城市更新视角下既有历史风貌建筑绿色改造的技术适配性与设计策略

前言：在城市快速发展的过程中，更新城市建筑已成为提升城市品质与优化空间结构的重要手段之一。既有历史风貌建筑作为城市记忆与文化的重要载体，在当今时代仍具备不可替代的历史、艺术和科学价值。但部分历史风貌建筑由于建成年代久远而面临能耗高、设施陈旧、空间利用不合理等问题，已无法满足现代生活与环保要求。对相关建筑做好绿色改造工作，不仅能改善建筑性能、延长使用寿命，也能在城市更新中延续城市文脉，推进历史文化与现代生活进一步融合，确保城市可持续发展。

一、既有历史风貌建筑绿色改造的技术适配性分析

（一）能源利用与节能技术

1.太阳能光伏技术

太阳能光伏技术在应用于历史风貌建筑改造工作时，需要充分考虑建筑外观与历史风貌的协调性[1]。例如苏州平江路一处清代民居改造工作中，所选用的太阳能光伏瓦尺寸为 300mm×400mm ，整体为深灰色，该尺寸与传统小青瓦（ 280mm×380mm ）相近，颜色也与传统瓦屋面色调一致。经过改造工作后，光伏瓦覆盖屋顶面积约 80m² ，在日均 4.5h 有效光照条件下的发电量可达日元 32kWh，可满足民居内部照明与家电用电需求（日均耗电量约 18kWh），剩余电力也可接入街区微电网，为周边 3盏景观路灯供电，使建筑能源自给率大幅提升。

2.地源热泵技术

地源热泵的工作原理为利用浅层地热能供热或制冷，可使建筑高效节能。但在历史风貌建筑中应用此项技术时需谨慎考虑地下施工对建筑基础和周边环境的影响[2]。例如杭州清河坊历史街区某处民国商铺改造工作中，该商铺为砖木结构，基础埋深 1.2m. 。改造前通过地质雷达探测确定地下 5m 范围内无古建筑基础遗存，后续采用垂直地埋管系统，地埋管深度设为 80m，单孔间距 5m，共布设 20 孔，避开建筑基础受力范围。经改造工作，商铺冬季室内温度稳定在 18- -20^∘C ，夏季稳定在 24-26^∘C ，供暖能耗降至 15kWh/（㎡・a），与改造前的 28kWh/（ m²⋅a) 相比，节约了大量能源；而制冷能耗也降至12kWh/（ m²⋅a) ，与改造前的 32kWh/（ m^:⋅a) ）相比也更为节约。与此同时，本次改造未对建筑砖木基础造成沉降。

（二）围护结构节能技术

1.保温隔热材料的选择

历史风貌建筑中的围护结构相对较多，改造时选用合适的保温隔热材料尤为重要。应同时保证材料的保温性能并使其与原有建筑材料兼容，不影响建筑整体外观。例如西安碑林博物馆周边一处明代砖石结构民居改造中，采用厚度为 15mm 的气凝胶保温毡（导热系数 0.018W/ Ξ(μ_m⋅ΛκΞ) ），通过专用粘结剂贴附于墙体内侧。改造前的墙体传热系数为 1.8W/（ m^z⋅K⟩ ），改造后降至 0.5W/（ m^z⋅K) ），冬季室内外温差较改造前提升 4-5^∘C ，且因保温毡超薄特性，墙体厚度仅增加 15mm，未改变建筑外立面砖石纹理与尺度比例，从街道视角完全保留了明代民居的古朴风貌。

