綠色建筑技術(shù)在既有建筑改造中的應(yīng)用研究

【摘要】我國目前存在著數(shù)百億平方米的既有建筑，隨著城市化進程的加速，這一數(shù)字還會以每年上億平方米的數(shù)字遞增。因此，在倡導低碳節(jié)能、綠色環(huán)保的今天，對既有建筑進行綠色技術(shù)改造的需求日益增大。為了適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型社會的發(fā)展需求，文章結(jié)合具體工程，深入研究了如何在既有建筑改造過程中應(yīng)用綠色建筑技術(shù)以降低建筑能耗，減少建筑運營成本，使改造后的建筑達到綠色節(jié)能的目標，從而煥發(fā)新的價值。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑技術(shù)；既有建筑；改造工程

【中圖分類號】TU201 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2025）02-0067-03

0 引言

在城市化進程不斷加速的背景下，降低建筑能耗，促進環(huán)境資源可持續(xù)發(fā)展是一項重要工作。因此要通過綠色建筑技術(shù)手段對既有建筑進行改造，全面提升建筑的綜合性能和使用者的舒適度，實現(xiàn)資源再利用[1]。本文以黑龍江省森工招待所整體改造項目為例，通過研究綠色建筑技術(shù)在既有建筑改造中的應(yīng)用策略，來實現(xiàn)建筑在全生命周期內(nèi)綠色節(jié)能的目標。

1 工程概況

項目位于黑龍江省哈爾濱市道里區(qū)田地街112號，西臨兆麟街，北臨田地街，東側(cè)及南側(cè)均為現(xiàn)狀住宅。項目總用地面積2 285.43 m2，總占地面積1 273.06 m2，由黑龍江省森工招待所、三井株式會社、車庫用房3棟建筑圍合而成。

1.1 建筑現(xiàn)狀分析

黑龍江省森工招待所建成于20世紀六七十年代；三井株式會社與之毗鄰，建成于20世紀30年代，為哈爾濱歷史保護建筑；車庫用房建成于20世紀三四十年代，當時作為日本人的私人住宅，現(xiàn)在被用作車庫。歷經(jīng)多年，以上3幢建筑屋面和外墻均年久失修且沒有采取保溫措施，外門窗仍然采用舊式塑鋼門窗，不僅不美觀，且部分門窗已經(jīng)發(fā)生變形，早已失去隔熱保溫能力，而且原有的機電設(shè)備陳舊導致建筑能耗增大。三井株式會社為哈爾濱文物保護建筑，必須遵守國家關(guān)于文物保護的規(guī)定，不能改變其外立面，因此只能做外部局部修繕，屋面、外墻、窗戶不能隨意進行改造。

1.2 結(jié)構(gòu)分析

因為項目建成年代比較早，所以需要對既有建筑進行結(jié)構(gòu)安全鑒定確定改造的可行性[2]。依據(jù)黑龍江省林業(yè)設(shè)計研究院工程質(zhì)量鑒定中心提供的黑龍江省森工招待所結(jié)構(gòu)安全可行性鑒定報告和黑龍江省寒地建筑科學研究院提供的三井株式會社結(jié)構(gòu)安全性與抗震性能鑒定報告、三井物產(chǎn)株式會社加固修繕工程設(shè)計方案得出鑒定結(jié)論：經(jīng)過結(jié)構(gòu)加固和修繕可以滿足未來二十年使用要求，具備節(jié)能改造條件。而車庫用房的結(jié)構(gòu)加固方案為保留原建筑外墻，拆除二層內(nèi)墻至一層板底，新建一層樓板及二層內(nèi)承重墻及樓板，為節(jié)能改造創(chuàng)造條件。

2 建筑功能改造升級

基于以上現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，建設(shè)單位提出依據(jù)審批通過的可行性研究報告和初步設(shè)計方案對3棟既有建筑進行綠色建筑技術(shù)改造與整合升級。黑龍江省森工招待所為磚混結(jié)構(gòu)，共7層，占地面積451.52 m2，建筑高度23.60 m，改造面積為2 524.92 m2，改造升級后為酒店。毗鄰的三井株式會社為框架結(jié)構(gòu)，共4層，占地面積622.34 m2，建筑高度22.40 m，改造面積為5 928.17 m2，改造升級后為酒店。車庫用房為磚混結(jié)構(gòu)，共2層，占地面積199.20 m2，建筑高度6.5 m，改造面積為398.40 m2，改造升級后為物業(yè)管理用房。項目改造總建筑面積為8 851.49 m2。

3 綠色建筑技術(shù)在既有建筑改造中的應(yīng)用

綠色建筑技術(shù)是通過運用綠色化的建筑設(shè)計策略保證建筑在全壽命周期內(nèi)最大限度地解決人、環(huán)境、生活這3種互相依存、和諧共生的關(guān)系而采用的一種技術(shù)形式[3]。綠色建筑技術(shù)在黑龍江省森工招待所整體改造項目中的應(yīng)用主要包括節(jié)約土地、室外環(huán)境效應(yīng)改善、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量提升、節(jié)能設(shè)計優(yōu)化、節(jié)水與水資源回收利用、節(jié)材與材料資源再利用、綠色施工、運營管理綠色化等方面。

