上海首個城市更新類超低能耗建筑
根據《關于推進本市超低能耗建筑發展的實施意見》(滬建建材聯〔2020〕541號)、《上海市超低能耗技術導則(試行)》(滬建建材〔2019〕157號)等文件,經專家組審查,上海市靜安區現代建筑設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。
現代建筑設計大廈北樓位于上海市靜安區,西至石門二路、南至山海關路、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。
項目現狀圖
項目聚焦十類可持續技術策略及一項創新技術。
十類可持續策略
1.提升圍護結構整體性能
現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,并且結合立面造型的巧妙設計了建筑外遮陽,降低西曬的影響;對建筑熱橋進行精細化設計,打造了近無熱橋的外圍護結構設計,東南向非主要功能房間區域采用保溫裝飾一體板。
外立面改造及保溫設計
裝配式單元幕墻外遮陽設計
2.提升空調系統能效及舒適度
空調系統原為多聯機,且大部分已使用十幾年,塔樓部分無新風,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機。同時,增設帶熱回收的新風系統,提升室內舒適度。
空調系統示意及負荷計算
3.提升室內環境靈活適變性
優化室內風、光、熱環境,以達到室內人體良好的舒適性、建筑能耗降低和建筑美觀的三重效果。一層大堂設計HVLS電扇,降低過渡季節能耗。
HVLS吊扇流場模擬
4.提高照明系統節能效率
現狀燈具多為非節能型熒光燈,部分損壞、老化,照度值無法達到現有國家標準。改造后照明設備均采用高效節能型LED光源燈具,并設置照明控制以及光感系統,靠近自然采光區域的燈具單獨控制,將大大降低辦公照明能耗。
采光區域照明單獨控制
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速驅動或帶能量反饋的VVVF驅動系列電梯,并對建筑設備管理系統進行改造,分層分項進行建筑用能監測,鼓勵節能行為,并計劃通過電子屏幕顯示不同樓層的分項用能數據,向公眾傳遞節能減碳理念。
用能監測及展示
6.提升生活熱水電氣化改造率
5樓為員工食堂,對原燃氣熱水系統進行改造,考慮電氣化轉型,并結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以及電輔助加熱器,降低熱水能耗。
7.提升室內空間健康度
結合內裝設計,對室內空間進行健康優化,如采用透明玻璃隔斷提升室內自然采光,樓內設置展廳、咖啡廳、休息空間等,增加對員工的人文關懷。通過對現有使用率不高的樓梯間進行藝術氛圍的改造,引導員工步行替代乘電梯,并串聯健身房、餐廳、屋頂花園等形成漫步環路,鼓勵員工健康生活。室外設置小型氣象站,室內設置空氣質量監測系統,讓建筑環境可感知。
平臺公共空間漫步環路
8.提倡近零廢設計
改造設計保留了梁、柱、大部分樓板、剪力墻,立面石材拆除后再回收利用,并設置單元式幕墻體系,以此減少建材生產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,并最終轉化為廚余垃圾有機肥料用于場地內植物養護,實現近零廢設計。
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計,利用生態凈化和污水處理器相結合的方法,將雨水的徑流組織和處理過程作為屋頂景觀設計的元素,讓可持續可感知。
屋面雨水回用示意圖
10.提升可再生能源利用
對現狀屋面輻射條件進行分析評估,增加太陽能系統。根據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光伏光熱一體化產品,發電用于北樓。
南樓及北樓屋面太陽輻射條件分析
光儲直柔創新技術
設計集光伏發電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑,構建直流微電網,實踐建筑負荷側需求響應技術,降低電網峰值期間的壓力。
本項目作為典型的城市更新類超低能耗改造項目,在滿足室內光環境、風環境、熱濕環境等舒適度的同時,通過增加圍護結構保溫、優化空調機組、照明等設計手段,降低建筑的運營能耗。可為同類項目提供一種以可持續為目標的更新思路,助力上海市超低能耗建筑規模化推廣和既有建筑節能改造目標的實現。
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