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湖北邱氏節能建材高新技術股份有限公司

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高齡大樓也可以碳中和!

發布日期:2021-09-06 作者: 點擊:

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建于上世紀八九十年代的一大批樓宇,現在已功能老化了,也不符合節能環保要求。它們的命運只能是推倒重建嗎?



舊樓新生

用節能改造改寫推倒重建的命運


建于上世紀八九十年代的一大批樓宇,現在已功能老化了,也不符合節能環保要求。它們的命運只能是推倒重建嗎?


成都一棟樓采取節能改造方式,給出了另一種選擇。



一棟舊樓,通過適宜適地的改造策略,由十一層變為十三層,建筑面積由以前的8143平方米猛增至15272平方米。通過綜合加固、環境改善和能效提升等手段,擴容后的舊樓能滿足抗震設防烈度為7度的大型公共建筑抗震要求,達到節能65%的建筑節能標準,在辦公環境舒適度和樓宇管理智能化方面與新建一棟現代化辦公大樓并無二致,完全可以稱之為“華麗轉身”。



這個改造項目獲得了國內建筑改造最高評價“綠色三星”認證,也是西南地區首個“綠色三星”認證。住房和城鄉建設部舉行的新聞發布會上公布的2020年度全國綠色建筑創新獎評選獲獎名單中,該項目榮獲二等獎。


為何選擇就地改造而不是推倒重建?舊樓節能綠色改造有什么意義?


舊樓綠色低碳改造花了4600萬元

比拆除重建省錢


這棟矗立在成都市一環路北三段的四川省建筑科學研究院科技樓,始建于1985年9月,1989年正式投用,曾是該路段第一棟高層建筑。2014年初,四川省建科院組成20余人的團隊,對場地大小和辦公環境不能滿足需求的科技樓進行舊樓改造方案設計??萍紭菙U容翻新改造實際投入只有4600萬元,遠低于原址拆除再重建一棟同等規模大小的辦公樓。改造項目綠色建筑改造部分增量投資為每平方米76.8元,設計壽命在已使用27年的基礎上又增加了50年。


地板、門板都是用的可再生資源,均是就地取材。在原有大樓拆卸后,經過加工制作成了綠色環保材料,耐水防腐,將來需要換的時候,木塑板還能100%回收再利用,由此使得改造工程大大減少了鋼筋和水泥的使用數量。



眾所周知,煉鋼和水泥生產是能耗和碳排放的大戶。根據中國建筑能耗研究報告(2020),2018年我國建材生產階段能耗為11億噸tce,其中鋼鐵和水泥的總和有7.3億噸tce。而27.2億噸的建材生產階段二氧化碳排放中,鋼鐵和水泥占到24.25億噸,占全國碳排放比重的25.2%!如果我國的既有建筑改造能夠大幅度提高可再生資源的利用率,必將減少鋼筋、水泥等產品的使用,從而為我國2030碳達峰的目標提供有力支持。


科技樓的改造,回答了上世紀八九十年代修建的、一大批不符合當前節能環保要求的建筑能否改變的問題。近年來,國家對新建建筑都有節能環保強制要求,上世紀修建的一大批老舊樓房,也可以像省建科院科技樓一樣,整合現有的技術手段進行節能綠色改造,而且從環保賬綜合考量,就地改造可能比推倒重建劃算得多,科技樓的改造,改變了舊樓一定要推倒重建的這種觀念,其示范意義甚至大于新建一棟節能綠色建筑。


既有建筑,特別是既有大型公共建筑節能綠色改造正面臨廣闊的市場空間。四川省不少大型公共建筑面臨高能耗困境,公共建筑能耗值平均是居住建筑能耗的5—10倍,很多大型公共建筑每年電費高達上千萬元,甚至部分商場和酒店存在電費消耗掉全部利潤的情況。


最高評級

節能水平大幅提升


科技樓因地制宜地采取了一系列綠色建筑技術措施:BIM技術、被動式建筑節能設計、垂直+屋頂綠化、空氣質量在線監測、雨水回收利用、太陽能光伏發電技術、智能燈光+空調控制系統、新風熱回收系統、集成智能化系統、外窗外遮陽技術等十余項。


改造方案設計之初,第一步就是“轉模型”——將從前手繪在紙上的施工圖“遷移”到互聯網上,以此為基礎利用BIM(建筑信息模型)技術,為即將翻新的科技樓搭建起三維建筑模型。


通過將施工進度和三維建筑模型相結合,模擬不同建造時間所需的費用、人工、材料等,以減少變更返工,保證項目竣工后的BIM模型與現場建筑物完全一致。


被動式建筑節能設計,是大樓在規劃設計中通過對朝向的合理布置、遮陽的設置、建筑圍護結構的保溫隔熱技術等實現建筑需要的采暖、空調、通風等能耗的降低。


以建筑外墻改造舉例,舊樓南北兩側外立面為起伏不平的不規則波浪形,改造后,波浪形外立面的“缺口”全部“填滿”,巧妙地設計為弧形,使其開口向北。


這一改造,除了外表美觀和增加建筑內部面積,還極大改善了室外風環境,提高了建筑迎風背風面的壓差均勻度,有利于新風排出室內余熱,提高室內空氣質量的同時降低了空調能耗。


再比如,反光板也不是新產品,但通過巧妙的使用,便能有效引導室內天然采光,避免眩光,改善室內熱環境。



改造后的科技樓全部使用中央空調,利用舊樓兩側樓梯間原有已廢棄的小風道,采用體積小、單個重量不足一噸的模塊式空調風冷熱泵,將主機12個模塊分散放置到頂層,將舊風道改造成新風井,這樣冷熱風從樓頂引進后就可以從新風井送進每一個房間。


