我国现存老旧住宅小区大多建于20世纪70～80年代,其物理性能、配套设施已无法与新时代人们的生活需求相匹配。由于老旧小区的特殊社会属性,拆除新建难以实现,改造与整治成为切实可行的方法:一方面,通过环境整治及对建筑单体的改造,最终实现提高居民生活品质、完善基础设施建设、美化环境、提升城市整体形象的目的;另一方面,原居民长期形成的和谐邻里关系纽带不会断裂,保留了中心城市原有社会肌理,延续社区活力,实现双赢。

南京作为六朝古都,市内老旧小区众多,在2019年市政府投资项目计划的人居环境改善一栏中,老旧小区整治工程赫然在册,涵盖主城93个小区共320万m²。通过调研南京7个商品化住区与玄武区内18个登记在册的待整治老旧小区,从建筑单体节能与居住舒适度2个维度对新旧小区内的建筑进行全面评估,发现老旧小区中建筑单体需改造完善之处并提出相应建议。新旧小区差异主要由以下原因造成。

老旧小区大多地处城市中心地段,用地紧张使单个居住单元需进行更细划分,如调研的梅园街道片区,出现一宅多户混居情况。老旧小区内部熟悉紧密的邻里关系萌生了自给自足的小社会结构,流动摊点、底层或便民商业等也引发违章搭建、无证摊点及环境脏乱差等问题。

新型小区中定期的文娱活动、社区课程及公建活动场所也是传统老旧小区正在学习和借鉴的,如南京雨花玉兰路5号高端住区翠竹园内部完善的儿童教育课程及公共社区活动中心正在被几个老旧小区组团通过功能置换于外部设立社区活动中心,新街口街道针对片区小学生课后学习的公益性“成贤微课堂”正是其中成功的案例。

随着人们对居住品质追求的提高,空调在冬冷夏热的南京不可或缺,私家车的普及与对绿色健康生活的向往也对住宅提出了更高要求。新建住区紧跟市场需求一般都设有停车设施及地下车库,但小区停车难问题尤在;小区住宅建筑设计时预留空调外机位,近年来被动式节能住宅陆续出现,位于江宁大学城的骋望丽都采用整体化地源热泵替代家用空调。为适应人们对自然生活的向往及回归,屋顶花园、底层私人花园等设计在新建住区出现,成为某些开发楼盘的新卖点;与老旧小区将街角巷口改造为公共交流空间不同,新小区倾向设立统一社区活动中心,并出现单元内公共大厅体量增大趋势。

近年来我国住宅相关规范不断改进,从工业化、预制化到绿色节能,新建小区的各项指标逐渐提高,但老旧小区却差强人意,主要表现在屋顶、墙体、门窗等的保温性能较差甚至未做保温处理;门窗气密性不足,某些小区仍存在木质外门窗;阳台、屋顶的防水构造简单;部分住宅为砖混结构,抗震性不符合现行标准;由于树木及建筑遮挡楼间距过小等原因,部分住宅日间照度较低,采光不足。

建筑及设备陈旧是老旧住宅亟需改造的主要原因。如下水管、楼梯扶手的腐朽及公共照明设施的缺位,路面破损、建筑结构安全性问题等,需对每栋建筑分情况修缮。

通过对新旧住宅小区的调研,形成对比分析如表1所示。

调研结果表明,南京老旧小区与新住区的差距主要集中在:(1)陈旧老化的建筑设施及街道管理不能满足城市整治精细化要求;(2)老旧住宅不能满足节能建筑要求。本文从住区整治与节能改造2方面提出改造方案。

针对目前老旧小区环境脏乱差、配套设施严重不足的情况,从治理街道环境、拆除违建、新建维修车棚、翻修道路、下水网改造等方面入手。改造前对每栋住宅楼外墙立面进行清理,铲除或修补凹凸不平部分。针对阻碍施工的设施及设备(如无序摆放的空调机、遮阳篷等),根据治理方案统一改造。

根据实地调研,既有建筑无空调外机位导致无序摆放(见图1),部分中老年居民喜欢在阳台或屋顶用泡沫箱种植蔬菜。本方案对老旧小区私改的封闭式阳台进行改造,开辟阳台专属菜园,同时将壁挂式太阳能热水器余热回收装置安放于阳台上,兼具遮阳作用。内置式衣物晾挂杆代替外置式晾衣架,美化了城市空间环境(见图2,3)。

建筑外围护结构作为围合建筑空间的围护物(如墙体、屋面、门窗等),具备保温、隔热、隔声、防水、防潮等功能,但老旧小区由于建设年代久远,其外围护结构性能不符合JGJ 75-2012《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》要求,增加了建筑物能耗。因此,老旧小区节能改造成为重要的民生工程。

外墙占绝大部分建筑外围护结构面积,建筑外墙传热导致的能耗损失占建筑外围护结构总能耗的24%。根据建筑围护结构传热公式Q=K(t_i-t_e)Fτ,在外围护结构面积不变情况下,降低传热系数K值和室内外温差(t_i-t_e)能减少建筑传热量。

1)提高墙体保温隔热性能外墙保温现有做法包括外保温、内保温等多种形式,墙体外保温工程改造具有使用范围广、对住户干扰小等优势,因此该节能改造方案更具备可实施性。常见外墙保温材料如泡沫塑料板、发泡聚氨酯板及保温涂料等在保温、装饰效果及施工便利性等方面均具备优势。针对以上保温材料提出几种保温层构造(见图4)。

