隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、城鄉(xiāng)建設(shè)的不斷推進(jìn),城鎮(zhèn)化邁入高速增長期,我國規(guī)模城市總數(shù)已達(dá)世界首位,城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘?60%,城鎮(zhèn)發(fā)展中“城市病”等問題逐漸顯現(xiàn)。如何改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展,成為當(dāng)今社會所面臨的重大問題?!笆奈濉币?guī)劃綱要明確提出加快轉(zhuǎn)變城市發(fā)展方式、實(shí)施城市更新行動,2021 年 10 月中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推動城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》,2021 年 11 月住建部發(fā)布《關(guān)于開展第一批城市更新試點(diǎn)工作的通知》。各地方政府陸續(xù)出臺綠色建筑發(fā)展條例、管理辦法,要求落實(shí)新建民用建筑符合相應(yīng)綠色建筑等級,結(jié)合城市更新、加強(qiáng)既有建筑綠色改造工作。本文以 3 個民用建筑改造工程為例,從項(xiàng)目實(shí)施的難點(diǎn)出發(fā),對既有民用建筑的綠色改造施工要點(diǎn)進(jìn)行探討,以期為類似的綠色改造工程提供一定參考、并對新建綠色建筑的設(shè)計(jì)施工帶來一些思考。
綠色建筑的概念大致形成于 20 世紀(jì) 60 年代,是指在全壽命期內(nèi),節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的使用空間,最大限度地實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑[1]。在 1992 年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會之后,我國陸續(xù)頒布相關(guān)文件,我國綠色建筑邁入穩(wěn)步發(fā)展階段,同時開始關(guān)注綠色改造。近年來,伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國躍居全球第一大能源消耗國。為保護(hù)生態(tài)、降低能耗,我國積極發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)。建筑行業(yè)是我國自然資源消耗最大的行業(yè),而建筑耗能在我國社會總能耗中的占比一直呈增長態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國單位建筑面積耗能約為發(fā)達(dá)國家的 2~3 倍,既有建筑中綠色建筑占比僅為 0.1%[2]。因此,在我國起步遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家的綠色建筑,能否得到全面發(fā)展,對我國能源消耗的降低,具某種程度的決定意義。
“十二五”以來,我國綠色建筑進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展時代。按照國家近年出臺的《關(guān)于全面推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作的指導(dǎo)意見》《綠色建筑創(chuàng)建行動方案》《關(guān)于推動城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》等文件要求,2021 年多個地方政府陸續(xù)發(fā)布綠色建筑相關(guān)條例、辦法,不少地區(qū)明文規(guī)定新建民用建筑須達(dá)到綠色建筑基本級及以上標(biāo)準(zhǔn);同時,結(jié)合城市更新、舊城改造,明確根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、逐步加大既有建筑綠色改造力度。2022 年 3 月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》,明確到 2025 年,城鎮(zhèn)新建建筑全面建成綠色建筑,完成既有建筑節(jié)能改造面積 3.5 億 m2以上。2022 年 7 月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》。方案明確指出,2030 年前,城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳排放達(dá)到峰值; “大量建設(shè)、大量消耗、大量排放”基本扭轉(zhuǎn),“城市病”問題初步解決。該方案提出,持續(xù)開展綠色建筑創(chuàng)建行動,推動低碳建筑規(guī)模化發(fā)展;嚴(yán)格既有建筑拆除管理,堅(jiān)持從“拆改留” 到“留改拆”推動城市更新;對具備改造價值和條件的居住建筑要應(yīng)改盡改,改造部分節(jié)能水平應(yīng)達(dá)到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
