论文部分内容阅读
【摘 要】 既有建筑现存量较大，而绿色建筑所占比例较小，因此绿色化改造前景巨大。通过调研既有建筑的现状，基于绿色建筑理念，进一步提出既有建筑绿色化改造相关策略，并结合案例加以说明，为今后既有建筑绿色化改造提供积极借鉴。
【關键词】 既有建筑；绿色化改造；改造技术
随着城市化发展进程的不断加快，能源的过度消耗已成为一项重要因素制约全球经济的发展。截止到2012年，我国的既有建筑已达到500亿平方米，其中仅有87.2万平方米为已获得绿色建筑标识的建筑，可见我国现存的绝大部分是非“绿色”、高能耗的建筑。这些非“绿色”建筑由于当时的时代限制，使得在最初设计时并没有加入节能理念，如果针对这些没有达到使用年限的非“绿色”建筑，只是一味的重建，只会加大能源的消耗，更会加重环境的污染，因此对这些非“绿色”建筑进行绿色化改造已经是未来建筑业发展的一种必然趋势。
“十二五”是我国城市化进程加快和战略转型的一个转折点，是合理安排利用城市空间，构建社会主义和谐社会，全面提升人民的生活质量的关键时期，是实现既有建筑绿色化改造的契机。
1、既有建筑绿色化改造现状
在“十一五”期间，国家建设部颁布《绿色建筑评价标准》，绿色建筑取得了飞跃式的发展。
“十二五”期间，完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上，夏热冬冷和夏热冬暖地区既有居住建筑节能改造5000万平方米，公共建筑节能改造6000万平方米[1]。《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》和《绿色建筑行动方案》均明确了既有建筑绿色化改造是绿色建筑的一个重要组成部分，应予以高度重视[2]。
相对西方发达国家的，我国在节能建筑起步较晚，在历经了近三十年的不断探索与深入，虽然取得了较为可喜的成绩，但是在实施工作上仍存在许多问题：①缺乏理论性技术指导：我国有关绿色改造的相关规范尚未出台，既有建筑的绿色化改造缺乏规范指导；②尚未形成适合我国现状的技术和评价体系：发达国家的先进技术和评价体系并不能很好的适合我国的能源储备和既有建筑的功能需求，简单直接的套用会为将来带来严重的隐患；③我国现存大量的非“绿色”、高能耗建筑：我国现存的居住建筑使用功能不完善，居住环境较差，能源消耗量大，急需绿色化改造来改变现在的居住环境，提升居住舒适度；④存在较多的约束条件：由于是针对既有建筑，有很多外部因素的束缚，如建筑的朝向、使用功能、结构体系等，因此需要对不同的既有建筑设计出更为人性化的改造方案；⑤缺乏适应各个地区的评价标准：我国不同气候地区的气候差异较大，对建筑的技术要求也不尽相同，我国应该充分了解建筑的适应性，针对各个地区制定出适合的改造方法。
目前，我国的建筑改造比较局限，更多的侧重于单项的技术改造的实施，如：墙体添加保温层、屋顶的平改坡，采暖的分户计量、给排水系统的改造等等，相关的技术标准也呈现专业分隔的倾向，缺少相对系统化的绿色改造方案，导致改造后的实验效果并不理想，而且分工合作容易导致工作重复造成的人员浪费。应该根据城市发展对绿色改造的要求，结合既有建筑的功能、结构、人体舒适度、能源利用与节约，提出一套符合我国国情的绿色化改造方案，更好的指导绿色化改造的工程实践。
2、绿色化改造技术研究
我国的节能改造工作经历了一个长时期的单项研究，逐步实现了在各个地区示范工程的技术攻关，已逐步形成了由中国特色的绿色化改造技术体系，并确定了“因地制宜、成本低廉、追求实效、提升品质”[2]的绿色化改造原则。（见下表1）
