杭州市区历史性民居建筑节能改造工程实践与探索

182杭州市区历史性民居建筑节能改造工程实践与探索Hangzhou Urban Historic Local-style Dwelling Houses Building Energy Saving Reconstruction Engineering■ 邵一鸣1朱 江 2■ Shao Yiming Zhu Jiang[摘 要] 本文以城隍牌楼巷118-122号建筑危旧房改善节能工程为基础，运用工程管理原理和分类比较、系统分析等方法，对历史性民居建筑节能改造相关问题进行有益探索。

[关键词] 历史性民居建筑 节能改造 保护 危旧房改善[Abstract]the article based on 118-122 of the old building in cheng huang pai lou to improve energy conservation project uses the project management principle classification compa- rison and system analysis method to have a beneficial explora- tion related to the historical local-style dwelling houses build- ing energy saving reconstruction problems.[Keywords] historic local-style dwelling houses building, ene- rgy saving reconstruction, Protection, regards to improve一、 引言杭州的主城区保留了很多并非文物古迹的老房子，它们已有百年以上的历史，饱经沧桑、独具韵味，是杭州城不可多得的历史文化遗产。

很多老房子仍有居民生活其中，但居住条件实难恭维。

简言之，这些老房子存在大量安全隐患，缺少必备的厨、卫设施，居住的舒适性更是无从谈起。

为了保护好这些城市的珍贵历史遗存，改善居住其中人们的居住条件，杭州市近些年来开展了大量历史文化街区、历史建筑保护工程以及城市危旧房改善工程。

保护与改善工程的主要工作集中在建筑保护，消除安全隐患，完善建筑功能等方面，包括建筑节能在内的平衡和改善建筑物理环境内容很少涉及。

而目前，面对日趋严峻的环境、资源挑战，人们开始逐步接受可持续发展的理念。

建筑是人们生产、生活的重要内容，人们对生活环境的要求，对资源利用的要求，对与自然和谐的要求逐步形成了“绿色建筑”这一概念，即在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑[1]。

在上述背景下，我们在历史文化街区、历史建筑保护工程以及城市危旧房改善工程中开展了历史性民居建筑节能改造的试验性研究和实践，如城隍牌楼巷118-122号建筑危旧房改善节能工程等，取得了一定成果。

二、 概念定义《杭州市历史文化街区和历史建筑保护办法》中规定，历史文化街区是指文物保护单位（文物保护点）、历史建筑、古建筑集中成片，建筑样式、空间格局和外部景观较完整地体现杭州某一历史时期的传统风貌和地域文化特征，具有较高历史文化价值的街道、村镇或建筑群。

文物、历史建筑以及历史文化街区内其他有保护要求的建筑物均可称为历史性建筑，历史性民居建筑是指承担民间居住功能的历史性建筑。

《历史文化名城保护规划规范》中规定，保护是指对保护项目及其环境所进行的科学的调查、勘测、鉴定、登录、修缮、维修、改善等活动。

《关于杭州市区危旧房屋改善实施办法（试行）》中规定，危旧房改善是指对杭州主城区范围内木结构、砖木结构等危旧住宅，厨房或卫生间等设施不全的非成套住宅，以及其他需要改善的危旧住宅采用维修、拼接、重建（翻建）以及其他改善方式进行的改善居民居住条件，保障房屋使用安全，完善住房保障体系行为。

三、 城隍牌楼巷118-122号建筑危旧房改善节能工程1. 建筑基本情况城隍牌楼巷118-122号建筑位于杭州市上城区鼓楼南侧，属于中山南路-十五奎巷历史文化街区核心范围，是需要保护的历史性建筑。

该建筑是典型的清末江南传统庭院类、厅井式民居，虽残损严重，但“粉墙黛瓦马头墙，牛腿挂落花格窗”的风貌特征依稀可辨。

该建筑主 体自成“L 型”院落，上下两层，院内尚有一口仍可使用的古井，传统抬梁、穿斗混合式木构架承重，双坡硬山屋顶，夯土墙围护，装饰简朴。

建筑总面积约300㎡，5户居民。

由于居民结构改变，建筑原有格局已发生重大变化，5户人家各自独立开门但无独立厨卫设施，沿街一层凿墙开洞设为店铺，院内搭满违建。

建筑主体木构架保存尚可，经修复可继续使用，而楼面、屋面、墙体、门窗、楼梯等残损严重均需更换。

如图1：图1 城隍牌楼巷118-122号建筑原状图2. 危旧房改善工程的实施2009年，城隍牌楼巷118-122号完成危旧房改善，采用维修改善的方式实现消除建筑安全隐患，完善厨卫基本设施，保护街区历史风貌三个基本目标。

改善工程有着鲜明的特点：一是改善依据“原地、原面积、原风貌”原则进行。

原地是指原地维修改善，改善后全部居民仍留在原房；原面积是指建筑总体四界范围不变，每户居民的住房面积基本不变，条件允许可通过建筑内部格局调整增设独立的厨卫设施；原风貌是指按照历史文化街区保护要求对符合街区风貌特征的历史性建筑进行原状保护。

