老旧小区绿色化改造技术及案例研究

老旧小区由于建设年代久远、功能退化、配套基础设施老化严重、管理缺位，已逐渐无法满足人们对美好生活的追求，因此我国老旧小区改造具有巨大的需求，亟须通过对老旧小区绿色化改造技术及案例研究，总结相关经验，为老旧小区的绿色化改造提供 参考。

1老旧小区绿色化改造技术

1.1居住建筑

老旧小区居住建筑绿化改造技术手段包括围护结构节能改造、设备节能改造等。 在围护结构节能改造方面，通过增加外保温系统、更换节能门窗、屋面防水系统、屋顶平改坡等技术实现建筑节能。在材料选择上注重节能、环保、高效。在建筑设备节能改造方面，普遍进行热计量改造、采用节能电器等。

因场地限制，绿色化改造技术也有限制： （1）优先选用对用户干扰小、工期短、节能环保、工艺便捷的技术； （2）既有建筑面临结构老化、设备陈旧、技术落后等问题，需进行结构抗震加固、设施提升； （3）在节能技术选择上，多选用外遮阳、门窗节能改造、隔热涂料、用能设备改造等。

1.2能源体系

绿色能源体系主要包括能效改进、再生能源利用、能源循环利用等。在实际政策推行中，各城市在老旧小区改造中应用的绿色能源技术有差异，目前在国内应用普及率较低，仅在部分城市老旧小区改造中有实践案例。在能效改进提升中，煤改清洁能源是北方城市普遍流行的做法，以燃气、电力、生物质等清洁能源供暖成为主要供暖方式。山东青岛利用独特的海水资源进行海水源供热，多数城市普遍采用地源热泵、空气源热泵、燃气壁炉采暖技术，其推广性较好，节能效果突出。

对再生能源利用最普遍的是太阳能与建筑设计一体化应用。分布式光伏发电、太阳能热水系统在很多城市都有成功应用经验，但主要体现在新建建筑中。目前在老旧小区改造中，由于屋面、管网等设施的影响应用较少，仅在改造中运用太阳能进行楼道、路灯照明使用。

对余热、废水等回收利用，在提高技术设备运行效率的同时，部分地区专门设置了余热、中水、雨水等回收利用系统，目前并未得到广泛应用，但具有一定的推广意义。

中德能源与能效合作研究[1]选择了适应中国实际条件的可持续供热技术，并在其中择优选择了10项可持续供热技术作为短名单。主要包括低排放的小型固体生物质炉具、加热光伏和热水器的空气源热泵系统、地源热泵、带有热泵的光伏/光热集热器、污水热回收系统、生物质锅炉与太阳能供热及季节性储热系统、大型太阳能集热装置、地热集中供热、带有燃气热电联产与热泵和季节性储热的集中供热/冷网、工业余热回收系统，可供参考。

1.3水资源

加大非传统水源利用。采用低影响开发理念，建设雨水收集、利用、控制系统，优先采用透水铺装，合理采用下凹式绿地、雨水花园和景观调蓄水池等方式利用雨水，实现与其他自然水系和排水系统的有效衔接。安装智能漏损监测设备，实现管网漏损实时监测、分段控制。

有条件的老旧小区可结合实际情况采用雨水原位洗车技术，该技术的特点为中小雨时地表径流进入所述高强度透水铺装模块，经渗透净化只补充地下水；大雨时，初期雨水先进入高强度透水铺装模块净化。饱和后铺装表层及下层雨水均可净化后进入蓄水模块；蓄水模块收集的雨水用于高强度透水铺装模块上的车辆清洗；当清洗的车辆产生径流后，进入原位控制利用系统，再经过滤净化后循环循序使用。

1.4交通组织

交通方面主要包括解决小区停车问题、科学规划交通路线和强化交通管理。其中停车问题是城市社区普遍面临的棘手问题，各城市采取多种方式治理，如北京采取“错时停车”“互联网+”和立体停车楼等方式解决老旧小区停车问题。 另外，还可采取居住半径范围内建设共享汽车位的措施，提高车位使用率，节约资源，缓解拥堵。

