编者按
9月2—6日,2023年中国国际服务贸易交易会在北京举行。9月4日,工程咨询与建筑服务专题论坛在首钢园会场如期举行。来自全国住房和城乡建设行业的主管领导、院士、知名专家、学者、企业家及参会代表汇聚一堂,聚焦“住房城乡建设绿色与高质量发展”主题,交流分享行业最新发展成果,分析发展中遇到的问题,总结实践经验,探讨发展新趋势和新机遇,探寻绿色高质量发展新路径。本刊本期对此进行专题报道,并刊发部分领导、专家和企业家的演讲要点,以飨读者。
北京首钢建设集团有限公司总工程师 谢木才
1919年,官商合办的龙烟铁矿股份有限公司在京西石景山开始建设,北京近代黑色冶金工业由此起步,至上世纪末,年产钢铁量达1 000万t。但这在进入21世纪后被按下了暂停键。为支持北京举办2008年奥运会、贯彻落实绿色发展理念,2005年2月国务院批复首钢实施搬迁和结构调整升级的方案,把钢铁产业搬迁到河北省曹妃甸,从而在北京西长安街留下了一座8.63 km²的旧工业园区。为此,始建于1919年的“百年首钢”,进入了一个新的时期。
新首钢老工业区鸟瞰图
为了保留这片土地、保留铁色记忆、保住首钢人的情怀,2012年《新首钢高端产业综合服务区控制性详细规划》获得北京市规划和自然资源委员会批复;2013年起,在已批复的控规基础上,开展绿色生态、城市风貌、地下空间、交通、市政5个方面10余个专项规划研究;2013年12月30日,西十筒仓更新改造正式动工,拉开了首钢老工业区城市功能转换更新的序幕;2014年3月3日,国务院办公厅印发《关于推进城区老工业区搬迁改造的指导意见》,首钢老工业区被列为第一批全国城区老工业区搬迁改造试点。2015年11月,随着北京冬奥组委落户首钢园,首钢老工业区改造进入了快速发展期。2017年11月,《新首钢高端产业综合服务区北区详细规划》(首钢园区北区)批复。2019年2月,北京市政府发布《加快新首钢高端产业综合服务区发展建设 打造新时代首都城市复兴新地标行动计划(2019—2021年)》,加速了新首钢文化复兴、产业复兴、生态复兴、活力复兴的步伐。更新工作至今已近十年,涅槃重生后的新首钢老工业区,高炉林立,厂房犹在,一幅历史沉淀与自然景观相融合的画卷铺展在眼前,讲述着百年首钢华丽蝶变的故事。
二、首钢老工业区改造的技术和方法
这样一个超大规模的旧有工业园区怎么改?怎么建?这实际上是一个全体系、全流程、全产业链的多专业、综合性的探索和研究。作为整个园区的建设起点,现以“首钢西十冬奥广场”项目为案例,进行分析和介绍。
(一)西十冬奥广场改造存在的难点问题
西十冬奥广场位于首钢老工业区西北角,在改造过程中,存在如下难点问题。难点一:理念突破大,目前还没有项目像西十冬奥广场这样,对大型工业设施进行全面、系统、高强度的改造提升与再利用,并作为服务冬奥会的复合型城市综合功能区所使用。难点二:协调关系多,如何保留原有工业遗存元素,让饱含历史记忆的建筑形式延续且焕发新的生机,并保证新旧间的有机协调。难点三:实施难度大,老工业区内管道密布、建筑物密集,同时需要考虑保护和利旧,对施工方法的选择限制较多。难点四:使用要求高,在常规绿色建筑技术与园区风貌和工业建筑冲突的情况下,如何利用新的技术与原有建筑有机结合,实现绿色建筑节能的目的,达到绿色建筑的标准定位,是我们面临的一大挑战。
改造后的西十冬奥广场
(二)西十冬奥广场改造的技术和方法
西十冬奥广场工业设施功能转化及生态化改造技术是一个复杂的系统工程,涉及学科门类众多。在技术思路和体系构建方面旧钢构信息,我们按照“价值评估→规划设计→生态改造→结构加固→绿色施工→运营管理”的逻辑框架开展相关研究工作,并将相关技术在该项目中进行集成应用。
