夏熱冬冷地區(qū)老舊小區(qū)氣候適應(yīng)性改造策略研究
——以漢口電池廠片區(qū)為例

白蘭

（西南交通大學(xué)）

1 武漢的氣候條件

1.1 焓濕圖分析

武漢處于中國中部地區(qū)，屬于夏熱冬冷地區(qū)，根據(jù)climate consultant軟件分析武漢地區(qū)氣候得出，如圖1所示，全年僅有5.3%的時間是處于舒適的感覺，比例較小，表明武漢地區(qū)氣候舒適度較差。全年中有36.3%的時間需要主動式采暖，集中在1、2、3、12月，23.3%的時間需要主動式制冷，集中在7、8月，表明武漢地區(qū)的夏熱冬冷情況比較嚴(yán)重，18.4%的時間需要內(nèi)部得熱，15.5%的時間需要窗戶遮陽，在5、6、7、8月份比較重要，11.2%的時間需要風(fēng)扇驅(qū)動通風(fēng)降溫，10.6%的時間需要自然通風(fēng)降溫。武漢地區(qū)典型夏熱冬冷的氣候條件說明了，如果想要更多地處于舒適條件下，就需要進(jìn)行主動式采暖降溫，建筑本身的保溫隔熱能力就顯得十分重要了，同時也需要合理的設(shè)計來提供被動式的采暖降溫措施。

圖1 武漢地區(qū)焓濕圖

1.2 風(fēng)玫瑰分析

通過lady bug 軟件，分析出武漢地區(qū)12 個月的風(fēng)玫瑰圖，如圖2所示，主要的風(fēng)向是西南風(fēng)和東北風(fēng)，在西南和東北方向，如果有條件，可以在西南方向和東北方向形成穿堂風(fēng)，帶走由高溫產(chǎn)生的熱風(fēng)。

圖2 武漢地區(qū)12個月風(fēng)玫瑰圖

2 武漢老舊小區(qū)特點(diǎn)分析

漢口電池廠片區(qū)修建年代久遠(yuǎn)，歷史悠久，這里有著厚重的老武漢氣息，里面居住的大多是老武漢居民，小區(qū)內(nèi)部樓房大多處于年久失修的狀態(tài)，勉強(qiáng)能住人，但是居住環(huán)境比較惡劣，當(dāng)?shù)叵臒岫涞臍夂蛑率巩?dāng)?shù)鼐用裨跇O端氣候環(huán)境中只能完全依靠主動式采暖與冷卻才能度過嚴(yán)寒和酷暑的天氣。外部的圍護(hù)結(jié)構(gòu)早已經(jīng)破舊不堪，難以滿足內(nèi)部需要的保溫隔熱需求。大多數(shù)窗戶的開啟方向與方式?jīng)]有考慮到冬夏兩季日照方向與強(qiáng)度來制定窗戶朝向、大小，同時有許多窗戶沒有遮陽棚，導(dǎo)致夏天曬，冬天冷。小區(qū)內(nèi)部布局混亂，沒有在小區(qū)內(nèi)部形成良好的通風(fēng)條件。路面也沒有采取更適合的路面材料，簡單的使用瀝青，導(dǎo)致夏天路面過熱，冬天下雪容易打滑，小區(qū)里老年人比例較高，不方便老人出行。

3 案例——成都市西南街社區(qū)改造

3.1 社區(qū)概況

西南街社區(qū)位于四川省成都市撫琴街道。社區(qū)內(nèi)的房屋建設(shè)年代為20 世紀(jì)90年代，“是典型的最成都、最生活的老片區(qū)”，撫琴街道因境內(nèi)有“撫琴臺”而得名。撫琴街道西南街社區(qū)老舊小區(qū)屬于金牛區(qū)2020年老舊小區(qū)改造計劃，涉及的改造區(qū)域共14 個院落，同時包括6 條區(qū)間道路、4 個游園改造、2個社區(qū)公共配套中心。改造計劃在定位上保持“老西門”的煙火氣，融入“一環(huán)路市井生活圈”。

