摘要：本研究以广东省内部分既有建筑更新改造的具体案例基础上，立足于区域的建筑更新改造实际情况，从对既有建筑更新改造的已有的研究工作分析。主要研究内容包含与既有建筑更新改造相关的政策、理论、标准、改造技术、绿色改造、结构加固、消防改造等方面，建立既有建筑更新改造关键技术体系，可以为改造工程开发和技术应用提供参考，并且深入研究国内外的既有建筑改造的理论与实践，形成一套全面系统的改造理论和实践体系，对现阶段的城市创新性发展有较强的引导作用。在既有建筑更新改造策略研究、既有建筑结构鉴定、加固及相关特殊改造技术、BIM及装配式建造技术在既有建筑改造中的相关技术、既有建筑外围护结构改造技术、既有建筑绿色改造技术等方面提出相关建议及策略，为广东省既有建筑更新改造提供研究性支撑，为国家探索既有建筑的改造提供针对性建议。

　　关键词：既有建筑；更新改造；建筑方案；建筑方案；鉴定加固；BIM

　　一、研究背景

　　随着社会经济转型升级和城市化的不断深入，城市空间也在不断变迁之中。一方面城市新区和新建建筑持续涌现，另一方面大量的老旧建筑也面临拆除和更新改造。在世界范围内，社会经济发展达到全面工业化水平以后，相比新建建筑，既有建筑更新改造成为了城市发展更新的主要手段。以英国为例，1970年以后的建筑项目中新建建筑比例仅占约1/5，大部分项目为既有建筑的更新改造。如今我国进入了工业化后期，长期的城市发展遗留下了一批既有建筑，城市发展面临更新改造问题。

　　目前我国的既有建筑大部分都是20世纪末21世纪初建造而成，普遍存在结构安全问题、功能退化严重、建筑能耗过大、基础设施不齐全等问题。由于经济、技术以及价值观念等原因，在城市更新中不少既有建筑未能改造再利用，大多还是采取“大拆大建，推倒重来”的方式，一方面造成了资源存量的浪费，资源利用的低下，另一方面，也导致了城市特色的缺失和千城一面状况的出现。城市化进程的快速发展、资源储量有限的现状促使“存量优化和新建提升并举”的新型建设方式成为建设领域落实绿色发展的重要途径。

　　本研究在广东省内一些既有建筑更新改造的具体案例基础上，立足于区域的建筑更新改造实际情况，从对既有建筑更新改造的已有的研究工作分析。主要研究内容包含与既有建筑更新改造相关的政策、理论、标准、改造技术、绿色改造、结构加固、消防改造等方面，建立既有建筑更新改造关键技术体系，可以为改造工程开发和技术应用提供参考。并且深入研究国内外的既有建筑改造的理论与实践，形成一套全面系统的改造理论和实践体系，对现阶段的城市创新性发展有较强的引导作用。

　　二、研究思路

　　研究思路包括以下方面：

　　（一）分析既有建筑普遍存在的问题及改造难点

　　通过资料查阅及现场调研，整理分析既有建筑普遍存在的问题，总结国内外以及广东区域的改造项目并分析。

　　（二）分析既有建筑更新改造的开发体系

　　总结广东省的既有建筑更新改造政策法规体系，分析广东省的政策法规、开发运作模式、管理与实施体系。了解既有建筑更新改造的法律法规、改造要求、改造原则、再生模式。

　　（三）总结既有建筑方案更新策略及典型更新策略

　　通过资料查阅和实际考察调研，总结改造过程中如何对建筑进行功能转换、空间改造、外围护结构改造、绿色改造、无障碍及适老化设计等，并对典型既有建筑项目的更新改造方式进行总结。

　　（四）总结既有建筑鉴定、加固及特殊改造技术

　　总结既有建筑在鉴定、加固过程中所遇到的重点、难点并归纳总结，提出有借鉴意义的特殊既有建筑加层改造技术及思路，如筒仓加建改造技术、明挖基坑砌体管井原位保护技术、室内外新建基坑连接段穿越基础梁施工技术等。

　　（五）总结BIM技术在既有建筑中的应用策略

　　在既有建筑改造过程中原有设备管线往往错综复杂，造成建筑的施工难度加大。利用BIM技术应用可以实现碰撞分析，优化施工方案和管线排布等，使既有建筑从设计到施工过程中得以优化。本课题旨在总结出BIM技术在既有建筑中的应用策略。

