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舊建筑的再利用和節(jié)能改造實踐
俞沉l,童向東2
(1.杭州鐵路設計院,浙江杭州310006;2.蘇州金螳螂建筑裝飾股份有限公司,浙江杭州310014)
1.舊建筑再利用議題的提出
現(xiàn)在我們國家的煤占世界人均值的51%,石油儲量占世界人均的ll.3%,天然氣是ll.8%。而這幾年我們國家GDP維持了8%的增長,到目前為止我們國家的GDP增長占全球經(jīng)濟的約4%,但是平均每萬元的GDP能源消耗指標是0.71 t,比發(fā)達國家多3~11倍。這說明我們的GDP的增長是靠大量的消耗能源增長的,這是一個有著巨大差異的比例。
其中建筑的能耗占國家能耗的30%左右,包括建筑運行能耗,施工、建筑設備、建筑材料、生產(chǎn),我們每年建成的建筑面積是16—19億m2,如果按照現(xiàn)在的能耗發(fā)展速度,到2020年建筑能耗需要10億t以上的各種能源支持。,為了保護地球,為了子孫后代,人類必須建立全新的消費觀、價值觀,建立繁榮、富裕的新概念。
以上只講了建筑可持續(xù)性中的一個主要問題能耗,而可持續(xù)性應貫穿建筑全壽命周期,即在建筑的選地、規(guī)劃,設計、建造,使用、運行,維護、更新,拆除及最后廢棄物處置六個環(huán)節(jié)中,每一個環(huán)節(jié)都應考慮可持續(xù)性的問題。比如:在建設中如何節(jié)省用材,在施工過程中如何使用先進節(jié)能技術,如何減少使用過程中能源消耗,如何及時維修和更新既有建筑,延長使用年限達到節(jié)能目的。另外在拆除技術上,一些很有用的構件和材料如何循環(huán)使用,廢棄物如何綜合利用減輕污染等,都有一個節(jié)能的問題。
我國提出“節(jié)約和開發(fā)并舉,把節(jié)約放在首位”,即要節(jié)約用地,有節(jié)制地開發(fā),建低能耗的建筑,這是很切實的措施。同時建筑的行為本身是伴隨著對環(huán)境的破壞.,空氣污染、水污染、固體垃圾污染、光污染、電磁污染等等。所以早在上一世紀的七、八十年代,在歐美等發(fā)達國家就十分重視舊建筑的再利用和改造,如法國的九項大型紀念工程中的兩項便是利用舊建筑改造和增建而成的,它們是貝聿銘的盧浮宮加建工程和由火車站改造而成的奧爾賽博物館。另外像文丘里的倫敦國家畫廊擴建,羅杰斯的倫敦碼頭區(qū)規(guī)劃,格雷夫斯的紐約惠特尼美術館擴建,以及美國圣路易斯聯(lián)邦車站改建等等。名師名作的不斷出現(xiàn)使建筑的再利用幾乎成為一種時尚。
2.舊建筑的再利用和改造體現(xiàn)了建筑節(jié)能的理念
考察歐美發(fā)達國家的建筑再利用的實踐,大體 可分為以下兩種情況:由于使用功能的改變或設備 的缺少與陳舊,需要對舊建筑加以改造;由于空間的 不敷使用需要頂層添建、地下添建或鄰近新建。這 兩種情況對于舊建筑都是以“再利用”為目的,即使 鄰近新建也必定在空間和功能上與舊建筑有緊密的 聯(lián)系,并使舊建筑得以完善和延續(xù)。一幢舊建筑可 能不再適應現(xiàn)代化的功能要求,但它的“形式”可能 記載著一段歷史,對舊區(qū)鏟平式開發(fā)就等于抹去了 歷史,這種思想已在世界范圍內深入人心。甚至有 一些過去人們不太看重的工業(yè)建筑及商業(yè)建筑,現(xiàn) 在也被注入感情的內涵和歷史的價值而加以再 利用。
而當今社會,建筑的再利用不可回避的另一個 問題是經(jīng)濟效益。“再利用”的效益因與所引入的 新功能與原建筑的匹配程度、對原建筑的維護程度、 所處城市地段及社會經(jīng)濟背景等諸多因素相關聯(lián)而 變得極其復雜,具有很大的不確定性。據(jù)一些西方 國家的經(jīng)驗,七、八十年代,建筑再利用的成本明顯 高于新建成本,而這種趨向到80年代未有所改變, 建筑再利用開始充滿競爭力。這種轉變既有社會經(jīng) 濟發(fā)展的原因,更有人們價值觀轉變的原因。就建 筑成本而言,過去我們關注的僅僅是建造成本(或 開發(fā)商效益),很少注重社會成本(或環(huán)境效益)。 當我們在地球自然資源有限及不可再生的前提下, 對于自然資源的有效利用而言,“再利用”無疑顯示 了更大的效益。從建筑的生產(chǎn)和解體兩個環(huán)節(jié)上 看,社會成本主要體現(xiàn)在資源消耗、環(huán)境污染等方 面。