探討分析既有公共建筑綠色化改造的技術要點與實踐應用

冒 進，費一鳴，陳春美，鄭志豐

（1.昆山樂建住房開發有限公司，江蘇 昆山 215300；2.昆山城市建設投資發展集團有限公司，江蘇 昆山 215300）

0 引言

隨著經濟社會發展的需要，土地成為社會需求的緊缺資源，因此城市更新、既有建筑改造成為提高土地利用率的重要措施，也逐漸成為行業內的熱門話題。然而，我國既有建筑量大、面廣，受當時技術水平與經濟條件的限制，絕大部分是“非綠色”存量建筑，即存在建筑安全性下降、功能衰退、構件老化、建筑能耗大、負荷高等問題［1，2］。綠色化改造無疑是解決上述問題，實現以人為本的綠色理念的重要途徑。推進既有建筑綠色化改造，是節約資源利用率、提高建筑節能以及安全性、舒適性，進一步節能減排的重要途徑和關鍵環節。

針對既有建筑綠色化改造的相關探索，建筑行業內眾多專家、學者開展了相關研究。孟沖對 2008 年初起到 2013 年末獲得標識的 31 個既有建筑綠色化改造項目進行了分析探討，深度剖析了既有建筑綠色化改造的發展狀況，為今后的工作指明了方向［3］。王清勤等通過總結近 20 年我國既有建筑改造關鍵技術研究與現狀，調研既有建筑綠色改造工程中改造技術的應用實踐情況，統計分析了相關成果和效益，為后期研究提供了很好的研究依據［4］。李鵬魁等以上海某三星級綠色公共建筑運行優化案例實踐，用實測數據表明了綠色化改造后該項目在全年單位面積總能耗比同類型建筑先進用能指標降低 13.64 %，驗證了綠色化改造的社會效益和經濟效益［5］。

本文結合夏熱冬冷地區環境和昆山某既有公共建筑目前現狀，根據江蘇省綠色發展條例及既改綠色建筑相關規范要求，以減少建筑能源消耗、改善建筑室內環境、提升建筑節能、整體安全性和功能性為質量目標，從設計理念、改造技術及后期運行管理及效益等方面深度剖析、總結，提出了適宜性綠色化改造技術方案，分析了綠色化改造后的經濟效益和環境效益，為今后類似項目的綠色化改造提供了可落地的技術參考。

1 項目概況

該項目位于昆山市，總建筑面積 680 m2，總占地面積 1 554 m2，建筑高度 7.1 m，建成后“巧而精致”，成為昆山市集既有建筑綠色化改造、海綿城市公園、智慧建筑等綠色技術應用點示范工程，同時也將成為昆山市道德文化參觀展示、志愿服務活動及“紅色之旅”黨員活動實踐教育基地。

2 設計理念

原建筑于 2003 年展開設計，始建于 2004 年，作為休憩茶室功能運營，如圖 1 所示。改造前項目處于空置狀態，圍護結構無內外節能保溫，且窗、空調設備、室外景觀綠化、海綿系統等都不滿足現階段綠色建筑及節能技術要求。本著“傳承道德文化·融合綠色發展”的設計理念，通過“針灸”療法的方式，從點到面對建筑立面、室內布展以及室外配套綠化等進行改造。目前，該項目通過綠色化改造已取得三星級綠色建筑設計、運營標識等榮譽獎項。

圖1 改造前實景圖

3 綠色化改造技術亮點

本次改造通過“針灸”療法的方式，以點帶面，既融合綠色建筑理念對建筑圍護結構加固、整體建筑節能、景觀綠化等進行改造，又保留了原有建筑巧而精致的江南風格，如圖 2 所示。為確保建筑安全性，加固前后分別對建筑結構的安全性進行鑒定，確保安全、耐久。

圖2 改造后實景圖

3.1 外圍護結構節能改造

原建筑始建于 2004 年，無內外保溫設計等，圍護結構整體保溫性能差，大部分區域出現了發霉、開裂、結露等現象，如圖 3、圖 4 所示。本次外圍護結構節能改造包含外墻保溫、屋面保溫、樓地面保溫隔聲、窗和幕墻等系統改造，改造后總體節能率達到 65 %，如表 1 所示。其中圍護結構保溫采用無機保溫膏料內保溫系統，在有效避免外墻面開裂、空鼓和脫落隱患的同時，進一步提高了建筑節能，真正體現了綠色建筑理念。