　　（六）提炼既有建筑外围护结构改造的关键技术

　　通过利用遮阳构件、立体绿化、屋面绿化、隔热系数较高的材料来提高舒适性，总结出外围护结构改造的技术难点及关键节点。

　　技术路线：

图2-1技术路线图

　　三、研究内容

　　（一）本课题获得成果

　　本课题中涉及部分特殊既有建筑改造关键技术，本课题相关工作成果取得如下成果

　　1、专利

　　发明专利和实用新型专利共计8个，分别如下（4项发明专利在审查中）：

　　（1）管井悬吊保护结构砌体管井原位保护施工方法（发明-审查中）；

　　（2）管井悬吊保护结构（实用-授权）；

　　（3）支护结构、支护系统及既有建筑内外基坑连接端支护方法（发明-审查中）；

　　（4）支护结构及支护系统（实用-授权）；

　　（5）大跨度钢结构屋面改造结构（实用-授权）；

　　（6）大跨度钢结构屋面改造方法（发明-审查中）；

　　（7）既有筒仓顶部加建结构（实用-授权）；

　　（8）既有筒仓顶部加建结构及既有筒仓顶部加建方法（发明-审查中）。

　　2、本课题相关工作成果中省级工法4个，包括：

　　（1）《复杂环境下明挖基坑砌体管井原位保护施工工法》；

　　（2）《既有建筑物室内外新建基坑连接段穿越基础梁施工工法》；

　　（3）《既有大型公共建筑幕墙改造施工工法》；

　　（4）《既有筒仓顶部加建改造施工工法》。

　　3、本课题获得广东省土木建筑学会科学技术奖、广东省土木工程詹天佑故乡杯奖等奖项共6个。

　　4、本课题共发表3本著作和7篇论文。

　　本课题研究及案例中涉及到的各类关键技术总结如下：

　　（二）既有更新策略研究类

　　1、新旧建筑的融合设计

　　新旧建筑的融合设计需要考虑既有建筑立面的改造、新建立面的选取、建筑之间的连接。在既有建筑立面的改造上采取对比及相似的法则将新旧建筑进行融合；在新建建筑的立面选择应从关注周边肌理的延续和城市空间的引入，合理考虑周边的元素；新旧建筑之间的连接可大大加强新旧建筑的融合，解决内部空间和外部形象上的联系与过渡问题。

　　2、覆土建筑的绿色生态化设计

　　覆土建筑绿色生态化设计从绿色生态化角度出发，对新建建筑与景观的融合理念研究、覆土建筑的采光通风研究、覆土建筑的绿色节能技术三方面进行综合性研究，将绿色生态理念、绿色材料、绿色节能技术融于覆土建筑中，将覆土建筑使新建建筑隐于整个景观园林中，同时实现绿色生态化目的。

　　在将绿色理念融入建筑方面，利用外部围护结构（既有建筑墙面、阳台和屋顶等地方）与绿色植物的结合，实现将建筑隐入绿色植被中，大大提高建筑的生态环境水平，从而给厂区提供舒适、节能的环境。

　　在各种先进技术和巧妙设计，实现建筑绿色生态环保方面，利用太阳能、改善风环境、绿色屋顶改造、垂直绿化设计等技巧实现建筑绿色生态环保目的。

　　3、既有工业建筑更新方案及改造

　　本技术通过规划、建筑方案、结构修复及改建方面对既有工业更新方案及改造进行研究，制定针对性的措施及对策，总结梳理既有工业建筑改造过程中的重点难点及处理方式。在总体规划方面技术关键在于延续工业区风貌、引入当地本土文化、营造多元化活动场景；在建筑方案中，技术关键在于建筑风格统一、空间改造、外围护改造，加装电梯及楼梯等方面；结构修复及改建方面技术关键在于引入加建与加固理念，减少加固工程量，实现加固加建双目的，同时引入钢结构实现缩短时间周期及保证环保施工。

　　（三）既有建筑相关特殊改造技术

　　1、既有筒仓顶部加建改造技术研究

　　既有筒仓原有建筑的保护：由于筒仓顶部的新建建筑邻近筒仓塔楼，筒仓塔楼采用柱间交叉支撑的加强，筒仓底部框架柱采用截面加大方法能很好解决筒仓塔楼的保护问题。筒仓塔楼方面，采用柱间交叉支撑的加强方式主要考虑新建建筑对塔楼的推力，同时既有筒仓塔楼的高宽比较大，通过柱间交叉的方式能够很好的将新建建筑的水平力传递给塔楼底部，从而保护筒仓塔楼。框架柱方面，为更好地使格构柱与框架柱连接同时对框架柱起加固作用，采用扩大截面法及设置钢筋混凝土墩的方法，避免发生预埋螺栓对框架柱的破坏，同时起到加固框架柱的作用。

