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作者：吴二军 ，王秀哲，甄进平 ，段苏洋，姬文鹏 作者单位：河海大学土木与交通学院 南京市江宁区住房和城乡建设局 北京瑞博远绿色建筑科技有限公司 博奕华资产管理股份有限公司 国家自然科学基金( 51978242) 全文刊登于《施工技术》2020年第3期 摘要 Abstract 我国城市老旧小区存在诸多问题，从而产生了超大规模的改造需求，国家全面启动城市老旧小区改造计划，标志着我国建筑业进入新建与加固改造并重发展阶段。以建设人民美好生活和城市可持续发展空间为目标，依托土木工程关键技术，提出首层顶升增层、地上和地下一体空间开发、社区绿色与智能改造、社会资金投入、三方合理分配新增空间和收益的改造新模式。对新模式所需的8项关键施工技术、政策需求及实施工期、成本进行可行性简析，并介绍南京博物院老大殿顶升改造工程案例，最后分析新模式的优点和综合意义。 Part 01 城市改造背景 随着现代社会的全面高速发展，城市建设和建筑业发展进入关键转型期，主要表现为: ①人口和汽车拥有量激增，导致“城市病”日益突出，如教育与医疗资源不足、停车位紧张、道路拥堵等； ②美好生活需求对城市环境和功能提出新的要求，社区综合配套设施与建筑物的综合性能亟需全面升级；③ 城市发展理念由传统城市向信息化、智慧城市迈进，智慧城市建设对智慧技术和设施及城市长期可持续发展空间提出新的需求和挑战；④城市地下空间综合开发逐渐兴起； ⑤全国人均住宅面积逐渐趋于饱和，电商和物流发展、家庭办公模式的日益扩大，使得对商业办公建筑的需求下降，作为国家重要支柱产业之一的房地产业( 乃至建筑业) 面临重大转型挑战。 在城市发展面临的挑战和诸多问题中，大中城市老旧小区改造和城市停车、道路拥堵问题最为突出和迫切。老旧小区住宅楼多为多层建筑，未设置电梯，随着居民老龄化的加剧，上下楼不方便的问题日益严峻; 住宅区内绿化面积、公共活动空间、停车位不足，缺失物业管理; 综合环境品质不高，缺乏艺术文化气息等。相比拆除重建，加固改造具有突出的资源节约性、环保性、工期与经济性优势，在城市升级中无疑是较优方案。2017年，作为重大民生工程，老旧小区改造纳入国家计划，2017年底，住房和城乡建设部( 以下简称住建部) 在厦门、广州等15个城市启动城市老旧小区改造试点。2019 年3月，住建部、国家发展和改革委员会、财政部联合印发《关于做好2019年老旧小区改造工作的通知》。2019 年6月19日，国务院常务会议部署“加快老旧小区改造”等工作。2019年7月30日召开的中共中央政治局会议指出，要稳定制造业投资，实施城市老旧小区改造、城市停车场、城乡冷链物流设施建设等补短板工程，加快推进信息网络等新型基础设施建设。 住建部数据显示，到2019年5月底，各地上报需要改造的城市老旧小区17万个，涉及居民上亿人，累计需投入资金总量超过4万亿元。中国城市科学研究会理事长仇保兴表示，全国 400亿 ㎡ 旧建筑中有近一半面积需要进行抗震性能提升和节水节能等绿色化改造，投资需求预计达15 万亿元。 建筑业的发展通常经历 3个阶段: 大规模新建阶段、新建与加固改造并重阶段、以加固改造为主阶段。2019 年我国城市老旧小区改造的大规模启动，是我国建筑业迈入新建与加固改造并重阶段的重要标志。在这个阶段中，探讨老旧小区改造模式及在全面改造中不断推动既有工程结构改造关键技术的发展，是当前建筑界和工程技术界面临的重要课题。 Part 02 现有老旧小区改造模式 2. 