粵東地區老舊小區綠色化改造適宜技術研究★

張 楠，米鶴冉

(廣州市市政集團設計院有限公司,廣東 廣州 510180)

0 引言

2020年國務院辦公廳發布的《關于全面推進城鎮老舊小區改造工作的指導意見》中明確提出:“城鎮老舊小區改造是重大民生工程和發展工程,促進經濟高質量發展具有十分重要的意義。”老舊小區改造是我國目前城市化進程中的重點工作,同樣也是粵東地區推進城市更新工作的重要內容,在老舊小區改造中,進行實地調研,結合當地的地域、文化和氣候特征,增加綠色建筑的元素,避免把老舊小區綠色化改造變成技術的堆砌,考慮綠色建筑技術的本土適宜性,提升綠色化改造的舒適度和品質。

1 項目概況

此次老舊小區改造項目地處廣東省粵東某市,該市為粵東重要城市,廣東省歷史文化名城,為潮汕文化發祥地之一。該城市地處亞熱帶季風氣候,建筑熱工分區屬于夏熱冬暖地區,該地區陽光充足,冬季溫暖,夏季炎熱,年日照時數超過1 450 h,夏季主導風向以東南風和南風為主。該城市此次改造的老舊片區共有近50個小區,約200棟建筑,部分建筑位于歷史城區范圍內,是展現當地城市傳統風貌和特色文化的重要區段。這些老舊小區多在1980年—2000年期間建設,由于年代久遠,目前面臨著建筑陳舊、設施老化、管理落后等問題,給居住其中的人民生活帶來諸多不便,亟需開展老舊小區改造及人居環境品質提升工作。

2 走訪調研

項目組通過實地走訪調研居委會、社區居民、行人、沿街商鋪等在老舊小區生活工作的主體,了解老舊小區居民等相關群體的改造訴求,遵循“以人為本,綠色低碳”的理念,廣泛聽取居民等相關群體的建議,分析建筑本體、室外景觀、公共空間等方面問題,采取現場抽樣調查的方法,了解人們的基本需求。調查結果對老舊小區及基礎配套設施提質改造工程的建設具有很好的參考意義。

3 老舊小區存在的問題

該片區的老舊小區建筑普遍較為破舊,部分外墻剝落嚴重,外窗多為木窗或老式鋁合金窗,部分屋面年久失修,存在屋面滲漏的情況,樓梯間燈具以及門窗設施損壞較為常見,樓梯間采光通風普遍不佳。

室外景觀綠化殘缺,小區內樹池破損或住戶用磚頭自行堆砌花池,綠化較為隨意而凌亂,后期缺乏統一的管養;部分路面、廣場、人行道的鋪裝老舊或破損,部分人行道高低不平或狹窄,導致行走不便;雨水口布置不合理,部分道路及廣場低洼處無雨水口,容易形成小區內澇點;部分檢查井的井蓋出現不均勻沉降,給車輛過往及檢修帶來諸多影響;部分井蓋破損,或管網已經廢棄;雨污分流及海綿城市設施嚴重不足,下雨天存在積水等情況,普遍缺乏殘疾人無障礙設施,老人活動及休閑設施匱乏,三線混亂等。

以上為該片區老舊小區內普遍存在的一些問題。這些問題的存在,嚴重降低了小區居民的生活質量,給人民正常的生活和工作帶來了諸多不便,一定程度上也影響了城市風貌。對這些片區進行老舊小區綠色化改造,不僅對提升居民的生活質量、美化居住環境有著重要的意義,而且對于降低建筑能耗、提升建筑節能水平、促進雙碳目標的達成有著積極的作用。

4 老舊小區綠色化改造的主要內容

該老舊小區綠色化改造以“節能、節地、節水、節材和環境保護”為指導原則[1],以滿足和提升老舊小區環境人居生活品質為目的,打造成為粵東老舊小區改造示范工程。

該老舊小區改造包括了:道路升級、人行道改造、雨污分流改造、停車場改造以及照明、門窗、監控、消防設施、基礎市政配套設施改造、原有管網系統清疏、三線整治、升級公共服務設施、小區環境提升、小區建筑立面修復、樓棟配套設施完善等內容。