2.1既有建筑的绿色化改造设计
针对既有居住建筑的寿命、功能以及舒适度等现状进行调查分类研究，分析城市内居住建筑的主要建筑特征，尊重历史文脉和时间文化脉络，并结合既有建筑绿色化改造的相关案例进行剖析，总结经验教训，深入了解绿色再生的概念，形成适合中国地域背景下的绿色化改造建筑观。在绿色化改造设计时，充分考虑既有建筑与外部环境协调共生的关系，遵循以人为本，绿色高效，从整体出发，尊重历史，合理利用资源的原则，明确绿色化发展的思路，提出从“绿色化”角度发展的建筑改造的节能技术。
2.2既有建筑绿色化改造的测评
通过对节能软件的原理分析、实例计算对比和对不同节能改造的适用性研究，以及通过大量的数据分析，得出适合于既有建筑绿色化改造的设计方法。
综合调研现状，针对围护结构、采暖空调、照明系统等进行研究。围护结构主要研究外墙、屋顶、门窗的保温隔热性能和气密性；采暖空调系统主要从冷热能源的输送分配及新能源的开发利用着手分析；照明系统着重研究合理照明控制与管理，和照明设备的节能改造；给排水系统主要提升优化水资源的循环利用；动力系统主要研究电梯的节能改造。在施工中，对常见的改造工程质量通病加以分析研究，提出既有建筑绿色化改造验收方法，形成一套较为完整的全寿命周期“绿色改造→具体施工→完工验收→使用评估”的测评改造技术体系。
2.3既有建筑绿色改造施工
根据既有建筑绿色化改造特点，从拆除、加固、安装三个放面分析研究在改造施工过程中给居民带来的影响并对其改善，使施工环境得到优化。
采用合理的技术手段减少施工中的噪声污染、粉尘污染、水污染、物体废弃物污染等，并在施工中使用节能环保材料，把施工对环境造成的不利影响降到最低，实现绿色施工。
2.4既有建筑绿色化评价
根据既有建筑绿色化改造的特点，从建筑全寿命使用周期的角度探究各项技术的应用效益的方法。基于全寿命使用周期，结合既有建筑的特点，在社会效益、经济效益和环境效益的视角下研究出适合既有建筑绿色化改造的评估指标体系及评估方法。从可持续利用角度出发，建立既有建筑绿色化改造利用的性能评价指标体系及评价方法。
3、绿色化改造实例 2005年建成的张江集电港总部办公中心，主要用途为小型双单元连体办公空间，总建筑面积约为23710㎡[3]。
目前存在一些问题，如：在建筑环境上，（1）周围配套设施存在大量的安全隐患；（2）办公中心的结构复杂，体形系数偏大，导致营运能耗量大；（3）绿化率不高，停车位不能满足建筑使用的需求。在围护结构方面：（1）建筑外墙大面积的玻璃幕墙，导致保温性能较差；（2）屋顶保温隔热性能差；（3）建筑整体节能性差。
主要改造措施：（1）外墙的节能改造，主体采用外墙外保温的方式，并采用外墙内保温的方式加强处理容易产生建筑热桥的部分；（2）绿化种植屋顶，有利于改善建筑顶的微气候；（3）综合外遮阳体系，弥补大面积玻璃幕墙的先天不足；（4）呼吸式玻璃幕墙，在玻璃幕墙内外两侧设置空气通道，起到通风散热的作用；（5）可再生能源和水资源的利用，可再生能源的利用如：太阳能光伏、太阳能热水、地源热泵，而水资源充分利用主要是非传统水源的利用，如利用雨水回收与利用；（6）在办公楼内设置智能自动化装置，如空调系统、人工湿地系统，太阳能光热、遮阳板系统、照明系统等都可以引入自动化装置。