1.5社区环境

城市社区环境综合整治包括绿色化补建、垃圾分类、海绵化改造、治理私搭乱建、道路修补等方面。以北京为例，北京老旧小区改造将治危房、治违法建设、治开墙打洞、治群租、治地下空间违规使用、治乱搭架空线六项治理纳入整治菜单。 城管队和综治办、派出所等对老旧小区进行整治，拆除私搭乱建、篱笆菜地和违规地锁，整治群租、地下空间和架空线等。

1.6分级响应技术体系

张险峰等[2]提出针对老旧小区不同特点和需求构建分级响应改造体系,根据居民诉求、现状问题急迫情况等，提出基础类、完善类、提升类共3类改造技术体系，对因地制宜地实施老旧小区改造具有参考价值。

2老旧小区绿色化改造相关案例

2.1欧洲发达国家相关技术应用案例

2.1.1总体情况

中德能源与能效合作伙伴项目对10项可持续供热技术进行了研究[1]，并根据温室气体减排潜力、减少区域污染的潜力、资源、总成本、市场推广5项标准，综合分析所选择的10项技术（表1）。

表1 10项可持续供热技术的综合评估

2.1.2 加热光伏和热水器的空气源热泵系统

（1）技术概况。低温时热泵利用热源产生的热量提升温度；高温时热泵提供散热功能。德国安装的大多数热泵采用电动机驱动机械压缩机。

空气源热泵使用户外空气或建筑物内部的废气。空气源热泵是一项标准技术，尤其是针对新建筑。太阳能光伏组件和配有集成电热元件的生活热水蓄热设备在商业上也已发展完善，广泛安装于各种不同类型的建筑。但融合这3项技术作为分散式热电联供系统是一种创新的热电系统。在德国，如果企业可在一天的特定时段内通过控制或适当关停热泵机组也可有效减少机组电费。因此，即使关闭了热泵，蓄热装置和光伏组件也能在热泵机组关停的时间提供热量。

（2）主要优点。一是使用环境热量和太阳能发电；二是三大组件都是已经验证的可靠技术，创新之处在于集成了智能控制设备；三是由于缩短了切换时间，热泵使用寿命延长；四是提高分布式发电的就地消纳；五是减少温室气体排放。

（3）应用案例。该多户住宅建于2011年，共有7间公寓，总面积541m2，有11个人居住。空气源热泵通过辐射供热实现空间供热。建筑物内使用地暖进行热输配。热泵的功率为22.4kW，年均性能系数COP为4.03左右。在此案例中热泵集成了光伏模块，实现了最佳能源效率。

3.1.3带有热泵的光伏/光热集热器

（1）技术概况。光伏模块最多可将22?%的太阳辐射照度转换成电能。即使电池效率进一步提升，但大部分太阳光谱仍无法利用，而是作为过量热释放到环境中。混合光伏光热（PVT）收集器可利用光伏电池中产生的过量热将其传输到导热介质中，用于热水和空间供热。因此，与光伏模块和太阳能集热器的非耦合运行相比，光伏光热收集器是可以实现更高系统效率和更好面积利用率的热电联产设备。 光伏光热收集器可与任何分散式供热系统相结合，但与热泵和蓄热器的组合是最优的系统设计，可提高每一组件的运行效率，尤其是在系统用于空间供热、热水、工件制冷和电器用电4种用途时，将过量热传输到蓄热器中，可同时冷却光伏模块，提高光伏发电的效率。可将太阳能吸收器设计成热泵的集热器，以代替地源集热器或环境空气收集器。因此，空气源热泵可更高效地运行，传统分离式安装的通风机已 过时。

（2）主要优点。一是利用环境热量和太阳能供热发电；二是对屋顶面积的最佳使用，用于发电发热以及热泵的集热器；三是光伏装置的冷却将发电量提高了7%~10%，延长了光伏电池的使用寿命；四是与传统热泵系统相比，效率更高，空间要求更低；五是与配备通风设备的空气源热泵相比，没有噪声污染；六是提高分布式发电的自发自用电量；七是减少温室气体排放。

（3）应用案例。一个居住面积280m2的独户住宅，通过辐射供热，配备了表面积39m2的光伏光热收集器，有两个不带冷却的光伏参考模块（3.2m2），还有1个与3个75m地热埋管相连接的12kW热泵。基于两年的运行测量数据，热泵在年性能系数4.2的情况下可实现非常好的绩效。收集器产生的热量大约为450kW·h。随着夏季太阳余热的丰富，PVT集热器对热源进行了再生利用。组合系统的光伏产量提高了4%，在特殊的安装条件下或在其他气候条件下，最高可能提高10%。使用热泵实现了10%的电力节省。

