北京建筑大學  馮碩 李德英

       【摘  要】我國的舊工業建筑具有非常珍貴的歷史價值、藝術價值和技術價值。隨著我國產業結構的逐漸變化和不斷發展，大量的舊工業建筑需要進行改造更新，以避免其閑置造成資源浪費。但是傳統的改造技術已經不能滿足社會發展的需求，因此，需要一些新的技術力量，如在現階段大力倡導在生態環保的情況下可以采用綠色節能技術來進行舊工業建筑的改造更新。本文通過對綠色節能技術和舊工業建筑改造的必要性進行簡要分析，以探討綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用。

       【關鍵詞】建筑改造；綠色節能；舊工業建筑  

0 前言

       隨著城市更新中產業布局的調整和城市多元功能模塊升級的需求，必然出現工廠外遷和廠房閑置現象，導致城市中大批廢棄的工業建筑出現。在城市功能不斷提升和經濟可持續性發展的要求下，對這批能耗巨大的廢舊工業建筑進行綠色節能改造，通過技術手段減少能源消耗，提高能源使用率，滿足建筑節能的需求，對我國經濟發展的可持續性有著非常積極的意義。

1 綠色節能技術的概況

       20世紀60年代，美籍意大利建筑師保羅·索勒瑞首次將生態與建筑合稱為生態建筑，即綠色建筑^[1]。綠色建筑就是在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，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^[2]。

       為了減少對環境的污染，綠色建筑已經成為建筑業發展的必然趨勢，舊工業建筑改造也應采取綠色改造的方式。與推倒重建相比，舊工業建筑改造再利用可減少建筑垃圾的產生和不可降解的建筑材料對環境的污染。

       針對建筑運行能耗的來源和組成，把建筑綠色節能技術分為兩類:建筑本體綠色節能技術和建筑設備綠色節能技術。其中建筑本體綠色節能技術包括圍護結構的綠色節能技術和建筑空間設計的綠色節能技術；建筑設備綠色節能技術包括建筑能源設備系統綠色節能技術、建筑環境控制系統綠色節能技術和可再生能源利用技術^[3]。

2 舊工業建筑改造存在的問題及綠色改造的必要性

       2.1 舊工業建筑綠色節能改造存在的問題分析

       我國的舊工業建筑改造的技術含量低，改造往往是對內部空間重新組合劃分或者只局限于局部構件的替換和外立面的改造，通常忽略改造過程中的環境因素。大部分的舊工業建筑經常為了使用功能以及保證自然采光的需求，往往門窗洞口的尺寸大，這導致了墻體的保溫隔熱性能差。廠房結構的空間體量大且層高也偏高，一般單層的重工業廠房層高在10m以上，而且需要綜合考慮吊車類型、吊車尺寸和吊物的尺寸等方面的要素^[4]。這種大空間結構和較高的層高極大的影響了建筑的保溫性能，屋頂結構和設置天窗對保溫隔熱性能也有副作用。在舊工業建筑的改造方面，應用什么樣的綠色節能改造技術以及如何對改造后的舊工業建筑進行綠色評價，選用什么樣的評價指標體系，對于這樣的問題，我國在舊工業建筑改造這方面沒有進行過系統的研究，都缺乏系統性的分析和整體性的分析。在技術的選擇、評價指標體系、評價標準及評價方法等方面都存在問題需要我們去解決。

       我國舊工業建筑綠色節能改造是一項復雜而龐大的系統工程，在進行舊工業建筑綠色節能改造工作的時候，要時刻警惕將改造的綠色節能工作表面化、簡單化、標簽化，謹防出現高投入、低收益的情況。我們應該重點發展可推廣、低成本、高效益的舊工業建筑綠色節能改造技術。

       2.2 舊工業建筑改造的必要性

       （1）能源危機的出現。進入20世紀以來，我國的能源消耗所引起的環境惡化越來越影響人們的生活，能源危機已經變成經濟運行的絆腳石，影響我國的經濟高速發展，所以我們應該降低能源的消耗來改善環境。據統計，我國建筑耗能量占社會總耗能的 27.6%，建筑能耗量巨大^[5]，且隨著生活水平的不斷提高和城市進程的加快，總能耗中的建筑能耗所占的比重越來越大。雖然在1996年我國公布了民用建筑節能設計標準，這使得建筑能耗狀況有所改善，但是與西方發達國家相比較，我國在建筑技術和材料制造方面都有很大的差距^[6]。而且我國在建國之后大力發展第二產業，這個時期所產生的工業建筑基本上都沒有采取有效的節能措施^[7]。

