高校既有宿舍楼设备设施更新的难点及策略研究

王旭朝 李鹏

0 引言

高校宿舍楼的设备设施，在整栋楼的日常运行及保障中占有极其重要的地位。如同人体的心脏和血管一样，为整栋大楼提供各种后勤保障工作，以满足师生学习和生活的各种需求。一般在经历约10～20 年的运行后，宿舍楼设备设施的磨损、老化、腐蚀等逐渐严重，报修率、故障率、维修费、运行费用等均显著增加。为确保大楼正常运行，管理者对楼宇设备设施进行科学的管理，对设备设施进行维修保养，当维修不能达到设备的基本功能或不经济时，就需要对设备设施进行更新改造，满足功能需求。

1 某高校学生宿舍楼概况

本次研究的项目为北京某大学生宿舍楼。建筑物地下两层，地上十五层，地下为设备用房，设有锅炉房、空调机房、中水机房、生活用水和消防泵房，2 个配电室等；地上为学生宿舍、教师公寓等。总建筑面积100 000m，本宿舍楼2002 年投入使用，由北京某房地产开发公司代建。大楼集住宿、餐饮、商业、健身为一体，服务师生4 000 余人，后勤服务保障工作多次获得好评。随着大楼运行到近20 年时，设备设施故障显著增加，亟待改造更新。

2 设备设施更新改造的原因

2.1 老化腐蚀严重，故障率高

配电设备老化严重，表现在断路器绝缘层老化引发局部停电3 次以上；低压主断路器在进行预防性试验或定期倒闸后，因断路器内部塑料机械结构老化变形导致不能及时合闸。室内外污水管在使用近20 年后，多处腐烂，造成地下一层超市及重要设备间漏水。中水管、暖气管、自来水管等每年出现数十次以上的砂眼漏水。

2.2 新旧规范标准不一致

任何规范都不可能是完善的，在使用过程中都会发现问题，需要不断地完善。新规范一般比旧规范更严格，执行标准更高。新旧规范标准不一时，按照强制性条文，必须执行新规范，不符合规范要求的须进行整改。

2.3 建设项目交付质量差造成后期维护成本高

由于大楼在代建制模式下建设完成，开发商代替高校对建设项目质量监督，造成大楼节能保温效果差，室内暖气系统管径较细导致系统阻力大散热效果差，给水管、排水管材料质量差容易漏水等一系列问题。

2.4 师生日益增长的需求与现实情况之间的矛盾

新时代大学生的日常生活需求较20 年前标准不可同日而语，如对空调、生活热水、大功率电器的需求。这些需求，使得大楼的电力设备在夏季几乎满负荷运转，存在较高的安全隐患。

3 宿舍楼设备设施更新改造的难点

3.1 改造影响范围大

由于宿舍楼常住人口近4 000 余人，凡是涉及水电暖气通信等各个专业，首先需要考虑施工对日常生活的影响程度。为教学科研提供便利条件，为师生提供更好的服务，是高校后勤人员的基本责任。如何在不影响师生日常生活的情况下，快速完成楼宇设备设施的更新改造任务，是摆在管理者面前的难题。

3.2 改造资金缺口大

对于涉及宿舍楼内大型设备的改造，如锅炉改造，中央空调改造，消防系统改造，配电室更新等重要设备设施改造，经费需求较大，一般都从学校的基础设施改造经费中支出。但是，全校待升级更新的建筑物及附属设施较多，改造经费需按计划逐年上报，排队等待资金落实，往往修购资金需排队3 年以上，易造成维修改造不及时出现设备运行故障，增加安全运行风险。

3.3 施工协调难度大

在设备设施改造施工时，师生对工程改造的意见不统一，不配合，是工程实施的一大难点。譬如室内暖气系统整体更新，涉及全部暖气片和立支管的拆除和安装，施工时需要工人进入宿舍，腾挪暖气片周围的家具，并对上下立管支管进行连接，对管道穿楼板处进行扩孔和封堵，这些工序会产生大量粉尘和垃圾，对室内环境造成较大伤害。若在有较多师生正常居住的宿舍楼内进行供热系统整体更新改造，则根本不具备施工条件。

4 设备设施更新改造原则

宿舍楼的设备设施更新改造需结合高校特点，遵守安全性，经济性，适用性的三个原则。安全性原则是第一衡量标准，没有设备的安全运行，没有消防系统的正常功能反馈，就没有安全保障；经济性原则要求不论改造方案如何，都应围绕节约投资，减少成本，选择关键因素加以控制；适用性原则要求改造后提供的产品或服务必须能满足实际需要，达到或超过改造前的水平。对于设备更新后的技术先进程度，要在经济性和先进性中进行取舍衡量。

5 高校宿舍楼设备设施的更新策略

建筑物的使用寿命与设备设施的使用寿命不尽相同，这就导致了在建筑物的全寿命周期内，设备设施需要进行适当的维修，更新，改造等各项工作来保证建筑物的正常运行。这要求管理者应系统全面了解宿舍楼整体运行情况，对各个专业的设备设施的服务年限，技术参数，设备性能，磨损程度，技术进步等有区别，有重点地摸排和掌握。

