既有辦公建筑綠色改造技術研究與實踐
——以浦發銀行寧波本部大樓改造設計為例

張凡偉

本案是在閑置的老舊建筑基礎上進行綠色改造，原有建筑為江夏商業大樓，用途為寧波五金交電化工采購供應站，建于1987 年。1994 年上海浦東發展銀行寧波分行購買該樓用于辦公（圖1），2000年進行裝修改造，該樓已使用35年，建筑共21 層，面積約2.23 萬平方米，框架結構，東西向臨街，東北向臨三江口，區域位置佳。

圖1 建筑外立面效果圖（來源：作者自繪）

在浦發銀行寧波本部大樓改造設計中，提出了一套有別于常規綠色建筑改造設計策略的節能減碳技術措施。實踐以空間為主導技術創新，營造高效、舒適、健康的工作環境；探索以被動式節能、主動式節能、再生能源一體化、綠色建材等改造技術。

1 既有辦公建筑使用現狀及本案現狀

1.1 既有辦公建筑使用現狀

既有辦公建筑的區域位置大部分比較優越，多位于繁華主城區，綠化用地面積較小，建筑密度較高，因被周邊建筑遮擋，影響日照采光時間。既有辦公建筑由于位置較好，臨街建筑居多，致使噪聲困擾，交通噪音大，影響室內正常辦公環境。辦公空間布局多為格子間，受布局單一影響，大部分辦公建筑室內區域自然采光照度較低，空調使用時，為減少太陽輻射，采用窗簾遮擋太陽光直射與漫射，導致照度更低，不得不采用人工照明。因《公共建筑節能設計標準》于2005 年實施，所以在2005 年前設計的建筑大多是不節能建筑，經調研及數據分析，大量存在熱舒適性差、空氣質量差、空調耗能高的問題；既有辦公建筑在生命周期內經常進行裝修改造，導致產生大量垃圾，對環境造成影響，且裝修后房間空氣質量也不盡人意，不同程度對人健康產生影響。

1.2 浦發銀行寧波本部大樓現狀

由于該樓結構、部件設備老化，雖進行過局部改造，但仍存在以下問題。原建筑年代久遠，空調耗能較高，大部分空間特點為封閉式布置，空氣質量較差，熱舒適性差；西側臨街東側臨城市主干道，噪音污染較嚴重；原建筑外立面為玻璃幕墻復合鋁板，通過內置窗簾解決太陽輻射，導致室內自然采光較弱，且需要通過人工照明改善光環境，能耗加大；水電計量方式僅為總計量，無分項計量設施，且無監測智能系統；裙房屋面及屋頂均為上人屋面，被空調及其他設備凌亂分布占滿，浪費空間；距上一次裝修改造近20 多年，功能及流線不能滿足現代金融辦公需求。

基于經濟性、周期性、綠色節能的考慮，于2019 年立項實施改造，按照綠色二星標準實施綠色改造，針對項目存在的問題，以節能降耗改造為目標，打造高效、健康、舒適的辦公環境，本大樓改造采用以空間為主導的環境設計策略及節能改造技術措施。

2 既有辦公建筑綠色改造策略

考慮到建筑特征及環境氣候因素，以綠色創新為主線，全專業協同創新設計，探索本項目的綠色改造設計策略及解決思路。

2.1 基于建筑現狀特征，呼應氣候設計策略

改造在既有條件的制約下，采用呼應氣候設計策略，通過對建筑優劣勢條件及對本地氣候條件的分析，尋找適宜本地氣候及生活習性的改造技術[1]。優勢條件如框架結構、有裙房屋面及大屋頂等室外空間。劣勢條件如窗墻比小、熱舒適度低、設備老化，房間劃分較為密集，多采用固定隔墻分割。

2.2 協同設計、綠色創新

設計組織過程中，以空間舒適、節能為目標，以綠色設計為主線貫穿所有專業，以建筑專業牽頭，構建結構、機電、景觀、智能化等全專業協同創新設計的設計團隊組織，并將與綠色設計密切的專業，提到項目主導位置[2]。通過BIM模型設計，統籌與平衡各專業，減少不必要的拆改，解決各專業自查及不交圈問題，驗證綠色設計成果。

設計初期，對大廈進行詳細調研與綜合評估，采用診斷式療法，對建筑優勢條件進一步延展，空間功能進行適應性匹配，以空間舒適度為出發點，從內部空間向外延伸拓展。對與新建建筑相差較大的條件，因地制宜，尋找解決劣勢的技術手段[3]。

2.3 設計思路

基于建筑的實際情況，以解決問題為導向，充分考慮環境因素，因地制宜，以空間為載體進行設計創新，在改善工作環境的基礎上，減少空間耗能；通過合理的設計選擇適宜的綠色技術，達到綠色建筑節能降低能耗的目標。

