一种保留建筑外形的大尺寸旧建筑改造利用方法与流程

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本发明涉及对现有建筑物的施工措施，特别是涉及一种保留建筑外形的大尺寸旧建筑改造利用方法。

背景技术：

1、绝大部分旧建筑的归宿是被拆除后腾出空地用于修建新建筑，但存在一些有特殊意义的旧建筑，需要在保留其原貌的前提下改变建筑用途，为此需要对建筑进行深度改造。

2、考虑到旧建筑本身已发生严重的老化，其结构强度严重下降，且外观已非常破旧。这些问题难以在不对建筑本身进行深度改造的前提下解决，因此对旧建筑的改造往往需要采用拆为零件后重新组装的形式进行，拆为零件的过程中可对建筑零件分别进行检测并更换其中强度不达标或破损严重的零件，并在内部进行补强处理或改变建筑内部布局，从而适应建筑用途的变化。

3、但对于一些大尺寸旧建筑而言，这种拆改方式并不适用。最大的问题在于，大尺寸的旧建筑中，由于建筑尺寸较大，因此刚度较低，容易发生形变且强度难以达标，为维持形状，往往需要用到诸如钢筋混凝土梁柱/剪力墙这类高刚度但不适合拆成零件的构件。此外，由于旧建筑年深日久，建筑施工的规范可能发生变化，某些地方的建筑可能因为限高等因素，而在拆成零件后不允许再次组装为原有尺寸的建筑。

4、以本发明涉及的北京怀柔科学城北区金隅兴发科技园项目为例，该项目所在地为兴发水泥厂，兴建于90年代初，为北京的城建贡献了大量的建材，是一处重要的工业遗址。因此，该处的建筑需要在保留外形的情况下改造为附近北京雁栖湖应用数学研究院的研究设施。其中的库房需要改建为多层超算机房，该库房为典型的单体单层大跨度建筑，本身承载力很弱且已十分破旧，完全无法承载其中增加的楼板以及复杂的电子设备，同时其内部也无法满足超算设备对环境的要求，其砖混复合结构也不允许拆碎后重新组装。类似的问题在全国三批工业遗址的改造过程中普遍存在。更为致命的是，哪怕不考虑工业遗址的保护，由于当地的限高政策，即使想要把该建筑拆除后仿照原有建筑的外形重新建造一栋建筑也不可行。

技术实现思路

1、本发明提供一种保留建筑外形的大尺寸旧建筑改造利用方法。

2、解决的技术问题是：大尺寸旧建筑的改造利用过程中，由于需要用到诸如钢筋混凝土梁柱或剪力墙这类高刚度但不能破拆的构件来维持建筑形状，导致无法采用拆为零件后重新组装的方式进行维修改造。

3、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种保留建筑外形的大尺寸旧建筑改造利用方法，包括以下步骤：

4、步骤一：对旧建筑进行加固，使其在后续的外墙开洞过程中及开洞后承载力合格；

5、步骤二：在旧建筑的外墙上开设幕墙窗的窗洞及侧窗的窗洞；

6、所述幕墙窗为在窗洞内安装透明的幕墙形成的窗户，所述幕墙窗的窗洞满足以下条件：

7、条件2.1：能够通行旧建筑内部施工所需的所有车辆及机械；

8、条件2.2：设置在旧建筑的向阳面；

9、条件2.3：窗洞一周的旧建筑构件不发生掉落；

10、所述侧窗的窗洞满足以下条件：

11、条件2.4：绕旧建筑外墙一周间隔设置；

12、条件2.5：顶部高于旧建筑内部待修建的新建筑的顶层地板，底部低于旧建筑内部待修建的新建筑的低层天花板；

13、步骤三：将旧建筑内部施工所需的车辆及机械沿幕墙窗的窗洞开入旧建筑，在旧建筑内施工新建筑；所述新建筑与旧建筑之间无连接，在新建筑的外墙与旧建筑的外墙之间存在能够供人员通行的间隙，且新建筑的顶层为无屋盖的敞篷结构；

14、新建筑施工过程中所需的物料以及混凝土泵管沿离当前施工位置最近的侧窗的窗洞吊入旧建筑内，渣土装车沿幕墙窗的窗洞运出，渣土之外的废料沿离废料最近的侧窗的窗洞吊出；

