粤东地区老旧小区绿色化改造适宜技术研究★

2023-09-01米鹤冉

山西建筑 2023年18期

张楠，米鹤冉

(广州市市政集团设计院有限公司,广东广州 510180)

0 引言

2020年国务院办公厅发布的《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》中明确提出:“城镇老旧小区改造是重大民生工程和发展工程,促进经济高质量发展具有十分重要的意义。”老旧小区改造是我国目前城市化进程中的重点工作,同样也是粤东地区推进城市更新工作的重要内容,在老旧小区改造中,进行实地调研,结合当地的地域、文化和气候特征,增加绿色建筑的元素,避免把老旧小区绿色化改造变成技术的堆砌,考虑绿色建筑技术的本土适宜性,提升绿色化改造的舒适度和品质。

1 项目概况

此次老旧小区改造项目地处广东省粤东某市,该市为粤东重要城市,广东省历史文化名城,为潮汕文化发祥地之一。该城市地处亚热带季风气候,建筑热工分区属于夏热冬暖地区,该地区阳光充足,冬季温暖,夏季炎热,年日照时数超过1 450 h,夏季主导风向以东南风和南风为主。该城市此次改造的老旧片区共有近50个小区,约200栋建筑,部分建筑位于历史城区范围内,是展现当地城市传统风貌和特色文化的重要区段。这些老旧小区多在1980年—2000年期间建设,由于年代久远,目前面临着建筑陈旧、设施老化、管理落后等问题,给居住其中的人民生活带来诸多不便,亟需开展老旧小区改造及人居环境品质提升工作。

2 走访调研

项目组通过实地走访调研居委会、社区居民、行人、沿街商铺等在老旧小区生活工作的主体,了解老旧小区居民等相关群体的改造诉求,遵循“以人为本,绿色低碳”的理念,广泛听取居民等相关群体的建议,分析建筑本体、室外景观、公共空间等方面问题,采取现场抽样调查的方法,了解人们的基本需求。调查结果对老旧小区及基础配套设施提质改造工程的建设具有很好的参考意义。

3 老旧小区存在的问题

该片区的老旧小区建筑普遍较为破旧,部分外墙剥落严重,外窗多为木窗或老式铝合金窗,部分屋面年久失修,存在屋面渗漏的情况,楼梯间灯具以及门窗设施损坏较为常见,楼梯间采光通风普遍不佳。

室外景观绿化残缺,小区内树池破损或住户用砖头自行堆砌花池,绿化较为随意而凌乱,后期缺乏统一的管养;部分路面、广场、人行道的铺装老旧或破损,部分人行道高低不平或狭窄,导致行走不便;雨水口布置不合理,部分道路及广场低洼处无雨水口,容易形成小区内涝点;部分检查井的井盖出现不均匀沉降,给车辆过往及检修带来诸多影响;部分井盖破损,或管网已经废弃;雨污分流及海绵城市设施严重不足,下雨天存在积水等情况,普遍缺乏残疾人无障碍设施,老人活动及休闲设施匮乏,三线混乱等。

以上为该片区老旧小区内普遍存在的一些问题。这些问题的存在,严重降低了小区居民的生活质量,给人民正常的生活和工作带来了诸多不便,一定程度上也影响了城市风貌。对这些片区进行老旧小区绿色化改造,不仅对提升居民的生活质量、美化居住环境有着重要的意义,而且对于降低建筑能耗、提升建筑节能水平、促进双碳目标的达成有着积极的作用。

4 老旧小区绿色化改造的主要内容

该老旧小区绿色化改造以“节能、节地、节水、节材和环境保护”为指导原则[1],以满足和提升老旧小区环境人居生活品质为目的,打造成为粤东老旧小区改造示范工程。

该老旧小区改造包括了:道路升级、人行道改造、雨污分流改造、停车场改造以及照明、门窗、监控、消防设施、基础市政配套设施改造、原有管网系统清疏、三线整治、升级公共服务设施、小区环境提升、小区建筑立面修复、楼栋配套设施完善等内容。

