既有建筑綠色化的改造策略與工程實(shí)踐

李向民　許清風(fēng)　韓繼紅

導(dǎo)讀：既有建筑量大面廣，其中綠色建筑占比很小，因此，對既有建筑進(jìn)行綠色化改造前景廣闊。而在綠色建筑基本理念和既有建筑約束條件基礎(chǔ)上，在現(xiàn)有關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外既有建筑改造已有典型工程案例，將有助于實(shí)踐“因地制宜、成本低廉、追求實(shí)效、提升品質(zhì)”的既有建筑綠色化改造原則，有助于完善既有建筑綠色化改造技術(shù)策略，并可以為今后量大面廣的既有建筑改造提供積極的借鑒。

一、概況

我國是人均資源嚴(yán)重不足的發(fā)展中國家，巨大的資源、能源需求已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素。傳統(tǒng)建筑業(yè)在施工、使用與拆除過程中消耗大量的資源與能源，并對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。我國正努力實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)消耗型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式向生態(tài)型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，實(shí)施既有建筑綠色化改造將是可持續(xù)發(fā)展的必由之路?！笆濉笔俏覈鞘邪l(fā)展和城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，對既有建筑實(shí)行綠色化改造將是提升城市功能、節(jié)約利用城市空間、建設(shè)小康社會、改善百姓民生、節(jié)能減排等各項(xiàng)任務(wù)的一個(gè)重要抓手。

綠色建筑是世界建筑發(fā)展的潮流和趨勢，開展綠色建筑相關(guān)研究是我國中長期科技發(fā)展的戰(zhàn)略部署。我國《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》（國發(fā)〔2011〕26號）提出將實(shí)施節(jié)能減排重點(diǎn)工程。我國既有建筑已超過460億平方米，其中約0.2億平方米是綠色建筑，僅占現(xiàn)有建筑面積的約0.04%（2010年數(shù)據(jù)）；此外，每年新增約20億平方米新建建筑中，綠色建筑的數(shù)量和面積也極其有限。在我國發(fā)展綠色建筑、推行既有建筑綠色化改造正面臨難得的歷史機(jī)遇。

基于此，應(yīng)進(jìn)行既有建筑綠色化改造關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工程示范推廣，顯著降低既有建筑的能耗水平、提升其居住舒適度和安全性能。

二、綠色建筑及其評價(jià)體系

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。[1]

世界上綠色建筑的評價(jià)體系有多種，代表性的有美國LEED、英國BREEAM、日本CASBEE、澳大利亞ABGRS、德國DGNB等。我國于2006年編制了國家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50378-2006），綠色建筑評價(jià)體系主要包括節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、運(yùn)營管理（住宅建筑）及全生命周期綜合性能（公共建筑）等六方面指標(biāo)，各項(xiàng)指標(biāo)分為控制項(xiàng)、一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)三類?？刂祈?xiàng)為綠色建筑的必備條款，按滿足一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)的程度，綠色建筑劃分為三個(gè)等級：三星、二星和一星。由于近幾年綠色建筑在我國發(fā)展迅速，并根據(jù)綠色建筑發(fā)展新形勢和最新科研成果對《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行修訂，增加綠色施工章節(jié)，鼓勵(lì)提升與創(chuàng)新。

現(xiàn)階段，沒有具體針對既有建筑綠色化改造的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，一般多套用新建綠色建筑的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不能很好地考慮既有建筑特點(diǎn)?；诖?，正準(zhǔn)備編制國家標(biāo)準(zhǔn)《既有建筑改造綠色評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。通過相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣實(shí)施，將有效提升我國既有建筑綠色化改造的實(shí)施水平和技術(shù)含量。

