用數(shù)字孿生等科技手段以繡花功夫?qū)嵤┍Wo(hù)性修復(fù) 老建筑與新功能和諧共生
北外灘兩座百年倉庫變身“世界會(huì)客廳”
一度退出歷史舞臺(tái)的落寞倉庫,華麗逆襲為備受矚目的國際級重大會(huì)議和文化中心——“世界會(huì)客廳”,這中間經(jīng)歷了怎樣的“變形記”?
2021年下半年,北外灘貫通和綜合改造提升工程竣工,揚(yáng)子江碼頭段正式對外開放,由三棟會(huì)議樓組成的“世界會(huì)客廳”憑借獨(dú)特風(fēng)貌,引起了許多游人拍照打卡。和傳統(tǒng)會(huì)議廳的現(xiàn)代風(fēng)格不同,“世界會(huì)客廳”紅青相間的清水磚墻,顯得古樸厚重,其中兩棟會(huì)議樓是由百年倉庫改造而來。
值得一提的是,這兩處老倉庫的改造藏著滿滿科技元素。根據(jù)設(shè)計(jì)施工方披露的信息,借力3D激光掃描、深度建模等新型數(shù)字化技術(shù),百年倉庫從外觀到細(xì)節(jié)精準(zhǔn)再現(xiàn)歷史風(fēng)貌;包括46萬塊老磚頭在內(nèi),近80%歷史元素得以重新利用。
“挖掘”出來的兩座碼頭倉庫
發(fā)現(xiàn)了兩座百年倉庫,可以說是北外灘貫通和綜合改造提升工程的“意外之喜”。
在漫長歲月中,兩座倉庫經(jīng)歷多次改建,周身被灰色水泥包裹,外觀形態(tài)平平無奇,沒有被列入歷史建筑名錄,也因此蒙上了一層歷史的塵埃。
北外灘貫通和綜合改造提升工程成為其改變的一個(gè)轉(zhuǎn)機(jī)。
作為上海城市發(fā)展的新增長極,北外灘的開發(fā)難度要高于陸家嘴。與上海開埠幾乎同齡的北外灘,不能簡單地在灘涂上平地起高樓。這段擁有豐富的港口文化資源和歷史積淀的岸線,也承擔(dān)著延續(xù)歷史文脈的使命。
在工程啟動(dòng)之前,華東建筑設(shè)計(jì)研究院專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就針對揚(yáng)子江碼頭片區(qū)進(jìn)行了大量且細(xì)致的歷史研究,一個(gè)細(xì)節(jié)引起了專家們的注意。
“我們把現(xiàn)場和歷史照片進(jìn)行比對發(fā)現(xiàn),兩座建筑的輪廓和照片里的建筑有些相似。帶著疑問,我們又從上海市城建檔案館調(diào)取了更詳細(xì)的史料。研究發(fā)現(xiàn),這兩座倉庫在百年前就存在,它的外墻原貌應(yīng)該是清水墻!币晃还ぷ魅藛T告訴記者。
為了印證研究成果,施工人員選取了小塊墻體進(jìn)行試驗(yàn)。在手工剝離外墻的水泥之后,內(nèi)部果然露出了紅青相間的清水墻。至此,兩座老建筑才露出真身。
經(jīng)過歷史考證,兩處老建筑最早是揚(yáng)子江碼頭(原三菱碼頭)的2號和3號倉庫,始建于1902年到1903年,由當(dāng)時(shí)的美昌洋行建筑師施美德利設(shè)計(jì),后期雖經(jīng)過改建,但仍基本保持了原歷史形態(tài)。百年里,它們見證了城市發(fā)展和歷史關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),具有很高的文化價(jià)值。
經(jīng)過各方專家評估,2號和3號倉庫被保留下來,根據(jù)大型公共文化與會(huì)議活動(dòng)中心的使用需求,進(jìn)行修復(fù)性改造。
建筑修繕引入數(shù)字孿生
如今,兩座倉庫分別變身“世界會(huì)客廳”2號和3號樓,鮮亮的清水墻十分吸睛。很難想象,絕大多數(shù)墻磚已是百歲高齡。這是怎么做到的?
