■ 黃麗瑋 HUANG Liwei 楊 麗 YANG Li 王萬(wàn)江 WANG Wanjiang

0 引言

我國(guó)住宅建筑業(yè)在經(jīng)過(guò)以高耗能、高耗材為代價(jià)的近40年粗放式快速發(fā)展后，人均居住面積從1978年的3.8m2提高到2016年的40.8m2，其中，城鎮(zhèn)為36.6m2。這雖已基本解決居民的居住面積問(wèn)題，卻埋下了居住質(zhì)量隱患，也使城市出現(xiàn)了許多缺陷。在大量的舊建筑中，至少有一半必須要進(jìn)行抗震、節(jié)能、適老、節(jié)水等改造，以解決人民日益增長(zhǎng)的對(duì)美好生活需求和不平衡、不充分發(fā)展之間的矛盾。通過(guò)城市雙修、綠色化改造等，免除大拆大建所造成的浪費(fèi)和二次消耗，不僅能滿(mǎn)足老年化時(shí)代到來(lái)的新需求和生態(tài)化發(fā)展的大趨勢(shì)，也帶來(lái)了十多萬(wàn)億元的投資新機(jī)遇，讓人民生活更好、城市更美[1]。目前，我國(guó)的綠色建筑發(fā)展與既有建筑綠色化改造還處于起步階段，建設(shè)量和改造量占總建筑面積的比例還很低，綠色住宅建筑則更少。雖有既有建筑綠色改造的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及眾多學(xué)者對(duì)其改造策略和方法的研究與探討，但由于國(guó)情、地情和認(rèn)知上存在差別，經(jīng)濟(jì)狀況和需求也不相同，因此，應(yīng)依據(jù)具體情況因地制宜地進(jìn)行選擇，以解決既有住宅建筑的高耗能、抗震差、功能弱、低使用等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)綠色化的物質(zhì)化。

1 綠色化改造的物化理念

綠色化原指植樹(shù)造林的綠化，是一種生產(chǎn)和生活方式，最早出現(xiàn)于1949年的《人民日?qǐng)?bào)》。90年代后，綠色化開(kāi)始用于生態(tài)領(lǐng)域，現(xiàn)已引申并發(fā)展至各個(gè)行業(yè)。十八大在“新四化”（新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化）的基礎(chǔ)上又加入了“綠色化”，使“四化”變?yōu)椤拔寤?，以促進(jìn)各行各業(yè)的生態(tài)發(fā)展與良性循環(huán)，也表明我國(guó)政府對(duì)可持續(xù)發(fā)展的高度重視。

能源與資源的危機(jī)以及頻發(fā)的自然災(zāi)害，導(dǎo)致人們不得不重視自然環(huán)境的保護(hù)與生態(tài)重建。作為能源和資源消耗大戶(hù)的建筑業(yè)，也必然要做出新的選擇。

20世紀(jì)60年代，美籍意大利建筑師保羅·索勒瑞，將生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)兩詞合并，提出生態(tài)建筑學(xué)（Arology）的新理念；1969年，美國(guó)建筑師伊安·麥克哈格所著的《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》出版，標(biāo)志著生態(tài)建筑學(xué)正式誕生；1990年英國(guó)率先頒布的BREEAM，以及1992年“聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”提出的“可持續(xù)發(fā)展思想”，使“綠色建筑”作為一種設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生，并成為了未來(lái)建筑業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和方向[2]，使人們走出與自然的競(jìng)爭(zhēng)及資源耗竭的困境，邁向與自然和諧共生、互利共榮的可持續(xù)發(fā)展新階段。

1992年，我國(guó)提出“綠色建筑”綱要；2006年，頒布《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2006），并于2014年修訂為“新綠標(biāo)”，提出以遵循全壽命周期內(nèi)“可持續(xù)發(fā)展”與“以人為本”為核心理念，最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人們提供一個(gè)與自然和諧共生的，舒適、健康的活動(dòng)空間[3]；2015年，頒布以節(jié)約能源資源、改善人居環(huán)境、提升使用功能等為目標(biāo)，對(duì)既有建筑進(jìn)行維護(hù)、更新、加固等活動(dòng)的《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51141—2015）。

