基于绿色建筑技术的公共建筑改造方法探索

陈天予屈 蓉刘 达

1.深圳市房地产和城市建设发展研究中心；2.深圳市华阳国际工程设计股份有限公司；3.深圳市拓锋实业有限公司

1 前言

近年来，我国公共建筑数量持续逐年增加，且种类更加丰富，相对的，对于部分老旧公共建筑的改造需求也越来越大。然而，如果在改造公共建筑的过程中，没有充分考虑其改造方案和对周围环境产生的影响，则很容易对导致改造成本高而效果不佳、改造时对周边环境造成破坏等情况；而如果直接将原建筑拆除重建，则又会造成资源的不必要浪费。绿色建筑技术的出现为公共建筑改造提供了稳定的技术支持，使以往改造方式中存在的问题得到有效地解决。基于此，本文以绿色建筑技术作为主要的研究内容，探索制定绿色建筑技术公共建筑改造方案。

2 绿色建筑概述

随着我国经济建设不断发展，人民生活逐渐向好，对精神文化以及居住要求日渐变高，我国环境保护建设不断发展。2013年，习近平总书记就提出“绿水青山就是金山银山”。同时，“五位一体”建设中不仅包含了经济、政治、文化、社会以及生态文明，其中生态文明在五位一体建设中占有重要的地位。《环保法》的修改完善，污染物排放与治理制度的严格落实，国家污染普查，环保督察等都是为我国实现可持续发展的重要举措，更是彰显了我国真正把保护环境落到实处。然而，与发达国家相比较，我国环境保护起步较晚，因此，虽然我国环境保护发展迅速，但较快发展较早的国家存在较多缺陷。

绿色建筑的理念是从长远的角度出发，要求在建筑设计和使用的过程中不仅能满足用户舒适空间的要求，还要保证低碳环保的发展特点，实现绿色可持续发展的要求。绿色建筑使得人们在追求经济利益的同时更多注重对生态环境的影响，坚持人与自然和谐共处的原则，打造绿色生态建筑，提高资源利用效率，实现绿色可持续发展。绿色建筑理念是我国在可持续发展道路上采纳的一种先进理念，主要是针对我国现在段资源的不合理应用，水、土壤、空气等污染日渐加剧的基本现状而实施的一种新的理念，以期为后期建造绿色城市，实现可持续发展打下坚实的基础。

3 绿色建筑的改造方向

对建筑来说，能源消耗量大是所有建筑施工和使用过程中最为主要的特征。通过采用绿色建筑技术，不仅可以为建筑使用者提供舒适、健康、宜居的环境，同时还可以有效降低相关资源的消耗量，提高资源利用效率[1]。根据传统的绿色建筑评价标准，可以将绿色建筑技术分为节地、节水、节能、节材以及室内环境质量五方面。而节地主要控制在规划阶段，节材主要控制在施工阶段，在改造阶段可以充分利用的应主要考虑节水，节能以及室内环境质量。

3.1 节约水资源、提高水资源利用效率

我国是一个干旱缺水严重的国家，公共建筑节水对我国来说尤为重要。在优化建筑物供水系统时，需要充分发挥绿色建筑技术的优势，提高节水设备的利用效率[2]。在优化原有建筑的供水系统时，需要同时对控制管网进行仔细的检查，确保其不存在漏损问题；同时，在后期设置智能化给水计量系统，能实时监控、分析和保存管网用水情况，亦可将官网分级设置传感器，以达到对未来可能漏损部位的分段监测、定位和报警的功能。对于不同类型的建筑，需要针对性地选择计量和节水设备；针对公共建筑来说，为了有效规避水资源浪费问题，需要加强注意绿化、灌溉及雨水回收等方面。绿化灌溉系统采用节水设备或节水技术，包括科学规划设置喷灌装置、采用更加节水的喷灌设备、以及添加土壤湿度感应器、雨天自动关闭装置等额外控制措施。绿化灌溉及车库冲洗等均采用回收雨水等再生水，减少市政管网的直接供水量。

3.2 节能与资源管理

对于公共建筑而言，节能方面可优化改造的途径和方案较多。首先，尽可能使用自然光照明代替人工照明；如需人工照明，照明灯具需采用节能设备，但其照明功率值应满足规范标准；其次，公共区域的照明系统应采用分区、定时、感应等多种节能控制措施。电梯应采用群控、变频等节能控制措施。适项目情况适量升级三项配电变压器、水泵、风机等设备的选型要求。公共建筑应按照现行国家要求，在配备建筑管理系统的前提下，适当采用或预留智能化设备，使建筑具有远程监控，数据远传等功能，且具备具有接入智慧城市的条件。

3.3 全面优化室内环境质量

建筑室内环境涉及多个方面，可主要分为热环境、声环境、光环境以及室内空气质量。对于改造公共建筑而言，对主要功能房间设置可独立调节的空调装置及新风换气装置可有效改善室内热环境。对于优化楼层间的声环境，可采取增加隔音措施，如加隔音垫，隔音板等措施提高建筑楼板撞击声等级；对于室内来说，可选用隔声性能良好的预置隔墙等材料。在室内装修材料窗帘的选取上，采取优选浅色材质等防眩光措施来提高室内光环境等级；在提高室内空气质量方面，可采取采用绿色环保建材、增设空气质量检测设备、在装修前模拟预测空气污染物浓度等措施，从材料源头控制到后期治理改善，全流程地优化室内环境质量。

