1背景
建築節能作為世界性的大潮流被許多國家置於十分重要的地位。而世界發達國家普遍非常重視建築節能，如德國出臺了壹系列建築節能政策法規，對建築物保溫、通風、空調、采暖等技術規範做出規定，違反相關要求將受到處罰[1]。日本每年花費1.2億美元向民眾宣傳環保與節能意識[2]。中國是建築能源消耗大國，建築節能是可持續發展的戰略舉措。我國是壹個發展大國，更是壹個建築大國和文化大國，《國家應對氣候變化規劃》提出到2020年我國單位國內生產總值CO2排放比2005年下降40%~45%。《能源發展戰略行動計劃（2014—2020年）》也明確提出“到2020年壹次能源消費總量控制在48億噸標煤左右，煤炭消費總量控制在42億噸左右，非化石能源占壹次能源消費比重達到15%”。2014年11月12日中國政府與美國政府達成溫室氣體減排協議，承諾到2030年停止增加CO2排放量[3]。推廣綠色節能建築，促進可續發展已勢在必行。江澤民總書記提出：“把揚州建設成為古代文化與現代文明交相輝映的名城”。將古代文化——古城保護與現代文明——建築節能相融合。這是壹項政府規劃項目，也是壹項民生問題。揚州東城區是目前市政府重點改造的老城片區，也是傳統民居較為集中的區域，根據《揚州市老城區民房規劃建設管理辦法》認定，揚州市老城區範圍：東至泰州路，南至南通東西路，西至二道河，北至鹽阜東西路。小秦淮河地區是揚州獨具特色的老城片區，是揚州現存能體現“小橋流水人家”詩意的唯壹河道。它縱貫古城南北，兩岸古跡眾多、文化底蘊豐厚、人文薈萃。然而，由於長期多種因素制約未得到重視，缺少有效保護與合理開發，小秦淮河兩側景觀遭到侵蝕破壞。
2研究內容
通過調研分析，筆者將古城保護與體現建築先進性的建築節能技術有機結合，相輔相成。第壹，梳理揚州古城文化脈絡，保持傳統建築原有的肌理更加“綠色生態節能”。第二，選取小秦淮河地區為試點，進行建築節能數據分析，得出結論及適合該區域的建築節能建議，並且以點帶面，探討揚州古城保護及節能規劃思路。第三，古建築通常使用磚材和木材為主要建築材料，其導熱系數低於現代建築中常采用鋼筋混凝土，所以古建築節能優勢不容忽視，本文將探討不改變古建築結構類型，最大限度地保持古建築材料方面的節能優勢並利用到現代建築中。第四，利用現代化節能手段如屋面隔熱保溫及遮陽，墻體、門窗、地面的節能設計等，選取適合揚州老城區的建築技能方案，改善老城區居民的居住條件。
3建築節能數據分析
筆者通過對揚州市小秦淮河地區調研，選取最具代表性的200多戶居民的居住情況進行數據分析，初步得出揚州老城區建築節能數據（表1）。3.1人均居住面積較小，均為解放初期建築調研表明該區域每戶居民房屋建築面積均為40~100m2，大部分為三世同堂，甚至四世同堂，人均居住面積不足10m2。該區域內超過百年的建築僅占有20%，大多數為解放初期的建築。其中文化價值較高，年限較長的建築，如民國時代的“江都縣文化界救亡協會舊址”，“祁氏山林舊址”，“顧家大院”等揚州市文物保護單位已經被揚州市人民政府統壹修繕，其他傳統建築均由住戶自行改造，所以該區域內不斷出現翻新建築，但傳統建築並不是孤立存在的，自行改造是對該區域建築文化脈絡及建築肌理的破壞，使建築形式雜亂無章，傳統建築需進行整體保護和改造，根據其自身特點量身定制方案，並進行加固和節能改造，這也是古城保護的壹項重要工作。3.2建築節能效率較差，建築體形系數較大該區域內大部分建築節能率較低，節能改造難度較大，需統壹進行節能改造，如屋面、墻面需要全面維修並設置保溫層和防水層等。該區域內僅有9％的住戶使用獨立衛生間，大部分住戶沒有獨立衛生間及廚房，可由政府統壹改造修繕，這樣既能節約成本又能有效改善居民基本居住條件。體形系數是建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。體積小、體形復雜的建築，以及平房和低層建築，體形系數較大，對節能不利；體積大、體形簡單的建築，以及多層和高層建築，體形系數較小，對節能較為有利。據調研該區域53%建築體形系數大於等於0.3，需要進行節能改造。老城區建築的窗墻面積比普遍較低，既影響了室內自然采光的效果，又增大了人造光源的能耗，所以增強采光效果十分重要。