高 峰
隨著城市化進程的不斷推進和人們環(huán)境保護意識的提高,綠色建筑技術在城市老舊小區(qū)改造中的應用逐漸受到重視。城市老舊小區(qū)作為城市發(fā)展的重要組成部分,存在老化、能耗高、污染環(huán)境等問題,急需采取有效措施進行改造和升級。在此背景下,綠色建筑技術成為實現城市可持續(xù)發(fā)展的重要手段。綠色建筑技術涵蓋了建筑設計、材料選擇、能源利用以及室內環(huán)境等多個方面,旨在實現建筑的資源節(jié)約、能源高效和環(huán)境友好,并通過科學的手段和創(chuàng)新的思維將建筑與自然環(huán)境融合,最大限度減少對環(huán)境的影響。
綠色建筑技術可以降低能源消耗,減少居民的能源開支。通過改善建筑的隔熱性能、采用節(jié)能設備及優(yōu)化能源利用策略,可以顯著降低供暖、供冷和電力消耗,這意味著居民能以更低的成本使用能源,減少了能源開支方面的經濟負擔。與老舊建筑相比,綠色建筑改造可以節(jié)約可觀的能源,從而為居民帶來持續(xù)的經濟收益。
綠色建筑改造可以提高建筑的價值和市場競爭力。隨著社會對可持續(xù)發(fā)展的重視程度不斷增強,綠色建筑的需求也在逐漸增加。因此,在老舊小區(qū)中應用綠色建筑技術進行改造,可以提升建筑的市場價值。購房者和租戶更傾向于選擇符合綠色標準的住宅,這意味著經過綠色建筑改造的老舊小區(qū)房屋將更受市場歡迎,有更高的租售價格和更穩(wěn)定的租賃率。對于小區(qū)居民來說,這是一個重要的經濟利益點,可以提高居民的資產價值和居住品質[1]。
綠色建筑改造能夠降低碳排放量,減緩對氣候變化的影響。老舊建筑通常使用傳統能源供應方式,能源效率低下,碳排放量高。而綠色建筑技術可以通過采用清潔能源、優(yōu)化能源利用和設計可持續(xù)交通等措施,降低碳排放量。例如,安裝太陽能發(fā)電系統、采用發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)照明和高效建筑外墻等都可以有效減少能源消耗和碳排放,為減輕城市環(huán)境負荷、降低全球溫室氣體排放做出貢獻。
此外,綠色建筑改造還能改善建筑周邊的生態(tài)環(huán)境,保護生物多樣性。在老舊小區(qū)改造的過程中,可以引入垂直綠化、屋頂花園和景觀綠化等綠色空間設計,增加植被覆蓋面積和生態(tài)廊道規(guī)劃,為生物提供更多的棲息地和食物源,從而為當地生物多樣性的良好發(fā)展提供條件。采用生態(tài)建筑材料、建設水景處理系統和增強自然通風等手段也能減少對生態(tài)系統的破壞和污染,保護和恢復自然生態(tài)環(huán)境。
綠色建筑改造有助于保護和傳承歷史文化遺產。老舊小區(qū)通常承載著豐富的歷史和文化記憶,是城市發(fā)展的見證。通過采用綠色建筑技術進行改造,可以保留原有建筑的歷史特色和文化元素。例如,在保護修復過程中,應注重保留傳統建筑的立面、裝飾和結構,使其與新的綠色技術融合,展示獨特的歷史文化魅力,這樣不僅能夠保護城市的歷史遺產,還能夠讓居民和游客感受到文化的連續(xù)性和價值感。
綠色建筑改造能夠改善居住環(huán)境,提升美學價值。通過應用綠色建筑技術,可以打造更具美感和舒適度的居住空間。綠色建筑注重與自然環(huán)境的融合,通過采用自然材料、自然光照和景觀設計等方式,使建筑與周圍環(huán)境和諧統一。同時,綠色建筑的設計還很注重人文關懷和用戶體驗,以提供舒適、宜居的居住環(huán)境為最終目標,滿足居民對美好生活的追求[2]。這種注重美學價值的綠色建筑改造,不僅提升了小區(qū)的居住品質,也為城市增添了獨特的文化魅力。