对于改造后的张江集电港总部办公中心外墙和中庭幕墙进行检测，结果表明，（1）外墙：保温材料选用30mm厚XPS，设置内保温节点构造如图所示，改造后外墙主体传热系数达到0.724W/（㎡·K）；（2）中庭幕墙：幕墙中间加电动百叶卷帘遮阳，综合传热系数为1.0W/（㎡·K），遮阳系数为0.10。经过软件模拟，内层玻璃外表面的平均温度为33.05℃，外层玻璃内表面的平均温度为44.1℃[3]。呼吸式幕墙可以使low-e玻璃表面温度比室外温度低1℃左右，并且通过自然通风起到幕墙内空气循环的作用[3]。
本项目是国内第一个绿色化改造并达到绿色建筑三星标准的示范工程，同是还荣获了2008年美国住建部科技发展促进中心和美国能源基金会共同评选的“全国十佳绿色建筑示范工程”，以及获得了国家2010年绿色三星建筑的标识。
4、结语
1、随着中国城市化进程的不断加快，城市发展与城市建设应摒弃过去大规模拆除重建的模式，而应当充分考虑历史的延续，进行功能的调整，结合“减量→回用→循环”的原则，走可持续发展之路。
2、在既有建筑改造过程中，绿色技术应当于建筑形式有机结合，使之融合共生。
3、既有建筑绿色化改造并不是绿色技术无休止的堆砌，而是应该在改造过程中选择安全可靠使用的技术进行改造。在经济合理的前提下，使建筑在全寿命使用周期内，达到最下的运营能耗。
绿色化改造是一个不断探索，不断深入，不断完善的过程，它包含了人、建筑、社会和大自然和谐共生的法则，是对自然环境的尊重，也是对社会发展的促进。
参考文献：
[1]既有建筑节能改造.http：//baike.baidu.com/link？url=LUh5uB7bDTCGKZAW7weOV5MsNWt3LnnT36-wxrqOE5qs1ssjPyJflg8rU0bh94rXAdVe5kxvVrwPOBD2AgdCVK.
[2]李向民，許清风，韩继红.既有建筑绿色化改造策略与工程实践[J].Urban Management. DOI：10.3969/j.issn.1674-7739.2013.05.006
[3]汤民，孙大明.绿色建筑案例分析张江集电港总部办公中心[EB/OL].中国建筑改造网.2013年8月5日.
【關键词】 既有建筑；绿色化改造；改造技术
随着城市化发展进程的不断加快，能源的过度消耗已成为一项重要因素制约全球经济的发展。截止到2012年，我国的既有建筑已达到500亿平方米，其中仅有87.2万平方米为已获得绿色建筑标识的建筑，可见我国现存的绝大部分是非“绿色”、高能耗的建筑。这些非“绿色”建筑由于当时的时代限制，使得在最初设计时并没有加入节能理念，如果针对这些没有达到使用年限的非“绿色”建筑，只是一味的重建，只会加大能源的消耗，更会加重环境的污染，因此对这些非“绿色”建筑进行绿色化改造已经是未来建筑业发展的一种必然趋势。
“十二五”是我国城市化进程加快和战略转型的一个转折点，是合理安排利用城市空间，构建社会主义和谐社会，全面提升人民的生活质量的关键时期，是实现既有建筑绿色化改造的契机。
1、既有建筑绿色化改造现状
在“十一五”期间，国家建设部颁布《绿色建筑评价标准》，绿色建筑取得了飞跃式的发展。
“十二五”期间，完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上，夏热冬冷和夏热冬暖地区既有居住建筑节能改造5000万平方米，公共建筑节能改造6000万平方米[1]。《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》和《绿色建筑行动方案》均明确了既有建筑绿色化改造是绿色建筑的一个重要组成部分，应予以高度重视[2]。
