粵東地區(qū)老舊小區(qū)綠色化改造適宜技術(shù)研究★

張 楠，米鶴冉

(廣州市市政集團設(shè)計院有限公司,廣東 廣州 510180)

0 引言

2020年國務院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于全面推進城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作的指導意見》中明確提出:“城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造是重大民生工程和發(fā)展工程,促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展具有十分重要的意義。”老舊小區(qū)改造是我國目前城市化進程中的重點工作,同樣也是粵東地區(qū)推進城市更新工作的重要內(nèi)容,在老舊小區(qū)改造中,進行實地調(diào)研,結(jié)合當?shù)氐牡赜?、文化和氣候特?增加綠色建筑的元素,避免把老舊小區(qū)綠色化改造變成技術(shù)的堆砌,考慮綠色建筑技術(shù)的本土適宜性,提升綠色化改造的舒適度和品質(zhì)。

1 項目概況

此次老舊小區(qū)改造項目地處廣東省粵東某市,該市為粵東重要城市,廣東省歷史文化名城,為潮汕文化發(fā)祥地之一。該城市地處亞熱帶季風氣候,建筑熱工分區(qū)屬于夏熱冬暖地區(qū),該地區(qū)陽光充足,冬季溫暖,夏季炎熱,年日照時數(shù)超過1 450 h,夏季主導風向以東南風和南風為主。該城市此次改造的老舊片區(qū)共有近50個小區(qū),約200棟建筑,部分建筑位于歷史城區(qū)范圍內(nèi),是展現(xiàn)當?shù)爻鞘袀鹘y(tǒng)風貌和特色文化的重要區(qū)段。這些老舊小區(qū)多在1980年—2000年期間建設(shè),由于年代久遠,目前面臨著建筑陳舊、設(shè)施老化、管理落后等問題,給居住其中的人民生活帶來諸多不便,亟需開展老舊小區(qū)改造及人居環(huán)境品質(zhì)提升工作。

2 走訪調(diào)研

項目組通過實地走訪調(diào)研居委會、社區(qū)居民、行人、沿街商鋪等在老舊小區(qū)生活工作的主體,了解老舊小區(qū)居民等相關(guān)群體的改造訴求,遵循“以人為本,綠色低碳”的理念,廣泛聽取居民等相關(guān)群體的建議,分析建筑本體、室外景觀、公共空間等方面問題,采取現(xiàn)場抽樣調(diào)查的方法,了解人們的基本需求。調(diào)查結(jié)果對老舊小區(qū)及基礎(chǔ)配套設(shè)施提質(zhì)改造工程的建設(shè)具有很好的參考意義。

3 老舊小區(qū)存在的問題

該片區(qū)的老舊小區(qū)建筑普遍較為破舊,部分外墻剝落嚴重,外窗多為木窗或老式鋁合金窗,部分屋面年久失修,存在屋面滲漏的情況,樓梯間燈具以及門窗設(shè)施損壞較為常見,樓梯間采光通風普遍不佳。

室外景觀綠化殘缺,小區(qū)內(nèi)樹池破損或住戶用磚頭自行堆砌花池,綠化較為隨意而凌亂,后期缺乏統(tǒng)一的管養(yǎng);部分路面、廣場、人行道的鋪裝老舊或破損,部分人行道高低不平或狹窄,導致行走不便;雨水口布置不合理,部分道路及廣場低洼處無雨水口,容易形成小區(qū)內(nèi)澇點;部分檢查井的井蓋出現(xiàn)不均勻沉降,給車輛過往及檢修帶來諸多影響;部分井蓋破損,或管網(wǎng)已經(jīng)廢棄;雨污分流及海綿城市設(shè)施嚴重不足,下雨天存在積水等情況,普遍缺乏殘疾人無障礙設(shè)施,老人活動及休閑設(shè)施匱乏,三線混亂等。