在老舊小區(qū)改造中,可以應用外墻外保溫系統,即將保溫材料直接固定在建筑外墻表面,并覆蓋保護層和飾面層,以有效隔離室內外溫度,減少冷熱橋效應,提高建筑保溫性能[3]。在城建局小區(qū)的改造項目中,就應用了外墻外保溫系統。該小區(qū)位于某市市區(qū),建于20 世紀90 年代,由于年代久遠和施工技術不成熟,外墻保溫性能較差,存在能量損耗和冷熱橋效應的問題。改造工程開始于2019 年,由專業(yè)團隊對城建局小區(qū)的外墻進行全面清潔和檢查,確保墻面平整且無裂縫。同時,選用擠塑聚苯板作為保溫材料,根據墻體尺寸進行精確切割和安裝。通過發(fā)揮擠塑聚苯板熱傳導系數低、保溫性能優(yōu)異的特點,可以有效隔離室內外溫度,提高建筑的能源效率。
監(jiān)測數據顯示,改造后的城建局小區(qū)外墻外保溫系統在冬季能夠降低約30%的能量損耗,在夏季能夠減少冷熱橋效應帶來的熱量傳輸,有效提升了室內舒適度。改造后的外墻外保溫系統還可以減少約20%的空調能耗,降低了小區(qū)的能源消耗和運營成本。工程團隊在保溫板材與墻體之間使用了高強度的粘結劑進行固定,確保系統的牢固性和耐久性,并在保溫板表面涂抹了一層耐候性和防水性能良好的聚合物涂料,增加了外墻保溫系統的抗候性,延長了使用壽命。
海綿化改造技術在城市老舊小區(qū)的改造中發(fā)揮著重要作用,其目的是減少場地外排雨水總量,實現雨水的凈化和錯峰排放,從而改善城市的水環(huán)境和室外環(huán)境質量。
雨水收集和利用系統是海綿化改造的重要措施之一。通過收集和利用雨水資源,可以減少城市的用水需求,并降低排水系統的壓力[4]。例如,陽光錦園小區(qū)引入了雨水收集系統,對屋頂的雨水進行收集、儲存并加以利用。根據實際數據統計,每年收集到的雨水量達到1000 m3,可以滿足小區(qū)綠化和公共洗手間的非飲用水的用量需求。
透水鋪裝和綠色屋頂是海綿化改造的常見技術措施。其中,透水鋪裝材料能夠增強地表的滲透能力,減少雨水徑流的產生;綠色屋頂則通過植被覆蓋和保水層的設置吸收雨水并逐漸釋放,減少雨水的快速排放。以陽光錦園小區(qū)改造項目為例,通過采用透水磚和綠色屋頂的方式減少了40%的地表徑流量,有效改善了小區(qū)的排水狀況。
構建雨水花園和濕地系統也是海綿化改造的重要手段。雨水花園通過植物和土壤的凈化作用,能夠去除雨水中的污染物,提高水質。濕地系統則能夠儲存和處理雨水,減少雨水的排放量。例如,在陽光錦園小區(qū)改造項目中,修建了一個面積為200 m2的雨水花園和一個1000 m2的人工濕地,每年能夠處理500 m3的雨水,其中的污染物去除率達到80%以上。
可再生能源利用技術在城市老舊小區(qū)改造中的應用是實現可持續(xù)發(fā)展和降低能源消耗的重要途徑。通過利用可再生能源,如太陽能、風能、地熱能等,可以減少對傳統能源的依賴,降低碳排放,為小區(qū)居民提供可靠的清潔能源。
