探讨分析既有公共建筑绿色化改造的技术要点与实践应用

冒 进，费一鸣，陈春美，郑志丰

（1.昆山乐建住房开发有限公司，江苏 昆山 215300；2.昆山城市建设投资发展集团有限公司，江苏 昆山 215300）

0 引言

随着经济社会发展的需要，土地成为社会需求的紧缺资源，因此城市更新、既有建筑改造成为提高土地利用率的重要措施，也逐渐成为行业内的热门话题。然而，我国既有建筑量大、面广，受当时技术水平与经济条件的限制，绝大部分是“非绿色”存量建筑，即存在建筑安全性下降、功能衰退、构件老化、建筑能耗大、负荷高等问题［1，2］。绿色化改造无疑是解决上述问题，实现以人为本的绿色理念的重要途径。推进既有建筑绿色化改造，是节约资源利用率、提高建筑节能以及安全性、舒适性，进一步节能减排的重要途径和关键环节。

针对既有建筑绿色化改造的相关探索，建筑行业内众多专家、学者开展了相关研究。孟冲对 2008 年初起到 2013 年末获得标识的 31 个既有建筑绿色化改造项目进行了分析探讨，深度剖析了既有建筑绿色化改造的发展状况，为今后的工作指明了方向［3］。王清勤等通过总结近 20 年我国既有建筑改造关键技术研究与现状，调研既有建筑绿色改造工程中改造技术的应用实践情况，统计分析了相关成果和效益，为后期研究提供了很好的研究依据［4］。李鹏魁等以上海某三星级绿色公共建筑运行优化案例实践，用实测数据表明了绿色化改造后该项目在全年单位面积总能耗比同类型建筑先进用能指标降低 13.64 %，验证了绿色化改造的社会效益和经济效益［5］。

本文结合夏热冬冷地区环境和昆山某既有公共建筑目前现状，根据江苏省绿色发展条例及既改绿色建筑相关规范要求，以减少建筑能源消耗、改善建筑室内环境、提升建筑节能、整体安全性和功能性为质量目标，从设计理念、改造技术及后期运行管理及效益等方面深度剖析、总结，提出了适宜性绿色化改造技术方案，分析了绿色化改造后的经济效益和环境效益，为今后类似项目的绿色化改造提供了可落地的技术参考。

1 项目概况

该项目位于昆山市，总建筑面积 680 m2，总占地面积 1 554 m2，建筑高度 7.1 m，建成后“巧而精致”，成为昆山市集既有建筑绿色化改造、海绵城市公园、智慧建筑等绿色技术应用点示范工程，同时也将成为昆山市道德文化参观展示、志愿服务活动及“红色之旅”党员活动实践教育基地。

2 设计理念

原建筑于 2003 年展开设计，始建于 2004 年，作为休憩茶室功能运营，如图 1 所示。改造前项目处于空置状态，围护结构无内外节能保温，且窗、空调设备、室外景观绿化、海绵系统等都不满足现阶段绿色建筑及节能技术要求。本着“传承道德文化·融合绿色发展”的设计理念，通过“针灸”疗法的方式，从点到面对建筑立面、室内布展以及室外配套绿化等进行改造。目前，该项目通过绿色化改造已取得三星级绿色建筑设计、运营标识等荣誉奖项。

图1 改造前实景图

3 绿色化改造技术亮点

本次改造通过“针灸”疗法的方式，以点带面，既融合绿色建筑理念对建筑围护结构加固、整体建筑节能、景观绿化等进行改造，又保留了原有建筑巧而精致的江南风格，如图 2 所示。为确保建筑安全性，加固前后分别对建筑结构的安全性进行鉴定，确保安全、耐久。

图2 改造后实景图

3.1 外围护结构节能改造

原建筑始建于 2004 年，无内外保温设计等，围护结构整体保温性能差，大部分区域出现了发霉、开裂、结露等现象，如图 3、图 4 所示。本次外围护结构节能改造包含外墙保温、屋面保温、楼地面保温隔声、窗和幕墙等系统改造，改造后总体节能率达到 65 %，如表 1 所示。其中围护结构保温采用无机保温膏料内保温系统，在有效避免外墙面开裂、空鼓和脱落隐患的同时，进一步提高了建筑节能，真正体现了绿色建筑理念。

