公共建筑改扩建研究大学本科毕业论文.doc

ABSTRACT

北京交通大学
硕士学位论文

公共建筑改扩建研究
Research of Public building Reconstruction

培养单位：北京交通大学

论文提交日期：2014.11

中文摘要
摘要：随着社会经济、科学技术的不断发展，我国进入了全方位快速发展的时代。公共建筑是集多学科和复杂功能于一体的建筑类型。目前，我国正处于教学改革和发展的重要时期，许多公共都正在面临着规模的扩张以及环境的改善，这将对公共建筑的功能结构、流线组织、空间形态等方面产生巨大的影响，各类型的公共建筑的使用理念和使用方式也在不断的进行改革更新，既有功能型建筑从规模、功能、节能度上都越来越不能满足现有的使用要求。因此公共建筑的功能、空间、美观的合理性也愈发的重要。而单纯地大拆大建与拆旧建新的城市建造方式既造成人力物力财力的大量浪费，也破坏了环境，更重要的是会造成城市记忆的缺失。在此种情境下，对既有公共建筑进行改扩建与功能提升基础上的再利用是一种合适的解决方式。
在未来的一段时期内，改建、扩建将成为学校动态发展的主要方式。公共建筑是城市最重要的组成部分，也是人们在城市中接触到最多的空间，是整个工作、学习、休闲都离不开的重要节点，其环境的好坏对人们的生活生活方式有着很大的影响。而许多老建筑受建造时条件所限，往往以经济性作为设计的出发点，而随着社会属性模式的进步和功能的扩张，这些老建筑与使用者对公共建筑功能和空间的新要求之间往往存在着巨大的矛盾。
教学楼是学校建筑中功能和空间最复杂的，其改扩建设计要综合学校发展规划、建筑现状、资金策略、教学技术、建筑设计以及相关专业等因素进行。本文首先列举了改扩建的设计主要方法研究，并阐述了改扩建的操作流程和设计原则；然后，通过北京十一学校改扩建实例分析对公共建筑改扩建中的功能空间、交通流线和设施技术三个问题进行分项研究，并展开讨论了其设计内容及对应具体问题的改扩建措施；最后在对实例运用图解分析的基础上，对公共建筑改扩建的设计手法进行分类总结，并从改扩建角度提出了公共建筑的设计趋势。
关键词： 学校、教学楼、改扩建、功能提升、技术策略。

ABSTRACT
ABSTRACT:
Abstract: with the continuous development of social economy, science and technology, our country entered the era of rapid development. School building is set a multidisciplinary and complicated functions in one of the building type. At present, our country is in the teaching reform and the development important period, many primary and middle schools are facing the expansion of the scale and the improvement of the school environment, it will be for the school buildings function structure, flow organization, spatial form, etc, have a significant impact, elementary and middle schools education ideas and methods have been reforming update, both the functional architecture is more and more from the scale, function, energy saving, can't meet the requirements of the use of existing. So the function of the teaching building, the rationality of the space, beautiful also is increasingly important. And simply down to build and dismantle old build new way of urban construction is causing huge waste of manpower, material and financial resources, also destroyed the environment, more important is can cause loss of city memory. In such a context, for both the school teaching building and function reconstruction and improve on the basis of reuse is a suitable solution.
In the future for a period of reconstruction and expansion will become the dominant form of dynamic development of the school.
Teaching building is the most important part of the school, also the top students in the school access to space, is an important node of the whole teaching is inseparable from the, the stand or fall of its environment has a great influence on the students' interest in learning culture. And when a lot of the old school building conditions, often to economy as the starting point of design, and with the progress of teaching mode and the function of the expansion, these old buildings and the users of the building function and space often there is a great contradiction between the new requirements.
In the teaching building is a school building function and space is the most complex, its construction and design for comprehensive school development planning, construction, financing strategy, teaching technology, architectural design and related factors. At first, this paper enumerates the main factors affecting its reconstruction, and expounds the process of reconstruction and design principles; Then, through the example analysis to the building function space, traffic streamline and facilities in the reconstruction and three problems are studied separately, and discuss its design content and the corresponding reconstruction measures for concrete problems, Finally in the instance using the graphic analysis, on the basis of summary of school teaching building of the reconstruction and design methods are classified, and the design of school building was put forward from the Angle of reconstruction trend.

