基于綠色建筑技術的公共建筑改造方法探索

陳天予屈 蓉劉 達

1.深圳市房地產和城市建設發展研究中心；2.深圳市華陽國際工程設計股份有限公司；3.深圳市拓鋒實業有限公司

1 前言

近年來，我國公共建筑數量持續逐年增加，且種類更加豐富，相對的，對于部分老舊公共建筑的改造需求也越來越大。然而，如果在改造公共建筑的過程中，沒有充分考慮其改造方案和對周圍環境產生的影響，則很容易對導致改造成本高而效果不佳、改造時對周邊環境造成破壞等情況；而如果直接將原建筑拆除重建，則又會造成資源的不必要浪費。綠色建筑技術的出現為公共建筑改造提供了穩定的技術支持，使以往改造方式中存在的問題得到有效地解決?；诖?，本文以綠色建筑技術作為主要的研究內容，探索制定綠色建筑技術公共建筑改造方案。

2 綠色建筑概述

隨著我國經濟建設不斷發展，人民生活逐漸向好，對精神文化以及居住要求日漸變高，我國環境保護建設不斷發展。2013年，習近平總書記就提出“綠水青山就是金山銀山”。同時，“五位一體”建設中不僅包含了經濟、政治、文化、社會以及生態文明，其中生態文明在五位一體建設中占有重要的地位?！董h保法》的修改完善，污染物排放與治理制度的嚴格落實，國家污染普查，環保督察等都是為我國實現可持續發展的重要舉措，更是彰顯了我國真正把保護環境落到實處。然而，與發達國家相比較，我國環境保護起步較晚，因此，雖然我國環境保護發展迅速，但較快發展較早的國家存在較多缺陷。

綠色建筑的理念是從長遠的角度出發，要求在建筑設計和使用的過程中不僅能滿足用戶舒適空間的要求，還要保證低碳環保的發展特點，實現綠色可持續發展的要求。綠色建筑使得人們在追求經濟利益的同時更多注重對生態環境的影響，堅持人與自然和諧共處的原則，打造綠色生態建筑，提高資源利用效率，實現綠色可持續發展。綠色建筑理念是我國在可持續發展道路上采納的一種先進理念，主要是針對我國現在段資源的不合理應用，水、土壤、空氣等污染日漸加劇的基本現狀而實施的一種新的理念，以期為后期建造綠色城市，實現可持續發展打下堅實的基礎。

3 綠色建筑的改造方向

對建筑來說，能源消耗量大是所有建筑施工和使用過程中最為主要的特征。通過采用綠色建筑技術，不僅可以為建筑使用者提供舒適、健康、宜居的環境，同時還可以有效降低相關資源的消耗量，提高資源利用效率[1]。根據傳統的綠色建筑評價標準，可以將綠色建筑技術分為節地、節水、節能、節材以及室內環境質量五方面。而節地主要控制在規劃階段，節材主要控制在施工階段，在改造階段可以充分利用的應主要考慮節水，節能以及室內環境質量。

3.1 節約水資源、提高水資源利用效率

我國是一個干旱缺水嚴重的國家，公共建筑節水對我國來說尤為重要。在優化建筑物供水系統時，需要充分發揮綠色建筑技術的優勢，提高節水設備的利用效率[2]。在優化原有建筑的供水系統時，需要同時對控制管網進行仔細的檢查，確保其不存在漏損問題；同時，在后期設置智能化給水計量系統，能實時監控、分析和保存管網用水情況，亦可將官網分級設置傳感器，以達到對未來可能漏損部位的分段監測、定位和報警的功能。對于不同類型的建筑，需要針對性地選擇計量和節水設備；針對公共建筑來說，為了有效規避水資源浪費問題，需要加強注意綠化、灌溉及雨水回收等方面。綠化灌溉系統采用節水設備或節水技術，包括科學規劃設置噴灌裝置、采用更加節水的噴灌設備、以及添加土壤濕度感應器、雨天自動關閉裝置等額外控制措施。綠化灌溉及車庫沖洗等均采用回收雨水等再生水，減少市政管網的直接供水量。

3.2 節能與資源管理

對于公共建筑而言，節能方面可優化改造的途徑和方案較多。首先，盡可能使用自然光照明代替人工照明；如需人工照明，照明燈具需采用節能設備，但其照明功率值應滿足規范標準；其次，公共區域的照明系統應采用分區、定時、感應等多種節能控制措施。電梯應采用群控、變頻等節能控制措施。適項目情況適量升級三項配電變壓器、水泵、風機等設備的選型要求。公共建筑應按照現行國家要求，在配備建筑管理系統的前提下，適當采用或預留智能化設備，使建筑具有遠程監控，數據遠傳等功能，且具備具有接入智慧城市的條件。

3.3 全面優化室內環境質量

建筑室內環境涉及多個方面，可主要分為熱環境、聲環境、光環境以及室內空氣質量。對于改造公共建筑而言，對主要功能房間設置可獨立調節的空調裝置及新風換氣裝置可有效改善室內熱環境。對于優化樓層間的聲環境，可采取增加隔音措施，如加隔音墊，隔音板等措施提高建筑樓板撞擊聲等級；對于室內來說，可選用隔聲性能良好的預置隔墻等材料。在室內裝修材料窗簾的選取上，采取優選淺色材質等防眩光措施來提高室內光環境等級；在提高室內空氣質量方面，可采取采用綠色環保建材、增設空氣質量檢測設備、在裝修前模擬預測空氣污染物濃度等措施，從材料源頭控制到后期治理改善，全流程地優化室內環境質量。

