民用建筑绿色改造施工要点研究

2022-03-15 23:47曹希
绿色建筑 2022年5期
关键词:吊篮外立面脚手架

随着我国经济的高速发展、城乡建设的不断推进,城镇化迈入高速增长期,我国规模城市总数已达世界首位,城镇人口占总人口的 60%,城镇发展中“城市病”等问题逐渐显现。如何改善生态环境,实现绿色可持续发展,成为当今社会所面临的重大问题。“十四五”规划纲要明确提出加快转变城市发展方式、实施城市更新行动,2021 年 10 月中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于推动城乡建设绿色发展的意见》,2021 年 11 月住建部发布《关于开展第一批城市更新试点工作的通知》。各地方政府陆续出台绿色建筑发展条例、管理办法,要求落实新建民用建筑符合相应绿色建筑等级,结合城市更新、加强既有建筑绿色改造工作。本文以 3 个民用建筑改造工程为例,从项目实施的难点出发,对既有民用建筑的绿色改造施工要点进行探讨,以期为类似的绿色改造工程提供一定参考、并对新建绿色建筑的设计施工带来一些思考。

1 我国绿色建筑发展现状

绿色建筑的概念大致形成于 20 世纪 60 年代,是指在全寿命期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑[1]。在 1992 年联合国环境与发展大会之后,我国陆续颁布相关文件,我国绿色建筑迈入稳步发展阶段,同时开始关注绿色改造。近年来,伴随经济的快速发展,我国跃居全球第一大能源消耗国。为保护生态、降低能耗,我国积极发展绿色经济。建筑行业是我国自然资源消耗最大的行业,而建筑耗能在我国社会总能耗中的占比一直呈增长态势。据统计,我国单位建筑面积耗能约为发达国家的 2~3 倍,既有建筑中绿色建筑占比仅为 0.1%[2]。因此,在我国起步远落后于发达国家的绿色建筑,能否得到全面发展,对我国能源消耗的降低,具某种程度的决定意义。

“十二五”以来,我国绿色建筑进入规模化发展时代。按照国家近年出台的《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》《绿色建筑创建行动方案》《关于推动城乡建设绿色发展的意见》等文件要求,2021 年多个地方政府陆续发布绿色建筑相关条例、办法,不少地区明文规定新建民用建筑须达到绿色建筑基本级及以上标准;同时,结合城市更新、旧城改造,明确根据实际经济发展水平、逐步加大既有建筑绿色改造力度。2022 年 3 月,住房和城乡建设部印发《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,明确到 2025 年,城镇新建建筑全面建成绿色建筑,完成既有建筑节能改造面积 3.5 亿 m2以上。2022 年 7 月,住房和城乡建设部、国家发展改革委联合印发《城乡建设领域碳达峰实施方案》。方案明确指出,2030 年前,城乡建设领域碳排放达到峰值; “大量建设、大量消耗、大量排放”基本扭转,“城市病”问题初步解决。该方案提出,持续开展绿色建筑创建行动,推动低碳建筑规模化发展;严格既有建筑拆除管理,坚持从“拆改留” 到“留改拆”推动城市更新;对具备改造价值和条件的居住建筑要应改尽改,改造部分节能水平应达到现行标准规定。

在这一系列的政策中,可以看到我国城乡建设方面绿色低碳转型的信心与决心。“留改拆”、应改尽改,简单的几个字道出旧改理念的不同。我国既有建筑数百亿平方米,其中 95% 以上均为高耗能建筑。在绿色建筑快步发展的今天,对既有建筑的绿色改造显然已得到前所未有的重视。可预见的是,现在,以及未来相当长的一段时间里,我国既有建筑的绿色改造都会是一项既事关社会经济、又关乎民生福祉、蓬勃发展的重要工程。

2 工程实例

2.1 某大型居住社区住宅项目外墙外保温工程

该居住社区于 2011 年建成,包含 3 个小区,共计 37 栋高层住宅,建筑高度约 70 m,原外保温采用 35 mm 厚无机保温砂浆。由于靠近江边,外墙受风雨侵蚀作用明显,多处出现空鼓、开裂、渗水,部分外墙面脱落。此前曾对墙面进行部分修补,但效果不佳,此次对社区所有住宅楼外墙外保温进行拆除,并按现行规范标准设计外保温系统,重新施工。

该社区入住率接近 100%,居民数量相当可观。考虑到施工工期较长,搭设脚手架会对居民生活带来较大影响,故采用电动吊篮进行施工。经查阅原设计图和现场踏勘,发现屋面情况较为复杂,楼梯间、电梯机房、水箱间和栏杆、诸多造型墙、花梁,给吊篮的搭设带来很多困难。立面方面,多户居民都安装了凸出立面的防盗窗,阻挡吊篮作业;还有部分居民加装的空调外机,挡住施工区域。另外,社区无地下停车库,地面车位较多,停车拥挤。

针对项目实际特点,施工中采取了如下措施:

(1)吊篮安拆专项施工方案按照现场搭设工况编制,共 9 种工况,其中八种非标。组织专家论证,按照专家意见修改完善。根据报审后的方案,对吊篮安装班组做技术交底。现场严格按照方案搭设,验收合格后才可挂牌使用,保证吊篮的安全性。

(2)根据施工进度统筹安排,分块分区、逐层逐列拆除防盗窗、空调外机,避免在天气炎热和低温时进行操作。拆除后,对防盗窗、外机进行标注,覆盖保管。该列立面施工结束,立刻装回,并协助居民进行空调的调试。

(3)施工前围绕建筑物、小区道路(含车位)搭设安全防护棚,覆盖高空坠物掉落半径。施工时,严禁将拆除物直接丢下,须放入吊篮内的回收桶中,拆除物须切分成回收桶可容纳的大小。拆除施工尽量控制在工作日操作,避免周末进行噪音、扬尘较大的施工内容。

该项目在施工过程中最大的问题,是外操作架的搭设和与居民之间的协调,这也是多数小区改造时都会碰到的难题。

过去一般旧改多采用毛竹脚手架,其结构安全性存在较大隐患。随着建筑物高度的增长,规范标准、政策文件的更新,旧改也须采用钢管脚手架,目前很多地区还强制要求使用承插式脚手架,外脚手架的施工成本呈几倍增长。从对居民生活影响的角度看,脚手架搭设后,除了严重阻挡采光,还加大了居民被盗的风险。近年来常用电动吊篮作为高层住宅建筑维修的外操作架,但安装吊篮需要具备一定条件。屋面通常布设各种设备间、管道井、烟道、通风道、内天井,以及花梁、造型墙等,部分屋面还为坡屋顶。这些对于吊篮的安装搭设,都是阻碍。

社区旧改工程,对于社区居民而言,是在施工工期内的每一天,都和他们有着密切关系的事情。工程的施工质量,也会在将来很长一段时间都影响到他们的生活。所以,在和居民的协调方面,一定要换位思考,以保障居民权益为出发点来考虑问题,这样才能真正解决问题。

2.2 某纪念馆主馆维修项目

该纪念馆落成于 2000 年,并于次年获得国家银质工程奖。但随时间推移,当初的建筑节能设计已不再满足公共建筑绿色节能的要求。在诞辰周年布展前夕,对纪念馆进行整体维修和绿色节能改造。施工内容包含室内楼地面改造、装饰装修,外立面保温、屋面保温、屋面防水、机电设备系统更新等。

该纪念馆地下共 1 层,地上共 2 层。建筑体量不大,但改造工程量较大、工序较多,涉及空间功能性改造,无法做到纪念馆边开放边施工,闭馆期间实际可用于施工的时间非常有限。馆区南北邻河,北侧有零星商铺,东侧为道路、西侧为中学;馆区内景观绿化丰富,且大多树木均为保护林木,没有可用作临设的空间。

基于该项目特点,施工难点主要是工期紧张、工序较多,施工过程中不得污损馆区内的道路、景观、绿化。其次,施工进度控制、材料进场检验、设备安装调试,以及专业分包统筹管理等,具有一定的难度。为解决这些问题,确保在约定工期内顺利完成施工任务,采取了如下措施:

(1)在尚未闭馆时即多次至馆区踏勘,完成施工图深化、进度计划细化工作;开工前集中采购项目所需材料,保障物资储备,提前报验材料,严把材料合格关。

(2)合理划分流水段,扩展多个工作面,优化工序、科学衔接,加大人力、物力投入,交叉作业及时验收,保证施工质量的同时、全面推进工程进度。

(3)除业主指定的专业分包外,对分包实施严格审查,优选能力强、配合好的分包。设备进场前就与专业分包多次协调,确保安装过程顺畅,提前完成系统调试。

(4)主馆维修改造区域封闭施工,避免对馆区内其他部分造成污染。施工过程中落实绿色施工措施,拆除作业严控噪音、扬尘,建筑垃圾的处理严格遵循相关制度要求。所有进出馆区的车辆,对其载重严格管控,防止损坏馆区内部路面。景观及所有保护林木编号录册并分组,安排专人负责,避免其在施工期间发生损坏。

既有公共建筑若已投入使用,在对其进行绿色改造时,不管是边运营边施工,还是暂停使用再施工,对工期都有着较严苛的限制。不间断运营改造,考验业主、设计、施工等参建各方的动态协调和安全管控能力;停业改造模式,工期更为紧缩,除各方之间的协调、现场管控外,还对款项支付、物资储备等提出了更高的要求。在封闭改造时,降低对周边环境、人员和附近建筑的影响,也是施工中不可忽视的问题。

2.3 某五星级酒店外立面维修项目

该酒店建成于 1995 年,建筑高度约 91 m,屋面机房及造型构筑物高约 10 m,主入口外立面附着两根高度超过百米的不锈钢造型装饰柱。酒店位于城市繁华主干道旁,建筑外立面维修施工工作面狭小,因酒店营业需要曾多次对内部客房装修翻新、更换机电设备,但外部仅重做过低层部位的墙面装饰和粉刷。近期,由于装饰柱出现不锈钢面板翘起,有脱落的可能,为保障安全,对其紧急维修。经翻阅竣工图纸,每根装饰柱体由 45 节组成,每节由两块弧形不锈钢面板拼接而成。经现场查看,每根装饰柱均出现多处不锈钢面板拼缝变宽、面板外翘现象,柱体底部可视范围内,面板固定件、支撑架体锈蚀严重,焊接部位多处脱落。

