淺談西北地區(qū)既有建筑的改造

楊寧

【摘 要】對(duì)既有建筑進(jìn)行改造包括對(duì)建筑的布局改造、水電暖改造和節(jié)能改造，在西北地區(qū)，尤其要注意在對(duì)既有建筑進(jìn)行改造時(shí)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和環(huán)境狀況。目前，面臨的資源緊缺問題日益嚴(yán)重，因此，在改造既有建筑過程中，應(yīng)注重加強(qiáng)節(jié)能改造。本文通過對(duì)西北地區(qū)既有建筑物改造時(shí)的布局改造、水電暖改造和節(jié)能改造這幾方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，實(shí)現(xiàn)更理想的改造效果。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；改造；節(jié)能；西北地區(qū)

在西北地區(qū)，對(duì)既有建筑進(jìn)行改造，主要包括對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的加固和節(jié)能改造。通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的加固，提高建筑結(jié)構(gòu)體系的承載力，維持和提高既有建筑的性能和用途，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。通過節(jié)能改造，有效降低能源的消耗，達(dá)到節(jié)約資源的目的。

一、對(duì)既有建筑的結(jié)構(gòu)加固改造

（一）結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

西北地區(qū)既有建筑的結(jié)構(gòu)改造，要采取結(jié)構(gòu)體系的加固技術(shù)，這樣可以使既有建筑的安全性和可靠性得到有效的恢復(fù)，也可以進(jìn)一步提高建筑物結(jié)構(gòu)的承載力。具體方法是可以通過提高建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，達(dá)到荷載作用下的變形及位移減小的目的，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐用性，提高其性能的優(yōu)良性。

在對(duì)既有建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)注意減少不必要的拆除和替換，如果一些安全儲(chǔ)備設(shè)施還可以修補(bǔ)，就無需對(duì)其進(jìn)行加固，因?yàn)樵诩庸踢^程中有可能會(huì)導(dǎo)致一些新問題的出現(xiàn)，或者對(duì)固有的結(jié)構(gòu)造成一些不必要的新的損害，如果建筑結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的損害現(xiàn)象，或者已經(jīng)對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全造成威脅的情況下，首先要對(duì)既有建筑進(jìn)行一些基本檢查，確保其修復(fù)價(jià)值和存在價(jià)值，與拆除重建的經(jīng)濟(jì)消耗相對(duì)比，在修繕更經(jīng)濟(jì)的情況下，對(duì)其實(shí)施加固設(shè)計(jì)的策略。對(duì)于西北地區(qū)一些具有歷史意義的文物及建筑物，應(yīng)盡量進(jìn)行修補(bǔ)，保存其完整性和藝術(shù)價(jià)值，在對(duì)特殊建筑進(jìn)行修復(fù)時(shí)，制定的改造修復(fù)計(jì)劃和設(shè)計(jì)應(yīng)特別注意，對(duì)加固過程中有可能引發(fā)的變形、結(jié)構(gòu)失衡等問題要做好預(yù)防措施和及時(shí)的應(yīng)對(duì)方法。

在對(duì)既有建筑進(jìn)行改造的施工過程中，加固工程需要經(jīng)過相關(guān)部門的鑒定和許可，方可進(jìn)行，同時(shí)要維持既有建筑的本身使用環(huán)境和功能。

（二）結(jié)構(gòu)加固方法

1 構(gòu)造加固法

在既有建筑砌體結(jié)構(gòu)加固中，主要采用加設(shè)圈梁、加造扶壁柱等的構(gòu)造加固方法，改造砌體結(jié)構(gòu)，主要是為了增強(qiáng)既有建筑的抗震性能。這種方法偏重于整體性的加固技術(shù)，對(duì)構(gòu)造形式的規(guī)范和要求都比較高。

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，既有建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)梁柱或是板的截面受剪、軸心受壓和重心傾斜等狀況，在這種情況下，最常見的加固方法就是通過使用與既有建筑同樣的材料是原有建筑結(jié)構(gòu)的截面面積增加，這種增大截面的加固法可以有效提高原有建筑構(gòu)件的承載力和剛度。增大截面法是一種應(yīng)用最廣泛的加固技術(shù)，相對(duì)而言，技術(shù)的成熟度和可靠性比較高，且在實(shí)際施工和操作的過程中，可行性比較強(qiáng)，降低了施工難度，加固效果也比較理想。運(yùn)用截面加固法對(duì)既有建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固和改良，要注意綜合考慮整體結(jié)構(gòu)，不能僅局限于對(duì)局部的加固，這樣容易導(dǎo)致出現(xiàn)局部薄弱層，造成局部?jī)A斜、坍塌等重大事故的發(fā)生。通過增大截面這種方法來加固建筑結(jié)構(gòu)會(huì)減小建筑物原有的使用空間，增大了結(jié)構(gòu)的自重力，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的加固，其養(yǎng)護(hù)期相對(duì)比較長(zhǎng)，這是增大截面的不足之處。

隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，很多新型材料也被應(yīng)用到建筑物的改造中，操作起來不僅簡(jiǎn)單快捷，大大降低了資金投入，節(jié)省了人力物力，并且改造效果都十分好。例如，在建筑結(jié)構(gòu)加固中，很多優(yōu)良的復(fù)合材料（芳綸纖維、玻璃纖維、碳纖維等等）都被廣泛應(yīng)用，它們有很高的優(yōu)良性能高和強(qiáng)度，并且質(zhì)量很輕，易于施工操作，具體方法是通過粘貼這些纖維材料，來達(dá)到加固效果。在混凝土的表面，用樹脂類的膠結(jié)材料將這些符合材料粘貼到上面，加強(qiáng)既有建筑的原本的結(jié)構(gòu)性能，改善建筑結(jié)構(gòu)的受力狀況。粘貼纖維材料法較之傳統(tǒng)的加固法，有顯著的優(yōu)勢(shì)，操作起來便捷高效，達(dá)到改善了既有建筑的耐腐蝕性和持久性等等，也會(huì)節(jié)省人力資源，提高施工效率。

另外，通過增設(shè)支點(diǎn)來加固既有建筑結(jié)構(gòu)的體系，原理是通過增設(shè)支點(diǎn)降低減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，提高結(jié)構(gòu)的承載力，這種方法多用于水平結(jié)構(gòu)的加固中，比如梁、網(wǎng)架和桁架等。通過結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)和變形程度來增設(shè)剛性支點(diǎn)或是彈性支點(diǎn)。前者可看作是不動(dòng)支點(diǎn)，設(shè)計(jì)和操作都相對(duì)簡(jiǎn)易，后者屬于可動(dòng)點(diǎn)彈性支點(diǎn)因素，分析和設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。

二、既有建筑的節(jié)能改造

對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，主要是要求通過減少能耗的技術(shù)和方案，降低建筑物在使用過程中的能量消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。節(jié)能改造要注意根據(jù)西北地區(qū)的氣候、溫度條件以及各種能源的應(yīng)用現(xiàn)狀，參照本地的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)既有建筑的外維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造、供暖系統(tǒng)的改造、及煤改氣改造，以降低能源的消耗，避免浪費(fèi)資源。提高能源的有效利用率是既有建筑改造過程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

首先，既有建筑的節(jié)能改造是推廣建筑節(jié)能的一個(gè)重要組成部分，針對(duì)建筑能源消耗嚴(yán)重的問題，首先要實(shí)施對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的維護(hù)，即將某一空間維護(hù)成一個(gè)區(qū)域，通過墻體、門窗等調(diào)節(jié)空間范圍和空氣，這樣可以改善供暖狀況，也可以在一定程度上降低能耗。改造的重點(diǎn)是對(duì)其外墻，屋面，居住建筑不采暖地下室的頂部，陽臺(tái)底部設(shè)保溫層；將原有的普通外門窗，換成具有保溫隔熱性能的門窗；提高門窗的氣密性，減少不必要的室內(nèi)外空氣滲漏。

其次，要對(duì)供暖系統(tǒng)的改造進(jìn)一步的完善，，我國(guó)西北地區(qū)氣候比較寒冷，對(duì)供暖設(shè)施的要求比較高，加上隨著旅游行業(yè)的發(fā)展，外來游客等的增加，是供暖區(qū)范圍逐步加大，很多公共場(chǎng)合的采暖設(shè)施也大大增加，這樣一來，建筑能耗問題日趨嚴(yán)重。通過供熱單位系統(tǒng)節(jié)能和用戶行為節(jié)能，綜合節(jié)能效果客觀。改造工程主要是在樓棟熱力入口安裝樓棟熱計(jì)量表和平衡閥，樓道或管道井內(nèi)安裝分戶通斷閥，居民室內(nèi)安裝溫控器。同時(shí)，供熱單位配套實(shí)施二次管網(wǎng)熱平衡改造，換熱站實(shí)施變頻改造等。通過改造，居民能夠根據(jù)自身舒適度需求對(duì)室溫進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)費(fèi)的目的。

另外對(duì)建筑的照明設(shè)備進(jìn)行改造，大力提倡安裝節(jié)能燈等降低電能消耗的設(shè)備，配合健全的節(jié)能減排制度也是非常重要的。運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和策略，全方位進(jìn)行節(jié)能改造，要特別注意完善節(jié)能措施，控制浪費(fèi)和資源配置不合理的現(xiàn)象。政府要制定節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，積極推進(jìn)先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，向大家普及節(jié)能減排的重要性，培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)，多方配合下，才能更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

三、結(jié)語

在西北地區(qū)，對(duì)既有建筑進(jìn)行改造，要注重建筑結(jié)構(gòu)的加固和節(jié)能改造。通過改造砌體結(jié)構(gòu)加固法、增大截面面積加固法、粘貼新型纖維復(fù)合材料加固法以及增設(shè)支點(diǎn)加固法等等，來提高既有建筑的各項(xiàng)性能，提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力，使整體結(jié)構(gòu)和功能得到維持和進(jìn)一步的優(yōu)化。通過對(duì)建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造，對(duì)建筑的供暖系統(tǒng)的優(yōu)化，有效降低能源的消耗，完成節(jié)約資源的目標(biāo)。政府也要加強(qiáng)節(jié)能改造和節(jié)能宣傳力度，制定相關(guān)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和完善的節(jié)能技術(shù)，從宏觀和微觀上對(duì)降低能源消耗問題，做出調(diào)控。

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