基于“绿色再生”理念下的船政文化马尾造船厂片区工业遗产保护实践

黄 平

(福建省建筑设计研究院有限公司 福建福州 350001)

1 历史背景

船政文化马尾造船厂始建于1866年，是清末洋务派兴办的第一座军工造船产业，是中国近代海军的摇篮。船政十三厂是中国近代第一家机器造船厂，也是同期远东地区最大的造船厂，如图1所示。民国期间在造船厂内设立的海军飞机工程处是中国第一家飞机制造厂，开创了中国飞机制造的先河。船政学堂是中国第一所新式学校，开我国近代科技教育之先河。培育出了众多优秀的风云人物，活跃在近代中国的军事、文化、科技、外交、经济等各个领域。船政为海军之根基，1874年组建中国近代第一支新式海军舰队，船政制造的舰船构筑了海防体系，维护领海主权且多次参与海难救助。可以说船政文化是集教育、军事、社会和工业四大系统于一身的近代以来科技创新和爱国护海的重要代表。建国以来马尾造船厂以制造民用船舶为主恢复生产。马尾造船厂片区内呈现出不同风貌类型、不同建筑年代、不同结构类型的建筑叠加，2016年马尾造船公司整体搬迁，旧船厂成为历史遗址，2019年启动马尾造船厂工业遗址保护建设[1-2]。

图1 1872年船厂总平面图

2 规划策略

整个保护规划的策略对已灭失和现存的重要价值点进行系统梳理，作为整个保护规划的纲领和依据。以保护修缮和绿色改造为主要整治方式，避免建设性破坏，对于不同年代、不同建筑类型的建筑采取不同改造或修缮策略，其中对于文物类建筑以最小干预，改造遵循可逆原则，保证文物本体特征。对于历史风貌类建筑，尽量呈现出不同时期的历史记忆，通过修补的方式呈现建筑特色。对于工业风貌类建筑，适当地加入一些现代元素以彰显船政创新的精神内核，如图2所示[3]。

图2 船厂保护规划鸟瞰图

核心区主要为铁胁厂、综合仓库、机装车间、机装课仓库以及甲居装课保障组5栋建筑。建筑设计基于“原真性、叙事性、生态性”3个原则，最大限度地保存不同历史时期的遗存，通过叙述船政历史为出发点，利用空间、光线、材料、细部构件等元素记录和展示船政，特别是造船工业的历史故事和空间氛围。在建筑材料上尽可能使用可再生材料和利用船厂内遗存的建筑构件，体现船厂再生和可持续发展的理念，新建和改建部分既要体现工业建筑的粗犷，又要体现现代工艺的精致[4]。

图3 机修车间现状屋面 图4 保温隔热材料分层做法 图5 保温隔热材料构造做法

3 建筑设计策略

3.1 适度节能改造

对于属于历史风貌建筑的机修车间及机装课仓库，应最大限度地保存建筑的历史风貌，因此在外围护结构修复的基础上采用适度节能改造的方式对建筑内的热舒适性进行改造提升。

机装车间及机装课仓库为始建于20世纪70年代的青砖建筑，机装车间单体占地面积为4152.36 m2，建筑面积为6832.83 m2。一层为钢筋砼排架结构厂房，机装课仓库为一层砖混结构厂房，单体占地面积740.95 m2，建筑面积1203.4 m2。两栋建筑外立面具有较好的历史风貌价值，但外墙存在木窗糟朽严重，玻璃大量脱落，屋顶预制板漏水等问题。且建筑经结构可靠性鉴定等级评定为四级，即不符合国家现行标准规范的可靠性要求。