大樓的太陽能光伏發電面板每年能產生13000千度電,基本滿足了大樓的照明需要。



一邊可以自己發電,一邊還節約電:辦公區域全部使用了低功率LED照明燈,這種照明燈比傳統的照明燈更亮,壽命是傳統照明燈的兩倍,卻可以節能至少50%,柔和照明光線能夠消除不適感,營造和諧的氛圍。


除此之外,大樓的窗戶玻璃全部更換為三層。三玻兩腔中空玻璃不僅將一環路上的噪聲降到最低,還能起到隔熱、保溫的效果,相應空調用電就大幅減少。


一邊增收,一邊節支出,經過改造的大樓與同類建筑相比耗能降低了50%,每年可節約60萬度電,可以滿足200個普通家庭全年用電需求。綠色低碳建筑改造,不僅意味著更節能,還應當更智能,更舒適。


綠色,不僅僅體現節電上,還體現于節水、節地。



走進洗手間,大樓的衛生間也使用的是節水材質,比如紅外線感應水龍頭、腳踏式高效節水型蹲便器、紅外線感應式小便器等。


大樓采用雨水回收系統,收集部分屋面、地面雨水處理后用于大廈綠化噴灌、道路澆灑等用水。



整個大樓的副樓屋頂還變成多個園林小品形成的花園。這樣的“綠景”也加強了大樓的隔熱、隔聲效果,起到了吸附飄塵和產生氧氣的作用。


節能降耗,更加綠色,只是這棟大樓的一大特征。任意走進一間普普通通的辦公室,都可以發現墻壁上圓形的空氣監測器,可自動檢測室內二氧化碳濃度,一旦超標便會通過帶能量回收的新風系統進行循環更新。


頭頂上的光催化空氣凈化器,開啟后便會散發出藍色的光,可對紫外線起到消毒殺菌的作用。


房間內還裝上了自動傳感器,如果人離開辦公室忘記關燈,超過一定時間,便會自動切斷房間照明。


高科技很重要,但絕非全部,對于傳統建筑的低碳節能改造,技術不是全部,更多是理念、體制和管理,一套完善的信息管理體系也是大樓低碳綠色運行的關鍵。


一方面是加強能源管理。當前,大樓采用的智能化能源管理系統,可通過后端設置參數,人工智能對能源進行優化控制,比如自動調節水量大小、空調功率等,提升能效利用。


另一方面,便是加強行為管理。通過制定綠色管理制度,明晰各工作崗位的任務和責任,使管理制度化、落實到人。同時建立起節能考核辦法和獎懲機制,鼓勵綠色創意,懲處不關燈、關門等行為,引導提升員工綠色節能活動與綠色行為意識,維護綠色辦公環境。


更少能源消耗,帶來更低的碳排放。據測算,這棟大樓,每年可減少碳排放470噸。當于四輛排氣量2.0升的汽車行駛2萬公里的溫室氣體排放量。


如何推動既有建筑綠色低碳改造?


在推進碳達峰、碳中和的歷史大背景下,這座大樓的新生同樣有著異乎尋常的意義:當前,建筑物的碳排放占據全社會碳排放的四分之一,大面積推廣綠色低碳建筑,對于實現碳達峰、碳中和目標異常重要。


把價格降下來,讓信號明起來,讓政策硬起來,讓路子多起來,可以嘗試探索相關利益分享機制。


舊樓的新生,為上世紀八九十年代修建的、一大批不符合當前節能環保要求的建筑提供了方向。尤其是中央提出,要實施碳達峰、碳中和的背景下,對建筑物進行綠色低碳改造,勢在必行。


問題是,如何行得通,行得快?權威專家認為需要解決“三不”問題:即不重視、不劃算、不愿意。


首先是不重視。當前社會對于綠色低碳建筑的認知度還十分欠缺,參與低碳生活的意識不強。許多人就算住進了低碳的房子里,對于碳排放及能源消耗仍然知之甚少,出現了問題,也不懂如何維權。


第二是不劃算。高星級的低碳建筑,會增加一定成本,對于開發商來講沒有充足的動力做得更好,大多只滿足于“及格”,老百姓自己也沒積極性,因為雖然節能,但過程會增加成本。結果是“節能不省錢”。市民自然沒有積極性。


第三是不愿意。目前對于低碳建筑的相關政策和技術規范等,仍不夠完善,這也導致了建筑企業的積極性和主動性受到影響。


如何解決?


首先要在宣傳引導上加大力度,在全社會深入普及低碳建筑理念,讓公眾更加直觀明了地知道發展低碳建筑的意義,以及與自身的利益關系,從而充分調動起大家的積極性。


針對改造的資金問題,除了政府補貼,還可以嘗試通過建立利益分享機制來推行,比如對大型公共建筑改造時,業主方可以用建筑能耗降低帶來的經濟效益作為付費,以此將業主方和改造實施方利益聯結起來,這種形式在四川已經有了一些探索,但總體還是偏少。


此外,政府部門還應對現有政策進一步整合、創新,并結合我國既有建筑綠色改造發展路徑及規律,階段性地、適時地推動既有建筑綠色改造的政策研究。甚至,可以對發展綠色低碳建筑制定專門的法律法規,使得發展低碳建筑上升到法律的高度,從而刺激綠色低碳建筑的快速健康發展。


□來源 | 預制建筑網

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