宋博倫，司士城，童偉猛，商欄柱，孫新軍

（中建三局集團有限公司工程總承包公司，湖北 武漢 430064）

0 引言

世界發(fā)達國家的城市建筑基本均經(jīng)歷3個階段的建設(shè)：大規(guī)模新建階段、新建與改造提升同步階段、既有建筑改造提升為主階段。

隨著我國城市化進程進入中高發(fā)展階段及房地產(chǎn)業(yè)進入存量時代，城市更新成為未來城市發(fā)展的新增長點。對既有建筑進行更新、綠色改造是實現(xiàn)城市更新目標的重要途徑。

既有建筑改造工程存在大量拆除廢棄物及有殘余價值的結(jié)構(gòu)、設(shè)備等，本著綠色建筑、環(huán)境友好、物盡其用的原則，本文將著重闡述既有建筑拆除構(gòu)件的回收再利用措施，以及既有結(jié)構(gòu)、既有設(shè)備的利舊措施，從而充分發(fā)揮拆除構(gòu)件、既有構(gòu)件的經(jīng)濟價值。

1 工程概況

天津市中心城區(qū)某商業(yè)大樓竣工于1997年，總層數(shù)30層，最大高度101m，由于建造年代久遠，采用的設(shè)計施工技術(shù)落后，節(jié)能性、安全性難以達到現(xiàn)代建筑的標準，因此需對建筑進行提升改造。改造內(nèi)容涵蓋混凝土結(jié)構(gòu)拆除、結(jié)構(gòu)加固、結(jié)構(gòu)加建、外立面改造、內(nèi)裝改造、設(shè)備改造等方面。

2 既有結(jié)構(gòu)改造利舊措施

既有結(jié)構(gòu)改造工程主要包括結(jié)構(gòu)拆除加固和結(jié)構(gòu)改建。

2.1 設(shè)計階段

設(shè)計階段的主要工作流程為：既有結(jié)構(gòu)檢驗鑒定→受力模型建立→出具改造和功能提升設(shè)計方案。設(shè)計階段決定項目結(jié)構(gòu)利舊的整體方向，是綠色建筑和降本增效的核心。

設(shè)計階段的主要利舊原則是在滿足受力要求和建筑功能需求的前提下，盡可能多地利用原有受力體系，從而減小對原有結(jié)構(gòu)的破壞。其中，對既有建筑的結(jié)構(gòu)鑒定是設(shè)計工作開展的基礎(chǔ)和依據(jù)。主要利舊措施如下。

1）綜合結(jié)構(gòu)鑒定和受力分析，簡化加固范圍和加固方式。

2）利用原有空間的結(jié)構(gòu)特點，實現(xiàn)功能置換。

3）結(jié)構(gòu)要素利舊，如拆除改建工程中，通過利用鋼筋混凝土構(gòu)件的既有鋼筋，減少后植筋等（見圖1）。

圖1 既有鋼筋利用

4）既有洞口利舊在設(shè)計階段應(yīng)充分考慮原有結(jié)構(gòu)的既有洞口，能用于后續(xù)使用的進行利舊處理。

2.2 施工階段

施工階段是在設(shè)計圖紙利舊的基礎(chǔ)上，進一步發(fā)掘既有建筑和既有構(gòu)件的剩余價值并充分利用。施工階段的利舊措施決定既有建筑改造工程拆除構(gòu)件的可回收程度，是價值回收的核心。施工階段的利舊措施如下。

1）優(yōu)化施工措施，有效利用既有構(gòu)件，減少措施經(jīng)費的投入。

2）優(yōu)化施工工序，利用既有設(shè)施，實現(xiàn)“永臨結(jié)合”。

3）優(yōu)化改造工藝，對有殘值的構(gòu)件進行保護性拆除，再次投入使用或進行回收利用。

2.3 交付階段

交付階段是對已完工程的移交，重點在于對利舊構(gòu)件的質(zhì)量檢測與復(fù)核。結(jié)構(gòu)利舊的前提是構(gòu)件的質(zhì)量和安全性滿足新建結(jié)構(gòu)的需求，在條件允許的情況下，應(yīng)在交付前對利舊的結(jié)構(gòu)進行復(fù)核和檢測。交付階段分為過程中交付及最終交付，利舊措施如下。

1）過程中交付的利舊措施 在分項工程完工或隱蔽驗收時，應(yīng)對利舊構(gòu)件進行質(zhì)量檢測，確保舊構(gòu)件性能可滿足新建筑的使用需求，檢測通過后方可進行工作面的移交。

