建设科技
CONSTRUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY
2021年3月上总第425期
目前，我国既有建筑总量为601亿m 2[1-3]，其中通过改造成为绿建筑的面积仅占0.1%，大部分都存在能耗高、使用功能不完善等问题。除此以外，我国每年过早拆除建筑物4.6亿m 2，增加建筑垃圾约4亿吨，占我国年垃圾总产量的40%，增加约10%的碳排放量[4]。因此，对既有建筑实施绿化改造，提升既有建筑性能，减少能源资源的使用，降低生态环境的破坏，必将成为未来建筑行业发展的重要方向。 本文以上海市某既有建筑绿化改造工程为例，深入探究既有建筑绿化改造方案，为夏热冬冷地区既有
夏热冬冷地区既有建筑绿化改造案例研究
杨震
(上海建工房产有限公司，上海,200082)
[摘要]在城市有机更新发展转型升级的背景下，本文以上海市某既有建筑绿改造工程为例，系统地介绍了既有建筑生态修复技术、海绵基地营造技术、高效节水利用技术、节能低碳利用技术和可再生能源替代技术。总结夏热冬冷地区既有建筑绿化改造的思路，为该类建筑的更新改造提供经验参考。[关键词]既有建筑；绿化改造；生态修复；节能低碳；可再生能源
Case study on Green Renovation of Existing Building in Hot Summer
and Cold Winter Zone
Yang Zhen
(Shanghai Construction Real Estate Co., Ltd., Shanghai, 200082)
Abstract : In the context of the transformation and upgrading of the urban organic renewal development, taking a green renovation project of an existing building in Shanghai as an example, this paper systematically introduces the ecological restoration technology, sponge base construction technology, efficient water-saving utilization technology, energy-saving and low-carbon utilization technology and renewable energy alternative technologies. It summarizes the ideas of green renovat
ion of existing buildings in hot summer and cold winter zone, which provide reference for the renovation of such buildings.Keywords : existing building, green renovation, ecological restoration, energy saving and low carbon, renewable energy
建筑绿化改造提供思路和借鉴。
1 工程概况
某既有建筑位于上海市金山区枫泾镇亭枫公路
8342号，项目建筑面积2865.43m 2，曾经是上海第七印绸厂，但是因为常年风雨侵蚀，房屋结构老化破败，内外墙体受潮剥离，基础设施陈旧破损。对此既有建筑进行更新改造，贯彻由“拆、改、留，以拆为主”到“留、改、拆并举，以保留保护为主”的城市有机更新原则[5]，基于“安全优先、能耗约束、性能提升”的思路[1]，建 DOI: 10.16116/jki.jskj.2021.05.012
总第425期
建设科技
技术创新
显。在生态修复过程中，创新地采用渗滤岛技术、生态袋驳岸技术和水下森林技术。通过矿物黏土、植物和砾石的层层过滤对雨水径流面源污染进行拦截净化，延长了径流停留时间，避免污染物直接冲刷入人工湖，同时在水底种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物作为水生生态系统的基底，利用植物直接吸收底泥中的氮、磷等营养物质。除此以外，种植的水下森林也通过光合作用向人工湖释放氧气，促进水体耗氧生化自净的同时也为其他生物提供生存和附着场所，提高生物多样性。经过一年的运营，人工湖自净效果已经呈现，生物多样性显著增加，水生植物达20余种，水体透明度超过1米，与最初的水质环境形成了鲜明的对比，如图1所示。
生态修复前 生态修复后
图1 生态修复效果对比图
Fig.1 Comparison chart of ecological restoration effect
2.2 海绵基底营造技术
既有建筑改造在雨水收集利用上一直存在改造困难的现状，主要表现在地下蓄水池开挖无场地、清水池安
食品可追溯系统
立一个技术与产业集聚的绿健康建筑。
2 绿改造方案
2.1 人工湖生态修复技术
项目旧址是第七印绸厂，厂址内存在A 、B 两个区域人工湖，印染厂的尾水造成现场人工湖中底泥氮
、磷严重超标，对水生植物生长造成严重影响且现场异味明
表3 全年节水量计算表
表2 用水器具流量值表
表1 场地径流计算表
2021 No.05杨震：夏热冬冷地区既有建筑绿化改造案例研究技术创新
装难于协调现有机房。本项目在既有建筑改造过程中，
创新地利用场地已有人工湖设置雨水收集系统，不仅解
决了既有建筑的雨水系统设置的场地问题，而且节约了
蓄水池和清水池的机电设备投入。改造遵循生态优先的
原则，在场地内设置下凹式绿地、雨水花园、瓜子铺装，
实现下渗、滞留和净化，将收集的雨水排入人工湖A中，