15、步骤四：在幕墙窗的窗洞内安装幕墙，在侧窗的窗洞内安装玻璃窗扇和/或百叶窗，对旧建筑的外墙进行清洗，然后在旧建筑的外墙上包裹一层用于模仿旧建筑外墙原貌并对旧建筑外墙进行保护的装饰材料。

16、进一步，步骤一中，根据旧建筑外墙结构的不同，对建筑的加固过程分为以下三种工况：

17、工况1：若旧建筑的外墙为非承重墙，则在侧窗的窗洞顶部位置的墙体开槽安装过梁，且幕墙窗的窗洞一直向上延伸到屋盖；

18、工况2：若旧建筑的外墙为承重墙且为钢筋混凝土结构，则在旧建筑的外墙中开槽安装暗柱并在幕墙窗的窗洞顶部安装过梁进行加固；

19、工况3：若旧建筑的外墙为承重墙且为砌体结构，则在旧建筑的外墙中开槽安装暗柱并在侧窗的窗洞顶部位置的墙体开槽安装过梁进行加固，且幕墙窗的窗洞一直向上延伸到屋盖；

20、且在工况1-3中，若在旧建筑的外墙上开洞过程中有梁被打断，则在被打断的梁上方贴靠屋盖安装新的梁。

21、进一步，所述幕墙窗中的幕墙采用以下方式进行固定：

22、幕墙下方地面埋设钢筋混凝土地梁，幕墙顶部与屋盖相邻的位置设置天梁，幕墙中间隔设置内柱，所述内柱上下两端分别与地梁和天梁固定连接；

23、所述地梁上开设有用于固定幕墙底部的镶嵌槽，或锚固有用于固定幕墙底部的支架；

24、所述幕墙左右两侧与旧建筑的外墙固定连接。

25、进一步，所述幕墙窗的龙骨网格中带有门框，并在门框内安装玻璃门扇作为旧建筑的新门；旧建筑原有的门拆除并更换为玻璃门。

26、进一步，步骤三中，新建筑的楼板水平向外延伸到旧建筑的外墙位置，形成悬空的室内走廊，所述室内走廊为挑廊，挑廊的悬挑端与旧建筑的外墙之间的接缝采用柔性的装饰板进行遮挡，所述装饰板与挑廊的悬挑端固定连接，与旧建筑的外墙无连接；

27、幕墙窗与新建筑之间的间隙布置为门厅。

28、进一步，若旧建筑为多层建筑，则步骤二中拆除二楼的楼板，步骤三施工过程中，自下而上逐层向上施工新建筑，每施工一层新建筑，就拆除一层旧建筑的楼板。

29、进一步，所述侧窗的窗洞采用水锯切割的方式开洞并使洞壁光滑平整，侧窗的玻璃窗扇直接顶撑在洞壁上。

30、进一步，所述旧建筑的外墙为清水砖墙，步骤四中的装饰材料为贴在旧建筑的外墙上的pk砖。

31、进一步，新建筑的非顶层为用于集中安装计算机和/或数据中心的机柜的机房，机柜的散热器的进风口及出风口均为侧窗顶部的百叶窗，安装有百叶窗的侧窗中，底部为玻璃窗。

32、本发明一种保留建筑外形的大尺寸旧建筑改造利用方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

33、本发明中，采用功能与外形分离的思路对大尺寸旧建筑进行改造，旧建筑仅保留其外壳来维持建筑外形，建筑的功能由外壳内新建的建筑来实现，从而使得旧建筑不仅不需要承载新的荷载，其原先承载的荷载也仅剩屋盖和装饰材料，即使旧建筑的受力结构也能满足需求

34、同时利用特殊尺寸的幕墙窗和侧窗的窗洞，克服了新旧两层建筑嵌套对施工造成的干涉问题（施工车辆及设备开不进去，建材和废料无法吊运，混凝土浇筑泵管被挡），使得这种嵌套建筑的施工可行，且在施工后克服嵌套建筑内部的通风及采光问题；

35、采用仿照旧建筑外貌的新装饰材料对旧建筑进行包裹，从而使得旧建筑破旧的外表被彻底翻新的同时还得到了保护；

36、以上3点结合，在保留建筑外形的前提下完成了大尺寸旧建筑改造，同时双层嵌套结构使得新建筑内部环境更为稳定（新建筑无需直面太阳直射、风、雨、雪、尘），能更好满足包括计算机机房在内的各种对环境稳定性要求较高的场合。

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