李 浩 姚志鍵

（廣州大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 廣州市 511400）

1 引言

1.1 研究背景與意義

2009 年《廣東省人民政府關(guān)于推進(jìn)“三舊”改造促進(jìn)節(jié)約集約用地的若干意見》頒布，率先實(shí)行“三舊”改造，近年來，大量的工業(yè)建筑進(jìn)行了改造或?qū)⒚媾R改造。在改造過程中大部分的舊工業(yè)建筑多被建筑師和藝術(shù)家們通過功能置換方式改造為辦公樓、公寓、博物館等，總體分析發(fā)現(xiàn)，目前大部分舊工業(yè)建筑都是從改造的功能、藝術(shù)、文化等角度進(jìn)行改造，相對而言在整體性和綠色節(jié)能方面考慮欠佳。

基于綠色節(jié)能技術(shù)對舊工業(yè)建筑進(jìn)行綠色改造具有很好的現(xiàn)實(shí)意義，對于節(jié)約資源、降低能耗、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市歷史文化延續(xù)都有很好的幫助。因此，對舊工業(yè)建筑綠色改造策略研究價(jià)值性明顯。

1.2 相關(guān)概念界定

1.2.1 舊工業(yè)建筑

“舊工業(yè)建筑”主要是指兩類工業(yè)建筑：①具有歷史價(jià)值的工業(yè)遺產(chǎn)；②一般荒廢、閑置的民用工業(yè)建筑。

1.2.2 綠色建筑

綠色建筑的定義采用2006年我國頒布的《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中的定義：在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

1.3 國內(nèi)外舊工業(yè)建筑改造的研究概況

舊工業(yè)建筑的改造起源于歐洲對工業(yè)建筑的保護(hù)。從20世紀(jì)早期，國際建筑師協(xié)會(huì)（CIAM）在《雅典憲章》中就提到了對舊有歷史建筑的保護(hù)與利用，發(fā)展至今西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)建立了較為成熟的理論體系和改造設(shè)計(jì)策略，并且對于舊工業(yè)建筑改造的技術(shù)也逐漸發(fā)展成熟。

我國工業(yè)化相對西方國家來說起步晚，發(fā)展不夠成熟，在對舊工業(yè)建筑改造研究方面也相對落后。20世紀(jì)末期隨著我國對經(jīng)濟(jì)體制和城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，出現(xiàn)了較多的舊工業(yè)建筑改造項(xiàng)目。廣東地區(qū)作為改革開放的前沿地區(qū)，大量的工業(yè)建筑被改造，如紅磚廠、廣紡聯(lián)等舊工業(yè)廠區(qū)改造為藝術(shù)家工作室。

在舊工業(yè)建筑綠色改造策略和理論研究方面，近年來國內(nèi)也有了相關(guān)研究，但是針對廣東地區(qū)的研究缺乏相對完善的改造策略。

2 舊工業(yè)建筑綠色改造影響因素

2.1 氣候因素

無論是新建還是舊改項(xiàng)目，區(qū)域和氣候條件都是首要考慮的方面。不同地區(qū)具有各自獨(dú)特的氣候特點(diǎn)，對該地區(qū)的建筑布局、形體、空間等都會(huì)產(chǎn)生較大影響，從而導(dǎo)致不同地區(qū)之間的差別往往較大。廣東地區(qū)屬于夏熱冬暖地區(qū)，全年最冷月平均溫度＞10℃，最熱月平均溫度為25～29℃，全年有將近一半天數(shù)日平均溫度在25℃以上，因此，針對該地區(qū)必須充分滿足夏季防熱要求，一般不考慮冬季保溫。

2.2 舊工業(yè)建筑的現(xiàn)有條件

由于不同的工業(yè)建筑其原有結(jié)構(gòu)都具有各自的特點(diǎn)，因此在對其進(jìn)行改造前首先應(yīng)對建筑的現(xiàn)狀和質(zhì)量進(jìn)行全方位的考察分析并進(jìn)行評估，這樣對于后期改造能否滿足其改造后的功能需求，起著至關(guān)重要的作用；不同結(jié)構(gòu)體系其內(nèi)部空間也具有較大差別，在針對其改造方式上也需要進(jìn)行慎重抉擇。

2.3 改造后的所屬功能類型

舊工業(yè)建筑改造的最終目的是讓建筑活化再利用，重新恢復(fù)其活力，因此改造后的功能類型是影響舊工業(yè)建筑綠色改造的本質(zhì)因素，不同的功能類型對于采光通風(fēng)、建筑保溫隔熱等方面都有所區(qū)別。因此，在改造中針對改造后的不同功能采取與其相符的改造方式和改造策略。

