绿色建筑技术在城市老旧小区改造中的应用分析

2022-02-17张晨光

中国建筑装饰装修 2022年23期

张晨光

国务院办公厅颁布的《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》中提出，老旧小区是重大发展工程与民生工程，惠民生、扩内需，满足人们美好生活需求，对推进城市更新发展具有重要意义，各省及自治区必须全面推进老旧小区改造，改善民众居住条件。而绿色建筑是以绿色发展、生态优先理论为主的现代技术，能够实现可持续发展，与生态环境相协调。城市老旧小区改造中采取绿色建筑技术，符合我国节能减排要求，拓展建筑改造新领域。

1 城市老旧小区的特征

城市老旧小区指城市中建成年代早、市政配套不完善、失养失修失管、社区服务建设不全以及居民有强烈改造意愿的住宅小区或单栋住宅楼。各城市应结合地方情况，界定本地区老旧小区的改造范围，以2000 年前建造的老旧小区为主要改造对象[1]。城市老旧小区主要有以下特征。

（1）难以满足宜居、安全要求。根据政策文件可知，2000 年前建设小区均为老旧小区，存量建筑较多，个别小区还存在宿舍楼、筒子楼等非成套住宅的遗留问题，对居民生活质量造成严重影响，难以满足宜居性与安全性要求。

（2）缺少现代专业物业管控。城市老旧小区由于私产、公产产权混杂，难以进行有效治理，存在治理不足或无人治理的情况，多数脱管或失管，管理模式传统，缺少物业管理，具有易漏项、易作假和难统计的特点。

（3）缺少基础设施，绿色效果不足。老旧小区受限于以往经济因素，多数具有建设规模小、建筑质量低、设计规划不足、产权复杂以及设施陈旧等问题。例如，老旧小区住宅普遍未做外层保温，或已成为危楼，需要加固处理，能耗与安全问题突出，难以达到绿色、环保的要求。

因此，老旧小区应落实“绿色社区”理念，通过绿色建筑技术将绿色理念贯穿于建筑设计和管理改造的全过程，以绿色低碳、简约适度的方式整治社区人居环境，满足民众对幸福生活与美好环境的向往[2]。

2 绿色建筑技术的应用要求

2.1 气候因素

我国地域广阔，不同区域环境与气候不同，对于房屋建筑技术也提出了不同要求。根据《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-2016）中的规定，全国建筑热工划分为5 个区，即温和地区、夏热冬暖地区、夏热冬冷地区、寒冷地区以及严寒地区。绿色建筑改造中，气候不仅会影响建筑的形态外观，还会影响绿色建筑技术的应用，根据不同地区气温和风向的差异，立面开窗改造也有所不同。例如，墙体改造中，北方地区较为寒冷，基于采暖和采光需求，通常不会使用外遮阳方案，改造墙体时还应特别注意保温层[3]。对于夏热冬冷区域，气候特征显著，墙体不仅要满足夏季散热通风需求，也要注意冬季保温，需要处理外保温。增加窗墙比值，虽然能够提高建筑夏季的通风量，但也会增加太阳热辐射量，导致室内温度过高，降低环境舒适度。因此，夏热冬冷老旧小区改造中，对于具有玻璃幕墙或大面积玻璃窗的建筑，在保证夏季采光的同时也要注意遮挡太阳辐射，以提高室内舒适性。

2.2 功能类型

建筑功能改造时需要重点关注，功能类型不同，改造目标也不同，对通风与采光要求也存在差异。例如，酒店或办公大楼室内热舒适度与日光要求较高，绿色改造中需考虑提高外墙围护结构的隔热性能[4]。而图书馆、博物馆等功能特殊的建筑需提高照明与采光效果，避免出现眩光情况，应选择恰当的照明工具，控制灯光照度。

2.3 舒适标准

室内环境能够决定人体热舒适度，包括气流流动速度与相对湿度，建筑只有最佳组合以上因素才能为人们提供良好的居住环境。不同季节人体最佳热舒适度不同，夏季相对湿度是30%～60%，温度是23 ～28 ℃；冬季相对湿度是30%～80%，温度是18 ～25 ℃，室内气流流动速度均为0.1 ～0.7 m/s。人体脑力劳动最佳热舒适度为18 ℃，相对湿度为40%～90%，保持良好的精神状态，才能提高工作效率[5]。人体通过辐射、传导、蒸发和对流的方式向环境散热，打破人体热平衡后，可以通过新陈代谢机制进行调节，控制人体排汗。而室内湿度、温度和空气流动速度对人体排汗量具有直接影响，必须保证排汗量处于合理范围，才能保证人体的体感舒适度。因此，在老旧小区改造中，需采取绿色建筑技术提高室内光、声、热环境水平，降低建筑能耗。