3.3傳統建築材料特點該區域建築材料以實心粘土磚和木頭為主，多為磚混及磚木結構，建築材料節能性能優於鋼筋混凝土劣於現代保溫材料。外墻面裝飾材料主要有水泥抹灰和貼瓷磚，存在的最大問題是外墻均未設置保溫層，這造成了室內能量的極大浪費，所以外墻節能改造也十分重要，需在外墻內側做保溫層，這樣既方便施工，又能保持建築原有風貌。該區域大部分建築均使用木質窗戶及鋼質防盜欄，少部分住戶更換了鋁合金窗框，由於使用年限較長，大部分木框已經腐爛，所以節能效果較差，急需改善。大部分房子沒有使用樓板，只有近年翻新或新蓋的房子使用了樓板。3.4傳統建築屋頂特點根據調研數據顯示該區域建築55%為坡屋頂，而45%為平屋頂，因坡屋頂節能效果較好，且保持傳統建築風格，可實行“平改坡”工程。屋頂以木材為主要承重結構材料，木柱支撐木梁，梁上架設木檁條、木椽條，上面鋪設屋面瓦，屋頂至地面最高高度約4m，最低高度約2.2m，因年代久遠，需定期添瓦防漏，該區域屋面均無保溫材料，據了解冬天房屋散熱較快，可翻新屋面並加入保溫材料。3.5案例分析揚州老城區的古建築九巷九號始建於清代，耗時900多工日。舊時東西寬約22m，南北長約25m，合計占地面積約550m2。當今遺存原有舊屋合計25間。筆者測量了東屋，其東西寬約7m、南北長約4m、高約4m、占地面積約28m2，建築結構類型為磚混結構，采用空鬥磚墻，起到保溫隔熱作用。房屋中窗寬1.2m、高1.5m，雨棚長1.5m、寬1.3m。屋頂為坡屋頂，能夠增加空間，保溫隔熱。該房屋窗墻比：南向0.127、北向未開窗，體形系數：1.29，房屋節能效果較差。
4節能改造措施
重建是對建築資源的破壞，造成歷史文脈的斷層，雖然該區域住宅建築年齡多為60~100年，但它們反映了中國解放前後的建築風貌，它們為整個揚州市的文化傳承起了不可代替的作用。揚州具有2500年歷史，建築風格獨具特色、底蘊渾厚、魅力四射，反映了揚州老城區人們的慢節奏生活方式的狀態。4.1地面改造地面因改造限制，無法安裝“地熱交換系統”，需要在地面加鋪壹層保溫層（圖1），可以減少室內熱量損失。4.2外墻內側改造傳統建築外墻基本沒做保溫處理，墻體與窗戶都成了易散熱的部位，可在墻體外側內部設保溫層，采用效果比較好的EPS（聚苯乙烯泡沫）作為保溫材料。具體做法為：第壹步，對建築物基礎進行防水密封處理；第二步，清理外墻內側基層；第三步，在大磚墻內側覆蓋壹層薄膜，用塞子安裝保溫措施；第四步，安裝玻璃纖維絲網和加強砂漿；第五步，用綠色環保材料矽藻泥進行內墻飾面處理（圖2）。4.3屋面改造屋面因年代久遠，防水層、保溫層的材料腐爛損壞嚴重，已不具備保溫功能，熱量損失浪費嚴重，需進行修繕。在建築物的屋頂以及女兒墻的部分添加保溫層，能夠有效隔離房屋頂部受到太陽的輻射[4]。具體做法為：在考慮結構合理的條件下，第壹步，拆除屋面瓦；第二步，屋面磚下側鋪設玻纖網；第三步，用專用螺絲釘安裝PU保溫層；第四步，安裝水蒸氣隔板作為防水密封層；第五步，安裝椽子帶木模板；第六步，安裝屋面瓦（圖3）。門窗也需要進行保溫處理，使用雙層真空玻璃改造窗戶，安裝保溫門板，並在其外表面安裝木質門窗框，這樣既保留了傳統建築的外觀特點又有效提高保溫效率。4.4太陽能系統改造該區域該區域33％的居民安裝了太陽能熱水器，這些太陽能熱水器品牌、式樣各異，且都凸出屋面，視覺感受較為雜亂。建議可以采用平板式太陽能收集板，安裝時將板平行於屋面，同時朝南安裝，這樣既節能又美觀，且屋面與太陽能收集板完美結合，兩者合二為壹，形成統壹美。
結語
該方案為改造工程，建築物的外形、建築朝向、屋頂朝向、窗戶朝向等均不能改變，可借鑒揚州市廣陵區瓊花觀社區文化裏19-2號零能耗建築，使用最新的建築節能技術，改變建築物外墻、屋頂、門窗、地面等易散熱部位，將現有導熱系數大的材料替換或增加為導熱系數相對較小，易於施工的材料。本文選取揚州老城區為試點，進行建築節能數據分析，得出結論及適合該區域的建築節能建議，探討揚州古城保護及節能規劃思路，並且以點帶面，作為老城區改造示範，從而推廣全國老城區的改造。
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