       （2）地理位置優越，負荷能力較強。 我國的舊工業建筑由于歷史緣故，在城市擴建后，其所處的地理位置價值在不斷提升，到如今許多的舊工業建筑都 位于城市的中心地帶，這里寸土寸金，而且交通便利^[8]。同時，一般舊工業建筑在電力設施及給排水設施上都有較強的負荷能力，若是對其進行拆除，則顯得非常浪費；而若是直接加以改造利用，則可以節省許多資源，避免重新添置這些設施而另外花費巨額的資金。

       （3）減少資源的損耗?？梢猿掷m利用的能源資源就是可再生能源，可再生能源包括太陽能、地緣熱、風能等等，使用這些能源要求技術的可操作性強，我們應該減少碳的排放量充分利用這些無污染且可再生的能源，實現資源循環利用、減少能源消耗是舊工業建筑綠色節能改造的重要手段之一。而且應該盡可能利用舊工業建筑原有的結構和材料，來保證材料資源達到最大使用率。

       （4）體現節能環保。在對舊工業建筑進行改造的同時，需要體現出適應所在地域環境與保護環境的態度[9]。根據不同環境特點，進行適應性改造，盡量減少改造對環境所施加的影響，盡可能利用可再生能源來減少資源的損耗，控制溫室氣體的排放，使改造對環境的影響程度盡可能最低。將改造與環境融合在一起，達到舊工業建筑與環境和諧共生的目的。

3 綠色節能技術在改造中的應用

       現階段，我國的建筑節能仍然只停留在民用建筑上，而且近些年我國出臺的關于建筑節能的法律法規也大多是針對民用建筑而制定的。由此可以看出，我國許多城市中殘存的舊工業建筑在節能方面還遠沒有達到民用建筑的使用要求，需要利用綠色節能技術對其進行改造。 

       3.1 屋面節能改造 

       在舊工業建筑中，屋面能耗占總建筑能耗的8%～10%，因此，對屋面的改造非常重要。一般情況下，舊工業建筑的屋面改造主要有平改坡、屋頂綠化及平屋面加保溫層三種方法，通過對這三種改造方法的綜合比較和考慮，在舊工業建筑的屋面改造中，應選擇平屋面加保溫層的改造方法，可以通過在屋面加設一層輕質高效的保溫層來改善其保溫和隔熱性能，而且也可以利用其廠房高的特點對室內的吊頂進行處理，使之形成一個空氣夾層，利用空氣夾層中儲存的空氣來起到保溫和隔熱的作用。 

       3.2 墻體節能改造 

       我國許多舊工業建筑的墻體一般都是240mm厚的實心黏土磚墻體，這種結構的墻體造型簡潔，根據其裸露在外的墻體部分可以看出，舊工業建筑的墻體沒有設置保溫層，而僅僅只依靠墻體的厚度是不能真正起到保溫隔熱的作用。對舊工業建筑的墻體結構進行改造，就要在墻體外添加一層保溫層，以此來提高其保溫隔熱性能。通常添加的保溫層材料都是EPS板，墻體經改造后，其傳熱系統得到了降低，而熱惰性則獲得了提高，對于墻體結構起到了很好的保溫隔熱功效。

       3.3 門窗節能改造 

       在舊工業建筑中，門窗的材料大多是鋼框單層玻璃，其面積就占據整個建筑外圍面積的1/3，能耗也占據了總建筑能耗的2/3，在傳熱的過程中還會損失1/3 的能耗，而且為了滿足當時的生產需要和采光需求，門窗通常都比較大。在對舊工業建筑的門窗結構進行改造時，首先，改造門窗的大小，在能夠滿足采光、日照及通風需求的前提下，盡可能地縮小門窗面積；其次，提高窗的密封性，盡量避免空氣對流而傳遞熱量，在門窗縫中可增設密閉條以提高門窗結構的密封性； 最后，替換門窗的材料，可以將其替換成新型的隔熱斷橋型的節能保溫門窗，如塑鋼門窗等，這不僅可以提高舊工業建筑門窗結構的保溫隔熱性能，而且在改造上的經濟成本也較低，可以實現更高的經濟效益。

