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城市更新背景下既有建筑改造施工技术体系研究

作者

苗旺

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摘要​本论文聚焦城市更新背景下既有建筑改造,系统分析当前施工技术应用现状与问题,通过理论研究与方法整合,构建科学合理的施工技术体系框架。明确该体系的构成要素、技术要点及实施策略,旨在为提升既有建筑改造施工效率与质量、推动城市更新高质量发展提供理论支持与实践指导。

关键词​城市更新;既有建筑改造;施工技术体系;技术整合

一、引言

随着我国城市化进程进入存量发展阶段,城市更新成为优化城市空间、提升城市功能的重要途径。既有建筑改造作为城市更新的核心内容,相较于拆除重建,具有节约资源、保护城市文脉等优势。然而,既有建筑改造面临结构老化、功能落后、施工条件复杂等难题,传统单一的施工技术已难以满足改造需求。构建完善的施工技术体系,实现各类技术的协同应用,对保障改造工程顺利实施、提高改造成效具有重要意义。加强既有建筑改造施工技术研究是推动城市更新可持续发展的关键。因此,开展城市更新背景下既有建筑改造施工技术体系研究,具有显著的现实价值与理论意义。

二、城市更新背景下既有建筑改造施工技术现状与问题分析

(一)施工技术应用现状

当前,既有建筑改造施工技术涵盖结构加固、功能更新、节能改造、空间重构等多个领域。在结构加固方面,常用碳纤维加固、粘钢加固、钢结构补强等技术,以提升建筑结构安全性;功能更新技术包括空间重新布局、设备系统升级等,满足建筑新的使用需求;节能改造采用新型保温材料、高效门窗系统等技术,降低建筑能耗;空间重构技术通过对建筑内部空间的改造,优化使用功能和流线。这些技术在既有建筑改造中发挥了重要作用,但在实际应用中仍存在诸多问题。

(二)存在的主要问题

技术集成度低:既有建筑改造涉及多专业、多技术领域,但目前各技术之间缺乏有效的协同与整合。不同施工环节各自为政,导致施工过程中出现技术冲突、工序衔接不畅等问题,影响施工效率和质量。

适用性不足:既有建筑在建造年代、结构形式、使用功能等方面存在差异,现有施工技术难以完全适配所有改造需求。部分技术在复杂工况下应用效果不佳,如老旧建筑结构加固时,受空间限制和原有结构影响,一些加固技术难以实施。

信息化水平低:传统施工技术依赖人工操作和经验判断,缺乏信息化手段支持。在改造施工过程中,对建筑现状信息采集不全面、不精准,施工进度监控和质量控制效率低,难以实现精细化管理。

环保与安全问题:既有建筑改造施工过程中,拆除作业产生大量建筑垃圾和粉尘污染,施工噪声影响周边居民生活。同时,老旧建筑结构稳定性差,施工过程中存在较大的安全风险,现有技术在环保和安全保障方面有待加强。

三、城市更新背景下既有建筑改造施工技术体系构建

(一)技术体系构建原则

系统性原则:施工技术体系需涵盖既有建筑改造全流程,包括前期检测评估、方案设计、施工实施到后期验收,形成完整的技术链条。

适应性原则:技术体系应充分考虑既有建筑的多样性和复杂性,确保各项技术能够根据不同建筑特点和改造需求灵活选用和调整。

创新性原则:积极引入新技术、新工艺,如绿色施工技术、数字化建造技术等,提升改造施工的技术水平和效率。

可持续性原则:注重施工过程中的资源节约、环境保护和安全保障,实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。

(二)技术体系构成要素

检测评估技术:采用无损检测技术(如超声波检测、红外热像检测)和结构性能评估方法,对既有建筑的结构安全性、使用功能、能耗水平等进行全面检测和评估,为改造方案设计提供数据支持。

设计优化技术:运用 BIM 技术进行三维建模和空间模拟,优化改造设计方案,提前发现设计缺陷和施工冲突。结合建筑功能需求和节能环保要求,进行建筑体型系数优化、平面布局调整等设计优化工作。

施工关键技术

结构加固技术:根据建筑结构现状,选择合适的加固技术,如预应力加固、植筋加固等,增强建筑结构承载能力和稳定性。

功能更新技术:针对建筑使用功能转变,采用空间分割、设备系统升级等技术,满足新的功能需求。

节能改造技术:应用高效保温隔热材料、可再生能源利用技术(如太阳能光伏发电、地源热泵)等,降低建筑能耗。

绿色施工技术:采用装配式施工、建筑垃圾资源化利用技术,减少施工污染和资源浪费;运用噪声控制、扬尘治理技术,改善施工环境。

信息化管理技术:建立基于物联网和大数据的施工管理平台,实现施工进度、质量、安全等信息的实时采集和动态监控。利用 BIM - 5D 技术进行施工过程模拟和成本控制,提高施工管理的精细化水平。

(三)技术体系运行机制

施工技术体系以检测评估结果为基础,通过设计优化技术形成改造方案,在施工实施阶段运用各类施工关键技术,并借助信息化管理技术对施工过程进行监控和调整。各要素之间相互关联、协同运作,形成一个动态的技术应用体系。在施工过程中,根据实际情况对技术方案进行动态优化,确保施工技术的适用性和有效性。

四、城市更新背景下既有建筑改造施工技术体系实施策略

(一)加强技术研发与创新

鼓励科研机构、高校和企业开展既有建筑改造施工技术研发,针对现有技术的不足,开展联合攻关。重点研发适用于复杂工况的新型结构加固技术、高效节能改造技术和智能化施工技术。同时,加强新技术的示范应用和推广,加快科研成果转化,提升改造施工技术水平。

(二)完善技术标准与规范

制定和完善既有建筑改造施工技术标准和规范,明确各项技术的适用范围、施工工艺和质量验收标准。统一检测评估方法和数据标准,为技术应用提供规范指导。加强对标准规范的宣贯和培训,确保施工人员准确掌握技术要求,保障施工质量。

(三)强化人才培养与技术培训

建立多层次的人才培养体系,在高校相关专业增设既有建筑改造课程,培养专业技术人才。加强对施工人员的技能培训,定期组织技术交流和学习活动,提高施工人员对新技术、新工艺的应用能力。同时,引进国内外先进的改造施工技术和管理经验,提升行业整体技术水平。​

(四)推动信息化与工业化融合

大力推广 BIM 技术、物联网技术在既有建筑改造中的应用,实现设计、施工、管理的数字化和智能化。积极发展装配式建筑技术,将部分施工环节在工厂预制完成,减少现场施工时间和环境污染。通过信息化与工业化的深度融合,提高改造施工效率和质量,降低施工成本。​

五、结论​

城市更新背景下既有建筑改造施工技术体系的构建与实施,是提升改造工程质量和效率、推动城市更新发展的重要保障。本研究通过分析现状与问题,构建了包含检测评估、设计优化、施工关键技术和信息化管理技术的施工技术体系框架,并提出相应的实施策略。未来,随着城市更新的持续推进,需进一步深化既有建筑改造施工技术研究,不断完善技术体系,加强技术创新和应用,为城市更新提供强有力的技术支撑,促进城市可持续发展。

参考文献

[1]刘娜,周阳。既有建筑改造中废弃材料再生利用技术研究 [J]. 环境工程,2024, 42 (6): 155-160.

[2]王涛,刘佳。基于 BIM 技术的既有建筑改造施工进度与成本协同控制研究 [J]. 施工技术,2023, 52 (24): 125-130.

[3]李华,王强。既有建筑改造施工中的智慧工地管理系统构建 [J]. 建筑技术,2025, 56 (2): 230-234.