以上改造可以分为建筑本体和室外环境改造两部分。建筑本体改造包括了建筑外墙、建筑外窗、建筑屋面等;室外环境改造包括本土植物的景观改造、道路改造及地面、雨污分流、无障碍设计人行道、三线整治等方面的改造。

目前老旧小区改造中较为突出的问题是未充分考虑老旧小区所在的地域及气候情况,不同地域很容易采用相同的绿色建筑技术,把老旧小区绿色化改造变成技术的堆砌,相关绿色建筑技术也很难在当地气候条件下发挥作用。因此老旧小区绿色化改造过程当中,不仅要考虑绿色建筑技术的本土适宜性,更要结合地域性,在提升绿色化改造的舒适度和品质的同时,更加注重老旧小区绿色化改造的实际效果。

5 建筑本体的绿色化改造

5.1 建筑外墙

老旧围墙及墙体是老旧小区改造的重要工作内容之一。在对老旧围墙及墙体进行翻新改造的同时,对于有条件的墙体进行节能改造,对危墙等进行必要的加固或拆除重建。

该地区处于夏热冬暖地区,夏季太阳辐射强,气温高,年平均气温为21.8 ℃,最热月平均气温28.7 ℃,最高气温37.8 ℃[2]。20世纪80年代—90年代由于经济发展水平等原因,该地区的老旧小区的外墙在设计及施工时,并未考虑外墙保温隔热构造措施,致使老旧小区的居民建筑墙体传热系数大,普遍存在夏天墙体接受热辐射多,晚上室内气温高于室外气温,空调需要长时间低温运行,建筑能耗高,人体热舒适水平较低等问题。在对太阳辐射严重的墙体进行节能改造时,可以使用浅色涂料及反射隔热涂料,在一定程度上可以降低太阳对墙体的辐射热,降低墙体蓄热及表面温度[3]。对于湿热的粤东地区在选择涂料时要考虑到涂料的耐久性和经济性。同时在有条件的情况下,特别是居民自行对房屋进行内部装修时,可以采用增加石膏聚苯板、纸面石膏岩棉等保温板以内保温的形式进行节能改造,降低墙体的传热隔热系数,增加建筑围护结构的性能,降低建筑能耗。

对于西晒比较严重的墙体,可以采用建筑外墙种植绿色植物的形式进行,如模块化种植、垂吊式种植等形式进行遮阳。

对危墙进行必要的加固或拆除重建时,可以采用加气混凝土、空心砖等隔热效果好的建筑材料进行重建,以提升新建墙体的保温隔热性能。

在对墙体改造的过程当中,项目组还根据周边建筑的业态风貌和建筑性质,设置了主题党建宣传画或彩绘文化画廊,提升和推动了社区党建氛围以及小区的精神文明建设(如图1,图2所示)。

5.2 建筑外窗

建筑门窗是建筑能耗中最易损失能量的建筑构件,建筑中约有1/4的能耗通过门窗散失。围护结构中建筑外窗的传热系数和遮阳系数直接影响到建筑能耗,提升建筑外窗的遮阳系数对于降低建筑能耗可以起到积极的作用。

老旧小区的现有窗户玻璃通常为3 mm～6 mm单层白玻为主。从DBJ 15-51—2020广东省公共建筑节能设计标准[4]中关于常见玻璃光学参数中可以看出(见表1):普通6 mm单片Low-E玻璃、6 mm+12 mm+6 mm中空玻璃在保持较高可见光透过率的同时,遮阳系数较单片白玻降低了10%～60%。涂膜(贴膜)玻璃的遮阳系数较普通白玻降低了20%～40%。普通白玻对于反射和阻隔太阳热辐射起不到很好作用,特别是在夏热冬暖地区,新建节能建筑一般很少直接采用普通白玻,多采用Low-E玻璃或者中空玻璃,在既有建筑节能改造中,普通白玻也是建筑节能的重点。