2.2北京某小区绿色化海绵改造案例

该小区位于北京市某保障房小区，占地面积11公顷，现状建设情况存在诸多问题，给住户的生活造成了较大的不便。

2.2.1问题分析

（1）单元雨水出入口与道路积水。

问题识别：单元雨水出入口设置不当，对台阶、路面影响较大；部分路段雨天易积水，影响居民出行。

原因分析：设计施工不合理，导致雨水排放问题。

（2）雨水收集设施利用率较低。

问题识别：雨水收集设施与周边区域高程设计不合理，导致雨水径流组织较差，并不能有效收集利用雨水。

原因分析：设计施工不合理，导致竖向系统不当。

（3）海绵设施与景观结合较差。

问题识别：植被单调，景观性差，局部生态退化，土地裸露严重。

原因分析：原有的规划设计缺乏系统性，且缺乏维护管理，导致景观生态受到破坏。

2.2.2关键技术

为解决各楼单元出入口及道路积水，选择楼单元出入口雨水改接，楼单元出入口铺装地形微改造，既有设施溢流系统补充3项技术。

（1）楼单元出入口雨水管改接。通过将楼单元出入口雨水管引入附近绿地，禁止流入台阶或铺地，经过绿地中的溢流口将多余的雨水排走。

（2）楼单元出入口铺装地形微改造。重新设置楼单元出入口铺装竖向，将铺装中间竖向提高，使雨水直接排入两侧周边绿地。此外，可使用高强度透水铺装，加快雨水渗透（图1）。

图1铺装地形微改造示意

（3）既有设施溢流系统补充。 将局部绿地下沉5~10?cm，形成下凹式绿地，并增加若干雨水溢流口，使绿地中多余的雨水流入雨水管网系统。

为解决雨水收集设施利用率低，选择绿地地形改造引流收集、雨水回用景观系统、雨水就地利用洗车系统3项技术。

（1）绿地地形改造引流收集。采用下沉式绿地，在入口广场两侧绿地中布置雨水收集净化排水渠 系统。

（2）雨水回用景观系统（图2）。在公园西南地块内布置雨水回用景观系统，加强雨水的回收利用，并与景观功能相结合。

图2雨水回用景观系统示意

（3）雨水就地利用洗车系统。最大限度地实现雨水的循环循序功能，降低自来水的供给，节约水资源，同时雨水净化系统与停车场的结合，不仅满足了司机停车，同时方便了司机洗车的需求。

在小区东北角的停车场构建新型雨水收集回用设 施，与市场上现有的雨水PP模块池、硅砂混凝土池、钢化玻璃池相结合。一方面良好的承载力可满足机动车的停车需求，从而不改变其原有的使用特性；另一方面从源头收集并净化地表雨水径流，收集更多的雨水并利用起来，用于停车场上车辆的清洗与回用。为解决海绵设施与景观结合性差问题，选择景观结合型雨水断接设施、雨水花园改造系统、生态旱溪改造系统3项技术。

（1）景观结合型雨水断接。对建筑楼体的雨水管口进行景观化改造，如将雨水管口设计成景观水壶，并在下方设置雨水花坛，提升景观效果。

（2）雨水花园改造系统。对基地内的雨水花园进行景观改造，布置丰富多彩、高低错落的植物，整体提升景观效果。

（3）生态旱溪改造系统。对基地内的旱溪进行景观化改造，布置丰富多彩、高低错落的植物，整体提升景观效果。

3结束语

绿色化技术方法的发展需要适应我国地域差异性、工程发展差异性、从业人员技能水平差异性的特点，因地制宜，避免技术方案的简单复制和套用。

我国针对老旧小区的绿色化改造技术起步相对较晚，目前正处于绿色化改造技术推进阶段，相关技术、产品和产业链仍不完善，使先进技术的推广存在困难。因此，亟须研究形成针对我国老旧小区发展现状的分类适用技术清单，构建老旧小区绿色化改造的技术推广目录，并对老旧小区绿色化改造进行评选分级。