2.4 技术经济

在老旧小区改造技术方面，不同技术会展现不同的建筑效果。经济是制约建筑绿色改造的关键，绿色技术附加设备比较多，从而提高了成本，增加了工程造价，而且后期的设备运维等也需要资金投入，这些均会阻碍绿色建筑技术的应用。

但从建筑的寿命周期来看，采取绿色施工、“四节一环保”及绿色运营方式，相比传统改造技术，可有效降低建筑周期的成本。因此，老旧小区受到经济与技术的双重制约，在改造中选择绿色建筑技术，能够提高环境舒适度，增加建筑价值。

3 绿色建筑技术在城市老旧小区改造中的实际应用

3.1 项目概述

陕西省西安市碑林区某老旧小区为大型企业型小区，建设于1979 年，占地面积为9 671 m2，场地内共有3栋家属楼，建筑面积为14 694 m2，居住人口以老年人为主，生活休息环境一般。该小区纳入《西安市老旧小区综合改造工作升级方案》的改造范围，通过小区实地调研，走访物业中心与保卫科，了解其基本情况和现存问题等；并向小区居民发放调查问卷，明确居民对小区改造的需求。根据调研可知，该小区住户共有176 户，528 人，由于建成时间早，出现采暖管网与下水管老化、车位配套不足、景观环境无序以及设施陈旧等问题。在整体改造中，应遵循以人为本的原则。绿色改造不仅要专业科学，也要做好居民的调查工作，结合人们的使用要求评估改造方案，提高环境的安全性、舒适性与健康性，增强民众幸福感。

3.2 建筑设计改造

3.2.1 建筑外装修

建筑形式改造应与社会发展相符，减少无用的装饰构件，多使用功能与装饰一体化构件，确保建筑的美观性，色彩更为明亮，给住户带来新鲜感。第一，统一安装屋顶外墙太阳能和空调机位，使用防护栏进行保护，去掉窗外吊框，安装防盗护栏，在恰当部位安装固定吊框，便于用户存储杂物。第二，建筑首层外墙添加垂直防潮层，外部安装憎水面砖，以免雨水侵蚀。第三，建筑散水设置在外墙保温线外侧，并采用沥青砂浆嵌缝；散水坡度为5%，以便迅速排走雨水，雨水管与地面相距2 m。第四，复杂外部电缆线采用电缆桥架的方式管理，以降低安全隐患。第五，建筑西向和南向外墙易受夏季日照影响，采用粗糙浅色墙体进行处理，能够反射更多太阳辐射。另外，也可以通过种植藤蔓植物攀爬墙体来降低太阳辐射。

3.2.2 首层入口

老旧小区首层入口较暗，存在视觉盲区，会造成安全隐患。因此，可将开敞楼梯间改造成封闭楼梯间，实体墙门斗转变成透明玻璃门斗，并安装半玻、智能、保温防盗门。门斗内可设置广告栏、信息公开栏等生活必需品，外侧也可设置挡风廊，以免冬季受到寒风侵袭。另外，将入口短坡改成台阶，做好钢筋护角，粘贴金刚砂面进行警示，适当加大室外平台，并留设缓冲面积；同时增设雨棚，保证居民出入不受雨水影响。

3.2.3 楼梯间

为解决楼梯间采光、行走安全以及通风照明的问题，可采取以下措施。第一，可在楼梯间地面铺设环氧树脂地坪漆，提高地面反射率，增强楼内亮度；该材料防滑性能良好，质地较软，还能减轻地面噪音。同时，清理楼梯间地面污垢，并粘贴金刚砂面进行警示。第二，楼梯间的顶棚、墙面与设备门采用浅色强反光材料进行装饰，配置相应节能照明装置提高采光，更换老化灯具。第三，楼梯间外窗使用便于开关的推拉窗，窗台外形改造为斜面，以免私人占用，对楼梯间的采光通风造成影响。第四，在楼梯间内增加扶手，并改造成木质材料，利于人员使用，垂直栏杆的间距控制为110 mm。

3.3 室内环境改造

3.3.1 采光通风

（1）采光方面。充足的室内天然采光能够节约能耗，因此需计算窗墙比，确定房间采光系数是否达标；若未能达标则需增加采光口及采光面积，满足空间需求。大进深空间条件受限，可利用导光技术，最大限度将自然光引入室内，或是将窗台下的实体位置改成透明窗，增加光投射。若外窗较小则减少窗框数量和面积，选用浅色窗框，提高玻璃的通透度。