　　加建建筑结构的技术关键：格构柱+平台桁架的结构方案能够很好解决既有筒仓顶部加建改造中所结构的选型问题。格构柱用于承担新建建筑的荷载，格构柱具有质量轻强度高刚度大的特点，采用格构柱能很好适应原有筒仓的框架柱布局；平台桁架承受楼面荷载，其桁架方案能解决部分加建建筑在筒仓上方的悬挑问题，保证平台的刚度和强度，同时悬挑方案可以避免对筒仓塔楼的直接接触，尽可能减少水平力的影响。

　　既有筒仓底部框架柱与和格构柱的连接施工关键：钢筋混凝土墩于格构柱底部及框架柱上部，作为框架柱顶部的延长部分，通过植筋的方式与框架柱形成整体，施工钢筋混凝土墩的过程中预埋高强度锚栓，避免高强度锚栓直接安装在原框架柱时对原框架柱的破坏。

　　筒仓顶部新建建筑的桁架悬挑部分的施工支撑技术关键：根据筒仓布局的竖向及水平受力支撑体系能很好解决桁架在筒仓上部无法直接支撑的问题，设置竖向支撑及水平梁保证桁架悬挑部分在施工过程中得到充分的支撑。

　　2、残损厂房改造设计研究

　　残损厂房改造的技术关键在于结构与基础的选型，以及新旧构件的连接，如何处理是技术关键所在。结构构件与基础的选型与既有结构布置有关，应根据既有结构进行选型；新旧构件的连接技术关键在于针对新建构件与既有构件的节点设计，使其新旧构件实现有效的连接。针对残损厂房的设计，采取如下措施：

　　（1）避免改造导致加固量上升，在保持原有排架结构的基础（拆除屋面），内部新增受力构件，通过新增的受力构件来承受建筑主要荷载，降低残损厂房的安全风险。

　　（2）加强新增受力构件与既有残损厂房结构构件的连接，通过加强新增受力构件与地基梁、纵向梁的连接节点设计，达到新增受力构件与残损厂房构件的连接，实现建筑整体加强的目的。

　　（3）采用装配式理念，除与残损厂房连接的新增竖向受力构件采用混凝土结构，内部其他受力构件采用装配式钢结构，其具有施工精度高、减少搭设模板及脚手架工程量等特点，能够缩短既有工业建筑改造的工期及施工环保。

　　3、既有建筑物室内外新建基坑连接段穿越基础梁施工技术

　　针对建筑物室内外地下扩建工程项目提出一套既不破坏原有基础梁，又能保证基坑施工安全的支护体系和施工方法。针对截面尺寸较大基础梁，设置台式钢混结构支撑支座以维持既有建筑基础梁结构性的功能，减少基坑开挖对基础梁的破坏，有效的保证既有建筑的整体稳定性和安全性。

　　4、复杂环境下明挖基坑砌体管井原位保护施工关键技术

　　与传统砌体管井迁移方法相比具有工期短，避免迁改作业，降低工程成本，砌体管井的悬吊保护易实现和避免管道停止工作带来的不便；与常规的悬吊保护方式相比，复杂环境下明挖基坑砌体管井原位保护施工关键技术采用内吊底板及外吊底板对砌体管井进行保护，直接在现场通过钢绳索或钢筋与承重钢管梁进行连接，实现砌体结构保持受压状态，避免砌体管井发生受拉情况而产生裂缝，提高安全富余度。

　　（四）BIM及装配式建造技术在既有建筑改造中的相关技术

　　1、装配式集成设计方法在改扩建公共建筑中的应用

　　市民服务中心改造工程中以精细化科学管理与实践、装配式钢结构体系应用、基于BIM技术的全过程协调与进度信息管理和资源最佳投入四方面破解本项目的系统性、多维性、复杂性和动态性问题。适用于采用装配式钢结构体系的大型公共建筑改造项目，其空间布局与平面布置集成化设计方法、主体结构标准化设计、隔墙系统和设备管线一体化的集成设计方法，不但解决既有建筑改扩建的特殊问题，而且为政务性公共建筑采用装配式钢结构体系提供设计思路与项目应用经验。