以上改造可以分為建筑本體和室外環境改造兩部分。建筑本體改造包括了建筑外墻、建筑外窗、建筑屋面等;室外環境改造包括本土植物的景觀改造、道路改造及地面、雨污分流、無障礙設計人行道、三線整治等方面的改造。

目前老舊小區改造中較為突出的問題是未充分考慮老舊小區所在的地域及氣候情況,不同地域很容易采用相同的綠色建筑技術,把老舊小區綠色化改造變成技術的堆砌,相關綠色建筑技術也很難在當地氣候條件下發揮作用。因此老舊小區綠色化改造過程當中,不僅要考慮綠色建筑技術的本土適宜性,更要結合地域性,在提升綠色化改造的舒適度和品質的同時,更加注重老舊小區綠色化改造的實際效果。

5 建筑本體的綠色化改造

5.1 建筑外墻

老舊圍墻及墻體是老舊小區改造的重要工作內容之一。在對老舊圍墻及墻體進行翻新改造的同時,對于有條件的墻體進行節能改造,對危墻等進行必要的加固或拆除重建。

該地區處于夏熱冬暖地區,夏季太陽輻射強,氣溫高,年平均氣溫為21.8 ℃,最熱月平均氣溫28.7 ℃,最高氣溫37.8 ℃[2]。20世紀80年代—90年代由于經濟發展水平等原因,該地區的老舊小區的外墻在設計及施工時,并未考慮外墻保溫隔熱構造措施,致使老舊小區的居民建筑墻體傳熱系數大,普遍存在夏天墻體接受熱輻射多,晚上室內氣溫高于室外氣溫,空調需要長時間低溫運行,建筑能耗高,人體熱舒適水平較低等問題。在對太陽輻射嚴重的墻體進行節能改造時,可以使用淺色涂料及反射隔熱涂料,在一定程度上可以降低太陽對墻體的輻射熱,降低墻體蓄熱及表面溫度[3]。對于濕熱的粵東地區在選擇涂料時要考慮到涂料的耐久性和經濟性。同時在有條件的情況下,特別是居民自行對房屋進行內部裝修時,可以采用增加石膏聚苯板、紙面石膏巖棉等保溫板以內保溫的形式進行節能改造,降低墻體的傳熱隔熱系數,增加建筑圍護結構的性能,降低建筑能耗。

對于西曬比較嚴重的墻體,可以采用建筑外墻種植綠色植物的形式進行,如模塊化種植、垂吊式種植等形式進行遮陽。

對危墻進行必要的加固或拆除重建時,可以采用加氣混凝土、空心磚等隔熱效果好的建筑材料進行重建,以提升新建墻體的保溫隔熱性能。

在對墻體改造的過程當中,項目組還根據周邊建筑的業態風貌和建筑性質,設置了主題黨建宣傳畫或彩繪文化畫廊,提升和推動了社區黨建氛圍以及小區的精神文明建設(如圖1,圖2所示)。

5.2 建筑外窗

建筑門窗是建筑能耗中最易損失能量的建筑構件,建筑中約有1/4的能耗通過門窗散失。圍護結構中建筑外窗的傳熱系數和遮陽系數直接影響到建筑能耗,提升建筑外窗的遮陽系數對于降低建筑能耗可以起到積極的作用。

老舊小區的現有窗戶玻璃通常為3 mm～6 mm單層白玻為主。從DBJ 15-51—2020廣東省公共建筑節能設計標準[4]中關于常見玻璃光學參數中可以看出(見表1):普通6 mm單片Low-E玻璃、6 mm+12 mm+6 mm中空玻璃在保持較高可見光透過率的同時,遮陽系數較單片白玻降低了10%～60%。涂膜(貼膜)玻璃的遮陽系數較普通白玻降低了20%～40%。普通白玻對于反射和阻隔太陽熱輻射起不到很好作用,特別是在夏熱冬暖地區,新建節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,在既有建筑節能改造中,普通白玻也是建筑節能的重點。

表1 常見玻璃光學參數對比

新建節能建筑中門窗通常采用Low-E玻璃或者中空玻璃的形式,提升門窗熱工參數,降低能量通過門窗玻璃的散失。雖然Low-E玻璃和中空玻璃有著較好熱工參數,但對于既有建筑節能改造來講,如果使用Low-E玻璃和中空玻璃替換現有門窗時,通常需要整體更換門窗框及玻璃,在拆裝過程中經常會產生門窗及玻璃的破損,在經濟欠發達地區,這些替換下來的門窗和玻璃很難被再次回收利用,通常被作為建筑垃圾進行處理,由此造成了資源的浪費和當地環境的污染及破壞。