3.1 節(jié)約土地

節(jié)約土地是土地利用總體規(guī)劃過程中，對土地總體利用率的要求。黑龍江省森工招待所整體改造項目利用項目原址進行合理規(guī)劃。主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括建筑密度55.70%，容積率2.52，綠地率30%，停車位10個。景觀設(shè)計中選擇適宜哈爾濱氣候和地理條件生長的綠色植物。通過PKPM日照分析軟件得出酒店客房日照間距和日照時間滿足規(guī)范要求。

3.2 室外環(huán)境效應(yīng)改善

室外環(huán)境效應(yīng)主要包括風動效應(yīng)、熱環(huán)境效應(yīng)、光導效應(yīng)、噪聲效應(yīng)。升級后的酒店采取的改善室外環(huán)境效應(yīng)措施包括如下內(nèi)容：①在酒店周圍種植高度不同的綠化，改變局部微氣候，改善熱氣聚集，形成通風走廊，降低環(huán)境熱效應(yīng)；②減少大面積玻璃幕墻的使用，夜間照明符合JGJ/T 163—2008《城市夜景照明設(shè)計規(guī)范》的要求；③噪聲控制上，在產(chǎn)生振動的設(shè)備比如水泵底部設(shè)置減振基礎(chǔ)，設(shè)備管道穿墻孔洞內(nèi)設(shè)置柔性材料，嚴格控制電梯機房、風機房內(nèi)噪聲的傳播，滿足GB 50118—2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》7.1.1條的要求；④針對酒店周圍交通擁堵狀況，提倡公共交通出行，嚴禁酒店轄區(qū)內(nèi)車輛鳴笛，保證客人居住舒適度[4]。

3.3 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量提升

室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量主要包括室內(nèi)采光方式、隔聲降噪性能、通風系統(tǒng)、環(huán)保材料等。升級后的酒店采取提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的措施包括如下內(nèi)容：①客房充分利用自然采光，對沒有自然采光的空間設(shè)置人工照明系統(tǒng)；②對隔聲要求較高的房間，利用吸聲系數(shù)大的多孔材料做吸聲處理；③電梯與客房緊鄰布置時，客房一側(cè)做雙層夾心石膏板構(gòu)造來實現(xiàn)隔聲降噪處理；④利用客房自然通風，提高室內(nèi)通風量、空氣流速來加速室內(nèi)外的熱交換；⑤衛(wèi)生間設(shè)置機械排風系統(tǒng)，利用外窗及周邊空間進行自然補風；⑥布草間、工具間、廚房等有氣味房間外窗設(shè)置換氣窗扇保證室內(nèi)空氣流通和凈化；⑦通過調(diào)節(jié)百葉實現(xiàn)遮陽；⑧通過分體式空調(diào)改善室內(nèi)溫濕環(huán)境；⑨室內(nèi)裝修采用環(huán)保材料，空氣中的污染物濃度應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標準JGJ/T 461—2019《公共建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量控制設(shè)計標準》5.1條的要求[5]。

3.4 節(jié)能設(shè)計優(yōu)化

借助綠建PKPM軟件，構(gòu)建數(shù)字模型對改造后的建筑能耗進行模擬分析計算，并將計算結(jié)果作為建筑節(jié)能改造設(shè)計優(yōu)化的依據(jù)，切實降低建筑使用能耗。升級后的酒店采取的節(jié)能設(shè)計優(yōu)化措施包括：①選用遠程廣播控制系統(tǒng)、聲控和人臉識別系統(tǒng)，智慧停車道閘桿系統(tǒng)；②照明光源更換為高效低能耗LED光源；③采暖采用高效節(jié)能換熱片；④對供回水管道系統(tǒng)重新設(shè)計；⑤對冷凍機房內(nèi)的冷水機組進行更換。針對招待所圍護結(jié)構(gòu)未設(shè)置保溫問題，改造過程中采用增加防火性能為A級的巖棉板外保溫做法。更換全部外門窗，采用斷橋鋁包木高級節(jié)能門窗，傳熱系數(shù)K≤1.6 W/（m2 .k），保證外門氣密性≥4級，外窗氣密性≥6級。門窗周圍采用30 mm巖棉防冷橋處理，與墻面接觸部位采用聚氨酯及密封膏封嚴，加強圍護結(jié)構(gòu)保溫性能。

1）計算原則。首先通過權(quán)衡判斷建立參照建筑模型和設(shè)計建筑模型，同時確保兩者建筑模型的熱工分區(qū)、體形系數(shù)、窗墻比、太陽輻射系數(shù)、室外氣象數(shù)據(jù)、室內(nèi)采暖參數(shù)、空調(diào)溫濕度相同[6]。然后依據(jù)GB 50189—2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》的熱工性能限值來輸入?yún)⒄战ㄖo結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)。設(shè)計建筑則是取實際設(shè)計時采用的圍護結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)，各自進行全年逐時的動態(tài)模擬。最后以兩者全年圍護結(jié)構(gòu)耗冷耗熱量之差與參照建筑全年圍護結(jié)構(gòu)耗冷耗熱量的比值作為結(jié)果。外墻圍護結(jié)構(gòu)材料熱工參數(shù)詳見表1。