在這一系列的政策中,可以看到我國城鄉(xiāng)建設(shè)方面綠色低碳轉(zhuǎn)型的信心與決心。“留改拆”、應(yīng)改盡改,簡單的幾個字道出舊改理念的不同。我國既有建筑數(shù)百億平方米,其中 95% 以上均為高耗能建筑。在綠色建筑快步發(fā)展的今天,對既有建筑的綠色改造顯然已得到前所未有的重視。可預(yù)見的是,現(xiàn)在,以及未來相當(dāng)長的一段時間里,我國既有建筑的綠色改造都會是一項(xiàng)既事關(guān)社會經(jīng)濟(jì)、又關(guān)乎民生福祉、蓬勃發(fā)展的重要工程。
該居住社區(qū)于 2011 年建成,包含 3 個小區(qū),共計(jì) 37 棟高層住宅,建筑高度約 70 m,原外保溫采用 35 mm 厚無機(jī)保溫砂漿。由于靠近江邊,外墻受風(fēng)雨侵蝕作用明顯,多處出現(xiàn)空鼓、開裂、滲水,部分外墻面脫落。此前曾對墻面進(jìn)行部分修補(bǔ),但效果不佳,此次對社區(qū)所有住宅樓外墻外保溫進(jìn)行拆除,并按現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)外保溫系統(tǒng),重新施工。
該社區(qū)入住率接近 100%,居民數(shù)量相當(dāng)可觀??紤]到施工工期較長,搭設(shè)腳手架會對居民生活帶來較大影響,故采用電動吊籃進(jìn)行施工。經(jīng)查閱原設(shè)計(jì)圖和現(xiàn)場踏勘,發(fā)現(xiàn)屋面情況較為復(fù)雜,樓梯間、電梯機(jī)房、水箱間和欄桿、諸多造型墻、花梁,給吊籃的搭設(shè)帶來很多困難。立面方面,多戶居民都安裝了凸出立面的防盜窗,阻擋吊籃作業(yè);還有部分居民加裝的空調(diào)外機(jī),擋住施工區(qū)域。另外,社區(qū)無地下停車庫,地面車位較多,停車擁擠。
針對項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn),施工中采取了如下措施:
(1)吊籃安拆專項(xiàng)施工方案按照現(xiàn)場搭設(shè)工況編制,共 9 種工況,其中八種非標(biāo)。組織專家論證,按照專家意見修改完善。根據(jù)報(bào)審后的方案,對吊籃安裝班組做技術(shù)交底?,F(xiàn)場嚴(yán)格按照方案搭設(shè),驗(yàn)收合格后才可掛牌使用,保證吊籃的安全性。
(2)根據(jù)施工進(jìn)度統(tǒng)籌安排,分塊分區(qū)、逐層逐列拆除防盜窗、空調(diào)外機(jī),避免在天氣炎熱和低溫時進(jìn)行操作。拆除后,對防盜窗、外機(jī)進(jìn)行標(biāo)注,覆蓋保管。該列立面施工結(jié)束,立刻裝回,并協(xié)助居民進(jìn)行空調(diào)的調(diào)試。
(3)施工前圍繞建筑物、小區(qū)道路(含車位)搭設(shè)安全防護(hù)棚,覆蓋高空墜物掉落半徑。施工時,嚴(yán)禁將拆除物直接丟下,須放入吊籃內(nèi)的回收桶中,拆除物須切分成回收桶可容納的大小。拆除施工盡量控制在工作日操作,避免周末進(jìn)行噪音、揚(yáng)塵較大的施工內(nèi)容。
該項(xiàng)目在施工過程中最大的問題,是外操作架的搭設(shè)和與居民之間的協(xié)調(diào),這也是多數(shù)小區(qū)改造時都會碰到的難題。
過去一般舊改多采用毛竹腳手架,其結(jié)構(gòu)安全性存在較大隱患。隨著建筑物高度的增長,規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、政策文件的更新,舊改也須采用鋼管腳手架,目前很多地區(qū)還強(qiáng)制要求使用承插式腳手架,外腳手架的施工成本呈幾倍增長。從對居民生活影響的角度看,腳手架搭設(shè)后,除了嚴(yán)重阻擋采光,還加大了居民被盜的風(fēng)險。近年來常用電動吊籃作為高層住宅建筑維修的外操作架,但安裝吊籃需要具備一定條件。屋面通常布設(shè)各種設(shè)備間、管道井、煙道、通風(fēng)道、內(nèi)天井,以及花梁、造型墻等,部分屋面還為坡屋頂。這些對于吊籃的安裝搭設(shè),都是阻礙。
社區(qū)舊改工程,對于社區(qū)居民而言,是在施工工期內(nèi)的每一天,都和他們有著密切關(guān)系的事情。工程的施工質(zhì)量,也會在將來很長一段時間都影響到他們的生活。所以,在和居民的協(xié)調(diào)方面,一定要換位思考,以保障居民權(quán)益為出發(fā)點(diǎn)來考慮問題,這樣才能真正解決問題。
該紀(jì)念館落成于 2000 年,并于次年獲得國家銀質(zhì)工程獎。但隨時間推移,當(dāng)初的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)已不再滿足公共建筑綠色節(jié)能的要求。在誕辰周年布展前夕,對紀(jì)念館進(jìn)行整體維修和綠色節(jié)能改造。施工內(nèi)容包含室內(nèi)樓地面改造、裝飾裝修,外立面保溫、屋面保溫、屋面防水、機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)更新等。
