老建筑的绿色改造

目前国内的一般设计任务中，老旧建筑改造和重利用的设计项目相对较少，一般设计师接触不多。即使有做过这一类项目的，也往往都是从如何改变其使用功能下手；或是如何利用和改善其内部空间；要不就是加固结构或加层等；再就是如何让老建筑改变外部形象，穿上一件新外套等等。都是一些比较局部或是短期的问题，还都属于被动应对。而对于比如建筑与环境的关系；建筑功能在其有效使用期限内的功能演变；节能技术和新型材料的应用；可持续发展能力等根本性和长远性的问题却是考虑甚少。

其实，建筑同人一样，也是有生命周期的。建筑的生命周期就是建筑物的有效使用期限。在这个时间段里，如何最少程度地消耗地球资源，高效地利用能源并最少程度地产生有害排放，使其与自然和谐共生，健康运行，发挥效用，是我们更应该关注的问题。其实早在20世纪60年代。美籍意大利建筑师和规划师保罗。索勒瑞（Paola Soleri）就提出了著名的“生态建筑”（Arology）的新理念.他对于这个理念的描述是：尽可能地利用当地的环境特色及气候条件，包括地形地势，阳光，空气，水和风等自然因素，尽可能地不影响和破坏大，小环境因素，保障生态系统的健康运行，同时有益于人的身心健康。这也就是我们现在所提倡的绿色。

随着我们经济的发展，越来越多的老旧建筑物面临着改建获翻新的需求。在这样的设计项目中，如何运用绿色设计，是我们设计师所面临的新课题。笔者不久前做了一次尝试。现将设计过程整理出来，与大家共同探讨。

有俩朋友在山边联合购得一物业，是某酒店的度假屋，为三层砖混双拼排屋。他们原来的想法是打算拆除后重建。委托我进行设计。我到现场一看，该房屋原来的平面布局还是蛮合理的，稍加调整就能满足朋友的使用要求。建成也只有六七个年头，一直作为酒店员工的临时宿舍使用着，外形和结构基本上维持着原样，没有受到破坏。如果根据现在的使用要求，对原建筑进行翻新改建，不但可以节省造价，还能减少拆迁的工作量，缩短施工工期，并且避免了减少建筑垃圾的产生，减少碳排放。不但有经济效益，还有社会效益。一举多得的事情!回来经过一番论证，取得了朋友的支持。

改造的第一步窗。原来是彩色塑钢窗。本来还想改造利用。仔细查看后发现褪色和变形非常严重，且为单层玻璃，只能拆了，换上双层中空玻璃的普通铝合金窗。还加贴了隔热膜。本来还想用断桥的，考虑到价格和当地实际气候因素（室内外温差不是太大）。还是作罢了。

接下来是铲除原来的外墙涂料，露出砂浆底。清洗后，分3次抹上胶粉EPS颗粒砂浆35厚，贴抗裂布，喷真石漆涂料。

原来的屋面铺贴了油毡瓦，都已经老化了，局部还有脱落现象。油毡瓦比较吸热。且直接粘贴，夏季热能直接传导下去了，还是铲了。先做防水层，然后顺水条，挂瓦条，然后盖瓦片(瓦片选用了高压水泥瓦，这也是节能产品)。这是江浙一带的传统做法。坡屋面和瓦片之间有了空气层，不但能阻挡热量的传导，夏季瓦片辐射热量还使这层空气产生热压。热空气往上跑，带走热量，冷空气从下面补充进来给屋面降温。有没有空气层，夏季室内可以相差5-8度。原先屋面做了聚苯泡沫保温层，保证了冬天室内的保温，但也带来了问题：屋面较陡，局部有70度坡，保温层上面铺的薄薄一层砂浆无法固定顺水条，也无法承受瓦片重量。后来采用植筋做法，将钢筋穿过保温层，种到结构层。在顺水条钻孔，穿入钢筋，弯折固定木条。植筋处补强防水，木条做防腐处理。

原来的3楼是阁楼，大部分层高都在3米以上。有2大间2小间，但只有一个斜窗，一个很小的山墙窗，和一扇通向天台的门。房间采光很差，还有暗间。每一户用大型切割机（怕人工砸会破坏屋面）在斜屋面的现浇板上割了4个800x900的洞口，洞口四边用钢板和环氧胶进行结构加固。安装上斜窗。这下3楼可以很好地利用了。斜天窗的作用:1.利用自然采光减少了对人工采光的依赖。2.可开启的斜天窗利用自然通风减少对空调的依赖。3.夏季晚上热压产生对流带走室内热量。4.冬季太阳光直射,采暖又杀菌。不利因素:夏季白天太阳直射增加3楼室温,冬季夜晚热量流失。 措施:1.加贴隔热膜。2.加装遮阳帘。3.天窗采用双层中空玻璃。

