空置茶餐厅变身“零碳客厅”,建于20世纪的写字楼跻身“气候灯塔”,当“大干快上”的建设模式按下“慢进键”,城市建设转入存量精修时代,不少既有建筑进入“手术”名单。刷墙、加固、补裂缝只是“表皮缝合”,真正的“低碳器官移植”正悄然进行——加装光伏“发电肾”、更换呼吸式幕墙“肺叶”、植入智能“大脑”,让老楼一键“重返青春”。
中国建筑节能协会最新发布的《中国城乡建设领域碳排放研究报告(2024年版)》显示,2022年全国建筑全过程碳排放占全国能源相关碳排放的48.3%,几乎是“半壁江山”。在“双碳”目标攻坚战中,建筑业无疑是最难啃的“硬骨头”。眼下,多地城建清单上的老旧建筑正接受一场深度“手术”:改造后,它们将像新建绿色建筑一样省电、省水、减碳,还能自主发电、会呼吸、能“回血”,成为城市减碳的“新器官”。笔者近日走访部分省市示范项目,梳理出可复制、可推广的老楼“焕绿”路径图。
先体检,再开刀——
“一栋一策”
笔者从南京市绿色建筑与绿色建材发展中心了解到,在对一栋老建筑进行改造前,通常要先开展节能评估,看看目前有哪些部位能耗最高,再“对症下药”有针对性地提出适宜的技术,“在既有建筑改造可应用的可再生能源技术中,最为普及的是光伏发电与光热技术,尤其针对小型单体建筑。但在实际运用中,要考虑季节更替导致光照高度角变化、房屋管理限制、屋顶面积限制、结构荷载限制等。”中心工作人员解释。
穿“棉袄”、戴“墨镜”——
围护结构一步到位
在鼓楼公园对面,绿树掩映中,有一座采用低碳技术改造而成的超低能耗建筑——锦上·OCC世界文学之都会客厅(以下简称“锦上·OCC”),这里原先是一座已空置的茶餐厅,原建筑建于2001年,2023年,其成为江苏省既有建筑能效提升示范项目,按照既有建筑绿色改造三星级、超低能耗建筑标准开展能效提升改造。
红砖墙结构加固后保留钢筋混凝土框架,外部保温使用发泡陶瓷保温板、挤塑聚苯板,内部保温使用岩棉板,由此构建起双重保温层;外窗由单玻窗更换为高性能三玻两腔窗,具有更好的隔热、保温、隔音效果。在围护结构这一核心环节,采用“削弱热桥+提高气密性”的精细化技术,在梁、柱、屋面设备支座、女儿墙、屋檐、外墙固定连接件处、架空楼板等关键热桥部位增设保温层,并在围护结构洞口、电线盒、管线贯穿处等部位进行气密性专项处理,室内外粘贴适用的气密性材料,同时选用气密性等级高的外门窗。在东侧室内,笔者看到窗子的外部增设活动式外遮阳卷帘,外墙上还设置了格栅式陶板幕墙,灰色折叠状的陶板格栅既是装饰,又能作为固定外遮阳,兼具透光和遮阳效果。西侧室内的外窗设置中置百叶,可根据季节调节进光量。屋面改造使用挤塑聚苯板保温,由此一来,整栋建筑从“头顶”到“身体”,就好像穿上了棉袄,保温隔热效果大大提升。改造后的效果如何?据了解,建筑围护结构屋面、外墙、外窗的传热系数均大幅下降,建筑整体节能率和减碳率约为42%。在可再生能源的适配上,设计充分考虑到旧建筑的屋顶承重限制,选用了轻质光伏组件,在有限面积内实现年发电量约3.5万千瓦时,满足了建筑相当一部分用电需求。
让建筑“自己发电”——
可再生能源就地取材
距离锦上·OCC不到3千米,1990年落成的佳汇大厦正进行更全面的尝试,除了在屋顶铺设光伏板,还利用了更多空间。进入院内,在光伏车棚旁,铺设约5平方米的PIPV太阳能地面,这是利用新型光伏和封装材料改造传统路面,增加光伏发电功能,“这一小段光伏路面是我们打造的示范,这种体量的光伏预估每年可发电200—300千瓦时、减少二氧化碳排放约170千克,产生的电用于院内路灯照明。”项目负责人说。光伏路面旁是光伏车棚,新改造的车棚顶部铺设了约100平方米的光伏板,预估每年可发电约2.2万千瓦时,减少二氧化碳排放约13吨,发电量可直接供电动汽车充电使用。
