工業(yè)建筑新型化改造加固技術(shù)

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1、工業(yè)建筑新型化 改造加固技術(shù) 摘要：隨著城市的不斷發(fā)展壯大，傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)紛紛遷往城郊新工業(yè)區(qū)，在 市中心留下大量閑置的老工業(yè)建筑。舊工業(yè)建筑大多是舊的，許多建筑的使用功 能和結(jié)構(gòu)承載力已不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的正常使用要求。在建筑改造設(shè)計(jì)中， 通過舊建筑的功能、空間的改造、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固和局部改造，以及新技術(shù)的引 入，創(chuàng)造出一個與現(xiàn)代商業(yè)用途功能相對應(yīng)的空間，實(shí)現(xiàn)其生命周期的延續(xù)。結(jié) 構(gòu)加固技術(shù)作為確保結(jié)構(gòu)改造安全的基本措施，在舊工業(yè)建筑的重新設(shè)計(jì)和現(xiàn)代 化中尤為重要。本文主要研究結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在舊工業(yè)建筑改造中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：舊工業(yè)建筑；加固；改革 1.舊建筑改造的意義及加固原則 隨著

2、社會的不斷發(fā)展，城市的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。在城市擴(kuò)張和產(chǎn)業(yè)適應(yīng)的 過程中，許多位于城市中心的傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)已遷往城市郊區(qū)，留下了大量閑置的 舊工業(yè)建筑。這些古老的工業(yè)建筑見證了一座城市發(fā)展的特定歷史，是一座城市 歷史文化的重要組成部分。如果拆除重建，因?yàn)樗墓δ懿荒軡M足現(xiàn)代生活的要 求，那將是一個遺憾。因此，舊工業(yè)建筑的改造和再利用是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展 的重要一步，具有一定的歷史、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會意義。 1.1 舊工業(yè)建筑改造的意義 首先，舊建筑見證了工業(yè)文明的進(jìn)步，記錄了一個城市逐漸發(fā)展的象征，積 累了豐富的歷史文化價值，這些價值被舊建筑的拆除和重建所摧毀。舊建筑的重 建和再利用可以延長建筑

3、物的壽命，有助于保持城市發(fā)展歷史的連續(xù)性。第二， 舊工業(yè)建筑的主體結(jié)構(gòu)可以長期保存和使用，但其功能逐漸退化，難以跟上時代 的步伐。改造和再利用使其充滿活力，與“拆舊建新”的方法相比，節(jié)省了開發(fā) 商的初期投資，縮短了建設(shè)周期，避免了重建帶來的巨大成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益 在改造過程中，對老工業(yè)建筑周圍的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了維護(hù)，并進(jìn)行了輕微的改善 和維護(hù)，這可以為政府節(jié)省大量公共建設(shè)成本。此外，盲目拆除舊工業(yè)建筑不僅 會消耗資源，產(chǎn)生大量建筑垃圾，污染生態(tài)環(huán)境，還會造成能源和資源的浪費(fèi)。 舊工業(yè)建筑改造促進(jìn)了建筑資源的循環(huán)利用，延長了建筑的生命周期，促進(jìn)了生 態(tài)環(huán)境的良好循環(huán)利用和城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

4、 1.2 舊工業(yè)建筑的改造加固原則 工業(yè)建筑的實(shí)際改造應(yīng)遵循以下原則：1)尊重原建筑的基本風(fēng)格，在 改造加固中盡量結(jié)合原建筑的特點(diǎn)，在盡量保持原建筑風(fēng)格的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)加 固，確保結(jié)構(gòu)安全；2) 合理采用新材料、新技術(shù)，提高隔聲隔熱性能，創(chuàng)造節(jié) 能舒適使用的新空間；3) 盡量減少對原始結(jié)構(gòu)的二次損壞。老工業(yè)建筑經(jīng)歷了 多年的風(fēng)雨，許多結(jié)構(gòu)相當(dāng)脆弱。加固改造時，應(yīng)盡量選擇對原結(jié)構(gòu)損傷較小的 加固方法，在符合結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，盡量減少對原結(jié)構(gòu)的損傷；4) 為了與周 圍建筑協(xié)調(diào)，可以通過增加樓層、改建和擴(kuò)建適當(dāng)調(diào)整結(jié)構(gòu)布局，使舊建筑與周 圍建筑自然融合。 2.舊工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)改造加固的主要方法