三、既有建筑及其改造現(xiàn)狀

2012年發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)我國綠色建筑發(fā)展的實(shí)施意見》[2]明確了推動(dòng)綠色建筑發(fā)展的主要目標(biāo)與基本原則，并將通過建立財(cái)政激勵(lì)機(jī)制、健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及評價(jià)標(biāo)識體系、推進(jìn)相關(guān)科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多種手段，推進(jìn)綠色建筑發(fā)展。2013年發(fā)布的《綠色建筑行動(dòng)方案》[3]是建設(shè)美麗中國的重要保障，具體目標(biāo)包括：城鎮(zhèn)新建建筑嚴(yán)格落實(shí)強(qiáng)制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，“十二五”期間完成新建綠色建筑10億平方米；到2015年末，20%的城鎮(zhèn)新建建筑達(dá)到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。在既有建筑節(jié)能改造方面，“十二五”期間完成北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量和節(jié)能改造4億平方米以上，夏熱冬冷地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造5000萬平方米，公共建筑和公共機(jī)構(gòu)辦公建筑節(jié)能改造1.2億平方米，實(shí)施農(nóng)村危房改造節(jié)能示范40萬套；到2020年末，基本完成北方采暖地區(qū)有改造價(jià)值的城鎮(zhèn)居住建筑節(jié)能改造。推進(jìn)可再生能源建筑規(guī)?；瘧?yīng)用；到2015年末，新增可再生能源建筑應(yīng)用面積25億平方米，示范地區(qū)建筑可再生能源消費(fèi)量占建筑能耗總量的比例達(dá)到10%以上?！蛾P(guān)于加快推動(dòng)我國綠色建筑發(fā)展的實(shí)施意見》和《綠色建筑行動(dòng)方案》均明確了既有建筑綠色化改造是綠色建筑的重要組成部分，應(yīng)在具體實(shí)施中予以高度關(guān)注。

當(dāng)前絕大多數(shù)既有建筑未按綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造，普遍存在資源消耗水平偏高、環(huán)境負(fù)面影響偏大、工作生活環(huán)境仍需改善、使用功能有待提升等問題，其綠色化改造任務(wù)艱巨，技術(shù)需求旺盛。目前我國實(shí)施既有建筑綠色化改造面臨的主要問題包括：1.綠色建筑技術(shù)體系、綠色建造與改造工藝和技術(shù)、綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未形成，既有居住建筑改造缺乏綠色化技術(shù)指導(dǎo)；2.發(fā)達(dá)國家綠色建筑技術(shù)和評價(jià)體系嚴(yán)重不適合我國資源能源供應(yīng)特點(diǎn)和建筑功能需求，簡單套用會帶來嚴(yán)重隱患；3.既有建筑普遍存在居住功能不完善、居住舒適度不高、結(jié)構(gòu)安全儲備不足、能耗大、資源利用率低等問題，急需通過綠色化改造改變現(xiàn)狀；4.既有建筑由于建造歷史原因，存在諸多約束條件，如建筑位置、功能分區(qū)、結(jié)構(gòu)體系、配套設(shè)施等，對其綠色化改造需因地制宜；5.既有建筑的典型氣候適應(yīng)性較差，缺乏不同氣候地區(qū)既有建筑綠色化改造技術(shù)體系，以及相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)支撐。

現(xiàn)階段，我國既有建筑改造多側(cè)重于單項(xiàng)技術(shù)（如結(jié)構(gòu)加固、節(jié)能改造、平改坡、成套改造、給排水系統(tǒng)改造等）的實(shí)施，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系也呈明顯的專業(yè)化劃分傾向，缺少系統(tǒng)化的既有建筑綠色化改造解決方案，常導(dǎo)致實(shí)施效果不理想，且易造成由于各專業(yè)彼此割裂分期實(shí)施引起的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不佳。應(yīng)根據(jù)我國城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展進(jìn)程中大規(guī)模既有建筑綠色化改造的迫切需求，以城市既有建筑為研究對象，針對其在建筑形式與功能、結(jié)構(gòu)安全性、居住舒適度、新能源利用與節(jié)能減排等方面存在的問題，進(jìn)行綠色化改造關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，建立符合我國國情的既有建筑綠色化改造集成技術(shù)體系和系統(tǒng)化解決方案，并編寫相關(guān)的綜合性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，更好地指導(dǎo)既有建筑的綠色化改造工程實(shí)踐。