       3.4 節地改造 

       我國城市化的發展進程越來越快，帶來的結果就是城市用地非常緊張，相應的耕地面積在逐年減少，因此節約土地、提高其使用率迫在眉捷。在舊工業建筑進行改造的過程中，對土地的改造利用也是一種節約土地資源的表現。首先，可采用垂直綠化的方式進行土地改造，將地面綠化轉移到屋面或墻面上，有效節約土地使用面積，而且也提高了綠化效果和觀賞價值，同時通過屋面和墻面綠化，可以 對舊工業建筑建立一道保溫隔熱的防護帶，從而起到有效保溫隔熱的作用；其次，將綠化帶的建設與活動場地與停車場地相結合，通過設置立體綠化或停車場綠化來提高舊工業建筑的整體綠化效果，同時又不占用更多的面積，有效節約了土地資源。 

       3.5 節水改造 

       我國是一個水資源嚴重短缺的國家，因此，在舊工業建筑改造工程中應節約用水，對排出的廢水可回收再利用或充分利用雨水等節能技術。 首先，盡量減少用水。節約用水并不是不用水，不是以降低生活質量為代價，而在改造工程中通過將舊廠房中原有的用水設備進行相應的修復完善，或者將其改造成節水型衛生器具或節水設備，以達到節約用水的目的；其次，對排出的廢水要回收再利用，在改造時應充分考慮其原有的給排水系統，將其有效利用起來形成廢水回收，再通過相關設備的凈化功能將廢水凈化后再次利用，如可將回收的廢水用于沖馬桶或綠化帶澆水等；最后，可對雨水、雪水進行回收利用，將建筑的屋面及地面的雨水、雪水等進行收集與凈化后將其儲存，日后進行利用，作為綠化用水、景觀用水等； 同時，在改造地面時，可采用新型的透水材料，使雨水能夠迅速滲入到地下土壤中，以便對植物形成灌溉作用，或者滲入到地下形成地下水，以保持土壤的濕度，有效改善地面植物和微生物的生存環境^[10]。 

       3.6 節材改造 

       在綠色節能技術中，節材也是非常重要的組成部分。首先，改造中要盡可能選擇新型節能的建筑材料，同時還要最大程度地降低材料浪費，在施工場地還要盡量減少垃圾的產生；其次，在改造時要有明確的市場和確切需求的客戶人群，不能出現因改造不符合業主需要而重新改造的情況，避免再次改造而造成資源、材料浪費的現象發生；再次，在改造時，對拆卸下來的邊角料、相關細小構件及原有機械設備等，可集中回收再利用，這些構件或設備都是舊工業建筑曾經歷史的見證，可將其利用做成展品或某些裝飾品擺件等進行展示，讓其成為人們眼中的美好回憶。如內蒙古工業大學在改 造舊工業建筑時，就將原有廠房內的門窗設備等拆卸下來再使用，而且還保留了原有廠房內的機械設備，在上面安裝一塊木板即可當作茶桌、座位或者是作品的展示臺，這種變廢為寶、回收再利用，既體現了內蒙古工業大學濃重的文化氛圍，同時又留下了歷史的氣息。

4 結論

       本文通過對綠色節能技術和舊工業建筑改造的必要性進行簡要分析，主要從屋面的節能改造、墻體的節能改造、門窗的節能改造、節地改造、節水改造及節材改造等六個方面具體探討了綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用。通過本文的分析、探討，可以看出，使用綠色節能技術進行舊工業建筑的改造，不僅投資少、收益大，而且見效快，對城市的可持續發展能起到非常好的促進作用，同時，對于生態環境的保護、資源的節約及土地的保護也有十分重要的意義。

參考文獻

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       [10]余亞奎. 深圳舊工業建筑綠色改造設計研究[D].哈爾濱工業大學,2013.

       備注：本文收錄于第21屆暖通空調制冷學術年（2018年10月23～27日，中國·三門峽）論文集。版權歸論文作者所有，任何形式轉載請聯系作者。