2）計算結(jié)果。通過綠建能耗PKPM軟件計算，設(shè)計建筑供冷能耗占48%、采暖能耗占52%、參照建筑供冷能耗占32%、采暖能耗68%。參照建筑采暖能耗為12.81 kW .h/m2，設(shè)計建筑采暖能耗為9.81 kW .h/m2，采暖供冷綜合節(jié)能率23.41%。設(shè)計建筑達到DB23/T 1642—2020《黑龍江省綠色建筑評價標準》表3.2.8三星級綠色建筑技術(shù)的要求。

3.5 節(jié)水與水資源回收利用

升級后的酒店采取節(jié)約用水措施包括如下內(nèi)容：①安裝性能優(yōu)異的閥門和管道；②安裝滲透漏水破損報警器；③采用智能水表和遠程計費系統(tǒng)；④客房采用低流量的、閥門結(jié)構(gòu)優(yōu)化的、水流控制系統(tǒng)升級的節(jié)水型衛(wèi)生器具，滿足CJ/T 164—2014《節(jié)水型生活用水器具》的要求，特殊房間淋浴用水可采用太陽能熱水系統(tǒng)；⑤利用非傳統(tǒng)水資源回收技術(shù)，將雨水和中水收集后分別進入各自過濾裝置用于酒店的消防、景觀用水，實現(xiàn)水資源的回收利用。

3.6 節(jié)材與材料資源再利用

材料選擇經(jīng)濟效益好、安全高效、低污染、環(huán)保型、可回收的新型材料，結(jié)構(gòu)加固選用抗拉性能高的鋼筋和標號合適的抗壓性能好混凝土?？头坎捎镁b修土建一體化技術(shù)以減少因裝修分工造成的材料浪費，實現(xiàn)資源的循環(huán)再利用。

3.7 綠色施工

綠色施工要滿足GB/T 50640—2010《建筑工程綠色施工評價標準》的要求。施工前編制詳細的施工方案，制定主控項目、揚塵控制、廢水廢氣控制、建筑垃圾控制、光污染控制、噪聲控制。具體措施包括：①施工過程中對揚塵物進行封閉存放和回收控制，出入車輛尾氣滿足排放要求；②合理設(shè)置封閉、分類集中建筑垃圾堆放站，制定減量化和資源化計劃；③夜間作業(yè)采取遮光設(shè)施，使用低噪聲設(shè)備進行施工，設(shè)置噪聲監(jiān)測點，實施動態(tài)監(jiān)測。

3.8 運營管理綠色化

1）升級后的酒店運營管理采用綠色化智能安防和控制系統(tǒng)[7]。客房安裝智能門禁系統(tǒng)，使用綠色軟件進行房門解鎖或使用智能語音系統(tǒng)實時控制空調(diào)溫度，根據(jù)溫差自動調(diào)節(jié)百葉窗簾，自動調(diào)節(jié)夜晚氛圍燈光，利用墻壁上的控制面板實現(xiàn)場景預設(shè)等方式降低建筑使用能耗。

2）升級后的酒店探索利用機器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工模式，實現(xiàn)無接觸綠色配送。使用綠色支付與信息化結(jié)算系統(tǒng)，如移動支付、無感支付等創(chuàng)新方式，方便客人操作，提升結(jié)算效率。

4 結(jié)語

本文通過研究綠色建筑技術(shù)在黑龍江省森工招待所整體改造升級為酒店項目的應(yīng)用中得出如下結(jié)論。

既有建筑改造項目涉及業(yè)主、建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計單位、有關(guān)部門等利益相關(guān)方，需要多方協(xié)作、共同努力才能完成改造計劃。改造過程中應(yīng)嚴格按照GB/T 50378—2019（2024版）《綠色建筑評價標準》和DB23/T 1642—2020《黑龍江省綠色建筑評價標準》制定的安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居的原則，遵循DB23/T 3414—2023《黑龍江省綠色建筑設(shè)計標準》和DB23/T 3677—2024《黑龍江省既有公共建筑超低能耗節(jié)能改造設(shè)計標準》要求，貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，確保建設(shè)單位投資和社會效益的最大化[8]。

未來的綠色建筑技術(shù)不應(yīng)只解決建筑能耗的問題，而是應(yīng)指向一個操作性更強、改造成本更低、運行效益更高、涉及面更廣泛的領(lǐng)域。在今后的既有建筑改造設(shè)計中，通過應(yīng)用綠色建筑技術(shù)來實現(xiàn)建筑在全生命周期內(nèi)綠色節(jié)能的目標，使人們生活質(zhì)量得到進一步提高，促進全社會經(jīng)濟高質(zhì)量提升并推進資源節(jié)約型社會的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[作者簡介]吳荻（1979—），男，吉林永吉人，本科，高級工程師，研究方向：建筑設(shè)計。