太陽能利用方面,在城市老舊小區(qū)改造過程中,可通過安裝太陽能光伏發(fā)電系統利用太陽能資源,為小區(qū)提供電力供應[5]。例如,陽光小區(qū)建于20 世紀80 年代,面積約10 萬 m2,擁有多棟老舊住宅樓和眾多公共設施。為了提升可持續(xù)性和節(jié)能效果,于2019 年開始對小區(qū)進行改造。改造過程中,在陽光小區(qū)的屋頂安裝了太陽能光伏電池板,總裝機容量為50 kW,覆蓋了所有適宜安裝的屋頂。根據實際數據統計,安裝的光伏電池板每年平均發(fā)電量達到60000 kW·h,能夠滿足陽光小區(qū)部分公共照明、電梯及生活用電等的需求。該太陽能發(fā)電系統項目的投資金額為120 萬元,預計可在10 年內收回投資成本,今后將為小區(qū)節(jié)約15 萬元左右的電費支出。
通過應用太陽能光伏發(fā)電系統,陽光小區(qū)在環(huán)境改善方面取得了顯著的成效。事實證明,應用該系統每年可減少約40 t 的二氧化碳排放量,相當于約600 棵樹木的吸收能力,對減少溫室氣體排放和環(huán)境保護起到積極作用。同時,小區(qū)居民也能享受到穩(wěn)定的電力供應,提高了居住舒適度和生活質量。
地熱能利用方面,在城市老舊小區(qū)改造中,可以考慮利用地下的地熱能來供暖和供應熱水。通過安裝地源熱泵系統,可以利用地熱能進行熱交換,提供穩(wěn)定的能量供應。地源熱泵一直處于恒定的地下工況中,因此系統運行的效率極高。在夏季制冷的狀況下,地源熱泵空調比普通中央空調節(jié)能30%~40%;在冬季供暖的情況下,地源熱泵地暖比燃氣鍋爐地暖節(jié)能40%~50%。該項目未能得到廣泛應用的原因是投資較大,對場地要求較高。另外,地源熱泵的安裝是非常關鍵的步驟,對系統集成公司的技術和經驗要求也比較高。
門窗節(jié)能技術在城市老舊小區(qū)改造中的應用是提高建筑能效和室內舒適性的關鍵措施。通過選用節(jié)能門窗材料、設計合理的門窗開啟方式及加裝附件等方式,可以減少能量損失和噪聲傳遞,并提供良好的保溫性能。
首先,采用高效隔熱材料。在城市老舊小區(qū)改造中,可以選擇具有優(yōu)良隔熱性能的門窗材料,如雙層或多層中空玻璃、斷熱斷橋鋁合金等,這些材料具有較低的導熱系數,能夠有效阻擋室內外熱量的傳遞。例如,在錦繡小區(qū)的改造項目中,選用高效隔熱材料來提升門窗的保溫性能和能源利用效率。該小區(qū)位于某市市中心,建于20 世紀90 年代,由于舊窗戶的隔熱性能較差,室內外溫度交換頻繁,降低了居民居住的舒適度,并增加了采暖和冷卻的能耗。改造工程開始于2022 年,小區(qū)業(yè)主委員會與建筑總承包方經過溝通,決定將原塑鋼推拉窗全部更換為雙層中空玻璃斷橋鋁合金窗,以提高隔熱性能。根據數據統計,錦繡小區(qū)改造中應用雙層中空玻璃窗能夠有效降低能量損失,改造后的窗戶每平方米能夠減少約15%的熱量散失,有效提升了門窗的保溫性能。
其次,合理設計開啟方式。通過設計合適的門窗開啟方式,實現通風、采光和保溫功能的有效結合,并充分利用自然資源,減少人工能源的利用,實現節(jié)能效果。選用既能夠提供通風和采光功能,又具有良好保溫性能的平開窗,不僅可以根據季節(jié)和天氣條件進行靈活調節(jié),營造舒適的室內環(huán)境,而且能減少能量的浪費,節(jié)約資源。例如,湖濱小區(qū)建于20 世紀80 年代,如今面臨能源浪費和室內舒適性不佳的問題。在改造過程中,該小區(qū)選擇了雙層玻璃平開窗,并安裝了智能控制系統。經過一段時間的使用,湖濱小區(qū)的能源消耗量明顯降低,每年減少30%的電力消耗量。改造后的門窗設計還有效阻擋了外界噪聲和冷熱空氣的侵入,室內的溫度變化更加穩(wěn)定,噪聲干擾減少了30%,使居民的生活環(huán)境更加安靜和舒適。每年的碳排放量減少了20 t,對環(huán)境保護做出積極的貢獻。