1一般模式 根据居住区建筑年代、现状和周边环境、城市总体规划情况，老旧小区改造一般模式分为以下4种: ①维护保留模式 通常为历史性或纪念性建筑； ②修缮改造模式；③功能重塑模式以早期工业厂房民用化改造较为多见，部分为全部废弃住宅的升级改造； ④拆迁重建模式。 以上模式中改造的目的往往局限于解决外观和功能的老旧，因此内容局限在房屋修缮、水电管网和通讯设施升级、垃圾处理设施升级和小区园林改造等方面。即使采用后 2 种模式，改造后的小区总体品质也仅限于达到新建小区的功能水平。 2. 2资金来源与组织实施模式 老旧小区改造的关键是资金来源，根据来源不同，全国各地组织实施模式分为以下 3 种: ①对于财政能力较强的地区，由政府主导改造；②业主自发组织，政府适度支持； ③政府引导，市场运作。前2种组织实施模式受限于政府投入资金规模，其内容只能限定在外观出新、新增电梯和水电管网升级。而第3种模式则是探索市场融资、新增价值模式，以实现资金自平衡，这种模式在上海率先进行规划尝试，提出“6+1”模式，主要内涵为“加梯、加层”，在房价较高的地区，加层增量住房销售或运营收益易实现资金的自平衡，甚至持续投入。2016年，上海10多个小区启动前期准备，并得到100%业主签字同意，但受政策法规依据不足、技术标准缺乏、后期产权归属与土地使用性质变更等限制，至今未有成功案例。 2. 3 中国城市科学研究会模式 2019年7月，T /CSUS 04—2019《城市旧居住区综合改造技术标准》正式发布，这是我国首个针对旧居住区综合改造的团体标准。该标准设计了综合改造内容体系，涵盖室外环境、道路与停车、配套设施、房屋、建筑结构、建筑设备6大类20项改造内容，并以“优选项目+拓展项目”的菜单式选择模式，分类引导规范各类改造内容。拓展项目的设定 突破了老旧小区改造中“头疼医头、脚疼医脚”的思维，迈出了高品质改造目标的第1步。 技术标准中提供的改造模式难以涉及与融资模式的统筹规划，也未考虑社会高速发展下的城市和小区可持续发空间问题。 Part 03 城市老旧小区改造新模式 3. 1居住环境需求特征 当前我国社会主要矛盾已转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾。美好生活需要的内涵以及对城市建设和小区生活环境的要求决定了未来生活小区的品质。 笔者认为基于美好生活方式的生活环境应具备以下特征: ①户内空间舒适性、人文性、与自然的交互性； ②小区公共活动空间的充足性； ③小区景观环境与人的亲和性； ④小区公共服务设施的智能性( 水电、无线网络、出入门禁、停车、垃圾分类等) ；⑤街区综合生活配套的便利性，如 500m 范围内便利生活圈，包括超市、餐饮、教育、医疗、健身、休闲娱乐、公共与共享交通等配套设施； ⑥结构功能的可靠性； ⑦适应美好生活增长的环境与空间可持续发展性( 智慧生活设备分布建设、地上地下空间的统一开发规划及发展基金融资的稳定长效来源) 。 3. 2具体目标 改造新模式应实现以下目标: ①现有基本生活设施的改善———增设电梯； ②地上和地下新空间的开发，为配套设施和可持续发展提供空间；③增设配套商业和相关服务功能，提升居民生活质量；④ 部分空间以出售的方式进行融资，为小区及周边配套设施改造提供资金；部分新增空间纳入长效物业管理，建立发展基金，为后期维护与升级提供资金； ⑤升级绿化，分步进行智能化改造，打造高品质生活空间，逐步建设智慧社区； ⑥周边社区一定范围内陆上绿化与地下管廊建设； ⑦缩短施工周期，尽量降低对原居民生活的干扰。 