表1 常见玻璃光学参数对比

新建节能建筑中门窗通常采用Low-E玻璃或者中空玻璃的形式,提升门窗热工参数,降低能量通过门窗玻璃的散失。虽然Low-E玻璃和中空玻璃有着较好热工参数,但对于既有建筑节能改造来讲,如果使用Low-E玻璃和中空玻璃替换现有门窗时,通常需要整体更换门窗框及玻璃,在拆装过程中经常会产生门窗及玻璃的破损,在经济欠发达地区,这些替换下来的门窗和玻璃很难被再次回收利用,通常被作为建筑垃圾进行处理,由此造成了资源的浪费和当地环境的污染及破坏。

现有涂膜(贴膜)玻璃的热工参数及性能完全可以满足现有建筑门窗节能改造的需要,在保持较高可见光透过率的同时,还可以有效降低门窗玻璃的遮阳系数,提升建筑玻璃的热工性能,降低建筑能耗。对于既有建筑节能改造,现场对门窗进行涂膜或贴膜,对于提升门窗的遮阳系数,降低太阳热辐射,控制项目成本,降低施工难度,是有效而便捷的门窗节能改造方法[5]。在条件允许的情况下,可采用更换铝塑共挤门窗等节能门窗的形式,进一步提升门窗气密性,减小导热系数,起到更好的门窗节能效果。

对于南向及西晒比较严重的门窗,可以考虑适当增设外遮阳,对于增设外墙挡板有困难的建筑,也可根据实地情况采用乔木种植形式进行遮阳。

5.3 屋面的节能改造

老旧小区屋顶漏水的问题,可以使用防水膏、涂刷聚氨酯、铺设防水卷材等方法对漏水屋面进行修复。在此基础上,需要考虑屋面节能改造的问题。老旧小区屋面节能改造主要解决的问题是降低屋面太阳辐射,在夏热冬暖地区屋面隔热的重要性仅次于门窗,对建筑能耗有着重要影响。

既有建筑屋面节能改造,可以考虑采用通风屋面、屋顶绿化等形式进行。通风屋面为屋面节能改造常用的形式,在屋顶架设一层通风层,利用风压通风带走屋面热量,同时也能有效遮挡太阳对屋面的直接辐射,具有很好的遮阳效果。

在屋面进行绿化种植,植物枝叶在遮挡太阳辐射的同时,绿色植物的光合作用消耗了部分光能,同时植物及覆土对降低太阳对屋面的直接辐射,降低楼房顶层室内温度都能起到很好的作用。在进行屋顶绿化过程当中,要考虑到植物在夏热冬暖气候的适应性、后期运行成本、建筑结构荷载等要求,以及在粤东台风等极端情况下,屋顶绿化安全可靠等问题。佛甲草是目前夏热冬暖地区节能改造中经常使用的一种屋顶绿化植物。佛甲草作为耐旱性草种,经常采用无土栽培的形式,负荷较轻,基本上可以依靠雨水进行自然生长,可以很好的适应粤东气候,后期物业管理成本低。佛甲草作为夏热冬暖地区屋顶绿化植物,在一定程度上发挥了屋顶隔热层的作用,对于阻隔太阳对屋顶的辐射,降低建筑能耗,减少城市热岛效应,美化城市环境都有着积极的作用。

无论是通风屋面还是种植屋面,在进行屋顶绿化时,都应考虑原有屋面的荷载情况。对于上人屋面,屋面均布活荷载标准值应为2.0 kN/m2,当兼作其他用途时,应按照采用相应楼面活荷载进行计算[6]。既有建筑屋面在进行通风屋面改造或屋顶绿化时,应对原结构进行安全鉴定[7]。

对于经常有台风的粤东沿海地区,需要考虑使用铁丝、锚栓等对屋面绿化设施进行固定,防止台风极端天气情况下,屋面构件对小区居民的安全造成影响。

5.4 楼梯间

老旧小区的楼梯间普遍存在通风不畅、采光较差以及行走安全的问题。在对楼梯间的改造过程当中,对老式平开窗和损坏的固定窗进行维修或拆卸,解决使用安全和通风不畅的问题。墙面、顶棚采用浅色或白色涂料进行粉刷,增加墙面的反射率,同时在楼梯间及公共场所更换LED声控灯,在提升楼梯间及公共空间亮度的同时,将节能措施融入居民的日常生活中。对于楼梯间的地面,一般采用铺设环氧树脂地坪的方法进行改造,适当增加地面反射率并防止地面在太阳或灯光的照射下出现炫光,同时设置楼梯踏步防滑线槽,增加踏步的摩擦力,有条件且结构承载力尚可的楼梯间可以采用铺设瓷砖的方式进行楼梯间的改造。