在设计理念和手法方面,我们坚持五项原则:一是科学改旧,以“忠实的保留”和“谨慎的加建”作为核心指导策略之一,实现工业建筑向民用建筑的完美转化,具体体现在尊重工业遗存、对话自然景观、建构院落尺度、回归人性空间四个部分。二是新旧融合,保留主工艺流程完整性。三是旧体新脉,为了结合老工业风格,三高炉本体上空风管全部外套锈铁管,附属A、B馆及报告厅的全空调系统风管均采用地沟内敷设的方式,末端结合建筑装饰采用深色球形风口,秀池水下展厅和D馆全部采用地送风空调系统,室内上空无任何空调风道,保证室内效果。四是旧筑新源,项目结合建筑的用能特征及自身条件,创新地将可再生能源与旧工业改造相结合,合理采用太阳能热水、光伏发电等可再生能源技术,用可再生能源替代部分常规能源,年发电量13万kW·h,并配置139个智能充电桩,占总车位的35%,且应用雨水回收和中水系统,年节水4 000 t。五是“旧身新脑”,我们开发了融合物联网、大数据及AI技术的智慧化管理运营平台,创造了能够自适应的多协议数据解析通道技术,制定了民用建筑弱电智能化建设与数据采集标准,创新性地应用工业数据通信技术实现建筑智能化数据的“毫秒级”传输能力,实现了建筑群综合运营管理能力、思路、手段的立体化与全面化提升,满足了冬奥组委高效运营和国际会议的需求。
改造后的服贸会展馆
改造后的压差发电配电室
在施工关键技术方面,我们采用了9项技术措施:一是去污留旧,针对土壤修复问题,应用异位回转窑热脱附技术、原位热脱附对污染土壤进行修复。二是绿色拆旧,研发了“拆降一体化”高耸建筑物拆除方法,解决了特殊环境下高耸建筑物的人工拆除高空作业难题,相比传统的立架外围式人工拆除方法,可缩短工期25%,节约成本15%~25%。三是安全除旧旧钢构信息,因建筑采光和造型需求,原有筒壁处需进行开洞处理,但旧有筒仓的受力体系和改造后的受力体系差异较大,且不能满足现行建筑抗震规范的构造要求,需要详细分析新旧结构体系的受力特点。我们通过有限元分析,导出开洞后洞口周边的应力情况,从而确定洞口的计算方法及加固方案。四是固旧如新,我们提出了“消能减震”的建筑加固策略,使用了“防屈曲钢支撑+阻尼”的建筑复合抗震加固方法,减小了原有建筑加固中的负重载荷,提高了建筑抗震的耐久性。五是修旧如旧,在砖、砼结构和涂料面层,我们根据实际情况选择了“干法粒子清洁”技术,其原理是用极细的固体微粒粒子借助气流为动力,喷射清洁对象的表面,从而使表面附着的污染物被去除;在砼结构基层,采用旧有结构基层修复技术,既起到结构加固、提高耐久性作用,还改善了表面外观效果;在钢结构建筑和设备中,采用旧有钢结构带锈涂装原貌保护技术,研制了配套透明涂层,渗透附着性提高20%,耐老化性提升5倍,突破性地实现了“带锈涂装”。六是加速变旧,采用旧有钢结构带锈涂装原貌保护技术+耐候钢锈板表面处理技术,使锈层稳定时间从数年缩短至11天,并解决了锈色不均、锈迹流淌等问题。七是旧炉新用,采用大型旧有高炉设施改造利用技术,对高炉进行加建,增加其使用功能。八是旧园新貌,近20万m³容积的晾水池在停产后的补水成为了巨大的困难,因此利用超大池体生态修复和水下空间改造利用技术,在原有平均4.5 m深度的水体空间内植入了3.6 m层高的地下空间,使得整个池体用水量削减为原需求的15%左右,极大缓解了补水的困难。九是生态利旧,改造中产生的废弃建筑材料和废弃设备设施,通过工业改造结合的绿色建筑和再生利用技术,被加工成环境设施、雕塑小品等在园区中进行再利用。
原文见《建筑》2023年9期
(根据谢木才在工程咨询与建筑服务专题论坛的发言录音整理而成,内容有删节)