多伦多既有建筑节能改造技术介绍

龚文璞

（重庆建工集团第二建设有限公司 重庆 400030）

前言

气候变化是21世纪面临的最重要议题之一。要实现节能减排的目标，仅靠在建造新建筑物时采纳绿色标准是不够的，更重要的是解决现有建筑环境的问题。过去建造的房屋，在建造时期，普遍能源效率较低。由于当时能源价格较低，节能的需求也不是很紧迫，尤其是现代塔楼所需要的每平米能耗，比同时期独立房屋相比高出20%。多伦多地区有相当一部分这样的高能耗住宅塔楼，其总体能耗在地区住宅温室气体排放量中占有相当大的比重。尽管战后的高层住宅楼既老化又浪费，但它们也是进行绿色翻新的理想标的。由于其笔直的混凝土结构，以及周边宽阔的开放空间，这些老龄公寓楼非常适于进行绿色升级，立即实现碳排放量的显著降低，同时大幅降低建筑物的运营费用。进行翻新的成本只是建造新建筑物的很小一部分，通过各种节能和清洁能源产品战略，公寓大楼的能源消耗可显著降低。

经过这些年的建设，主要国家，尤其是现代化大城市，其房屋建筑多数已经完成。根据测算，现有建筑的能源消耗量要高于新建筑，与目前大多数国家的标准相比，节能样板房能源消耗只有33%到20%，因此，最大的节约潜力存在于现有建筑中，通过大规模翻新来提高节约水平也是一条途径，但每隔20～30年才有这样的机会。所以，建筑节能要想取得好的效果，必须考虑既有建筑的节能改造问题。

加拿大目前98%的建筑已经完成，新建建筑只占2%，1998年加拿大就开始了既有建筑的节能改造试验，在这方面积累了丰富经验。尽管重庆的气候同加拿大有较大的差距，但经过这次参加建委组织的考察，感觉还是有很多做法值得我们学习和借鉴，介绍如下。

1 既有建筑节能改造的几个基本原则

1.1 自愿原则

加拿大对既有建筑节能改造不搞一刀切，仍采用以自愿为主，政府引导和激励的原则。

1.2 循序渐进和量力而行原则

节能改造循序渐进，先小范围试点，在总结经验的基础上再进行推广，且推广和激励措施在当前能承受的范围进行。

1.3 调研先行原则

强调调研的重要性，在确定节能改造项目后，先进行全方位的调研。通常做法是制订一个详细的能耗账单，调查能源总的消耗情况，研究需空调的设备和时间表，建筑物能耗单元运行情况，能源来源和成本价格，高峰时多少，低谷时多少。对设备白天和夜间的使用时间、功率大小等进行细致的调研工作。

1.4 重视团队建设原则

团队建设是决定项目成败的关键，尤其是项目管理团队建设，包括节能工程咨询公司负责该项目人员的选择、各专业人员的配置和能力直接影响节能效果。因此要把项目团队人员选择和培训放在首要的位置，除各专业人员要配套外，还要对所有参加项目人员进行相关培训。

2 既有建筑常用节能改造措施介绍

2.1 简单有效的节能措施

从最基本开始，从简单做起，从无成本和低成本开始，这是加拿大节能措施最先考虑和最容易被用户接受的一些措施。比如：行为方式的改变属无成本的，低成本的，可对温度的设置和运行时间（高峰和低谷）进行控制。如冬季将恒温器设定在21℃或更少（在公共场所）；为避免有人按其自身喜好将其调高，可将其锁定；夏季将冷气固定设置在26℃；无人时关闭；增加CO2测试装置，以便根据室内人员情况控制通风量及设备开启数量；夜间（半夜）关闭通风口，只保留风扇，改进系统密闭，减少泄露，将室内和室外对比并结合室内情况进行分析和优化，废气排放时的循环利用、排风扇的控制等。