KEYWORDS：schools, teaching building, reconstruction, function, technical strategy.

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目录
目录
中文摘要 iv
ABSTRACT v
1 绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1.1.1 选题的原因 1
1.1.2 选题的背景 1
1.2 改扩建利用的优势 1
1.2.1 经济优势 1
1.2.2 生态优势 2
1.3 研究对象的界定及相关概念 2
1.3.1 研究对象的界定 2
1.3.2 研究对象的相关概念 2
1.4 本领域国内外最新研究动态和成果 4
1.4.1 国外的研究动态与成果 4
1.4.2 国内的研究动态与成果 5
1.5 本题研究方法及架构 6
1.5.1本题研究方法 6
1.5.2本题研究架构 7
1.6 本章小结
2 组合界面"思路的建筑改扩建设计模式 9
2.1 “组合界面”思路的建筑改扩建设计模式 9
2.1.1 简单并置式 9
2.1.2 复合并置式 11
2.1.3 外向围合式 11
2.1.4 内向嵌入式 12
2.1.5 连接体模式 13
2.2 “组合界面”思路的建筑改扩建设计原则 14
2.2.1 空间的适用性原则 14
2.2.2 以和为美的构图原则 15
2.2.3 文脉的延续性原则 15
2.2.4 多元共生性原则 16
2.2.5 整体协调性原则 18
2.2.6 经济性原则 18
2.3 小结
3 缝隙用于旧建筑改扩建的设计形式 15
3.1 缝隙的位置 21
3.1.1 缝隙位于外部空间 21
3.1.2 缝隙位于立面造型 21
3.1.3 缝隙位于内部空间 23
3.1.4 缝隙位于构件之间 24
3.2 缝隙的功能 25
3.2.1 共享空间 25
3.2.2 入口空间 26
3.2.3 交通连接 28
3.2.4 采光通风 28
3.2.5 变形缝 29
3.2.6 其他功能 30
3.3 缝隙的空间形态 30
3.3.1 缝隙的尺度 30
3.3.2 缝隙的比例 31
3.4 缝隙的材料 33
3.4.1 旧建筑改扩建的材料原则 33
3.4.2 缝隙的新旧界面材料 33
3.4.3 缝隙其他界面材料 34
3.5 小结
4 建筑改扩建中轻型结构的优势及其类型 34
4.1 建筑改扩建中加建结构的限制因素 34
4.1.1 坚固性对加建结构的限制 34
4.1.1.1 原有结构状况 34
4.1.1.2 原有结构对加建结构的限制 35
4.1.2 适用性对加建结构的限制 35
4.1.2.1 建筑功能的合理性 35
4.1.2.2 建筑空间环境的舒适性 36
4.1.3 经济性对加建结构的限制 37
4.1.3.1 土地成本 37
4.1.3.2 建筑成本 37
4.1.3.3 社会成本 38
4.1.4 美观性对加建结构的限制 38
4.1.4.1 风格造型和改扩建观念 38
4.1.4.2 风格和观念对加建结构的限制 39
4.2 轻型结构应用于建筑改扩建的优势 39
4.2.1 加建结构对原有结构干预最小化 39
4.2.2 轻型加建结构的适应性 41
4.2.2.1 灵活的加建功能体 41
4.2.2.2 加建结构的气候控制作用 42
4.2.3 加建结构经济效益量大化 42
4.2.4 轻型加建结构符合现代审美技术要求 43
5 实例分析及工程实践 44
5.1 实例分析——北京十一学校改扩建工程 44
5.1.1 学校背景介绍 44
5.1.2 项目背景起因 44
5.1.3 改扩建的重点 45
5.2 学校改扩建设计条件 45
5.3 设计中空间环境提升的建筑及技术策略 46
5.3.1功能布局 46
5.3.2空间营造 50
5.3.3材料运用 52
5.3.4技术处理 53
5.3.4.1中学屋顶轻型结构 55
5.3.4.2中学结构技术处理问题 67
5.3.4.3中学屋顶轻型结构 67