2.4 技術(shù)與經(jīng)濟(jì)因素

在針對綠色建筑技術(shù)方面根據(jù)其難度等級劃分主要分為三類：高技術(shù)、低技術(shù)和適宜技術(shù)。在舊工業(yè)建筑綠色改造中經(jīng)濟(jì)制約往往起著關(guān)鍵性作用，因此在針對舊工業(yè)建筑綠色改造技術(shù)方面通常要選擇相對適宜的綠色建筑技術(shù)，對于綠色改造過程的順利實(shí)施提供保障。

3 舊工業(yè)建筑綠色改造策略

針對廣東地區(qū)的舊工業(yè)建筑改造策略主要針對其外墻、外窗、屋面、太陽能、水資源利用以及中庭空間利用六大方面進(jìn)行綠色改造。

3.1 外墻的改造更新

外墻是建筑組成中的重要的外部維護(hù)結(jié)構(gòu)，直接與外界環(huán)境發(fā)生能量交換，在整個(gè)建筑能耗總外墻占據(jù)了重要的一部分。因此，外墻的保溫隔熱改造是最為重要且直接的部分，一方面可以阻止夏季的高溫高熱傳遞進(jìn)室內(nèi)，同時(shí)對于冬季室內(nèi)的熱量傳遞到室外也起一定了阻礙作用，這樣就可以針對廣東地區(qū)較為明顯的降低空調(diào)等制冷設(shè)備的消耗。

工業(yè)建筑外墻通常采用的結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，還有很多為鋼結(jié)構(gòu)，外墻大部分都是填充墻。因此，工業(yè)建筑的外墻普遍存在一下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：①墻體高度相對較高；②外墻的保溫隔熱性能較差；③墻體外窗通常較大。因此，在外墻節(jié)能改造中通常采用外墻保溫技術(shù)。

外墻保溫技術(shù)主要分為三種：外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫、外墻夾芯保溫。外墻夾芯保溫在改造中難度相對較高，因此，較常使用的是外保溫和內(nèi)保溫法。然而，外墻內(nèi)保溫法由于在改造中易收到外墻結(jié)構(gòu)層表面溫度的影響，較易導(dǎo)致保溫層開裂，并且無法避免熱橋現(xiàn)象，絕熱效果不好?？傮w而言，外墻外保溫法施工較為靈活多變，保溫隔熱效果好，對室內(nèi)影響小。因此，在外墻的改造中首選外保溫法。

如今，隨著技術(shù)的更新，新的外墻技術(shù)也已開始受到社會(huì)的使用，比如雙層玻璃幕墻，主要采用內(nèi)外雙層玻璃表皮組成，中間為空氣層，通過降低外墻的熱傳導(dǎo)性能，達(dá)到保溫性能。

3.2 外窗的改造更新

3.2.1 外窗的保溫節(jié)能

相較于建筑的其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)，外窗雖然所占面積較低，但是其是熱損失所占比最大的部分。建筑的窗墻比、窗戶的傳熱系數(shù)以及朝向等都是重要的熱損失因素。因此在針對外窗的改造更新中，較為簡潔有效的辦法就是替換節(jié)能保溫、傳熱系數(shù)小、氣密性好的窗戶?，F(xiàn)如今主要采用的窗戶有以下幾種：①著色玻璃，原理是在玻璃中加入氧化物，降低窗戶的透光率；②熱發(fā)射玻璃，原理是在玻璃的表面覆蓋金屬氧化物薄膜，提高玻璃的太陽輻射的反射性能；③Low-E玻璃，原理是在玻璃表面涂以金屬化合物薄膜，降低比例的反射率；④中空玻璃，原理是在兩塊玻璃之間填充氣體，降低熱傳導(dǎo)系數(shù)。

3.2.2 遮陽構(gòu)件

廣東地區(qū)太陽輻射強(qiáng)度高，因此在建筑的外窗改造中，遮陽構(gòu)件是較為有效減少夏季太陽輻射熱的一種方式。

遮陽構(gòu)件通常劃分為內(nèi)遮陽、外遮陽以及植物遮陽。內(nèi)遮陽主要是在窗戶內(nèi)部設(shè)置窗簾、百葉等構(gòu)件；外遮陽是在建筑的外表面上設(shè)置遮陽構(gòu)件，形式多樣；植物遮陽是指在建筑的外立面上通過垂直綠化來間接起到遮陽作用。針對廣東地區(qū)獨(dú)特的氣候，內(nèi)遮陽較易實(shí)施但是其不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的建筑節(jié)能。因此，建議使用外遮陽和植物遮陽這兩種形式，并且對于建筑的立面也能起到較好的優(yōu)化作用。

