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摘要：當前，資源能源的日益短缺及快速城市化進程中“大拆大建”對歷史破壞日益嚴重。如何更好地利用和保護舊工業建筑，越來越受到重視。現有的改造設計手法已經不能滿足于節約能源和資源的需求，對舊工業建筑進行綠色節能改造是當前的迫切需求。工業建筑的綠色改造在資源利用和節能方面都具有自身的優勢。因此將綠色節能技術應用于舊工業建筑的改造中，并從圍護結構改造、建筑空間改造、可再生能源的利用和材料的選擇與利用這四個方面提出了具體策略。總結出了以舊工業建筑綠色節能改造的設計方法來具體指導設計，以期能為現有的建筑改造項目提供借鑒。

關鍵詞：綠色節能技術；建筑改造；舊工業建筑

中國作為世界第二大經濟體，各行業能源需求極大，但目前能源供需的矛盾問題卻日益突出。化石燃料是我國能源供給的主要依靠，煤炭作為主導的能源結構（圖1），僅供全球在開采81年（圖2）。到2020年，我國將面臨至少10億t煤量的能源缺口。所以，能源短缺與再利用是目前不容忽視的問題。與人類生活息息相關的建筑行業，卻是世界能耗量最大的行業。因此在這個高能耗的時代，舊工業建筑的綠色節能改造就是當前的迫切需求。

一、國內外舊工業建筑改造背景及相關政策

20世紀70年代，在環境污染和燃料價格暴漲愈演愈烈的情況下，綠色節能技術的相關方法和理論逐漸開始得到歐美等西方發達國家的重視，他們甚至制定了相關的政策來促進節能技術的發展和應用。這些政策是經過多次實驗計算推理出的，在滿足使用的基礎上，將建筑的能耗值降到最低。其中，“建筑研究所環境評估法”（BREEAM）是首個制定的關于建筑節能的評價體系。荷蘭住房部制定了可持續建筑計劃和“分級跨越”概念，將綠色建筑由一個概念變為建筑項目中的必須流程。我國關于舊工業建筑改造的研究較少，有需要理論和經驗仍然需要借鑒國外研究成果。近幾年，國內也涌現了不少示范性綠色、節能的改造優秀案例值得借鑒，如東北地區住宅的外保溫節能改造、上海等城市辦公樓綠色節能改造及上海城市未來館的改造再利用等。

二、綠色節能技術的概念及應用范圍

綠色節能技術是根據能量在建筑中的傳遞規律，考慮建筑整體規劃節能設計、建筑單體節能設計及建筑設備節能設計所采取的技術措施，并優化組成適宜的建筑節能體系。在保護環境且不影響人體舒適度的前提下，可以最大限度地提高能源的利用率，保護環境和減少污染。在節約能源和資源的基礎上，最大限度地滿足人類的工作、生活、健康、娛樂等的需求。本文主要從建筑圍護結構、空間、材料和能源技術這四個方面，對舊工業建筑進行了剖析，將綠色節能技術的相關策略具體應用到具體改造設計中。根據不同地區的氣候環境，采用對應的節能技術，以達到綠色建筑的評價標準。建筑綠色節能技術與節能技術的區別在于，它不僅關注建筑的能源利用率，還對保護環境和減少污染等方面予以關注，這將是本文所關注的。（1）綠色節能改造首先應增強工業建筑的外維護結構保溫隔熱能力。其中，它的能耗占到建筑總體能耗的72%。因此，提高外維護結構的性能就顯得尤為重要。（2）建筑空間改造是解決室內空間昏暗、通風問題的關鍵。由于舊工業建筑的形態、朝向及所處環境等因素無法改變，所以內部空氣流動和自然采光的問題需要通過建筑空間的改造來解決。（3）可再生能源利用技術。包括太陽能、地熱能、風能等，這些能源的利用是建筑節能綠色改造的組成部分。（4）建筑材料的選擇與再利用。在舊工業建筑的改造中，在材料的節能方面：要考慮對拆掉可回收利用的建材進行循環使用；在考慮使用新材料施工時，選擇可再生、回收利用率高的建材

