綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用研究★

王 靜 李慧民 田 飛

(西安建筑科技大學土木工程學院，陜西 西安 710055)

·綠色環保·建筑節能·

綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用研究★

王 靜 李慧民 田 飛

(西安建筑科技大學土木工程學院，陜西 西安 710055)

分析了舊工業建筑的概況，對舊工業建筑改造保留的必要性進行了闡述，并對節地、節能、節水、節材等綠色節能技術進行了介紹，結合具體案例探討了綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用策略，以創造出健康、高效、環保的建筑。

舊工業建筑，綠色節能，資源，生態

1 舊工業建筑改造的研究現狀

1.1 舊工業建筑的現狀概況

隨著我國城市產業結構的調整和城市多元功能模塊的升級，大量的工業建筑面臨著“關、停、并、轉”的現狀，出現了廠房閑置和工廠外遷的現象。從20世紀80年代后期，我國的舊工業建筑改造項目就如火如荼的展開了，城市的舊工業區與城市發展之間的矛盾越來越突出。但是由于經濟、技術、價值觀方面的因素，在城市的更新過程中，舊工業建筑大多還是采取“大拆大建、推倒重來”的措施。但是隨著人們對舊工業建筑的重視程度越來越高，過去一味無情的大拆大建已不再是理性的選擇，更多的舊工業建筑重新得以保護和再利用。

1.2 舊工業建筑保留的必要性

我國的舊工業建筑除了背負著珍貴的歷史價值、藝術價值、技術價值外，還具有顯著地現實價值：

1)區位優勢。舊工業建筑由于歷史的特殊性，以前的老工業建筑在幾百年的城市擴張之后，區位性價值普遍得到提升，大多存在于城市的中心地帶，交通便利，這個區位優勢使得改造的投資小、回報高。2)結構優勢。工業廠房結構堅固、空間高敞、設計使用年限一般在50年以上，并且具有較強的抗震性能以及結構承載力。3)空間功能優勢。舊工業建筑大多是大空間、大跨度結構，這使得改造時的空間劃分比較靈活，可以適應不同使用者對空間功能的轉換要求。4)基礎設施優勢。舊工業建筑的電力設施、給排水設施等基礎設施都有較強的負荷能力，保留其可以節省添置這些設施的費用。

2 綠色節能技術的內涵

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(節能、節地、節水、節材)、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]。

1)節地與室外環境。舊工業建筑區位優勢明顯，處于城市中心地帶，對舊工業建筑的土地進行合理的利用，是節約土地最直接的方法。合理采用屋頂綠化、垂直綠化等方式,既能節約土地，又可以起到綠化環境的功效。屋頂植被可以有效吸附空氣中大量的浮塵以及CO2，可以有效的起到隔熱保溫的效果，也可延長屋面防水層的使用壽命。

使用綠色植被覆蓋建筑物表面，從外觀上看既遮擋了建筑物原有與周邊環境不協調的風格又賦予建筑物一種古樸的氣息(見圖1，圖2)。

2)節能與能源利用。節約能源是實現綠色節能的核心理念，根據舊工業廠房所處的地理位置，充分利用太陽能、地熱能、沼氣、風能等等可以再生的資源[4]，在改造中采用溫濕度獨立控制空調系統、太陽能光熱與光電系統等節能技術等。

由于經濟技術和建筑功能的因素，舊工業建筑圍護結構的熱工性能較差。許多舊工業建筑改造后這個問題依然存在，這樣不僅影響了建筑的使用性能，而且會造成巨大的能源浪費。但是，舊工業的大跨度、大空間結構也正是改造者所看重的，他們在改造之后往往愿意保留此類大空間，引入自然光，這樣白天可以不需采用其他照明措施，節約資源。

3)節水與水資源利用。通過采用節能型設備，如無水小便斗，節約用水；將地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反應器進行分別收集后合并，通過凈化用作沖廁或綠化用水；在停車場鋪裝易滲水的材料，使得雨水快速的滲入地下來補充土壤中的水分(見圖3)。

4)節材與材料資源利用。若對舊工業建筑不進行改造再利用，而是采取推倒重來的方式，無疑造成了資源和建筑材料的極大浪費，推倒破壞產生的建筑垃圾更是增加了環境的負擔。而如果對舊工業建筑改造再利用，使它真正達到實際的使用壽命，也是節約建筑材料的一種表現方式。

