夏热冬暖地区既有建筑绿色化 改造共性关键技术研究

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四、共性关键技术
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改造可行性评估 再生设计 外窗和屋面隔热性能提升 非传统水源收集利用
复合绿化
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通风与净化 原有材料及设备再利用
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四、共性关键技术 实际案例——南海意库
深圳三洋厂区是当时日本的三洋株式会社驻华所在地，由 六栋四层工业厂房组成。占地面积 44125 平方米，建筑面积 95816平方米，每栋标准层面积约4000平方米。 2007 年对其1#、3# 和5# 楼进行绿色化改造。改造后的厂 房定名为深圳南海意库，作为办公使用，文中选用该项目作为 绿色化改造案例。
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四、共性关键技术 3 、外窗和屋面隔热性能提升
夏热冬暖地区外窗遮阳系数对建筑能耗影响较大，针对此特点，在外窗选择时，首先要考虑 玻璃材料的遮阳系数。不同玻璃材质的遮阳系数如表1 所示，可以看出LOW-E玻璃及LOW-E 中空 玻璃的遮阳系数比较小，可有效减少太阳辐射得热。 此外，在夏热冬暖地区，由于室内外温差较小，传导热所占比例较小，外窗得热主要来自于 太阳辐射。 K值过低反而会使室内热量向室外传递，造成严重的温室效应。所以在选择玻璃材料时 ，要综合考虑这些因素。
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二、夏热冬暖地区既有建筑概况 2 、中期既有建筑（1981年~1995年）
改革开放以来，夏热冬暖地区的经济、技术发展迅速，以“珠三 角”为代表的城市群，成为我国近30年来发展的历史见证。这一时期 ，大量不同性质的劳动密集型企业入驻该地区，建筑以厂房和住宅为 主。厂房大部分为多层框架结构，其面宽较小但进深较大。住宅为多 层框架或砖混结构，外观凹凸变化作采光通风及遮阳之用。
在建筑节能计算时是按照外窗的综合遮阳系数，即玻璃本身的遮阳与构件遮阳综合的遮阳 效果来评价。建筑设计时，将外遮阳构件与建筑立面设计有效结合，可形成一定的视觉及光影 效果，丰富建筑立面效果，而且可以有效减少夏季太阳辐射的影响，改善室内天然采光效果， 防止眩光产生。外窗遮阳板可分为水平式、垂直式、综合式、挡板式。
四、共性关键技术 2 、再生设计
由于建造年代的设计标准较低，绿色化改造应按现行标准进行结构、消防等设计，使改 造后使用年限和使用安全满足相关要求。 南海意库在原有结构基础上按现行的结构抗震和结构加固规范对梁柱节点、基础以及柱 截面尺寸进行验算补强，采取一定加固措施重铸了这栋26年前建筑的钢筋铁骨。
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四、共性关键技术 2 、再生设计
建筑以人为载体，是有生命的空间。既有建筑由于种种原因 不能满足当下使用的要求，意味着其生命的结束，绿色化改造换 起了建筑生命存在的价值。 既有建筑因时代发展和技术进步，其使用功能和场地环境因 行为习惯和审美意识的变化而发生改变。例如以前的办公建筑大 多为单间布局，而现代办公建筑很多采用大空间布局，如果既有 建筑为砖混结构，单纯改为大空间办公存有一定的技术难度。只 有加建才能达到改造的效果。伴随着时代的发展，停车、适老化 等配套设施的功能提升，都应在设计阶段加以考虑。
在建筑南部第2层与第3 层中间（原建筑的第３层与第４层中间）增设第2层夹层，分割后 的上下两层作为资料室、图书室和员工休息室，为员工增添了一个自由、互动的交流场所。 3 号厂房在原建筑中部修建了生态中庭，形成了二层到五层贯通的中庭空间，增加了室内 采光与通风效果。
第二层夹层实景照片
生态中庭实景照片
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第二层夹层实景照片
生态中庭实景照片
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四、共性关键技术 3 、外窗和屋面隔热性能提升
近几年来，建筑外窗简约设计手法流行，相当部分建筑设计了大面积的外窗，这种手法与倡 导节能背道而驰。夏热冬暖地区夏季太阳高度角大，太阳直射辐射强烈，屋顶隔热对降低屋顶层 房间的空调能耗，改善室内热环境有显著作用。因此研究夏热冬暖地区既有建筑外窗和屋面隔热 性能提升技术意义重大。
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四、共性关键技术 4 、非传统水源利用
夏热冬暖地区降雨量大，但大部分城市属于缺水城市，因此对非传统水源如雨水、中水等的高 效利用可有效缓解对传统水源的过度需求。此外，强化雨水入渗可改善水环境及整个生态环境系统， 在强降雨时期还可减少城市排洪系统的负荷。因此研究适用于夏热冬暖地区的非传统水源收集利用技 术意义重大。 主要包括：（1）雨水利用；（2）中水利用。
能耗高
使用 功能差
抗灾 能力弱
对既有建筑进行合理改造，关系到节约能源、保护环境、建设节约型社会和可持续发展的重 要问题。
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二、夏热冬暖地区既有建筑概况
1 、夏季漫长冬季短暂，温差小 2 、雨量充沛，湿度较大
3 、纬度较低，太阳辐射强烈
所以，建筑设计主要考虑防 晒和防潮。
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二、夏热冬暖地区既有建筑概况
水平遮阳
垂直遮阳
水平遮阳
垂直遮阳
综合遮阳
挡板遮阳
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四、共性关键技术 3 、外窗和屋面隔热性能提升
南海意库3号厂房改造时，建筑东面采用固定百叶遮阳为主，局部采用自控活动百叶，固定 百叶可通过精确计算出百叶的截面尺寸和水平夹角，优化遮阳降低辐射。
南海意库 3 号厂房水平遮阳实景照片
垂直遮阳实景照片
第五层实景照片
前庭实景照片
3 号厂房由改造前四层改造为现在的五层，第五层以轻钢结构为主体，主要功能是多功能报告 厅和摆放一些设备。增层后建筑首层设为停车、服务、食堂等辅助空间。二层为主入口层，在北、 中、南侧分别设立前庭，中庭、后厅。前庭为建筑的共享空间，将绿化景观引入其中.