表1 围护结构节能改造技术措施表

图3 改造前内墙面发霉

图4 改造前屋面内侧渗水、发霉

3.2 采暖通风空调系统节能改造

暖通空调系统占建筑耗能比例最大，原空调系统为 VRV 多联机系统，但设备运行状态差，使用效率低、能耗大。改造后，采用变冷媒流量多联机系统和新风全热交换器，经过测算能耗降低达到 30 % 以上，空气热湿环境评价等级达到 GB/T 50785－2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》中二级以上，满足节能标准。

3.3 供配电与照明系统节能改造

供配电与照明系统全部采用 LED 节能照明灯具，公共部位照明采用分区、分组控制，并有自动降低照度功能，运行后便于统一管理，降低能耗。

3.4 可再生能源

本项目可再生能源采用太阳能光伏发电系统和太阳能路灯，如图 5 所示。

图5 太阳能光伏路灯

3.5 融入海绵设计理念 打造海绵城市公园

本项目位于公园内，绿化环境优美，改造结合海绵设计理念，增设植草浅沟、下凹式绿地、透水铺装、雨水回收池等海绵措施，绿地率达 65 %。其中室外场地采用透水铺装，占全部硬质铺装的 30 %，如图 6 所示。此外，对公园的部分排水系统进行调整，力求实现年径流总量控制率大于 75 %，面源污染削减率大于 55 %，其中新建的雨水循环利用系统，通过地下海绵蓄水池经过提升泵排至道路周边绿化构筑物，并流至景观水池，最终再由提升泵站从景观水池排至地下海绵蓄水池，回收利用的雨水继续用于公园内绿化灌溉，真正实现了雨水循环再利用理念。

图6 透水铺装

3.6 融入智慧理念 打造智慧建筑

本项目采用的建筑智能化系统，除一般建筑模块外，还包括能耗分项计量系统、设备控制系统、环境监测与展示系统等。其中，通过安装空气质量传感器对室内 CO2浓度等进行监测，并与新风机联动。此外，运行后通过大屏展示室内、外环境监测以及设备能耗运行数据及状态，实现了智慧展示。

4 项目运行期建筑运行效益

4.1 绿色运行管理制度

项目设有通过 ISO 14001 环境管理体系认证的专业物业管理机构对建筑进行全程管理。物业管理机构根据建筑使用功能、运行特点以及所处环境，制定了降低建筑运行能耗、节约水资源和材料资源以及景观绿化等方面的绿色管理制度，形成详细的运行记录。同时物业管理公司总部亦定期对项目运行管理人员进行专业技术培训。

4.2 社会效益分析

该项目贯彻落实绿色建筑、智慧建筑、海绵城市建设理念，在改造实施过程中，在保障结构安全性的前提下，集成应用了绿色建筑、海绵城市、智慧 BIM 等绿色技术，一方面有效地解决了园内“看海”现象，另一方面提高了既有建筑品质，起到了示范引领作用。建成后该项目将作为昆山市既改绿色建筑、海绵城市等教育、学习、体验和展示中心，如图 7 所示。

图7 改造后室内布展

4.3 环境效益分析

本项目通过绿色化改造，综合运用既有建筑改造和利用、可再生能源应用、高效设备系统、节能灯具和节水器具、智能建筑控制、节水灌溉系统、雨水回收利用、海绵城市建设等绿色、节能、低碳技术，降低了建筑运行能耗、有效改善了室内外运行环境质量。

5 结论

本文通过实践案例，从设计、改造技术点及后期运行管理和效益等方面探讨分析，给出了绿色化改造可落地、可借鉴的技术参考，并结合改造后的社会效益和环境效益阐明了绿色化改造的意义和重要性。主要结论如下。

1）为更好地贯彻落实绿色建筑发展理念，该项目在设计阶段融入绿色建筑、智慧建筑、海绵城市设计等理念。

2）该项目按照既有建筑绿色化改造实施，涵盖了结构拆除与加固、围护结构改造、暖通空调系统改造、给排水系统改造、供配电系统改造、智能化系统改造、室外景观等。

3）该项目在施工阶段，严格按照绿色施工方案执行，同时通过送检、现场随机抽检等措施，进一步强化现场材料管控，实现绿色建材应用。

4）该项目运行管理阶段设有通过 ISO 14001 环境管理体系认证的专业物业管理机构。对建筑使用功能、运行特点以及所处环境等制定详细的绿色管理制度，形成详细的运行记录。