感受既有建筑的“破繭化蝶”

矗立在蘭州市安寧區寶石花路南端、黃河之濱的建研大廈，高12層，在一年多前，還是一棟閑置的辦公建筑，如今通過環境改善、能效提升和新技術的應用，她“華麗轉身”，成為了一棟外觀大氣、辦公環境舒適、樓宇管理智能的現代化辦公大樓，獲得了國家綠色建筑三星標識認證。這是西北地區第一個獲得國家綠色建筑設計三星標識的既有公共建筑綠色改造工程項目。

2019年9月，經過幾代人的奮斗與拼搏，建科人終于搬進了屬于自己的辦公大樓，有了真正屬于自己的“家”，這個集成了多項綠色、智能技術的“家”高端大氣，充滿溫馨......

2018年，“建研大廈”購置初期，建科院就組建了規劃、設計、科研團隊，對建筑整體性能提升和辦公環境進行改造方案設計。

“選擇對這棟既有建筑進行改造，不僅僅是為了提升企業外在形象。在這個追求綠色發展的時代，如果能通過改造自家的樓，豎起一面旗幟，形成一套適宜于我省既有辦公建筑綠色化改造的技術體系，培養一支既有建筑改造規劃、咨詢、科研團隊，才對得起建科院這塊牌子。”建科院總工程師王公勝如是說。

根據住房和城鄉建設部批準的國家標準《既有建筑綠色改造評價標準》，建科院科研技術團隊通過自評估和向省設計院咨詢，最終決定按該標準設計方案，向既有建筑綠色改造國內最高評價標準“綠建三星”發起沖擊。

1 在三維立體中體驗“BIM+”

建研大廈改造方案設計之初，第一步就是“轉模型”，將從前的平面圖紙“轉換”成三維建筑模型，同時借助“互聯網+”的理念，將BIM技術與輔助設計、室內裝飾裝修、運維項結合。在裝修前期，應用模型完成室內空間劃分、新設備選址、新老管線綜合排布等，避免各類“打架”問題。在裝修過程中，配合樣板間設計，協助決策層確定方案。在運維階段，輔助IBMS系統進行平臺管理。

2 建研大廈的神經中樞

“建研大廈改造的難點和重點主要集中在系統平臺的搭建方面。”建科院科技研發中心負責人劉赟介紹，建研大廈改造中主要搭建了IBMS、結構健康監測、能耗監測與能源管理、環境監測與室內空氣質量控制四大管理平臺系統。

IBMS（智能化集成系統）——建研大廈的神經中樞。通過IBMS平臺，可將建研大廈不同功能的智能化子系統及相關設備進行集中管理，實現信息共享、互聯互通、讓管理更智慧、便捷和及時。管理員只要坐在總控室，就可以實時掌握整棟大樓的系統、設備運行狀況。

結構健康監測系統——建研大廈的安全保障。建研大廈全樓共布設37個結構健康監測點，實時在線監測辦公樓關鍵構件內力及結構沉降、傾斜、振動，及時發現可能出現的危險點并預警，通過該平臺，可以診斷結構在長期荷載效應下的損傷累積和抗力衰減，提高全樓結構安全性。

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能耗監測與能源管理系統——建研大廈的能源管家。人工抄表加手工記錄的時代已經過去，這種原始的方法只適合記錄一座建筑物的總能耗，很難實際掌握建筑內各用能單位的實際狀況，也無法建立龐大的數據庫。能耗監測系統與能源管理系統應運而生，成為了衡量建研大廈用能是否合理的“尺子”。

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環境監測與室內空氣質量控制系統——建研大廈的環境衛士。為實時掌握建筑室內空氣質量，并采取有效措施的凈化措施，在建研大廈室外布設了1個空氣質量監測點，主要監測風向、風速、溫濕度、可吸入顆粒物等指標。室內共布設了16個監測點，分布在一樓大廳、特殊功能辦公室、十二層會議室、地下車庫內，監測甲醛、氨氣、TVOC、PM_2.5、PM₁₀等有害物質。當某項污染物質指標超出限值，監測系統便會報警并與新風系統實現聯動控制，有效改善室內空氣質量。