以上為該片區(qū)老舊小區(qū)內(nèi)普遍存在的一些問題。這些問題的存在,嚴重降低了小區(qū)居民的生活質(zhì)量,給人民正常的生活和工作帶來了諸多不便,一定程度上也影響了城市風貌。對這些片區(qū)進行老舊小區(qū)綠色化改造,不僅對提升居民的生活質(zhì)量、美化居住環(huán)境有著重要的意義,而且對于降低建筑能耗、提升建筑節(jié)能水平、促進雙碳目標的達成有著積極的作用。

4 老舊小區(qū)綠色化改造的主要內(nèi)容

該老舊小區(qū)綠色化改造以“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護”為指導原則[1],以滿足和提升老舊小區(qū)環(huán)境人居生活品質(zhì)為目的,打造成為粵東老舊小區(qū)改造示范工程。

該老舊小區(qū)改造包括了:道路升級、人行道改造、雨污分流改造、停車場改造以及照明、門窗、監(jiān)控、消防設(shè)施、基礎(chǔ)市政配套設(shè)施改造、原有管網(wǎng)系統(tǒng)清疏、三線整治、升級公共服務設(shè)施、小區(qū)環(huán)境提升、小區(qū)建筑立面修復、樓棟配套設(shè)施完善等內(nèi)容。

以上改造可以分為建筑本體和室外環(huán)境改造兩部分。建筑本體改造包括了建筑外墻、建筑外窗、建筑屋面等;室外環(huán)境改造包括本土植物的景觀改造、道路改造及地面、雨污分流、無障礙設(shè)計人行道、三線整治等方面的改造。

目前老舊小區(qū)改造中較為突出的問題是未充分考慮老舊小區(qū)所在的地域及氣候情況,不同地域很容易采用相同的綠色建筑技術(shù),把老舊小區(qū)綠色化改造變成技術(shù)的堆砌,相關(guān)綠色建筑技術(shù)也很難在當?shù)貧夂驐l件下發(fā)揮作用。因此老舊小區(qū)綠色化改造過程當中,不僅要考慮綠色建筑技術(shù)的本土適宜性,更要結(jié)合地域性,在提升綠色化改造的舒適度和品質(zhì)的同時,更加注重老舊小區(qū)綠色化改造的實際效果。

5 建筑本體的綠色化改造

5.1 建筑外墻

老舊圍墻及墻體是老舊小區(qū)改造的重要工作內(nèi)容之一。在對老舊圍墻及墻體進行翻新改造的同時,對于有條件的墻體進行節(jié)能改造,對危墻等進行必要的加固或拆除重建。

該地區(qū)處于夏熱冬暖地區(qū),夏季太陽輻射強,氣溫高,年平均氣溫為21.8 ℃,最熱月平均氣溫28.7 ℃,最高氣溫37.8 ℃[2]。20世紀80年代—90年代由于經(jīng)濟發(fā)展水平等原因,該地區(qū)的老舊小區(qū)的外墻在設(shè)計及施工時,并未考慮外墻保溫隔熱構(gòu)造措施,致使老舊小區(qū)的居民建筑墻體傳熱系數(shù)大,普遍存在夏天墻體接受熱輻射多,晚上室內(nèi)氣溫高于室外氣溫,空調(diào)需要長時間低溫運行,建筑能耗高,人體熱舒適水平較低等問題。在對太陽輻射嚴重的墻體進行節(jié)能改造時,可以使用淺色涂料及反射隔熱涂料,在一定程度上可以降低太陽對墻體的輻射熱,降低墻體蓄熱及表面溫度[3]。對于濕熱的粵東地區(qū)在選擇涂料時要考慮到涂料的耐久性和經(jīng)濟性。同時在有條件的情況下,特別是居民自行對房屋進行內(nèi)部裝修時,可以采用增加石膏聚苯板、紙面石膏巖棉等保溫板以內(nèi)保溫的形式進行節(jié)能改造,降低墻體的傳熱隔熱系數(shù),增加建筑圍護結(jié)構(gòu)的性能,降低建筑能耗。

