上海首個城市更新類超低能耗建筑
根據(jù)《關(guān)于推進本市超低能耗建筑發(fā)展的實施意見》(滬建建材聯(lián)〔2020〕541號)、《上海市超低能耗技術(shù)導(dǎo)則(試行)》(滬建建材〔2019〕157號)等文件,經(jīng)專家組審查,上海市靜安區(qū)現(xiàn)代建筑設(shè)計大廈北樓整體修繕項目超低能耗建筑方案于2024年4月獲得市住建委認定,成為上海市首個城市更新類超低能耗建筑。
現(xiàn)代建筑設(shè)計大廈北樓位于上海市靜安區(qū),西至石門二路、南至山海關(guān)路、北至新閘路。總建筑面積為12710.42平方米,建筑高度44.9米,本次申報范圍為地上建筑部分(9776.21平米),旨在打造集辦公、會議、展覽等功能為一體的辦公綜合體。
項目現(xiàn)狀圖
項目聚焦十類可持續(xù)技術(shù)策略及一項創(chuàng)新技術(shù)。
十類可持續(xù)策略
1.提升圍護結(jié)構(gòu)整體性能
現(xiàn)狀為石材和面磚外墻,無保溫,窗戶較小且為單玻塑鋼窗。改造后,整體擴大了窗墻比,沿街西北向主立面改造為裝配式單元幕墻,采用巖棉板外保溫,并且結(jié)合立面造型的巧妙設(shè)計了建筑外遮陽,降低西曬的影響;對建筑熱橋進行精細化設(shè)計,打造了近無熱橋的外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計,東南向非主要功能房間區(qū)域采用保溫裝飾一體板。
外立面改造及保溫設(shè)計
裝配式單元幕墻外遮陽設(shè)計
2.提升空調(diào)系統(tǒng)能效及舒適度
空調(diào)系統(tǒng)原為多聯(lián)機,且大部分已使用十幾年,塔樓部分無新風(fēng),層高較低。改造時充分考慮利舊,保留少部分能效較高的室外機,其余更換一級能效的多聯(lián)機。同時,增設(shè)帶熱回收的新風(fēng)系統(tǒng),提升室內(nèi)舒適度。
空調(diào)系統(tǒng)示意及負荷計算
3.提升室內(nèi)環(huán)境靈活適變性
優(yōu)化室內(nèi)風(fēng)、光、熱環(huán)境,以達到室內(nèi)人體良好的舒適性、建筑能耗降低和建筑美觀的三重效果。一層大堂設(shè)計HVLS電扇,降低過渡季節(jié)能耗。
HVLS吊扇流場模擬
4.提高照明系統(tǒng)節(jié)能效率
現(xiàn)狀燈具多為非節(jié)能型熒光燈,部分損壞、老化,照度值無法達到現(xiàn)有國家標準。改造后照明設(shè)備均采用高效節(jié)能型LED光源燈具,并設(shè)置照明控制以及光感系統(tǒng),靠近自然采光區(qū)域的燈具單獨控制,將大大降低辦公照明能耗。
采光區(qū)域照明單獨控制
5.提升運營使用能效
原來4部2006年安裝的電梯全部更換為變頻調(diào)速驅(qū)動或帶能量反饋的VVVF驅(qū)動系列電梯,并對建筑設(shè)備管理系統(tǒng)進行改造,分層分項進行建筑用能監(jiān)測,鼓勵節(jié)能行為,并計劃通過電子屏幕顯示不同樓層的分項用能數(shù)據(jù),向公眾傳遞節(jié)能減碳理念。
用能監(jiān)測及展示
6.提升生活熱水電氣化改造率
5樓為員工食堂,對原燃氣熱水系統(tǒng)進行改造,考慮電氣化轉(zhuǎn)型,并結(jié)合廚房布局及管線排布,更換為直熱承壓式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)以及電輔助加熱器,降低熱水能耗。
7.提升室內(nèi)空間健康度
結(jié)合內(nèi)裝設(shè)計,對室內(nèi)空間進行健康優(yōu)化,如采用透明玻璃隔斷提升室內(nèi)自然采光,樓內(nèi)設(shè)置展廳、咖啡廳、休息空間等,增加對員工的人文關(guān)懷。通過對現(xiàn)有使用率不高的樓梯間進行藝術(shù)氛圍的改造,引導(dǎo)員工步行替代乘電梯,并串聯(lián)健身房、餐廳、屋頂花園等形成漫步環(huán)路,鼓勵員工健康生活。室外設(shè)置小型氣象站,室內(nèi)設(shè)置空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),讓建筑環(huán)境可感知。
平臺公共空間漫步環(huán)路
8.提倡近零廢設(shè)計
改造設(shè)計保留了梁、柱、大部分樓板、剪力墻,立面石材拆除后再回收利用,并設(shè)置單元式幕墻體系,以此減少建材生產(chǎn)過程以及建筑改造過程中的碳排放。加建濕垃圾處理房,采用生化一體機對餐飲濕垃圾進行處理,并最終轉(zhuǎn)化為廚余垃圾有機肥料用于場地內(nèi)植物養(yǎng)護,實現(xiàn)近零廢設(shè)計。
石材拆除回用示意圖
9.提高雨水資源利用
屋面采用階梯式雨水凈化,對雨水進行收集、凈化、并回用,利用蓄水裝置吸收雨水用于植物補水。同時將雨水融入景觀設(shè)計,利用生態(tài)凈化和污水處理器相結(jié)合的方法,將雨水的徑流組織和處理過程作為屋頂景觀設(shè)計的元素,讓可持續(xù)可感知。
屋面雨水回用示意圖
10.提升可再生能源利用
對現(xiàn)狀屋面輻射條件進行分析評估,增加太陽能系統(tǒng)。根據(jù)南樓和北樓屋面不同的太陽輻射條件,南樓采用晶硅,北樓采用薄膜或PVT光伏光熱一體化產(chǎn)品,發(fā)電用于北樓。
南樓及北樓屋面太陽輻射條件分析
光儲直柔創(chuàng)新技術(shù)
設(shè)計集光伏發(fā)電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑,構(gòu)建直流微電網(wǎng),實踐建筑負荷側(cè)需求響應(yīng)技術(shù),降低電網(wǎng)峰值期間的壓力。
本項目作為典型的城市更新類超低能耗改造項目,在滿足室內(nèi)光環(huán)境、風(fēng)環(huán)境、熱濕環(huán)境等舒適度的同時,通過增加圍護結(jié)構(gòu)保溫、優(yōu)化空調(diào)機組、照明等設(shè)計手段,降低建筑的運營能耗。可為同類項目提供一種以可持續(xù)為目標的更新思路,助力上海市超低能耗建筑規(guī)模化推廣和既有建筑節(jié)能改造目標的實現(xiàn)。