3.2 路面改造

除了車行道使用了瀝青路以外，人行道的大部分鋪裝都采用了透水性較強(qiáng)的材料。在社區(qū)內(nèi)部的人行道路上，我們發(fā)現(xiàn)了利用疊瓦作為鋪地的做法，這種鋪地的透水性很強(qiáng)，對于積水的滲透有很好的作用。路面在經(jīng)過“海綿化”改造后，下雨時能吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時可將蓄存的水釋放并加以利用，為居民解決實(shí)際問題，比如小區(qū)積水問題、雨污水橫流問題、優(yōu)化景觀環(huán)境等等。另外這種鋪裝在外觀上也有著古樸的氣質(zhì)，與西南街區(qū)悠久的歷史文化十分契合。

3.3 建筑外立面改造

社區(qū)內(nèi)部建筑外立面進(jìn)行了局部的改造，在更新建筑外立面的同時，也可以起到在夏季遮陽和冬季保溫的效果。原本的老舊小區(qū)在建造時沒有考慮到氣候變化會產(chǎn)生影響，再加上長年累月遭受外部惡劣天氣的侵蝕，沒有進(jìn)行保護(hù)和維修，無論是從外觀還是保溫方面都大不如前。西南街社區(qū)居民樓進(jìn)行了外立面的改造，改造后的社區(qū)面貌煥然一新，外觀加入了文化元素，烘托了社區(qū)歷史文化氣息，但同時也保護(hù)了建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)室內(nèi)保溫性能，能夠更好地緩解極端天氣產(chǎn)生的影響。

4 漢口電池廠片區(qū)小區(qū)改造策略

4.1 路面材質(zhì)

社區(qū)內(nèi)可以采用吸水性強(qiáng)的材料作為鋪地。由于城市中硬質(zhì)鋪地使用較多，改變了土地的表面性質(zhì)，社區(qū)內(nèi)路面的吸水性明顯減弱，加之成都地區(qū)降水量大，所以合理地利用透水性材料作為路面鋪裝是很重要的。透水性鋪裝可以減少降雨時的表面徑流、幫助樹木成長、降低地面溫度、阻止地基下沉[1]。而且透水性的鋪裝蓄熱能力更強(qiáng)，可以調(diào)節(jié)社區(qū)內(nèi)部地面的微氣候，這一點(diǎn)在溫度過高或者過低的情況下，改善更加明顯。其次，不同的場地也要使用不同材質(zhì)的鋪裝，例如在機(jī)動車行駛的路面上應(yīng)該使用硬度更高的鋪裝，而人行道上，可以使用承重能力較弱的鋪裝。

4.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

4.2.1 墻體

老社區(qū)的房子因?yàn)樾藿ǖ哪攴菥眠h(yuǎn)，外墻面因?yàn)槌Ｄ杲?jīng)受風(fēng)吹雨打?qū)е卤夭馁|(zhì)受損，影響了墻體的保溫性能，同時外立面看起來也十分不美觀。而大多房屋采取的是單一墻體的磚混結(jié)構(gòu)，保溫性能并不是很好，無法跟現(xiàn)在市面上新建的房屋相比較。針對這種單一墻體的改造，可以采取增加保溫材料，使墻體形成復(fù)合墻體的方法，這樣墻體的保溫性能將大大加強(qiáng)。墻體保溫采用的材料一般有膨脹聚苯板（EPS）、擠塑聚苯板（XPS）、巖棉板、礦棉板、玻璃棉板、石膏等等，其中膨脹聚苯板（EPS）、擠塑聚苯板（XPS）因?yàn)樾Ч茫褂玫谋容^多，同時外墻加固也不會影響內(nèi)部使用。也可以通過再增加一套剪力墻的方式，在加強(qiáng)建筑抗震效果的同時，結(jié)合保溫改造[2]。

