歷史保護(hù)建筑開展節(jié)能改造的探索與實(shí)踐

伍奕夢 上海市節(jié)能減排中心

歷史保護(hù)建筑是城市的名片，是文化的傳承，也是歷史的延續(xù)。上海最著名的歷史保護(hù)建筑群莫過于外灘。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初是世界建筑史上重大變化的時(shí)期，這一時(shí)期大量不同風(fēng)格的西方建筑在上海都有所反映，集中體現(xiàn)在外灘，因此外灘也被譽(yù)為“世界建筑博覽會”。

本次節(jié)能改造的用能單位是位于外灘中山東一路13號上海海關(guān)大樓二層的上海市口岸服務(wù)辦公室。上海海關(guān)大樓于20世紀(jì)20年代建成。大樓東端面臨外灘，高8層，上冠三層高的四面鐘樓，西部5層，為上海市第一批優(yōu)秀歷史保護(hù)建筑。市口岸辦所在的二樓原空調(diào)設(shè)備已逾報(bào)廢年限，能效低且效果差。改造前設(shè)備制冷制熱效果已無法滿足辦公需求，且每年需支出大量的能耗費(fèi)用。2014年，為此，我單位（上海市節(jié)能減排中心）在上海市機(jī)關(guān)事務(wù)管理局、上海市口岸服務(wù)辦公室以及上海海關(guān)及大樓物業(yè)管理部門的積極推動(dòng)與支持下，以合同能源管理的模式對市口岸辦中央空調(diào)及照明光源完成了節(jié)能改造。

由于歷史保護(hù)建筑的特殊性，在合同能源管理項(xiàng)目的實(shí)施過程中，會遇到一些相對非常規(guī)的問題。在此，結(jié)合我單位在本項(xiàng)目中所遇到的問題及相應(yīng)的解決方法與大家予以分享。

1 前期調(diào)研的開展

上海市的歷史保護(hù)建筑大多為公共建筑，建筑物歷史悠久且各具特色，一般歷經(jīng)多次改造或大修。部分建筑內(nèi)部用能設(shè)備陳舊，具有一定的節(jié)能潛力，宜以合同能源管理模式開展綜合性節(jié)能改造。

在改造前，需開展詳盡的前期調(diào)研。除掌握合同能源管理節(jié)能改造所需的能耗基準(zhǔn)等基本資料外，還需充分了解建筑物及改造相關(guān)設(shè)施設(shè)備的情況，以判斷是否需要進(jìn)行配套設(shè)施的改造，如電氣擴(kuò)容、承載加固、固定資產(chǎn)處置等。獲取信息的方式可采用觀察、咨詢以及參閱圖紙等。歷史保護(hù)建筑初建年代久遠(yuǎn)，往往也歷經(jīng)多次修繕，而相關(guān)資料缺少系統(tǒng)的留存，尤其是建筑原始圖紙一般無從追溯。但保護(hù)建筑上級主管部門或其內(nèi)部管理、物業(yè)部門往往會保存大修時(shí)的圖紙。以本項(xiàng)目為例，在用能單位的協(xié)調(diào)幫助下，我們從大樓管理部門借閱了相關(guān)圖紙，并幫助聯(lián)系到有關(guān)大修工程負(fù)責(zé)人，從中獲取了大量的信息資料，為節(jié)能改造設(shè)備選型及線路改造奠定了基礎(chǔ)。

2 建筑特點(diǎn)的研究

歷史保護(hù)建筑由于建設(shè)年代、建筑風(fēng)格不一，所使用的建筑材料、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等對項(xiàng)目效果會產(chǎn)生影響的因素也不盡相同。為此，需充分分析實(shí)施改造的建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對項(xiàng)目節(jié)能效果以及舒適度的影響，并根據(jù)分析計(jì)算結(jié)果合理制定節(jié)能改造方案。

在深化中央空調(diào)的方案時(shí)，我們通過前期調(diào)研獲知上海海關(guān)大樓主體為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，東部外墻砌花崗石，西部一、二層亦以石砌就，形成基座。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能相對磚木結(jié)構(gòu)的老建筑較為優(yōu)秀，但窗體仍采用單層玻璃窗且窗體面積較大，易散失熱量。二層各處的層高不一且普遍較高，最高處可達(dá)5 m。根據(jù)對以上分析計(jì)算，我們在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上作了相應(yīng)的調(diào)整，修改了原方案設(shè)計(jì)的送、回風(fēng)方式，也調(diào)整了空調(diào)容量的配置。

在深化照明光源的方案時(shí)，考慮燈具的懸掛高度較高，且大樓內(nèi)部采用的復(fù)古式燈罩，照明光源經(jīng)該類燈罩透射后照度會有一定程度的下降，不宜簡單的以功率為依據(jù)，應(yīng)以相關(guān)位置的照度作為設(shè)備替換的基本依據(jù)。

