既有建筑改造工程中利舊、回收措施研究與應用＊

宋博倫，司士城，童偉猛，商欄柱，孫新軍

（中建三局集團有限公司工程總承包公司，湖北 武漢 430064）

0 引言

世界發達國家的城市建筑基本均經歷3個階段的建設：大規模新建階段、新建與改造提升同步階段、既有建筑改造提升為主階段。

隨著我國城市化進程進入中高發展階段及房地產業進入存量時代，城市更新成為未來城市發展的新增長點。對既有建筑進行更新、綠色改造是實現城市更新目標的重要途徑。

既有建筑改造工程存在大量拆除廢棄物及有殘余價值的結構、設備等，本著綠色建筑、環境友好、物盡其用的原則，本文將著重闡述既有建筑拆除構件的回收再利用措施，以及既有結構、既有設備的利舊措施，從而充分發揮拆除構件、既有構件的經濟價值。

1 工程概況

天津市中心城區某商業大樓竣工于1997年，總層數30層，最大高度101m，由于建造年代久遠，采用的設計施工技術落后，節能性、安全性難以達到現代建筑的標準，因此需對建筑進行提升改造。改造內容涵蓋混凝土結構拆除、結構加固、結構加建、外立面改造、內裝改造、設備改造等方面。

2 既有結構改造利舊措施

既有結構改造工程主要包括結構拆除加固和結構改建。

2.1 設計階段

設計階段的主要工作流程為：既有結構檢驗鑒定→受力模型建立→出具改造和功能提升設計方案。設計階段決定項目結構利舊的整體方向，是綠色建筑和降本增效的核心。

設計階段的主要利舊原則是在滿足受力要求和建筑功能需求的前提下，盡可能多地利用原有受力體系，從而減小對原有結構的破壞。其中，對既有建筑的結構鑒定是設計工作開展的基礎和依據。主要利舊措施如下。

1）綜合結構鑒定和受力分析，簡化加固范圍和加固方式。

2）利用原有空間的結構特點，實現功能置換。

3）結構要素利舊，如拆除改建工程中，通過利用鋼筋混凝土構件的既有鋼筋，減少后植筋等（見圖1）。

圖1 既有鋼筋利用

4）既有洞口利舊在設計階段應充分考慮原有結構的既有洞口，能用于后續使用的進行利舊處理。

2.2 施工階段

施工階段是在設計圖紙利舊的基礎上，進一步發掘既有建筑和既有構件的剩余價值并充分利用。施工階段的利舊措施決定既有建筑改造工程拆除構件的可回收程度，是價值回收的核心。施工階段的利舊措施如下。

1）優化施工措施，有效利用既有構件，減少措施經費的投入。

2）優化施工工序，利用既有設施，實現“永臨結合”。

3）優化改造工藝，對有殘值的構件進行保護性拆除，再次投入使用或進行回收利用。

2.3 交付階段

交付階段是對已完工程的移交，重點在于對利舊構件的質量檢測與復核。結構利舊的前提是構件的質量和安全性滿足新建結構的需求，在條件允許的情況下，應在交付前對利舊的結構進行復核和檢測。交付階段分為過程中交付及最終交付，利舊措施如下。

1）過程中交付的利舊措施 在分項工程完工或隱蔽驗收時，應對利舊構件進行質量檢測，確保舊構件性能可滿足新建筑的使用需求，檢測通過后方可進行工作面的移交。

2）最終交付利舊措施 在工程整體完工后對項目進行整體的結構鑒定和監測，對利舊區域的整體可靠性進行評估。

3 既有結構改造利舊措施應用

3.1 設計階段

以天津市中心城區某商業大樓為例，該項目在立項之后即進行了全面的結構鑒定和檢測，對既有結構各構件的性能進行全面評估。設計院以結構鑒定報告為依據，優化設計方案，提出以下優化措施。