四、綠色改造及其技術(shù)策略

在長期既有建筑單項(xiàng)研究基礎(chǔ)上，上海市建筑科學(xué)研究院從2004年開始進(jìn)行了歷史風(fēng)貌建筑保護(hù)和適應(yīng)性利用、[4]世博園區(qū)既有建筑可持續(xù)改造利用成套技術(shù)與示范、[5]華東地區(qū)既有建筑綜合改造技術(shù)集成示范工程[6]等系列技術(shù)攻關(guān)，初步形成了既有建筑綠色化改造的技術(shù)體系，并確定了“因地制宜、成本低廉、追求實(shí)效、提升品質(zhì)”的綠色化改造原則。既有建筑綠色化改造的策略具體包括：

（一）既有建筑綠色化改造與設(shè)計(jì)

對城市既有建筑的使用壽命、使用功能和居住舒適度等現(xiàn)狀展開調(diào)查與分類研究，分析城市既有建筑的主要特征和類型，結(jié)合已有既有建筑改造利用案例進(jìn)行現(xiàn)狀和再生設(shè)計(jì)的功能剖析，并以綠色化為原則對既有建筑再生改造利用進(jìn)行研究。通過城市既有建筑綠色化改造的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對綠色再生在概念、意義和內(nèi)涵等方面加以廓清，論證改造利用的基本原則、應(yīng)用方法和實(shí)用技術(shù)；在中國特定的城市與地域背景下，分析地域技術(shù)的哲學(xué)涵義，尊重歷史與文化的時(shí)間脈絡(luò)，構(gòu)筑既有建筑及地段保護(hù)性改造利用的理論架構(gòu)，形成了具有針對性的改造設(shè)計(jì)方法并提出了情感增值的關(guān)鍵技術(shù)。

既有建筑空間改造是既有建筑生命完善和再生的過程，體現(xiàn)了新陳代謝的生長思想，符合綠色化改造的建筑觀。通過對既有建筑與外部空間環(huán)境協(xié)調(diào)關(guān)系的研究，提出既有建筑空間環(huán)境再生設(shè)計(jì)的原則：以人為本；綠色高效；從整體出發(fā)確定用地功能和環(huán)境改造規(guī)劃；尊重歷史并合理利用場所資源；新舊環(huán)境和諧共鳴。通過對既有建筑與環(huán)境關(guān)系的反思，站在戰(zhàn)略發(fā)展的高度明確了生態(tài)化與低碳化的發(fā)展思想，提出了綜合評估社會及環(huán)境效益的發(fā)展原則，從“生態(tài)紀(jì)”發(fā)展的角度提出了資源循環(huán)的節(jié)能技術(shù)以及提倡利用傳統(tǒng)方法的低碳關(guān)鍵技術(shù)。通過對既有建筑綠色化改造全過程的分析，建立了系統(tǒng)發(fā)展的可持續(xù)原則，提煉了營造與運(yùn)營相整合的集成方法，提出了設(shè)計(jì)、施工、評估、管理四位一體的關(guān)鍵技術(shù)。

（二）既有建筑結(jié)構(gòu)的評估與加固

分析了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)可靠性評估方法的研究現(xiàn)狀和存在問題，探討了既有建筑的目標(biāo)使用期確定方法和可靠性目標(biāo)，研究了基于目標(biāo)使用期的既有建筑結(jié)構(gòu)可靠性評估和抗震鑒定的關(guān)鍵技術(shù)問題，包括不同目標(biāo)使用期下荷載與作用調(diào)整模式、抗力衰減模型以及結(jié)構(gòu)體系可靠度變化等，建立了以目標(biāo)使用期系數(shù)和結(jié)構(gòu)耐久年限系數(shù)作為主要調(diào)整系數(shù)的既有建筑結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式，并通過算例驗(yàn)證了基于目標(biāo)使用期結(jié)構(gòu)評估鑒定技術(shù)的有效性。提出了基于目標(biāo)使用期的既有建筑評估鑒定技術(shù)，研發(fā)了考慮主次結(jié)構(gòu)協(xié)同工作和損傷累積影響的既有建筑結(jié)構(gòu)精細(xì)化分析評估技術(shù)，有效提高既有建筑評估鑒定的科學(xué)性，減少結(jié)構(gòu)加固改造投入。