5.4 本章小结
6 结论与展望 71
参考文献 72

北京交通大学硕士学位论文
1绪论
1.1选题的背景
1.1.1选题的原因
在硕士学位课程期间，笔者参与了背景十一学校改扩建工程，对建筑的改扩建以及改扩建中的功能提升有了一定程度的研究和了解，对改扩建的概念和基本方法有了一些初步认识，这些都成为这篇论文的基础。在此基础上，笔者又分析了国内外大量的改扩建公共建筑成功案例，归纳出改扩建与功能提升过程中容易出现的一些问题、改扩建的技术手段、功能提升的手法等。

1.1.2选题的背景
商品经济的快速发展和社会主义市场经济的逐渐形成，推动着社会生活的各个方面发生着深刻的变化。人们对作为社会生活载体的城市和建筑也提出了更新更高的要求。城市经济发展速度大大加快，建筑的更新改造也在以空前的规模和速度展开，我国的城市建设与建筑更新进入了加速发展的阶段。首先，现有建筑规模已经越来越不能适应当前的使用要求，而全部新建不符合我国节约型经济社会的发展要求。其次，建筑物一旦形成，排除战争、自然力破坏或人为拆迁等因素，它自身的损坏是相对缓慢的，一幢建筑物的存在可以跨越不同的社会时期。在其漫长的生命周期内，建筑需要随着人们的生活观念、生活内容、生活方式的变化而变化，以适应不同时期、不同使用者的需要，它必须随着社会政治、经济、文化的发展和人们生活质量的提高，对其功能和环境加以更新、改造。另外，“从城市社会生态环境多样性的要求来看，传统的一般性老建筑和城市地标应一起被保护，城市需要老建筑。”建筑的改建和扩建反映了当今世界的发展情况，是当今城市建设和建筑更新的一个趋势，有较为深刻的社会特点和时代背景。

1.2 改扩建再利用的优势
1.2.1经济方面
对既有建筑进行改扩建功能提升后再利用的资金投入远远少于新建一座建筑。一座建筑拆除要耗费大量的人力、物力和财力，不同的建筑规模和建筑类犁的拆除费用也不相同，平均每平方米拆除掉的建筑的价值以及拆除和搬迁的费用总和不会少于700．800元，乘以一座建筑的平均建筑面积、每座城市拆除建筑数量和中国的城市数量之后，中国每年投入建筑拆除的费用将是一个惊人的数字。与此同时，建筑拆除后在此新建一座建筑的投入资金通常约为5倍的拆除资金，积年累月后的数字非常之大，有违于我们建设节约型社会的要求。相反的，对既有建筑进行合理的再利用会大大减少资金的投入。1976年美国历史保护信托基金会(National Trust of Historic Preservation)所举行的一次名为保护旧建筑的经济收益EconomicBenefits ofPreservation Old Building的会议中，由分析实例得出结论：通常建筑再利用可节省新建费用的1/3或1/4。

1.2.2生态方面
对既有建筑进行改扩建功能提升后再利用的生态合理性远远优于新建一座建筑。从能量的角度来看，一座既有建筑在建造时就投入了一定的能量和资源，毁掉它就意味着再次投入～些能量来毁坏这些已经投入的能量，使其大部分化为有害的固体废物，而这个过程又伴随着对环境的污染。“换言之，拆毁一座建筑物是将自然资源和能量转化成不可降解废弃物的过程。”

1.3 研究对象的界定及相关概念
1.3.1研究对象的界定
本文研究的对象为学校改建、扩建和功能提升过程中涉及到的设计与技术策略，偏重于技术策略。在现当今用于改扩建中的设计与技术策略很多，本文将着重介绍改扩建中较为突出的设计与技术，加以分析研究。并将结合背景十一学校改扩建工程实例进行分析研究