通过以上目标可知，基于美好生活方式的老旧小区改造新模式将城市空间开发与老旧房屋升级改造相结合，其实质是一种基于小区功能提升改造与可持续发展需求的城市二次开发建设计划，同时也是一种新型房地产产业发展模式。 3. 3具体实施方案 具体实施方案包括以下方面。 1) 地上和地下空间的开发 地上将原楼房从首层开始整体抬升2～3层，在整个既有小区范围内，地下增设2～3层地下室，局部区域根据需求增加新功能。 2) 智能化生活设施的建造加装电梯、地下现代化智能车库、自动化垃圾分类装置、新能源发电装置、墙体智能节能装置等。 3) 结构加固改造 对地上结构功能( 如大空间) 和性能( 如抗震性能) 进行提升改造，设置地下基坑支护与防水设施。 4) 政府政策对城区规划的定位升级 加强老城区地下管廊建设，增强新增空间土地使用性质的灵活性，以满足各类便民机构的设置。 5) 新增空间功能划分与分配 将地上新增空间的一部分作为小区物业用房、公共活动空间; 其余部分按居住和商用功能对外出售。新增地下空间用以提供停车、仓储、地下交通疏散通道等功能。从长远看，每平方公里如能建成3～4个共享汽车场，有望逐步取消家庭汽车，大幅提高汽车使用率，极大地节约资源和社会资金，彻底解决城市拥堵问题。 6) 经济收益按三方面分配 ①开发企业的成本回收与利润； ②小区改善环境的资金投入；③政府提供的周边水、电、辅助道路等配套改造设施所需资金。 Part 04 改造新模式所需关键施工技术 改造新模式需以下 8 项关键施工技术作为支撑。 4. 1结构托换技术 建筑物整体顶升和地下空间开挖均需在首层地坪标高以下部位设置具有足够刚度的水平托换结构，需设置2层托换结构: 上层作为上部结构顶升施工的托换底盘，顶升完成后作为新增地上结构的楼板层; 下层作为地下室的顶板结构，同时作为上部结构顶升的反力平台。近 20 年来我国托换技术日益成熟，最大单柱托换荷载可达1 000t 以上。 4. 2建筑物整体顶升技术 建筑物整体顶升技术属于建筑物整体移位技术的分支，早在20世纪90年代已有成功实例，目前该技术较为成熟。通过 PLC 自动位移控制系统，可实现超过150个顶升点的自动化同步顶升控制。实际顶升过程中，在处理好临时上下楼和给排水设施的条件下，现有技术能保证顶升施工过程中2 层以上居民的正常生活。 4. 3逆作法基坑开挖与支护技术 新建建筑逆作法施工具有节省工期和成本、降噪、环保等优点，适用于城市中心区域多层地下室施工，已有成功案例。 对于既有建筑地下空间的开发，难度增加，常用做法为: 在建筑物周边设置地下连续墙或大直径托换桩；在首层室内压入锚杆静压桩或新增大直径挖孔桩( 人工挖孔或机械抓孔) ; 地下水位较高时，建筑物周边可施工旋喷桩或水泥土搅拌桩作为止水帷幕; 完成托换桩( 地下连续墙) 施工后，进行降水和分层开挖、支护; 开挖至设计标高后作为地下室防水、底板、侧墙和集水坑等。新增地下室与建筑物下部协同考虑，参照普通基坑开挖与支护方法实施。 4. 4老城区土石方外运技术 在大规模城市建设与地下空间开发过程中将产生大量土石方，高效环保的土石方外运和再利用技术是重要发展方向。除传统渣土车夜间外运方式外，工程技术人员提出利用综合管廊、设置泥浆输送管、郊区沉淀处理、水回收循环利用等新方式。 4. 5地下结构防水技术 地下室防水有外防外贴、外防内贴、离壁式衬砌等防水方案，技术较为成熟。但实际使用时发现，受施工条件、建筑不均匀沉降变形等因素的影响，地下室易发生渗漏，特别是施工孔洞、后浇带接缝等部位易存在渗水隐患，通常解决措施为设置钢板止水带、橡胶止水带，同时应用防渗混凝土，辅助集水井作为后期排水等措施。