　　2、大跨度钢结构建筑改扩建的建筑信息化管理

　　为解决大型公共建筑扩建改造工程中系统性、多维性和复杂性问题，引入BIM技术进行全过程管理，利用精细化管理理念将本工程的各个阶段进行细化分解，使本工程的管理流程满足科学化、精细化、标准化和信息化的要求，进而提高本工程对成本、进度、质量和安全的把控能力，解决本工程项目过程中的决策、设计、施工和运维难题，可以为其他类似的改造项目提供参考和借鉴。

　　（五）既有建筑外围护结构改造

　　1、大跨度钢结构建筑幕墙改造技术

　　国内大型公共建筑和高层建筑的幕墙安装建造，主要以新建建筑为主。涉及到既有大型钢结构公共建筑的幕墙改造相关技术参考资料甚少，拆除原幕墙和安装施工技术难度较大。综合考虑既有结构现状和功能改造需求制定方案，采取安全合理的方式拆卸玻璃幕墙，并利用原幕墙龙骨为幕墙改造项目提供新的应用方向，将结构验算与施工方法紧密结合。在本幕墙设计中，增设一道外墙遮阳格栅，并将玻璃幕墙内置，形成复合幕墙体系，达到节能效果，外观上保留立面工业质感，为其它同类型幕墙改造项目提供借鉴。

　　2、大跨度钢结构建筑屋面改造技术

　　大跨度钢结构建筑屋面改造技术根据工程的实际情况，制定专项施工方案，有效的解决本工程屋面改造过程中遇到的难题，总结梳理屋面改造过程的施工前准备、重难点分析及处理方案、ETFE气枕及铝镁锰板安装等施工要点。此外，本工程通过采用ETFE熔膜技术来满足消防排烟要求，有效的解决本工程的消防设计难题，确保建筑物室内人员和财产的消防安全，为其它同类型屋面改造项目提供借鉴。

　　（六）既有建筑绿色改造

　　1、高大公共空间改造的节能设计

　　高大公共空间改造的节能设计从对高大空间建筑的减少消耗能源、重新利用能源等多角度出发，对东莞市民服务中心的空调节能设计、幕墙节能设计、屋面节能设计三方面对进行综合性的节能改造策划，将绿色理念、绿色材料、绿色技术融入东莞市民服务中心，为类似节能改造项目，特别是高大空间节能改造，提供参考借鉴。

　　2、老旧工业厂区绿色生态总体规划设计

　　老旧工业厂区绿色生态总体规划设计通过引进绿色生态理念设计使该项目具有鲜明的个性，造型新颖，打破了生产厂房类建筑传统的呆板、单调的形体特征，给人以耳目一新的感觉。通过空间布局研究、新旧建筑融合、绿色生态实践等精心设计措施实现使用过程中的低能耗、高起点、高标准。注重现代工业与绿色生态结合同时，力求具有可操作性与应变性。

　　3、废弃建材在老旧建筑加建幕墙中的资源化利用

　　把大面积砖瓦墙分解并预制成一定面积和重量的混凝土饰面板，所预制的饰面板板面上镶嵌砖瓦块件，板背锚固金属挂件。通过干挂法（柔性连接）以金属挂件和后加钢骨架的形式将饰面板直接吊挂于既有建筑主体结构上形成砖瓦墙幕墙，而无需采用传统的灌浆铺贴，避免由于砖瓦的堆砌造成下部砖瓦受压过大而被压碎，确保了墙体的安全性。饰面板与结构之间所形成不同厚度的空腔，可使得既有建筑轮廓造型丰富，且砖瓦墙饰面板使得幕墙饰面乱而有序，提高了墙体的观赏效果和稳定性。

　　4、基坑弃土与新建建筑一体化的景观营造技术

　　基坑弃土与新建建筑一体化的景观营造技术主要是技术实施步骤确定，针对临近基坑的挖方量、新建建筑的建筑体积和形态，以及园林景观的要求，将基坑企图与新建建筑进行一体化设计及施工，达到资源回收的目的。

　　四、创新点与特色

　　本课题以实际工作为依托，以实现既有建筑改造的较优方案为目标，主要进行了以下探索和创新：

　　（一）既有建筑更新改造策略研究

　　在总结既有建筑更新的基础上，针对部分特殊的既有建筑的改造策略，提出如下创新：

　　1、既有建筑更新方案及改造研究

　　提出既有工业建筑组团化方案优化，针对既有工业建筑组团化设计，除常规组团做法外，通过对部分的建筑墙体进行内推、削减，设置玻璃屋顶来增加内部庭院通风和采光。同时提出将加建与加固相结合理念，增设新建平台时，设置支撑构件沿着损坏悬挑梁设置，对损坏悬挑梁支顶，实现加固加建双目的。