3 安全風(fēng)險(xiǎn)的把控

歷史保護(hù)建筑展示了城市發(fā)展的歷史，是重要的文化遺產(chǎn)。如何安全高效地在保護(hù)建筑內(nèi)開展工程施工是一個(gè)相對重要的課題。在歷史保護(hù)建筑內(nèi)開展工程施工需嚴(yán)格服從該建筑管理部門的監(jiān)管，遵循其安全規(guī)定。需向管理部門提前報(bào)備施工安排，不可隱瞞施工所涉及的安全隱患，并積極配合管理部門共同應(yīng)對。

上海海關(guān)大樓已有百年歷史，且屬上海市著名的地標(biāo)性建筑，在工程施工中除了保障工程相關(guān)人員的人身安全外，確保建筑物及其內(nèi)部設(shè)施設(shè)備的安全是首要任務(wù)。為此，我單位項(xiàng)目組采取了以下幾點(diǎn)措施：一是會同用能單位向海關(guān)大樓管理及物業(yè)部門咨詢、學(xué)習(xí)大樓安全相關(guān)規(guī)章及施工操作守則，并提前上報(bào)工程基本情況。二是根據(jù)大樓安全相關(guān)規(guī)章的規(guī)定，整理施工過程中易產(chǎn)生安全事故的工序。經(jīng)分析，本項(xiàng)目中主機(jī)吊裝是存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)，對此，我們制定了三重監(jiān)管方案：事前聘請專業(yè)機(jī)構(gòu)實(shí)地探勘并制定合理的吊裝方案，并召開專家論證會進(jìn)行論證，并上報(bào)相關(guān)部門審核；吊裝過程中項(xiàng)目組成員及單位領(lǐng)導(dǎo)全員出動(dòng)，合理分工，職責(zé)明確，嚴(yán)控各實(shí)施環(huán)節(jié)；吊裝完成后相關(guān)設(shè)備有序離場，項(xiàng)目組成員仔細(xì)檢查施工現(xiàn)場，避免隱患遺漏。在方案優(yōu)化確定后，我們及時(shí)上報(bào)用能單位及大樓管理部門，并獲得施工許可。在施工中，嚴(yán)格遵循施工方案，恪守其職，并積極配合管理部門與用能單位的監(jiān)督管理，安全、準(zhǔn)確地完成了項(xiàng)目吊裝任務(wù)。

對于部分以木結(jié)構(gòu)為主的歷史保護(hù)建筑內(nèi)的明火明電作業(yè)，還需嚴(yán)格把控火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及隱患。需事先做好持證上崗、提前報(bào)備等準(zhǔn)備工作。施工過程中需按規(guī)定鋪設(shè)防火層，配備項(xiàng)監(jiān)火人員與消防設(shè)備。作業(yè)完成后及時(shí)檢查是否存在遺留的火災(zāi)隱患。

4 建筑風(fēng)格的融和

外灘的歷史保護(hù)建筑群多采用西方建筑風(fēng)格，外部和內(nèi)部裝飾各具獨(dú)特的風(fēng)格，現(xiàn)代化的設(shè)備往往無法融和其中。為使新設(shè)備更好地融入老建筑，需在項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行整體規(guī)劃，在項(xiàng)目實(shí)施過程中或完成后開展一定的整合修飾工作。

以本項(xiàng)目為例，由于現(xiàn)場條件所限，空調(diào)系統(tǒng)的部分室內(nèi)設(shè)備只能以明裝的形式安裝，但與海關(guān)大樓的整體風(fēng)格不符。因此，我們在項(xiàng)目前期開展了后期修飾工作的計(jì)劃及初步修飾方案的設(shè)計(jì)。設(shè)備安裝過程中根據(jù)修飾工作的初步方案，盡量減少設(shè)備對內(nèi)部風(fēng)格的影響，并為后期的修飾工作預(yù)留相應(yīng)的空間。修飾工作的時(shí)間節(jié)點(diǎn)選在項(xiàng)目設(shè)備安裝完成且試運(yùn)行通過后，在不影響設(shè)備正常使用的情況下逐步開展。同時(shí)，邀請專業(yè)裝潢裝飾企業(yè)對設(shè)計(jì)方案開展方案深化工作以提升裝飾效果，使改造后的設(shè)備能夠更好地融入原建筑裝潢風(fēng)格。

歷史保護(hù)建筑開展節(jié)能改造是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。在確保人身、建筑、財(cái)產(chǎn)等安全前提下，要滿足使用需求且達(dá)到預(yù)定的節(jié)能效果，同時(shí)還要融入建筑物原風(fēng)格，是一門值得深入探討的課題。通過本項(xiàng)目我們對這個(gè)課題開展了一些探索，既有值得總結(jié)的部分，也有值得借鑒的失誤，希望能為后續(xù)在歷史保護(hù)建筑內(nèi)開展的節(jié)能改造項(xiàng)目提供參考。