讓歷史建筑煥發(fā)新生

錢亮

上海是一座極為獨(dú)特的城市，在中國(guó)近代化的進(jìn)程中扮演了非常重要的角色。上海的近代建筑以獨(dú)特的藝術(shù)風(fēng)格展示出了建筑設(shè)計(jì)中最為精彩的一部分。因此，上海越來(lái)越多的老建筑被劃入歷史建筑保護(hù)名錄之中。如何對(duì)歷史建筑內(nèi)部設(shè)施進(jìn)行升級(jí)改造，讓歷史建筑煥發(fā)新生，成為建筑設(shè)計(jì)師們亟待解決的問(wèn)題。上海郵政大樓是滬上老建筑的代表，上海郵政大樓節(jié)能改造則是上海市歷史建筑節(jié)能綜合改造的一個(gè)縮影。

近期，《機(jī)電信息·中央空調(diào)市場(chǎng)》有幸采訪到華建集團(tuán)上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司高級(jí)工程師賀江波。作為一名在既有建筑節(jié)能改造上擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀設(shè)計(jì)師，他對(duì)于歷史建筑的暖通系統(tǒng)的更新改造有著獨(dú)到且深刻的見解。

上海郵政大樓建于1924年，造價(jià)為320萬(wàn)銀元，是全國(guó)唯一一座仍在使用的具有鮮明郵政特色的標(biāo)志性建筑。大樓總建筑面積為36 000 m2，囊括了4棟辦公樓、1棟食堂及1個(gè)建筑面積約為1 000 m2的共享中庭。2006年1月1日，上海郵政博物館主館正式向社會(huì)開放，重現(xiàn)當(dāng)年“遠(yuǎn)東第一大廳”的雄風(fēng)。1996年11月20日，大樓被國(guó)務(wù)院公布為第四批全國(guó)重點(diǎn)文物單位。同年，大樓增設(shè)中央空調(diào)系統(tǒng)，采用了水冷渦旋式冷水機(jī)組搭配蒸汽鍋爐的冷熱源方案。目前，由于空調(diào)主機(jī)使用年限較長(zhǎng)，設(shè)備經(jīng)常發(fā)生故障，制冷能力大大衰減，水泵和冷卻塔設(shè)備也嚴(yán)重老化，高能耗、高運(yùn)維成本等困擾隨之而來(lái)。上海郵政大樓的節(jié)能改造行動(dòng)亟待展開。

項(xiàng)目方對(duì)空調(diào)系統(tǒng)提出了“高效節(jié)能、可靠性高、噪聲低” 等幾個(gè)方面的改造要求?！吧虾｀]政大樓是歷史悠久的全國(guó)保護(hù)性建筑，對(duì)于大樓空調(diào)系統(tǒng)的改造不僅不能破壞或改動(dòng)原有的建筑結(jié)構(gòu)，還要盡可能地保護(hù)其歷史風(fēng)貌。但大樓原先的暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中并未考慮到后期大型設(shè)備的更新改造問(wèn)題，樓梯通道狹窄、地下室機(jī)房空間受限均成為改造工程中的難題?！辟R江波說(shuō)道，“另外，大樓主要的辦公及展廳等功能區(qū)域要求設(shè)備盡可能地降低噪聲，因此項(xiàng)目改造方案應(yīng)該將機(jī)組的噪聲、振動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響納入考慮范圍?！?/p>

在實(shí)地走訪項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)并和項(xiàng)目方多次討論后，賀江波的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)給出了4種方案：第1種是采用渦旋式冷水機(jī)組替代原有的水冷渦旋式模塊機(jī)組 ;第2種是采用水冷螺桿機(jī)組對(duì)原主機(jī)進(jìn)行替換 ;第3種是選用螺桿式風(fēng)冷熱泵機(jī)組;第4種是采用磁懸浮離心式冷水機(jī)組替代舊機(jī)組。