隨著能源危機(jī)、資源枯竭和環(huán)境惡化的來(lái)臨，人們不得不重新注重材料的自然性、發(fā)展的可持續(xù)性，回歸到以低碳、節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)為主題的綠色建筑上，以及對(duì)既有建筑特別是既有住宅建筑和住區(qū)的綠色化改造上，并把綠色化設(shè)計(jì)理念以建筑物的形式進(jìn)行表達(dá)，即綠色化物化。

2 寒冷地區(qū)既有住宅

2.1 寒冷地區(qū)的居住需求

屬溫帶季風(fēng)性氣候的寒冷地區(qū)也稱(chēng)采暖地區(qū)，以夏季高溫多雨、冬季寒冷干燥為典型氣候特征，最冷月份平均氣溫在0～10℃，每年日平均溫度≤5℃的月數(shù)為3～5個(gè)月。全年四季分明，但春、秋兩季短暫，盛行冬季風(fēng)，以偏西偏北風(fēng)為主，溫差較大、日照較豐富、空氣相對(duì)濕潤(rùn)，非常適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)和人類(lèi)居住。依據(jù)氣候特征，總體規(guī)劃時(shí)，應(yīng)考慮冬季寒冷期較長(zhǎng)的采暖與節(jié)能措施，以及夏季多暴雨時(shí)的防澇排水措施；單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理中，應(yīng)注重冬季防寒、保溫，夏季部分地區(qū)兼顧防熱，增加氣密性防御寒風(fēng)與風(fēng)沙，在加強(qiáng)太陽(yáng)能利用的同時(shí)，注重主要房間的遮陽(yáng)[4]。

2.2 既有住宅建筑與住區(qū)

根據(jù)中國(guó)建筑能耗研究報(bào)告，至2015年底，我國(guó)既有住宅建筑面積約50 000km2，其中，城鎮(zhèn)居住面積約24 800km2，且有一半屬寒冷地區(qū)。在眾多的既有住宅建筑中，由于始建年代不同，其結(jié)構(gòu)、材料、保溫隔熱性能等存在較大差異。建成于2000年以前的城鎮(zhèn)住房中，以福利性為主，存在基礎(chǔ)設(shè)施不良、居住環(huán)境較差、抗震級(jí)別偏低、使用功能和性能不高、能源消耗量大等問(wèn)題，急需進(jìn)行改造。其建成年代與地域分布占比如圖1所示[5]。

1952年，由前蘇聯(lián)引入，以標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的單元式（梯間式）住宅[6]，是目前我國(guó)大量興建的多、高層住宅中，應(yīng)用最為廣泛的住宅建筑形式，并以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了開(kāi)放或封閉式住宅小區(qū)。從1986年以“統(tǒng)籌規(guī)劃”為方針的城市實(shí)驗(yàn)住宅小區(qū)，到90年代中期注重質(zhì)量提升的住房市場(chǎng)化、商品化的大規(guī)模建設(shè)，再到21世紀(jì)注入生態(tài)文明建設(shè)理念的多元化設(shè)計(jì)，住區(qū)的配套設(shè)施與綠色化環(huán)境逐漸得到重視[7]。這些早期住宅與小區(qū)雖已基本滿(mǎn)足了住宅數(shù)量和面積上的需求，但受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)狀況和技術(shù)條件限制，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展后的老齡化、私家車(chē)等到來(lái)之際，以及公共設(shè)施需求增加和住宅環(huán)境亟需改善的大背景下，大多需要改造更新，以適應(yīng)目前高舒適、低能耗的居住需求。