4 基于绿色建筑技术的公共建筑改造方法

为了有效缓解资源短缺问题，社会各界对能源节约更加关注和重视。现阶段，在社会能源消耗中，建筑能耗约占据30%-40%的比例[5]。因此，世界各国都在积极探索，寻找降低建筑能源消耗，合理保护环境的方法，公共建筑节能技术从而成为研究的重点内容。绿色建筑技术是一种创新性的建筑技术，以为人们提供舒适健康的环境为主要目的，同时合理利用资源，避免建筑影响周边环境。对我国来说，随着我国城市化进程的不断延伸，加强改造现有的大型公共建筑已非常具有必要性。

4.1 绿色建筑技术中的围护结构改造

建筑中外墙和外窗均属于建筑围护结构，对于保证室内环境具有十分重要的作用，可以有效抵抗酷热和寒冷，实现保温隔热。公共建筑在降低供暖和降温能耗时，首先需要减少室内外热传递，即降低外墙和外窗的综合热传导系数。

4.1.1 外墙改造

外墙保温技术类型多元，其中外保温可以大范围使用，基本不会对室内和环境产生影响；缺点是其保温层不能设置在内部，需要在室外环境长期使用，材料不具有良好的耐久性，施工会面临较大的困难，投入的资金也比较多[3]。内保温对材料强度没有严格的要求，具有良好的防火性能，成本也比较低，但是其却需要占据室内较多的空间，且隔热效果有限。自保温不需要具备良好的施工条件，但是其施工比较复杂，需要对建筑结构进行改造，并且相对应的抗震性能也有待提升。

夏天天气比较炎热，可以通过外墙隔热的方式对空调能耗进行有效的控制。墙面绿化在外墙隔热方法中具有突出的优势。将植物种植在公共建筑的墙底或者墙面，可以充分运用植物对墙体产生的辐射进行控制，使辐射逐渐降低，避免外部热量进入室内，同时，墙体绿化还可以使空气湿度快速增加。此外，墙体绿化对提高公共建筑美观性也会产生积极的影响，打造立体性的建筑物外墙。

4.1.2 外窗改造

外窗可以阻挡外面的风进入室内，同时也可以提高室内的采光度，功能非常丰富。特别是对于公共建筑来说，虽然外窗在整个建筑中占据的比例较低，但是绝大多数的内外热交换都是通过外窗完成的，其热交换量明显高出建筑墙体[4]。对于保温来说，换用合适的双层或三层真空Low-E玻璃将会极大改善外窗的热工性能；对于隔热来说，除了更换玻璃材料外，固定外遮阳和活动遮阳是目前公共建筑遮阳的主要方式。

通过连接建筑物的结构构件可以起到固定遮阳的目的。例如，通过设计建筑物阳台，或者对综合遮阳系统进行合理的规划。固定遮阳可以使室内环境受到太阳辐射量的影响，强化建筑物的美观性，传统的固定遮阳对建筑外立面的影响加到，因此活动遮阳被更多地应用与建筑方案阶段。活动遮阳又可以细致划分成多种，其中图1所示的百叶窗遮阳最为常用。活动遮阳与固定遮阳相比具有明显的优势，可以结合环境需要自主调节和安装遮阳系统，灵活性较强。

4.2 绿色建筑技术中的设备系统改造

4.2.1 节水系统改造

节水系统的改造也是公共建筑物节能改造中重要的一环，其最直接的方式是采用雨水回收或中水回用系统；中水回用技术不需要直接排放管建筑物内的污水，而是集中处理污水，使水资源可以用于道路清晰、灌溉等方面。通过该技术可以有效降低水资源消耗，全全面提高节水效果。除此之外，采用节水灌溉系统、节水高压水枪等进行日常绿化灌溉、公共区域及车库道路保洁等，都能起到显著的节水效果。

4.2.2 建筑设备系统改造升级

图1 活动遮阳构件

传统建筑通常在可操控性与新建建筑无法媲美，因此在建筑改造阶段，针对公共建筑，尤其应当注意的是对于建筑控制设备系统的添加改造。如对既有风机水泵的变频控制、楼内照明系统的控制、消防安全报警、室内外环境监测等功能的增加设置，可显著改善既有建筑的功能性和使用效率。对于大型公共建筑，还应当设置相应的能源管理系统进行建筑能耗的分类、监测与计量。

4.3 绿色建筑技术中的空间改造

绿色建筑技术中的空间改造是通过合理布局建筑内外部空间，可以使建筑拥有更加良好的采光和自然通风条件（如图2所示）。在改造公共建筑时，可以全面组合内外部空间，使室内可以良好通风。为了更好地改造公共建筑，改造建筑空间的形体，或者植入功能腔体。例如，通过设置中庭或者采光井，可以使室内声环境等不同环境质量得到显著的提升。

图2 绿色建筑空间

5 结论

随着我国建筑领域可持续发展理念的不断深入及相应绿色建筑技术不断发展。将绿色建筑技术合理应用于公共建筑改造中，可以有效降低能源的消耗，节约施工材料，并从根本上提升室内环境质量。本文以绿色建筑技术为基础，对其改造公共建筑的方法进行总结和分析，使其不仅可以发挥独有的功能，同时更加具有节能环保特征。从实际公共建筑改造实例中表明，应用绿色建筑技术进行建筑改造，可以有效减少能源消耗，使建筑室内环境质量得到全面的优化，更好地满足现实需要。