1.3.2研究对象的相关概念
公共建筑是指满足城市公共功能需求的建筑类别，与居住建筑、工业建筑一起，组成建筑的三大类型，是人们进行社会生活和活动的必要场所。涵盖的具体类型很广，包括医疗建筑、文教建筑、办公建筑、商业建筑、体育建筑、交通建筑、展览建筑、观演建筑、纪念建筑等。按照本文的研究的方向为文教建筑的改扩建工程（中小学建筑改扩建工程）。
改扩建是改建和扩建的统称，国际上惯用remodeling(改造、重建、重新塑造)或renovation(对老建筑的整修翻新)来表示。根据各个建筑使用情况的不同而提出的不同改造要求，既有公共建筑的改扩建大致可以分为以下三种类型：(1)扩建(2)加固改建(3)节能改造。
1)扩建
扩建又大致可以分为a)加层扩建、b)水平式扩建、c)加层与水平式同时扩建三种。
a)加层扩建
加层扩建是指在原有建筑规模不能满足使用需要，周围场地条件又不允许的情况下，在原有建筑屋顶再采用轻型钢结构作结构主体受力骨架，采用轻质高效材料和新型墙板做围护结构的改造，这种改造的优势是对原有的建筑空间结构影响很小。
b)水平式扩建
水平式扩建是在原有建筑规模不能满足使用需要，但周围又有一定空地的条件下，可以在邻近建筑处加建一部分，加建部分与原有建筑的连接可以呈现多样化的方式。根据新建建筑与原有建筑连接方式的不同，水平式扩建又可以分为邻贴式加建和连接体连接式加建两种。
c)加层与水平式同时扩建
加层与水平式同时扩建是同一项工程上述两种方式的同时进行，是应用最广泛的方式。
2)加固改建
加固改建是以新加构件加固钢筋混凝士梁、柱和楼板的方式，目前使用较广的是以轻钢结构加固，具体形式为外包钢加固法。外包钢加固法是在钢筋混凝土梁、柱四周包以型钢的一种加固方法，外包钢材可用角钢、槽钢、钢板等，对于工程中常见的矩形构件大多在构件的四周包角钢，其横向用箍板连接，楼板用贴碳纤维的方法加固。
3)节能改造
节能改造可以分为狭义和广义两类。狭义改造指建筑构件如围护结构、屋项和门窗的改造。广义改造包括了建筑构件和建筑内设备如灯具、水处理设备等的改造。
4)．再利用
“即对某一场所进行调整使其容纳新的功能，其关键在于为文化遗产寻求恰当的用途。使得该场所的重要性得以最大限度的保存和再现。”
5)．功能提升
目前国内外对于功能提升并没有一个权威的明确定义，笔者翻阅资料后认为：功能提升应该略等于功能置换，即功能的改变，新功能的引入和旧功能的撤出以及室内与室外空间品质的改善。

1.4 本领域国内外最新研究动态和成果
1.4.1 国外的研究动态和成果
1)．实践方面
近年来对建筑的改扩建及功能提升领域的实践成果较为丰富。尤其是欧美，很多城镇已经几十年甚至上百年未有新建筑产生。同时，由于具有较强的经济实力和先进的技术，国外的改扩建建筑形式丰富多彩，通过改扩建形成了更为丰富的内部与外部空间形态。另外，设计师着重对新旧连接处的处理，充分体现了改扩建后建筑的个性，并且较为关注建筑与城市空间的纹理与脉络。
实例方面，较早的有1928年的P·查理奥(Pierre Chareau)，将巴黎的一幢老公寓以毫不妥协的新材料、新形式与新美学理念改建成著名的玻璃屋，被认为是既有建筑改扩建的序幕。到了80年代后期至今，既有建筑改扩建与功能提升后再利用开始在城市建设中大规模普及并进入成熟阶段。这一时期，适应性再利用的观念已经成为既有建筑保护和城市复兴的普遍观念和手段。大规模地进行既有建筑改扩建与功能提升再利用对促进城市复兴、构建新人居环境起到了重要的作用。其中，瑞士雀巢公司总部办公楼扩建工程、卢浮宫扩建工程等都给我们提供了很好的借鉴。