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四、共性关键技术 2 、再生设计
目录
一 二 三 四 五 六 七 引言
夏热冬暖地区既有建筑概况
绿色化改造 共性关键技术 增量成本 问题与启示 结语
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三、绿色化改造
2008年，10个项目 获绿色建筑标识； 2009年，20个项目 获绿标
2012年8月，共542 个项目获绿标，总 建筑面积超过5500 万平方米
2013年3月，共851 个项目，建筑面积 超过 8955万平方米 获绿标
2012年4 月，《关于加快推动我国绿色建筑发展的设施意见》中提出：“到2015年，新增 绿色建筑面积10亿平方米以上”。可以推算十二五期间将增加约9 亿平方米的绿色建筑。除新 建建筑努力达到绿色建筑标准外，既有建筑大有可为。 绿色化改造主要包括功能提升、结构补强、节能改造、环境友好和设施完善。
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目录
一 二 三 四 五 六 七 引言
夏热冬暖地区既有建筑概况
绿色化改造 共性关键技术 增量成本 问题与启示 结语
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四、共性关键技术
《国家“十二五”绿色建筑科技发展专项规划》指出：将绿色建筑共性关键技术体系、绿 色建筑产业推进技术体系、绿色建筑技术标准规范和综合评价服务技术体系建设作为绿色建筑 科技发展的三个技术支撑重点，积极推进相关技术的研发、标准规范的编制修订与工程应用示 范。 绿色化改造共性关键技术研究是指面向我国绿色建筑发展需求，整合绿色建筑领域科研力 量，建立产学研协调机制，加强绿色建筑全寿命期和多专业集成两个维度的重点关键技术研发 ，通过自主创新，形成具有自主知识产权的成套适宜技术体系，力争在绿色建筑核心技术和产 品上取得突破性进展。
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四、共性关键技术 3 、外窗和屋面隔热性能提升
浅饰屋面是指利用浅色装饰材料的隔热原理现场铺装或工厂预制后现场安装的屋面系统。 根据辐射传热的理论，太阳辐射热的当量温度ts反映了围护结构外表面吸收太阳辐射使室外热 作用提高的程度。 以广州地区的平屋顶为例，计算不同屋面辐射吸收系数对当量温度的影响。可以看出，屋 面太阳辐射吸收系数的大小对当量温度影响很大，随着辐射吸收系数的降低，当量温度下降显 著，即降低了室外热作用，而且当量温度的幅值也降低，即太阳辐射得热量相对稳定，有利于 室内的热稳定性。
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区既有建筑由于建造年代不同，设计标准不一，品质也良莠不齐。能否满足当 代大众的需求，建筑改造前应进行多方面的可行性评估。可行性评估分为经济效益评估、技术 保障评估和社会价值评估。 改造可行性评估作为项目可行性报告的一部分，与其他内容综合一起，作为既有建筑是否 可以或值得绿色化改造的判断依据，是下一步工作的基础。 经济效益评估 指既有建筑（群）经绿色 化改造后的成本收益与重 建成本收益的比较。增量 成本是决定性因素。 技术保障评估 指既有建筑（群）在功能 提升、结构补强、节能改 造、环境友好和设施完善 等方面存在的技术难度的 比较。 社会价值评估 指既有建筑（群）在建造 的年代和当代存有品牌意 义和社会影响力的判断比 较。
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四、共性关键技术 4 、非传统水源利用
雨水收集系统收集屋面、道路广场、绿地等的雨水，主要包括雨水收集—储存—利用三个环节 。在雨水利用设计时，要综合考虑其与建筑、景观、环境的结合，充分发挥透水地面、绿地及水生植 物等在净化水质方面的天然作用，减少人工化学净化处理工艺。此外，不仅要鼓励小规模雨水利用系 统的发展而且应该从城市规划角度进行雨水利用的设计，将雨水利用设计与整个城市的水系统规划有 机结合起来，充分发挥其节水作用。 中水利用系统是指将生活、生产过程中使用过的水，经过再生处理后，回用于绿化浇洒、道路 车库冲洗等不与人体直接接触的杂用水。中水水源选择一般优先选择优质杂排水，如冷却水、淋浴水 、盥洗排水、洗衣排水，其排水量大，有机物浓度低，处理工艺简单，投资运行成本低，是首先的水 源。现阶段，城市中水系统发展不够完善，建筑中水系统和区域中水系统，由于其规模较小，可就地 回收利用，管线小，投资小，可作为建筑物或小区的配套设施建设，且技术发展较为成熟，既有建筑 绿色化改造可优先选用。
玻璃
透明
玻璃 0.97~0.95
LOW-E
玻璃 0.58~0.52
中空
玻璃 0.88~0.86
LOW-E
中空玻璃 0.59~0.38
热反射
玻璃 0.7~0.52