舊工業(yè)建筑改造設(shè)計(jì)中綠色節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用

1、舊工業(yè)建筑改造設(shè)計(jì)中綠色節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用 摘要：當(dāng)前，資源能源的日益短缺及快速城市化進(jìn)程中“大拆大建”對(duì)歷史破壞日益嚴(yán)重。如何更好地利用和保護(hù)舊工業(yè)建筑，越來(lái)越受到重視。現(xiàn)有的改造設(shè)計(jì)手法已經(jīng)不能滿足于節(jié)約能源和資源的需求，對(duì)舊工業(yè)建筑進(jìn)行綠色節(jié)能改造是當(dāng)前的迫切需求。工業(yè)建筑的綠色改造在資源利用和節(jié)能方面都具有自身的優(yōu)勢(shì)。因此將綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于舊工業(yè)建筑的改造中，并從圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造、建筑空間改造、可再生能源的利用和材料的選擇與利用這四個(gè)方面提出了具體策略?？偨Y(jié)出了以舊工業(yè)建筑綠色節(jié)能改造的設(shè)計(jì)方法來(lái)具體指導(dǎo)設(shè)計(jì)，以期能為現(xiàn)有的建筑改造項(xiàng)目提供借鑒。 關(guān)鍵詞：綠色節(jié)能技術(shù)；建筑改造；舊工業(yè)建筑

2、中國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，各行業(yè)能源需求極大，但目前能源供需的矛盾問(wèn)題卻日益突出?；剂鲜俏覈?guó)能源供給的主要依靠，煤炭作為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)（圖1），僅供全球在開(kāi)采81年（圖2）。到2020年，我國(guó)將面臨至少10億t煤量的能源缺口。所以，能源短缺與再利用是目前不容忽視的問(wèn)題。與人類(lèi)生活息息相關(guān)的建筑行業(yè)，卻是世界能耗量最大的行業(yè)。因此在這個(gè)高能耗的時(shí)代，舊工業(yè)建筑的綠色節(jié)能改造就是當(dāng)前的迫切需求。 一、國(guó)內(nèi)外舊工業(yè)建筑改造背景及相關(guān)政策 20世紀(jì)70年代，在環(huán)境污染和燃料價(jià)格暴漲愈演愈烈的情況下，綠色節(jié)能技術(shù)的相關(guān)方法和理論逐漸開(kāi)始得到歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家的重視，他們甚至制定了相關(guān)的政策來(lái)促進(jìn)節(jié)能

3、技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。這些政策是經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)計(jì)算推理出的，在滿足使用的基礎(chǔ)上，將建筑的能耗值降到最低。其中，“建筑研究所環(huán)境評(píng)估法”（BREEAM）是首個(gè)制定的關(guān)于建筑節(jié)能的評(píng)價(jià)體系。荷蘭住房部制定了可持續(xù)建筑計(jì)劃和“分級(jí)跨越”概念，將綠色建筑由一個(gè)概念變?yōu)榻ㄖ?xiàng)目中的必須流程。我國(guó)關(guān)于舊工業(yè)建筑改造的研究較少，有需要理論和經(jīng)驗(yàn)仍然需要借鑒國(guó)外研究成果。近幾年，國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)了不少示范性綠色、節(jié)能的改造優(yōu)秀案例值得借鑒，如東北地區(qū)住宅的外保溫節(jié)能改造、上海等城市辦公樓綠色節(jié)能改造及上海城市未來(lái)館的改造再利用等。 二、綠色節(jié)能技術(shù)的概念及應(yīng)用范圍 綠色節(jié)能技術(shù)是根據(jù)能量在建筑中的傳遞規(guī)律，考慮建筑整體規(guī)

4、劃節(jié)能設(shè)計(jì)、建筑單體節(jié)能設(shè)計(jì)及建筑設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)所采取的技術(shù)措施，并優(yōu)化組成適宜的建筑節(jié)能體系。在保護(hù)環(huán)境且不影響人體舒適度的前提下，可以最大限度地提高能源的利用率，保護(hù)環(huán)境和減少污染。在節(jié)約能源和資源的基礎(chǔ)上，最大限度地滿足人類(lèi)的工作、生活、健康、娛樂(lè)等的需求。本文主要從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空間、材料和能源技術(shù)這四個(gè)方面，對(duì)舊工業(yè)建筑進(jìn)行了剖析，將綠色節(jié)能技術(shù)的相關(guān)策略具體應(yīng)用到具體改造設(shè)計(jì)中。根據(jù)不同地區(qū)的氣候環(huán)境，采用對(duì)應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，以達(dá)到綠色建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。建筑綠色節(jié)能技術(shù)與節(jié)能技術(shù)的區(qū)別在于，它不僅關(guān)注建筑的能源利用率，還對(duì)保護(hù)環(huán)境和減少污染等方面予以關(guān)注，這將是本文所關(guān)注的。（1）綠色節(jié)能