2)．理论方面
除了建筑实践方面，国外的相关理论研究也相对成熟。早在五六十年代，在建筑遗产保护理论最发达严谨的意大利，以卡洛·斯卡帕(Carlo Scarpa)为代表的一批先驱们重新继承了查理奥开创的探索道路。美国的劳伦斯·哈普林在1965年就提出了建筑的“再循环”理论；70年代中期后，制定了相当多的有关既有建筑保护和利用的国际性文件。如1976年的《内罗毕建议》《NairobiSuggestion》、1977年的《马丘比丘宪章》《CharterofMachuPicchu》、1979年的《巴拉宪章》《BurraCharter》、1987年的《华盛顿宪章》《Washington Charter》等，这些文件逐步在《威尼斯宪章》的基础上，扩展了既有建筑保护的范围和保护利用手段，建筑遗产保护在1975年欧洲文化遗产年开展后迅速成为主流意识，以既有建筑改扩建为核心的新城市复兴浪潮在西方迅速展开。另外，肯尼斯·鲍威尔的《既有建筑的改建与重建》中也以具体实例翔实的介绍了既有建筑的更新和再利用问题。

1.4.2 国内的研究动态和成果
1)．实践方面
我国既有建筑的改扩建开始于70年代末一80年代初，可大致分为3个时期。第一时期，改革开放时期。改革开放促进了旅游业兴旺发展，带动了市场经济，首先促使一批原有旅馆、商场因室内装修落后、设施陈旧而加以改建。此类工程多偏重于对室内设计和门面的改造上。第二时期，80年代后期-90年代中期。此时期开始了对建筑物整体地加以改造，大规模的城市更新，涉及剑大量既有建筑的改扩建与功能提升。但由于受经济、技术水平以及价值观念等影响，城市更新采取“大拆大建，推倒重来”方式的较多，改扩建再利用的思路也仅局限于“修旧如新”和“修旧如旧”，尚未形成系统的理论。第三时期，九十年代中期至今。目前建筑行业的设计人员和理论研究学者对以往的改扩建中的错误思路和方法已有了一定的重视，一些专业学术刊物和论著也都不同程度的对此有所介绍和评论。在一些实践工程中也有不少既有建筑经改扩建功能提升再利用后延续了自身价值，与环境协调共生，如上海新天地、南京的1912、商务部办公楼的改扩建工程等优秀的改造项目。
2)．理论方面
虽然我国现在关于既有建筑的改造再利用的研究仍在起步阶段，但已有许多学者和建筑师开始关注和着手研究这方面的课题，做出了不少成功的理论总结与改造实践。对既有建筑整体概述的有：
天津大学的博士研究生贺静写了《整体生态观下既存建筑的适应性再利用》的文章，指出适应性再利用对于我国建筑业可持续发展的现实和长远意义；清华大学的硕士研究生史逸写了题为《既有建筑物适应性再利用研究与策略》一文，主要研究既有建筑的适应性再利用及其策略。相关分类的有：天津大学的硕士研究生郑宁写了《博览建筑改扩建研究》的文章，研究了公共建筑中的博览建筑专项改扩建研究，为中国博览建筑即将面临的更新再发展提供有力的理论参考依据与可行的实践指导措施。探索新旧建筑共存关系的有：华南理工大学硕士研究生郑潇写了题为《改造、扩展与共生一浅议历史建筑的更新与发展及新旧建筑的共生》的文章，探索了历史建筑的更新与发展及新旧建筑共生的课题：华中科技大学的硕士研究生李颖撰写了题为《同一屋檐下——新旧建筑的共存》的文章，致力于探讨新时代在处理新旧建筑共存问题上的新思路。其它还有很多的规划师和建筑师也在孜孜不倦地进行着既有建筑的改造尝试和理论总结，并取得了一定的成就。

