基于绿色低碳理念的产业园区更新设计研究--以夏津乡村振兴农业产业园项目为例.pdf

164摘要：用好存量建筑，满足使用需要，回应文化本底，倡导低碳排放，是既有产业园区高质量发展的时代需要。文章以夏津乡村振兴农业产业园为例，解读了项目在更新改造过程中，融入和再现文化基因，从规划、建筑、空间、造型、用能五个方面融入绿色低碳理念，采用低碳改造方法，实现低碳排放的创作实践。Abstract：Making good use of the existing buildings,meeting the use needs,responding to the cultural background and advocating low carbon emissions are the needs of the era for high-quality development of existing industrial parks.Taking Xiajin Rural Revitalization Agricultural Industrial Park as an example,this paper interprets the projects creative practice of integrating and reproducing cultural genes in the process of renovation,integrating green and low-carbon ideas from five aspects of planning,architecture,space,modeling and energy use,and adopting low-carbon transformation methods to achieve low carbon emissions.关键词：产业园区；文化基因；绿色低碳；更新设计Keywords：industrial park；cultural gene；low-carbon renewal；update design文孙铭同圆设计集团股份有限公司高级工程师国家一级注册建筑师注册城乡规划师硕 士建筑设计研究所所 长张国萌同圆设计集团股份有限公司工程师国家一级注册建筑师（通讯作者）韩鲁成同圆设计集团股份有限公司高级工程师国家一级注册建筑师建筑设计研究所总工程师王燕同圆设计集团股份有限公司工程师李攀攀同圆设计集团股份有限公司工程师国家注册规划师DOI：10.19875/ki.jzywh.2023.09.0521 缘起黄河故道古桑树群是全球重要的文化遗产，也是夏津文化的基因和历史记忆。为充分依托独特的古桑林资源，延续黄河文化根脉，讲好黄河文化故事，夏津县计划重点发展现代农业，同时与文旅健康、农业旅游相结合，打造乡村振兴现代农业产业园的示范基地，探索乡村振兴的新模式。本项目选址县城以北的古桑树群附近，规划占地约 1100 亩的农业产业园（图 1）。其中，核心引领区 100 亩，以一组旧厂房及一座办公楼为基础，为整个产业园提供产业核心和配套功能，功能包括：育苗区、组培实验室、包装及分拣中心以及运营展示中心；生态农业示范区约 575 亩，主要为成果转化功能，研究成果可以在这里进行实验终止，催化成成熟产品；实践成果转化区约 425 亩，新建阳光温室，配套自动放风系统、自动灌溉系统、水肥一体化系统等，建设高科技农业产业温室，促进规模化种植。这次工作重点，就落在了核心引领区，结合一组旧厂房及办公楼，规划建设一处集桑产业研究、展览、组培实验、游客服务中心和配套酒店为一体的“文展-组培-苗圃-郊区Research on Industrial Park Renewal Design based on Green and Low-carbon Concept:Taking Xiajin Rural Revitalization Agricultural Industrial Park Project as an Example基于绿色低碳理念的产业园区更新设计研究以夏津乡村振兴农业产业园项目为例基金项目：山东省住房和城乡建设厅 2022 年住房城乡建设科技计划项目（项目编号：2022-R2-6）图 1夏津乡村振兴农业产业园总体规划图（图片来源：作者自绘）城市更新URBAN RENEWAL165234|2023|09城市更新过部分加建，满足使用需要。