再生材料在旧厂房建筑空间改造设计中的应用

邱裕　姜雅婷

关键词：再生材料;旧厂房;建筑空间;改造设计

近年来，从工业社会到后工业社会的转变中，社会的经济结构也慢慢由商品生产经济向服务型经济转型，从而导致城市的传统工业发展缓慢，许多建筑结构依然完好的厂房被闲置或者遗弃。因此，再生材料在旧厂房建筑空间中的改造设计应用具有生态环境保护的意义，通过再生材料改造设计转换旧厂房的空间功能，避免了由大拆大建造成的环境污染和资源浪费，也赋予了废弃建筑和材料以新生命。此外，这些旧厂房见证了我国工业化时代城市的发展，有着丰厚的文化价值和社会价值，将其保留改建延续了我国城市的历史脉络，也符合我国现代化建设中可持续发展的基本国策。

1 再生材料概述

材料是制作人类生存和发展物质基础的物品、装置、零件、机械或其他产品所使用的原料材料。“再生”一词就像其字面的意思一样，指处理一些废弃物，保持商品自身的特性成为新产品。再生材料一般可以分为自然材料、人造材料、废弃材料。自然材料是指以人工或自然方式能够再生、更新和重复利用为主要特征的材料，具有非耗竭性和可循环性，如常见的木材、皮毛、天然石材等;人造材料也称为人工合成材料，是一种与原料不同的物质，通过物理、化学或聚合而形成的，如玻璃、钢铁、塑料、合成橡胶等;废弃材料是指生活中的垃圾和工业上的废旧材料再利用。

2 再生材料在旧厂房建筑空间改造设计中的应用意义

再生材料在旧厂房建筑空间改造设计中的应用是社会发展的必然趋势，再生材料与传统材料相比更具有环保性、经济适用性、和独特审美性等特点。它不仅满足了当今世界对环境保护和绿色设计的要求，也满足了物质和精神传承与发扬的需要。再生材料在旧工厂改造设计中的运用赋予了废旧建筑和材料以新生命，且材料往往可以就地取材和循环再利用，既节约了时间和经济成本，又减少了资源浪费和环境破坏。此外，旧工厂见证了工业时代城市的发展进程，具有较强的历史意义，而改造设计本身就是建筑再生的过程，再通过将一些再生材料，如废旧木材、玻璃、钢铁等利用现代技术或设计手法将其运用到旧工厂改造设计中，使其保留原本的特色又能融入现代环境中，更加体现出绿色设计与文化传承的设计理念。而且旧工厂和再生材料其本身的象征性与暗示性也使得大家能够直接感受到设计作品的象征意义，实现人与环境的情感交流。

3 国内外旧厂房改造设计的发展现状

3.1 国外发展现状

国外学者在废旧工厂改造利用的研究起步较早，实践内容丰富，可选题材多，成果丰硕。受资源过度消费和环境污染的影响，国外很早就开始研究建筑再生。在19 世纪末期英国就发起了工业遗产保护运动，之后工业遗产保护运动迅速波及所有经历过工业化的国家。1965 年，美国著名景观设计师Lawrence Halprin提出了“建筑再循环理论”，并将大部分的建筑废物当作二次原料循环应用于建筑中，1967 年完成的旧金山吉拉德里广场综合改造就是哈普林“循环再利用”的实践[3]。经过许多改造案例后，外国设计师对废弃物和旧工厂的改造设计和再利用处理方法有了更多的概念。

3.2 国内发展现状

相对于国外较早开始“建筑再生”等研究，国内初期更加盛行“拆旧建新”，直到20 世纪90 年代之后资源过度消耗，国内设计师们才逐渐注重资源保护，关注城市历史文化的保留，研究再生材料在改造设计中的应用和实践。我国旧厂房改造设计主要分为三个阶段：（1） 1980 年左右，这个时期主要为实践的开始阶段，大部分改造设计规模较小，也不够科学，在改造上研究主要基于空间领域的分析，并不是为了改造再利用;（2） 1990 年前后，此时期为实践发展期，这个时候的国内由于城市发展需求，设计师们开始主动尝试废旧工厂改造再利用的实践，改造效果总结发现旧厂房经过改造再利用是具有较高经济回报的设计方式，从而也极大地推动了改造再利用的研究;（3） 2000 年至今，这个时期为高速发展阶段，独特的文化保护和再利用模式适合当前社会发展的方向，同时，在许多学者和设计师在追求新技术和再生材料运用的潜在价值下，我国在这个领域进行了研究和实践，采用了多样化的环保手段[3]。如2001 年的北京798 艺术区，就是具有代表性的改造设计案例。