1.5 研究方法和研究框架
1.5.1 研究方法
本文主要采用实证和归纳相结合的方法，采取的手段主要有现场调研，资料收集以及在此基础上的归纳总结。从建筑改扩建的理论和国内外现状研究入手，通过实地调研、访谈、查阅文献等方式进行资料收集，以实际工程图纸为依托，对公共建筑的改扩建功能提升设计进行归纳总结；通过实地调研、归纳、推理等方法研究其设计方法和原则，以达到指导实践的目的。

1.5.2 研究框架

提出问题
绪论
研究对象
现有成果
课题背景
课题起源

(实践上)分析问题
公共建筑设计原理
(理论上)分析问题
建筑改扩建与功能提升

改扩建与功能提升原则

功能提升
节能改造
加固改造
扩
建改造
空间造型
经

济

型
平

立

剖

已建成国内外优秀事例
学校改扩建设计中具体的建筑及技术
工程实践
学校建筑工程实践

解决问题

室内空间
外部环境
功能提升
加固改建
生态节能
新旧元素
新旧交接

结论

5. 本章小结
本章从选题的缘由说起，概述了本研究课题的研究背景和国内外研究动态，界定了研究对象及其定义，提出了研究的目的与意义，明确了研究任务和研究方法，确定了研究的理论框架。

2 组合界面"思路的建筑改扩建设计模式与原则
2.1 基于“组合界面”思路的建筑改扩建设计模式
在一般的建筑设计当中，提出一个好的设计理念就等于设计成功了一半，如水立方、鸟巢、悉尼歌剧院等著名建筑。具体到建筑改扩建的实际情况当中，如果我们能够进行详尽的调研分析和诈确的评价，并根据改扩建项目的特点、文化价值选用相应的模式具有非常重要的理沦意义和现实意义。
笔者从立体构成的角度入手将旧建筑改扩建中的“组合界面”分成简单并置式、复合并置式、外向复合式、内向嵌入式四种基本模式（图1.1）和一种特殊的连接模式以供选择。
图 1.1 四种基本模式图解
2.1.1 简单并置式
简单并置式是一种最为简单的组合界面模式，又分为水平并置式和垂直并置式两种模式，他的操作过程比较简单，仅仅通过打补丁的方式就可以解决问题。然的优点是能够基本保留原有的建筑风格，形成新旧部分的对比关系，缺点是对于复杂的改扩建项目显得束手无策。

图 1.2 中间艺术馆改扩建
在同常的应用中还可以将其进一步细分为水平并置式和垂直并置式两种模式。著名建筑师马岩松为北京四合院设计的胡同泡泡和崔凯大师设计的中间艺术馆（图1.2），都充分运用了这种简单并置组合界面模式。在由简单体型的厂房改造而来的中间艺术馆中，不论足为了抬高人们的视线而设胃的箱体还是为了增加空间层次而增加的格栅入口，都显示了简单并置式组合界面所特有的简单实用的设计风格。

2.1.2 复合并置式
复合并置式又分为水平复合并置式和垂直复合并置式两种模式，它常常用于历史价值不高的建筑改扩建项目中。与简单并置式“组合界面”相比，它多出一道将新旧对比关系变得模糊的整合过程。它的优点是能够使得建筑更具整体性和统一性，缺点是不适合用于历史价值较高的改扩建项目中。在同常的设计中我们可以将其进一步分为水平复合并置式和垂直复合并置式两种模式。武汉东湖国际3期项目中由老厂房改造而来的会所就是一种典型的水平并置式的组合界面形式。（图1.3）

图1.3 北京嘉铭桐城会所 由老厂房改扩建的会所

2.1.3 外向围合式
外向围合式“组合界面”适用于不具有历史价值的旧建筑改扩建项目中，是一种“换皮”的做法。它的优点足能够将建筑彻底的翻新，缺点是对建筑资源的利用率低(仅仅利用了建筑的结构)。由同济大学建筑与城市规划学院原创设计工作室青年建筑师章明设计改造的北站社区文化中心属于这种模式。（图1.4）