在對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)加固方法進(jìn)行總結(jié)與分析基礎(chǔ)上，總結(jié)了基于性能的結(jié)構(gòu)加固基本方法與分析技術(shù)，提出了基于性能的抗震加固技術(shù)實(shí)施流程。通過采用基于性能的結(jié)構(gòu)加固方法，可根據(jù)不同現(xiàn)狀確定既有建筑安全水準(zhǔn)和抗震設(shè)防能力，滿足不同的需求，同時(shí)解決傳統(tǒng)加固中難以克服的技術(shù)障礙。對既有建筑結(jié)構(gòu)消能減震加固中耗能元件的使用進(jìn)行歸納總結(jié)，通過算例進(jìn)行既有建筑增設(shè)耗能元件的彈塑性時(shí)程分析，提出了既有建筑基于性能抗震加固中耗能元件的選型原則和設(shè)計(jì)方法，并通過工程應(yīng)用進(jìn)行檢驗(yàn)，抗震加固效果良好。

（三）既有建筑節(jié)能的測評與改造

通過對節(jié)能建筑設(shè)計(jì)軟件的原理分析、比對驗(yàn)證，通過對各種節(jié)能設(shè)計(jì)軟件在既有建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)方面的適用性進(jìn)行研究，同時(shí)通過對大量實(shí)際案例的模擬分析，得出適合既有建筑節(jié)能改造的設(shè)計(jì)方法。此外，通過對大量既有建筑調(diào)研數(shù)據(jù)的分析，得到不同類型既有建筑的運(yùn)營方式，這又為軟件分析提供了合理的邊界條件，為既有建筑節(jié)能改造提供了適合的設(shè)計(jì)工具和方法。

對建筑節(jié)能各類技術(shù)體系進(jìn)行研究，可以得到各種技術(shù)體系的適用性和評價(jià)指標(biāo)，有助于為建筑節(jié)能改造提供適宜的技術(shù)體系。根據(jù)既有建筑現(xiàn)狀，可以有針對性地研究圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采暖空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等節(jié)能改造方法。圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造主要針對既有建筑外墻、屋頂、門窗等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能改善進(jìn)行的技術(shù)研究。采暖空調(diào)系統(tǒng)改造主要從冷熱源節(jié)能改造、輸配系統(tǒng)節(jié)能改造等方面進(jìn)行的技術(shù)分析。照明系統(tǒng)主要從照明設(shè)備改造、合理的照明控制和管理等方面進(jìn)行研究，動(dòng)力系統(tǒng)主要針對既有建筑電梯改造、給排水優(yōu)化改造等方面進(jìn)行技術(shù)提升。

在實(shí)施中，通過對常見既有建筑節(jié)能改造工程質(zhì)量通病進(jìn)行調(diào)研和研究分析，提出了既有建筑節(jié)能改造施工質(zhì)量測評技術(shù)和驗(yàn)收方法。通過對圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造主要質(zhì)量與安全問題進(jìn)行剖析，提出了提高圍護(hù)體系節(jié)能改造質(zhì)量的相應(yīng)對策及措施，建立了圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造的安全體系；同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查、抽樣送檢、現(xiàn)場檢測和綜合評估等方法，研發(fā)了一套空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造質(zhì)量驗(yàn)收技術(shù)體系。

為了解既有建筑節(jié)能改造后的效果，搭建了專用測試平臺，研發(fā)了一套針對城市既有建筑特點(diǎn)的節(jié)能改造效果定量綜合測評技術(shù)體系，包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、其它設(shè)備系統(tǒng)、可再生能源、運(yùn)行管理等。同時(shí)，針對既有建筑節(jié)能改造案例，進(jìn)行了現(xiàn)場測評和節(jié)能改造效果分析，驗(yàn)證了研究成果的可行性和適用性，形成一套較為完整的全壽命周期“節(jié)能改造設(shè)計(jì)→施工→驗(yàn)收→后評估”的建筑節(jié)能現(xiàn)場測評和綜合改造技術(shù)體系，研究成果已在既有建筑節(jié)能改造中得到大規(guī)模推廣應(yīng)用。