河南省開(kāi)封市屬寒冷地區(qū)。1994年，開(kāi)封市為了解決城市居民的居住問(wèn)題，在其古城東城墻外、河南大學(xué)東側(cè)設(shè)置了蘋(píng)果園生活區(qū)。至1997年，面積為4km2的住區(qū)人口已達(dá)4萬(wàn)人，現(xiàn)為人口高密度聚集區(qū)，區(qū)內(nèi)均為無(wú)電梯、無(wú)暖氣（除河南大學(xué)生活區(qū)外）的單元式多層住宅。早期是由市政府和不同單位興建的福利住房，后期出現(xiàn)了商品式住宅小區(qū)，開(kāi)放式和封閉式并存。由于建成時(shí)間不同，承建主體各異，因此，其空間布局、建筑結(jié)構(gòu)、房屋質(zhì)量等良莠不齊，區(qū)內(nèi)市政設(shè)施與環(huán)境較差（表1）。

2.3 價(jià)值評(píng)估與病理診斷

2.3.1 價(jià)值評(píng)估

絕大多數(shù)既有住宅建筑為非保護(hù)性建筑，種類(lèi)繁多、風(fēng)格多樣。因此，應(yīng)以再利用價(jià)值為主，兼顧其建筑本身價(jià)值、社會(huì)心理價(jià)值和城市空間價(jià)值等[8]，按照可持續(xù)發(fā)展理念，結(jié)合全生命周期理論及既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用綜合評(píng)價(jià)體系，對(duì)需要改造的非保護(hù)性既有建筑進(jìn)行改造前的價(jià)值評(píng)估。依據(jù)建設(shè)年代、建筑結(jié)構(gòu)、群落關(guān)系、周邊環(huán)境、人文特色，對(duì)城市遠(yuǎn)期規(guī)劃和利益驅(qū)使下的商業(yè)開(kāi)發(fā)影響等多方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并建立完善的定量和定性指標(biāo)體系，綜合判定其“去”與“留”及存留時(shí)間，判定其是否需要改造，包括其改造價(jià)值、改造更新程度及需滿(mǎn)足哪些綠色化改造指標(biāo)等，避免造成新的浪費(fèi)和消耗。

2.3.2 病理診斷

對(duì)于既有建筑而言，造成其壽命縮短的主要原因并非建筑本身，而是由規(guī)劃政策、經(jīng)濟(jì)利益等導(dǎo)致。因此，應(yīng)在城市遠(yuǎn)期規(guī)劃和發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，對(duì)需要保留的住區(qū)及區(qū)內(nèi)住宅建筑進(jìn)行改造前的病理診斷和綜合評(píng)價(jià)。首先，應(yīng)在深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)住區(qū)及周邊的整體環(huán)境和市政設(shè)施做出準(zhǔn)確診斷，以便綜合治理；然后，針對(duì)區(qū)內(nèi)建筑，運(yùn)用超聲波、熱紅外成像、微波測(cè)濕及計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)等，對(duì)房屋病害進(jìn)行綜合評(píng)估[9]，找出病因根源對(duì)癥整治，以達(dá)到事半功倍的效果。

表1 開(kāi)封市蘋(píng)果園住區(qū)狀況

3 既有住宅建筑與住區(qū)的綠色化物化

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2015年底，在全國(guó)約20 000km2需要改造更新的舊建筑中，綠色化改造項(xiàng)目占比不足1%。隨著既有建筑綠色化改造需求的增多和逐步推進(jìn)，綠色化改造占比與規(guī)模會(huì)逐年增大，將成為未來(lái)建筑業(yè)尤其是住宅建筑業(yè)的重要工作；而占據(jù)我國(guó)中原、西部、東北等大約70%地域的寒冷地區(qū)，因冬季需要較長(zhǎng)時(shí)間采暖，能源消耗巨大，約占全國(guó)建筑總能耗的1/4，更是綠色化物化改造的重點(diǎn)，對(duì)能源節(jié)約、環(huán)境改善意義重大。

3.1 市政改善優(yōu)化環(huán)境

老舊小區(qū)普遍存在以下問(wèn)題：①變電站所老化、設(shè)計(jì)不合理、容量不足，以及區(qū)內(nèi)線路纏結(jié)、線損和電能質(zhì)量差；②供排水管線陳舊，尤其是排水系統(tǒng)，容易導(dǎo)致雨季積水；③交通狀況堪憂(yōu)，特別是私家車(chē)亂停亂放，占用消防通道，造成經(jīng)常性擁堵；④缺乏合理的社區(qū)商業(yè)設(shè)置，占道經(jīng)營(yíng)嚴(yán)重（圖2）；⑤小區(qū)內(nèi)能源供應(yīng)不良，環(huán)境綠化較差，垃圾處理不善。因此，基礎(chǔ)市政設(shè)施的加強(qiáng)對(duì)綠色化物化有決定作用，不僅能改善環(huán)境、便捷交通，還能提高居住質(zhì)量、美化城市，提升城市品質(zhì)。