　　2、既有大型公共建筑地下室空间综合开发利用策略

　　既有大型公共建筑地下室空间综合开发利用策略，新建室内外地下室及并通过地下通道连接，其中室内采用下沉广场，与室外广场地下停车场、室外商业空间、轨道交通节点等相连接贯通，实现多地下空间融合。同时对各地下区域划分，将停车区域及商业区域合并，通过按需增建室外的联络通道，大大提高便利性。

　　（二）既有建筑结构鉴定、加固及相关特殊改造技术

　　在总结既有建筑结构改造相关技术的基础上，针对部分特殊的既有建筑的改造策略，提出如下创新：

　　1、既有筒仓顶部加建改造技术研究

　　与传统既有筒仓顶部加建建筑的方法相比，本既有筒仓顶部加建改造技术无需现场对筒仓仓身进行加固，仅需对筒仓塔楼及筒仓底部框架进行加固，受力明确，安全程度高，缩短整个施工作业时间，减少繁重、复杂的迁改作业，提高经济效益。

　　本技术根据筒仓原有筒仓底部框架布置设置四个格构柱，用于支撑筒仓顶部加建建筑，实现筒仓顶部加建建筑新增的荷载直接传递到筒仓底部，避免筒仓仓身受力，提高安全富余度。

　　与其他传统的筒仓顶部加建建筑技术相比，对于加建建筑的悬挑桁架在筒仓上方无法设置竖向临时施工支撑时，在筒仓周边设置竖向支撑并设置水平受力构件施工支撑，对悬挑桁架进一步保护。

　　与其他传统的筒仓顶部加建建筑技术相比，对于加建建筑的与邻近筒仓塔楼的处理方法，采用悬挑桁架并仅贴近不接触，同时在邻近的筒仓塔楼采用交叉支撑和调整相应施工顺序，加强筒仓塔楼的强度和刚度，提高筒仓塔楼的安全度。

　　2、残损厂房改造设计研究

　　对残损厂房改造设计，从残损厂房的内部空间及厂房的结构情况出发，在基础梁、纵向梁方面，实现内部新建构件与残损厂房既有构件的新旧连接，同时保留既有残损厂房的目的的同时也实现建筑改造。在基础梁方面，实现新建承台与既有地基梁固定连接，增设水平连接上部钢筋并将在相交部分浇筑膨胀混凝土，达到新建承台与既有地基梁的结合。在纵向梁方面，实现新建框架与纵向梁的固定连接，利用节点处理的优化，实现既有梁与新增柱固定连接。

　　3、既有建筑物室内外新建基坑连接段穿越基础梁施工技术

　　在既有建筑室内外基坑的连接通道施工时，对穿越原有建筑的基础梁段进行原位保护。在连接通道范围的基础梁区域作基坑支护，完成通道支护体系，再设置台式钢筋混凝土支撑支座以维持既有建筑基础梁使用功能。以保护既有建筑基础梁，减少基坑开挖对基础梁的破坏，有效的保证既有建筑的整体稳定性和安全性，并满足基础梁底通道土方开挖要求。

　　4、复杂环境下明挖基坑砌体管井原位保护施工技术

　　与传统砌体管井迁移方法相比具有工期短，避免迁改作业，降低工程成本，砌体管井的悬吊保护易实现和避免管道停止工作带来的不便；与常规的悬吊保护方式相比，复杂环境下明挖基坑砌体管井原位保护施工关键技术采用内吊底板及外吊底板对砌体管井进行保护，直接在现场通过钢绳索或钢筋与承重钢管梁进行连接，实现砌体结构保持受压状态，避免砌体管井发生受拉情况而产生裂缝，提高安全富余度。

　　（三）BIM及装配式建造技术在既有建筑改造中的相关技术

　　1、BIM技术在既有建筑改造中的应用

　　基于BIM技术的全过程协调与进度信息管理和资源最佳投入四方面解决大型改造项目的系统性、多维性、复杂性和动态性问题，建筑信息化（BIM）技术在决策阶段、设计阶段、施工阶段、竣工验收阶段、运维管理阶段中解决工程扩建改造过程遇到的难题，降低运维管理成本。特别是针对净高、管线问题及，利用BIM技术应用可以实现碰撞分析，优化施工方案等，使既有建筑从设计到施工过程中得以优化。

