綠色技術對舊工業(yè)建筑改造的應用論文

　　[摘要]面對環(huán)境與資源問題的嚴峻考驗，舊工業(yè)建筑進行改造再利用是大勢所趨，將綠色技術應用到改造過程中，發(fā)展綠色建筑是建筑業(yè)的必由之路。結合工程實踐，探討節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能等綠色技術在舊工業(yè)建筑改造過程中的應用，這是一次探索與嘗試，以期創(chuàng)造與自然和諧共生的建筑，同時為今后的舊工業(yè)建筑改造項目提供參考。

　　[關鍵詞]舊工業(yè)建筑；建筑改造；綠色技術

　　在科技、經濟高速發(fā)展的今天，能源消耗與日俱增，2014年，建筑能耗總量在我國能源消費總量中的比例已超過30%，預計到2030年將達到40%，我國建筑業(yè)儼然已成為一個龐大的耗能行業(yè)。對于閑置的舊工業(yè)建筑，拆除會造成更大的資源浪費，改造再利用是大勢所趨，將綠色技術應用到舊工業(yè)建筑改造中，發(fā)展綠色建筑是其必由之路。一談到“綠色建筑”，就好像與“高技術”“高造價”緊密相連，讓人感覺高不可攀。這是一個誤區(qū)。綠色建筑不可一味倡導高技術，以唐山水泥工業(yè)博物館項目為例，從傳統(tǒng)建筑設計出發(fā)，通過樸素而有效的手段，應用節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能等綠色技術，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，創(chuàng)造經濟、環(huán)境和社會效益。

　　一、唐山水泥工業(yè)博物館項目概況

　　這是一個舊水泥廠更新改造項目，位于中國第一家水泥廠——唐山啟新水泥廠（圖1）舊址，占地面積約6.3萬m2，建筑面積5.1萬m2，也是中國首個以水泥工業(yè)為主要內容的博物館。清華大學建筑學院擔任了前期研究、總體構思、詳細規(guī)劃與城市設計及初步建筑設計等幾個階段的工作。唐山市規(guī)劃建筑設計研究院負責方案的深入設計以及施工圖的繪制。項目開發(fā)、建設、運營、管理借鑒上海8號橋模式，對1943年前建設的4～8號窯系統(tǒng)、木結構站臺、老電廠等具有重要歷史和文化價值的老建筑物、構筑物進行改造，最終形成以博物館展示、文化創(chuàng)意、工業(yè)旅游為特色的產業(yè)園區(qū)（圖2），它的成功給唐山這類古老的工業(yè)城市復興帶來很大的啟示。