2.2 投入不大效果明显的节能措施

锅炉（空调）运行几年后，效率会发生变化，效能下降，应对其进行检测，根据检测结果进行维修，恢复其功能；

检查管道密闭情况，对漏水漏气部位及时维修；

对水温进行监测，避免浪费；

同室内感应器集成，控制照明，充分利用自然光；

对室外灯光控制，夜间只保留必要的（如保安）照明；

门窗的密闭检查和恢复；

对管道保温的增加和修复；

电力控制，对电流负荷分布进行控制，尽量平衡。

根据加拿大政府测算，对老建筑进行调试恢复其功能，不更换设备就可节能10%～15%。

3 成本较大的措施

3.1 更新设备和改造控制系统

更新设备和改造控制系统，改为自动化和智能化。智能系统通常包括消防救灾系统，保安及工作人员进出控制系统，照明、电梯、通讯等。一个有效的智能系统可将空调的开启同人员进出(磁卡)及照明控制系统挂钩，通过红外探测进行自动控制。应选择转速可调的鼓风机，以便根据不同要求调整转速节能。

3.2 空气处理系统

空气处理系统不仅仅是控制空气质量，还应通过监测空气的温度、湿度和二氧化碳含量来判断人的多少，确定换气量和所换空气的温度和湿度。对较大的建筑，还应进行分区，对不同的能源单元分别进行监测，以确定送风方案。

3.3 其他措施

灯泡换成节能灯泡；对外维护结构进行包装（保温隔热）；种植节水性植物、绿化屋顶、建立区域能源系统、加遮阳板等。

4 实施过程中的一些管理措施

4.1 节能措施策划

既有建筑节能改造实施前均需事先进行节能措施策划，测算投入产出比和具体实施进度安排，该策划需报政府主管部门备案。

4.2 审计

项目实施中，需对每月能源使用量进行审计，以便发现偏差时及时做出反应，完成后提供相关报告。

4.3 合作与责任划分

从前期策划到实际应用中，能源咨询公司和物业管理公司以及改造后的使用方既要加强合作，也需要通过法律手段明确各自的责任，因为改造后，如果达不到预期效果，不仅投入的资金无法收回，就是政府提供的补贴也会被收回。

5 节能改造工程案例

5.1 罗渣士体育馆节能改造

5.1.1 工程简介

罗渣士(Rogers Centre)，以前叫天虹体育场，1989年建成投入使用，拥有5万个座位，附设酒店，是世界上第一座屋顶可以开合的建筑物。建造这座庞大综合性设施耗资6亿元，2005年被罗渣士集团以2500万元收购。因为设计时能源供应按满负荷考虑，能源浪费很大，每年的运行费用惊人，所以罗渣士集团接手后即进行节能改造。

5.1.2 节能改造

由于检验统计量为-4.748639，小于显著性水平(5%)的临界值-3.6736，可认为估计残差序列E为平稳序列，进而变量LTTL和LGDP具有协整关系，即具有长期均衡关系。

首先对照明系统进行更新，同计算机系统公司合作，对照明进行分区自动控制，增加了运动感受系统，随人自动调整光照度。每盏灯都有IP地址，电脑有线和无线及远程均可控制，灯具全换成节能灯，并充分利用外窗自然采光。空调送风改用变频自动调整系统，对走道、办公区分别按测试的压力自动控制和调整。按满负荷设计的空调系统，进行了合理分区改造，增加了遮挡板。体育馆周围的办公楼和配套的商户原先各自设有的空调系统均纳入统一控制系统，人走关闭。为避免部分人员按个人喜好设置参数浪费能源，将可调控制范围进行了限制。该系统设备管理员可手拿笔记本电脑用无线网络进行控制和调试，也可通过互联网远程进行管理，通过计算机系统可追踪到每个器具的运行情况，自动生成图表，统计每个器具的使用情况。节水方面，改用自动水龙头，自动冲水。