　　2、装配式技术在既有建筑改造中的应用

　　为解决既有建筑扩建改造工程中系统性、多维性和复杂性问题，引入装配式技术进行全过程管理，对主体结体系、围护结构、装修及设备中的可装配式构件进行分析，主体采用钢结构，幕墙采用装配式单元，内隔墙采用ALC墙板和防火玻璃隔墙实现围护墙非砌筑；设备管线架设于集成吊顶和装配式成品墙（装饰板）空腔实现管线分离。满足建筑使用功能和性能的基本要求。

　　（四）既有建筑外围护结构改造技术

　　在总结既有建筑外围护结构改造技术的基础上，针对既有大型公共建筑的外围护结构，有如下创新：

　　1、既有大型公共建筑幕墙改造技术

　　利用既有和新增设的幕墙骨架，对幕墙外框架立柱和横梁、局部内部立面、雨篷梁、结构边梁和边桁架包裹一层金属板材形成一道外墙遮阳格栅，功能上极大地减少太阳直射带来的热量，并可将玻璃幕墙内置，形成复合幕墙体系，降低室内空调制冷的能耗，不但达到节能效果，而且幕墙立面美观得体。

　　2、既有大型公共建筑屋面改造技术

　　既有大跨度钢结构公共建筑多材质屋面改造设计与施工技术根据工程的实际情况，制定专项施工方案，有效的解决本工程屋面改造过程中遇到的难题，总结梳理屋面改造过程的施工前准备、重难点分析及处理方案、ETFE气枕及铝镁锰板安装等施工要点。此外，本工程通过采用ETFE熔膜技术来满足消防排烟要求，有效的解决本工程的消防设计难题，确保建筑物室内人员和财产的消防安全，为其它同类型屋面改造项目提供借鉴。

　　（五）既有建筑绿色改造技术

　　在总结既有建筑绿色改造技术的基础上，针对废弃材料绿色改造及回收方面，有如下创新：

　　1、废弃建材在老旧建筑加建幕墙中的资源化利用研究

　　将收集到的废弃砖、瓦切割成统一的规格，再对厂区既有建筑的每个单面墙体尺寸进行现场测量，然后用电脑排版调色按1:1打印彩色效果广告布，铺贴在预先定制的木模板上，利用现浇混凝土与废弃建材形成的挂板。

　　将砖瓦分解并预制成一定面积和重量的混凝土饰面板，所预制的饰面板板面上镶嵌砖瓦块件，板背锚固金属挂件。利用不同材料的颜色和规格，参数化的设计拼接图案，严格控制预制板厚度，待养护期满后，用小型电动起重机械辅助人工拼装，安装完成后可达到预期的设计效果。通过干挂法（柔性连接）以金属挂件和后加钢骨架的形式将饰面板直接吊挂于既有建筑主体结构上形成砖瓦墙幕墙，而无需采用传统的灌浆铺贴。

　　2、基坑弃土与新建建筑一体化的景观营造技术

　　实现了临近基坑开挖弃土的资源化再利用，可根据场地情况，实现弃土的最大化利用，节省资源，绿色环保。提出了由新建建筑施工、临近基坑土方开挖和新建建筑园林景观营造协同作业组成的基坑弃土与新建建筑一体化的景观营造技术施工流程，实现基坑开挖土方在新建建筑园林景观营造的资源化再利用，把弃土化废为宝，使新建建筑园林景观营造和临近基坑土方开挖的各自效益最大化。

　　五、成果市场推广应用前景分析  

　　目前我国的既有建筑大部分都是20世纪末21世纪初建造而成，普遍存在结构安全问题、功能退化严重、建筑能耗过大、基础设施不齐全等问题。由于经济、技术以及价值观念等原因，在城市更新中不少既有建筑未能改造再利用，大多还是采取“大拆大建，推倒重来”的方式，一方面造成了资源存量的浪费，资源利用的低下，另一方面，也导致了城市特色的缺失和千城一面状况的出现。城市化进程的快速发展、资源储量有限的现状促使“存量优化和新建提升并举”的新型建设方式成为建设领域落实绿色发展的重要途径。

　　本课题《既有建筑更新改造关键技术》在广东省内一些既有建筑更新改造的具体案例基础上，立足于区域的建筑更新改造实际情况，建立既有建筑更新改造关键技术体系，可以为改造工程开发和技术应用提供参考，本项目以东莞市民服务中心以及鳒鱼洲文化创意园分析相关效益。