5、2.1 建筑改造設(shè)計(jì)的主要方法 舊工業(yè)建筑的改造主要分為三種模式：總保留、局部保留和構(gòu)件保留。 1) 總保留模型。這意味著保留原有的結(jié)構(gòu)框架、布局模式以及設(shè)施和位置 之間的空間關(guān)系，重新調(diào)整結(jié)構(gòu)空間和功能，重新設(shè)計(jì)周圍的綠色景觀，拆除不 必要的二級結(jié)構(gòu)。德國魯爾工業(yè)區(qū)最初是歐洲最大的工業(yè)區(qū)。后來，隨著煤炭能 源地位的下降，工業(yè)區(qū)逐漸衰落并開始轉(zhuǎn)型。 工業(yè)區(qū)改造主要是對工廠的總體布局、結(jié)構(gòu)框架、節(jié)點(diǎn)和元件進(jìn)行綜合保護(hù) 包括各種車間、倉庫、能量轉(zhuǎn)換和分配站、鍋爐房、煙囪、井架、水塔、水池、 運(yùn)河等建筑物和構(gòu)筑物。改造后，鋼鐵車間變成了一個大劇院，地下掩體變成了 一個攀巖花園，生產(chǎn)車間變成了一

6、個博物館。同時，大力整治環(huán)境，優(yōu)化交通網(wǎng) 絡(luò)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)區(qū)二次振興。 2) 部分保留模式。通過保留具有代表性和典型的工業(yè)建筑或工廠，以及通 過建造和擴(kuò)建，創(chuàng)建了一個新的建筑綜合體。例如，北京 798 藝術(shù)園保留了一些 原有的工業(yè)設(shè)施，延續(xù)了原有街道大小的感覺，讓人們體驗(yàn)到強(qiáng)烈的“工業(yè)場所 感”。上海灞橋原是上海汽車制動器廠的車間。改建和擴(kuò)建將拆除一些隔墻和危 險建筑，并將增加四座鋼結(jié)構(gòu)橋梁，作為連接不同建筑的交通紐帶。它不僅保留 了原有的風(fēng)格，延續(xù)了城市的歷史記憶，給人們帶來了強(qiáng)烈的時間感，而且自然 融入了現(xiàn)代城市的生活。 3) 單個組件或結(jié)構(gòu)的保留模式。保留一些工業(yè)建筑或遺跡，如地基、墻壁

7、、 起重機(jī)、框架、水塔、桁架、工廠冷卻池，甚至鐵路。例如，在臺灣的高雄水上 公園，高雄市政府通過景觀改造和歷史建筑的再利用，將原來的工業(yè)區(qū)改造成公 園。其中，水塔作為一個地標(biāo)被完整地保存下來，并被改造成了一座水上博物館 2.2 舊工業(yè)建筑的主要加固方法 舊工業(yè)建筑的加固方法主要有加橫加固法、鋼筋粘結(jié)加固法、碳纖維布加固 法和鋼板加固法。 1) 增加截面的加固方法 指在鋼筋混凝土構(gòu)件的受拉或受壓范圍內(nèi)澆筑一層新混凝土，并添加適當(dāng)?shù)?鋼筋，以提高原構(gòu)件承載力的過程。如果新澆混凝土處于受拉區(qū)，它可以粘結(jié)并 保護(hù)新鋼筋；當(dāng)新澆混凝土處于受壓區(qū)時，增加桿的有效高度，以提高桿的抗彎 和抗剪能力，并

