(黑龙江省海伦市经营管理站,黑龙江 海伦 152300)
我国建筑业还是一个高物耗、高能耗、高污染的产业,而且越是早期的建筑其“三高”问题越严重。建造过程中的物质消耗,对既有建筑来说这已成为过去,无法弥补和改变[1-3]。但高能耗、高污染还会在建筑的继续生命中发生,危害资源和环境,与可持续发展、生态持续相悖。解决既有建筑高能耗、高污染问题只能依靠建筑改造。尽管建筑改造的原因是多方面的,但是从建筑可持续发展的角度,为了理顺既有建筑和资源环境的关系,今天的建筑改造都应在提升建筑可持续性上有所贡献[4-7]。
从可持续发展的角度看既有建筑改造应体现如下原则:
以往的建筑创作和改造中,我们更多地在强调“安全、适用、经济、美观”,并未提出建筑与自然关系的主张,这不能不说是建筑设计原则的一种缺失。建筑改造也可视为建筑的又一次创作,利用这样的机会去弥补原创的不足,既是对建筑持续的贡献也是对生态持续的贡献。
资源不仅是经济持续的基础,也是建筑持续的基础。既有建筑改造中合理利用资源,第一,少用不可再生的或稀有的资源。第二,大力提倡使用可再生的能源。第三,通过设备改造和技术进步提高资源的利用效率,即做到“少费多用”。第四,充分利用地方和天然材料并有所节制。第五,充分利用自然通风、遮阳、绿化等手段改善建筑功能,减少建筑对资源的过度依赖等。
减少环境污染就是在既有建筑改造生产过程中和以后建筑消耗过程以及建筑拆除过程尽可能少对环境造成污染。治理环境污染是利用既有建筑改造的机会能对原建筑的污染进行有效地改造。
既有建筑改造中使用的材料是多种多样的。从提升建筑生态性出发,既满足使用要求,又可循环利用的材料是应提倡的,在节约资源和减少污染两方面都有优越性。
即使建筑改造的诱因不在安全方面,也要在改造中充分体现安全耐久原则。建筑安全且耐久延长了建筑使用年限,无疑对资源、环境的保护都是有利的。
既有建筑改造的经济性应综合考虑,把改造的一次性投入纳入到建筑整个生命周期中去比较。一般来说既有建筑改造在经济上有它的优越性。比如:原有土地成本、配套费、前期费等都已发生过。
建筑改造中的生态意识,最终要依靠生态技术物化到既有建筑上,从而达到提升既有建筑生态性,促进既有建筑的可持续发展。
(1)改善建筑围护结构包括外墙、屋面、门窗的保温性能,加强门窗的气密性,合理控制建筑通风,减少洞口的冷气渗透。目前采用新型保温材料实施外墙外保温的技术已十分成熟,既有建筑的旧门窗也应以新型节能塑钢产品代换,其节能效果十分显著。
(2)改进建筑供暖系统,提高供暖效率。旧锅炉一般性能较差,维护费用高而热效率底,是重要的空气污染源;供热管网的热损失也容忽视,建筑改造时应采用新型材料加强保温;配合收费制度改革,室内供暖系统应改为分户计量,以便按用户的实际耗热量收缴热费,鼓励用户自觉节能的积极性。有条件的地区应尽量利用城市热网供热,减少区域或小型锅炉房供热,进一步降低空气污染,节约采暖能耗。
(1)太阳能作为清洁无偿的天然能源在世界范围内得到了日益广泛的应用。在德国等发达国家私人住宅安装的太阳能发电装置不但可以为自己供电,还能将多余的电能出售给国家电网。在我国对太阳能的利用绝大部分还仅限于屋面太阳能热水系统,山东省与加拿大开始合作生产用于建筑的太阳能全新风供暖系统,由于其造价较低,使用寿命长,安装方便等特点,适合既有建筑改造时应用,应该得到广泛的推广。
(2)风能发电技术在欧美国家已发展得十分成熟,并得到了广泛的使用。风能发电系统最适合幅员辽阔的边远地区,不但可实现供电自己,还使国家节约大量的远距离供电设施建设和维修费用。