（2）通风方面。自然通风可补充室内新鲜空气，带走污浊空气与潮气，改善室内环境质量。自然通风要求外窗净面积超过4%的房间地板面积，因此要合理设置开启位置，根据建筑完善平面组合，优化通风路线，构成南北穿堂风。同时，确保卫生间与厨房通风处于负压状态，以免其内空气进入居室。中间户型难以形成穿堂风，需减少隔墙，可改变户门位置，利用楼梯热压与风压，带动室内通风。

3.3.2 声热条件

在室内声环境改善中，由于上下层楼板与楼梯间噪声最大，为保证居民不受噪音干扰，需要将上下楼板设计为浮筑层，贴上消声材料，减弱噪音影响；楼梯间公共区使用吸声材料；厨房通道进行封闭处理，密封空隙。通过实践可知，以上措施均可避免外界噪声。

在改善室内热环境，窗墙面积比作为重要影响因素，可利用建筑外窗将阳光引至室内，提高室内热辐射。不同朝向的窗墙面积比对建筑热环境存在较大影响，北方地区冬季多为西北风，北向窗户消耗热量较大，需适当减小该朝向窗户的开窗面积；南向窗户则适当放大窗墙面积比，以满足室内热环境需求。

3.4 建筑节能改造

3.4.1 外墙改造

建筑围护热损失较高，可使用外墙保温绿色建筑技术减少建筑能耗。

（1）背通风外墙。外墙隔热可使用背通风外墙，通风层热空气质量轻，可经排风口将其排出墙体，带走外界热量，以免传入室内，削弱阳光对墙体的辐射。该改造中，对于基层墙体多使用保温性能高的加气混凝土等新型材料。

（2）墙面绿化。建筑墙体种植攀爬植物，减少阳光对墙体的辐射，避免热量经墙体进入室内，同时还能增加空气湿度，使建筑立面更富变化性，美化小区环境。例如，可在外墙种植爬山虎，如同为楼房穿上“绿衣”，令人在炎炎夏日感到清凉。

3.4.2 屋面改造

根据《屋面工程质量验收规范》（GB 50207-2012）及《屋面工程技术规范》（GB 50345-2012）的规定，对于建筑平屋面，可通过增加保温层和屋面绿化的方式，合理应用绿色建筑技术。

（1）增加保温层。屋面根据坡度可分为坡屋面与平屋面，其中坡屋面坡度不小于3°，平屋面坡度小于3°。屋面改造中，根据屋面传热系数，选择高效、轻质的保温材料，使用整体材料、纤维材料以及板状材料等，或是选用现场喷涂聚氨酯硬泡体的方式进行保温，配合多元醇酯与异氰酸酯在屋面上发泡，形成无接缝的泡沫体，提高保温效果。

（2）屋面绿化。屋面绿化是通过种植花卉树木，如同在屋面上设置保护层，不仅能够实现保温隔热，也能拓展绿化空间，提高人们的生活质量。在屋顶绿化中，需注意植被、基质等不能超出建筑的承载力，应选择轻质植被基质，且不宜种植高大乔木。另外，还要做好排水、防腐和防水处理，以免因积水或渗透问题破坏建筑结构。

3.4.3 利用太阳能

太阳能作为可再生能源，资源丰富，将其用于老旧小区改造能够减少对环境的影响。例如，太阳能采暖系统由太阳能集热器、风机、管道和末端散热设备构成，根据建筑要求进行设置，保证房屋冬季也能存储太阳能，解决建筑的采暖问题。对于太阳能空调系统，冷空调系统多使用可靠稳定的化石能源为辅助能源，为房屋提供热能，确保太阳能不足时，也能运行热力制冷机组，稳定冷量输出。太阳能热水系统技术较为成熟，应用较为广泛，其根据光热转换原理，利用集热器聚集太阳辐射，加热存储与水箱的水，满足人们生活、生产的热水需求，具有安全可靠、成本低的特点。

在老旧房屋改造中，可使用分散式太阳能热水系统，1 个太阳能集热器与1个储热水箱相连，设置辅助加热装置，即可满足1 个洗浴间的需水量。太阳能用于厨房、淋浴使用，保证率为50%，水温超过60 ℃，直接供人们使用；低于60℃的水温，则以热水锅炉进行加热后，提供给用户使用。