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绿色建材在老旧小区住宅建筑改造中的应用

2024-11-13 2 上传者：管理员

摘要：城市化进程的加速和老旧小区住宅建筑的增加，提升此类建筑的可持续性成为城市更新的迫切需求。研究从绿色建材的定义和特点出发，分析老旧小区住宅建筑改造的需求和挑战，研究不同类型绿色建材的特性及可持续性评估。得出绿色建材在老旧小区建筑改造中具有广泛的应用前景，是可持续发展的营造方式。研究旨在为城市改造和建筑领域的决策者、研究者提供有关绿色建材的实用指南，以推动城市可持续发展的目标。

关键词：
住宅改造
可持续性
环境效益
绿色建材
老旧小区
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绿色建材在老旧小区住宅建筑改造中的应用一直是备受关注的话题。随着城市化进程的不断加速，老旧小区住宅建筑的维护和改造变得尤为重要。更新老旧小区住宅面临着许多挑战，包括结构老化、能源低效、环境影响等问题。绿色建材作为可持续性建筑的关键组成部分，提供了一种潜在的解决方案。

1、绿色建材在老旧小区住宅改造中的需求和挑战

绿色建材发展前景广阔，受全球可持续发展和环保意识不断增强的影响，该领域正在迅速扩展。绿色建材将在建筑行业中发挥重要作用，推动建筑业实现更高的可持续性标准，减少资源浪费，降低环境影响，提高能源效率和舒适性。

1.1 绿色建材推动改造建筑可持续发展

绿色建材的环保性、节能性、可持续性、健康性以及对建筑长期性能的积极影响。这些特点使得绿色建材在建筑行业中越来越受欢迎，并在老旧小区住宅建筑改造中得到推广和认可。绿色建材应用到老旧小区改造中有助于提高建筑的能源效率、环保性、健康性和经济性，同时促进社区的可持续发展和提升。这将有助于满足城市更新和可持续发展的需求，并创造更宜居的社区[1]。

1.2 绿色建材在改造中的潜在优势

采用优质的绿色绝缘材料、节能设备和太阳能电池等技术，减少了能源消耗，从而降低了能源费用。绿色建材还能改善室内空气质量，减少了挥发性有机化合物（VOC）和有害气体的释放，为居民创造更加健康和舒适的居住环境[2]。绿色建材还有助于减少碳排放和环境影响，有助于实现可持续建筑的目标，符合全球环保趋势。绿色建材在市场中越来越受欢迎，可以提高改造项目的市场竞争力，增加建筑的价值。绿色建材在改造中的潜在优势包括能源节省、室内环境改善、降低维护成本、环保和市场竞争力提升，使其成为可持续建筑改造的有力选择。

1.3 老旧小区住宅建筑改造的需求和挑战

结构老化和安全问题是改造中需要解决的第一要题，许多老旧小区住宅建筑存在结构老化、裂缝、腐蚀等问题，部分老旧建筑使用了有害材料，如铅漆或石棉，这些可能导致建筑安全隐患或对环境和居民健康造成危害，需要安全的材料和方法进行改造[3]。另一个需求是法规和法律的支撑，改造项目可能需要满足新的建筑法规和环保法律要求，这需要专业的规划和合规性审查。社区更新改造的另一个需求是通过整体绿色改造提升生活品质，需要以可持续发展观整体规划社区的更新和改进，包括道路、交通、绿地、智能设备等，改造项目的资金需求可能巨大，而小区住宅的业主或居民可能无法负担这些费用，因此，改造所需的融资和预算问题成为一个挑战[4]。应用绿色建材和新技术可能需要培训和技术适应，这对施工队伍和管理层也是一项挑战。

2、老旧小区改造常用的绿色建材种类和特性

绿色建材种类繁多，它们具有各自的特点，但都旨在提高建筑的可持续性、能源效率和环保性。

2.1 可再生能源建材

可再生能源建材具有独特的特性和广泛的应用范围。这些建材的特点包括能够利用可再生能源，例如太阳能和风能，来满足建筑的能源需求[5-6]。它们通常包括太阳能电池板、风力涡轮机、地源热泵等设备和材料，可以用于产生电力、供暖和冷却建筑，以及提供热水[7]。可再生能源建材的应用范围非常广泛，包括住宅、商业建筑、工业设施和公共建筑等各种类型的建筑。它们可以用于新建筑的设计和建设，也可以用于现有建筑的改造和升级，以提高能源效率、降低能源消耗，并减少对传统能源的依赖。可再生能源建材不仅有助于减少碳排放和环境影响，还能降低能源成本，因此在推动可持续建筑和减缓气候变化方面发挥了重要作用[8]。

2.2 高效绝缘材料

高效绝缘材料具有出色的隔热和绝缘性能，适用于各种建筑类型和应用场景。材料特性包括卓越的热传导抵抗，可以有效减少热量的传递和损失，从而提高建筑的能源效率。高效绝缘材料在东北地区建筑改造中常用作保温材料，详见表1。高效绝缘材料的应用范围非常广泛，包括住宅、商业建筑、工业设施和公共建筑等各种类型的建筑[9]。它们可以用于新建筑的设计和建设，也可以用于现有建筑的改造和升级，以提高能源效率、降低能源消耗，并创造更加舒适的室内环境。高效绝缘材料对于降低能源费用、减少碳排放和提高建筑的可持续性非常重要，因此在现代建筑和改建项目中得到广泛应用。