　　（一）市场需求预测较高

　　随着我国城市更新项目的推广，对既有建筑的改造提出了更高的要求。既有建筑改造作为一种社会趋势，是当下城市更新发展中的热门课题，所探讨的内容来源于实践，也期望最终能用之于实践。在调研、分析、总结大量的国内外既有建筑理论与相关改造实例的前提之下，进行升级和调整，总结出一套较为系统，且适应性较强的改造理论和经验体系，对国内未来的既有建筑改造有较强的实践意义。本课题分析阐述了既有建筑更新改造中规划设计、工程实施及技术应用等多个方面的内容，总结了相关实践经验，对于后续既有建筑工程改造实践有一定的参考作用，具有良好的市场效益。

　　（二）经济效益明显

　　本项目以东莞市民服务中心与鳒鱼洲文化创意园为经济效益分析对象，其经济效益如下：

　　1、东莞市民服务中心

　　（1）既有大型公共建筑幕墙改造技术

　　本技术为对于不能满足既有建筑升级改造的功能与外观要求的幕墙进行改造，所改造的幕墙饰面采用氟碳喷涂铝单板，不但实现美观、适用和耐久性，而且突显东莞市民服务中心传承体现千年莞编的肌理和制造之都的风格。

　　综合考虑既有结构现状和功能改造需求制定方案，采取安全合理的方式把原玻璃幕墙拆卸，并利用原幕墙构件作为新铝单板幕墙结构，为幕墙改造项目提供新的应用方向；结构验算与施工方法紧密结合，为开展幕墙改造相关技术提供设计思路与项目应用经验，节省费用594000元，缩短工期30天。

　　（2）既有大跨度钢结构公共建筑多材质屋面改造设计与施工技术

　　屋面改造技术主要包括ETFE薄膜结构与既有屋面金属板交接节点处理、膜结构的智能化控制系统的优化和对不同区域进行组合设计，以及对应的施工方案。

　　ETFE薄膜通过热塑成形，薄膜张拉各向同性，非常坚固耐用，具有轻质、柔韧、厚度小、透光性好、耐久、耐火、自洁、可回收等特点，是一种新型的绿色材料。而ETFE膜结构具有可调节特性，在使用过程中通过改变内压的方式，来调整其受力性能、透光率、隔热性能等，使整个建筑物更加舒适、节能和环保。

　　本应用技术根据本工程的实际情况，制定专项施工方案，有效的解决本工程屋面改造过程中遇到的难题，总结梳理屋面改造过程的施工前准备、重难点分析及处理方案、ETFE气枕及铝镁锰板安装等施工要点。此外，本工程通过采用ETFE熔膜技术来满足消防排烟要求，有效的解决本工程的消防设计难题，确保建筑物室内人员和财产的消防安全。

　　（3）既有建筑物室内外新建基坑连接段穿越基础梁施工技术

　　既有建筑物室内外新建基坑连接段穿越基础梁的施工案例少，未形成成熟可靠的支护体系和施工技术方法。本技术针对此类工程项目，提出一套既不破坏原有基础梁，又能保证基坑施工安全的支护体系和施工方法：针对截面尺寸较大基础梁，设置台式钢混结构支撑支座以维持既有建筑基础梁结构性的功能，减少基坑开挖对基础梁的破坏，有效的保证既有建筑的整体稳定性和安全性。

　　该技术在充分保证基坑安全，结合快速施工，绿色环保，可装配理念基础上。减少传统破除基础梁的花费的人力物力，较少对环境的影响。在本项目应用中，节约工程施工工期约16天，并共节省材料及人工费用173193.59元。

　　（4）复杂环境下明挖基坑砌体管井原位保护施工关键技术

　　本技术实现不影响管井的工作状态下，基坑开挖作业，并保持管道的使用功能不间断。解决管线迁改施工则产生施工周期长、工程成本高等问题。与传统管井迁移方法相比具有工期短，避免迁改作业，降低工程成本，管井的悬吊保护易实现和避免管道停止工作带来的不便；与常规的悬吊保护方式相比，本技术采用内吊底板及外吊底板对砌体管井进行保护，直接在现场通过钢绳索或钢筋与承重钢管梁进行连接，实现砌体结构保持受压状态，避免砌体管井发生受拉情况而产生裂缝，提高安全富余度。

　　复杂环境下明挖基坑砌体管井原位保护施工关键技术研究对管线迁改工程的可持续发展和绿色施工的推进起到非常重要的作用，故具有良好的社会效益和经济效益。项目使用砌体管井悬吊保护结构的施工技术，减少管迁所带来的基坑挖土方及回填，在本项目应用中，节约工程施工工期约12天，并共节省材料及人工费用207400元。