2）最終交付利舊措施 在工程整體完工后對項目進行整體的結(jié)構(gòu)鑒定和監(jiān)測，對利舊區(qū)域的整體可靠性進行評估。

3 既有結(jié)構(gòu)改造利舊措施應(yīng)用

3.1 設(shè)計階段

以天津市中心城區(qū)某商業(yè)大樓為例，該項目在立項之后即進行了全面的結(jié)構(gòu)鑒定和檢測，對既有結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的性能進行全面評估。設(shè)計院以結(jié)構(gòu)鑒定報告為依據(jù)，優(yōu)化設(shè)計方案，提出以下優(yōu)化措施。

1）將原設(shè)計方案中框架柱全部包鋼加固，優(yōu)化為22層以下局部柱包鋼加固；將框架梁全部粘鋼加固，優(yōu)化為局部梁底粘鋼加固。

2）利用原有水箱間結(jié)構(gòu)構(gòu)造，通過對設(shè)備基礎(chǔ)進行簡易補強，將原有水箱間調(diào)整為冷水設(shè)備間。

3）局部樓板需拆除后新建，改造前后鋼筋型號相近，以等強代換原則，利舊原有鋼筋，減少后植鋼筋；局部鋼結(jié)構(gòu)區(qū)域，利舊既有鋼梁和鋼柱，通過增設(shè)受力點，提高結(jié)構(gòu)可靠性。

4）優(yōu)化機電工程綜合排布，利舊既有洞口，減少結(jié)構(gòu)后開洞。

通過以上優(yōu)化措施，降低項目整體造價，在設(shè)計階段為建設(shè)單位節(jié)約大量成本。

3.2 施工階段

首先對施工現(xiàn)場的各類構(gòu)件進行全面的殘值評估，通過優(yōu)化整體施工組織設(shè)計，制定以下利舊措施。

1）利用混凝土構(gòu)件拆除后的鋼筋作為措施類鋼筋，實現(xiàn)鋼筋節(jié)約。

2）優(yōu)化施工工序，“先上后下，先內(nèi)后外”，利用既有幕墻系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑物的整體封閉，減少防揚塵、防高墜的施工措施，內(nèi)部施工完成后，再進行外幕墻系統(tǒng)的升級改造。

3）利用既有建筑的水、電、風(fēng)系統(tǒng)，減少臨水、臨電措施的投入。利用外部既有道路，優(yōu)化堆場布置，減少場區(qū)硬化費用。

4）針對地磚、幕墻、地毯、天花、門窗等構(gòu)件，制定詳細的保護性拆除方案，綜合拆除物的殘值評估及保護性拆除費用，選擇最優(yōu)施工工藝。

通過以上優(yōu)化措施，節(jié)省大量措施類費用，同時節(jié)約工期，實現(xiàn)降本增效。

4 既有設(shè)備改造利舊措施

改造工程中的既有設(shè)備的利舊是在舊設(shè)備能滿足新建筑使用需求的前提下，繼續(xù)沿用既有設(shè)備，從而降低整體造價。

4.1 設(shè)計階段

1）對既有設(shè)備的性能、壽命、適用性、安全性進行整體評估。

2）在確保舊設(shè)備能滿足使用需求及國家規(guī)范要求的前提下，盡可能減少新設(shè)備投入。

3）對設(shè)備房間、設(shè)備基礎(chǔ)的利舊，設(shè)計階段應(yīng)盡可能利用原有設(shè)備房間和設(shè)備基礎(chǔ)，優(yōu)化管線排布，避免新增設(shè)備房間和基礎(chǔ)。

大體量建筑改造工程中常見的利舊設(shè)備包括變配電機組、冷卻機組、制冷機組、鍋爐、消防水箱、給水系統(tǒng)等。

4.2 施工階段

1）使用既有設(shè)備如消防水系統(tǒng)、既有電系統(tǒng)等作為臨時設(shè)施，實現(xiàn)另類的“永臨結(jié)合”。

2）對拆除設(shè)備進行保護性拆除，發(fā)揮拆除物的殘余價值。

4.3 綜合調(diào)試階段

類似于既有結(jié)構(gòu)利舊的交付階段，既有設(shè)備利舊的前提是舊設(shè)備能滿足新建筑的使用需求。因此，在綜合調(diào)試階段應(yīng)著重調(diào)試舊設(shè)備與整個機電安裝系統(tǒng)的適配性，確保最終交付的利舊設(shè)備系統(tǒng)能在規(guī)定的使用年限內(nèi)，滿足后續(xù)使用需求。