最后,還可以通過加裝門窗隔熱、隔音附件來提升門窗的節(jié)能性能,如加裝隔熱窗簾、隔音窗扇等。其中,隔熱窗簾在冬季可減少熱量的散失,在夏季阻擋熱量的進入,提高房屋的保溫性能;隔音窗扇則能有效阻擋噪聲的傳遞,創(chuàng)造安靜的室內環(huán)境。
一方面,安裝智能可調節(jié)遮陽板。智能可調節(jié)遮陽板通常由便于調節(jié)的材料制成,如可旋轉的金屬板或透明的玻璃板。根據室內外的光照和溫度變化,智能系統可以自動控制遮陽板的角度和開合程度,以實現光照和熱量的精確調節(jié)[6]。
在翠湖花園小區(qū)的改造項目中,便采用了智能可調節(jié)遮陽板技術。該小區(qū)位于某市郊區(qū),建于20 世紀80年代,由于建筑結構老化和遮陽設施不足,夏季陽光直射導致室內溫度過高,給居民的生活造成不適。改造工程開始于2021 年,經過小區(qū)業(yè)主委員會與建筑設計團隊的討論,決定將安裝智能可調節(jié)遮陽板作為解決方案。遮陽板由透明的玻璃板制成,內部嵌入智能控制裝置。智能系統可通過光照傳感器實時監(jiān)測室內外的光照強度,并根據光照和溫度的變化自動調節(jié)遮陽板的角度和開合程度,達到阻擋陽光直射、減少室內熱量積聚和眩光的效果,為居民提供一個舒適的室內環(huán)境。數據統計顯示,在翠湖花園小區(qū)應用智能可調節(jié)遮陽板的過程中,夏季平均室內溫度下降了2 ~4 ℃,大大減少了空調系統的使用時間和能耗。
另一方面,利用智能玻璃窗。智能玻璃窗具有可調節(jié)透明度的特點,能夠通過電流或光敏感材料進行控制,在不同的光照條件下實現透明和半透明狀態(tài)的切換。
在陽光花園小區(qū)的改造項目中,采用了智能玻璃窗技術。該小區(qū)建于20 世紀90 年代,由于建筑年代久遠,窗戶性能較差,冬季室內陽光利用不充分,夏季高溫時期需要高度依賴空調系統。改造工程開始于2022 年,在業(yè)主委員會的支持下,工程團隊選擇用智能玻璃窗替換原來的窗戶。智能窗戶內部搭載了電流或光敏材料,通過控制電流感應光線強弱,可以達到阻擋陽光中的紫外線和紅外線、降低室內熱量積聚的效果,并能夠與建筑的智能控制系統進行聯動,打造全套的智能家居生活。調查顯示,應用智能玻璃窗后,陽光花園小區(qū)夏季平均室內溫度下降了3 ~5 ℃,極大降低了對空調系統的依賴,確保了室內的舒適度。
綜上所述,綠色建筑技術在城市老舊小區(qū)改造中的應用探索是推動城市可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。通過應用節(jié)能、節(jié)水、通風和可再生能源等技術,可以實現小區(qū)能源的高效利用、減少環(huán)境負擔、改善居民的生活質量,為城市的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。因此,各組織、單位、群體應共同努力,推動綠色建筑技術在城市老舊小區(qū)改造中的廣泛應用,為城市的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。