图1.4 北站社区文化中心
2.1.4 内向嵌入式
作为一种与历史文脉息息相关的组合界面模式内向嵌入式常常被用于具有较高历史价值的产业建筑改扩建项目中。除此之外，它还经常被崇尚解构主义的先锋建筑师作为特殊手法用于旧建筑改扩建项目中为人们提供特别的视觉感受。他的优点是能够最大化的保留建筑的历史记忆，缺点是局限于具有大跨结构的产业建筑。瓦尼煤矿厂房改造、天津万科水晶城运动会所的设计以及由贝尼什设计的“屋中屋”都是内向嵌入式复合界面的使用典范。（图1.5）
1990年挖你煤矿倒闭后，所有工人失业，旧厂房一度处于闲置状态。自2004年起，为了使该地区恢复生机，相关政府部门开始关注这些具有保留价值的旧建筑。由于这些旧厂房的外观具有较高的保留价值，设计时采用了内向嵌入式的方式将音乐厅、电影院、商场、艺术中心等不同的功能植入旧建筑内部。内向嵌入的改扩建模式使得瓦尼煤矿改扩建设计在满足人们对新建筑功能需求的同时保证了旧建筑外观的最大化保留。
相对于瓦尼煤矿改扩建的而占，天津万科水晶城运动会所的改扩建更侧重于表达旧建筑的意境。水品城运动会所足由天津玻璃厂的厂房改造而来的，设计体现了设计师对历史文脉的洞察力和对改扩建项目的独特见解。设计的第一步足将原建筑的屋顶和围墙进行拆除，保留原厂房的结构体系“旧石廊”作为历史的“见证”。第二步是将所有的新空间按照功能的差异进行划分，并以体块的形式嵌入“旧石廊”之中。受体量和位置等因素的影响，嵌入的体块与体块之间以及体块与“旧石廊”之间形成了若干大小不一且个性十足的空间，从而为前来会所休闲运动的业主们提供了可遮阳挡雨和交流的室外屋顶花园。

图1.5 天津水晶城会所
2.1.5 连接体模式
除了上文列出的四种基本模式之外，在日常的设计中还存在一种寄生于简单并置式和复合并置式“组合界面”的特殊模式——连接模式。顾名思义，连接体模式是为了缓解新旧建筑直接相连的冲突感和顺应两者之间的功能流线，通过在新旧建筑之间添加一个过渡性的层次作为连接新旧建筑的纽带的特殊模式。根据连接方式的不同我们将连接体模式细分为：与水平并置式结合、与垂直并置式结合、与水平复合并置式结合、与垂直复合并置式结合四种连接体模式。如彼得·洛伦茨为因斯布鲁克设计的零售商场和办公楼的开发就是一种与水平并置式结合的连接体模式的改扩建项目。
艾勒特·因斯普拉格是这次被改建旧建筑——实际是1938年纳粹德国入侵奥地利后纳粹青年运动的总部。因此，将这一具有历史意义的建筑物改扩建成现代化的商店、陈列馆和办公楼就不仅会遇到实际的问题还会有意识形态的问题。然而，洛伦茨在进行改扩建的时候却能够给这段令人恐惧的历史提供最生动的对照。关键的步骤是设计者根据北欧的气候特点（北欧的太阳高度角比较小，照度偏低）用一个顶部由细长钢梁支撑的明亮庭院作为连接新旧两部分建筑的连接体。新旧建筑由上面的人行索道联系在一起，地面上铺有木条。这不仅有实际的作用也有十足的象征意义。新建筑位于相邻的大楼杰强之间，替代了拆除的没有历史意义的旧建筑后，成为一个拜托了历史阴影的“光亮盒子”。从雅致的扩建部分，可以看见山中美丽的景色。
工程设计的商业成就是明显的：后面的徒弟得到了较好的利用。这种建筑手法以及用这种手法取得的成效是无可争议的。无论如何，对于建筑师来说设计的成功在于他对于社会偏见和建筑保护观的挑战。原建筑体现了公众的保护观，因此，艾勒特· 因斯普拉格不仅得到了保护也得到了所需的改扩建。

