孔永强1，戴悦1，王静3，贾卫东1，谭晔2，赵伟智2，李壮壮1
1 中建方程投资发展集团有限公司 北京 100037
2 中建新型城镇化（新疆）投资有限公司 乌鲁木齐 830002
3 北京大地风景旅游景观规划设计有限公司 北京 100101
摘要：在碳达峰碳中和背景下，既有城市住区低碳改造显得更为迫切，本文以乌鲁木齐市光华片区老旧社区综合改造项目为案例，总结了项目低碳改造的若干项技术，形成城市既有住区低碳改造的综合解决方案，为我国实现碳达峰碳中和目标提供助力。
关键词：低碳，城市既有住区，升级改造技术，管网升级，能源替代，智慧化
1 引言
实现碳达峰、碳中和是我国向世界作出的庄严承诺，也是一场广泛而深刻的经济社会变革，绝不是轻轻松松就能实现的。2018年，全国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce，占全国能源消费总量比重为46.5%，其中建筑运行阶段能耗10亿tce，占全国能源消费总量比重为21.7%。2018年，全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿tCO2，占全国能源碳排放的比重为51.3%，其中建筑运行阶段能耗21.1亿tCO2，占全国能源碳排放的比重为21.9%。截止2018年底，我国总建筑面积约671亿m2，其中90%以上的既有建筑是高耗能建筑，城镇居住建筑占总建筑面积的45%，可见，既有城市住区节能降碳改造对实现碳达峰、碳中和目标起到重要作用。
2 项目基本情况
随着乌鲁木齐市经济社会迅速发展，城市化率逐年提升，但是城市环境质量不能满足人民群众日益增长的物质文化品质要求。为适应城市和区域战略发展，新疆自治区党委对乌鲁木齐城市建设提出了“煤变气、地变绿、天变蓝、城变美”的具体要求。
“乌鲁木齐市光华片区老旧社区综合改造项目”，位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市（严寒C区）天山区的黄金地带，毗邻自治区党委、政府、人民广场商业圈，在十分钟的舒适步行区间内，具备丰富的医疗、教育及商业服务设施，片区特点具有明显的典型性（图1）。光华片区对周边三条道路均有临街面，且三条道路均直接通向城市的主干道，社区形象对城市形象有较大的影响（图2）。
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图1 区域位置图 图2 区域周边交通环境图
片区总占地面积16618 m2（24.93亩），现有十三栋住宅楼（均为六至七层砌体结构），总建筑面积33960.88m2，均建于上世纪80至90年代，共分为7个相对独立院落，因为过去分散的管理模式，社区的安防管控、交通组织，活动区域，景观绿化都处在较低的水平。
3 存在问题
通过调研分析，光华路旧小区存在以下主要问题：
3.1 片区内包含7个相对独立院落，相互间有围墙（栅栏）分隔，空间狭小零散，功能重叠，可达性及美观性较低，出入口数量（共5个）过多增大社区管理难度。片区内道路狭窄，道路转弯有大量直角，道路最宽处为6.0m，最窄处3.50m，无人行步道，有效停车场地不足，长期存在停车位挤占道路，小区内堵车严重，影响消防及交通出行（图3）。
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图3 光华路片区改造前院落示意图
3.2住宅为砌体结构，外墙均为粘土实心砖墙体，建筑立面陈旧破损且缺乏墙体保温，传热系数为1.579W/(m2?K)，屋面为炉渣保温屋面，传热系数为1.205W/(m2?K)；部分住户及楼梯间外窗为单框双玻钢窗，传热系数为6.40W/(m2?K)，窗扇封闭不严，冷风渗透严重；屋面防水为油毡或防水卷材，因使用年限过长，年久失修，存在较严重老化破损现象，顶层住户在雨季及融雪季节都受到漏水的困扰（图4）。住宅公共楼梯间供暖、供电设施老化。
图4 光华路片区改造前外墙现状
3.3片区内因围墙分隔，空间琐碎凌乱，缺少公共活动休闲空间，绿化率低（7.5%），可达性差，且绿化树木杂乱无章，缺失灌溉系统，绿化灌溉完全“靠天吃饭”，导致片区绿化景观及室外活动空间的视野狭隘，整体性及舒适性较差（图5）。
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图5 光华路片区改造前环境现状
3.4现状道路电力、电信、电缆等架空杆线等杆线杂乱，影响行人安全、城市景观。
4 改造目标
“光华片区老旧社区综合改造项目”以提升居民居住舒适度，改善环境质量，减少碳排放量，打造城市优质社区，树立老旧小区改造典范为目标。通过对片区内空间改造，为社区争取更多的景观空间和公共活动空间；通过住区出入口设置及调整车行路线，减少车辆拥堵；通过建筑节能保温措施，降低建筑能耗；通过对外立面改造，优化建筑和城市形象。
5 改造技术
5.1既有城市住区空间整合技术