4 再生材料在旧厂房改造设计中的应用方法与原则

4.1 再生材料在旧厂房改造设计中的应用方法

4.1.1 再生材料的直接再利用

再生材料的直接再利用是指材料在不改变自身的基础上直接进行利用。在废旧工厂中再生材料的直接再利用一般是重复使用一些剩余钢铁、木材、砖块等具有重复利用性的材料。这种直接再利用方式只适合进行简单加工处理的物品，在不改变材料特性的同时，让物品重新获得新的功能或性质。这种再利用的方式较为环保，不会对环境造成伤害和资源的浪费，但是对于设计师的设计水平要求较为严格，要求设计师具有发现的眼睛和创新的能力，打破材料原有属性的惯性思维，为再生材料找到重生之路。例如，用废旧报纸制作装饰品、废弃车轮胎改造为座椅等，如图1 所示。

4.1.2 再生材料的改造再利用

再生材料的改造再利用是从废弃品中提取可再生材料，通过机械处理和物理技术再利用的方法。在确保材料的安全性方面，充分考虑、分离材料的内部结构和物性，适当提取，通过设计形成最新的环保材料。同时，需要确保新材料的功能性、实用性和美学性。就如大多数人所熟知的废旧塑料瓶都是可以回收再利用的，通过技术手段改造再利用，用来做包装材料、日用品、工业用品、家庭用品等等。例如，“回收塑料砖”是将废弃的塑料袋经过回收后通过高温处理，然后再与天然岩石相结合加工而形成的一种独特的拥有岩石性质的聚合物质，其形式多样、耐磨、色彩丰富，运用在厂房的墙面装饰中别有一番风味，如图2 所示。

4.2 再生材料在旧厂房改造设计中的应用原则

4.2.1 生態性原则

将再生材料应用在旧工厂的改造设计中，从本质上体现出“人—机—环境”的和谐相处关系。再生材料与旧工厂改造是再利用废弃物，减少垃圾对自然环境的负面影响，但其结果所营造的环境同样需要尊重原有的自然环境，需要创造人工环境与自然环境的和谐[5]。一个好的设计师需要尊重自然环境，而不是将自然特征、地形、植被置换成建筑物。这就要求设计师在充分认识建筑原有条件的前提下，随机应变地给出设计计划。

4.2.2 经济性原则

这里所谓的经济性原则是指将无害低碳化贯穿于“建造—维护—废弃”的整个过程中，由此做到环境和材料的充分利用和可持续发展。再生材料是施工中或者生活中所丢弃的一些物品，旧工厂是城市建筑废弃淘汰掉的，它们的再利用不仅节约了成本，也节省了运输的费用。从长远的利益来看，这同时也直接减少了对自然资源的开采，保护和节约了自然资本和社会资本。

4.2.3 功能性原则

旧工厂改造设计最主要的目的是满足现代城市的需要，根据现代城市所需要的功能结构进行设计，旧工厂的遗址功能多种多样，改造后的旧工厂应当兼具日常使用需求和游覽需求。因此，设计师在重塑利用废旧工厂的时候，需要结合功能需求，不仅要具有美观性，还要具有实用性，要将材料运用在对的地方，并满足其功能性。如果设计者无视功能要求，只是为了应用再利用材料而简单使用的话，再利用和改造设计的意义就会丧失。

4.2.4 整体协调性原则

旧工厂完成改造设计的同时还应该注意与周边建筑环境的协调，不能显得过于突兀。因此，设计师在进行设计的时候要将旧工厂的历史感与现代建筑风格相糅合，完美体现现代与工业时期设计风格的交融。不能过于注重历史感而显得与现代生活格格不入，也不能为了迎合现代设计风格而完全抹去旧的东西。再生材料在设计中的运用不仅要符合功能要求，也要与室内风格和谐统一。应当遵循多样性和统一性、比例和标准、平衡和不变等形式美原则。改造设计的时候，应当根据材料和建筑本身的结构、色彩、纹理、特色等方面进行设计改造，再将建筑或单体通过合理的设计，协调统一起来，既不杂乱又不单调地展现在众人面前。

5 再生材料在旧厂房建筑空间改造设计中的应用实践

5.1 项目概述

5.1.1 地理位置

武汉市古田旧厂房改造项目，位于武汉古田路17 号，隶属于硚口区，位于武汉市中心城区，地处汉水之滨的硚口区西部。硚口古田地区是武汉市首批老工业基地，也是全市化工企业最密集的区域，集聚了全市三环线以内大部分的化工企业。