既有建筑新增地下空间的防渗施工与新建建筑逆作法地下室施工相比，并未增加施工难度。 4. 6预制装配式建造技术 整体顶升 2～3 层后，上部各层在建设期间处于托换临时高位支撑状态，应用目前国家大力推行的预制装配式建造技术可大大缩短工期。 4.7既有建筑新增电梯技术 目前全国已有众多成功的工程案例，新增电梯技术难度不大，仅需在建筑物外部一侧设置附属结构。 4.8日常生活智能化新技术 智能车库、智能垃圾桶、智能节水系统、智能雨水收集系统、智能采光系统、智能太阳能发电系统、扫地机器人等目前已逐渐进入家庭和社区。 Part 05 关键施工技术发展程度 上述改造新模式所需的关键施工技术目前均已有成功应用案例，相应的国家级或省部级工法、 图集、指南等陆续发布，标志着技术趋于成熟。但由于改造针对既有建筑，结构现状和地质情况千差万别，改造需求也有所差异，因此仍需进一步发展和提高相关技术水平，提出新技术，降低工程造价。另外，这些技术应用的一个重要制约因素为具有足够经验的专业技术人员十分缺乏。 Part 06 相关政策支持 规划及国土部门需在以下方面进行政策支持：①土地性质的调整 允许社会资本进行商业捆绑开发改造，改造过程中部分居住用地可调整为商业办公用地、现代服务业用地，提高综合改造的整体收益; ②房屋限高调整和容积率的提高 允许成套售后公房在改造过程中进行空间开发，对增加面积的产权归属给出明确规定，其中参与改造的社会资本应足以平衡改造投入，并具有正常效益空间; ③房屋加层的产证办理售后公房改造完成后，增加面积的产权年限能较改造前有所提高，并可公开对外出售或出租。 在与老旧小区改造相关的市政规划方面，由于容积率增加，周边配套设施所需的水、暖、电、通讯、道路交通资源需进行扩容，其规划和资金来源可与小区改造统筹，分别招标建设。 Part 07 工期、成本可行性分析 7. 1 工期与成本简析 对当前建筑物整体顶升、城市地铁穿越既有建筑、新增地下室的工程案例进行简单分析，即可初步估算新模式的施工工期和成本。 1) 工期 建筑物整体抬升 2 层的工期约 3～6 个月; 新增 1 层地下室的工期约 6～ 8个月，新增2层地下室的工期约 1 年左右，含周边配套设施约 1 年半。 2) 成本 整体顶升部分的成本控制较准确，按顶升后含新增面积在内的总地上面积计算，土建成本≤1 000元/㎡ ; 地下空间开发成本受地质条件的影响较大，新增2层地 下室时，成本为 6 000 ～ 10 000 元/㎡ ; 通常智慧化车库成本为20 ～ 30万元/ 个; 新增电梯成本约为 50 万元/部。 7.2案例推算 设 1 幢 6 层住宅楼，有 3 个单元，每层建筑面积 1 000㎡ 。改造要求为新增 2 层地下室 ( 2 000㎡) 、整体抬升2层( 改造后地上建筑面积8 000㎡ ) 、增加3部电梯。地下室成本按 8 000 元 /㎡ 计，则工程土建投入估价为 ( 2 000㎡ + 6 000㎡ ) ×1 000 元+ 2 000㎡ × 8 000 元+ 3 × 50 万 元 = 2 550 万元。地上与地下分别新增空间建筑面积 2 000㎡ ，按地上建筑面积售价 2 万元 /㎡ 、地下建筑面积售价1万元 /㎡估算，销售收入6 000 万元，假设其中 4 000 万元给社会资金投入方(投入产出比为4 000 /2 550 = 1. 568) ，2 000万元用于新增居民公共活动空间( 空间占用销售额减少) 、外墙出新、小区绿化与智能化改造、周边配套设施完善或备用维修发展基金等。 