圖2 住區(qū)內(nèi)的不良環(huán)境狀況

3.1.1 改進(jìn)電力、通信

（1）通過(guò)對(duì)變電站所重新設(shè)計(jì)、線路線經(jīng)整治，無(wú)功補(bǔ)償、饋線自動(dòng)化改造，電表智能化提升等措施，滿(mǎn)足電器增多后的用電新需求。這雖然增加了一定的改造成本，但能累計(jì)節(jié)約大量購(gòu)電費(fèi)用[10]，并能適應(yīng)階梯電價(jià)，方便用電量查詢(xún)與電費(fèi)支付。

（2）優(yōu)化升級(jí)電力通信、網(wǎng)絡(luò)通信，改善管理與運(yùn)營(yíng)體系，為住宅和住區(qū)智能化及城市智能化奠定基礎(chǔ)。

3.1.2 改良給排水

改造老化供水管路，避免滲漏造成的浪費(fèi)與污染，提升智能化管理水平，惠及民生。

（1）通過(guò)暴雨強(qiáng)度計(jì)算，重新設(shè)計(jì)滿(mǎn)足需求的排水管網(wǎng)，采用暗渠收集、加大泵站提升、截流式雨污合流排水體制等集中處理污水，避免雨季區(qū)內(nèi)積水防止內(nèi)澇。

（2）注重區(qū)內(nèi)溝渠建設(shè)，不僅可接納雨水，還能美化環(huán)境、營(yíng)造休閑景觀、澆灌區(qū)內(nèi)植物等，達(dá)到水資源的節(jié)約與控制。

3.1.3 改善供能

（1）引入天然氣，杜絕使用非清潔能源。檢修管網(wǎng)采用多功能、高安全、智能化燃?xì)獗砭撸沤^安全隱患。

（2）明確供熱企業(yè)進(jìn)行集中供熱改造。采用循環(huán)水泵變頻調(diào)速，加力站和直供系統(tǒng)安裝氣候補(bǔ)償裝置、總計(jì)量表和熱計(jì)量裝置；室外管網(wǎng)直埋鋪設(shè)，并對(duì)原有管網(wǎng)中的管道與保熱質(zhì)量進(jìn)行檢查與檢修；分環(huán)路與建筑物入口處設(shè)置水力平衡裝置；采用分戶(hù)計(jì)量方式，提高節(jié)約意識(shí)，確保節(jié)能前提下的安全用暖。

（3）若住區(qū)無(wú)法連接市政供熱管網(wǎng)，特別是在限制燃煤供能和取暖的大背景下，可采用新型地下熱能或太陽(yáng)能等清潔可再生能源，以減少城市污染。

3.1.4 疏導(dǎo)交通

交通狀況的改善對(duì)城市發(fā)展、住區(qū)繁榮及生態(tài)環(huán)境等都具有重要影響，可通過(guò)以下方式進(jìn)行疏導(dǎo)。

（1）針對(duì)住區(qū)增設(shè)公共交通站點(diǎn)，改變封閉狀態(tài)，打通局部斷頭路。

（2）綜合地上地下與立體空間，在住區(qū)及公共場(chǎng)所合理設(shè)置停車(chē)場(chǎng)位，免除亂停亂放的后患，從而構(gòu)建完善的靜態(tài)交通體系。