二是改善为有限度的提高。

改善并非彻底的一次性改造，从预期目标的设定，具体要求的提出以及工程措施的选择均不如新建工程那般“彻底”。

三是改善充分尊重原住民意愿。

在上述条件下，居民对自己住房的改善有充分选择权和决定权，建设单位以及设计、施工等各方均须配合居民行使自己的权力。

3. 节能工程的实施该改善工程被选作节能试点项目，结合危旧房改善同步实施节能改造。

节能工程以“绿色建筑”理念为基础，提出技术适宜、成本适当、舒适度高、能耗降低的总体目标和工作思路。

节能工程通过整合优化目前较为成熟的节能技术措施，对建筑的围护结构、楼面、屋面、门窗进行改造，基本实现保温、隔热、防潮、防滑、防尘、隔声的预期效果。

如表1：表1城隍牌楼巷118-122号建筑危旧房改善节能工程技术措施一览表节能工程增加的建设成本约为2.57万元，平均每m 2建筑面积增加约86元，考虑到该建筑约300㎡的体量，成本合理，在经济性与舒适性的平衡上成效显著。

建筑围护结构的热工性能是评价改造效果的关键指标，为此节能工程预先设定比对样本，通过现场测试和模拟计算两种方法测定比对样本和工程样本的热工性能，进而对改造效果进行评估。

城隍牌楼巷118-122号建筑危旧房改善节能工程技术措施施工与施工后建筑现在如图2和图3 所城市建筑┃学者论坛┃U RBANISM A ND A RCHITECTURE ┃S CHOLARS ，F ORUM183示。

a b: c:d:e:f:图2 城隍牌楼巷118-122号建筑危旧房改善节能工程技术措施图（a:外墙保温；b: 窗下/窗间墙保温；c: 木隔墙隔声d:屋面保温e:楼面隔声f:木门窗贴膜）图3 城隍牌楼巷118-122号建筑现状图现场测试选取的比对样本为街区内同工程样本基本相近的一处未经改造建筑，经测试，工程样本围护结构的传热系数（0.937）较比对样本（1.751）有较大降低，工程样本较比对样本室内温度变化速率较慢（同一温度下加热12小时后：19.10/17.48；停止加热后2小时：18.86/18.59，4小时：18.42/18.45，6小时：17.50/14.48，8小时：17.71/13.79。

单位：℃）。

模拟计算依据《浙江省居住建筑节能设计标准》（DB/1015-2003），以原有建筑为参照建筑，分别计算仅实施危旧房改善建筑和实施危旧房改善结合节能改造建筑的能耗。

经计算，仅实施危旧房改善建筑能耗大于参照建筑，节能率为45.05％，不满足节能要求；实施危旧房改善结合节能改造建筑能耗小于参照建筑，节能率为68.80％，达到节能要求。

四、 历史性民居建筑节能改造工程再思考1. 方案制定（1）总体目标和工作思路历史性民居建筑进行节能改造面临的主要困难是改善和保护工作重点在于建筑的修缮复原和功能完善，居住舒适性的提升建立在解决建筑保护、安全、功能问题之上，而解决这些问题本身便是一项繁杂的系统工程。

因此历史性民居建筑节能改造采取的技术措施不一定要非常先进、高效，但必须适用、经济。

为此，节能工程确定了技术适宜、成本适当、舒适度高、能耗降低的总体目标和工作思路。

（2）节能技术措施的选择目前节能技术措施丰富多样，如何选择适当的措施是节能工程方案制定时首要解决的问题。

历史性建筑的节能改造缺乏可依据的规范、标准，已有的工程实践主要借鉴新建建筑节能设计和当代既有建筑节能改造相关的规范、标准进行。

而历史性建筑的形制、用材等与当代建筑有很大不同，给节能改造工作带来困难。

为此，该节能工程采取化整为零、整合优化的方法制定节能方案，即在分析历史性建筑本体基础上，将建筑分成若干分部来选取适当的节能措施，继而通过整体模拟计算、现场试验、现场检测来考察节能效果。

2. 施工组织鉴于历史性民居建筑节能改造工程的特殊性，我们对节能工程施工提出便于实施、易于监管、成本可控、检测便利的要求，以期解决节能工程施工面临的问题。

节能改造工程是附加工程，内容多、总量小，既有土建施工又涉及房屋装修，施工组织相对繁琐，管理难度大。

节能工程有更多的参与方，除了建管部门、建设单位、设计单位、施工单位等外，还涉及原住民、节能工程管理、设计、施工单位等，各参与方具体目标并不一致。

历史性民居建筑进行节能改造仍是一项新事物，具体实践十分注重检验、检测以及后续的总结分析，以利于积累经验并进行推广。

通过摸索，我们形成一套较为可行的节能工程施工组织模式。

专业施工和直接供货的模式，即节能内容由专业的节能施工单位实施，主要材料选定后由节能施工单位提供。

采用这种模式，可以最大限度保证节能内容的施工质量和工艺水平，便于工程监管、掌握工程进度，使得成本核算更加直观，有利于考察节能改造工程的经济性。

目标整合和各施其责的模式，即整合工程各参与方的目标要求，明确各参与方的职责和关系，形成一个运转清晰、有效的工作机制。

这种模式下整个施工过程清晰有序，在实现既定目标基础上便于进行节能改造研究工作。

实时检测和反馈调整的模式，即结合节能改造研究的需要，在施工前后、施工中的关键环节进行分时分项检测，及时分析检测数据，总结检测成果，进而调整检测内容、方式和手段。

3. 检测评价节能效果的检测和评价是历史性建筑节能改造的重要课题，采用的节能措施是否有效、是否值得推广均需通过检测和评价进行判断。