给楼房换“肺”与“大脑”——
机电系统智慧升级
在锦上·OCC内部,水、电、暖各系统全部进行重新设计与改造,使用的是1级节水器具、高性能多联机空调及高效过滤的新风系统、LED节能灯具。“每层楼都装有室内空气质量监测装置,实时监测温湿度、PM2.5、甲醛、二氧化碳等多项指标,并与新风系统联动,有效改善室内空气质量。”实施单位负责人说。门厅、走道、电梯厅、开敞用餐区等公区照明增设了智能照明模块集中控制。整栋楼宇还增设了碳排放监测平台,根据能耗数据和光伏发电量进行联动计算,实现建筑能耗、碳排放等数据可计量、可展示、可监测。
在佳汇大厦,通过更“卷”的方式鼓励入驻企业节能。进入大楼,迎面是一面智慧大屏,这是能碳数智化平台,相当于智慧“大脑”,通过大楼内电表的计量和碳排放进行换算,实时采集数据,能够评估减碳效果,如有超标,可以及时改进。“对楼内入驻的企业,我们会将他们各自产生的碳排放排名,根据年度累计排放量和单位面积强度两个数值来考量,督促各单位日常注意节能。”项目负责人说。
从“常规”到“创新”——
多种技术“加身”
60平方米垂直绿化墙、 电梯能量回馈装置、声光控灯具、V2G双向充放电桩齐“上阵”; 60平方米“碳中和样板间”……佳汇大厦集成多项绿色技术,实现“脱胎换骨”。
大厦内有一个碳中和室内空间,这是一个样板间,以“全生命周期低碳”为核心理念,从设计、选材、设备配置到运营管理,全过程融入绿色技术,最大限度降低碳排放,并应用碳抵消措施实现“净零碳”排放。这间办公室约60平方米,外墙使用石墨EPS复合保温板,相当于给建筑穿上“宇航服”,能有效减少室内外的热量交换,外窗使用四玻三腔玻璃,并张贴了智能液晶调光膜,相当于智能窗帘,能根据需要调节进入室内的光线,夏季可有效降低室温3—5℃,节约制冷能耗20%以上。室内使用的是光伏空调,通过直流耦合和智能控制器,实现光伏发电系统与空调设备用能深度融合,让太阳能电力优先驱动空调运行,以此抵消室内空间因空调驱动产生的碳排放。针对每年仍剩余的约820千克碳排放量,通过购买并注销等量的经过核证的碳信用进行抵消,实现整个空间的碳中和。这个样板间未来将申请“碳中和室内空间金级”标识,获得后将成为全省首个既有建筑改造实现碳中和的办公单元。
安装“体外绿色心脏”——
设置区域能源中心
江苏省人民医院广州路院区整合老旧建筑群能源站,设置区域能源中心,利用2号楼中央空调机组的冗余量,替换1号楼运行近 30年的三台溴化锂制冷机,预计2024—2025年减少碳排放约1140吨,节省能源费用超150万元,节约老旧设备维护维修费用20余万元。该院日前通过合同能源管理模式,正在进行1、2、3号楼高效能源站建设,配置磁悬浮空调机组、高效输配系统、空气能生活热水系统及数智能耗管理平台,给老旧建筑安装“体外绿色心脏”,经测算投入使用后能耗将下降14.5%以上。该案例获国家机关事务管理局、国家发展改革委联合颁发的“2023—2024年度全国公共机构绿色低碳十佳案例”,是全国唯一入选的医疗机构。
笔者手记
没有“一拆了之”,也不靠“刷绿漆”,存量建筑减碳靠的是精准“小手术”与系统“大更新”。从南京的实践看,只要给老楼穿一件“保温棉袄”、配一副“可调墨镜”、再装一颗“绿电心脏”,上世纪的“能耗大户”完全可以变身为本世纪的“减碳标兵”。中国城市已进入“存量时代”,更多“高龄”楼房等待被唤醒。把“南京做法”复制到全国,中国“双碳”目标又多了一个坚实支点。
张恺
视觉中国供图