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[摘要]面对环境与资源问题的严峻考验，旧工业建筑进行改造再利用是大势所趋，将绿色技术应用到改造过程中，发展绿色建筑是建筑业的必由之路。结合工程实践，探讨节地、节水、节材、节能等绿色技术在旧工业建筑改造过程中的应用，这是一次探索与尝试，以期创造与自然和谐共生的建筑，同时为今后的旧工业建筑改造项目提供参考。
[关键词]旧工业建筑；建筑改造；绿色技术
在科技、经济高速发展的今天，能源消耗与日俱增，2014年，建筑能耗总量在我国能源消费总量中的比例已超过30%，预计到2030年将达到40%，我国建筑业俨然已成为一个庞大的耗能行业。对于闲置的旧工业建筑，拆除会造成更大的资源浪费，改造再利用是大势所趋，将绿色技术应用到旧工业建筑改造中，发展绿色建筑是其必由之路。一谈到“绿色建筑”，就好像与“高技术”“高造价”紧密相连，让人感觉高不可攀。这是一个误区。绿色建筑不可一味倡导高技术，以唐山水泥工业博物馆项目为例，从传统建筑设计出发，通过朴素而有效的手段，应用节地、节水、节材、节能等绿色技术，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，创造经济、环境和社会效益。
一、唐山水泥工业博物馆项目概况
这是一个旧水泥厂更新改造项目，位于中国第一家水泥厂——唐山启新水泥厂（图1）旧址，占地面积约6.3万m2，建筑面积5.1万m2，也是中国首个以水泥工业为主要内容的博物馆。清华大学建筑学院担任了前期研究、总体构思、详细规划与城市设计及初步建筑设计等几个阶段的工作。唐山市规划建筑设计研究院负责方案的深入设计以及施工图的绘制。项目开发、建设、运营、管理借鉴上海8号桥模式，对1943年前建设的4～8号窑系统、木结构站台、老电厂等具有重要历史和文化价值的老建筑物、构筑物进行改造，最终形成以博物馆展示、文化创意、工业旅游为特色的产业园区（图2），它的成功给唐山这类古老的工业城市复兴带来很大的启示。
二、绿色技术的应用
据英美的统计数据表明，总体上再利用的建筑比新建同样规模、标准的建筑可节省20%～50%的能源消耗。作为工业遗产，原有厂房建筑群的建筑材料寿命周期长、结构构件坚固、建筑空间高大宽敞，应用节地、节水、节材、节能等绿色技术，对其进行改造再利用远比拆除新建带来的经济、环境和社会效益大。1.节地项目区位优势明显，位于市中心附近，占据城市的关键位置。规划设计中提高建筑容积率和土地利用效率，不仅节约土地，也是对城市空间资源的一种保护。例如，博物馆展陈中心建在4～7号窑窑头位置，保留了原有承重结构，由大空间厂房改建为5层的展陈中心，建筑面积2000m2，提高了建筑容积率。2.节水成熟的节水规划是节水的第一步，项目在规划阶段就制定了相应的水系统方案，以统筹、综合利用各种水资源。通过再生水的利用，雨水的汇流、收集利用和入渗，达到最大限度地节水：项目设有污水收集和污水排放设施，将生活污水排入市政污水管网，待城市污水集中处理后产生再生水，通过再生水的利用达到节水的目的；将屋面、道路、绿地雨水汇流，设置收集回用系统，用于景观绿地浇灌；对地面停车场等硬质铺地采用透水面砖，使雨水渗入地下补充地下水，防止雨水流失。3.节材如果将旧水泥厂房拆掉，并且新建建筑，在丢失工业老城历史文明的同时，也造成了资源的极大浪费。对其进行改造再利用，即是最大限度地节约了建筑材料，有效减少拆除重建所造成的大量建筑垃圾，减少了环境污染，同时，也大大减少了建造成本，达到经济、环境、社会三方面共赢。例如，将原有厂房建筑物的框架结构保留，甚至直接外露，极具水泥工业特色（图3）；将改造后的建筑赋予文化创意展示、餐饮等功能，不仅避免了拆除重建，同时提升了项目的实用功能。项目在建筑材料的使用上，就地取材，旧料回收，循环建造。通过回收旧材料与新材料一起混合建造，例如，部分场馆的外表皮运用回收的废弃材料，同时与新建部分有机结合（图4）。将废弃管道或者拆卸下来设备等作为展品重新利用，保存了历史，唤醒了人们对记忆的珍视。4.节能节能是绿色技术的一个重要组成部分，也是绿色建筑需要解决的重点问题。作为建筑物的外围护结构，墙体、门窗是室内热量向外散失的主要途经。水泥厂房改造项目主要通过外围护结构的节能改造和设置中庭空间等朴素有效的手段实现建筑节能。（1）墙体节能改造旧水泥厂房外墙为实心粘土砖墙体，没有保温作法，只靠墙体厚度不能满足建筑的保温隔热要求，所以外墙节能改造是必不可少的。将EPS板置于建筑墙体外侧，墙体的热惰性提高，传热系数降低，保温隔热效果明显。（2）门窗节能改造旧水泥厂房为普通玻璃门窗，保温隔热性能很差。改造后，采用断桥隔热型节能保温门窗，加设密闭条提升门窗的密闭性。同时采用低辐射中空玻璃，由低辐射与普通玻璃复合而成，对太阳光的高透过率和对长波辐射的高反射率，使其具有极好的保暖性能。（3）建筑空间改造——中庭设计由于旧水泥厂房的建筑进深较大，室内采光和通风性差，通过增设中庭，扩大室内自然采光范围，提高自然通风效果。同时，中庭空间可以减缓室内外的热能交换速度，降低建筑物的热损失。顶部突出屋面有利于强化中庭的烟囱效应，并且便于天窗侧面开窗，并有利于自然光控制的构造系统设计（图5）。由于顶部外窗与外界空气直接接触，使中庭内部空气时刻受到外界的空气扰动影响，从而增强了建筑内部自然通风效果。中庭俨然成为了建筑内外空间的自然气候交换场所，与中庭相连的房间不仅可以减少热量流失，同时减少了制冷需耗。再结合少量人工照明、热压和机械送风，有效改善了室内光环境和风环境。中庭的设计，使厂房改造不仅仅是建筑空间形式上的精彩演绎，作为一项重要的绿色节能技术，对于建筑的整体节能、气候控制和环境净化等方面都起到了积极的作用。
三、结语
发展是人类社会永恒的主题，面对环境与资源问题的严峻考验，建筑领域也要深刻变革，逐步走向绿色建筑的道路。我国正处在绿色建筑和建筑节能工作推进的关键时期，我们呼吁建筑师担负社会责任，树立与环境共呼吸的建筑设计观，提倡绿色技术的合理应用。以唐山水泥工业博物馆项目作为实践探索，合理应用绿色技术，通过提高建筑容积率和土地利用效率来节约土地；通过再生水的利用，雨水的汇流、收集利用和入渗，达到最大限度地节水；通过回收利用废物节约建筑材料；通过墙体、门窗节能改造和中庭设计实现建筑节能。绿色技术应用于旧工业建筑改造是新的趋势和发展方向，还需我们不断地探索和研究。