　　二、綠色技術的應用

　　據英美的統(tǒng)計數據表明，總體上再利用的建筑比新建同樣規(guī)模、標準的建筑可節(jié)省20%～50%的能源消耗。作為工業(yè)遺產，原有廠房建筑群的建筑材料壽命周期長、結構構件堅固、建筑空間高大寬敞，應用節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能等綠色技術，對其進行改造再利用遠比拆除新建帶來的經濟、環(huán)境和社會效益大。1.節(jié)地項目區(qū)位優(yōu)勢明顯，位于市中心附近，占據城市的關鍵位置。規(guī)劃設計中提高建筑容積率和土地利用效率，不僅節(jié)約土地，也是對城市空間資源的一種保護。例如，博物館展陳中心建在4～7號窯窯頭位置，保留了原有承重結構，由大空間廠房改建為5層的展陳中心，建筑面積2000m2，提高了建筑容積率。2.節(jié)水成熟的節(jié)水規(guī)劃是節(jié)水的第一步，項目在規(guī)劃階段就制定了相應的水系統(tǒng)方案，以統(tǒng)籌、綜合利用各種水資源。通過再生水的利用，雨水的匯流、收集利用和入滲，達到最大限度地節(jié)水：項目設有污水收集和污水排放設施，將生活污水排入市政污水管網，待城市污水集中處理后產生再生水，通過再生水的利用達到節(jié)水的目的；將屋面、道路、綠地雨水匯流，設置收集回用系統(tǒng)，用于景觀綠地澆灌；對地面停車場等硬質鋪地采用透水面磚，使雨水滲入地下補充地下水，防止雨水流失。3.節(jié)材如果將舊水泥廠房拆掉，并且新建建筑，在丟失工業(yè)老城歷史文明的同時，也造成了資源的極大浪費。對其進行改造再利用，即是最大限度地節(jié)約了建筑材料，有效減少拆除重建所造成的大量建筑垃圾，減少了環(huán)境污染，同時，也大大減少了建造成本，達到經濟、環(huán)境、社會三方面共贏。例如，將原有廠房建筑物的框架結構保留，甚至直接外露，極具水泥工業(yè)特色（圖3）；將改造后的建筑賦予文化創(chuàng)意展示、餐飲等功能，不僅避免了拆除重建，同時提升了項目的實用功能。項目在建筑材料的使用上，就地取材，舊料回收，循環(huán)建造。通過回收舊材料與新材料一起混合建造，例如，部分場館的外表皮運用回收的廢棄材料，同時與新建部分有機結合（圖4）。將廢棄管道或者拆卸下來設備等作為展品重新利用，保存了歷史，喚醒了人們對記憶的珍視。4.節(jié)能節(jié)能是綠色技術的一個重要組成部分，也是綠色建筑需要解決的重點問題。作為建筑物的外圍護結構，墻體、門窗是室內熱量向外散失的主要途經。水泥廠房改造項目主要通過外圍護結構的節(jié)能改造和設置中庭空間等樸素有效的手段實現建筑節(jié)能。（1）墻體節(jié)能改造舊水泥廠房外墻為實心粘土磚墻體，沒有保溫作法，只靠墻體厚度不能滿足建筑的保溫隔熱要求，所以外墻節(jié)能改造是必不可少的。將EPS板置于建筑墻體外側，墻體的熱惰性提高，傳熱系數降低，保溫隔熱效果明顯。（2）門窗節(jié)能改造舊水泥廠房為普通玻璃門窗，保溫隔熱性能很差。改造后，采用斷橋隔熱型節(jié)能保溫門窗，加設密閉條提升門窗的密閉性。同時采用低輻射中空玻璃，由低輻射與普通玻璃復合而成，對太陽光的高透過率和對長波輻射的高反射率，使其具有極好的保暖性能。（3）建筑空間改造——中庭設計由于舊水泥廠房的建筑進深較大，室內采光和通風性差，通過增設中庭，擴大室內自然采光范圍，提高自然通風效果。同時，中庭空間可以減緩室內外的熱能交換速度，降低建筑物的熱損失。頂部突出屋面有利于強化中庭的煙囪效應，并且便于天窗側面開窗，并有利于自然光控制的構造系統(tǒng)設計（圖5）。由于頂部外窗與外界空氣直接接觸，使中庭內部空氣時刻受到外界的空氣擾動影響，從而增強了建筑內部自然通風效果。中庭儼然成為了建筑內外空間的自然氣候交換場所，與中庭相連的房間不僅可以減少熱量流失，同時減少了制冷需耗。再結合少量人工照明、熱壓和機械送風，有效改善了室內光環(huán)境和風環(huán)境。中庭的設計，使廠房改造不僅僅是建筑空間形式上的精彩演繹，作為一項重要的綠色節(jié)能技術，對于建筑的整體節(jié)能、氣候控制和環(huán)境凈化等方面都起到了積極的作用。

　　三、結語

　　發(fā)展是人類社會永恒的主題，面對環(huán)境與資源問題的嚴峻考驗，建筑領域也要深刻變革，逐步走向綠色建筑的道路。我國正處在綠色建筑和建筑節(jié)能工作推進的關鍵時期，我們呼吁建筑師擔負社會責任，樹立與環(huán)境共呼吸的建筑設計觀，提倡綠色技術的合理應用。以唐山水泥工業(yè)博物館項目作為實踐探索，合理應用綠色技術，通過提高建筑容積率和土地利用效率來節(jié)約土地；通過再生水的利用，雨水的匯流、收集利用和入滲，達到最大限度地節(jié)水；通過回收利用廢物節(jié)約建筑材料；通過墻體、門窗節(jié)能改造和中庭設計實現建筑節(jié)能。綠色技術應用于舊工業(yè)建筑改造是新的趨勢和發(fā)展方向，還需我們不斷地探索和研究。

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