Part 08 顶升改造增层案例介绍 首层抬升与地下空间开发利用已有多个成功案例，其中，南京博物院老大殿整体顶升与隔震加固工程是目前技术难度最高、改造后功能发挥最完善的顶升改造工程，其应用的技术完全可移植到城市老旧小区改造工程中。 2009—2010年，南京博物院进行二期扩建，老大殿作为保留的核心建筑须进行顶升改造与隔震加固。为与周边地面道路( 中山东路) 标高相适应，老大殿整体顶升 3m，同时下挖 1m，将原层高 2. 8m 的半地下室层增至 6. 8m，中间增设 1 层楼板，分隔隔震层( 层高 1. 6m，同步规划为博物馆地下隔震技术展区，对专业人群开放) 和文物保管与展厅层( 层高 5. 2m，其中顶部 1m 为设备层，安装通风、除湿等空调设备，有利于文物保护) 。顶升后，博物院局部院落及建筑物地下空间总建筑面积达3万多㎡ ，设有停车场、民国风情街、餐饮店、纪念品商店、下沉庭院和采光长廊等。 Part 09 改造新模式优点和意义 9.1优点 老旧小区改造新模式综合考虑现有改造模式实施中存在的制约因素、城市未来发展趋势和持续的品质提升需求，结合施工技术的最新进展，为城市功能提升和可持续发展提出新的思路，具有以下优点。 1) 增加2层以上住户上下楼的便利性; 原首层房屋提升至 3 层，提高居住生活的舒适度; 绿化和智能化升级提升小区整体品质和房屋价值; 易得到居民的一致支持。 2) 对于原结构安全性满足要求的小区，顶升增层与底部加层方案相比，未增加对上部各层的荷载作用，且被顶升的各层无需加固，除首层需施工空间外，其他各层居民无需搬迁，对居民生活的影响小。 3) 当同一小区有多栋间距较小的建筑物时，顶部加层将导致部分下部楼层采光不足，而顶升加层不改变原有住户的采光间距。 4) 新增空间的合理分配考虑公共活动空间、新增物业用房、新增商业等需求，使小区功能得到全方位提升，为打造居民 500m 范围内便利生活圈和可持续发展的新城市提供基础。 5) 考虑城市智慧化建设，包括停车、能源供给、 给排水与垃圾分类处理等。 6) 开发地下空间时，可在市政道路之间的小区内设置地下交通疏散通道，不影响小区居民的安全，同时减少噪声和尾气污染，有效缓解城市拥堵问题。 7) 有效解决老旧小区改造资金不足的问题，不仅无需政府额外补贴，且收益的合理分配可为政府主导的市政配套设施提供建设资金。 9.2意义 老旧小区改造新模式在我国城镇建设中分步推行，将对我国建筑业发展、城市面貌更新、政府管理机制改革和人民生活方式产生深远影响，具有重大且广泛的社会意义，具体包括以下方面。 1) 对城市建设发展的意义 为老旧小区的提升改造和打造人民美好生活提供新思路和途径，为周边市政建设提供资金、空间和技术支撑，解决城市交通拥堵问题，为城市可持续智慧化发展创造条件。 2) 对经济发展和劳动就业的意义 为我国日益饱和的房地产行业提供新的转型出路，开创新的市场，提供多专业大批量就业岗位。 3) 对科学技术发展的意义 推动工程结构托换、顶升、地下空间开发、抗震性能加固等施工新技术和各种智能生活技术、环保节能技术的发展。 4) 对居民生活的意义 小区品质得到根本性提升，改善居住环境，使生活更加便利，大幅提升生活质量。 5) 对政府管理水平的意义 推动政府管理思路由被动解决问题、解决人民需求发展为主动前瞻性规划建设、服务人民未来美好生活追求的新高度。 |
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