第一次去看现场的时候正是初夏时节，发现地面返潮现象十分严重，地面简直像刚用湿拖布拖过一样。仔细分析后发现：山边植被多,湿度大。初夏时节空气热了但地面温度还是很低，产生冷凝。只有切断地下冷量的上传，使地面温度接近气温，才能防止返潮。于是将地面下挖0.6米，砌砖垄，铺预制空心板(用了拆下来的废旧板)。板上铺40厚硬挤塑聚苯板，然后铺上细钢筋网片，浇上40厚细石混凝土。另外在外墙穿上管径110的UPVC管，将地下空间与室外连通。这个一开始的出发点是防潮，后来在设计中又发现了还有功用。

原来的卫生间1-3楼都在同一位置，并且处于整栋房子中心位置。里面有一个排气管道直通出屋面，但每个卫生间都有自然的通风采光。排气道可以不用。废弃了但还是占着空间，砸了又可惜。后来觉得可以用来通风：将排气道在一楼中间靠上4/5处隔开，变成2个管道。下一段与地下空间相连通，上端装一个轴流风机。地下空间一年四季温度变化不大。夏天时，地下空间气温比室温低十来度。一开轴流风机，室外空气经外墙上的UPVC管，在地下降温后抽到室内，给室内降温。（但冬天时虽然比室外温度高，但比起室内来还是低了。所以作用不明显。）上段也在一楼天花下开百叶孔，二楼三楼也在天花下同样处理。烟道出屋面口作了一个可开启关闭的口子。夏天开启后，由于热压关系，会自动带走室内热能，而且是不用动力的。冬天的时候关闭口子，保温。

一楼客厅，二楼主卧南面原来都有一个阳台的，没有封闭。用落地的铝合金玻璃将它封闭起来。安装的位置稍靠后，让窗外还留有挑板遮阳。当然这个位置是计算过的，夏天阳光不能直射到阳台地砖面，冬天则反之。有可开启的推拉窗，装上可调节角度可升降的铝制百叶。地面铺上陶质地砖，地砖下面是大量的砂子（吸热）。在阳台和房间之间还有一道推拉门，门内侧装上厚的窗帘布，带反光膜的。这是一个被动式附加阳光间。夏天白天打开推拉窗，放下百叶，调好角度，放下内侧的带反射膜的窗帘隔热。晚上则拉起窗帘和白夜通风散热。冬天白天则关紧推拉窗，收拢百叶和窗帘，让阳光直晒地砖吸热，加热房间。晚上则放下窗帘保温。

三楼的天台，也搭建了阳光房，带屋顶遮阳帘的。阳光房不但是为了洗晒，夏天还可以拉开推拉窗，放下遮阳帘，变成一个凉棚。为底下房间遮挡太阳，避免房间升温。冬天则是一个温室。白天有阳光的日子，里面的温度可以达到25以上，是花草过冬的好地方。

屋顶的坡屋面可不能让它闲着。留好预埋件，安装上太阳能热水器。洗澡和厨房用水都可以用。

空调和地暖采用了地源热泵。在房子四周地面上钻了20个孔，孔深60米左右，铺上循环水管，让循环水从地下取得热量或冷量，来供暖或制冷。

厨房里安装了小型粉碎处理机，生活垃圾中不可回收的有机物都粉碎后，装入埋在花园地面下的发酵池里，发酵后用来给花草施肥。朋友还想建小型沼气设备用来提供燃料，留待以后实施了。

在屋子的西面，种植了1排高大乔木，冬季落叶的。夏天可以避免西晒。冬天又不会挡着阳光。

屋面的雨水采用了科肯的金属落水系统。雨水通过埋设在房子四周的水管，流入西面花园的水池里。洗车，浇灌花木，养鱼观赏，宠物饮用，都是它了。夏天还能使得花园里的小气候不是那么热了!

紧挨房子北侧，厨房的后门外，原来是花园的草坪。平整后铺上室外防腐木地板，摆上一组桌椅。到了夏天傍晚，太阳下山后，房子后面的山上的林荫底下的冷气像水一样慢慢流下来.而室内还是闷热难耐的,不需再逗留在房间里打空调了,可以在那里吃晚餐,或是纳凉了。

经济方面没有进行过详细的比较，只是根据使用下来的情况粗略估计了一下：改造费用只是原来拆除重建费用的1∕3左右，节约了大概20万。电力等能耗是相同面积的普通别墅的2∕3左右，每年大概可以节省8000元左右。如果按20年考虑，那就是16万。所以效益还是比较明显的。

改造前的照片：改造后的照片：

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。