5、改造首先應(yīng)增強(qiáng)工業(yè)建筑的外維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力。其中，它的能耗占到建筑總體能耗的72%。因此，提高外維護(hù)結(jié)構(gòu)的性能就顯得尤為重要。（2）建筑空間改造是解決室內(nèi)空間昏暗、通風(fēng)問(wèn)題的關(guān)鍵。由于舊工業(yè)建筑的形態(tài)、朝向及所處環(huán)境等因素?zé)o法改變，所以內(nèi)部空氣流動(dòng)和自然采光的問(wèn)題需要通過(guò)建筑空間的改造來(lái)解決。（3）可再生能源利用技術(shù)。包括太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能等，這些能源的利用是建筑節(jié)能綠色改造的組成部分。（4）建筑材料的選擇與再利用。在舊工業(yè)建筑的改造中，在材料的節(jié)能方面：要考慮對(duì)拆掉可回收利用的建材進(jìn)行循環(huán)使用；在考慮使用新材料施工時(shí)，選擇可再生、回收利用率高的建材 三、綠色節(jié)能技術(shù)在舊工業(yè)建筑改造中的

6、應(yīng)用策略 1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)：外墻的改造策略 外墻的改造是舊工業(yè)建筑改造中必不可少的環(huán)節(jié)，對(duì)墻體進(jìn)行保溫處理是最常見(jiàn)的方式。近幾年，國(guó)外流行的節(jié)能新型墻體的改造也在我國(guó)被廣泛采用，如特朗博墻體、雙層幕墻等。在舊工業(yè)建筑改造中，外墻改造策略可以通過(guò)墻體內(nèi)部或外部加建一層新材料的方式，改善建筑的熱工性能。在戴克豪倉(cāng)庫(kù)的改造中，由于業(yè)主對(duì)資金的限制和舊工業(yè)建筑的保護(hù)情懷，使得赫爾佐格打破了傳統(tǒng)的墻體保溫改造形式，采用了一種透明的、可降解的塑料薄膜，將室內(nèi)自下部窗框以上整個(gè)包裹起來(lái)，并且與原建筑表皮之間形成了空氣保溫層改變了建筑內(nèi)部幾何形式的大廳。新材料的注入，使室內(nèi)空間產(chǎn)生了全新的張力。在原建筑墻

7、體外加建玻璃墻體，中間留有空氣間層，形成了被動(dòng)式陽(yáng)光間設(shè)計(jì)模式，減少了原建筑外墻的對(duì)流和輻射造成的熱損失。另外，原墻體的蓄熱層吸收的太陽(yáng)輻射熱可以通過(guò)介質(zhì)向室內(nèi)傳遞。目前，這個(gè)做法在舊建筑改造中應(yīng)用較為廣泛。如在天友綠色設(shè)計(jì)中心改造項(xiàng)目中，建筑南立面首層運(yùn)用了特朗伯墻技術(shù)，即墻體為黑色重質(zhì)蓄熱墻，前面附加玻璃表面。利用墻體和玻璃開(kāi)啟的方式和位置，形成了滿足季節(jié)變化的被動(dòng)式節(jié)能要求。 2.建筑空間改造：中庭空間植入 在舊工業(yè)建筑改造中，由于工業(yè)建筑存在進(jìn)深大的特點(diǎn)，使得室內(nèi)環(huán)境昏暗、通風(fēng)性差。通過(guò)中庭的植入的方式，結(jié)合熱壓及機(jī)械送風(fēng)的方式，改善了建筑內(nèi)部的光環(huán)境與風(fēng)環(huán)境，提升了室內(nèi)品質(zhì)。由于舊工