（3）確保消防通道暢通，打造區(qū)內(nèi)及區(qū)間通暢交通。

3.1.5 綠化環(huán)境

（1）加強(qiáng)區(qū)內(nèi)外植物綠化，尤其是常青綠化，減少裸露地表與硬質(zhì)鋪地對(duì)溫濕度調(diào)控的負(fù)面作用。在草坪綠化的基礎(chǔ)上結(jié)合灌木、喬木等遮蔭樹(shù)木，形成復(fù)雜植物群落以降低溫度，但應(yīng)注意設(shè)置通風(fēng)道[11、12]。

（2）改善住區(qū)及住宅周邊的大環(huán)境，凈化室內(nèi)外小環(huán)境，以提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。

（3）加大區(qū)內(nèi)垃圾收集站點(diǎn)密度并強(qiáng)化分類(lèi)，鑒于住宅區(qū)內(nèi)廚余垃圾較多的情況，可采用廚房廚余垃圾處理器、區(qū)內(nèi)專(zhuān)設(shè)場(chǎng)所集中處理等模式[13]，做到區(qū)內(nèi)實(shí)質(zhì)性環(huán)境綠色化。

3.2 整體增固延長(zhǎng)壽命

隨著時(shí)間的推移，既有建筑的堅(jiān)固程度將逐漸變?nèi)酰龉滩粌H能提高抗震級(jí)別和安全系數(shù)，也有利于延長(zhǎng)壽命，尤其是對(duì)具有一定歷史價(jià)值或紀(jì)念意義的住宅建筑。壽命延長(zhǎng)是節(jié)約資源的一種重要表達(dá)形式，在判定建筑物所在地理地質(zhì)區(qū)域、原設(shè)計(jì)后續(xù)使用年限及建筑物本身狀況的基礎(chǔ)上，依照《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》（JGJ 116—2017）進(jìn)行加固，以預(yù)防為主，減輕破壞，減少損失。

3.2.1 抗震性能檢測(cè)

既有建筑加固前的詳細(xì)性能檢測(cè)，可為改造、糾正設(shè)計(jì)或施工失誤提供技術(shù)依據(jù)，為加固方案的制定提供指導(dǎo)。①搜集相關(guān)原始資料、調(diào)查現(xiàn)狀、比對(duì)符合程度、找出缺陷；②資料不全或比對(duì)有誤時(shí)，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢測(cè)，考察其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、構(gòu)造和抗震承載力等；③采用逐級(jí)鑒定方法評(píng)定等級(jí)和抗震性能。

3.2.2 基礎(chǔ)地基加固

對(duì)地基與基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)鑒定后，依據(jù)沉降觀測(cè)、是否加層等確定承載力，選擇適宜的加固方法，通過(guò)加深、加寬、改良地基土體、設(shè)置墩或樁等加強(qiáng)地基基礎(chǔ)，以增強(qiáng)承載力減小變形。

3.2.3 建筑物加固

良好的整體性是房屋堅(jiān)固耐用的根本保障，而采用框架增固是強(qiáng)化整體性的最基本措施[14]。早期住宅建筑多為砌體結(jié)構(gòu)，整體性較差，可運(yùn)用外加柱、壁柱，混凝土或鋼構(gòu)套加固，外墻保溫的同時(shí)采用鋼筋網(wǎng)、纖維網(wǎng)等形成面層或板墻加固，以及架構(gòu)外框架圈梁等方式，增強(qiáng)整體性以提高抗震性能。1966年，河北邢臺(tái)地震后的外閃墻體經(jīng)加鐵絲網(wǎng)拉結(jié)后，在二次地震中沒(méi)有倒塌，充分說(shuō)明了建筑物外加固的抗震作用。

3.3 強(qiáng)化實(shí)用滿(mǎn)足需求

建設(shè)年代和理念的不同，導(dǎo)致住區(qū)及建筑物的功能差異性很大。通過(guò)綠色化改造，可改善其使用功能，滿(mǎn)足生活質(zhì)量提升、私家車(chē)停放及老齡化到來(lái)的實(shí)際需求，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的住區(qū)綠色化物化。

