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旧楼新生

www.scol.com.cn  (2017-11-07 08:29:30)  来源:四川日报  
编辑:林霜  

  四川省建筑科学研究院科技楼改造前后外观对比,左为改造前的旧楼。

  建于上世纪八九十年代的一大批楼宇,现在已功能老化了,也不符合节能环保要求。它们的命运只能是推倒重建吗?

  成都一栋楼采取节能改造方式,给出了另一种选择。

  一栋旧楼,通过适宜适地的改造策略,由十一层变为十三层,建筑面积由以前的8143平方米猛增至15272平方米。通过综合加固、环境改善和能效提升等手段,扩容后的旧楼能满足地震烈度为7级的大型公共建筑抗震设防要求,达到65%的建筑节能标准,在办公环境舒适度和楼宇管理智能化方面与新建一栋现代化办公大楼并无二致,完全可以称之为“华丽转身”。

  这个省建筑科学研究院科技楼改造项目,方案设计获得了国内建筑改造最高评价“绿色三星”认证,也是西南地区首个“绿色三星”认证。

  为何选择就地改造而不是推倒重建?旧楼节能绿色改造有什么意义?

  □本报记者 罗之飏 文/图

  旧楼改造

  花了4600万元,比拆除重建省钱

  朴素的灰色科技感十足,暖调的深灰色配色暗示了建筑新老部分的延续和演绎,后期增加的垂直绿化将更加凸显建筑的生机。11月5日,经过近两年施工,省建筑科学院科技楼除了地面场地仍在清理平整外,其“新面孔”已展露无遗。

  全程参与方案设计的省建科院建筑节能研究所绿建中心主任高波已迫不及待展开想象:宽敞明亮的办公室光线和温度全都可以自动调节,双层的三玻两腔中空玻璃将南侧成都一环路上的噪声降到最低,走在经抛光后重新使用的木地板和水磨石走廊上,开关原样保留的木门,科技楼的历史和现在仿佛交融在了一起……

  这栋矗立在成都市一环路北三段的四川省建筑科学研究院科技楼,始建于1985年9月,1989年正式投用,曾是该路段第一栋高层建筑。

  2014年初,省建科院组成20余人的团队,对场地大小和办公环境不能满足需求的科技楼进行旧楼改造方案设计。“选择以旧改新,从经济角度考虑性价比更高。”省建科院物业管理部副主任李阳介绍,科技楼扩容翻新改造实际投入只有4600万元,远低于原址拆除再重建一栋同等规模大小的办公楼。

  还不仅是经济的考量,在这个追求绿色发展的时代,如果能通过改造自家的楼,为省内若干旧楼蹚出一条省钱又节能的路,也对得起建科院这个名字。

  科技楼改造方案设计之初,第一步就是“转模型”——将从前手绘在纸上的施工图“迁移”到互联网上,以此为基础利用BIM(建筑信息模型)技术,为即将翻新的科技楼搭建起三维建筑模型。BIM技术能在设计阶段避免出错。

  设计团队还对科技楼项目的施工方式、设备吊装顺序、施工器械运作路径等在电脑上全程模拟,来辅助设计人员调整计划,同时将施工进度和三维建筑模型相结合,模拟不同建造时间所需的费用、人工、材料等,以减少变更返工,保证项目竣工后的BIM模型与现场建筑物完全一致。

  2015年10月,省建科院科技楼改造项目正式进场施工。

  科技楼原有结构基础为桩基础,柱下建有十字交叉条形承台梁,深埋在地下五米,持力层为卵石,这种类型基础形式十分少见,能否承起翻新大楼的重量?需不需要再次加固?直接关系到旧楼改造后是否安全稳固的问题。

  省建科院设计二所高级工程师赵干荣和设计团队一起对科技楼原有混泥土进行抽样检测发现,原有混凝土的标号要高于最初设计要求标号,换言之,科技楼在当时是按较高承重标准建设的,这为科技楼改造甚至加层提供了有利条件。

  最高评级

  节能水平大大高于最新国家标准

  省建科院科技楼旧楼南北两侧外立面为起伏不平的不规则波浪形,改造后,波浪形外立面的“缺口”全部“填满”,变成柔和的圆弧形外立面,除了外表美观和增加建筑内部面积,圆弧形立面还有利于坐北朝南的科技楼增强自然通风度,降低能耗需求。

  按照2009年住房和城乡建设部发布针对老旧建筑的《建筑抗震鉴定标准》,楼宇外立面的改造可能导致不符合鉴定标准。“人不动我动。”赵干荣和设计团队决定采用基于建筑性能的评估方法,该方法并非数学公式一样将建筑物构件承重量简单相加,而是根据各个构件在整栋建筑中的重要性,综合取舍调整,最终计算出建筑抗震能力。