相对西方发达国家的，我国在节能建筑起步较晚，在历经了近三十年的不断探索与深入，虽然取得了较为可喜的成绩，但是在实施工作上仍存在许多问题：①缺乏理论性技术指导：我国有关绿色改造的相关规范尚未出台，既有建筑的绿色化改造缺乏规范指导；②尚未形成适合我国现状的技术和评价体系：发达国家的先进技术和评价体系并不能很好的适合我国的能源储备和既有建筑的功能需求，简单直接的套用会为将来带来严重的隐患；③我国现存大量的非“绿色”、高能耗建筑：我国现存的居住建筑使用功能不完善，居住环境较差，能源消耗量大，急需绿色化改造来改变现在的居住环境，提升居住舒适度；④存在较多的约束条件：由于是针对既有建筑，有很多外部因素的束缚，如建筑的朝向、使用功能、结构体系等，因此需要对不同的既有建筑设计出更为人性化的改造方案；⑤缺乏适应各个地区的评价标准：我国不同气候地区的气候差异较大，对建筑的技术要求也不尽相同，我国应该充分了解建筑的适应性，针对各个地区制定出适合的改造方法。
目前，我国的建筑改造比较局限，更多的侧重于单项的技术改造的实施，如：墙体添加保温层、屋顶的平改坡，采暖的分户计量、给排水系统的改造等等，相关的技术标准也呈现专业分隔的倾向，缺少相对系统化的绿色改造方案，导致改造后的实验效果并不理想，而且分工合作容易导致工作重复造成的人员浪费。应该根据城市发展对绿色改造的要求，结合既有建筑的功能、结构、人体舒适度、能源利用与节约，提出一套符合我国国情的绿色化改造方案，更好的指导绿色化改造的工程实践。
2、绿色化改造技术研究
我国的节能改造工作经历了一个长时期的单项研究，逐步实现了在各个地区示范工程的技术攻关，已逐步形成了由中国特色的绿色化改造技术体系，并确定了“因地制宜、成本低廉、追求实效、提升品质”[2]的绿色化改造原则。（见下表1）
2.1既有建筑的绿色化改造设计
针对既有居住建筑的寿命、功能以及舒适度等现状进行调查分类研究，分析城市内居住建筑的主要建筑特征，尊重历史文脉和时间文化脉络，并结合既有建筑绿色化改造的相关案例进行剖析，总结经验教训，深入了解绿色再生的概念，形成适合中国地域背景下的绿色化改造建筑观。在绿色化改造设计时，充分考虑既有建筑与外部环境协调共生的关系，遵循以人为本，绿色高效，从整体出发，尊重历史，合理利用资源的原则，明确绿色化发展的思路，提出从“绿色化”角度发展的建筑改造的节能技术。
2.2既有建筑绿色化改造的测评
通过对节能软件的原理分析、实例计算对比和对不同节能改造的适用性研究，以及通过大量的数据分析，得出适合于既有建筑绿色化改造的设计方法。
综合调研现状，针对围护结构、采暖空调、照明系统等进行研究。围护结构主要研究外墙、屋顶、门窗的保温隔热性能和气密性；采暖空调系统主要从冷热能源的输送分配及新能源的开发利用着手分析；照明系统着重研究合理照明控制与管理，和照明设备的节能改造；给排水系统主要提升优化水资源的循环利用；动力系统主要研究电梯的节能改造。在施工中，对常见的改造工程质量通病加以分析研究，提出既有建筑绿色化改造验收方法，形成一套较为完整的全寿命周期“绿色改造→具体施工→完工验收→使用评估”的测评改造技术体系。
2.3既有建筑绿色改造施工
根据既有建筑绿色化改造特点，从拆除、加固、安装三个放面分析研究在改造施工过程中给居民带来的影响并对其改善，使施工环境得到优化。
采用合理的技术手段减少施工中的噪声污染、粉尘污染、水污染、物体废弃物污染等，并在施工中使用节能环保材料，把施工对环境造成的不利影响降到最低，实现绿色施工。
2.4既有建筑绿色化评价