對于西曬比較嚴重的墻體,可以采用建筑外墻種植綠色植物的形式進行,如模塊化種植、垂吊式種植等形式進行遮陽。

對危墻進行必要的加固或拆除重建時,可以采用加氣混凝土、空心磚等隔熱效果好的建筑材料進行重建,以提升新建墻體的保溫隔熱性能。

在對墻體改造的過程當中,項目組還根據(jù)周邊建筑的業(yè)態(tài)風貌和建筑性質(zhì),設(shè)置了主題黨建宣傳畫或彩繪文化畫廊,提升和推動了社區(qū)黨建氛圍以及小區(qū)的精神文明建設(shè)(如圖1,圖2所示)。

5.2 建筑外窗

建筑門窗是建筑能耗中最易損失能量的建筑構(gòu)件,建筑中約有1/4的能耗通過門窗散失。圍護結(jié)構(gòu)中建筑外窗的傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)直接影響到建筑能耗,提升建筑外窗的遮陽系數(shù)對于降低建筑能耗可以起到積極的作用。

老舊小區(qū)的現(xiàn)有窗戶玻璃通常為3 mm～6 mm單層白玻為主。從DBJ 15-51—2020廣東省公共建筑節(jié)能設(shè)計標準[4]中關(guān)于常見玻璃光學參數(shù)中可以看出(見表1):普通6 mm單片Low-E玻璃、6 mm+12 mm+6 mm中空玻璃在保持較高可見光透過率的同時,遮陽系數(shù)較單片白玻降低了10%～60%。涂膜(貼膜)玻璃的遮陽系數(shù)較普通白玻降低了20%～40%。普通白玻對于反射和阻隔太陽熱輻射起不到很好作用,特別是在夏熱冬暖地區(qū),新建節(jié)能建筑一般很少直接采用普通白玻,多采用Low-E玻璃或者中空玻璃,在既有建筑節(jié)能改造中,普通白玻也是建筑節(jié)能的重點。

表1 常見玻璃光學參數(shù)對比

新建節(jié)能建筑中門窗通常采用Low-E玻璃或者中空玻璃的形式,提升門窗熱工參數(shù),降低能量通過門窗玻璃的散失。雖然Low-E玻璃和中空玻璃有著較好熱工參數(shù),但對于既有建筑節(jié)能改造來講,如果使用Low-E玻璃和中空玻璃替換現(xiàn)有門窗時,通常需要整體更換門窗框及玻璃,在拆裝過程中經(jīng)常會產(chǎn)生門窗及玻璃的破損,在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū),這些替換下來的門窗和玻璃很難被再次回收利用,通常被作為建筑垃圾進行處理,由此造成了資源的浪費和當?shù)丨h(huán)境的污染及破壞。

現(xiàn)有涂膜(貼膜)玻璃的熱工參數(shù)及性能完全可以滿足現(xiàn)有建筑門窗節(jié)能改造的需要,在保持較高可見光透過率的同時,還可以有效降低門窗玻璃的遮陽系數(shù),提升建筑玻璃的熱工性能,降低建筑能耗。對于既有建筑節(jié)能改造,現(xiàn)場對門窗進行涂膜或貼膜,對于提升門窗的遮陽系數(shù),降低太陽熱輻射,控制項目成本,降低施工難度,是有效而便捷的門窗節(jié)能改造方法[5]。在條件允許的情況下,可采用更換鋁塑共擠門窗等節(jié)能門窗的形式,進一步提升門窗氣密性,減小導熱系數(shù),起到更好的門窗節(jié)能效果。

對于南向及西曬比較嚴重的門窗,可以考慮適當增設(shè)外遮陽,對于增設(shè)外墻擋板有困難的建筑,也可根據(jù)實地情況采用喬木種植形式進行遮陽。

5.3 屋面的節(jié)能改造

老舊小區(qū)屋頂漏水的問題,可以使用防水膏、涂刷聚氨酯、鋪設(shè)防水卷材等方法對漏水屋面進行修復。在此基礎(chǔ)上,需要考慮屋面節(jié)能改造的問題。老舊小區(qū)屋面節(jié)能改造主要解決的問題是降低屋面太陽輻射,在夏熱冬暖地區(qū)屋面隔熱的重要性僅次于門窗,對建筑能耗有著重要影響。