新建工程必然較“再利用”工程消耗更多的自 然資源,同時生產(chǎn)新的建筑材料及解體舊建筑所產(chǎn) 生的大量建筑垃圾,往往又會造成更重的環(huán)境污染。日本有關學者研究得出,在環(huán)境總體污染中與建筑 有關的環(huán)境污染所占的比例極為可觀(34%)~。環(huán) 境學科的發(fā)展,過去無法用貨幣衡量的環(huán)境指標逐 漸量化,促成了人們思想觀念的轉變。建筑的再利 用給建筑師提出新的挑戰(zhàn)。正像斯通(P.A.Stone) 所言:“城市的質量更多地取決于對現(xiàn)有房屋的維 護與改善水準,而非新房屋的建筑水準。”所謂“再 利用”乃是保持建筑的基本特征,挖掘建筑的最大 潛力,注入舊建筑以新的活力。所以,對于一項“再 利用”工程,研究舊建筑是建筑師首先要做到的,內容可分為歷史、建筑、技術等方面;其次是研究新功能,然后找出兩者之間最佳的匹配關系。匹配的原則是滿足新功能的要求,保持舊建筑的特征,結構上的合理,經(jīng)濟上可行,維護上方便,使建筑進入新的良性循環(huán)。政府在開發(fā)商到來之前所做的大量的前期工程,對開發(fā)商有很強的引導作用。城市的發(fā)展、變化是永恒的。然而怎樣變化,建筑的再利用給我們提供了更有文化價值、經(jīng)濟價值和生態(tài)價值的思路。就象《THE ARCHITECTURAL REVIEW}中一篇社論所說的:“變化是文化和社會的驅動力——所有的東西都會過時——然而它并不需要總是劇變的或是破壞性的。”
在建筑領域中,在全球化的今天,無視可持續(xù)性的狀況是不能允許的。在積極行動起來的歐洲,從可持續(xù)性出發(fā)進行的建筑設計,可謂近現(xiàn)代以來最具革命性的變革。近年來在城市規(guī)劃、建筑和理論等領域都有過不少嘗試和探索。每個探索是否都是成功的、有效的,判斷起來是困難的,但重要的是每個國家、每個設計者都在做這件事,思想和策略里正為之而努力,“我們在行動”這是最重要的,只有不斷的探索和改進,中國建筑業(yè)才能與世界接軌和靠近,當自然資源看得見盡頭的時候,“人類應調動自身的資源——智慧和信息”來對有限的資源進行最充分和最適宜的設計,做到“少費而多用”。
3.杭鐵分局第二單身宿舍再利用改造工程
杭州鐵路分局第二單身宿舍始建于1975年,位于杭州市中心城站附近莫邪塘小區(qū),總建筑面積3310 m2,共5層。鑒于七十年代的建筑當時的條件要求不高,平面布局為內走廊式,雙側為三人通間,在樓梯旁設置了統(tǒng)一公用的廁所、盥洗間和開水房、管理間。隨著人們生活水平的日益提高,生活品質的逐步上升,這樣的單身集體宿舍就顯得太過簡陋和缺乏隱私性,居住者需要更高的舒適度和安全感,而周圍密集的住宅區(qū)和有限的資金也使推翻新建顯得不太可能。2002年年初接手這個任務后,首先要做的就是滿足居住者和甲方委托的主要顯性要求,在現(xiàn)有的房屋條件上將原有的三人統(tǒng)間改為雙人標準間,標準間內含帶衛(wèi)生間,衛(wèi)生間里有洗手臺、大便位(考慮到公用性所以設置的是蹲坑)、淋浴器等,在有限的空間里最大限度地滿足居住者的基本生活要求。居室里除床位外還布置了電腦寫字桌、衣柜、懸掛式書架等,使得房間比以前更加人情化和舒適化,并安裝了壁掛式空調。
在完成了這些顯性的主要設計外,更重要的是想到隱性的一些方面的設計。業(yè)主(甲方)在設計委托時并沒有考慮到節(jié)能減排方面的問題。對于該建筑的再利用,甲方當時是從用地、環(huán)境和資金上考慮的,但應該值得肯定的是,雖然甲方從主觀上沒有主動的考慮到節(jié)能和保護環(huán)境等方面的問題,但是對舊建筑的利用其實在其潛意識里、隱性的已經(jīng)在貫徹這方面的精髓。而這方面隱性的設計需要靠設計師來指導、提倡和配合,給甲方好的、引導性的建議,來更進一步明確未來建筑和國情的發(fā)展,使得我們的設計不是簡單地重復甲方的要求,而是進一步地、發(fā)展性地指出建筑今后的需要、發(fā)展的方向。這才是設計師更應該做的主要內容。