对既有建筑的改造应优先采用绿色建筑技术及材料,如钢结构、木结构、塑料、玻璃、稻草制品等,与混凝土和黏土砖相比,这些材料具有可循环再生,重复利用,最终形成的建筑垃圾及对环境的破坏和污染极轻等生态特征。
(1)土坯结构。目前在广大农村地区的新建和改建住房中仍大量使用。优点是仅需人力即可制作,造价较低,粘土资质为无偿使用,仅制作土坯,而不需烧砖,节约能源。超过使用年限后,粘土返还大自然,突现生态环保。土坯结构施工方便,构造简单,热稳性好,冬暖夏凉,多用于单层。
(2)钢结构。其优点是自重轻,承载能力强,抗震性能好;废旧钢材可再生利用,有利于绿色环保;施工方便,有利于工业化、标准化批量生产,受气候影响较少;外围护结构可采用高效保温材料与其配合使用。
(3)稻草板。早已出现多年,由于种种原因没能及早得到推广使用。但目前由于严寒地区已严格执行建筑节能设计标准(JGJ26-2010),结合国家关于禁止使用黏土实心砖新建住宅,开发稻草板等新型节能墙体,合理解决严寒地区新建建筑的保温、节能、绿色化与环保等问题已势在必行。稻草的充分利用还能防止农村烧荒污染及火灾隐患,变废为宝,节约建材,为广大农民创收,这对于实现绿色建筑和可持续发展,具有重要的现实意义。
智能建筑技术可以对建筑室内温度、湿度、照度和通风换气及室外遮阳系统采用计算机程序控制。以往人工控制室内环境气候经常是过量或不足,或者不够及时,造成不必要的浪费。既有建筑应用智能技术才能够经济合理地解决这个难题,为用户提供健康舒适的室内环境。
目前国内各地均有大量既有建筑闲置无用或因质量等问题无法充分合理使用,这是对资源的极大浪费,应通过改造使之在经济建设中发挥应有的作用。
我国目前的既有建筑改造已取得明显效果,如建筑屋面的“平”改“坡”工程有效地克服了多年来各地区大量平屋顶建筑雨水渗漏的顽症,同时坡屋面建筑也改变了平屋顶建筑千篇一律的呆板形象,丰富了城市面貌;冬季采暖住宅的节能改造在节省能耗的同时也使用户感受到室内环境状况的极大改善,已得到各方面的充分肯定。但是改造的数量仍然较少,范围有限,今后仍需加大改造力度。
国家的有关政策法规是既有建筑改造产业的发展的根本依据。国家发展改革委员会先后颁布《中国21世纪可持续发展行动纲要》和《节能中长期专项规划》,这给建筑改造产业提供了难得的发展机遇,同时也提出了更高要求,必须以生态和可持续发展的要求来指导既有建筑改造工作。
随着近年来社会和经济的飞速发展,公众的维权意识和法制观念不断加强,建筑节能和环境保护等问题受到全社会越来越多的理解和关注,这是社会各界经过多年不懈努力的结果。既有建筑改造要作为一个新兴产业形成并迅速发展,同样需要全社会的认同和支持。只要各级政府和教学科研单位密切协作,不断完善有关技术和法规,并充分发挥新闻媒体宣传作用,使生态和可持续发展的观点深入人心,既有建筑改造产业必将蓬勃发展,前景广阔。
[1] 洪银兴.可持续发展经济学[J].商务印书馆,2000.
[2] 周 曦,李湛东. 生态设计新论[M].南京:东南大学出版社,2003.
[3] 清华大学建筑学院.建筑设计的生态策略[M].北京:中国计划出版社.
[4] 中国21世纪可持续发展行动纲要[M].国家发展改革委员会,北京:2004.
[5] 节能中长期专项规划[J].国家发展改革委员会,北京:2004.
[6] 姜荣荣,李希胜.基于ELECTRE的建筑设计方案的优化决策[J].森林工程,2014,30(3):160-163+167.
[7] 实用建筑节能工程技术措施[M].北京:中国电力出版社,北京:2008.
[8] 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准[S].JGJ26-2010.