“如果采用螺桿式風(fēng)冷熱泵機(jī)組，除了可以滿足夏季制冷需求外，還可以替代原有鍋爐滿足冬季供暖需求，然而考慮到建筑本身的條件限制，螺桿式風(fēng)冷熱泵機(jī)組必須放置在建筑屋頂，這樣不僅會(huì)大大增加大樓承載負(fù)荷，而且在設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的噪聲還會(huì)對(duì)周邊建筑環(huán)境造成較大影響?！辟R江波解釋道。與存在諸多不確定因素的螺桿式風(fēng)冷熱泵機(jī)組方案相比，磁懸浮離心式冷水機(jī)組方案具有很大的優(yōu)勢(shì)。海爾磁懸浮機(jī)組采用了永磁無(wú)刷直流電機(jī)和磁懸浮軸承技術(shù)，這使得壓縮機(jī)效率大大提高，尤其是在部分負(fù)荷工況下，IPLV可達(dá)11.32。另外，磁懸浮機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件少，沒(méi)有復(fù)雜的油路系統(tǒng)、油冷卻系統(tǒng)、油過(guò)濾器等，因此機(jī)組在運(yùn)行中不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械摩擦，這不僅有效降低了運(yùn)行噪聲，還減少了日常的維護(hù)費(fèi)用。

針對(duì)機(jī)房空間狹小的難點(diǎn)，海爾模塊式磁懸浮冷水機(jī)組以小巧的機(jī)身有效避免了對(duì)建筑外墻及建筑結(jié)構(gòu)的破壞，其不僅具有常規(guī)整體式磁懸浮機(jī)組所具備的高效節(jié)能、靜音減噪、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，還具有模塊化、可拆解、獨(dú)立搬運(yùn)、快速拼裝、占地面積小等特點(diǎn)，適合應(yīng)用于機(jī)組安裝條件較差的改造項(xiàng)目。

隨著我國(guó)綠色建筑節(jié)能政策的完善落實(shí)，各地區(qū)低碳環(huán)保、節(jié)能減耗的工作也在持續(xù)推進(jìn)，而以去除高能耗、淘汰舊產(chǎn)能為目的的老舊建筑節(jié)能改造成為相關(guān)部門的工作重點(diǎn)。中央空調(diào)系統(tǒng)作為耗能“大戶”，其系統(tǒng)的節(jié)能性與建筑節(jié)能達(dá)標(biāo)有著莫大關(guān)系。2019年，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)的《綠色高效制冷行動(dòng)方案》中明確表示：“到2030年，大型公共建筑制冷能效提升30%，制冷總體能效水平提升25%以上。” 因此加強(qiáng)制冷領(lǐng)域的節(jié)能改造勢(shì)在必行。然而，即便國(guó)家制定了利好的政策，面對(duì)巨大的公共建筑改造市場(chǎng)，業(yè)內(nèi)眾多機(jī)電公司甚至設(shè)計(jì)單位仍持觀望態(tài)度，對(duì)于歷史建筑的節(jié)能改造更是避之不及。

“我們國(guó)家擁有太多的歷史建筑，這些建筑的暖通系統(tǒng)改造是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。其一，設(shè)計(jì)師對(duì)原有老舊系統(tǒng)的功能特點(diǎn)、使用效果深入了解后，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出最適合的暖通系統(tǒng)改造方案。其二，老舊建筑改造的大型設(shè)備安裝難度較高，要在短時(shí)間內(nèi)完成機(jī)組搬運(yùn)、管路鋪設(shè)以及調(diào)試工作，具有一定的難度。簡(jiǎn)單地說(shuō)，老舊建筑改造時(shí)間短、任務(wù)重、利潤(rùn)低、效果未知，是機(jī)電公司不輕易參與的主要原因。”賀江波對(duì)于老舊建筑暖通系統(tǒng)節(jié)能改造工作現(xiàn)狀解釋道。

誠(chéng)然，上海郵政大樓暖通系統(tǒng)改造方案并不適用于所有歷史悠久的老舊建筑，但是整個(gè)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、實(shí)施過(guò)程中卻給業(yè)內(nèi)人士提供了諸多可借鑒之處。從項(xiàng)目改造方案設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)師不僅需要對(duì)舊系統(tǒng)有充分的認(rèn)識(shí)，同時(shí)還要充分考慮施工過(guò)程的便捷性，了解改造項(xiàng)目建筑的現(xiàn)狀及其現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行存在的主要問(wèn)題、改造需求，唯有如此，才能夠結(jié)合建筑特點(diǎn)選擇合理適用的暖通空調(diào)系統(tǒng)改造方案。

歷史建筑不僅僅是一段時(shí)期歷史的見證，更是傳承中華民族優(yōu)秀文化的重要載體，具有明顯的稀缺性和不可再生性。保護(hù)和利用好歷史建筑，對(duì)城市文化底蘊(yùn)的提升與傳統(tǒng)城市風(fēng)貌的延續(xù)意義重大。相信未來(lái)，隨著以磁懸浮中央空調(diào)為代表的節(jié)能技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，更多的歷史建筑將煥發(fā)新生。