4.2.2 窗戶

窗戶作為隔熱的薄弱環(huán)節(jié)，需要注重窗戶的密封性，有研究表明，通過玻璃門窗損失的能耗占到整個建筑能耗的50%，冬季單玻窗損失的熱量占供熱負(fù)荷的30%～50%，夏季由于太陽輻射透過單玻窗使室內(nèi)溫度提高而導(dǎo)致的制冷占空調(diào)負(fù)荷的20%～30%。早些年代的房屋采用的玻璃是單層玻璃，保溫隔熱的效果很差，最好能換成保溫性能更強(qiáng)的玻璃，例如低輻射玻璃（low-e玻璃）、中空玻璃、熱反射玻璃等，而且老房子大多屬于多層住宅，且處于鬧市區(qū)，噪音干擾較多，使用這種玻璃能很好的隔音。窗框在窗戶中也是重要的組成部分，目前老房子大多采用的是普通的鋁合金材料，本身導(dǎo)熱系數(shù)大，保溫隔熱效果并不好、氣密性較差，而且長時間的使用也導(dǎo)致推拉不便，斷橋鋁比普通鋁合金多了隔熱條，它將室內(nèi)外兩層鋁合金既隔開并緊密連接成一個整體，構(gòu)成一種新的鋁型材，它的強(qiáng)度高、不變型，是比較適合的窗框材質(zhì)。同時需要選擇好的密封材料將其密封起來，并在其舊化后及時更換，提高保溫效果。

4.2.3 屋面

屋面也是重要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一，小區(qū)內(nèi)的房屋有屋頂加建的習(xí)慣，屋頂是直接面對極端天氣的圍護(hù)構(gòu)件，常年的風(fēng)吹日曬致使原本就脆弱不堪的屋頂難以承擔(dān)對抗風(fēng)雨的任務(wù)。老舊小區(qū)內(nèi)部房屋的屋頂主要使用的材質(zhì)是黏土瓦，做法比較落后，而且一到下雨天防水效果不好，會產(chǎn)生漏水的現(xiàn)象，我們應(yīng)該重新在屋頂構(gòu)造中加入保溫材質(zhì)并加固防水層。常見的做法是保溫層設(shè)在結(jié)構(gòu)層與防水層之間，考慮到施工的問題，保溫材料可以采用板塊式保溫材料，主要有聚苯板、加氣混凝土板、泡沫塑料板、膨脹珍珠巖板、膨脹蛭石板等，這些材料因?yàn)槭┕に俣瓤臁⒈匦Ч茫褂妙l率比較高。同時小區(qū)內(nèi)部沒有充足的綠化來調(diào)節(jié)微氣候，可以在屋頂上種植一些架空綠化，例如爬山虎、常春藤等藤蔓類植物，起到夏季遮陽的效果。

4.2.4 通風(fēng)遮陽

根據(jù)武漢當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)玫瑰圖看出，當(dāng)?shù)仫L(fēng)向主要是東北風(fēng)和西南風(fēng)，在夏季需要依靠自然通風(fēng)的時間段，合理地設(shè)計這兩個方向窗戶的大小，讓房屋內(nèi)部可以形成穿堂風(fēng)，帶走熱風(fēng)，降低溫度。根據(jù)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中提出的，住宅建筑的通風(fēng)開口面積與房間地板面積的比例在夏熱冬冷地區(qū)要達(dá)到8%[3]。老舊小區(qū)內(nèi)部房屋在建設(shè)之前沒有考慮到遮陽效果，導(dǎo)致遮陽棚設(shè)計出現(xiàn)問題，在設(shè)計時應(yīng)該考慮當(dāng)?shù)靥柕倪\(yùn)行規(guī)律，日照強(qiáng)度，根據(jù)這些數(shù)據(jù)設(shè)計合理的挑檐深度。

5 結(jié)論與展望

此次，通過分析夏熱冬冷地區(qū)氣候條件結(jié)合老舊小區(qū)房屋的實(shí)際情況，再結(jié)合成功改造案例，在小區(qū)內(nèi)部路面材質(zhì)，房屋的保溫隔熱、通風(fēng)遮陽、新能源利用等方面提出了改造策略。現(xiàn)代城市的建設(shè)，不只要關(guān)注新建筑的開發(fā)，同時也要更多地關(guān)注見證了城市歷史的老舊小區(qū)，老房子在中國仍然占了很大一部分?jǐn)?shù)量，在如今這個存量時代背景下，老房子需要重新翻修，但是目前并沒有形成氣候分區(qū)下系統(tǒng)性的建筑改造策略，我們應(yīng)該投入更多的時間來思考研究如何在考慮氣候適應(yīng)條件下進(jìn)行舊房改造，才能更有針對性地解決老舊房屋產(chǎn)生的問題，提高居民生活的幸福水平。