（四）既有建筑生態(tài)的評價(jià)與改造

針對既有建筑室內(nèi)外環(huán)境、能源消耗、資源利用、運(yùn)營管理等現(xiàn)狀展開調(diào)研與評價(jià)技術(shù)研究。室內(nèi)環(huán)境主要研究了既有建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量、熱環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境等一系列測評方法。室外環(huán)境通過CFD軟件模擬的方法進(jìn)行評價(jià)分析，同時(shí)研究了環(huán)境指標(biāo)的測評方法。能源利用主要通過現(xiàn)場調(diào)研與測評，了解既有建筑能耗現(xiàn)狀和可再生能源利用的可行性，并針對性地研究了既有建筑合理利用太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮艿倪m宜技術(shù)。資源利用主要根據(jù)既有建筑特點(diǎn)，研究了雨水、固體廢棄物和建筑垃圾利用的可行性。運(yùn)營管理主要通過測評得到各系統(tǒng)的運(yùn)營參數(shù)。

通過理論研究、技術(shù)分析、模擬計(jì)算、流程設(shè)計(jì)等方法進(jìn)行了既有建筑室內(nèi)外環(huán)境改善技術(shù)的研究。室外環(huán)境改善技術(shù)主要研究室外風(fēng)環(huán)境改善技術(shù)、室外綠化技術(shù)措施、室外噴泉降溫技術(shù)。室內(nèi)環(huán)境改善技術(shù)主要研究自然通風(fēng)技術(shù)、主動(dòng)采光技術(shù)、聲環(huán)境優(yōu)化技術(shù)、空氣質(zhì)量改善技術(shù)。其中自然通風(fēng)技術(shù)主要針對高大空間建筑物的改造作了技術(shù)分析；主動(dòng)采光技術(shù)主要針對既有廠房改造研究了現(xiàn)有技術(shù)的適宜性；聲環(huán)境優(yōu)化技術(shù)主要提出了改造流程，并對各種聲環(huán)境改造技術(shù)進(jìn)行了適用性范圍分析；空氣質(zhì)量改善技術(shù)主要根據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量要求研究了改善空氣質(zhì)量的有效方法。

根據(jù)既有建筑現(xiàn)狀，有針對性地研究了空調(diào)系統(tǒng)的改造方法和一些適用性的新型能源高效利用技術(shù)，并對可再生能源技術(shù)用于既有建筑改造進(jìn)行了技術(shù)適用性的分析研究。適用性新型能源高效利用技術(shù)研究主要研究了基于溶液除濕的熱濕獨(dú)立處理空調(diào)系統(tǒng)、調(diào)濕材料、地板采暖、個(gè)性化送風(fēng)、輻射吊頂式空調(diào)、相變材料等各種關(guān)鍵技術(shù)。可再生能源利用技術(shù)主要對太陽能應(yīng)用技術(shù)、風(fēng)能利用技術(shù)、地（水）源熱泵空調(diào)技術(shù)在既有建筑改造中的適用性進(jìn)行了分析。

在既有建筑智能化運(yùn)營管理技術(shù)研究中，針對既有建筑改造后的功能需求研發(fā)了智能照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了照明的高層次智能管理；研究了遮陽系統(tǒng)在各種遮陽模式下的控制；同時(shí)對照明系統(tǒng)與遮陽系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)進(jìn)行了研究。針對既有建筑改造后需求，通過采用信息工程技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制過程，對改造建筑中的各種系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理，對其能效全面進(jìn)行優(yōu)化，研發(fā)了能耗監(jiān)測和能源管理平臺的技術(shù)體系。

針對既有建筑綠色化改造利用案例進(jìn)行了主動(dòng)采光改造、自然通風(fēng)改造、室內(nèi)聲環(huán)境改造的模擬分析，驗(yàn)證了改造技術(shù)的可行性和適用性。從城市既有建筑改造利用現(xiàn)狀出發(fā)，進(jìn)行了既有建筑綠色化現(xiàn)狀調(diào)查與評價(jià)、室內(nèi)外環(huán)境改善、可再生能源利用、改造后智能化運(yùn)營管理等技術(shù)研究，形成了既有建筑生態(tài)改造關(guān)鍵技術(shù)。