現有涂膜(貼膜)玻璃的熱工參數及性能完全可以滿足現有建筑門窗節能改造的需要,在保持較高可見光透過率的同時,還可以有效降低門窗玻璃的遮陽系數,提升建筑玻璃的熱工性能,降低建筑能耗。對于既有建筑節能改造,現場對門窗進行涂膜或貼膜,對于提升門窗的遮陽系數,降低太陽熱輻射,控制項目成本,降低施工難度,是有效而便捷的門窗節能改造方法[5]。在條件允許的情況下,可采用更換鋁塑共擠門窗等節能門窗的形式,進一步提升門窗氣密性,減小導熱系數,起到更好的門窗節能效果。

對于南向及西曬比較嚴重的門窗,可以考慮適當增設外遮陽,對于增設外墻擋板有困難的建筑,也可根據實地情況采用喬木種植形式進行遮陽。

5.3 屋面的節能改造

老舊小區屋頂漏水的問題,可以使用防水膏、涂刷聚氨酯、鋪設防水卷材等方法對漏水屋面進行修復。在此基礎上,需要考慮屋面節能改造的問題。老舊小區屋面節能改造主要解決的問題是降低屋面太陽輻射,在夏熱冬暖地區屋面隔熱的重要性僅次于門窗,對建筑能耗有著重要影響。

既有建筑屋面節能改造,可以考慮采用通風屋面、屋頂綠化等形式進行。通風屋面為屋面節能改造常用的形式,在屋頂架設一層通風層,利用風壓通風帶走屋面熱量,同時也能有效遮擋太陽對屋面的直接輻射,具有很好的遮陽效果。

在屋面進行綠化種植,植物枝葉在遮擋太陽輻射的同時,綠色植物的光合作用消耗了部分光能,同時植物及覆土對降低太陽對屋面的直接輻射,降低樓房頂層室內溫度都能起到很好的作用。在進行屋頂綠化過程當中,要考慮到植物在夏熱冬暖氣候的適應性、后期運行成本、建筑結構荷載等要求,以及在粵東臺風等極端情況下,屋頂綠化安全可靠等問題。佛甲草是目前夏熱冬暖地區節能改造中經常使用的一種屋頂綠化植物。佛甲草作為耐旱性草種,經常采用無土栽培的形式,負荷較輕,基本上可以依靠雨水進行自然生長,可以很好的適應粵東氣候,后期物業管理成本低。佛甲草作為夏熱冬暖地區屋頂綠化植物,在一定程度上發揮了屋頂隔熱層的作用,對于阻隔太陽對屋頂的輻射,降低建筑能耗,減少城市熱島效應,美化城市環境都有著積極的作用。

無論是通風屋面還是種植屋面,在進行屋頂綠化時,都應考慮原有屋面的荷載情況。對于上人屋面,屋面均布活荷載標準值應為2.0 kN/m2,當兼作其他用途時,應按照采用相應樓面活荷載進行計算[6]。既有建筑屋面在進行通風屋面改造或屋頂綠化時,應對原結構進行安全鑒定[7]。

對于經常有臺風的粵東沿海地區,需要考慮使用鐵絲、錨栓等對屋面綠化設施進行固定,防止臺風極端天氣情況下,屋面構件對小區居民的安全造成影響。

5.4 樓梯間

老舊小區的樓梯間普遍存在通風不暢、采光較差以及行走安全的問題。在對樓梯間的改造過程當中,對老式平開窗和損壞的固定窗進行維修或拆卸,解決使用安全和通風不暢的問題。墻面、頂棚采用淺色或白色涂料進行粉刷,增加墻面的反射率,同時在樓梯間及公共場所更換LED聲控燈,在提升樓梯間及公共空間亮度的同時,將節能措施融入居民的日常生活中。對于樓梯間的地面,一般采用鋪設環氧樹脂地坪的方法進行改造,適當增加地面反射率并防止地面在太陽或燈光的照射下出現炫光,同時設置樓梯踏步防滑線槽,增加踏步的摩擦力,有條件且結構承載力尚可的樓梯間可以采用鋪設瓷磚的方式進行樓梯間的改造。