鑒于此,從接手這個任務開始,我們就不斷地說服、引導甲方在改造的內容里加上節(jié)能這一重要內容,特別是每個標間安裝空調以后,我們通過計算、擺事實講道理,終于使甲方在有限的經(jīng)費里加上節(jié)能這一重要篇章。在原有的普通外墻上,做了2 cm厚的保溫砂漿;在原來無保溫層的屋頂,翻新重做,做上了4 cm厚的聚苯乙烯保溫板,而這些保溫砂漿(或保溫層)的厚度是根據(jù)天正節(jié)能計算軟件的計算來確定的;同時,將所有的外窗玻璃由原來5 mm厚的普通玻璃,翻新為雙層中空玻璃(5+9+5)。在采取了這些簡單的改造之后,經(jīng)計算比較,該建筑改造后的能耗比原有(沒改造前)的能耗降低了約50%。該舊房的再利用,首先從造價資金上計算,建筑結構和基礎的造價就節(jié)省了340.萬元(按1000元/m2造價計算),省去了該建筑在新建過程中所產(chǎn)生的能耗,按其中30%用于能耗計算,相當于節(jié)省了l 738 t標煤。其次,隨著現(xiàn)在生活水平的提高,家用電器的普及和新產(chǎn)品的不斷開發(fā),使得居住用能不斷提升,居住的舒適度日益提高,通過本次改造,該建筑的能耗大大降低。按照空調房間室內計算溫度為冬天18℃,夏天26。C,每平方米的全年耗電量從90 kwh降低至52 kwh。這在2002年當時并未表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,但到了幾年后的今天,在國家乃至全世界的倡導之下,在寒冷的2007~2008年冬天,其優(yōu)越性和前瞻性充分地體現(xiàn)出來。同時受我們的影響,甲方在現(xiàn)今的管理措施等細節(jié)上,也處處體現(xiàn)了節(jié)能減排的精神。
4.鐵路醫(yī)院普通病房節(jié)能改造工程
2002年同時設計的一個類似的項目為杭州鐵路分局鐵路醫(yī)院老干部病房樓的改造。該建筑位于杭州城站旁的杭州鐵路醫(yī)院大院內,原建筑始建于70年代,共4層,每層約600 m2,總建筑面積2400 m2,鋼筋混凝土框架結構,堅固耐用。原建筑為醫(yī)院的普通辦公樓,后因醫(yī)院高等級病房沒有而新開辟為老干部病房樓,該樓同樣為內廊式,一側陽臺打通作為三人間(含衛(wèi)生間)的病房,另一側進深較小的房間作為輔助用房。同樣,接到的任務單里,甲方也只是簡單的要求增加每個病房內的廁所、改造門廳、美化外立面、擴展房間等。由于整個醫(yī)院有統(tǒng)一的水暖系統(tǒng),所有病房都有暖氣片。在改造項目中同時也增加了外墻外保溫——在原有墻面增做界面劑后涂抹20厚的聚合物保溫砂漿;f-j窗——從普通的單層玻璃門窗改造為8+9+8的中空玻璃門窗;中水再利用——做小型簡單的水處理站,利用洗浴用水,簡單處理后沖洗廁所,按50 L/d蹲位計算,年節(jié)約用水量1000 t。改造后的外墻平均傳熱系數(shù)從原來的2.7 W/(m2·K)減至1.2 W/(m2·K);外窗的平均傳熱系數(shù)從原來的5.5 w/(m2·K)減至2.5 W/(m2·K)。.同時對于以前做的屋頂翻新重做,重點做好保溫層(采用4 cm厚聚苯板)。改造后的屋頂傳熱系數(shù)從原來的3.0 W/(m2·K)減至0.8 w/(m2·K)。使得整個建筑改造前和改造后的能耗大大減少,在增加美觀、舒適的同時進一步提高了實用性。在不破壞環(huán)境、不浪費資源的前提下,迅速地投入了使用。
5.結 語
日常中,一些中小型的設計院經(jīng)常會碰到舊房改造的項目,一般情況下,設計人員大多不重視,缺乏熱情,認為原建筑先天不夠好,沒有個性,往往應付了事,甲方的要求基本完成即可。但這些認識是很不對的,舊建筑只要它足夠的堅固耐用都可以通過改造而煥發(fā)新顏,同時最大的益處在于,舊建筑的利用是對環(huán)境最好的保護,對資源最大的節(jié)省,無論’是對材料或資金而言,于國于民于己都是一件有利的事。利用好舊建筑對建筑師是一個挑戰(zhàn),其成就和難度絕不亞于建一個新建筑。同時,作為一個建筑師,應站在建筑信息的最前沿,正確地引導甲方的思路,為未來的市場有一個前瞻性的預測,這是使建筑做到可持續(xù)發(fā)展的重要因素。作為一個建筑師要知道和了解的信息、知識應是多方面的,關注人類、熟知地球、氣候、環(huán)境等多方面的變化,揉和這些知識到本專業(yè)中去,才不會走進只要“美、奇、怪”的片面中去。同時掌握好與甲方溝通的技巧,方能將設計者自己的思想、意圖變?yōu)楝F(xiàn)實。
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網(wǎng)絡:尚雯瀟 尹維維 編輯 文徑 審核)
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