3 更新策略为实现农业文旅的使用需要，本项目需要建设组培实验室约 6000 平方米、乡村振兴运营展示中心 4000 平方米、游客服务中心 500 平方米以及满足游客接待的 200 人规模的配套酒店的配套要求。本项目通过对既有建筑进行改造，并加建新建筑，在空间塑造中融入绿色低碳理念，建设绿色低碳的产业园区。在本项目的更新设计中，主要面临三方面的问题。（1）功能问题：如何在现状建筑基础上合理组织多项使用功能的需求？（2）形象问题：在改造中采用什么措施可以有效增强地域文化属性，并形成有特色的乡村振兴产业代表园区？（3）空间问题：如何打造产业园高品质的办公、展示、住宿环境是低碳更新中需要重点考虑的问题。3.1 规划更新在建筑总体布局上，通过拆、补结合的手法，充分利用存量建筑，合理规划场地，满足园区的使用要求。3.1.1 局部建筑拆除，整合园区流线，打造展示集散广场拆除原加建库房和部分墙体，通过植入中庭，增强建筑采光，在室内进行结构加固，并加建空间，满足展示、组培功能需要。在办公建筑的改造中，为形成统一的沿街展示面，为游客服务和配套酒店预留充足的集散空间，将办公楼西侧裙房拆除，通过整合沿西侧道路的展示面，统一打造连续、完整的展示集散广场（图 3）。3.1.2 加建 L 形体量，外围完整界面，内构院落空间拆除办公楼西侧裙房后，沿办公楼南侧、西侧道路通过植入一个完整的建筑体量，形成沿街统一完整的展示界面，并植入酒店大堂、游客服务中心等外向型功能；同时，L 型体量与原有保留办公建筑围合形成庭院，打造了闹中取静的私密空间，满足配套酒店的使用需求。3.1.3 复核功能面积，切分建筑体量，满足功能需要植入的 L 形体块根据游客服务中心、配套酒店、园区物业办公等功能需要，适当切分体块，合理安排建筑高度，打造体量均衡统一、天际线错落有致的整体城市形象（图 4）；合理组织园区出入口、场地、交通组织，保证园区的功能使用要求。3.2 功能更新根据现状建筑的空间形式，与新功能进行合理的匹配，将新功能布局在条件最佳的区域。3.2.1 组培实验与运营展示中心在厂房的功能组织中，基本保持原有结构柱网的布置形式，该部分空间以开敞式空间为主，与规划的组培实验室、展厅功能的空间需两个厂房之间部分原为一处院落，在使用过程中改造为仓库。厂房结构状况良好，沿西侧道路为2 层钢筋混凝土结构的沿街商业楼。商业楼沿街面达到95米，尺度巨大，开窗重复，立面形态单调。厂房南侧为现状办公楼，目前为街道办事处和桑产业研究院使用，建筑与厂房并非平行布置，给园区整体规划带来了一些障碍（图 2）。从现存建筑质量来看，厂房结构相对完整，承载力较强，可加固后利用，减少建筑拆除造成的资源浪费，但厂房屋顶老化、局部漏雨，且按照绿色低碳园区的设计要求，要普及屋顶太阳能光伏系统，加固维修难度较高，建议整体拆除重建。原厂房之间的库房等功能空间造成室内光线昏暗，不利于高品质展示及办公需求，需要适当拆除部分建筑单体，提升空间品质。南侧办公楼结构较为完整，建议保留，对局部进行拆除，通度假”的乡村产业链条。我国在 2020 年明确提出双碳目标：二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，2060 年前实现碳中和1，城乡建设领域和工业领域也相继提出了碳达峰的实施方案，明确提出建成一批绿色工厂和绿色工业园区，筑牢工业领域碳达峰基础2。绿色低碳园区，甚至是零碳园区将是未来产业园区发展的主要方向；而要实现园区的全生命周期零碳排放，不仅要大力开发使用新能源，推动建筑及各种设备设施电气化，同时避免大拆大建，合理利用存量建筑进行低碳更新，成为本项目的主要特色。