5.1.3 改造效果

改造前每年电费300万加元，改后这些年在电费上涨的情况下，总的电费仍没增加，按电费上涨幅度测算，节电约6%。

5.1.4 下步改造计划

拟同深层湖水冷却公司合作，利用附近的深层湖水冷却，可进一步降低成本。将南面的玻璃幕墙改造成太阳电池板，利用太阳能发电。据测算，该项改造目前需12年才能收回成本，而总部要求控制在4年，能否实施还要看太阳能电池板的价格今后能否下降以及电费的上涨幅度。

5.2 市政厅及政府所属工程

市政厅大楼作为示范工程率先进行了节能改造，随后政府所属的其它工程也进行了节能改造，其措施主要有：

路灯换成LED节能灯；公务车换成电动的；公交车换成混合动力的，并增设自行车车架以方便人们在部分路段骑自行车，节约能源；垃圾处理中产生的沼气回收利用，每年可增加200万加元的年收入；绿色屋顶改造，利用太阳能（发电和热水器）和风能；外墙加保温使能耗降低50%；采集雨水，减少大楼的用水量；开展城市农业，阳光农业；对地热能进行利用；垃圾分类处理；楼内照明换成节能型的；外窗加遮阳、楼体加隔温层、加地热。

6 费用

除联邦预算外，政府将郊区周边小区的空地加盖房屋出售，其收入用于塔楼翻新。先进行试点，通过示范和宣传让市民了解相关情况。试点选了4个，其中一个是市政府所有，其余三个都是私营所有。根据统计，新楼造价6000万元，翻新改造费用约1000万元，预计10年可收回成本。私营房屋部分政府也没有采取直接奖励的方式，而是采取在其周围增加公共活动设施（如活动中心）等间接方式提升其建筑的附加价值。

7 节能改造效果

社区方面，在公寓楼区内建立完善的社区，有完整的社区服务、文娱设施和就业培训机会，以及社区企业和社区占地的使用。

经济方面，建立先导性的绿色工业，致力于高质量的大厦更新，可持续发展以及社区规划。这包括产品设计、生产本地化和绿色技术培训，以及在社区内和地区内的工作岗位的创立。

8 重庆既有建筑改造的建议

加拿大既有建筑改造的许多经验值得重庆市在开展既有建筑节能改造时借鉴，同时，其在实施过程中的教训也值得我们警惕。在考察和学习期间，尽管加拿大同行经验介绍得多，教训很少主动提及，但我们还是在交流过程中体会到了一些值得我们注意的教训，主要体现在以下几个方面：

第一，加拿大采取的是自愿原则，而建筑节能的效果需要若干年才能体会，其投资回报期一般都大于投资商所期待的4年左右，因而，尽管加拿大节能改造起步早，但推进速度很慢。

第二，骗取政府的奖励。政府的激励政策，尤其是奖励，如没有专业的咨询机构严格审查，同样避免不了骗取奖励的事件发生。

第三，在选择可再生能源，特别是太阳能和风能时要慎重，太阳能发电要考虑目前的成本，风能要考虑其能效和安装位置及噪音问题，尤其是不能将小型风力发电机安装在楼房上。

第四，增加控制系统时注意设备和控制系统的匹配，选最合适的而不是选最好的。

第五，既有建筑节能改造从示范工程做起，而选择政府工程作为示范工程其示范作用是最好的。

重庆的既有建筑节能改造应走自愿和政策引导和激励相结合之路。在政策激励基础上，可依据屋顶和窗户是否需要更换、制冷器是否需要升级、员工对空调状况是否满意、能源消耗是否急剧增加、节能技术是否需升级、安全是否存在问题、保养/服务费用是否日益增加、是否需要增加员工等情况进行综合分析，采取循序渐进、量力而行的步骤，决策启动节能改造计划的时机。

结束语

建筑升级改造最多可降低对能源的需求达50%。建筑节能改造和翻新计划还可改善整个地区的邻里面貌，绿化城市，并可以刺激经济。目前的预测显示，在未来30年内，既有建筑的节能改造计划将创造成百上千的就业机会，刺激价值数十亿元的经济活动并可减少温室气体排放量，这项活动的开展将给子孙后代留下一个良好的生存环境。