结构工程师与既有建筑绿色化改造

结构工程师与既有建筑绿色化改造

１．上海维固工程实业有限公司，上海　　２０１２０３２．扬州市建设工程质量监督检查站，

扬州　２２５００２３．上海维固建筑结构设计有限公司，上海　　２０１２０３

　　　　［摘　　要］在我国正在进行的大规模工业化和城镇化的历史进程中，建筑行业里的大拆大建粗放式发展，给国家和社会带来极大的资源浪费和巨大的环境负面影响。如何科学合理的对既有建筑进行综合升级改造，对于节约社会资源、推行建筑行业节能减排降耗、发展绿色循环经济都有重大的意义。而在对既有建筑进行综合升级改造过程中，结构工程师因其特殊的综合专业技术背景、熟悉掌握各类加固改造综合集成技术、又紧密联系生产实践，理应成为建筑行业绿色经济发展的推动者。

［关键词］结构　　；　　绿色　　；　　改造　　；　　既有建筑郑成浩１曹勇２黄坤耀１李静１许浒３

Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｇｒｅｅｎｉｎｇ　Ａｄａｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ

Ｕ　Ｈｕ３Ｚｈｅｎｇ　Ｃｈｅｎｇｈａｏ１　ＣＡＯ　Ｙｏｎｇ２Ｈｕａｎｇ　Ｋｕｎｙａｏ１ＬＩ　Ｊｉｎｇ１Ｘ

　　　　　　　　１．Ｓｈａｎｇｈａｉ　ＷＥＩＧＵ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，　Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１２０３，　２．　Ｙａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　Ｓｔａｔｉｏｎ，　Ｙａｎｇｚｈｏｕ　２２５００２，　３．　Ｓｈａｎｇｈａｉ　ＷＥＩＧＵ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１２０３

　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　　Ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ　ｐｅｒｉｏｄ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ，　　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｌａｒｇｅ　ｄｅｓｔｒｏｙ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｌｅａｄｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｗａｓｔｅ　ａｎｄ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｔｉｒｏｎｍｅｎｔ．　　Ｈｏｗ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ａｄａｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　

ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｅａｎｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｏｃｉａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｓａｖｉｎｇ，　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，　ｌｏｗｅｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｅ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｇｒｅｅｎ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｅｃｏｎｏｍｙ．　Ｔｈｏｕｇｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｈａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｒｅｆｕｒｂｉｓｈｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｐａｉｒ，　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｍｏｔｅｒ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｌｏｓｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒａｃｔｉｃｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　　；　　　ｇｒｅｅｎｉｎｇ　　；　　　ａｄａｐｔｉｏｎ　　；　　　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ

既有建筑绿色化改造关键技术研究与示范项目交流会２０１３．０４

图１宁波２ｌ层和１１层爆破

１．２既有建筑绿色化改造类别形式

实施改造的既有建筑主要有大型商业建筑、旧城区、历史建筑、老旧工业区改造、以及公共建筑如学校、医院、机关大楼等，而改造又基于各种各样的目的如建筑结构安全性加固、建筑使用功能改变、历史风貌修缮、景观环保升级、以及建筑节能改造等。淤

大型商业建筑

公共建筑

历史建筑

旧城区

老旧工业区常见既有建筑及其绿色化改造措施表ｌ结构安全加固√√√．使用功能拓展√历史风貌修缮景观环保升级绿色节能升级√√√√√√√√√√

在大力推广节能减排的今天，在建筑行业针对既有建筑进行升级改造、提升使用效率、拓展使用功能、延长使用寿命、发展绿色节能技术就是最大的节能减排降耗，就是最大的绿色经济。从上表可见，结构工程师在既有建筑绿色化改造过程中起着关键的作用，结构工程师通过合理的技术，如地基基础加固、抽梁换柱、结构体系重新布置、加层夹层、特殊抗震减震构件使用等，对本计划要拆除重建的建筑进行升级改造，将对业主、社会、政府等多方面均产生巨大的经济效益。

２综合改造技术及案例

２．１既有建筑绿色化改造内涵

建筑不是单纯的空间概念，也不是单一的功能体，建筑是具有丰富内涵的有机体，可以从形体空间、硬功能、软功能等三个方面来立体理解，其间的关系如图２。

日园

图２既有建筑综合改造内涵

而对于建筑改造，除了传统意义上的结构加固外，更应注重从提升建筑使用功能、促进节能减排、发展绿色新技术等方面来提升建筑的综合质量，实现“健康、绿色、经济、可持续”的建筑。・１１６・