5.1.2 周边环境分析

周边建筑：周边建成的建筑有华鼎· 丽都国际小区、保利· 香槟国际小区、湖北地调大楼、红星美凯龙汉西商场、南国西汇、博学小学武汉市第四中学等。

交通方式：周边交通便利，紧邻地铁一号线，303、615、378、646、701、46 路公交车可以直达。

周边商业：周边的商场有境淘商城、南国西汇、泛悦城市广场、乐家购物广场、红星美凯龙汉西商场等。 周边家具商场和写字楼较多，美食选择较多。

人流分析：建筑周边白天主要为上班族和游客，晚上主要为周边住户和游客。游客主要为逛商场、买家具、吃饭等。

5.1.3 建筑现状分析

该建筑现状的缺点如下：（1） 建筑本身及建筑周边道路老旧;（2） 建筑周边电缆凌乱，视觉上较为杂乱 ;（3） 建筑墙体下方表面有明显受潮;（4） 建筑内部不隔热、不保温，夏天炎热，冬日寒冷，如图1 所示。该建筑的优点如下：（1） 其地理位置良好，交通方便;（2） 建筑结构完好，内部空间空旷灵活适合改造设计;（3） 建筑光照通风良好，如图2 所示。

5.2 设计方案

该项目将古田17 号旧工厂改造为艺术创意展厅，通过对原有旧工厂的结构进行保留，对废弃工厂原有空间进行空间结构调整。以旧厂房为基础，在原有结构体系坚固，空间宽敞，便于灵活划分为特征的条件下，根据实际需要，在原有大空间内重新灵活分配可变的小空间，形成新的空间结构。将原有10.5 米高的厂房改为三层，增加空间利用率。采用梁板柱等构件悬挑或采用框架支撑，每层空间都不封闭处理，使得每层空间相互连接，形成了空间错落感。对屋顶进行开窗处理，增加自然光线，节约能源，并能随时间形成不同视觉的照明效果，如图3 所示。在室内空间中门口处设计门厅格挡，一方面可以遮挡视线让室内空间不至于一览无余;另一方面引导人流走向。休闲处上方中空，配上绿植灯具垂吊装饰，丰富空间，使空间更加灵动让人一进来就能感觉空间敞亮。三楼空间也进行了中空设计：一方面可以使三楼展厅观展的人可以看到二楼展品;另一方面屋顶窗口设计的光线可以通过中空照射到二楼展厅，如图4 所示。

在旧房改造过程中，为满足现代化城市的发展需要，引进了新的材料和构件，但同时也要注意保留旧房的工业建筑特色，提取旧房的工业元素（铁锈、砖墙、混凝土、钢架等），将元素加以结合后进行展示，从而有效地保持、继承和发展旧房的工业文化。促进工业文明与现代文明的碰撞发展与整体环境的和谐。引入地域性创意文化（荆楚文化），体现每个城市的独有魅力，并展现出不同阶段人们的生活方式、理念信仰等。

通过自然的方式来改善室内光、热、风等因素，影响人们的舒适度和工作效率，同时创造舒适健康的室内环境，改善人们的身体、心理条件。将绿植点状式分布于室内各个角落，形成高低错落、形态各异、色彩缤纷的室内小型景观;采用线状的植被设计方式，在建筑内部，将类似吊兰的植物设计在建筑的中空空间，形成室内不同大小的空间。应尽可能采用自然采光照明，改造中使用的建筑材料应尽量选择当地材料或可循环利用的材料，达到生态设计的目的。

5.3 再生材料在古田旧厂房改造设计中的应用体现

该设计方案中在材料上保留其原本的钢架结构和斑驳的砖墙，以及穿插现代工业材料，制造出粗犷与细腻的对比，并相映成辉。地面使用水泥自流平地面，既美观又节省了装修成本。室内装饰材料大量运用到废弃材料，比如废弃的玻璃瓶、废弃的砖块、废旧的塑料等材料进行改造设计再利用，装饰上避免过度装饰，追求朴实自然。咖啡厅吧台处主要用到旧木材和仿古砖进行设计装饰，座椅也使用了再生塑料材质。一楼展厅展示了工业时期的各种工具如纺织机、缝纫机等等，吊顶处悬挂了废弃玻璃瓶用来装饰，不仅光泽度好，艺术效果也极佳，如图5 所示。展厅内采用了大量绿植装饰，清新空气，也给人视觉上的舒缓。如一楼休闲处上方配上绿植灯具垂掉装饰，如图6 所示。

6 结语

旧厂房的改造设计和再生材料的运用已经成为当今的投资热点，再生材料的运用也受到越来越多人的关注。现如今，在土地开发过度、城市人口越来越多和环境资源紧缺的条件下，再生材料在旧厂房改造设计中的应用比起大拆重建会越来越具有优势。但是目前在旧工厂改造设计中还存在一些问题，缺乏合理规划和相关的政策法规，改造后的新空间环境与原来环境相不适应的问题。在未来发展中应该更加完善其运用方式，加大旧厂房的生态设计和再生材料运用的开发与研究。向着多样化、人性化、生态化发展，减少资源浪费，使生活环境更加绿色。