（五）既有建筑改造的策劃與施工

研究分析了各環(huán)境影響因素在改造施工過程中給周邊環(huán)境和人員帶來的影響和危害，根據(jù)既有建筑改造施工特點(diǎn)，從拆除、加固改造和裝飾安裝三個(gè)階段分析主要的影響因素，對目前施工水平下的使施工過程環(huán)境效應(yīng)改善、資源能源節(jié)約的主要技術(shù)手段進(jìn)行研究。對綠色施工管理組織體系的策劃方法進(jìn)行研究，主要內(nèi)容包括施工組織設(shè)計(jì)及其中的綠色施工專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)。在對既有建筑物改造綠色施工技術(shù)研究基礎(chǔ)上，分析既有建筑綠色施工技術(shù)評價(jià)指標(biāo)體系、評價(jià)方法及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

針對綠色施工中的噪聲污染控制、粉塵污染控制、光污染控制、水污染控制、固體廢棄物處理及利用、施工用材料節(jié)約、能源節(jié)約等提出了具體的技術(shù)方法和措施，使施工過程能有效地減小對環(huán)境的不利影響，節(jié)約資源和能源。提出了綠色施工管理體系，包括綠色施工管理的組織策劃原則和方法、綠色施工方案策劃、現(xiàn)場專項(xiàng)管理手段等。提出了既有建筑改造綠色施工評價(jià)的原則，建立了開放的評價(jià)指標(biāo)體系、評價(jià)指標(biāo)量化方法及模型。

（六）既有建筑綠色化分析與評價(jià)

針對既有建筑改造技術(shù)特點(diǎn)，探索從全壽命周期（LCA）角度研究各項(xiàng)改造技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法和多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用效益的比選方法。在分析既有建筑全壽命周期基礎(chǔ)上，結(jié)合既有建筑特點(diǎn)，以費(fèi)用—效益理論為基礎(chǔ)并綜合采用條件價(jià)值評估法（CVM）、人力資本法、比較博弈法及社會支付意愿法等，從社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益研究適合既有建筑綠色化改造利用綜合效益的評估指標(biāo)體系及評估方法。從可持續(xù)利用角度出發(fā)，建立既有建筑綠色化改造利用的性能評價(jià)指標(biāo)體系及評價(jià)方法。

針對關(guān)鍵改造技術(shù)提高初始投資成本、降低運(yùn)營成本的特點(diǎn)，提出從全壽命周期視角來分析單項(xiàng)關(guān)鍵改造技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性能，并針對多項(xiàng)關(guān)鍵改造技術(shù)功能異質(zhì)化的特點(diǎn)，研究通過價(jià)值工程法來實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)比選。通過既有建筑改造利用全壽命周期各項(xiàng)環(huán)境影響分析，研究以直接成本法及替代市場法量化外環(huán)境影響，以條件價(jià)值法量化內(nèi)環(huán)境影響，并通過調(diào)研獲取支付意愿。以采用普通技術(shù)方案為基準(zhǔn)，提出采用增額費(fèi)用—效益模型進(jìn)行單方案評價(jià)和多方案比選。在綠色化改造利用原則指引下，從安全性能、耐久性能、環(huán)境性能、舒適性能、文脈傳承價(jià)值和經(jīng)濟(jì)性能等六方面構(gòu)建模糊綜合評價(jià)模型，有效體現(xiàn)既有建筑綠色化改造利用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

五、綠色化改造與工程實(shí)踐

在既有建筑綠色化改造關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和技術(shù)集成基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多項(xiàng)工程的示范應(yīng)用，下面列舉幾項(xiàng)典型工程應(yīng)用的案例，以為今后量大面廣的既有建筑改造提供實(shí)踐借鑒。