再通过自流流入人工湖B中进行进一步过滤，最终回
用于场地的绿化浇灌、道路冲洗。通过海绵基底营造技
术，有效地控制了雨水径流总量，场地内径流计算见表
1。由表1可知，场地内总径流控制量为3434m3，大于
100%降雨事件下场地内径流总量2224m3，满足管理场
地内100%降雨事件的要求，显著地降低了市政管网的
压力。
2.3 室内高效节水利用技术
上海属于水质型水资源短缺城市，水体环境污染严
重，可饮用水越来越少，已成为全国300个缺水城市、
36个水质型缺水主要城市之一。因此对饮用水的节约
利用已经迫在眉睫。项目采用高效的节水型卫生器具，各用水器具的流量值见表2。通过采用高效的节水型卫生器具，每年降低饮用水消耗37436953.5L，相比国际给排水规范的基准实现超过50%的节水量，全年节水量计算见表3。
2.4 高效节能低碳技术
项目从围护结构、机电设备等方面落实高效节能低碳技术，采用高效空气源热泵机组，全热回收器，变频风机和水泵，低照明功率密度LPD灯具，智能照明控制，高性能围护结构等技术措施，显著降低
建筑全年运营能耗。通过eQUEST能耗模拟软件建立模型，对设计建筑和ASHRAE 90.1-2010提供的国际基准建筑进行8760小时模拟计算，各分项能耗数据见表4，由表4可知，建筑全年运行能耗为225553kWh，每年降低94814kWh。对比各分项能耗数据和节能量如图2所示。从图2可以看出，室内照明的节能量最大，通过低照明功率密度LPD灯具、智能人员感应控制和日光感应照明控制的应用显著降低了建筑室内照明的运营能耗，降低幅度达到69%。综合照明、制热、制冷、水泵、风机和设备各项能耗，建筑全年运行能耗与基准建筑能耗相比，降低了30%，节能效果显著。
制作无纺布手提袋2.5 可再生能源替代技术
项目为了减少过度消耗化石能源对环境的污染，在屋顶安装了太阳能光伏系统，同时考虑既有建筑坡屋顶的造型，采用了360片柔性太阳能光伏组件，如图3所示，该系统的敷设倾角为40°，效率为80%，装机容量为39.6kW，全年平均发电量为43940.16kWh，占建筑全年运营能耗的19.5%，极大降低了建筑对传统能源的消耗。
图3 柔性太阳能光伏组件屋顶安装图
防盗报警装置Fig.3 Roof installation diagram of flexible solar
photovoltaic module
3 结论
（1）人工湖采用渗滤岛技术、生态袋驳岸技术和水下森林技术等生态水体修复技术，替代传统加药净化处理，恢复水体自净化能力，形成水体高效自循环体系。（2）场地改造遵循生态优先的原则，在场地内设置下
表4 各分项能耗值
图2 各分项能耗对比值
Fig.2 Energy consumption comparison of each item
（下转59页）
2021 No.05张志杰等：砖混结构冷弯薄壁型钢轻混凝土加层结构动力特性分析技术创新
向水平运动为主，并伴有绕Y向和Z向的转动。第二阶振型以沿Y向水平运动为主，并伴有绕结构X向扭转与Z向转动。第三阶振型主要以绕Z向扭转为主，伴有X向水平位移及Y向扭转。第四阶振型对应的周期与第一~第三阶的周期发生变化，进入高阶振型状态，结构在X向产生弯曲，伴有Y向与Z向的扭转，产生该振型需消耗更多的能量。汽车半轴套管
从振型图中还可以看出，由于钢框架加层在质量和抗侧刚度方面与既有砖混结构小得多，因此在各个振型图中，顶层钢框架加层部分的位移及扭转显著增加，表明加层钢结构与既有砖混结构的协同工作性能较差。冷弯薄壁型钢轻混凝土加层技术中，聚苯颗粒轻混凝土密度与黏土砖密度相当，且具有一定的抗侧刚度，因此两者协同工作状态较好，这一点在振型图也得到了一定的体现。
4 结论
本文采用ABAQUS有限元分析软件对既有砖混结构、既有砖混结构钢结构加层、既有砖混结构冷弯薄壁型钢轻混凝土加层等三类型结构进行了三维有限元模拟，得到了三类结构的自振周期与结构振型。
（1）由于质量及抗侧刚度相差较大，既有砖混结构钢结构加层自振周期较原结构长，且振型图中显示钢结构加层部分具有明显的位移与扭转，与原结构协同工作性能较差。（2）冷弯薄壁型钢轻混凝
土因其密度与黏土砖密度相近，且具有一定的抗侧刚度，采用该技术加层后，由于层数增加，整体结构的周期加长。振型图中显示加层部分与原有结构能够协同工作，其振型图没有明显突变及明显的位移增加，整体性能较好。
干湿巾参考文献
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（上接55页）
凹式绿地、雨水花园、瓜子铺装，实现下渗、滞留和净化，通过海绵基底营造技术，有效地控制了雨水径流总量，显著地降低了市政管网的压力。（3）项目采用高效的节水型卫生器具，每年降低饮用水消耗37436953.5L，相比国际基准实现超过50%的节水量。（4）项目从围护结构、机电设备等方面落实高效节能低碳技术，采用高效空气源热泵机组，全热回收器，变频风机和水泵，低照明功率密度LPD灯具，智能照明控制，高性能围护结构等技术措施，每年降低94814kWh的运营能耗，对比国际建筑能耗基线，降低了30%，节能效果显著。（5）采用了大量的柔性太阳能光伏组件，全年平均发电量为43940.16kWh，占建筑全年运营能耗的19.5%，极大降低了建筑对传统能源的消耗。（6）该项目荣获了上海市绿建筑协会2018年度既有建筑绿更新改造评定铂金奖，美国LEED V4铂金奖。（7）该项目的改造提升既有建筑性能，减少能源资源的使用，降低生态环境的破坏，推动既有建筑工程绿设计、施工和运营，为绿化改造提供一定的思路和借鉴。
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运维安全审计
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