5 既有設(shè)備改造利舊措施應(yīng)用

5.1 設(shè)計階段

天津市中心城區(qū)某商業(yè)大樓項目在設(shè)計階段對既有設(shè)備進行全面、系統(tǒng)的評估，并對設(shè)備的后續(xù)使用年限進行鑒定，設(shè)計院在綜合評估的基礎(chǔ)上，確定設(shè)備利舊范圍。主要利舊措施如下。

1）項目整體消防系統(tǒng)未發(fā)生大規(guī)模變化，因此利舊消防泵房和消防水箱。

2）項目冷卻塔購置年限較短，且造價昂貴，因此對冷卻塔進行利舊處理，同時圍繞冷卻塔進行管線的綜合排布，從而實現(xiàn)原有管線路徑和設(shè)備房間的利舊。

3）項目變配電機組造價昂貴且改造遷移花費極高，因此對項目變配電機組進行利舊。同時圍繞變配電機組進行管線設(shè)計，利舊原有管線路徑和設(shè)備房間。

4）項目給水系統(tǒng)未發(fā)生大規(guī)模變化，因此給水設(shè)備和給水泵房進行利舊。

5）圍繞既有的設(shè)備房間和設(shè)備基礎(chǔ)，在造價合理和范圍內(nèi)，優(yōu)選適配現(xiàn)有房間尺寸和現(xiàn)有基礎(chǔ)的設(shè)備，減少拆除改造工程量。

改造工程中，設(shè)備改造占工程整體造價份額較高，通過以上利舊措施，在設(shè)計階段即減少大量新設(shè)備投入，明顯降低工程造價。

5.2 施工階段

1）利用現(xiàn)有給水系統(tǒng)作為施工臨時用水系統(tǒng)，減少臨時用水系統(tǒng)的措施。

2）利用現(xiàn)有消防系統(tǒng)作為施工用消防系統(tǒng)，減少臨時消防系統(tǒng)的措施。

3）后置排水系統(tǒng)的改造，利用既有雨水系統(tǒng)、既有排水系統(tǒng)、地下室壓力排水系統(tǒng)強化施工場地的排水。

4）后置照明系統(tǒng)的改造，利用既有照明系統(tǒng)實現(xiàn)施工用照明。

5）后置用電系統(tǒng)改造，更換配電箱，利用現(xiàn)有用電系統(tǒng)實現(xiàn)場區(qū)的施工用電。

6）對不需要利舊的風(fēng)機盤管等設(shè)備進行保護性拆除，并做好成品保護，發(fā)揮參與價值。

通過以上施工措施，施工單位節(jié)約大量臨時設(shè)施的措施費，并且節(jié)約措施工期，實現(xiàn)建設(shè)單位和施工單位的互利雙贏。

6 拆除廢棄物回收再利用措施

在既有建筑改造工程中，拆除物的回收再利用是工程整體降本增效的一大核心，是體現(xiàn)工程價值，創(chuàng)造經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。

1）采用保護性拆除工藝 在拆除施工時，對有殘余價值的構(gòu)件進行綜合評估，對殘值較高且易于回收的構(gòu)件采取保護性拆除，最大程度維護拆除構(gòu)件的剩余價值。

2）拆除廢棄物分類堆碼 改造工程中，施工現(xiàn)場較雜亂，尤其是拆除階段，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場運輸情況，對各類拆除構(gòu)件設(shè)置專門的堆場，在拆除時即分類清除，避免后期回收時花費人工進行分類。

3）成品再利用 對拆除的成品類構(gòu)件，優(yōu)先進行回收，避免二次損壞。再利用途徑主要有2種：以較低的價格直接應(yīng)用于對品質(zhì)要求不高的其他工程；應(yīng)用于其他項目的臨建搭設(shè)，節(jié)約臨建費用。

4）變賣回收 材料變賣是最直接、最快速的價值回收手段，主要包括成品變賣和原材料變賣。其中成品變賣能產(chǎn)生的價值更高，且能節(jié)約清運費用，是材料變賣的首選。材料變賣時，毛料和凈料的價格差異通常較大，在人工費合理的范圍內(nèi)，應(yīng)將毛料清理為凈料再進行變賣。主要變賣途徑如表1所示。

表1 材料類別及變賣途徑

7 結(jié)語

既有建筑改造工程的核心價值體現(xiàn)就在于對既有構(gòu)件的利舊和對拆除構(gòu)件的回收。項目在整體運營過程中，應(yīng)以綠色建筑、降本增效、價值回收的理念作為核心思想，理解“既有建筑”的含義，充分調(diào)研“既有構(gòu)件”的性能和價值，采取合理有效的利舊和回收措施，尋求利益最大化的回收途徑，實現(xiàn)參建各方的互利共贏。