6 室外环境的绿色化改造

6.1 本土植物的景观改造

小区道路绿化、人行道绿化以及广场景观绿化的方案设计中,植物选择应考虑粤东当地的气候、植物生长周期和后期养护成本,同时要考虑植物选择的多样性、景观的立体丰富性,选取适宜粤东地区种植生长的黄杞、菠萝蜜、铁冬青、小叶榕树等绿化植物对小区进行绿化改造(如图3,图4所示)。使用本土绿色植物对老旧小区进行景观提升,通过树种的选择,形成视觉上的主色调的统一感,同时利用不同植物在不同季节颜色及形态的变化,形成立体而多变的景观。这些本土绿化植物的选择,不仅可以降低运输成本控制造价,在对小区起到绿化美观,提升小区品质的同时,对于改善小区微气候都有着积极的作用[8]。

6.2 道路改造及地面海绵城市措施的应用

老旧小区道路改造以修复破损路面为主,通常采用铺设沥青的方法。对于两侧人行道、广场等可以采用透水地砖、透水沥青等进行铺设,停车位采用植草格的方式铺设,在有条件的情况下可以适当建设或修复雨水花园。老旧小区多为底层或多层建筑,屋面的雨水径流量普遍在小区雨水总径流量的40%以上,采用屋顶绿化等形式可以有效延缓雨水的径流过程,可以将雨水汇入下凹式绿地或者雨水花园,加强海绵城市的措施在老旧小区的使用和落地,促进地下水资源的储存。

6.3 雨污分流

雨污系统的改造是老旧小区排水系统改造的重点。粤东地区的老旧小区普遍存在雨污分流设施缺失或老化等问题,夏季雨水较多的季节,老旧小区很容易出现影响居民生活及出行的地面积水,小区内涝现象也时有发生。老旧小区改造过程当中,需要对小区的现有用水量及排污量进行测算,必要时需要重新布置给水管道及雨水污水管道,增设污水检查井和雨水口[9]。管网布置应和小区海绵城市措施中的雨水花园、水体景观同时考虑,避免老旧小区改造过程及改造后的二次开挖等情况的发生[10]。

6.4 无障碍设计及相关配套设施

老旧小区普遍缺乏老年人及小朋友们的活动场所,即使有相关的活动场地也经常出现被侵占或者设施损坏等问题,对于这种情况,需要对相关场所及设施进行修复并加强管理。在老年人及小朋友的活动场地、楼道以及广场出入口等处应根据场地条件设计轮椅坡道、弧形墙角,在道路上增设盲道等(如图5,图6所示)。在楼梯间加装扶手等方便老年人上下楼,在室外场地满足的情况下,可以加装无障碍节能电梯。

“三线改造”也是老旧小区改造的重点内容。“三线落地”在具体实施过程当中,经常会遇到老旧小区地下管网交错,开挖影响居民正常生活、涉及多部门配合、工期要求紧、经费限制等实际问题,“三线”在“落地”过程中困难较大。现场处理时经常采用清除安全隐患、清理废线、纵横梳理、拉通主线、现场绑扎等措施处理,尽可能在不影响居民正常生活的情况下,让“三线”保持安全、畅通、整齐划一。

对于小区内的配套路灯、监控设施等应进行针对性的改造和养护。小区路灯以经济实用的节能灯为主,对于小区广场、景观绿地等公共活动场所可适当增加太阳能景观灯具,丰富小区晚间照明的层次,提升小区亮化工程的品质。小区监控设施应统一管理和维护,选择宽动态和低照度的户外摄像头,在小区主要出入口及单元门口有效记录人员及车辆的往来。