  根据这种评估方法,设计团队重新调整了科技楼外立面规则性,根据需求增减剪力墙和其他构件,最终使科技楼能在不动地下基础的前提下完成外立面改造,还能将层高由十层增加到十三层,并且改造后的楼依然能保持原有的地震烈度为7度的抗震设防要求。

  改造后的科技楼全部使用中央空调,利用旧楼两侧楼梯间原有已废弃的小风道,采用体积小、单个重量不足一吨的模块式空调风冷热泵,将主机12个模块分散放置到顶层,将旧风道改造成新风井,这样冷热风从楼顶引进后就可以从新风井送进每一个房间。

  改造后科技楼的建筑节能水平达到65%,高于50%的最新国家标准。

  科技楼改造项目立项之初,国家还未颁布专门针对既有建筑改造的绿色建筑评价标准。科技楼的改扩建,建筑体形、基础、结构体系等均沿用之前的建筑,由此导致诸如地下空间开发、地下停车库等常用绿色建筑技术在此项目中无法实施。因此省建科院在技术适宜性和经济型的基础上,最初只确定了按新建建筑绿色二星的目标来改造。

  2015年底,住房和城乡建设部批准《既有建筑绿色改造评价标准》为国家标准,自2016年8月1日起实施。2016年8月,主体结构已接近完工的省建科院科技楼改造项目成为自国家评价标准实施以来,我省首个既有建筑绿色改造获得“绿色二星”的项目,通过自评估和向中国建筑科学院咨询,省建科院决定暂停改造施工,进一步优化设计和施工方案,向既有建筑绿色改造国内最高评价标准“绿色三星”发起冲击。

  “后期方案优化主要集中在内部材料和设备性能提升方面。”高波介绍,通过进一步提升建筑节能,今年7月,省建科院科技楼最终成为四川及整个西南地区首个在方案设计上获得既有建筑绿色改造国内最高评价——“绿色三星”认证的项目。

  推广可期

  技术成熟,国家鼓励,市场广阔

  省建科院科技楼改造项目绿色建筑改造部分增量投资为每平方米76.8元,设计寿命在已使用27年的基础上又增加了50年。

  四川属于夏热冬冷地区,建筑节能是个难题,尤其是既有建筑。

  科技楼的新生,也让之前只从事过既有建筑“零部件”改造的省建科院,第一次探索并拥有了夏热冬冷地区既有公共建筑节能绿色改造的系统解决方案,为既有建筑改造市场开拓奠定了技术基础。

  “科技楼的改造,回答了上世纪八九十年代修建的、一大批不符合当前节能环保要求的建筑能否改变的问题。”成都市建筑设计研究院总建筑师刘民认为。

  近年来,国家对新建建筑都有节能环保强制要求,但上世纪修建的一大批老旧楼房,也可以像省建科院科技楼一样,整合现有的技术手段进行节能绿色改造,而且从环保账综合考量,就地改造可能比推倒重建划算得多,“科技楼的改造,改变了旧楼一定要推倒重建的这种观念,其示范意义甚至大于新建一栋节能绿色建筑。”刘民谈。

  既有建筑,特别是既有大型公共建筑节能绿色改造正面临广阔的市场空间。省建科院建筑节能研究所所长于忠介绍,我省不少大型公共建筑面临高能耗困境,公共建筑能耗值平均是居住建筑能耗的5—10倍,“很多大型公共建筑每年电费高达上千万元,甚至部分商场和酒店存在电费消耗掉全部利润的情况。”

  今年5月,省住建厅印发《四川省建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,提出根据全省城镇建设改造实际情况,逐步启动既有居住建筑节能改造,“十三五”期间完成既有居住建筑节能改造50万平方米;实施公共建筑节能改造100万平方米,力争“十三五”期末实现公共建筑单位面积能耗下降10%。

  为推进既有居住建筑节能改造,2016年7月,财政部表示,支持对夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造项目进行财政补贴,以促进节能减排。

  我省尚未设立建筑节能改造的专项资金。

  于忠建议,小型居住类建筑绿色节能改造应该以财政支持为主,大型公共建筑节能改造除了政府支持外,可以尝试通过建立利益分享机制来推行,“比如对大型公共建筑改造时,业主方可以用建筑能耗降低带来的经济效益作为付费,以此将业主方和改造实施方利益联结起来。”

  我省已印发《四川省公共机构合同能源管理暂行办法》,尝试引入社会资金参与全省6.5万余家公共机构建筑的节能改造,由节能服务公司前期投入,为客户提供包括项目设计、材料采购、系统改造等全套节能服务,随后逐年从客户获得的节能效益中收回投资和取得利润,同时享受财政奖励资金。

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