2)外墙涂抹浅色涂料或采用浅色饰面砖在保持室内舒适度条件下,从降低室内外温差(t_i-t_e)角度减少建筑传热量,可采取降低室外平均综合温度t_i的方法。南京夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,属于典型冬冷夏热气候。南京地区的住宅外墙涂刷浅色涂料或采用浅色饰面砖可有效减少夏季日间外墙对太阳辐射的吸收,从而降低室外平均综合温度t_e。而夜间,浅色外墙面又能把日间吸收的热量向外辐射,间接降低室内温度与空调系统能耗。

3)外墙面种植绿色植物利用绿色植物起到遮阳、降低外墙对太阳辐射的吸收作用,降低室外平均温度,美化建筑环境。从城市角度看,绿色植物改善了建筑热环境,可减弱城市热岛效应。

屋面占建筑外围护结构的面积较小,但在夏季太阳辐射及室外气温综合作用下,由屋面传入室内的热量比墙体更多。南京目前既有老旧住宅基本未采取保温隔热措施,其传热系数为2.23W/(m²·K),远低于该地区现行居住建筑节能设计标准值,因此改善既有建筑屋面的隔热性能对建筑节能具有重要意义。

1)平改坡指将多层住宅保温性能较差的平屋面改建成坡屋顶进而改善住宅性能及建筑物外观视觉效果的修缮行为。根据屋面和承重墙结构现状,经过核算,在荷载允许条件下增设保温隔热性能好的屋面材料,如轻质夹芯彩钢保温板等。坡屋顶所构成的三角形空间如不采取通风措施,夏季将产生闷热的“阁楼空间”现象,因此合理安排进风口与排风口尤为重要,在增大通风量的同时也能起到隔热、散热效果。

2)增设保温隔热层可提高建筑外围护结构的热阻以达到建筑节能效果。如在现有钢筋混凝土屋面铺设25～30mm厚挤塑聚苯乙烯保温板(XPS),屋面传热系数K可减少到≤1.0W/(m²·K),屋顶内外表面最高温差值可达15℃,居住者没有烘烤感,感觉较舒适。选择防水性保温隔热材料如XPS保温隔热板可有效防止低温时围护结构内部产生冷凝而降低材料隔热性能,采用不用彻底翻修的倒置式屋面既可提高屋面的整体性及节能功效,又能减少施工工程量,降低对居民生活的干扰(见图5)。

3)增设种植屋面屋顶种植绿色植物,利用植物吸收热量,降低屋面对太阳辐射的吸收。种植屋面普遍面临排水、防水、荷载等技术问题,在屋面保温隔热层上铺设1层耐根刺穿的复合防水层及滤水透气的无纺布过滤层,减少使用卵石等易产生过多屋面荷载的材料(见图6)。

与外墙、屋面等其他建筑外围护结构相比,外窗传热系数较大,透明玻璃导致太阳辐射透过率过高,使其成为建筑节能隔热中的薄弱环节。老旧住宅外窗通常采用单层玻璃加钢窗框或木窗框形式,夏季太阳辐射直接进入室内,导致空调能耗增加。钢或木材料的窗框气密性极差,施工技术水平较低也降低了外窗气密性。针对南京地区外窗调研情况,提出以下改造措施。

1)使用节能窗采用双层玻璃、中空玻璃替换原有单层玻璃,其中Low-E中空玻璃具有较小传热和遮阳系数,更符合冬冷夏热地区对建筑防热的要求。Low-E中空玻璃太阳辐射反射率可达50%以上,可见光透光率高达70%～85%,采光性较好。新建节能住宅中常使用“断桥铝合金窗框+双层中空Low-E玻璃”提高节能效率。中空玻璃还可隔离噪声。

2)建筑玻璃粘贴隔热膜建筑隔热膜可过滤红外线、紫外线辐射,隔热率达83%,紫外线阻隔率达99%,可见光透过率达78%。现场实测数据表明:室外温度38～39℃时,2间同样条件的16m²房间,贴膜比不贴膜房间最高可降低3.5℃,空调耗电显著降低。粘贴建筑隔热膜简单易行,在既有建筑改造中较易推广。

3)增设遮阳构件遮阳构件根据类型可分为外遮阳与内遮阳。最常见的内遮阳即窗帘,因较好的遮阳效果及较低成本使其普及率极高。新住宅小区中自动式遮阳百叶的使用较普遍。南京地区常见的外遮阳形式为水平向遮阳篷,防止夏季室内局部过热。

为推动城市精细化建设管理行动,玄武区政府提出老旧小区整治新标准,主要集中于拆除违章搭建、完善基础设施、维修养护房屋、美化绿化环境、提升功能品质等5方面。本文基于新旧住宅对比,提出的建筑单体物理条件改善技术思路也反映了以上新标准的具体实施方式。老旧小区改造不能只停留在物质性修缮与整合上,针对其历史遗留及该传统社区关系与新的社会生产方式间的矛盾解决是该地区长期稳定发展的关键。一宅多户混杂居住情况如何进行空间整合、明确产权,有效管理底层商铺、违章搭建拆除后的新需求都是整治后期需考虑的问题。

老旧小区整治关键不是“拆”,而是“整”:只有深入调研居民真实需求,综合解决老旧小区问题并保留传统住区的社区活力,才可谓成功的整治。随着近年来老旧小区整治工作的不断推进,在解决老旧小区物质条件改善的刚需后,随后的整治工作将着眼于非物质层面的精神文明建设。