2.2 基于“组合界面”思路的建筑改扩建设计原则
无规矩不成方圆，对于建筑设计而言也足这样，每个好的建筑设计都是在条条框框的制约下完成的。从20世纪60年代开始到今天，现代意义上的建筑改扩建研究已经跨越了半个多世纪并且取得了巨大的成果。笔者根据近几年来幽内外成熟的建筑改扩建设计作品提取了空间的适用性原则、以和为美的构图原则、文脉的延续性原则、多元共生性原则、整体协调性原则以及经济性原则共六条较为重要的设计原则，从而起到指导和优化设计的作用。

2.2.1 空间的适用性原则
住宅、商店、或者是教常的墙面和立面，不管有多么好看它们只不过是外壳而已，是一个由漂亮外壳做成的盒子，因此盒子的适用性是衡量窄空间优劣的重要标准。对于建筑改扩建而言，内部空间是我们设计的结果之一。设计中，这种适用性往往体现为对当前的适用性和对未来的适用性两个方面。在舍尔曼物理学中心改扩建项目中“组合界面”不但为当前也为未来创造了实用性的空间（图2.1）。由玻璃和素混凝土建成的公共主楼把新建的实验楼和原有的物理楼以及化学楼连为一体。公共主楼为三栋建筑提供了巨大的中庭空间，并且为东北角上未见得建筑创造了连接的可能性。 图2.1 舍尔曼物理学中心
1-原有建筑 2-复合界面 3-新建建筑 4-预建建筑
2.2.2 以和为美的构图原则
不论是中国古代的天坛和祈年殿还是国外的圆厅别墅和巴提农神庙都特别重视构图美的原则。建筑改扩建中的构图原则比一般建筑设计中的构图原则更为复杂化，除了遵从一般的构图原则外，它还在服从于文脉关系的基础上将新旧关系作为构图的重要元素。因此本文提出“以和为美”的构图原则来统合众多构图元素。“以和为火”是针对建筑改扩建当中特有的新旧关系提出构图原则。古人提出的“以和为美”就足今天我们说的和谐美。这里的和谐，并非是一味的求同，而是在事物的对立、矛盾中去追求和谐美。和谐本身代表着对立统一，是相辅相成的。孔子说：“君子和而不同。”事实上，没有矛盾和对立，就没有和喈。贝律铭为卢浮宫设计的玻璃金字塔就是一个“和而不同”的例子。
位于拿破仑广场中心的玻璃金字塔(图2．2)不但采用了与周边建筑“格格不入”的纯现代主义手法，而且从体量上来看，它并没有小到被人忽视的地步。在梅特朗总统挑选贝聿铭作为卢浮宫改扩建的设计者之后三年的时间里，全巴黎人都反对这个玻璃余字塔并将它讽刺为“迪士尼乐园的别馆”。然而等金字塔落成后不久法国人就开始接收这个所谓的“文化垃圾”，接收的速度甚至比当初接收埃菲尔铁塔更快。是什么原因使得高傲的法国人对建成后的玻璃金字塔态度骤转呢?我想熟识中国文化的贝聿铭一定是采用了“和而不同”的构图原则。

图2.2 卢浮宫钱的玻璃金字塔
2.2.3 文脉的延续性原则
虽然文脉的延续性不能作为评价建筑改扩建成功与否的唯一标准，但是只要是涉及到旧建筑改扩建的时间及文脉就不能不提文脉的延续。对于以“正视矛盾”和“和谐共生”作为设计态度的复合界面理论而言，文脉的可读性则显得尤其重要。
《威尼斯宪章》对建筑改扩建的可读性做出明确舰定：任何一点不可避免的增添部分都必须跟原来的建筑外观明显的区别开来，并且要看出当代的东西。如在上海“新天地”的建造过程中原“敦仁里”里弄大门上具有历史韵味的小广告被建筑师精心的保留了下来(图2.3)。福斯特在德国国会大厦的改扩建中故意保留了很多苏联红军的铭刻涂抹，用以警示后人这里