２０１３．０４既有建筑绿色化改造关键技术研究与示范项目交流会

２．２绿色化改造常见措施

针对既有建筑不同情况和改造目的，分别采取不同的改造技术措施和工艺，主要有延长建筑物使用寿命、提升建筑功能、拓展既有建筑空间、建筑抗震加固、建筑节能降耗、旧城区、旧工业区改造等。

（１）建筑使用寿命延长

对建筑物寿命调查研究表明，木结构寿命可达１０００年以上，混凝土结构的寿命可达３００年左右，钢结构可达１００年左右；我国既有建筑面积４６０多亿Ｉｎ２，按每平方米１５００元均价相关，涉及固定资产近６０万亿。不盲目拆除重建，通过结构加固、体系转换、新材料使用、抗震减震构件设置等措施，延长建筑使用寿命，将带来巨大的经济和社会效益。

延长建筑寿命主要涉及的技术措施有结构耐久性的耐久性评估、结构的健康检测与维护、结构构件的抗震加固等，这些也是结构工程最熟悉的专业技术，因此，结构工程师在既有建筑绿色化改造过程中有着巨大的技术优势。

（２）建筑功能提升

建筑功能的提升主要是指对建筑使用要求、设施的提升，导致作用在结构上的荷载增加，甚至局部位置结构形式的变化，如酒店、商场的等级的提高，设备的升级，开大空间，抽梁换柱等。拓展既有建筑使用空间主要有对建筑物进行加层、夹层、外扩、开发利用地下空间等。

一

图３既有建筑功能提升、使用空间拓展

（３）建筑节能减排改造

中国现有建筑约４６０亿平方米，９５％以上是高耗能建筑，每年新增建筑１６～２０亿平方米，绝大多数仍属高能耗建筑，建筑单位面积能耗是发达国家的２～３倍。建筑能耗占全部能耗的４０％，城镇建筑消耗的能源为全国商品能源的２３％－－－．２６％。

北方建筑：建筑保温、管网系统调节、提高热效率三方面改造采暖能耗至少可降低６０～７０％：

大型公共建筑：空调用电占５０～６０％，照明用电占２５％～３５％，对空调和照明系统的改造可以实现耗能降低５０％；

从建筑本身的节能、采暖系统节能、提高照明和其它电气的效率、大型公共建筑的节能四方面改造，可以使单位建筑面积平均能耗降低３０～４０％，即国内总体能源消耗降低１０％。

目前建筑节能改造主要有新能源、可再生能源利用技术，区域能源集中管理技术，能源合理梯级利用技术等。

（４）旧城区旧工业区改造

对旧城区进行评估、规划，确定主要的建筑类型，划定保护的范围，对具有历史文化意义的建筑，如古民居等要加以保护，对没有文化价值的旧房、违章建房进行拆除处理；旧工业区改造升级为现代化厂区，旧工业区改造为其它用途如公园、景观、居民区等。

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既有建筑绿色化改造关键技术研究与示范项目交流会２０１３．０４

２．３既有建筑综合实例

结合我司部分加固改造项目（表２），举例说明既有建筑综合改造的内容、主要技术措施，以及所带来的经济和社会效益。由上述既有建筑绿色化改造案例可知，一般建筑的改造都涉及到结构的改造，如结构体系变更、构件加固、基础加固、加层夹层等，结构工程师在改造中起着重要的作用。

既有建筑综合改造实例表２

３小结

既有建筑的综合改造、充分利用，提升效率是最大的绿色，主要包括既有建筑功能改变、提升，历史建筑再利用，建筑空间扩展、寿命延长，提高建筑节能减排效益等方面，其中最关键的是不要盲目拆除。结构工程师在这方面掌握着更多的集成应用技术、熟悉各种施工工艺流程和最新可靠的・１１８・

２０１３．０４既有建筑绿色化改造关键技术研究与示范项目交流会绿色建筑材料，是建筑综合改造技术的集成者，应在既有建筑综合改造中发挥积极的主导作用。

参考文献

（１）

１２０—１２５．许溶烈，陈明中，黄坤耀．既有建筑综合改造的社会需求与发展前景．［Ｊ］．建筑结构，２００８，５：

（２）陈明中，黄坤耀，李静．建筑物加固方法．［Ｐ］．中国专利ＣＮｌ０１１００９０５，２００８一Ｏｌ一０９．

（３）李森，黄坤耀，郑亮，陈磊．耗能减震技术在加固改造工程中的应用．［Ｊ］．建筑结构，２０１０，０３：６８－７０