該紀(jì)念館地下共 1 層,地上共 2 層。建筑體量不大,但改造工程量較大、工序較多,涉及空間功能性改造,無法做到紀(jì)念館邊開放邊施工,閉館期間實(shí)際可用于施工的時間非常有限。館區(qū)南北鄰河,北側(cè)有零星商鋪,東側(cè)為道路、西側(cè)為中學(xué);館區(qū)內(nèi)景觀綠化豐富,且大多樹木均為保護(hù)林木,沒有可用作臨設(shè)的空間。
基于該項(xiàng)目特點(diǎn),施工難點(diǎn)主要是工期緊張、工序較多,施工過程中不得污損館區(qū)內(nèi)的道路、景觀、綠化。其次,施工進(jìn)度控制、材料進(jìn)場檢驗(yàn)、設(shè)備安裝調(diào)試,以及專業(yè)分包統(tǒng)籌管理等,具有一定的難度。為解決這些問題,確保在約定工期內(nèi)順利完成施工任務(wù),采取了如下措施:
(1)在尚未閉館時即多次至館區(qū)踏勘,完成施工圖深化、進(jìn)度計(jì)劃細(xì)化工作;開工前集中采購項(xiàng)目所需材料,保障物資儲備,提前報(bào)驗(yàn)材料,嚴(yán)把材料合格關(guān)。
(2)合理劃分流水段,擴(kuò)展多個工作面,優(yōu)化工序、科學(xué)銜接,加大人力、物力投入,交叉作業(yè)及時驗(yàn)收,保證施工質(zhì)量的同時、全面推進(jìn)工程進(jìn)度。
(3)除業(yè)主指定的專業(yè)分包外,對分包實(shí)施嚴(yán)格審查,優(yōu)選能力強(qiáng)、配合好的分包。設(shè)備進(jìn)場前就與專業(yè)分包多次協(xié)調(diào),確保安裝過程順暢,提前完成系統(tǒng)調(diào)試。
(4)主館維修改造區(qū)域封閉施工,避免對館區(qū)內(nèi)其他部分造成污染。施工過程中落實(shí)綠色施工措施,拆除作業(yè)嚴(yán)控噪音、揚(yáng)塵,建筑垃圾的處理嚴(yán)格遵循相關(guān)制度要求。所有進(jìn)出館區(qū)的車輛,對其載重嚴(yán)格管控,防止損壞館區(qū)內(nèi)部路面。景觀及所有保護(hù)林木編號錄冊并分組,安排專人負(fù)責(zé),避免其在施工期間發(fā)生損壞。
既有公共建筑若已投入使用,在對其進(jìn)行綠色改造時,不管是邊運(yùn)營邊施工,還是暫停使用再施工,對工期都有著較嚴(yán)苛的限制。不間斷運(yùn)營改造,考驗(yàn)業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工等參建各方的動態(tài)協(xié)調(diào)和安全管控能力;停業(yè)改造模式,工期更為緊縮,除各方之間的協(xié)調(diào)、現(xiàn)場管控外,還對款項(xiàng)支付、物資儲備等提出了更高的要求。在封閉改造時,降低對周邊環(huán)境、人員和附近建筑的影響,也是施工中不可忽視的問題。
該酒店建成于 1995 年,建筑高度約 91 m,屋面機(jī)房及造型構(gòu)筑物高約 10 m,主入口外立面附著兩根高度超過百米的不銹鋼造型裝飾柱。酒店位于城市繁華主干道旁,建筑外立面維修施工工作面狹小,因酒店?duì)I業(yè)需要曾多次對內(nèi)部客房裝修翻新、更換機(jī)電設(shè)備,但外部僅重做過低層部位的墻面裝飾和粉刷。近期,由于裝飾柱出現(xiàn)不銹鋼面板翹起,有脫落的可能,為保障安全,對其緊急維修。經(jīng)翻閱竣工圖紙,每根裝飾柱體由 45 節(jié)組成,每節(jié)由兩塊弧形不銹鋼面板拼接而成。經(jīng)現(xiàn)場查看,每根裝飾柱均出現(xiàn)多處不銹鋼面板拼縫變寬、面板外翹現(xiàn)象,柱體底部可視范圍內(nèi),面板固定件、支撐架體銹蝕嚴(yán)重,焊接部位多處脫落。
隨后現(xiàn)場踏勘中發(fā)現(xiàn),兩根裝飾柱分別附著于電梯間和設(shè)備間的外立面;酒店主入口附近空間有限,如在裝飾柱周圍搭設(shè)腳手架,會阻擋進(jìn)入酒店的車輛和行人;電梯間、設(shè)備間屋面之上均有造型構(gòu)筑物,且呈層疊狀延伸而上,每一級與邊緣墻面僅有不到二十公分的距離,不具備搭設(shè)吊籃的條件。
針對這些問題,告知業(yè)主維修 2 根裝飾柱大致可采用 2種方案,搭設(shè)覆蓋整根柱體的外腳手架,或定做專用提升架體、采用卷揚(yáng)機(jī)吊升。因柱高百米,兩種方案耗資都較高,經(jīng)濟(jì)性較差。建議業(yè)主綜合考慮整個外立面的維修改造,改造施工的同時對柱體進(jìn)行整體替換。為安全起見,先采用登高車對變形最大幾處不銹鋼面板進(jìn)行了加固。其余待業(yè)主報(bào)總公司審批決定后,再行施工。