2 现状项目用地面积 35.7 亩，用地周围均为闲置用地，在用地内，目前现存2处钢结构厂房并列布置，图 2产业园区内厂房建筑和办公楼建筑现状及改造设计策略（图片来源：作者自绘）图3园区内新增建筑更新设计策略（图片来源：作者自绘）图4更新设计前后的整体效果对比（图片来源：作者自绘）166求相匹配。北侧厂房主要改造为组培实验室功能，设置外侧环廊，作为交通和参观的主要流线；内侧设置组培试验区，组培试验区通过增设钢结构夹层的形式，创造二层空间，组培试验区按照组培相关工艺，有特殊的温控和光控措施，放在内侧可有效进行人工调节。南侧厂房改造为乡村振兴运营展示中心，在西入口进入后，分别植入影壁墙、放映厅、开放式展厅，该区域为两层通高区域，较为开敞；通过增设钢结构夹层的形式，创造局部二层空间，结合夹层空间在一层设置茶室、咖啡厅、阅览区等附属设施，二层区域设置为办公区，由运营中心办公使用，一层和二层通过中央大台阶相连，既形成了上下层的紧密联系，同时可以作为观展座椅使用。西侧二层裙房为钢筋混凝土结构，原为一拖二的办公形式。通过改造，一层独立作为对外商业，改造后形成二层单廊式办公区，作为园区物业公司独立使用（图 5）。3.2.2 游客服务中心及配套酒店游客服务中心和酒店区域沿西侧广场新建高标准的服务中心、酒店大堂、餐饮配套区、会议配套区及高标准客房，满足酒店的大部分使用功能，同时，对老办公楼进行内部改造，升级为部分客房，通过围合的内院空间，提升酒店客房的景观价值。游客服务中心位于项目西南角区域，紧邻两条主要城市道路的交界口独立设置。建筑两层通高，主要布置等候大厅、园区接待服务中心、精品商店及休息区等设施。酒店大堂布置在西侧建筑中心位置，两层通高，设计总服务台、前台办公、物品暂存、大堂吧、临时休息区。酒店大堂与游客服务中心贴临布置，公用前区广场可提供便捷的一站式服务。西侧建筑二、三层布置早餐厅及会议中心，为酒店提供功能齐全的服务配套。酒店南侧新建客房区，建筑共 4 层，采用双面布房，南侧房间可以直接看到古桑公园的景观，北侧房间朝向景观内院，品质较高。北侧老办公楼通过内部改造升级，改造为标准客房，与西侧、南侧建筑通过连廊紧密相连。东侧老建筑裙房共 2 层，改造为员工办公、食堂和休息区，与客房相对分离。3.3 形象更新厂房西立面是需要重点刻画的部分。西侧在两个厂房中心位置设置了两个厂房门，其余立面均为单调的点状商业门窗。在改造设计中，为打破西侧呆板的立面形象，通过在西侧两个厂房入口处植入两个钢结构玻璃体量来增加西侧造型的丰富程度，同时更加凸显了入口的位置，突出了组培试验区和运营中心的两个主要入口（图6）。同时，提取乡村建筑坡屋顶的建筑元素，采用钢结构廊架在屋顶和首层进一步丰富西立面造型，形成富有变化的整体形象（图 7、图 8）。建筑一层的钢结构廊架，一方面强化了建筑的横向联系和立面效果，同时提供了丰富的灰空间，成为游客愿意驻留的特色空间。游客服务中心提取古桑树枝叶结构以及折线型建筑元素，营造统一、丰富的乡村天际线。在西侧立面处理上，通过折现元素的层层堆叠，将西侧沿街建筑体量进行消解。一方面，将二层的游客服务中心体量，一层的酒店大堂体量，三层的会议中心、早餐厅体量很好地融合在一起，不显突兀；另一方面，还用重复的元素大大消解了沿街建筑体量，符合区域的尺度关系，也与北侧的厂房在造型上取得了呼应。在南侧新建建筑的立面设计中，保持了与西侧建筑的整体风格，同时在北侧、东侧老建筑的改造中也延续了这种元素，保证了配套酒店的风格统一。3.4 空间更新厂房部分通过拆除两个厂房之间的钢筋混凝土库房，改造为绿植丰富的景观内庭院。两侧改造为通高的玻璃窗，形成多层次、丰富的室内外空间。通高玻璃窗及局部架空设计，使得景观内庭院、展厅感知空间、交流分享空间、办公运营空间和茶点共享空间在视觉上彼此交互，提升了空间的层次性和丰富性（图 9）。