3.3.1 住區(qū)開(kāi)放

自2016年國(guó)務(wù)院提出開(kāi)放住區(qū)理念以來(lái)，引起了廣泛關(guān)注。盡管打開(kāi)住區(qū)后會(huì)引起諸如小區(qū)安全、步行空間減少、物權(quán)法需適應(yīng)等許多問(wèn)題，但總體而言，最直接的也是最有利的是交通狀況的改善[15]，人們可以享受到舒展的交通空間和便捷的出行與停車(chē)。街區(qū)制不僅是綠色住區(qū)建設(shè)的要求，也會(huì)誘導(dǎo)生活理念的變革、住區(qū)功能的改變[16]。

3.3.2 院落整治

（1）拆除住區(qū)內(nèi)所有的違規(guī)、違章搭建，以及已不太適宜的自行車(chē)車(chē)庫(kù)，打開(kāi)院區(qū)圍墻，擴(kuò)展院落空間。

（2）重新規(guī)劃住區(qū)布局與安全保障，增加綠化美化并提升環(huán)境質(zhì)量。

（3）增設(shè)區(qū)內(nèi)景觀尤其是濱水景觀，以利雨水收集并緩解暴雨后的水澇。

（4）合理設(shè)置私家車(chē)停車(chē)場(chǎng)位，并設(shè)置充電設(shè)施，以滿(mǎn)足新能源交通工具的充電需求。

3.3.3 適老改造

隨著老齡化社會(huì)的到來(lái)，許多既有多層住宅建筑對(duì)于老年人尤其是腿腳不便者已顯現(xiàn)出諸多不便，因此，加裝電梯已經(jīng)成為既有多層單元式住宅的改造趨勢(shì)。應(yīng)遵循“業(yè)主自愿、政府扶持、因樓制宜”的原則進(jìn)行改造[17]，實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙通行。同時(shí)，通過(guò)智能化改造，并創(chuàng)建以住區(qū)或附近居民樓為單位的家庭住宅式養(yǎng)老模式，解決老年人的后顧之憂(yōu)，使其能在住區(qū)頤養(yǎng)天年。

3.3.4 便民商業(yè)

治理和疏解“開(kāi)墻打洞”式的臨街密集無(wú)證小鋪及低端或占道經(jīng)營(yíng)攤點(diǎn)，提升蔬菜食品零售、早餐、社區(qū)便利商業(yè)等的服務(wù)質(zhì)量，建立品牌化、連鎖化、便捷化，且能保障品質(zhì)和服務(wù)的社區(qū)商業(yè)體系。建議采用地上地下及便民店與超市合理配置的綜合運(yùn)行模式。

3.3.5 顏值提升

由于建筑年代的局限，多數(shù)建筑都有其時(shí)代背景。在改造過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)規(guī)范以適應(yīng)城市雙修、城市修補(bǔ)的大背景，提升城市品質(zhì)和顏值，協(xié)調(diào)整體市容。同時(shí)，在改造過(guò)程中，要注重其外立面的整潔性、美觀性和安全性（圖3）；要在提取城市特色基因與傳統(tǒng)元素的基礎(chǔ)上進(jìn)行改善，注重突出特色，避免“千區(qū)一面”。

3.4 節(jié)能改造以利永續(xù)

節(jié)能改造是綠色化物化的重要內(nèi)容，但不能只考慮運(yùn)行階段的能耗，而應(yīng)當(dāng)始終站在全生命周期的角度考慮[18]。要注重源頭、注重整體，供應(yīng)中減少損耗，使用時(shí)注重節(jié)約，改造圍護(hù)結(jié)構(gòu)以降低能源損耗，滿(mǎn)足綠色化用能要求，盡可能降低總能耗，以利于可持續(xù)的健康發(fā)展。

3.4.1 廣義能耗宏觀控制

應(yīng)從廣義角度考慮建筑能耗，在注重運(yùn)行能耗的同時(shí)，更要控制建造中的消耗（鋼鐵、水泥、玻璃等）能耗。“一拆了之”或“空置不用”，都已經(jīng)消耗了能源和資源，因此，對(duì)既有建筑的更新改造和充分利用，是降低總能耗的良好途徑之一。建筑壽命延長(zhǎng)不僅有利于降低廣義能耗，也有利于生態(tài)穩(wěn)定和環(huán)境維持，彰顯城市個(gè)性。改造過(guò)程中，應(yīng)采用主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的策略，在盡可能降低能耗的前提下，不僅要滿(mǎn)足炎熱地區(qū)的通風(fēng)、遮陽(yáng)、隔熱，也要滿(mǎn)足寒冷地區(qū)的采暖、防凍和保溫等需要。