這一場華麗變身,依靠的正是高科技手段。
由于長年累月遭受江風(fēng)、臺(tái)風(fēng)等氣候侵蝕,兩座老倉庫外墻風(fēng)化嚴(yán)重,部分墻磚已經(jīng)酥化,改造更新面臨極大挑戰(zhàn)。當(dāng)時(shí),建設(shè)團(tuán)隊(duì)量身定制了三套修繕方案,還請了業(yè)內(nèi)權(quán)威專家進(jìn)行評選論證。
第一種方案是整體保留。第二種是將外墻切割成幾個(gè)部分,逐一修繕之后,再拼成一面完整的墻體。第三種是采用落架大修,這種工藝是將建筑構(gòu)架全部或局部拆落,把拆下的零部件修配后再按原狀安裝。
由于墻磚已出現(xiàn)損害,強(qiáng)度不足,不僅難以支撐改造需求,而且會(huì)有較大安全隱患。經(jīng)過反復(fù)比對,專家論證后,建設(shè)團(tuán)隊(duì)采用了工藝更成熟的第三種方案,但它對復(fù)原的準(zhǔn)確度要求更高。
為了精準(zhǔn)還原,建設(shè)團(tuán)隊(duì)采用領(lǐng)先的數(shù)字孿生風(fēng)貌提升技術(shù),把建筑風(fēng)貌“克隆”到電腦里,建立動(dòng)態(tài)仿真模型,對修繕和運(yùn)維進(jìn)行全生命周期指導(dǎo)。
精準(zhǔn)到什么程度?施工方上海建工集團(tuán)該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人告訴記者,技術(shù)人員采用三維激光掃描等數(shù)字化測繪技術(shù),把建筑所有的磚塊顏色、屋面山花、柱頭花飾、拱券、檐口線條都記錄下來。墻體厚度,砌筑方式,排列分布,灰縫做法也一一錄入了電腦數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)記錄的建筑數(shù)據(jù),技術(shù)人員再結(jié)合歷史圖紙和照片,運(yùn)用逆向幾何重建、BIM模型轉(zhuǎn)換等技術(shù),能在電腦里還原出一個(gè)細(xì)節(jié)生動(dòng)又精準(zhǔn)的老建筑模型。模型還能展示墻體復(fù)原的32道工藝,實(shí)現(xiàn)特色構(gòu)件修繕工藝的3D可視化。
除了建模,第三種修繕方案還參照了第二種的經(jīng)驗(yàn)。倉庫外墻上有一些保存完整的特色裝飾,施工人員采用切塊方式進(jìn)行整體保護(hù),作為后期研究和重砌的參照。
拆下的老構(gòu)件也得到妥善復(fù)原。據(jù)悉,兩座倉庫一共拆落70多萬塊老磚,其中部分磚塊已經(jīng)酥化無法使用被新磚替代,還有46萬塊磚原拆原用,經(jīng)過排鹽、去堿、增強(qiáng)、打磨等一系列復(fù)雜工藝后重新上墻。除此之外,還有57根鋼柱、69件扒據(jù)、21根過梁保留再利用,歷史元素的整體利用率達(dá)到80%,延伸了北外灘老建筑文化遺產(chǎn)的歷史感和場所信息。
歷史構(gòu)件扮演“新角色”
老建筑的修繕,既要符合“修舊如舊”的原則,更要將現(xiàn)代功能和傳統(tǒng)形制進(jìn)行有機(jī)融合,使得建筑既有歷史風(fēng)貌,又能適應(yīng)現(xiàn)代的參觀需求。
在改造更新中,兩座倉庫換了更加結(jié)實(shí)的“骨架”。建設(shè)團(tuán)隊(duì)把原建筑的磚墻、鋼柱、木梁混合結(jié)構(gòu)置換為鋼結(jié)構(gòu),提升歷史建筑的防火等級和耐火極限時(shí)間,以滿足新的使用需求。
兩座老倉庫內(nèi)部用來支撐的57根黑色鋼柱,現(xiàn)在也有了“新角色”,成為部分室內(nèi)空間的特色建筑元素。重新安裝之后,這些黑色鋼柱變成了展陳空間的裝飾物,以延續(xù)黃浦江的碼頭文化。
除了2號和3號倉庫,北外灘貫通和綜合改造提升工程也帶動(dòng)周邊老建筑煥發(fā)新生。位于海鷗飯店與“世界會(huì)客廳”之間的百年優(yōu)秀歷史建筑紅樓,在多年前已經(jīng)出現(xiàn)局部傾斜、沉降和裂縫。建設(shè)團(tuán)隊(duì)引入國內(nèi)最先進(jìn)的頂升技術(shù),將紅樓整體抬高超6米,并對建筑基礎(chǔ)進(jìn)行加固,提高了老建筑的穩(wěn)定性。
如今漫步北外灘,游人們不再只是眺望對岸陸家嘴的摩天大樓,抑或是遠(yuǎn)遠(yuǎn)感受外灘萬國建筑群的海派風(fēng)光,以“世界會(huì)客廳”為核心的北外灘揚(yáng)子江碼頭,正呈現(xiàn)歷史建筑與城市天際線新舊交織的獨(dú)特風(fēng)貌,延續(xù)這座城市的文化與記憶。
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