【绿色建筑】天府大道上这栋经过节能改造的建筑不简单

  既有建筑如何推进节能改造？如何将建筑物的碳排放量保持在较低水平？中国建筑西南设计研究院有限公司（以下简称“中建西南院”）开启了一场探索实践。

  成都高新区天府大道北段866号，中建西南院第二办公楼（以下简称“第二办公楼”）坐落于此，建筑外立面的垂直绿化，彰显出这栋高层建筑的与众不同。经过节能改造，这栋建筑运行已实现超低能耗。

  这是一栋楼龄10余年的建筑，建筑总面积超过8.6万平方米，当时的设计标准与现行绿色低碳的要求有差距，投入使用十几年后，建筑的原有条件难以适应企业发展需求。”中建西南院双碳工程技术研究中心总建筑师钟鹏介绍。

  2022年，中建西南院制定了碳中和白皮书，提出通过节能改造，在2022年实现内部运营板块碳达峰，到2040年实现零碳运行，提前达到碳中和。

  为更好推进城市建设绿色低碳可持续发展，中建西南院成立双碳工程技术研究中心，主要开展碳中和建筑设计、建筑碳排放体系优化、碳核算、碳评估等设计及研究，力求为推动建筑设计咨询行业“碳达峰、碳中和”提供有效支撑。

  在此背景下，2022年，中建西南院启动第二办公楼低碳改造设计，对全楼外窗外墙、空调系统、新风系统、照明系统、能源控制系统、竖向交通等进行节能改造，采用科学诊断、数字分析、性价兼顾的设计原则，围绕本体降需、设备提效、主动产能三大板块，分别提出包括围护结构提升、电气化替代、高效机组、光储直柔系统、电梯运力提升等在内的7大类近20项低碳改造措施，并结合智慧物联管理系统，协助楼宇运营和企业管理实现数字化赋能。

  经测算，节能改造后的第二办公楼碳排放水平低于全国公共建筑平均碳排放强度的54%，每年减少二氧化碳排放量达1395吨，相当于200余公顷林地全年的碳汇水平，不仅实现了降碳，还让公司员工切身感受到更舒适的办公环境。

  相较于新建近零能耗建筑，由于改造空间、性价比等条件的约束，对既有建筑进行低碳改造并不容易。第二办公楼如何降低建筑运行能耗，实现绿色“更新”？据介绍，改造中应用的节能技术措施和产品，包括供暖热源电气化替代、强化自然通风、空调系统能效提升、竖向交通性能提升、变配电系统智能化控制、光伏发电及消纳、ESG数字化管理平台等，着力在能源消耗上做减法，在能源再生上做加法。

  减少能耗是第一步。以高耗能的冬季采暖为例，以前建筑主要靠传统锅炉燃烧天然气供暖。第二办公楼节能改造后，替代为“低噪声高效除霜风冷热泵机组”。“这是我们自主研发的设备，主要原理是电力驱动将空气中的冷和热置换到建筑中来，借此把冬季供暖的直接碳排放降为零。”钟鹏介绍。

  改造还需要做加法——因地制宜进行能源再生和精细管理。“好技术一定要因地制宜。”针对四川地区气候特征，第二办公楼在改造过程中，充分利用自然通风、本土绿植这些“在地化”强的技术，通过群智能控的方式优化空调集中控制等。

  在第二办公楼建筑屋顶，整齐铺设了光伏发电板，所发的电用于大楼使用。建筑外立面采用光伏玻璃与绿色植物，既增加了城市街道的垂直绿化，也为建筑提供了清洁能源。“这是我们探索的‘GIPV-光伏绿植一体化’技术，利用拆除外侧玻璃幕墙后保留的铝合金龙骨为支撑，将碲化镉发电玻璃与模块式绿化有机结合，因地制宜、因材施策。”钟鹏说。

  值得一提的是，第二办公楼整栋建筑各楼层各系统的能耗情况、碳排情况，均在位于大厅的ESG数字化管理平台上动态展示，通过智慧建筑管理平台，工作人员可实时掌握大楼的运行情况。

  建筑领域是能源消费的三大领域之一。数据表明，建筑的能耗约占全社会总能耗的30%。

  对既有建筑进行节能改造，是建筑减碳的重要手段。住房和城乡建设部发布的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出，到2025年，完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上。《四川省“十四五”节能减排综合工作方案》中明确，积极推进既有建筑节能改造、光伏一体化建设。

  经济的可行性是既有建筑节能改造可否推广的重要因素之一。中建西南院算了一笔账，第二办公楼低碳改造的投资成本约2000万元，平均每平方米成本200多元。而据预测，仅电费燃气费一项每年就可节约近200万元，改造投资的费用10年之内就能“回本”。

  第二办公楼低碳改造项目入选了“中国建筑碳排放监测与管理综合服务平台研发与示范工程”和“天府碳中和论坛低碳创新技术示范工程”。实践证明，既有建筑不仅可以通过技术改造达到低碳要求，而且可以通过合理设计、改进功能用途和实现降本增效，为既有建筑节能改造工作提供了新的思路和技术路线方法。