廣東地區舊工業建筑綠色改造策略探討

李 浩 姚志鍵

（廣州大學建筑與城市規劃學院 廣州市 511400）

1 引言

1.1 研究背景與意義

2009 年《廣東省人民政府關于推進“三舊”改造促進節約集約用地的若干意見》頒布，率先實行“三舊”改造，近年來，大量的工業建筑進行了改造或將面臨改造。在改造過程中大部分的舊工業建筑多被建筑師和藝術家們通過功能置換方式改造為辦公樓、公寓、博物館等，總體分析發現，目前大部分舊工業建筑都是從改造的功能、藝術、文化等角度進行改造，相對而言在整體性和綠色節能方面考慮欠佳。

基于綠色節能技術對舊工業建筑進行綠色改造具有很好的現實意義，對于節約資源、降低能耗、保護生態環境、促進城市經濟發展以及城市歷史文化延續都有很好的幫助。因此，對舊工業建筑綠色改造策略研究價值性明顯。

1.2 相關概念界定

1.2.1 舊工業建筑

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

1.2.2 綠色建筑

綠色建筑的定義采用2006年我國頒布的《綠色建筑評價標準》中的定義：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、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 國內外舊工業建筑改造的研究概況

舊工業建筑的改造起源于歐洲對工業建筑的保護。從20世紀早期，國際建筑師協會（CIAM）在《雅典憲章》中就提到了對舊有歷史建筑的保護與利用，發展至今西方發達國家已經建立了較為成熟的理論體系和改造設計策略，并且對于舊工業建筑改造的技術也逐漸發展成熟。

我國工業化相對西方國家來說起步晚，發展不夠成熟，在對舊工業建筑改造研究方面也相對落后。20世紀末期隨著我國對經濟體制和城市產業結構的調整，出現了較多的舊工業建筑改造項目。廣東地區作為改革開放的前沿地區，大量的工業建筑被改造，如紅磚廠、廣紡聯等舊工業廠區改造為藝術家工作室。

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

2 舊工業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目，區域和氣候條件都是首要考慮的方面。不同地區具有各自獨特的氣候特點，對該地區的建筑布局、形體、空間等都會產生較大影響，從而導致不同地區之間的差別往往較大。廣東地區屬于夏熱冬暖地區，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日平均溫度在25℃以上，因此，針對該地區必須充分滿足夏季防熱要求，一般不考慮冬季保溫。

2.2 舊工業建筑的現有條件

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

2.3 改造后的所屬功能類型

舊工業建筑改造的最終目的是讓建筑活化再利用，重新恢復其活力，因此改造后的功能類型是影響舊工業建筑綠色改造的本質因素，不同的功能類型對于采光通風、建筑保溫隔熱等方面都有所區別。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 技術與經濟因素

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

3 舊工業建筑綠色改造策略

針對廣東地區的舊工業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結構，直接與外界環境發生能量交換，在整個建筑能耗總外墻占據了重要的一部分。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室內，同時對于冬季室內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較為明顯的降低空調等制冷設備的消耗。

工業建筑外墻通常采用的結構形式為框架結構，還有很多為鋼結構，外墻大部分都是填充墻。因此，工業建筑的外墻普遍存在一下幾個方面的特點：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，在外墻節能改造中通常采用外墻保溫技術。

外墻保溫技術主要分為三種：外墻內保溫、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保溫法。然而，外墻內保溫法由于在改造中易收到外墻結構層表面溫度的影響，較易導致保溫層開裂，并且無法避免熱橋現象，絕熱效果不好。總體而言，外墻外保溫法施工較為靈活多變，保溫隔熱效果好，對室內影響小。因此，在外墻的改造中首選外保溫法。

如今，隨著技術的更新，新的外墻技術也已開始受到社會的使用，比如雙層玻璃幕墻，主要采用內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性能，達到保溫性能。

3.2 外窗的改造更新

3.2.1 外窗的保溫節能

相較于建筑的其他圍護結構，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能保溫、傳熱系數小、氣密性好的窗戶。現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，降低熱傳導系數。

3.2.2 遮陽構件

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

遮陽構件通常劃分為內遮陽、外遮陽以及植物遮陽。內遮陽主要是在窗戶內部設置窗簾、百葉等構件；外遮陽是在建筑的外表面上設置遮陽構件，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。針對廣東地區獨特的氣候，內遮陽較易實施但是其不能實現真正意義上的建筑節能。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化作用。

3.3 屋面的改造更新

廣東地區，夏季太陽輻射高，然而舊工業建筑其屋頂的保溫隔熱性能相對較差，為了達到良好的室內效果，滿足人體的舒適度，對于屋頂的保溫隔熱改造是一個底成本高收益的一個改造措施。

現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新的混凝土隔熱面層，從而之前形成空氣層，這樣利用通風效果降低屋頂傳入室內的熱量，從而達到改善室內舒適度的作用。如果原有建筑的屋頂層高較高，可以設置隔熱層，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舒適度。主要是因為屋頂綠化不僅僅可以起到很好的隔熱作用，同時也起到了一個很好的休息、景觀欣賞場所。然而屋頂綠化隨之也有與之相對應的問題，比如，屋頂的覆土，植被的選擇，屋面防水等需要更為嚴格的處理，因此在改造中采用屋頂綠化時要注意這些問題。

3.4 太陽能的利用

廣東地區夏季炎熱，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發展成熟，安裝成本低，使用方便，因此在改造中鼓勵使用這種清潔節能技術。太陽能電池，主要是滿足建筑內部的照明使用。

3.5 水資源的利用

廣東地區是一個水資源豐富的地區，但是在舊工業建筑綠色改造中我們仍需要對水資源進行合理的利用。如今針對水資源利用主要分為中水回收技術和雨水利用技術兩方面。

中水回收技術是指將城市和生活污水進行處理，達到一定的清潔標準后，用于生活、消防等其他城市用水。雨水利用技術主要是指將地面、屋頂等區域的水進行收集，然后過濾后，用于內部的消防、灌溉等方面。這些設施設置簡單、有效，在綠色改造中具有較高的可實施性。

3.6 中庭空間的利用

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

4 結語

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

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