4 基于綠色建筑技術的公共建筑改造方法

為了有效緩解資源短缺問題，社會各界對能源節約更加關注和重視?，F階段，在社會能源消耗中，建筑能耗約占據30%-40%的比例[5]。因此，世界各國都在積極探索，尋找降低建筑能源消耗，合理保護環境的方法，公共建筑節能技術從而成為研究的重點內容。綠色建筑技術是一種創新性的建筑技術，以為人們提供舒適健康的環境為主要目的，同時合理利用資源，避免建筑影響周邊環境。對我國來說，隨著我國城市化進程的不斷延伸，加強改造現有的大型公共建筑已非常具有必要性。

4.1 綠色建筑技術中的圍護結構改造

建筑中外墻和外窗均屬于建筑圍護結構，對于保證室內環境具有十分重要的作用，可以有效抵抗酷熱和寒冷，實現保溫隔熱。公共建筑在降低供暖和降溫能耗時，首先需要減少室內外熱傳遞，即降低外墻和外窗的綜合熱傳導系數。

4.1.1 外墻改造

外墻保溫技術類型多元，其中外保溫可以大范圍使用，基本不會對室內和環境產生影響；缺點是其保溫層不能設置在內部，需要在室外環境長期使用，材料不具有良好的耐久性，施工會面臨較大的困難，投入的資金也比較多[3]。內保溫對材料強度沒有嚴格的要求，具有良好的防火性能，成本也比較低，但是其卻需要占據室內較多的空間，且隔熱效果有限。自保溫不需要具備良好的施工條件，但是其施工比較復雜，需要對建筑結構進行改造，并且相對應的抗震性能也有待提升。

夏天天氣比較炎熱，可以通過外墻隔熱的方式對空調能耗進行有效的控制。墻面綠化在外墻隔熱方法中具有突出的優勢。將植物種植在公共建筑的墻底或者墻面，可以充分運用植物對墻體產生的輻射進行控制，使輻射逐漸降低，避免外部熱量進入室內，同時，墻體綠化還可以使空氣濕度快速增加。此外，墻體綠化對提高公共建筑美觀性也會產生積極的影響，打造立體性的建筑物外墻。

4.1.2 外窗改造

外窗可以阻擋外面的風進入室內，同時也可以提高室內的采光度，功能非常豐富。特別是對于公共建筑來說，雖然外窗在整個建筑中占據的比例較低，但是絕大多數的內外熱交換都是通過外窗完成的，其熱交換量明顯高出建筑墻體[4]。對于保溫來說，換用合適的雙層或三層真空Low-E玻璃將會極大改善外窗的熱工性能；對于隔熱來說，除了更換玻璃材料外，固定外遮陽和活動遮陽是目前公共建筑遮陽的主要方式。

通過連接建筑物的結構構件可以起到固定遮陽的目的。例如，通過設計建筑物陽臺，或者對綜合遮陽系統進行合理的規劃。固定遮陽可以使室內環境受到太陽輻射量的影響，強化建筑物的美觀性，傳統的固定遮陽對建筑外立面的影響加到，因此活動遮陽被更多地應用與建筑方案階段?；顒诱陉栍挚梢约氈聞澐殖啥喾N，其中圖1所示的百葉窗遮陽最為常用?；顒诱陉柵c固定遮陽相比具有明顯的優勢，可以結合環境需要自主調節和安裝遮陽系統，靈活性較強。

4.2 綠色建筑技術中的設備系統改造

4.2.1 節水系統改造

節水系統的改造也是公共建筑物節能改造中重要的一環，其最直接的方式是采用雨水回收或中水回用系統；中水回用技術不需要直接排放管建筑物內的污水，而是集中處理污水，使水資源可以用于道路清晰、灌溉等方面。通過該技術可以有效降低水資源消耗，全全面提高節水效果。除此之外，采用節水灌溉系統、節水高壓水槍等進行日常綠化灌溉、公共區域及車庫道路保潔等，都能起到顯著的節水效果。

4.2.2 建筑設備系統改造升級

圖1 活動遮陽構件

傳統建筑通常在可操控性與新建建筑無法媲美，因此在建筑改造階段，針對公共建筑，尤其應當注意的是對于建筑控制設備系統的添加改造。如對既有風機水泵的變頻控制、樓內照明系統的控制、消防安全報警、室內外環境監測等功能的增加設置，可顯著改善既有建筑的功能性和使用效率。對于大型公共建筑，還應當設置相應的能源管理系統進行建筑能耗的分類、監測與計量。

4.3 綠色建筑技術中的空間改造

綠色建筑技術中的空間改造是通過合理布局建筑內外部空間，可以使建筑擁有更加良好的采光和自然通風條件（如圖2所示）。在改造公共建筑時，可以全面組合內外部空間，使室內可以良好通風。為了更好地改造公共建筑，改造建筑空間的形體，或者植入功能腔體。例如，通過設置中庭或者采光井，可以使室內聲環境等不同環境質量得到顯著的提升。

圖2 綠色建筑空間

5 結論

隨著我國建筑領域可持續發展理念的不斷深入及相應綠色建筑技術不斷發展。將綠色建筑技術合理應用于公共建筑改造中，可以有效降低能源的消耗，節約施工材料，并從根本上提升室內環境質量。本文以綠色建筑技術為基礎，對其改造公共建筑的方法進行總結和分析，使其不僅可以發揮獨有的功能，同時更加具有節能環保特征。從實際公共建筑改造實例中表明，應用綠色建筑技術進行建筑改造，可以有效減少能源消耗，使建筑室內環境質量得到全面的優化，更好地滿足現實需要。