3 以空間為先導的環境設計創新——節能降耗措施

通過以空間高效再組織利用、空間界面輕體量化設計、空間健康環境營造等空間設計創新手段；營造高效、舒適、健康的工作環境，同時減少空間能耗。

3.1 空間高效再組織利用

本案在平面改造規劃上充分考慮自然通風、采光的原則，選用Dialux Evo軟件進行分析。為保證房間的自然通風，采用CFD 軟件進行氣流組織分析，進行房間的合理劃分與布局，營造高效舒適的辦公環境；考慮設置緩沖過渡空間，減少封閉空間，減少用能；新舊功能轉換過程中，進行適應性空間匹配；滿足空間的人性化舒適度，補充垂直交通。

根據房間物理環境指標（聲、光、風）要求、使用頻率、停留時間布局房間方位，區分用能需求。將房間劃分為重點精裝修（門廳電梯廳、會議廳室、貴賓室等）、精裝修（標準層辦公、共享交流區、健身咖啡、衛生間）、普裝修（庫房、電話間、檔案室、樓梯間等）、簡裝修（設備房）4 檔，以此區分用能層次，從而降低次要空間的用能。根據使用頻率及采光需求布置房間，充分采用自然采光、引光、導光措施。直接的自然采光難以達到的，采用間接自然采光，輔助空間和進深較大的空間采用玻璃隔墻進行二次采光，減少使用人工照明；適當加大窗墻比來提高主要房間采光與系數比，受光房間進深盡量控制在8 ～12 m，確保空間自然采光與通風效果，降低能耗。

在幕墻東南及西南角落與封閉房間之間布置景觀花園室內過渡區域（圖2），形成陽光外廊，作為氣流緩沖區調節室內溫濕度，降低機械用能標準和設施配備；標準層布局120 m2開敞多功能交流區，七層咖啡區拓展到非耗能室外，充分利用江景及戶外平臺增加視覺體驗。

圖2 開敞辦公區效果圖（來源：作者自繪）

布置彈性空間，空間設計通用、開放、靈活多變，適應房間未來因功能轉換和提升條件。在標準層辦公中采用了成品玻璃隔墻系統，產品化拆裝，縮短工期、減少二次污染。

依據原有結構、設備情況，減少不必要拆除與再造形成建筑垃圾，從而減少建造過程產生的碳排放量。對空間尺度要求大的多功能廳、跨度要求大的餐廳等空間設置在裙房，利于人員疏散。對開放需求度高客戶接待區、視野需求高閱覽室及休閑共享區設置在裙房屋頂層及臨江一側。

增加兩部高層VIP 電梯，增加一步裙房餐廚電梯。優化人員動線，提升空間使用效率，降低能耗。

3.2 空間界面輕體量化處理

主要體現在室內裝修手法輕體量化，界面出處理簡約可視化，減少遮擋，注重細部構造技術，輕裝飾化。室內界面裝修材料及隔墻的輕體量化設計，采用質量輕材料，同時減少界面材料堆積，減少對原有結構（柱、梁、樓板）荷載增加壓力，采用寧少勿多、寧缺毋濫原則。裝飾材料采用模塊化構造，標準層室內隔墻采用裝配式隔墻板（GlC 板）、成品鋼制玻璃隔斷墻。設備輕量化，體現在設備輔助運行而非持續運行，空間改造布局設計充分利用自然通風及自然采光，減少設備機械運行產生的能耗。順應結構，減少裝飾，本案改造設計充分利用原有建筑空間及結構，結構及設備本體作為外部形態直接反應，避免在結構外做不必要的裝飾，這也是對建筑原真性的反應。

3.3 健康環境的營造

引導創造室外及半室外自然空間，將傳統室內功能行為拓展到室外，提供綠色自然的室外空間；對建筑空間長期停留等幾種停留區域進行室內物理環境專項計算，運行過程中進行實時監測，安裝報警系統，與設備聯動改善空氣質量。本項目改造中，對人員密集的會議室、員工餐廳區域設置空氣（CO2、PM2.5 濃度、PM10、甲醛）濃度監控裝置，通過環境監測系統將數據傳至環境和能耗集成智能化平臺，房間內CO2釋放濃度通過監測平臺與新風系統聯動，調節新風量，改善室內空氣品質，降低新風系統能耗；以及全部裝修區域污染物預計算，包括甲醛、苯、TVOC 等，符合環保健康標準。

4 節能改造技術

4.1 被動式技術

本案在綠色改造過程中采用了類特朗伯幕墻、屋頂綠化、雨水收集系統、裝配式體系等被動技術，并與建筑改造有機結合。達到降低用能需求量，降低碳排放的原則。

考慮到改造前辦公布局多以封閉格子間形式，原有建筑平面布局進深大，不利于自然通風與自然采光，且原外立面窗墻比較大，同樣不利于自然采光，在建筑設計中在不動原柱網的基礎上，優化房間布局形式，采用開敞、通透的布局；在外立面設計上，加大窗墻比例，運用特朗伯幕墻原理，增加自然通風及采光，改善室內環境，實現建筑節能[4]。