根据既有建筑绿色化改造的特点，从建筑全寿命使用周期的角度探究各项技术的应用效益的方法。基于全寿命使用周期，结合既有建筑的特点，在社会效益、经济效益和环境效益的视角下研究出适合既有建筑绿色化改造的评估指标体系及评估方法。从可持续利用角度出发，建立既有建筑绿色化改造利用的性能评价指标体系及评价方法。
3、绿色化改造实例 2005年建成的张江集电港总部办公中心，主要用途为小型双单元连体办公空间，总建筑面积约为23710㎡[3]。
目前存在一些问题，如：在建筑环境上，（1）周围配套设施存在大量的安全隐患；（2）办公中心的结构复杂，体形系数偏大，导致营运能耗量大；（3）绿化率不高，停车位不能满足建筑使用的需求。在围护结构方面：（1）建筑外墙大面积的玻璃幕墙，导致保温性能较差；（2）屋顶保温隔热性能差；（3）建筑整体节能性差。
主要改造措施：（1）外墙的节能改造，主体采用外墙外保温的方式，并采用外墙内保温的方式加强处理容易产生建筑热桥的部分；（2）绿化种植屋顶，有利于改善建筑顶的微气候；（3）综合外遮阳体系，弥补大面积玻璃幕墙的先天不足；（4）呼吸式玻璃幕墙，在玻璃幕墙内外两侧设置空气通道，起到通风散热的作用；（5）可再生能源和水资源的利用，可再生能源的利用如：太阳能光伏、太阳能热水、地源热泵，而水资源充分利用主要是非传统水源的利用，如利用雨水回收与利用；（6）在办公楼内设置智能自动化装置，如空调系统、人工湿地系统，太阳能光热、遮阳板系统、照明系统等都可以引入自动化装置。
对于改造后的张江集电港总部办公中心外墙和中庭幕墙进行检测，结果表明，（1）外墙：保温材料选用30mm厚XPS，设置内保温节点构造如图所示，改造后外墙主体传热系数达到0.724W/（㎡·K）；（2）中庭幕墙：幕墙中间加电动百叶卷帘遮阳，综合传热系数为1.0W/（㎡·K），遮阳系数为0.10。经过软件模拟，内层玻璃外表面的平均温度为33.05℃，外层玻璃内表面的平均温度为44.1℃[3]。呼吸式幕墙可以使low-e玻璃表面温度比室外温度低1℃左右，并且通过自然通风起到幕墙内空气循环的作用[3]。
本项目是国内第一个绿色化改造并达到绿色建筑三星标准的示范工程，同是还荣获了2008年美国住建部科技发展促进中心和美国能源基金会共同评选的“全国十佳绿色建筑示范工程”，以及获得了国家2010年绿色三星建筑的标识。
4、结语
1、随着中国城市化进程的不断加快，城市发展与城市建设应摒弃过去大规模拆除重建的模式，而应当充分考虑历史的延续，进行功能的调整，结合“减量→回用→循环”的原则，走可持续发展之路。
2、在既有建筑改造过程中，绿色技术应当于建筑形式有机结合，使之融合共生。
3、既有建筑绿色化改造并不是绿色技术无休止的堆砌，而是应该在改造过程中选择安全可靠使用的技术进行改造。在经济合理的前提下，使建筑在全寿命使用周期内，达到最下的运营能耗。
绿色化改造是一个不断探索，不断深入，不断完善的过程，它包含了人、建筑、社会和大自然和谐共生的法则，是对自然环境的尊重，也是对社会发展的促进。
参考文献：
[1]既有建筑节能改造.http：//baike.baidu.com/link？url=LUh5uB7bDTCGKZAW7weOV5MsNWt3LnnT36-wxrqOE5qs1ssjPyJflg8rU0bh94rXAdVe5kxvVrwPOBD2AgdCVK.
[2]李向民，許清风，韩继红.既有建筑绿色化改造策略与工程实践[J].Urban Management. DOI：10.3969/j.issn.1674-7739.2013.05.006
[3]汤民，孙大明.绿色建筑案例分析张江集电港总部办公中心[EB/OL].中国建筑改造网.2013年8月5日.