（一）上海能效中心綠色化改造工程

上海能效中心綠色化改造采用的關(guān)鍵技術(shù)包括：①既有建筑綠色化改造設(shè)計(jì)；②基于性能結(jié)構(gòu)加固技術(shù)；③3R修繕材料利用技術(shù)；④生態(tài)改造技術(shù)，包括：屋頂隔熱技術(shù)、節(jié)能門窗技術(shù)，高效通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，可再生能源利用技術(shù)、綠色照明和能源管理技術(shù)等；⑤綠色施工技術(shù)；⑥改造后評估技術(shù)等。

上海能效中心采用屋頂綠化進(jìn)行屋頂隔熱，可有效改善微氣候和微環(huán)境；同時(shí)設(shè)有雨水回收系統(tǒng)，與園區(qū)雨水回收系統(tǒng)并網(wǎng)，儲存于地下雨水池，供頂棚清洗、道路清洗和綠化灌溉使用，可節(jié)約大量市政清潔水源。上海能效中心底層展廳周邊圍護(hù)采用“雙銀Low-E”惰性氣體單中空玻璃系統(tǒng)配以先進(jìn)的斷熱鋁合金框架，綜合傳熱系數(shù)低于1.8W/（K）；南向外窗采用增加一層普通窗的辦法，既增加了保溫隔熱性能，又增加了隔音效果。上海能效中心合理采用自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，利用百葉窗以及中庭兩側(cè)的通道，最大限度引入室外新風(fēng)，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，消除室內(nèi)熱負(fù)荷；中庭部分采用側(cè)送風(fēng)方式，運(yùn)用數(shù)值模擬技術(shù)確定合理的送風(fēng)高度，使更多空調(diào)能量送到人員活動(dòng)區(qū)，提高能量利用的效率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能目的。

上海能效中心中庭部分采用熱回收熱泵型新風(fēng)機(jī)組，不僅回收了排風(fēng)中的顯熱和潛熱冷量來降低新風(fēng)中的溫濕度，減小空調(diào)負(fù)荷，還利用了夏季排風(fēng)溫度低、冬季溫度高的特點(diǎn)，提高熱泵的效率。上海能效中心采用垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具有1.2米/秒微風(fēng)啟動(dòng)發(fā)電能力；同時(shí)采用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，通過選用高性能的單晶硅和非晶硅組件，采用科學(xué)合理的布置方式，使光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率最大化。上海能效中心采用智能化外遮陽控制系統(tǒng)，最大程度利用日光能源、減少空調(diào)與照明能耗；采用智能控制節(jié)能光源照明系統(tǒng)，營造舒適的視覺感受。

改造后監(jiān)測結(jié)果表明，上海能效中心光伏電池全年發(fā)電量為3.0萬kWh，每年可減少二氧化碳排放26.446噸；采用綠色光源和自動(dòng)調(diào)光控制系統(tǒng)全年節(jié)電約2.6萬kWh；采用冷凝熱回收熱泵型新風(fēng)機(jī)組全年節(jié)能量約為3萬kWh；使用冷凝熱回收熱泵全年節(jié)能量約為7萬kWh。

上海能效中心綠色化改造項(xiàng)目實(shí)施效果和改造后中庭見圖1～2所示。

（二）世博園區(qū)寶鋼大舞臺綠色化改造

寶鋼大舞臺原為鋼鐵廠車間，由設(shè)計(jì)建造于2000年的單層鋼結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)廠房和設(shè)計(jì)建造于1987年的單層鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)組成。根據(jù)世博總體規(guī)劃，擬改造為開敞景觀式觀演場所。

寶鋼大舞臺改造目標(biāo)包括：①通過引入附近公園的綠色環(huán)境，改造和節(jié)約土地使用，改善屋頂覆蓋下的空間使用質(zhì)量；②通過廠房自身廢棄材料再利用，突出工業(yè)文明特征，合理節(jié)省建材投資；③通過設(shè)置有層次的遮陽設(shè)施并引導(dǎo)建筑內(nèi)部空氣流動(dòng)，盡可能減少空調(diào)使用的能耗，提高炎熱天氣下的體感舒適度；④通過建筑外表的立體植被綠化，充分利用多雨季節(jié)的自然降水，平衡水份蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)小環(huán)境降溫。