在社区空间上，拆除原有小院落围栏、隔墙以及违章建筑，调整住区出入口设置，重新规划车行路线，以达到车辆单向行驶的交通流线，减少错车等候频率，提升交通效率，减少汽车碳排放。增设人行步道，形成较为舒适的人车混流体系。通过对对空间梳理，让景观绿化开放化，提升绿化率（改造后绿化率为15%），提升片区的整体性及各空间的可达性，为住区争取更多的景观空间和公共活动空间（图6）。
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图6 光华路片区空间改造分析
停车设施升级改造采用零散空间利用整合技术和泊位共享整合技术，通过泊位与绿化、周边公建设施协调共享，建立立体停车场，解决住区因停车造成的拥堵等问题。住区内原有停车位约 65个，且大部分为占道停车位。通过对现状场地的梳理，在不考虑占道停车及满足消防通行的情况下，增设停车位。在不遮挡住宅采光视野的地方，可考虑设置机械停车位，平面停车位结合景观布置，使用沥青或者水泥硬化与涂装结合，改造后住区内可产生长期停车位 135 个，其中 40个为机械停车位，大幅提升居民的停车幸福指数（图7）。
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图7 光华路片区停车设施升级改造前后对比
5.2既有城市住区建筑性能提升改造技术
“光华片区老旧社区综合改造项目”包括建筑节能改造、屋面改造、绿化改造、建筑立面修复等工作，综合整治楼栋门头、雨水管线、空调排水管线、信报箱、外墙燃气管道、防盗网和建筑户外构造构件等。增加小区公共绿地、小型游园、人行步道系统等公共开放空间。通过围护结构的节能改造、公共设施设施改造、采暖设施改造、增设用能计量装置等方面绿色化改造，经计算达到绿色改造一星级标识分值。
（1）节能改造技术
所有建筑物的外保温材料采用聚氨酯保温板及石墨聚苯板，保温层厚度为80mm，燃烧性能等级为B1级，所有外露结构构件均采用50mm保温层外包，做断热桥处理措施，外墙外保温系统中沿楼层每层设置环绕型的岩棉防火隔离带，宽度为300mm，错缝搭接。改造后外墙的传热系数均小于0.26W/(m2?K)。将原有钢窗全部更换为单框双玻中空塑钢窗。门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用硬泡聚氨酯发泡剂保温材料堵封；并用嵌缝密封膏密封。不但提升住区居民冬季室内舒适度而且降低了居民生活成本（图9）。
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图9 光华路片区建筑外立面改造前后对比
（2）屋面保温防水改造技术
屋面保温材料采用聚氨酯保温板。防水采用具有保护和节能效果的白色丙烯酸屋面涂料技术，该涂料为目前国内较为新型的材料，耐候性好（-30°C — 80°C）,从而延长屋面使用寿命，施工便捷，防水密闭性好，可有效反射太阳光,降低室内采暖空调能耗，还可降低施工、维护等综合成本（图10）。
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图10 光华路片区屋面改造前后对比
（3）外饰面改造技术
针对片区内原有建筑年代较远，外立面装修破损严重现象，结合严寒地区特点，外饰面改造时饰面材料选用液态花岗岩，耐寒性、质感及使用年限均优于普通外墙防水涂料（液态花岗岩使用年限15年以上，普通外墙防水涂料使用年限5~8年），优化建筑形象。
5.3既有城市住区管网升级换代技术
“光华片区老旧社区综合改造项目”首先采用低影响缆线集约化敷设技术、多参数综合故障诊断技术完善住区热力管网、消防管网、电力管网等的敷设方案，解决架空线布设混乱和消防管线缺失的问题，给出市政给排水、热力及电气管网、消防管道及消火栓等参数优化方案。并采用管网检测评估技术，对管网漏损关键区域快速检测、定位并评估漏损情况。然后根据检测结果，对漏损管网进行替代或修补。最后，借助管网更新模拟工具，优化市政管线布置（图8）。
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图8 光华路片区管网改造
5.4既有城市住区智慧化改造技术
“光华片区老旧社区综合改造项目”利用住区能源管理系统，实现社区能源分项计量、负荷协调匹配、多能平衡运行的效果。全自动智慧热网运行监控系统可实时显示用户楼栋、房号、面积、供回水温度、流量、室温等数据，居民亦可根据自身需求通过自己家的温控器调节室温，实现了从热源生产到管网、换热站、用户终端全部数字化管理，极大提升了管理效率。
6. 结语
既有城市住区改造项目比既有建筑改造，更能够发挥综合效益，这种节能改造方式是符合可持续发展的思想，契合新时代倡导的低碳发展的节能改造方式。
“光华片区老旧社区综合改造项目”实现社区环境、能源系统、管网系统、停车设施、智慧化等方面的综合改造提升，改善市民生活质量，达到高品质环境住区要求,降低了碳排放强度，为既有城市住区功能提升与改造提供了示范。
基金资助项目：“十三五”国家重点研发计划项目“既有城市住区功能提升与改造技术”（编号：2018YFC0704800）