随后现场踏勘中发现,两根装饰柱分别附着于电梯间和设备间的外立面;酒店主入口附近空间有限,如在装饰柱周围搭设脚手架,会阻挡进入酒店的车辆和行人;电梯间、设备间屋面之上均有造型构筑物,且呈层叠状延伸而上,每一级与边缘墙面仅有不到二十公分的距离,不具备搭设吊篮的条件。

针对这些问题,告知业主维修 2 根装饰柱大致可采用 2种方案,搭设覆盖整根柱体的外脚手架,或定做专用提升架体、采用卷扬机吊升。因柱高百米,两种方案耗资都较高,经济性较差。建议业主综合考虑整个外立面的维修改造,改造施工的同时对柱体进行整体替换。为安全起见,先采用登高车对变形最大几处不锈钢面板进行了加固。其余待业主报总公司审批决定后,再行施工。

既有公共建筑在当初建造施工时,多采用土建结构外脚手架对外立面进行装饰,或在屋面安装机电设备前搭设电动吊篮。但在工程竣工后,外立面维护将成为难事,特别是高层、超高层建筑和造型较为独特的建筑,会更加困难。外脚手架无法布置连墙件、悬挑梁等,常规电动吊篮亦无法安装搭设,不少建筑都因此而无法进行维护和改造。

3 分析及建议

3.1 绿色建筑重在运维

随着社会发展,人类逐渐意识到,良好的生态环境才是人类社会持续发展的基础。建筑新建阶段,在“节约资源、保护环境、减少污染”方面有相关规范标准可遵循,完成情况较好。但要实现持续发展,就一定要注重整个寿命周期与生态环境之间的关系,重点在运营维护阶段[3]。无论是目前新建的绿色建筑,还是之前既有的高耗能建筑,在其运维期都面临很多问题。

3.2 绿色改造重点分析

在建筑运行能耗中,建筑围护结构的能耗占比最高,约为七成。而在围护结构能耗中,外墙的能耗排第一位,其次是屋面能耗。围护结构的绿色节能,对减少建筑能耗起关键作用。我国 20 世纪时建造的建筑,其外墙、屋面等围护结构的保温隔热性很差,即便是本世纪建造的建筑,围护结构能耗不合理的现象也时有发生。因此旧改中,外墙、屋面的绿色改造工程最为常见。目前我国大力推进太阳能光伏一体化建设,因地制宜采用各种新型热泵技术,加上空调新风、智能系统的飞速发展,更换强弱电等机电设备在绿色改造中也较为常见。

3.3 绿色改造难点分析

从本文上述实例中,可以看出改造施工时工作面通常是难点。既有民用建筑因其特殊性,施工时必定会与建筑周围的人或环境产生关系,只有处理好这些,才有获取工作面的可能。而安全有效的拓展工作面,则依赖于建筑本身。在建筑设计及施工阶段,很少能较为周全的考虑到后续使用期的维护。实例中,屋顶和外立面的造型构筑物对改造施工都造成了相当大的阻碍,加大了施工的难度,使得原本简单的工序变得艰难而又危险。随时间推移,构筑物本体也成为了安全隐患。若最初设计施工时,就能多考虑一些后续维护的问题,例如在较容易出现问题的部位设置方便维修的检修口,在结构上设置可固定维修装置的预埋件,简单看似不起眼的小玩意,可能会起到大作用。

3.4 绿色建筑适用建议

建筑追求外形美观固然没错,但是刻意求怪、吸引眼球,而不重视使用功能及与周边环境的融合,不追求经济适用,那就只是在浪费资源、徒增成本。在建成后,对其进行改造、修缮甚至拆除,将是二次浪费。在新建绿色建筑的开发、立项、设计时期,避免形式主义套路,落实绿色适用高效,为建筑使用期维护提供方便,才是绿色可持续发展应有的理念。

4 结 语

绿色建筑的出现和发展,体现了人们对生态环境的重视程度日益加强。然而我们对于建筑“全寿命期”的理解,还不够全面、不够深刻。对既有建筑的绿色改造施工中,在工作面获取上所遇到的种种困难,给我们以启发。仅仅在新建建筑设计、施工中落实绿色建筑相关标准,这远远不够。一个工程项目从开发、设计、到竣工可能才历经几年,而其使用寿命却长达几十年、上百年。新建绿色建筑,应注重保障建筑在全寿命期的可改造性。既有建筑绿色改造,更应对后期持续改造留有弹性。标准是动态的,社会是发展的,可以看到的是,在当下和未来,对于既有建筑的维护和改造都将持续开展。只有这样,才能真正实现人与自然和谐相处、绿色可持续发展。本文针对绿色建筑所提出的若干建议,可为相关人员提供参考。

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