既有建筑屋面節(jié)能改造,可以考慮采用通風屋面、屋頂綠化等形式進行。通風屋面為屋面節(jié)能改造常用的形式,在屋頂架設(shè)一層通風層,利用風壓通風帶走屋面熱量,同時也能有效遮擋太陽對屋面的直接輻射,具有很好的遮陽效果。

在屋面進行綠化種植,植物枝葉在遮擋太陽輻射的同時,綠色植物的光合作用消耗了部分光能,同時植物及覆土對降低太陽對屋面的直接輻射,降低樓房頂層室內(nèi)溫度都能起到很好的作用。在進行屋頂綠化過程當中,要考慮到植物在夏熱冬暖氣候的適應性、后期運行成本、建筑結(jié)構(gòu)荷載等要求,以及在粵東臺風等極端情況下,屋頂綠化安全可靠等問題。佛甲草是目前夏熱冬暖地區(qū)節(jié)能改造中經(jīng)常使用的一種屋頂綠化植物。佛甲草作為耐旱性草種,經(jīng)常采用無土栽培的形式,負荷較輕,基本上可以依靠雨水進行自然生長,可以很好的適應粵東氣候,后期物業(yè)管理成本低。佛甲草作為夏熱冬暖地區(qū)屋頂綠化植物,在一定程度上發(fā)揮了屋頂隔熱層的作用,對于阻隔太陽對屋頂?shù)妮椛?降低建筑能耗,減少城市熱島效應,美化城市環(huán)境都有著積極的作用。

無論是通風屋面還是種植屋面,在進行屋頂綠化時,都應考慮原有屋面的荷載情況。對于上人屋面,屋面均布活荷載標準值應為2.0 kN/m2,當兼作其他用途時,應按照采用相應樓面活荷載進行計算[6]。既有建筑屋面在進行通風屋面改造或屋頂綠化時,應對原結(jié)構(gòu)進行安全鑒定[7]。

對于經(jīng)常有臺風的粵東沿海地區(qū),需要考慮使用鐵絲、錨栓等對屋面綠化設(shè)施進行固定,防止臺風極端天氣情況下,屋面構(gòu)件對小區(qū)居民的安全造成影響。

5.4 樓梯間

老舊小區(qū)的樓梯間普遍存在通風不暢、采光較差以及行走安全的問題。在對樓梯間的改造過程當中,對老式平開窗和損壞的固定窗進行維修或拆卸,解決使用安全和通風不暢的問題。墻面、頂棚采用淺色或白色涂料進行粉刷,增加墻面的反射率,同時在樓梯間及公共場所更換LED聲控燈,在提升樓梯間及公共空間亮度的同時,將節(jié)能措施融入居民的日常生活中。對于樓梯間的地面,一般采用鋪設(shè)環(huán)氧樹脂地坪的方法進行改造,適當增加地面反射率并防止地面在太陽或燈光的照射下出現(xiàn)炫光,同時設(shè)置樓梯踏步防滑線槽,增加踏步的摩擦力,有條件且結(jié)構(gòu)承載力尚可的樓梯間可以采用鋪設(shè)瓷磚的方式進行樓梯間的改造。

6 室外環(huán)境的綠色化改造

6.1 本土植物的景觀改造

小區(qū)道路綠化、人行道綠化以及廣場景觀綠化的方案設(shè)計中,植物選擇應考慮粵東當?shù)氐臍夂?、植物生長周期和后期養(yǎng)護成本,同時要考慮植物選擇的多樣性、景觀的立體豐富性,選取適宜粵東地區(qū)種植生長的黃杞、菠蘿蜜、鐵冬青、小葉榕樹等綠化植物對小區(qū)進行綠化改造(如圖3,圖4所示)。使用本土綠色植物對老舊小區(qū)進行景觀提升,通過樹種的選擇,形成視覺上的主色調(diào)的統(tǒng)一感,同時利用不同植物在不同季節(jié)顏色及形態(tài)的變化,形成立體而多變的景觀。這些本土綠化植物的選擇,不僅可以降低運輸成本控制造價,在對小區(qū)起到綠化美觀,提升小區(qū)品質(zhì)的同時,對于改善小區(qū)微氣候都有著積極的作用[8]。