　　（5）直接效益分析

　　1）既有大型公共建筑幕墙改造技术节省费用594000元。

　　2）既有建筑物室内外新建基坑连接段穿越基础梁施工技术及复杂环境下明挖基坑砌体管井原位保护施工技术节省费用380593元。

　　2、鳒鱼洲文化创意园

　　（1）既有工业建筑更新方案及改造研究

　　鳒鱼洲文化创意园通过既有工业建筑更新方案及改造研究，其经济效益主要为活化废弃旧有工业建筑，以鳒鱼洲文化创业园为例，成功活化旧建筑改造面积约38988.08平方米，避免出现既有工业建筑出现大拆大建或废弃情况，经济效益明显。

　　（2）既有筒仓顶部加建改造技术研究

　　施工工效：既有筒仓顶部加建改造技术与传统筒仓顶部加建技术相比，直接跳过了对筒仓仓身的加固，直接从筒仓底部框架顶部开始施工，利用装配式施工技术，可以极大的缩短工程施工直线工期，大大地减少加固工程量，大大减少工人劳动量，降低了劳动强度。

　　材料及人工费用节约：本文项目使用既有筒仓顶部加建改造技术的施工技术，施工过程中，减少筒仓仓身加固量，减少底部框架的加固工程量，其节约材料、人工费及设备费约135.9143万元；从工期上分析，采用钢结构装配式施工能缩短工程时间，工程总体进度比传统施工方法节省缩短16天，对总工期的提前亦为可观。

　　其他综合效益：从施工现场安全文明施工分析，既有筒仓顶部加建改造技术主要采用格构柱、钢梁等钢结构装配式构件，极大地降低工地文明施工强度及人数。同时，从现场施工占地范围分析，通过合理的运输及物料安排，保证现场施工的占地维持在较小范围。从社会信誉分析，使用既有筒仓顶部加建改造技术，施工过程中产生较少噪音及建筑垃圾，保证附近区域正常运行，大大地提升了施工技术的整体竞争力。

　　（三）社会效益明显

　　建筑是城市文化的载体，建筑更新方式直接影响城市文脉的传承。原封不动、粗暴拆建的城市更新方式，可能导致城市文化断层。通过对城市的自然山水、历史构筑、人文环境的深度挖掘，提出城市既有建筑物适合的改造更新方式，可以促进城市的经济和文化的发展，增加城市居民对城市的归属感。同时既有建筑作为城市发展和历史文明的“参照物”，记录着一个时代的经济、技术发展水平，其建筑物、构筑物及相关设施，都反映了一个历史时期的建筑艺术特征和风格，具备工程美学的价值。对一些既有历史文化建筑保护改造，是城乡深厚历史底蕴和特色风貌的体现，具有不可再生的宝贵价值。

　　此外，对既有建筑进行改造比完全拆除新建能重复利用建筑结构，减少了建筑垃圾及废弃物的产生，对清洁生产和环境保护有一定积极意义。在既有建筑更新改造中，应综合考虑经济价值和社会价值，有效利用既有建筑的固有价值和文化价值，实现更好社会经济效益。

　　同时本项目参与其中的东莞市民服务中心、鳒鱼洲文化创意园通过对既有建筑改造项目中的规划、建筑方案、结构修复及改建、标志性建筑的改造研究，为既有工业建筑的更新改造提供很好的示范案例，推动社会对既有工业建筑的利用及发展，既有很好的效益，有很高的推广价值。

　　综上所述，“既有建筑更新改造关键技术研究”符合环保理念，充分利用既有建筑，减少大拆大建的情况发生，具有很好的经济效益及社会效益。

　　六、实施成效

　　研究成果于2022年4月完成验收及鉴定，得到了国内领先及评审专家的一致认可，认为是具有意义的研究项目。

　　“既有建筑更新改造关键技术研究”项目，针对既有建筑改造项目的特点，深入研究国内外的既有建筑改造的理论与实践，形成一套全面系统的改造理论和实践体系，对现阶段的城市创新性发展有较强的引导作用。研究既有建筑更新改造关键技术有以下意义，同时也可为其它类似的工程提供借鉴。

　　从工程项目技术层面分析，选择高效、环保、安全的方案并采取合理的技术，将既有建筑中原有诸多的局限转化为特色及亮点。研究国内外的既有建筑改造的理论与实践，通过既有建筑更新改造技术研究，形成一套全面系统的改造理论和实践体系，对现阶段的既有建筑改造有较强的引导作用。