游客服务中心及配套酒店在形体构成上力求与原建筑在用地上形成围合院落，营建别有洞天的景观内院，将游客服务、配套酒店等功能完美地融合于一体。在内院中，设置露天茶座、景观水池、休闲廊道等设施，丰富院落的功能性（图 10）。3.5 能源更新3.5.1 工艺减碳工艺设备改变传统的以柴油、燃气为主的能源形式，全部采用电气化设备和先进的全电气化图 5厂房内部功能更新示意图（图片来源：作者自绘）图 6组培和运营中心改造前后效果对比图（图片来源：作者自绘）图 7组培和运营中心沿街效果图（图片来源：作者自绘）167234|2023|09城市更新参考文献：1习近平.在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话N.人民日报,2020-09-23(3).2三部门印发工业领域碳达峰实施方案N.中国电子报,2022-08-09.传输系统，减少大量人工。工艺的电气化也为园区实现运营零碳创造了条件。3.5.2 充分利用可再生能源本项目充分利用山东德州地区光照条件优越的优势，在进行屋顶全面翻新过程中融入 BIPV建筑光伏一体化技术。建筑屋顶采用光伏发电，自发自用的技术措施。该降碳减排项目每年可输出约 200 万 Kwh，减排二氧化碳 1150 吨，发电量可以基本满足园区日常的用电需求，为实现园区的低碳发展提供了条件。4 实施方案4.1 进行外墙和屋面整体改造（1）组培和运营中心根据立面改造方案，针对外墙部分，将既有外墙材料进行局部拆除，包括：装饰构件、抹灰、外窗及部分墙体；对外墙、门窗进行节能设计，更换满足防火规范的保温材料及外门窗。（2）针对屋面部分，由于屋面长时间没有针对性的修缮，局部有漏雨现象，且屋面荷载难以应对未来光伏设施的搭建，该项目在屋面更新设计中，将屋面进行整体拆除，原厂房的钢结构梁柱承载力较好，屋面更换为满足防火、节能、一级防水要求的建筑光伏一体化屋面（图 11）。4.2 根据结构鉴定结果，对现有结构进行抗震加固（1）考虑到现状结构为门式钢架，在新增夹层部分与原结构进行连接，原钢柱、柱脚及基础均不满足设计要求，且体系不合理，对于夹层部分（包括组培实验室），拟采用与原结构脱开的方式，即在原结构内部嵌套新增钢结构。（2）根据现场勘探，需要对既有钢结构厂房进行如下处理：除锈、更换屋面板、增加支撑、悬挂空调处新增檩条等。（3）对西侧砖混部分，根据建筑功能的调整、房间划分及新增设备或机房，对楼板及次梁采用增大截面法或粘钢法进行加固，对于墙体采用钢筋网砂浆抹面层进行抗震加固。（4）对于北侧库房，现状屋面为 T 形板，考虑到后期屋面需放置设备机组，且本次改造需要新增夹层，设计中对北侧库房进行整体拆除后，采用钢结构进行重建。（5）对于钢结构厂房之间的砖混结构进行整体拆除作为景观庭院，局部新增部分钢结构。（6）针对西侧立面新增造型部分，为加快施工速度，尽量减少湿作业，新增造型部分采用钢结构实现，采用钢结构结合穿孔铝板幕墙形式，实现外观造型的多样化。4.3 室内改造设计（1）对室内的结构、墙体、内门窗、防水等部分进行土建改造；根据组培工艺和运营中心使用要求，进行空调、排烟、电力、消防、给排水方面的安装改造；对地面、墙面、顶棚、踢脚、卫生间器具、隔断、内门、装饰隔断、大会议室隔音系统、家具家电、屏风、摆件等进行室内装修改造。（2）室内空间灵活分隔，营造弹性化空间，利用可拆卸墙板，灵活组织空间，适应多种使用场景。结语随着使用功能发生变化，各类存量产业园区在未来面临更新提升的需求。在改造更新过程中，应当用好存量建筑，避免大拆大建，满足使用需要，回应文化本底，倡导低碳排放；在设计中应当从规划、建筑、空间、造型、用能五个方面融入绿色低碳理念，采用低碳改造设计方法，全生命周期开展低碳运营，实现低碳排放，推动产业园区进一步高质量发展。图 11实施方案效果（图片来源：作者自绘）图9厂房改造后内部空间示意图（图片来源：作者自绘）图 8游客服务中心设计理念及沿街效果图（图片来源：作者自绘）图10综合服务中心内庭院落示意图（图片来源：作者自绘）