6 室外環境的綠色化改造

6.1 本土植物的景觀改造

小區道路綠化、人行道綠化以及廣場景觀綠化的方案設計中,植物選擇應考慮粵東當地的氣候、植物生長周期和后期養護成本,同時要考慮植物選擇的多樣性、景觀的立體豐富性,選取適宜粵東地區種植生長的黃杞、菠蘿蜜、鐵冬青、小葉榕樹等綠化植物對小區進行綠化改造(如圖3,圖4所示)。使用本土綠色植物對老舊小區進行景觀提升,通過樹種的選擇,形成視覺上的主色調的統一感,同時利用不同植物在不同季節顏色及形態的變化,形成立體而多變的景觀。這些本土綠化植物的選擇,不僅可以降低運輸成本控制造價,在對小區起到綠化美觀,提升小區品質的同時,對于改善小區微氣候都有著積極的作用[8]。

6.2 道路改造及地面海綿城市措施的應用

老舊小區道路改造以修復破損路面為主,通常采用鋪設瀝青的方法。對于兩側人行道、廣場等可以采用透水地磚、透水瀝青等進行鋪設,停車位采用植草格的方式鋪設,在有條件的情況下可以適當建設或修復雨水花園。老舊小區多為底層或多層建筑,屋面的雨水徑流量普遍在小區雨水總徑流量的40%以上,采用屋頂綠化等形式可以有效延緩雨水的徑流過程,可以將雨水匯入下凹式綠地或者雨水花園,加強海綿城市的措施在老舊小區的使用和落地,促進地下水資源的儲存。

6.3 雨污分流

雨污系統的改造是老舊小區排水系統改造的重點。粵東地區的老舊小區普遍存在雨污分流設施缺失或老化等問題,夏季雨水較多的季節,老舊小區很容易出現影響居民生活及出行的地面積水,小區內澇現象也時有發生。老舊小區改造過程當中,需要對小區的現有用水量及排污量進行測算,必要時需要重新布置給水管道及雨水污水管道,增設污水檢查井和雨水口[9]。管網布置應和小區海綿城市措施中的雨水花園、水體景觀同時考慮,避免老舊小區改造過程及改造后的二次開挖等情況的發生[10]。

6.4 無障礙設計及相關配套設施

老舊小區普遍缺乏老年人及小朋友們的活動場所,即使有相關的活動場地也經常出現被侵占或者設施損壞等問題,對于這種情況,需要對相關場所及設施進行修復并加強管理。在老年人及小朋友的活動場地、樓道以及廣場出入口等處應根據場地條件設計輪椅坡道、弧形墻角,在道路上增設盲道等(如圖5,圖6所示)。在樓梯間加裝扶手等方便老年人上下樓,在室外場地滿足的情況下,可以加裝無障礙節能電梯。

“三線改造”也是老舊小區改造的重點內容。“三線落地”在具體實施過程當中,經常會遇到老舊小區地下管網交錯,開挖影響居民正常生活、涉及多部門配合、工期要求緊、經費限制等實際問題,“三線”在“落地”過程中困難較大。現場處理時經常采用清除安全隱患、清理廢線、縱橫梳理、拉通主線、現場綁扎等措施處理,盡可能在不影響居民正常生活的情況下,讓“三線”保持安全、暢通、整齊劃一。

對于小區內的配套路燈、監控設施等應進行針對性的改造和養護。小區路燈以經濟實用的節能燈為主,對于小區廣場、景觀綠地等公共活動場所可適當增加太陽能景觀燈具,豐富小區晚間照明的層次,提升小區亮化工程的品質。小區監控設施應統一管理和維護,選擇寬動態和低照度的戶外攝像頭,在小區主要出入口及單元門口有效記錄人員及車輛的往來。

7 結語

老舊小區改造是粵東地區及我國城市化進程中重要的民生工程,有效利用綠色建筑改造適宜技術進行老舊小區改造,采用適應當地經濟發展階段、氣候特征以及文化特征,因地制宜的綠色改造技術,對于提升老舊小區改造的舒適度和品質,降低建筑能耗,提升建筑節能水平,促進雙碳目標的達成,都將起到重要的作用。