8、業(yè)建筑進(jìn)深較大，簡(jiǎn)單的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)窗體更新替換并不能滿足現(xiàn)有功能對(duì)于光線的基本需求。在這種情況下，可以在建筑內(nèi)部加設(shè)一個(gè)或多個(gè)中庭空間，以擴(kuò)大建筑室內(nèi)的采光范圍。從綠色節(jié)能的角度上來(lái)說(shuō)，自然采光、自然通風(fēng)、自然景觀等設(shè)計(jì)要結(jié)合中庭空間設(shè)計(jì)，共同完成。如南海意庫(kù)3號(hào)辦公樓的改造中，四個(gè)中庭并列組合在一起形成集中式中庭，將自然采光、自然通風(fēng)和休憩空間結(jié)合在一起，為人員提供了愜意的室內(nèi)環(huán)境。 3.可再生能源利用技術(shù)：太陽(yáng)能的利用 太陽(yáng)能作為最常見(jiàn)的可再生能源，充分開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不僅可以有效緩解人類(lèi)的自然資源，還可以有效地解決因過(guò)度使用常規(guī)能源所帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境污染的問(wèn)題。歐美國(guó)家率先將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于建筑

9、改造中，并初見(jiàn)成效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，年日照數(shù)大于2000h的地區(qū)占到我國(guó)總面積的2/3，輻射總量在33408360MJ/m2，總量等值于燃燒110280kg標(biāo)準(zhǔn)煤，這樣豐富的儲(chǔ)量也為我國(guó)太陽(yáng)能的利用創(chuàng)造了有利條件。目前，陽(yáng)光間及太陽(yáng)能構(gòu)件一體化成為了舊工業(yè)建筑改造設(shè)計(jì)發(fā)展的新趨勢(shì)。如今，太陽(yáng)能構(gòu)件與建筑一體化設(shè)計(jì)成為了建筑屋頂及立面改造的常用手法。太陽(yáng)能構(gòu)件在提供能源的同時(shí)，也成為了建筑外立面獨(dú)特的裝飾元素。其中，太陽(yáng)能光伏板與建筑結(jié)合的方式，有屋頂集成、立面集成、遮陽(yáng)構(gòu)件和陽(yáng)臺(tái)外掛構(gòu)件四種形式。 4.建筑材料的選擇與再利用 （1）既有材料的再利用在舊建筑改造中，對(duì)被拆除的建筑原構(gòu)件或廢棄物進(jìn)行噴漆或

10、打磨精心處理，將其巧妙地布置在新辦公建筑里。既維系了工業(yè)文脈的延續(xù)性，又避免了資源的浪費(fèi)，是一種成本極低的材料在利用方式。如上?；▓@坊節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)園改造中，對(duì)一些平時(shí)無(wú)用的廢品進(jìn)行藝術(shù)化處理再利用。既節(jié)省了材料，又延續(xù)了工業(yè)文脈。（2）新材料的選擇建筑的改造只通過(guò)舊材料的循環(huán)利用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，也需要新材料的合理選擇運(yùn)用。首先，要多使用本地材料。使用遠(yuǎn)途的建筑材料在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)造成環(huán)境污染和能源消耗；其次，采用無(wú)毒無(wú)污染的材料。如室內(nèi)材料可以選擇硅藻泥這樣具有消除甲醛、凈化空氣的材料；外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的窗戶可選擇能耗低的PVC塑鋼窗。最后，材料經(jīng)濟(jì)性選擇。材料經(jīng)濟(jì)性選擇并不是要選擇便宜廉價(jià)的材料，在

11、設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到全程的費(fèi)用，如有些材料不止需要一次的維護(hù)和更換。購(gòu)買(mǎi)時(shí)選擇較高價(jià)的材料，可以避免將來(lái)不必要的花費(fèi)。 四、結(jié)語(yǔ) 中國(guó)的城市建設(shè)正逐漸從量的躍進(jìn)轉(zhuǎn)向關(guān)注環(huán)境品質(zhì)的質(zhì)的追求。舊工業(yè)建筑的節(jié)能改造徹底改變了原建筑的能耗情況，能夠有效緩解環(huán)境及能源危機(jī)。因此，將綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于舊工業(yè)建筑改造的改造中具有重要和長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。 參考文獻(xiàn): 2莊簡(jiǎn)狄.舊工業(yè)建筑再利用若干問(wèn)題研究D.北京：清華大學(xué)，2005. 3陳亞寧.舊工業(yè)建筑的生態(tài)再利用策略研究D.長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2010. 4吳良墉.建筑學(xué)的未來(lái)J.中國(guó)青年科技，1999(56). 5董衛(wèi).可持續(xù)發(fā)展的城市與建筑設(shè)計(jì)（第一版）M.南京：東南大學(xué)出版社，1999. 6ThinkArchit工作室.重生的建筑：翻新改建建筑案例解析M.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2013. 7于冰.