改造后的外幕墻采用雙層單元式玻璃幕墻系統，大幅改善原建筑的自然采光及通風（圖3）。利用雙層幕墻形成的圍護墻體中空層，減少外墻內外熱交換的影響，開啟后，自然形成室外氣流引導，形成自然通風；中空玻璃內置百葉，考慮與夏季冬季太陽高度角變化聯動，實現被動式遮陽效果（圖4），降低熱增益，降低空調新風等設備運轉復核，減少運行產生的碳排放量。通過上述節能措施，將建筑能耗特別是制冷能耗大大降低，使建筑節能率達到35%（數據核實中）。

圖3 改造前后采光對比（來源：作者自繪）

圖4 幕墻采光圖（來源：作者自攝）

私人銀行屋頂設置陽光房，形成煙囪效應（圖5），改善了私人銀行層室內自然通風，降低夏季空調負荷，同時提高了室內環境質量。夏季陽光房頂面及側面采用電動遮陽簾，阻擋太陽輻射，減少夏季空調能耗。冬季陽光房儲備熱源，減少空調制暖能耗。同時也增加了樓梯連接上下層空間的自然采光，減少了照明能耗。

圖5 自然通風示意圖（來源：作者自繪）

打造屋頂、裙房露臺等綠色空間，實現多層次立體綠化。自然景觀花園建造，順應場地，選擇鄉土植物合理配置，引入雨水收集系統，滿足日常灌溉需要[5]。提升碳匯功能，改善生態環境，增添混凝土城市中點點的綠洲。

裝配式材料構造系統，采用工廠加工現場裝配模式，縮短施工周期，減少現場施工碳排放。在造型方面，采用標準化及構件化的形式構件，采用裝配式安裝工藝，約70%的公共空間實現裝配式裝修交付，優先使用本地生產裝飾材料，減少建造、運輸過程中造成的隱含碳排放；辦公層采用無固定裝配式成品隔墻，適應房間未來需求進行的調整，在維護及后期拆除階段減少碳排放量；裝配式架空地板的采用，可靈活改變布局布線，減少建筑加固負荷，同時大幅減少了常規材料實施中水泥的使用量，從而降低碳排放量。

4.2 主動式節能技術

公共空間采用照度控制系統，設置照度傳感器，充分利用自然采光強度，自動調節燈光照明，節約能源；在建筑物內的公共大廳、開敞辦公區選擇的衛生潔具采用《節水型生活用水器具》衛生器具用水效率等級二級以上。

4.3 采用再生能源

本案采用可再生地源熱泵空調系統聯動用量展?及能耗監測系統，對能耗監測數據上報匯總分析智能化運轉；根據室外環境參數自動調節空調運行，適應環境氣候條件，降低能耗。寧波全年日照時長達1 900 余小時，太陽輻射能較為豐富，充分利用裙房屋面西南側空間，設置太陽能光伏發電板及太陽能熱水系統，給屋頂庭院、一層提供路燈，以及供給地下一層空間的局部照明。

4.4 綠色建材

第一，用材極簡，不堆砌原則。控制用材總量，利用BIM 技術建材信息化，用量得以精準掌控；控制材料及構造節點的規格種類，減少損耗。為拆除及翻建過程中產生的垃圾對環境的干擾最小，采用本地取材、廢材再生、循環再生材料等方式。第二，本地取材，選擇區域常規材料作為裝飾主材，減少運輸損耗及碳排放，采用區域常規工藝做法，快速建造。本案采用本地加工生產金屬鋁制品、GRG 等材料。第三，廢材再生，拆除過程中產生的廢料重新建構，比如雄安設計中心項目改造中將拆除的垃圾進行拆解再建石龍圍墻，過程中減少垃圾輸出及排放，可以有效延續場所記憶。又如零舍項目改造中，將拆除的木材及管道經藝術處理后成為獨具特色裝置藝術家具。

本案采用循環再生材料，例如戶外竹木板、洽談室軟木板及大面積金屬鋁板不銹鋼板等可再生材料。選用自行降解的材料，木材、麥秸稈、纖維絲、軟木和竹木等。

5 結語

浦發銀行寧波本部辦公樓的綠色創作，基于建筑現狀特征與氣候特點，實現高效、節能、健康、舒適的改造目標，取得了良好的運行效果及舒適的環境與社會效益，對于既有建筑綠色改造具備極強的推廣借鑒價值，同時為既有辦公建筑綠色改造提供了新的設計思路。