表1 东北地区常用高效绝缘材料

2.3 可持续性材料

可持续性材料具有环保和可循环特性，适用于各种建筑项目，有助于减少资源浪费和环境影响。这些材料的特点包括环保性，通常使用可再生资源或经过认证的可持续林业管理的木材，减少了生产过程中的能源消耗和排放，还具有可回收性，能在寿命结束后回收和再利用，降低废弃物和资源浪费。此外，这些材料通常具有较长的使用寿命，减少了维护和替换的需求，也有助于改善室内空气质量，降低有害气体的释放，提供更健康的居住环境。可持续性材料的广泛应用领域包括住宅、商业建筑、工业设施、公共建筑和基础设施项目，它们可用于新建筑的设计和建设，也可用于现有建筑的改造和升级，以提高建筑的可持续性、能源效率和环保性，从而推动碳排放减少、资源节约和可持续发展目标的实现。

3、案例分析——绿色建材在老旧小区住宅改造中的应用

一汽八街区住宅改造项目位于长春市绿园区东风大街第一汽车制造厂一号门北侧，是一个典型的绿色建材应用案例。项目位于长春市一汽历史文化街区，该小区的居民面临着高能源费用和环境影响的问题。改造目标是降低居民的能源成本，提高建筑的能源效率，同时减少碳排放[10]。为了实现这一目标，项目团队首先进行了详细的能源评估，分析了建筑的能源消耗模式。他们确定了太阳能光伏系统作为一种可行的绿色建材选择。光伏系统的技术指标包括安装在建筑屋顶的太阳能电池板的容量、发电效率以及系统的连接和监测设备。在绿色建材的选择和应用策略方面，项目团队选用了高效的单晶硅太阳能电池板，这些电池板具有较高的发电效率和长期的可靠性[11-13]。此外，他们选择了可再生材料制成的支架和支撑结构，以降低碳足迹。为了最大程度地利用太阳能资源，他们采用了最佳的面朝方向和倾斜角度的安装方案[14]。

改造过程中的技术和方法包括：屋顶的结构检查和加固，确保能够承受太阳能电池板的重量。还进行了屋顶防水处理，以确保屋内不会渗漏;太阳能电池板安装由专业的安装团队进行操作。电池板之间的连接和布线被精心设计，以确保最佳性能；太阳能电池板的电力输出通过逆变器连接到建筑的电力网络。同时，安装了监测系统，定期检查和记录发电性能，以确保系统运行正常。该案例中老旧小区住宅得以实现了能源效率的显著提升，减少了能源费用，同时也减少了碳排放，为环保和可持续发展做出了贡献[15]。这个案例结合东北地域的气候特征和建筑特点，保留既有户型的层高优势，扩大外挑阳台，再满足采光的同时为住户扩充了杂物空间。既有户型楼梯空间无保暖措施，改造后的楼梯间完成了符合节能要求的采暖设计，建筑外保温材料选择上突出了绿色建材在改造项目中的潜力，以满足能源效率和可持续性的需求。

一汽八街区住宅改造项目的成功只是民心工程的缩影，2017年至2022年吉林省累计完成老旧小区改造面积6747万平方米，其中应用绿色建材的改造面积达到1982万平方米，历年数据见图1。

图1 2017年至2022年吉林省老旧小区改造面积

4、改造效益和可持续性评估

老旧小区住宅改造的效益和可持续性评估是确保项目成功和对环境社会产生积极影响的关键步骤。在评估中，涵盖了多个方面，包括经济、环境和社会因素。经济效益方面，改造项目通常通过提高建筑的能源效率和减少维护成本来实现节约。能源效率改进可以显著降低居民的能源费用，提高了居住质量。改造还可能提高房产价值，增加了居民的资产价值。经济评估包括投资回报率的计算，以确保改造项目在经济上具有吸引力[16]。环境可持续性方面，改造项目有助于减少碳排放和资源浪费。采用绿色建材和节能技术可以显著降低碳足迹，有助于减缓气候变化。合理的资源管理和废弃物减量措施有助于降低对自然资源的依赖，从而减少了环境影响[17]。项目的生命周期评估有助于全面了解其可持续性影响。社会影响是评估的重要组成部分。改造项目可以改善居住条件，提高室内空气质量和居住舒适性，为居民创造更好的生活环境。此外，项目可能提供就业机会，有助于社区的经济发展。居民满意度和社区受益的评估有助于确定项目对社会的积极影响。评估中最关键的是技术性评估，改造项目的设计和施工质量对项目的长期可持续性至关重要。高质量的建筑材料和施工标准有助于确保建筑的性能，并降低了维护成本。技术性评估还包括对节能技术和绿色建材的有效性的检查，以确保项目达到预期的节能目标[18]。

5、结论

绿色建材在老旧小区住宅建筑改造中的应用具有显著的潜力和重要性。改造案例表明：技术创新和可持续性的理念是推动城市改造和建筑行业进步的关键因素。太阳能光伏系统、高效绝缘材料、可持续性材料等先进技术的应用，为老旧小区带来了经济、环境和社会上的积极变革。

绿色建材在老旧小区住宅建筑改造中拥有广泛的应用前景，有助于提高能源效率、改善室内环境、减少碳排放，并提高建筑的市场竞争力。这些努力将推动城市改造朝着更加可持续和宜居的方向发展，为未来的城市生活和环境做出贡献。

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基金资助:校科字[2022]015ZQKJ号《长春一汽历史文化街区老住宅小面积套型空间改造设计研究》;

文章来源:王乔,阮天权,吴培,等.绿色建材在老旧小区住宅建筑改造中的应用[J].广东建材,2024,40(11):181-184.

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