8、增加桿的剛度。因此，加固效果非常顯著。 該方法具有工藝簡單、電壓可靠、放大成本低、經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于 各種柱、梁、板、墻、基礎(chǔ)的加固；然而，也存在一些缺點(diǎn)，如濕作業(yè)量大、維 護(hù)周期長、廠房加固對原有結(jié)構(gòu)的破壞大、構(gòu)件加固后截面增大等，對安裝空間 的利用有很大影響。這種方法廣泛應(yīng)用于舊工業(yè)建筑中，因?yàn)楣I(yè)建筑通常具有 較大的可用空間和許多修改，并且擴(kuò)展構(gòu)件截面對舊工業(yè)建筑的空間影響相對較 小。同時，具有凸形截面的構(gòu)件可以為改進(jìn)后的連接提供更可靠的支撐和錨固連 接結(jié)構(gòu)。 2) 鋼筋連接程序 指在受彎、受力和大偏心受壓的情況下，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面粘結(jié)特 殊鋼膠，從而有效提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件

9、承載力的加固方法。 該方法施工速度快，對原結(jié)構(gòu)損傷小，構(gòu)件尺寸基本不變。廣泛用于工業(yè)廠 房梁、屋架、樓板的加固；它的缺點(diǎn)是成本高。鋼膠使用溫度不大于60°C，原混 凝土厚度不小于C15。否則，補(bǔ)強(qiáng)膠的粘接強(qiáng)度太低，會影響補(bǔ)強(qiáng)效果。 3) 粘貼碳纖維加固法 指在受彎、受力和大偏心受壓的情況下，將高強(qiáng)碳纖維布粘貼在鋼筋混 凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，并采用特殊結(jié)構(gòu)以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的加固方法。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)類似于鋼筋粘結(jié)加固工藝。其設(shè)計(jì)比鋼筋加固法簡單，施工 時間短，基本不破壞原有結(jié)構(gòu)，造價也比鋼筋加固法經(jīng)濟(jì)；缺點(diǎn)是構(gòu)件的承載力 沒有明顯提高，適用于承載力稍有足夠的構(gòu)件加固和構(gòu)件局部損傷后的加

10、固。該 方法的操作條件與鋼筋粘結(jié)加固法類似，即結(jié)構(gòu)膠的操作溫度不超過60C，原混 凝土構(gòu)件的厚度不小于 C15。 4) 外包加固法 它不僅是大幅度提高原結(jié)構(gòu)抗震性能和承載力的一種方法，也是大幅度提高 抗震性能的可靠方法。通常，型鋼纏繞在原始構(gòu)件的表面、四個角或兩側(cè)，并連 接到橫向帶上，形成網(wǎng)格鋼框架的形狀。在格構(gòu)式鋼架和混凝土構(gòu)件之間澆筑膠 水時，稱為粘結(jié)外包型鋼加固法；如果不使用結(jié)構(gòu)粘合劑或僅使用水泥砂漿填充 格構(gòu)鋼架和混凝土構(gòu)件之間的間隙，則稱為干鋼筋加固法。 結(jié)束語 舊工業(yè)建筑可根據(jù)自身特點(diǎn)選擇合適的修復(fù)加固方法。通過科學(xué)規(guī)劃和整體 設(shè)計(jì)，采用新材料、新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與新功能、新環(huán)境的無縫對接，延續(xù)建筑的生 命周期。老工業(yè)建筑改造符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，變廢為寶，為老工業(yè)區(qū)的現(xiàn)代化 開發(fā)改造提供了借鑒。假定通過改造和加固成功升級的舊工業(yè)建筑也將在未來建 成。 參考文獻(xiàn) [1] 楊靖雯?基于工業(yè)建筑改造的小劇場設(shè)計(jì)研究[D].北京建筑大學(xué), 2017. [2] 李曉紅?舊工業(yè)建筑改造再利用研究[D].天津大學(xué)，2009.