6.2 道路改造及地面海綿城市措施的應用

老舊小區(qū)道路改造以修復破損路面為主,通常采用鋪設(shè)瀝青的方法。對于兩側(cè)人行道、廣場等可以采用透水地磚、透水瀝青等進行鋪設(shè),停車位采用植草格的方式鋪設(shè),在有條件的情況下可以適當建設(shè)或修復雨水花園。老舊小區(qū)多為底層或多層建筑,屋面的雨水徑流量普遍在小區(qū)雨水總徑流量的40%以上,采用屋頂綠化等形式可以有效延緩雨水的徑流過程,可以將雨水匯入下凹式綠地或者雨水花園,加強海綿城市的措施在老舊小區(qū)的使用和落地,促進地下水資源的儲存。

6.3 雨污分流

雨污系統(tǒng)的改造是老舊小區(qū)排水系統(tǒng)改造的重點。粵東地區(qū)的老舊小區(qū)普遍存在雨污分流設(shè)施缺失或老化等問題,夏季雨水較多的季節(jié),老舊小區(qū)很容易出現(xiàn)影響居民生活及出行的地面積水,小區(qū)內(nèi)澇現(xiàn)象也時有發(fā)生。老舊小區(qū)改造過程當中,需要對小區(qū)的現(xiàn)有用水量及排污量進行測算,必要時需要重新布置給水管道及雨水污水管道,增設(shè)污水檢查井和雨水口[9]。管網(wǎng)布置應和小區(qū)海綿城市措施中的雨水花園、水體景觀同時考慮,避免老舊小區(qū)改造過程及改造后的二次開挖等情況的發(fā)生[10]。

6.4 無障礙設(shè)計及相關(guān)配套設(shè)施

老舊小區(qū)普遍缺乏老年人及小朋友們的活動場所,即使有相關(guān)的活動場地也經(jīng)常出現(xiàn)被侵占或者設(shè)施損壞等問題,對于這種情況,需要對相關(guān)場所及設(shè)施進行修復并加強管理。在老年人及小朋友的活動場地、樓道以及廣場出入口等處應根據(jù)場地條件設(shè)計輪椅坡道、弧形墻角,在道路上增設(shè)盲道等(如圖5,圖6所示)。在樓梯間加裝扶手等方便老年人上下樓,在室外場地滿足的情況下,可以加裝無障礙節(jié)能電梯。

“三線改造”也是老舊小區(qū)改造的重點內(nèi)容?！叭€落地”在具體實施過程當中,經(jīng)常會遇到老舊小區(qū)地下管網(wǎng)交錯,開挖影響居民正常生活、涉及多部門配合、工期要求緊、經(jīng)費限制等實際問題,“三線”在“落地”過程中困難較大?，F(xiàn)場處理時經(jīng)常采用清除安全隱患、清理廢線、縱橫梳理、拉通主線、現(xiàn)場綁扎等措施處理,盡可能在不影響居民正常生活的情況下,讓“三線”保持安全、暢通、整齊劃一。

對于小區(qū)內(nèi)的配套路燈、監(jiān)控設(shè)施等應進行針對性的改造和養(yǎng)護。小區(qū)路燈以經(jīng)濟實用的節(jié)能燈為主,對于小區(qū)廣場、景觀綠地等公共活動場所可適當增加太陽能景觀燈具,豐富小區(qū)晚間照明的層次,提升小區(qū)亮化工程的品質(zhì)。小區(qū)監(jiān)控設(shè)施應統(tǒng)一管理和維護,選擇寬動態(tài)和低照度的戶外攝像頭,在小區(qū)主要出入口及單元門口有效記錄人員及車輛的往來。

7 結(jié)語

老舊小區(qū)改造是粵東地區(qū)及我國城市化進程中重要的民生工程,有效利用綠色建筑改造適宜技術(shù)進行老舊小區(qū)改造,采用適應當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展階段、氣候特征以及文化特征,因地制宜的綠色改造技術(shù),對于提升老舊小區(qū)改造的舒適度和品質(zhì),降低建筑能耗,提升建筑節(jié)能水平,促進雙碳目標的達成,都將起到重要的作用。