3.4.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造

圍護(hù)結(jié)構(gòu)是居住建筑的主體，也是綠色化改造的關(guān)鍵。既有住宅建筑由于受建造時(shí)設(shè)計(jì)、技術(shù)及材料的限制，大多保溫性能較差，可通過(guò)改善傳熱系數(shù)、體型系數(shù)、窗墻比等[12]，減少建筑物的能源損耗，達(dá)到降低能耗的目的。

3.4.2.1 墻體保溫增固

墻體對(duì)居住建筑能耗起決定作用，可采用內(nèi)外墻體保溫改造的方式，降低能源損耗。不同年代的住宅建筑，其外墻面有所不同，可視墻面狀況進(jìn)行處理。若需加固，可于底層、四周、戶(hù)間及樓層或隔層構(gòu)建鋼筋混凝土框架，墻面掛網(wǎng)（鋼絲網(wǎng)或纖維網(wǎng)），水泥砂漿找平，粘貼保溫材料（每層及洞口處用A級(jí)材料設(shè)置防火隔離帶）并安裝錨栓，再涂抹面層并進(jìn)行飾面修整。地基處與底層應(yīng)做約1.8m高的防水處理，避免滲漏。規(guī)范處理外墻附屬物，空調(diào)外掛機(jī)應(yīng)加裝外護(hù)罩，防止其脫落以確保安全，且位置要協(xié)調(diào)統(tǒng)一，以增強(qiáng)美感。

圖3 改造前后的建筑外觀對(duì)比

3.4.2.2 門(mén)窗隔熱密合

門(mén)窗是熱交換最活躍的部分，可采用換窗、加窗、改窗或玻璃貼膜等方法。更換或加裝中空玻璃外窗，并使用加長(zhǎng)型膨脹螺栓，要注意窗邊縮尺發(fā)泡劑的填充，增加其氣密性、水密性及抗風(fēng)性。同時(shí)，針對(duì)夏季較熱地區(qū)，可通過(guò)內(nèi)外兼顧的方法進(jìn)行遮陽(yáng)，減少制冷能耗，提高熱舒適度。

3.4.2.3 屋頂隔熱防滲

屋頂是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要部分，對(duì)能源消耗影響較大，尤其是年代較早的既有住宅建筑，其大多數(shù)樓頂及樓層多為預(yù)制板材而非整澆，需要對(duì)頂層進(jìn)行保溫與防水處理。①可改造成適宜當(dāng)?shù)亟ㄖL(fēng)格的坡屋頂；②通過(guò)對(duì)屋面進(jìn)行強(qiáng)化防水處理與外周防護(hù)后填土，營(yíng)造簡(jiǎn)易的被動(dòng)節(jié)能式樓頂花園，既增加綠化又有效隔熱與保溫；③增加太陽(yáng)能熱利用及電熱綜合利用設(shè)施，減少常規(guī)能源的消耗。

3.4.3 充分利用再生能源

城鎮(zhèn)住宅小區(qū)的可再生能源利用，應(yīng)以太陽(yáng)能或地?zé)崮転橹饕问??？梢罁?jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砗偷刭|(zhì)狀況，統(tǒng)一組織使用地?zé)崮茉?。在條件允許時(shí)，可在屋頂與見(jiàn)光墻體上加裝太陽(yáng)能板，通過(guò)光電光熱建筑一體化（BIPV/T）技術(shù)[19]，并結(jié)合太陽(yáng)能相變儲(chǔ)能技術(shù)，充分利用太陽(yáng)能，減少對(duì)常規(guī)能源的依賴(lài)，實(shí)現(xiàn)常規(guī)能源的低使用甚至零使用。這不僅能減輕居民的負(fù)擔(dān)，也有利于生態(tài)和綠色發(fā)展。