在保护建设过程中对于机装车间及机装课仓库的立面清水砖进行清洗、修补，最大化地还原建筑历史风貌，对原有糟朽的木窗进行修缮，替换隔热涂膜玻璃，有效地增强门窗的隔热性能。机装车间屋面为30 mm厚预制板屋面(图3)，现有屋顶无法满足传统保温隔热屋面做法的荷载需求，经过多轮方案比选，最终采用聚氨酯薄涂型涂料与仿古面层热反射型涂料的组合方式(图4～图5)，在保证屋面防水的同时有效地增强屋顶的隔热性能，且最大限度保持原有屋面的风貌，如图6所示。另外机装课仓库原有屋面已缺失，现状屋面为后期搭盖的简易彩钢板屋面，其风貌及保温隔热性能均不理想，故采用深灰色铝镁锰板加保温岩棉的屋面构造替代原有彩钢板屋面，在还原原有瓦屋面意向的同时增强屋面的保温隔热性能。

3.2 “绿色表皮”

厂区内的铁胁厂及综合仓库均为钢结构建筑，但现状表皮均为简易彩钢外墙，建筑风貌及对铁胁厂内原有钢构的保护均不理想，亟需替换建筑表皮以满足船政文化城园区运营及对铁胁厂钢构保护的需求。

图6 修复后机修车间屋面

铁胁厂始建于1875年，为歇山顶、青瓦屋面木构建筑，1898年聘请法国人杜业尔任洋监督，福州将军兼船政大臣裕禄听从他的意见，将铁胁厂改建为钢构架厂房；抗日战争期间多次被轰炸，1944年仅存屋架，1947年重建铁胁厂；1998年对铁胁厂进行维修改造。在2016年马尾造船厂搬迁时，铁胁厂现状为简易钢板屋面及局部砖砌外墙，对内部结构主体缺乏有效保护，原有的钢结构为不同时期改扩建所致，经结构鉴定已不具备承重作用。铁胁厂是船政建筑重要组成部分，是中国最早的近代西式钢构架厂房，最早的飞机制造车间，因而是国内重要的近代工业遗产，具有很高的文物价值，亟需妥善保护。

由于原铁胁厂基础承载力及主要构件已不能满足正常建筑使用需要，为避免对原结构进行过多的更换与加固，从保护文物角度出发，铁胁厂遗产保护建设定性为“保护性设施建设工程”，即“为保护文物而附加安全防护设施的工程”，在原结构的外部新建类似“橱窗”的表皮，将原铁胁厂主要构件以“展品”形式进行保存。外部表皮采用“时间轴”的设计理念，将铁胁厂历史上不同时期的建筑风貌在立面上呈现出来。屋面系统采用双层玻璃系统，中间留130 mm厚空气间层，有效增强屋面的保温隔热性能，并通过双层玻璃系统的局部开口促进空气间层的空气流动，有效地通风散热；屋面系统下设电动遮阳帘，避免夏季阳光直射。利用双层屋面系统中间空隙间层的龙骨作为避雷带，在保证建筑整体效果的同时，减少材料的使用；同时双层屋面系统起到两道防水的作用,如图9所示。通过局部电动可开启外窗设置，实现自然通风，顶部烟囱造型设置通风器增强通风，改善室内微气候。

综合仓库始建于2005年，单体占地面积2456.42 m2，建筑面积为8388.88 m2，为主体四层局部两层的钢结构仓库，建筑整体质量较好，外围护结构原为蓝色简易钢板(图7)，综合仓库的整体改造策略为在保存原有钢结构主体框架的情况下，拆除原蓝色简易钢板外皮，替换波浪形穿孔铝板表皮，在传承原有的立面肌理特征的基础上，又隐喻船政深厚的海洋文化，立面延续原有建筑条形开窗逻辑记忆(图8)，通过穿孔铝板+玻璃的双层幕墙系统，有效地遮蔽阳光，并通过双层幕墙内的空腔实现自然通风，改善室内微气候(图10)。

图7 综合仓库改造前照片 图8 综合仓库改造效果图

图9 铁胁厂屋面构造做法图10 综合仓库表皮构造做法

3.3 展示历史记忆

铁胁厂原结构钢材生产约于120年前，具有很高文物价值，对于锈蚀较轻的钢结构构件，采用表面清理再喷涂透明阻锈剂方式进行处理，最大化展示原有构件的历史记忆。对锈蚀严重的钢柱，采用贴焊钢板的方式进行加固，焊接完成后，柱脚位置进行混凝土外包，其他位置采用外刷透明阻锈剂进行处理。同时对于原有钢构件上遗留的不同时期工业生产的附属构件如电风扇、吊车、设备管道等均最大程度地保留下来，最大限度地展示船厂时期工业生产的印记。