三、綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用策略

1.圍護結構節能技術：外墻的改造策略

外墻的改造是舊工業建筑改造中必不可少的環節，對墻體進行保溫處理是最常見的方式。近幾年，國外流行的節能新型墻體的改造也在我國被廣泛采用，如特朗博墻體、雙層幕墻等。在舊工業建筑改造中，外墻改造策略可以通過墻體內部或外部加建一層新材料的方式，改善建筑的熱工性能。在戴克豪倉庫的改造中，由于業主對資金的限制和舊工業建筑的保護情懷，使得赫爾佐格打破了傳統的墻體保溫改造形式，采用了一種透明的、可降解的塑料薄膜，將室內自下部窗框以上整個包裹起來，并且與原建筑表皮之間形成了空氣保溫層改變了建筑內部幾何形式的大廳。新材料的注入，使室內空間產生了全新的張力。在原建筑墻體外加建玻璃墻體，中間留有空氣間層，形成了被動式陽光間設計模式，減少了原建筑外墻的對流和輻射造成的熱損失。另外，原墻體的蓄熱層吸收的太陽輻射熱可以通過介質向室內傳遞。目前，這個做法在舊建筑改造中應用較為廣泛。如在天友綠色設計中心改造項目中，建筑南立面首層運用了特朗伯墻技術，即墻體為黑色重質蓄熱墻，前面附加玻璃表面。利用墻體和玻璃開啟的方式和位置，形成了滿足季節變化的被動式節能要求。

2.建筑空間改造：中庭空間植入

在舊工業建筑改造中，由于工業建筑存在進深大的特點，使得室內環境昏暗、通風性差。通過中庭的植入的方式，結合熱壓及機械送風的方式，改善了建筑內部的光環境與風環境，提升了室內品質。由于舊工業建筑進深較大，簡單的外圍護結構窗體更新替換并不能滿足現有功能對于光線的基本需求。在這種情況下，可以在建筑內部加設一個或多個中庭空間，以擴大建筑室內的采光范圍。從綠色節能的角度上來說，自然采光、自然通風、自然景觀等設計要結合中庭空間設計，共同完成。如南海意庫3號辦公樓的改造中，四個中庭并列組合在一起形成集中式中庭，將自然采光、自然通風和休憩空間結合在一起，為人員提供了愜意的室內環境。

3.可再生能源利用技術：太陽能的利用

太陽能作為最常見的可再生能源，充分開發利用太陽能不僅可以有效緩解人類的自然資源，還可以有效地解決因過度使用常規能源所帶來的生態環境污染的問題。歐美國家率先將這項技術應用于建筑改造中，并初見成效。據統計，年日照數大于2000h的地區占到我國總面積的2/3，輻射總量在3340～8360MJ/m2，總量等值于燃燒110～280kg標準煤，這樣豐富的儲量也為我國太陽能的利用創造了有利條件。目前，陽光間及太陽能構件一體化成為了舊工業建筑改造設計發展的新趨勢。如今，太陽能構件與建筑一體化設計成為了建筑屋頂及立面改造的常用手法。太陽能構件在提供能源的同時，也成為了建筑外立面獨特的裝飾元素。其中，太陽能光伏板與建筑結合的方式，有屋頂集成、立面集成、遮陽構件和陽臺外掛構件四種形式。

4.建筑材料的選擇與再利用

（1）既有材料的再利用在舊建筑改造中，對被拆除的建筑原構件或廢棄物進行噴漆或打磨精心處理，將其巧妙地布置在新辦公建筑里。既維系了工業文脈的延續性，又避免了資源的浪費，是一種成本極低的材料在利用方式。如上海花園坊節能環保產業園改造中，對一些平時無用的廢品進行藝術化處理再利用。既節省了材料，又延續了工業文脈。（2）新材料的選擇建筑的改造只通過舊材料的循環利用是遠遠不夠的，也需要新材料的合理選擇運用。首先，要多使用本地材料。使用遠途的建筑材料在運輸的過程中會造成環境污染和能源消耗；其次，采用無毒無污染的材料。如室內材料可以選擇硅藻泥這樣具有消除甲醛、凈化空氣的材料；外圍護結構的窗戶可選擇能耗低的PVC塑鋼窗。最后，材料經濟性選擇。材料經濟性選擇并不是要選擇便宜廉價的材料，在設計時要考慮到全程的費用，如有些材料不止需要一次的維護和更換。購買時選擇較高價的材料，可以避免將來不必要的花費。

四、結語

中國的城市建設正逐漸從量的躍進轉向關注環境品質的質的追求。舊工業建筑的節能改造徹底改變了原建筑的能耗情況，能夠有效緩解環境及能源危機。因此，將綠色節能技術應用于舊工業建筑改造的改造中具有重要和長遠的意義。

作者:田丹 索健 聶華 單位:大連理工大學建筑與藝術學院

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