表1 圍護結構節能改造技術措施表

圖3 改造前內墻面發霉

圖4 改造前屋面內側滲水、發霉

3.2 采暖通風空調系統節能改造

暖通空調系統占建筑耗能比例最大，原空調系統為 VRV 多聯機系統，但設備運行狀態差，使用效率低、能耗大。改造后，采用變冷媒流量多聯機系統和新風全熱交換器，經過測算能耗降低達到 30 % 以上，空氣熱濕環境評價等級達到 GB/T 50785－2012《民用建筑室內熱濕環境評價標準》中二級以上，滿足節能標準。

3.3 供配電與照明系統節能改造

供配電與照明系統全部采用 LED 節能照明燈具，公共部位照明采用分區、分組控制，并有自動降低照度功能，運行后便于統一管理，降低能耗。

3.4 可再生能源

本項目可再生能源采用太陽能光伏發電系統和太陽能路燈，如圖 5 所示。

圖5 太陽能光伏路燈

3.5 融入海綿設計理念 打造海綿城市公園

本項目位于公園內，綠化環境優美，改造結合海綿設計理念，增設植草淺溝、下凹式綠地、透水鋪裝、雨水回收池等海綿措施，綠地率達 65 %。其中室外場地采用透水鋪裝，占全部硬質鋪裝的 30 %，如圖 6 所示。此外，對公園的部分排水系統進行調整，力求實現年徑流總量控制率大于 75 %，面源污染削減率大于 55 %，其中新建的雨水循環利用系統，通過地下海綿蓄水池經過提升泵排至道路周邊綠化構筑物，并流至景觀水池，最終再由提升泵站從景觀水池排至地下海綿蓄水池，回收利用的雨水繼續用于公園內綠化灌溉，真正實現了雨水循環再利用理念。

圖6 透水鋪裝

3.6 融入智慧理念 打造智慧建筑

本項目采用的建筑智能化系統，除一般建筑模塊外，還包括能耗分項計量系統、設備控制系統、環境監測與展示系統等。其中，通過安裝空氣質量傳感器對室內 CO2濃度等進行監測，并與新風機聯動。此外，運行后通過大屏展示室內、外環境監測以及設備能耗運行數據及狀態，實現了智慧展示。

4 項目運行期建筑運行效益

4.1 綠色運行管理制度

項目設有通過 ISO 14001 環境管理體系認證的專業物業管理機構對建筑進行全程管理。物業管理機構根據建筑使用功能、運行特點以及所處環境，制定了降低建筑運行能耗、節約水資源和材料資源以及景觀綠化等方面的綠色管理制度，形成詳細的運行記錄。同時物業管理公司總部亦定期對項目運行管理人員進行專業技術培訓。

4.2 社會效益分析

該項目貫徹落實綠色建筑、智慧建筑、海綿城市建設理念，在改造實施過程中，在保障結構安全性的前提下，集成應用了綠色建筑、海綿城市、智慧 BIM 等綠色技術，一方面有效地解決了園內“看海”現象，另一方面提高了既有建筑品質，起到了示范引領作用。建成后該項目將作為昆山市既改綠色建筑、海綿城市等教育、學習、體驗和展示中心，如圖 7 所示。

圖7 改造后室內布展

4.3 環境效益分析

本項目通過綠色化改造，綜合運用既有建筑改造和利用、可再生能源應用、高效設備系統、節能燈具和節水器具、智能建筑控制、節水灌溉系統、雨水回收利用、海綿城市建設等綠色、節能、低碳技術，降低了建筑運行能耗、有效改善了室內外運行環境質量。

5 結論

本文通過實踐案例，從設計、改造技術點及后期運行管理和效益等方面探討分析，給出了綠色化改造可落地、可借鑒的技術參考，并結合改造后的社會效益和環境效益闡明了綠色化改造的意義和重要性。主要結論如下。

1）為更好地貫徹落實綠色建筑發展理念，該項目在設計階段融入綠色建筑、智慧建筑、海綿城市設計等理念。

2）該項目按照既有建筑綠色化改造實施，涵蓋了結構拆除與加固、圍護結構改造、暖通空調系統改造、給排水系統改造、供配電系統改造、智能化系統改造、室外景觀等。

3）該項目在施工階段，嚴格按照綠色施工方案執行，同時通過送檢、現場隨機抽檢等措施，進一步強化現場材料管控，實現綠色建材應用。

4）該項目運行管理階段設有通過 ISO 14001 環境管理體系認證的專業物業管理機構。對建筑使用功能、運行特點以及所處環境等制定詳細的綠色管理制度，形成詳細的運行記錄。