既有公共建筑在當(dāng)初建造施工時,多采用土建結(jié)構(gòu)外腳手架對外立面進(jìn)行裝飾,或在屋面安裝機(jī)電設(shè)備前搭設(shè)電動吊籃。但在工程竣工后,外立面維護(hù)將成為難事,特別是高層、超高層建筑和造型較為獨(dú)特的建筑,會更加困難。外腳手架無法布置連墻件、懸挑梁等,常規(guī)電動吊籃亦無法安裝搭設(shè),不少建筑都因此而無法進(jìn)行維護(hù)和改造。
隨著社會發(fā)展,人類逐漸意識到,良好的生態(tài)環(huán)境才是人類社會持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。建筑新建階段,在“節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染”方面有相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)可遵循,完成情況較好。但要實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展,就一定要注重整個壽命周期與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系,重點(diǎn)在運(yùn)營維護(hù)階段[3]。無論是目前新建的綠色建筑,還是之前既有的高耗能建筑,在其運(yùn)維期都面臨很多問題。
在建筑運(yùn)行能耗中,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗占比最高,約為七成。而在圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗中,外墻的能耗排第一位,其次是屋面能耗。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能,對減少建筑能耗起關(guān)鍵作用。我國 20 世紀(jì)時建造的建筑,其外墻、屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性很差,即便是本世紀(jì)建造的建筑,圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗不合理的現(xiàn)象也時有發(fā)生。因此舊改中,外墻、屋面的綠色改造工程最為常見。目前我國大力推進(jìn)太陽能光伏一體化建設(shè),因地制宜采用各種新型熱泵技術(shù),加上空調(diào)新風(fēng)、智能系統(tǒng)的飛速發(fā)展,更換強(qiáng)弱電等機(jī)電設(shè)備在綠色改造中也較為常見。
從本文上述實(shí)例中,可以看出改造施工時工作面通常是難點(diǎn)。既有民用建筑因其特殊性,施工時必定會與建筑周圍的人或環(huán)境產(chǎn)生關(guān)系,只有處理好這些,才有獲取工作面的可能。而安全有效的拓展工作面,則依賴于建筑本身。在建筑設(shè)計(jì)及施工階段,很少能較為周全的考慮到后續(xù)使用期的維護(hù)。實(shí)例中,屋頂和外立面的造型構(gòu)筑物對改造施工都造成了相當(dāng)大的阻礙,加大了施工的難度,使得原本簡單的工序變得艱難而又危險。隨時間推移,構(gòu)筑物本體也成為了安全隱患。若最初設(shè)計(jì)施工時,就能多考慮一些后續(xù)維護(hù)的問題,例如在較容易出現(xiàn)問題的部位設(shè)置方便維修的檢修口,在結(jié)構(gòu)上設(shè)置可固定維修裝置的預(yù)埋件,簡單看似不起眼的小玩意,可能會起到大作用。
建筑追求外形美觀固然沒錯,但是刻意求怪、吸引眼球,而不重視使用功能及與周邊環(huán)境的融合,不追求經(jīng)濟(jì)適用,那就只是在浪費(fèi)資源、徒增成本。在建成后,對其進(jìn)行改造、修繕甚至拆除,將是二次浪費(fèi)。在新建綠色建筑的開發(fā)、立項(xiàng)、設(shè)計(jì)時期,避免形式主義套路,落實(shí)綠色適用高效,為建筑使用期維護(hù)提供方便,才是綠色可持續(xù)發(fā)展應(yīng)有的理念。
綠色建筑的出現(xiàn)和發(fā)展,體現(xiàn)了人們對生態(tài)環(huán)境的重視程度日益加強(qiáng)。然而我們對于建筑“全壽命期”的理解,還不夠全面、不夠深刻。對既有建筑的綠色改造施工中,在工作面獲取上所遇到的種種困難,給我們以啟發(fā)。僅僅在新建建筑設(shè)計(jì)、施工中落實(shí)綠色建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。一個工程項(xiàng)目從開發(fā)、設(shè)計(jì)、到竣工可能才歷經(jīng)幾年,而其使用壽命卻長達(dá)幾十年、上百年。新建綠色建筑,應(yīng)注重保障建筑在全壽命期的可改造性。既有建筑綠色改造,更應(yīng)對后期持續(xù)改造留有彈性。標(biāo)準(zhǔn)是動態(tài)的,社會是發(fā)展的,可以看到的是,在當(dāng)下和未來,對于既有建筑的維護(hù)和改造都將持續(xù)開展。只有這樣,才能真正實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處、綠色可持續(xù)發(fā)展。本文針對綠色建筑所提出的若干建議,可為相關(guān)人員提供參考。