1）將原設計方案中框架柱全部包鋼加固，優化為22層以下局部柱包鋼加固；將框架梁全部粘鋼加固，優化為局部梁底粘鋼加固。

2）利用原有水箱間結構構造，通過對設備基礎進行簡易補強，將原有水箱間調整為冷水設備間。

3）局部樓板需拆除后新建，改造前后鋼筋型號相近，以等強代換原則，利舊原有鋼筋，減少后植鋼筋；局部鋼結構區域，利舊既有鋼梁和鋼柱，通過增設受力點，提高結構可靠性。

4）優化機電工程綜合排布，利舊既有洞口，減少結構后開洞。

通過以上優化措施，降低項目整體造價，在設計階段為建設單位節約大量成本。

3.2 施工階段

首先對施工現場的各類構件進行全面的殘值評估，通過優化整體施工組織設計，制定以下利舊措施。

1）利用混凝土構件拆除后的鋼筋作為措施類鋼筋，實現鋼筋節約。

2）優化施工工序，“先上后下，先內后外”，利用既有幕墻系統，實現建筑物的整體封閉，減少防揚塵、防高墜的施工措施，內部施工完成后，再進行外幕墻系統的升級改造。

3）利用既有建筑的水、電、風系統，減少臨水、臨電措施的投入。利用外部既有道路，優化堆場布置，減少場區硬化費用。

4）針對地磚、幕墻、地毯、天花、門窗等構件，制定詳細的保護性拆除方案，綜合拆除物的殘值評估及保護性拆除費用，選擇最優施工工藝。

通過以上優化措施，節省大量措施類費用，同時節約工期，實現降本增效。

4 既有設備改造利舊措施

改造工程中的既有設備的利舊是在舊設備能滿足新建筑使用需求的前提下，繼續沿用既有設備，從而降低整體造價。

4.1 設計階段

1）對既有設備的性能、壽命、適用性、安全性進行整體評估。

2）在確保舊設備能滿足使用需求及國家規范要求的前提下，盡可能減少新設備投入。

3）對設備房間、設備基礎的利舊，設計階段應盡可能利用原有設備房間和設備基礎，優化管線排布，避免新增設備房間和基礎。

大體量建筑改造工程中常見的利舊設備包括變配電機組、冷卻機組、制冷機組、鍋爐、消防水箱、給水系統等。

4.2 施工階段

1）使用既有設備如消防水系統、既有電系統等作為臨時設施，實現另類的“永臨結合”。

2）對拆除設備進行保護性拆除，發揮拆除物的殘余價值。

4.3 綜合調試階段

類似于既有結構利舊的交付階段，既有設備利舊的前提是舊設備能滿足新建筑的使用需求。因此，在綜合調試階段應著重調試舊設備與整個機電安裝系統的適配性，確保最終交付的利舊設備系統能在規定的使用年限內，滿足后續使用需求。

5 既有設備改造利舊措施應用

5.1 設計階段

天津市中心城區某商業大樓項目在設計階段對既有設備進行全面、系統的評估，并對設備的后續使用年限進行鑒定，設計院在綜合評估的基礎上，確定設備利舊范圍。主要利舊措施如下。

1）項目整體消防系統未發生大規模變化，因此利舊消防泵房和消防水箱。

2）項目冷卻塔購置年限較短，且造價昂貴，因此對冷卻塔進行利舊處理，同時圍繞冷卻塔進行管線的綜合排布，從而實現原有管線路徑和設備房間的利舊。

3）項目變配電機組造價昂貴且改造遷移花費極高，因此對項目變配電機組進行利舊。同時圍繞變配電機組進行管線設計，利舊原有管線路徑和設備房間。

4）項目給水系統未發生大規模變化，因此給水設備和給水泵房進行利舊。

5）圍繞既有的設備房間和設備基礎，在造價合理和范圍內，優選適配現有房間尺寸和現有基礎的設備，減少拆除改造工程量。

改造工程中，設備改造占工程整體造價份額較高，通過以上利舊措施，在設計階段即減少大量新設備投入，明顯降低工程造價。

5.2 施工階段

1）利用現有給水系統作為施工臨時用水系統，減少臨時用水系統的措施。

2）利用現有消防系統作為施工用消防系統，減少臨時消防系統的措施。

3）后置排水系統的改造，利用既有雨水系統、既有排水系統、地下室壓力排水系統強化施工場地的排水。

4）后置照明系統的改造，利用既有照明系統實現施工用照明。

5）后置用電系統改造，更換配電箱，利用現有用電系統實現場區的施工用電。

6）對不需要利舊的風機盤管等設備進行保護性拆除，并做好成品保護，發揮參與價值。

通過以上施工措施，施工單位節約大量臨時設施的措施費，并且節約措施工期，實現建設單位和施工單位的互利雙贏。

6 拆除廢棄物回收再利用措施

在既有建筑改造工程中，拆除物的回收再利用是工程整體降本增效的一大核心，是體現工程價值，創造經濟效益的關鍵。

1）采用保護性拆除工藝 在拆除施工時，對有殘余價值的構件進行綜合評估，對殘值較高且易于回收的構件采取保護性拆除，最大程度維護拆除構件的剩余價值。

2）拆除廢棄物分類堆碼 改造工程中，施工現場較雜亂，尤其是拆除階段，應結合現場運輸情況，對各類拆除構件設置專門的堆場，在拆除時即分類清除，避免后期回收時花費人工進行分類。

3）成品再利用 對拆除的成品類構件，優先進行回收，避免二次損壞。再利用途徑主要有2種：以較低的價格直接應用于對品質要求不高的其他工程；應用于其他項目的臨建搭設，節約臨建費用。

4）變賣回收 材料變賣是最直接、最快速的價值回收手段，主要包括成品變賣和原材料變賣。其中成品變賣能產生的價值更高，且能節約清運費用，是材料變賣的首選。材料變賣時，毛料和凈料的價格差異通常較大，在人工費合理的范圍內，應將毛料清理為凈料再進行變賣。主要變賣途徑如表1所示。

表1 材料類別及變賣途徑

7 結語

既有建筑改造工程的核心價值體現就在于對既有構件的利舊和對拆除構件的回收。項目在整體運營過程中，應以綠色建筑、降本增效、價值回收的理念作為核心思想，理解“既有建筑”的含義，充分調研“既有構件”的性能和價值，采取合理有效的利舊和回收措施，尋求利益最大化的回收途徑，實現參建各方的互利共贏。