为了保证原有钢构件的展示效果，新增设备管道基于最小干预的原则，其中空调管道采用通风管廊的形式，严格避开原有基础，从铁胁厂地面布置送风百叶口进行送风，如图11所示。

图11 铁胁厂空调地送风示意图

3.4 模数化与装配式

新增表皮均采用模数化设计，其中铁胁厂外部陶砖采用两种陶砖的模数(480×240×150及1035×240×150)进行设计，并采用像素化搭接的方式做出立面渐变的肌理(图12)，铁胁厂屋面玻璃采用300×600的彩釉玻璃模数，同样通过像素化拼贴的方式做出屋面渐变的肌理。综合仓库采用750、1500、3000三种模数的穿孔铝板，拼贴出波浪起伏的立面效果。

新增结构体系均采用工厂预制，现场安装，其中铁胁厂新增钢结构仔细避开原密集的钢结构(图13)，并且利用木纹肌理来体现“铁胁木壳”的意向，钢构节点采用一体成型铸钢节点，展现现代工艺的精致，外围护结构采用钢材、玻璃、铝板等可再循环材料，最外层陶土砖渐变表皮采用模数化预制，现场锁扣安装；室内空调通风系统采用地送风的形式，实现对历史构件的最小干预。所有新增室内墙体均采用轻钢龙骨一体化预制墙板，减少现场施工环节。

图12 铁胁厂外墙陶土砖图13 铁胁厂新增结构体系

4 场地低影响开发

充分尊重场地不同历史时期的遗存，从场地现状出发，最小干预场地，将废弃材料再利用，如图14所示。根据场地不同片区的历史信息进行不同的定位表达并通过景观进行串联，针对近期实施的造船厂区域通过景观的碎片重组，将船政遗存与现代工业发展的碎片化空间重新体系化。通过景观的叙事性表达及互动设计，以及弹性活动场地的预留，为未来的使用者提供丰富的参与体验与多种可能。

在场地植物上，最大程度地保留现状树木，根据现场条件筛选现状植被作为主导植被，保留场地内遗存的构筑物，并以构筑物的形态作为景观小品设计的依据。

图14 场地遗存构筑物

屋面雨水一部分通过雨水管排入建筑周边植草沟，通过植草沟的净化作用渗透入土层，植草沟设置溢流口衔接雨水排放系统(图15)，另一部分屋面雨水经过雨水过滤后进入埋地雨水搜集池，作为室外景观水景的水源。

图15 室外植草沟示意

对船厂片区内拆除的建筑废料进行循环再生利用，将废弃混凝土块进行破碎、清洗和分级后，按一定比例相互配合形成再生粗、细骨料，代替天然骨料配置新的混凝土，并将再生混凝土用于船厂滨江码头景观道路的铺装，可以有效地减少船厂区域内的建筑垃圾外运，实现建筑废料在地消化，同时可以减少天然骨料消耗。

5 结语

马尾造船厂片区工业遗产保护作为当今工业遗产绿色改造的案例，在建筑单体上呈现丰富多样的形式，工业遗产建筑的绿色再生是一个全新的概念，建筑不再认为是静态的，它是一种可以进行新陈代谢和有机伸展的活体，它具有极强的自我适应能力，以适应外界的新需求[5]。在这种新旧功能融合的时代下，应该对工业遗产建筑进行针对性分析，对不同建筑类型、不同建筑形式等工业遗产建筑采用不同的绿色再生技术，强调绿色再生技术的可靠性、可操作性、经济性，根据建筑特点和系统特性制定适宜的综合改造方案，体现出真正的建筑与地域结合，建筑与生态结合，让工业遗产建筑带着城市的历史，焕发出新的活力。