寶鋼大舞臺綠色化改造利用的實(shí)施重點(diǎn)包括：主體結(jié)構(gòu)加固改造、建筑立面和周邊環(huán)境整治、開敞式空間舒適度改善、圍護(hù)結(jié)構(gòu)修繕、歷史文化價(jià)值保護(hù)等。在改造過程中遵照“功能提升、結(jié)構(gòu)改善、文化保護(hù)、持續(xù)利用”的原則，充分尊重歷史原真性，將城市“銹帶”改造為黃浦江畔的城市“秀帶”，促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和和諧發(fā)展。

寶鋼大舞臺綠色化改造利用采用的關(guān)鍵技術(shù)包括：①功能布局、建筑立面改造、觀眾流線布置、綠化景觀改造和周邊環(huán)境整治等既有建筑綠色化改造設(shè)計(jì)；②主體結(jié)構(gòu)抽柱、損傷構(gòu)件加固和整體結(jié)構(gòu)抗震加固的基于性能結(jié)構(gòu)加固技術(shù)；③包括再生混凝土利用和拆除鋼構(gòu)件循環(huán)利用的新型修繕方法和材料應(yīng)用技術(shù)；④立體綠化、半開敞式空間送風(fēng)、立體遮陽等生態(tài)改造技術(shù)；⑤節(jié)能降噪的綠色施工技術(shù)；⑥綠色化改造技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及改造后性能評價(jià)技術(shù)等。

寶鋼大舞臺綠色化改造項(xiàng)目實(shí)施前后對比見圖3～4所示。

（三）青島筒子樓綠色化改造

青島筒子樓均為多層磚混結(jié)構(gòu)，多建造于20世紀(jì)五六十年代，基本無原始建筑設(shè)計(jì)資料，使用功能落后、居住舒適度差。為改善民生，決定從2006開始進(jìn)行青島筒子樓的綠色化改造利用。本次改造共涉及筒子樓48棟，居民2651戶，改造總面積共計(jì)111，899平方米，總投資約7200萬元。改造主要目標(biāo)包括：提升住宅樓的使用功能、消除結(jié)構(gòu)和消防隱患、改善居住舒適度、優(yōu)化周邊環(huán)境。

青島筒子樓改造采用的關(guān)鍵技術(shù)包括：①功能布局、建筑立面改造和周邊環(huán)境綜合整治等既有建筑綠色化改造設(shè)計(jì)；②主體結(jié)構(gòu)維修加固、部分新增結(jié)構(gòu)加建、結(jié)構(gòu)整體抗震加固等結(jié)構(gòu)改造技術(shù)；③綜合節(jié)能改造、設(shè)備更新等節(jié)能生態(tài)改造技術(shù)；④綠色化改造技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及改造后效果評價(jià)技術(shù)等。

青島筒子樓改造實(shí)施過程中，有以下經(jīng)驗(yàn)值得在推廣應(yīng)用中給予重視。具體包括：完善政策、擱置爭議；規(guī)范程序、嚴(yán)格實(shí)施；合理分擔(dān)資金、確保財(cái)政資金?？顚Ｓ茫怀浞肿鹬鼐用褚庠?、切實(shí)把好事做好；強(qiáng)調(diào)房屋結(jié)構(gòu)安全評估和抗震鑒定的重要性；做好風(fēng)貌保護(hù)區(qū)筒子樓整治改造的歷史文化保護(hù)。通過青島筒子樓改造項(xiàng)目的成功實(shí)施，在確保經(jīng)濟(jì)性的前提下顯著提升了居民的生活品質(zhì)。

典型青島筒子樓綠色化改造項(xiàng)目實(shí)施前后對比見圖5～6所示。

六、結(jié)論

本文從既有建筑改造現(xiàn)狀出發(fā)，在綠色建筑理念基礎(chǔ)上提出了“因地制宜、成本低廉、追求實(shí)效、提升品質(zhì)”的既有建筑綠色化改造原則。在現(xiàn)有關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了既有建筑綠色化改造技術(shù)策略，并列舉了典型工程案例，為今后量大面廣的既有建筑改造提供了借鑒。

說明：本文系基金項(xiàng)目《國家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題》（2012BAJ06B02）。

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責(zé)任編輯：張 煒