2.门窗节能改造

门窗是建筑能耗的关键部位[3]。在历史风貌建筑门窗改造中可选取双层或三层中空玻璃，搭配低辐射镀膜，以此提高门窗保温隔热性能，同时保证良好的采光效果。在门窗框选材环节可优先选用与建筑风格相匹配的木质或仿木材质，再优化门窗密封胶条，以减少空气渗透而达到降低能耗的效果。如北京南锣鼓巷一处清代四合院门窗改造工作中，选择樟木复刻传统样式门窗框（保留原门窗棂格图案），玻璃选用 5mm+12A+5mm 双层中空 Low-E 玻璃（传热系数 2.0W/ ），密封胶条采用三元乙丙材质。门窗传热系数在改造前为 4.5W/（ (m²⋅K) ），空气渗透量为 3.2m^3/ （ m^z⋅h^⋅ ）；经改造后，传热系数降至 2.0W/（ m^z⋅K) ，空气渗透量降至 0.8m^3/ （ m²⋅h; ），冬季采暖能耗大幅降低且门窗外观与四合院整体风格完全统一。

二、既有历史风貌建筑绿色改造的设计策略

（一）空间重组与功能置换

依照现代使用需求，历史风貌建筑内部空间也需要合理重组并做好功能置换。例如北京 798 艺术区“尤伦斯艺术中心”改造工作中，原建筑为 1950 年代建造的国营电子厂冲压车间，建筑面积约 5000㎡，内部空间为大跨度（柱距 9m ）、高空间（层高 8m ）结构。改造过程中保留原有钢筋混凝土排架柱与钢屋架，拆除车间内 24 道非承重隔墙，将一层划分为 3 个展览空间（面积分别为 800m² 、1200㎡、 1000m² ），设置可拆卸式展墙（高度 3-5m）以适应不同展览需求；利用 8m 层高优势，在二层增设钢结构夹层（面积 1500m², ），作为办公与配套服务空间，夹层采用玻璃护栏，保证上下空间视觉连通性。经过改造，建筑容积率从 0.8 提升至 1.2，年接待游客量达 80 万人次，相比改造前（作为工厂时年产值对应经济效益），文化产业收益翻倍提升，同时保留了厂房特有的工业风柱网与高空间风貌。

（二）与周边环境的融合

历史风貌建筑绿色改造也需要与周边环境有机结合。例如上海新天地“石库门里弄改造”项目中的“中共一大会址纪念馆周边街区”工作，该区域石库门建筑多为 2-3 层，改造前街巷宽度仅 2-3m，缺乏公共活动空间，绿化覆盖率不足 5‰ 改造时先拓宽街巷至 4-5m，采用青石板铺地（复刻传统街巷材质）；在街巷节点处设置 3 处小型广场（面积分别为 120m^z 、 180m² 、 90m². ），广场内种植香樟、桂花等本土乔木，搭配传统样式石凳；构建连贯的步行系统，连接周边 3 条城市支路，步行路径采用彩色沥青（颜色与石库门墙面砖红色协调），并设置盲道与无障碍坡道。同时周边新建的 2 栋商业建筑（高度 12m），采用红砖外墙（与石库门砖墙材质一致）、坡屋顶（坡度与石库门屋顶相近）设计，建筑立面开窗比例与石库门建筑保持统一。改造后，街区绿化覆盖率大幅提升，公共活动空间面积增加 800㎡，年客流量达 1200 万人次，成为历史风貌与现代商业融合的典范。

结语：综上所述，既有历史风貌建筑的绿色改造在城市更新工程中属于一项复杂而具有深远意义的工作。相关从业人员需要合理选择适配的绿色技术，同时制定科学的设计策略，在此基础上结合实际案例不断探索与实践，以此在保护历史文化遗产的基础上提升建筑的可持续性和使用品质，实现城市的有机更新与可持续发展。后续相关工作中，技术也将进一步更新，相关工作理念也将随之深入发展，既有历史风貌建筑绿色改造将迎来更多创新与突破，为城市建设注入新的活力。

参考文献：

[1]陶晓星.探索绿色建筑技术在建筑改造中的应用分析[J].科技资讯,2024,22(10):131-133.

[2]鲁晓玲.基于绿色建筑技术的空间改造与再利用策略分析[J].建材发展导向,2024,22(10):69-71.

[3]蔡兆琼,江彬.既有办公建筑绿色改造关键技术[J].施工技术(中英文),2024,53(09):102-106.