3.4.4 與自然和諧共生

住宅是人類(lèi)長(zhǎng)期停留的處所，其舒適程度及與自然的和諧程度至關(guān)重要。住宅環(huán)境的改善不僅能為人們提供健康的生態(tài)環(huán)境，也為和諧共生提供了有利的平臺(tái)和機(jī)遇，尤其是在外部環(huán)境被嚴(yán)重污染的今天。和諧共生乃自然界的生存法則，如何使住宅建筑也能像植物一樣會(huì)呼吸可調(diào)節(jié)，取之于自然、回歸于自然，是我們未來(lái)住宅建筑建造及既有住宅建筑改造的愿望和夢(mèng)想。

3.5 全程全責(zé)實(shí)施管理

既有住宅建筑的綠色化改造實(shí)施，是一項(xiàng)需要多部門(mén)共同協(xié)作、長(zhǎng)期進(jìn)行的復(fù)雜工作，應(yīng)引入全程全責(zé)理念[20]并構(gòu)建BIM平臺(tái)，全程全周期監(jiān)控改造的設(shè)計(jì)、實(shí)施與運(yùn)營(yíng)。

3.5.1 全程全責(zé)理念

全程全責(zé)是指以政府職能部門(mén)為主導(dǎo)，結(jié)合地理地貌環(huán)境、人文社會(huì)環(huán)境、城市遠(yuǎn)期規(guī)劃定位，組織多學(xué)科、多領(lǐng)域的合作團(tuán)隊(duì)，對(duì)綠色化物化的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)營(yíng)管理、拆除及后期處理等全壽命周期進(jìn)行參與管控的管理運(yùn)營(yíng)模式，避免二次污染和浪費(fèi)（圖4）?？赏ㄟ^(guò)產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化、規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化模式實(shí)施，但要避免抄襲，要突出個(gè)性、彰顯特色。

3.5.2 改造實(shí)施管控

良好的方案是有條件的，也具有一定的適用范圍。我國(guó)地域廣闊，地理、人文與經(jīng)濟(jì)環(huán)境等區(qū)域差異性較大，因此，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況及遠(yuǎn)期規(guī)劃制定改造方案，對(duì)方案進(jìn)行生命周期評(píng)價(jià)（LCA），判斷其經(jīng)濟(jì)與性能的優(yōu)越程度，以及能耗高低及對(duì)環(huán)境的影響[21]。同時(shí)，在運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建BIM平臺(tái)，對(duì)全生命周期內(nèi)的信息實(shí)行數(shù)據(jù)化管理。通過(guò)可視的、可以觸摸的界面，全程管控各個(gè)環(huán)節(jié)，并對(duì)后期的拆除及拆除物進(jìn)行處理和利用，確保綠色化物化改造能順利實(shí)施。

4 結(jié)語(yǔ)

既有住宅建筑與住區(qū)的綠色化物化改造實(shí)施是一場(chǎng)革命，任重而道遠(yuǎn)。隨著歷史的演進(jìn)和時(shí)間的推移，舊城及既有建筑的改造將會(huì)是長(zhǎng)期行為，必須要長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮、前瞻規(guī)劃，讓既有建筑、老舊住區(qū)重新煥發(fā)新的活力。細(xì)節(jié)決定成敗，要突破傳統(tǒng)理念的束縛，克服許多技術(shù)與管理上的困難，進(jìn)一步研究實(shí)施的具體細(xì)則，更加深入地研究適宜的實(shí)用技術(shù)和改造方法。通過(guò)政府政策的指導(dǎo)與支持，多學(xué)科、多領(lǐng)域團(tuán)隊(duì)的通力合作，新理念新技術(shù)的綜合運(yùn)用，模擬、實(shí)驗(yàn)、LCA等的評(píng)價(jià)修正，以及全程全責(zé)的施工與運(yùn)營(yíng)管理，設(shè)計(jì)并改造出滿(mǎn)足居住需求，安全、舒適、低能耗（零能耗甚至負(fù)能耗），且能與自然和諧共生的綠色住宅建筑。

圖4 全程全責(zé)法示意圖