3.3 屋面的改造更新

廣東地區(qū)，夏季太陽輻射高，然而舊工業(yè)建筑其屋頂?shù)谋馗魺嵝阅芟鄬^差，為了達(dá)到良好的室內(nèi)效果，滿足人體的舒適度，對于屋頂?shù)谋馗魺岣脑焓且粋€(gè)底成本高收益的一個(gè)改造措施。

現(xiàn)如今的改造方式主要有架空屋頂，即在屋頂面層用支座支撐一個(gè)新的混凝土隔熱面層，從而之前形成空氣層，這樣利用通風(fēng)效果降低屋頂傳入室內(nèi)的熱量，從而達(dá)到改善室內(nèi)舒適度的作用。如果原有建筑的屋頂層高較高，可以設(shè)置隔熱層，也可以起到很好的隔熱效果。近幾年越來越多的屋頂改造都開始使用屋頂綠化從而改善室內(nèi)舒適度。主要是因?yàn)槲蓓斁G化不僅僅可以起到很好的隔熱作用，同時(shí)也起到了一個(gè)很好的休息、景觀欣賞場所。然而屋頂綠化隨之也有與之相對應(yīng)的問題，比如，屋頂?shù)母餐?，植被的選擇，屋面防水等需要更為嚴(yán)格的處理，因此在改造中采用屋頂綠化時(shí)要注意這些問題。

3.4 太陽能的利用

廣東地區(qū)夏季炎熱，太陽能資源豐富，在屋頂或者外墻表面上通過增設(shè)太陽能熱水器和太陽能電池板可以很好的減少耗電量。如今我國的太陽能熱水系統(tǒng)發(fā)展成熟，安裝成本低，使用方便，因此在改造中鼓勵(lì)使用這種清潔節(jié)能技術(shù)。太陽能電池，主要是滿足建筑內(nèi)部的照明使用。

3.5 水資源的利用

廣東地區(qū)是一個(gè)水資源豐富的地區(qū)，但是在舊工業(yè)建筑綠色改造中我們?nèi)孕枰獙λY源進(jìn)行合理的利用。如今針對水資源利用主要分為中水回收技術(shù)和雨水利用技術(shù)兩方面。

中水回收技術(shù)是指將城市和生活污水進(jìn)行處理，達(dá)到一定的清潔標(biāo)準(zhǔn)后，用于生活、消防等其他城市用水。雨水利用技術(shù)主要是指將地面、屋頂?shù)葏^(qū)域的水進(jìn)行收集，然后過濾后，用于內(nèi)部的消防、灌溉等方面。這些設(shè)施設(shè)置簡單、有效，在綠色改造中具有較高的可實(shí)施性。

3.6 中庭空間的利用

舊工業(yè)建筑普遍都存在著為了追求更大的操作面積和經(jīng)濟(jì)效益往往內(nèi)部空間上是平層大空間或者單層大空間，這樣其建筑內(nèi)部的通風(fēng)采光相對較差。因此，在改造中對于單層大面積的工業(yè)建筑內(nèi)部植入中庭可以很好的起到改變內(nèi)部舒適度以及增加節(jié)能效果的措施。中庭空間可以使內(nèi)部其它相鄰的房間很好的受到太陽能以及增強(qiáng)室內(nèi)外通風(fēng)效果，其主要原理是通過室內(nèi)外熱壓，建筑內(nèi)部中庭的空氣受熱通過上部的排風(fēng)口流出，室外較低的空氣流入室內(nèi)，降低室內(nèi)空氣溫度，形成自然通風(fēng)。然而，在改造中，要根據(jù)其建筑的面積比以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)置中庭的大小和位置，從而形成良好的室內(nèi)環(huán)境。

4 結(jié)語

本文主要通過對廣東地區(qū)舊工業(yè)建筑綠色改造策略進(jìn)行了探討以及對如今的改造技術(shù)進(jìn)行了簡要說明，試圖針對該地區(qū)“三舊”改造中的舊工業(yè)建筑綠色改造提供一套適用的改造策略，從而為該地區(qū)舊工業(yè)建筑綠色改造提供參考。

[1]沈芳亮．綠色節(jié)能技術(shù)在建筑改造中的應(yīng)用研究[D]．天津：天津大學(xué)，2007．

[2]《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2006）[S]．

[3]劉強(qiáng)，邱立平，張軍杰．綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)在建筑改造中的應(yīng)用研究[J]．工業(yè)建筑，2012，42（2）：10～13．

[4]王靜，李慧民，田飛．綠色節(jié)能技術(shù)在舊工業(yè)建筑改造中的應(yīng)用研究[J]．山西建筑，2015，41（6）：180～181．