舊工業拆除下來的一些物件，可以作為裝飾物品擺放在工業園區(見圖4)，既不浪費材料造成環境污染，又美化環境，使得這些物品更具有歷史價值。

3 綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用實例

3.1 天津綠領慧谷創意產業園

綠領慧谷創意產業園原為天津紡織機械廠，始建于1946年，占地面積138畝，廠房面積6.1萬m2。改擴建后園區所占地面積近9.3萬m2，總建筑面積10萬m2。

在改造過程中，大量的采用了綠色節能技術：新建材料保溫外墻、新技術窗體遮陽(見圖5a))、可控開窗面積、隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃等，使得這些建筑既是節能房又是展示廳。應用太陽能集中供熱系統、熱交換新風系統、屋面雨水收集、風光互補路燈、室外自滲透型停車位地面等環保節能手段。經過測算，一期的改造成本僅為拆除的36.4%。

3.2 上海市花園坊節能環保產業園

上海花園坊節能技術環保產業園前身為上海乾通汽車附件廠(1954年—1966年)，于20世紀初搬遷，留下18棟工業廠房，總占地面積為3.23萬m2，總建筑面積為5萬m2。屬于節能研發設計、建筑節能設計、節能文化傳媒、節能咨詢策劃為一體的市級創意產業集聚區。

原廠區18棟建筑主要是鋼筋混凝土結構，改造過程中保留了框架結構，原有的外墻采用小型空心混凝土砌塊，既能減輕負荷又能起到保溫作用。新砌外墻則采用復合墻體系統，能夠消除冷、熱橋，維持室內氣溫平穩，節省空調能耗。

在改造過程中采用太陽能熱水系統(見圖5b))、無水小便斗、窗體遮陽、門窗斷橋隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃、兩層透氣型木窗、雨水回收系統用于衛生間沖廁及清洗車輛等綠色節能技術(如圖5c)所示)。

3.3 蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓

蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓前身為法資企業美西航空機械設備廠區，始建于1895年，改建于2001年，為框架結構。

在改造的設計階段，將經濟、節能、生態性融入到其中。在改造過程中，大量的使用到一些節能高效的新材料，如太陽能燈，將原先部分老廠房的屋面拆除，在屋面開天窗(見圖5d))，增加了室內光線和通風，在屋面開小口，安裝太陽能燈，白天可享用自然光線辦公。將原來普通玻璃更換為雙層斷橋玻璃，來達到保溫節能的功效。原來老廠房的蓄水池、水塔均保留再利用，采用蓄水池的水清洗車輛，洗完車的水再次利用澆花，實現了水資源的重復利用。在樓層陽臺上種植植物，采用屋頂綠化的方式，使夏天有效的緩解太陽的直射，起到保溫隔熱的效果，降低對能源的使用，而且提高了辦公條件。

4 結語

我國的舊工業建筑改造開展的較晚，尤其是相較于歐美等國家。對于綠色建筑、綠色改造，在理念、技術和材料方面都還是比較薄弱的。應把綠色節能的理念植入于舊工業改造的全過程中，綜合的考慮經濟效益、社會效益、環境效益。考慮到我國的經濟和技術實力，采用綠色節能技術應用于舊工業建筑改造再利用，是一個漫長的過程，我們要不斷的探索和研究。

[1] 沈芳亮.綠色節能技術在建筑改造中的應用研究[D].天津：天津大學,2007.

[2] GB/T 50378—2006，綠色建筑評價標準[S].

[3] 劉 強，邱立平，張軍杰.綠色生態節能技術在建筑改造中的應用研究[J].工業建筑，2012,42(2)：10-13.

[4] 章 超.基于綠色低碳理念的舊工業建筑再生利用淺析[J].安徽工業大學學報，2012,29(2)：25-26.

The research on application of green energy-saving technology in the old industrial buildings renovation★

Wang Jing Li Huimin Tian Fei

(SchoolofCivilEngineering,Xi’anUniversityofArchitecture&Technology,Xi’an710055,China)

The paper describes old industrial architectural conditions, describes old industrial architectural transformation reservation necessity, introduces land saving, energy saving, water saving and material saving and other green energy-saving technologies, and finally explores application strategies of green energy-saving technology in old industrial architectural transformation with specific cases, with a view to create healthy, high efficient and environmental protecting building.

old industrial architecture, green energy saving, resources, ecology

2014-12-20 ★：國家自然科學基金面上項目(項目編號：51178386)；陜西省自然科學基金項目(項目編號：2009JM7003)；西安市建設科技項目(項目編號：SJW201320)

王 靜(1989- )，女，在讀碩士； 李慧民(1954- )，男，博士生導師，教授； 田 飛(1990- )，男，在讀碩士

1009-6825(2015)06-0180-02

TU201.5

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