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3 給建研大廈“把脈”

跟醫生給病人診斷一樣，節能診斷就是對“建研大廈”的能源消耗狀況、能源利用率等作出判斷，幫助用能單位完善能源管理體系，分析挖掘節能潛力，最終落實節能方案。

4 把陽光引入地下室

陽光給予人們的不僅是能量，還有快樂與健康，這是人工光源無法復制的。如何才能把捉摸不定的陽光引入建筑室內，尤其是陰暗的地下空間內呢？導光管采光系統給出了可能。導光管采光系統主要由三部分組成，即采光裝置、傳輸裝置和輸出裝置。該系統利用高反射材料制成光導管，將采集的室外自然光線均勻高效地導入到任何需要光線的地方，既營造了舒適的采光環境，也打破了傳統照明完全依靠電力的觀念。安裝在負一層職工餐廳內的導光管系統從黎明到黃昏，甚至陰天，都能為職工們提供一個舒適、明亮用餐環境。

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5讓建筑會“呼吸”

新風量是衡量室內空氣質量的一個重要指標。現代建筑氣密性越來越好，使得建筑物自身通風能力日漸減小，偌大的辦公區二氧化碳濃度高、甲醛、細菌交叉感染等，給辦公人員帶來“亞健康”，而開窗換氣的方式又會產生不必要的能量損失。安裝新風系統，設置通風換氣頻率，就能讓新鮮的空氣送進每一個房間。

改造中，技術團隊還對建研大廈原有的新風系統增加了凈化除塵模塊，與環境監測系統實現聯動控制，讓室內時刻都能享受到新鮮空氣的補充，避免在冷冽寒冬或酷暑時節開窗所帶來的不適感。

6在建筑中讓陽光“隨心所欲”

窗是建筑節能的關鍵部位和重點所在。在節能環保的大趨勢下，“建筑遮陽”被認為是達到綠色建筑節能的有效途徑之一。智能遮陽系統依靠它的智能控制系統，根據準確的陽光跟蹤器、濕度感應器傳輸的數據自動控制遮陽百葉升降及調度變化，達到節能效果。簡單的說，就是實現陽光的隨心調度。

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7建在屋頂的小電站

閑置的屋頂可以用來做什么？答案是：發電。太陽能光伏發電是利用半導體材料光伏效應直接將太陽能轉化為電能的一種發電形式，該系統是由光伏電池板、控制器和電能儲存及逆變器四大部分構成。其中，視覺上最為直觀，也是最為核心的部分就是太陽能電池板。建研大廈屋頂共安裝了40塊多晶硅太陽能板，預計年均發電量4.9萬千瓦時，相當于55000戶普通家庭一年的電力消耗。

8 用技術把節能變為現實

辦公建筑中照明節能和公用器具節水有很大的潛力可挖掘。建研大廈改造中選用合理的照明器具及控制方式，使用高效率等級的節水器具，既能為單位節約更多的費用，也對建設節約型社會和環境友好型社會具有重要的意義和深遠的影響。

太陽能光伏薄膜發電技術、透水地面鋪裝、垂直+屋頂綠化、智能灌溉、雨水回收與利用……還有一系列的新技術已規劃實施，未來的建研大廈，將進一步沖擊健康建筑、生態建筑。

近年來，國家對新建建筑都有節能環保強制要求，但上世紀修建的一批老舊建筑，卻面臨功能、環境、節能均不能滿足現狀的窘況。除了推倒重建，還可以選擇整合現有的技術手段進行節能綠色改造，而且綜合考量，就地改造可能比推倒重建更為可行。建科院總工程師王公勝認為，“建研大廈的改造，改變了舊樓一定要推倒重建這種觀念，其示范意義遠大于其改造的成本。”

建研大廈的再造，也讓從前從事既有建筑“零部件”改造的建科院，第一次探索并擁有了寒冷地區既有辦公建筑綠色節能改造的系統解決方案和成套技術，為開拓既有建筑改造市場開辟了廣闊發展空間，科技創新的道路將更加寬廣。

? ? ? ? ? ? ? ? 審核：國元　呂佳 ? 撰稿：田恬