼层高较高及六层部分增加一层的情况，建筑总高度已超出现规范不设电梯的规定，综合考虑各层疏散要求及原七层办公室与加层部分垂直交通防火疏散的需要，在原主楼梯的旁边贴外墙增设电梯一部。

2结构改造

2.1地基土的加固处理根据原有设计图纸，经验算原办公楼的基础承载力不能满足建筑加层后传下的荷载，针对此问题设计方案如下：首先对受影响的基础周围土壤进行加固处理。采用化学浆液注入法处理基础周围3米深度4.5米范围内土壤。根据地质勘察报告，此区间内土壤为粉砂，所以采用水玻璃系或硅酸钠化学浆液注入土壤中，化学反应形成硅酸凝胶，短期内土壤强度可以达到1—1.4兆帕，且具有不透水性。

2.2结构计算及加固方案的设计采用了中国建筑科学研究院编制的satwet三维空间结构计算软件对加层加荷后结构整体计算。(计算时根据规范将混凝土和钢筋的强度乘以0.9的折减系数)。结果显示自震周期、层间位移均均达不到设计要求，说明加层，加荷后建筑物整体的承载力，抗震能力不能满足要求，必须处理。因此对底层墙体采用加大截面，外包钢筋混凝土处理，并将整体加固模型用三维空间结构软件分析计算，计算结果显示各项指标均满足设计要求。抗震加固：根据办公楼的结构形式特点，以及总体超高、层高较大的性质，采用内加固的方案，保持原建筑外立面不变。选取加固墙段时，结合各区段的抗震承载力验算结果，综合考虑。新增板墙与原有加固部位相结合，共同形成大楼内部的有效抗震体系，适应了结构安全性加固或改造的需要，减少了对承重结构造成二次损坏。

3采暖空调电气改造

空调系统：采用单体外挂式空调系统，该系统体积小，使用灵活，可实现各个办公室单独调节，增加节能，并减少噪声、振动，减轻结构载荷。保留原有采暖系统。电气系统：注重建筑物的安全性及工作环境的舒适性。在安全性方面，增加了火灾自动报警系统及安防系统，对具有安全隐患的旧电气设备、电线电缆进行更换：在舒适性方面，增加办公室内灯具及插座数量，使工作人员的办公环境得到改善。

4楼宇智能化设计

充分考虑办公楼的行业特殊性，根据办公室的职能、人员密度，按照实际需求，设计数据、语音信息点数。由于设计为智能化综合布线系统，可以按不同的应用要求灵活调整为内网、外网、语音信息点。

5经验总结

此项工程在旧有建筑改造方面做了一些有益的探索。提出旧有建筑改造时应遵循的若干原则，以供业内人士参考：

5.1施工时减少对人的干扰：

5.2新加扩建不能破坏原有房屋；

5.3不能削弱或降低原建筑功能，增加面积也要提高使用质量；

5.4综合考虑采光、通风：

5.5加层工程必须仔细核算原有建筑物的地基，主体结构才能实施；

5.6旧有建筑物，通过先进的设计计算理论，有效改变力的传递体系，减轻结构自重，采用轻质高强材料可以为加层的实施创造可能性；

5.7在墙体结构加固工程中，尽可能使新增结构和原结构融为一体，共同发挥作用：

5.8结构的保护性拆除是改造工程的难点，风险极大，需反复斟酌设计和施工方案，综合运用现场一切手段，如动态监测、临时支撑等技术措施，避免突然加载和卸荷冲击结构。

6结束语

改造后的黑龙江省林业设计研究院办公楼成为哈尔滨市大直街与和兴路转盘道边一道靓丽的风景线。旧楼的改造不是一种守旧，而是一种在现有基础上的突破、创新。它当然要求改造得别有情趣，重新焕发旧楼的生命光彩。在呼唤珍惜每寸土地的同时，也许规划旧楼、改造旧楼、创造建筑的艺术美，会愈来愈被人们认可。从城市的发展看，旧楼改造也应是属于城市更新范畴。大量的建筑在结构状况完好的情况下，结束其原有功能，成为闲置空间，这对于城市来说是极大的浪费。另外，从环保角度看，不节制地开发，也会导致严重的环境污染与能源危机。现代机器时代造就了大量缺乏人气的城市空间，旧楼改造可称得上是一剂很好的环保良药。