设备设施的更新改造，要本着节约资金提高经济效益的目标决策方案。对于修复比较合理的，不宜过早更新；可以在修复中改进的，通过改进后满足生产生活需求；若更换个别关键零部件可以满足要求的，则不必更换整台设备。通常优先考虑更新的是：（1）设备损耗严重，大修后性能、精度仍不能满足规定工艺要求的。（2）设备耗损虽然在允许范围内，但技术已经陈旧落后，能耗高，使用条件不好，对环境污染严重，技术经济效果不好的。（3）设备服役年龄长，大修虽然能恢复精度，但经济效果上不如更新的。所以，高校宿舍楼的设备设施的更新，要结合高校大环境的特点，注重策略，做到以下几个方面：

5.1 重点掌握，心中有数

要维护好运行安全，保证设备正常运转，就要对其运行情况了如指掌，特别是对重要设备的寿命有较为准确的计算。设备的寿命有自然寿命，技术寿命，经济寿命。自然寿命是指设备从全新状态开始使用，直到报废时所经历的时间，由有形磨损决定；技术寿命是指设备从开始使用，到因技术落后而被淘汰所经历的时间，由无形磨损决定；经济寿命是指设备最经济的使用期限，由使用成本最低或经济效益最高而决定。设备寿命常用的测算方法有折旧率法，成本法和动态分析法。如常压燃气锅炉设计寿命为5～8 年；承压锅炉使用20 年以上，通过大修或者更换锅炉烟管，可延长锅炉寿命；电梯的强制报废年限是15～25 年；水泵属于磨损设备，其寿命应根据磨损程度决定是否更新；《火灾探测报警产品的维修保养与报废》（GB 29837-2013）规定火灾探测报警产品使用寿命一般不超过12 年。高压开关柜使用年限一般为25 年；配电箱寿命在8～15 年之间；楼宇内的管道寿命跟管道内流动的介质有密切关系，镀锌暖气管寿命可达30 年以上，铸铁管寿命虽然可达50 年以上，但是如果作为污水管寿命降低到10～20 年。

5.2 明确目标，积极统筹

明确目标，要求物业管理人员对更新设备可达到的经济效益和社会效益有明确的认识，对更新产生的经济效益和社会效益进行准确的计量。制定“近期计划”和“长远规划”，利用ABC 分类管理法，有重点有步骤地对设备进行技术更新与改造。更新改造需要学校投入大量资金，期望学校随时投入大规模资金实施更新是不现实的。设备的更新，采购，使用，大修以及报废等都有一个过程，物业管理者需有统筹规划方案，从安全性、紧迫性、经济性、可实施性等方面分解更新目标和更新进度，根据学校整体资金安排，逐年推动楼宇设备更新，使规划方案落到实处。本公寓楼改造中，电梯，锅炉，配电室，中央空调均需进行更新改造，我们根据各设备的运行情况综合考虑，按照设备更新原则，从安全性方面先更换了对师生出行影响最大的12 部电梯，再安排对锅炉设备进行大修，以解决锅炉安全性问题。通过5 年左右的计划性改造，逐渐完成配电室、中央空调等所有需要改造的项目，避免过度集中更新给学校造成资金压力。

5.3 科学决策，严谨务实

改造方案，设备选型等必须经过严格考察，充分可行性论证，以严谨，科学的态度认真把关，严防发生重大项目决策失误。要落实项目管理责任，指定项目责任人，加强过程质量监督，使用效果评价，确保更新改造顺利实施并达到预期效果。科学决策，可以采用的技术方法有专家论证法、头脑风暴法；本宿舍楼如按照现行规范将承压锅炉更换为常压锅炉，则可能出现锅炉与室内暖气系统是否匹配，供暖效果下降等风险。故须进行技术性论证，调查研究找出最优方案。

5.4 争取理解，安全高效

设备设施更新改造施工，离不开师生的支持配合，务必处理好施工与师生生活学习之间的关系。施工前，要做好师生的思想沟通工作，争取师生的理解和配合，大力宣传更新改造的必要性、现状存在的安全隐患、改造可带来的好处等。在施工时，管理单位要加强施工安全管理，做好相关施工现场的封闭工作，提醒师生注意安全，避免造成人身伤害。

5.5 政策引导，先进规范

在决策方案时，务必进行讨论研究，对国家相关政策、最新相关规范的要求、方案的先进性等方面进行反复论证。在碳达峰及碳中和政策下，锅炉更新要以国家政策为导向，采取符合规范要求的改造方案。随着消防规范的逐渐精细化，消防等级越来越高。在消防改造时，必须熟悉摸透消防规范中的强制性条文，做到达到或超过相关消防标准。对新技术，新材料的应用，要做好咨询及数据研究，在安全性第一的条件下，采用先进设备，使建筑物的使用功能得到最大的发挥。

6 设备设施更新的常用方法

设备设施是否更新，一般要经过维修、大修理、设备原样更新、更新新设备四个阶段。维修是对于设备性能较为完善，通过一般日常维修保养能使设备发挥功能采取的措施。大修（旧设备改造）适用于经过原设备的局部更换主要部件便能满足精度要求，且大修费不高于更换设备所需的资金时采用的措施。设备原样更新是在大修不能满足设备发挥功能要求的情况下，不需要对设备进行性能提升采取的原型号或原样更换替代的方式。更新新设备是指现有设备即便更换，也不能满足未来使用需求的形势下采用的旨在提高设备性能采用先进技术，提高效率带来经济指标或技术指标显著提高的措施。在实施时具体采用哪种措施，应采用科学方法进行判定，以数据作为分析基础，在安全性、经济性、适用性等方面进行综合衡量。

6.1 多方案比较法

多方案比较法是对设备设施更新提出几个可行的技术经济方案，通过技术经济效果的指标体系，进行计算、比较、分析和论证，选择经济合理的最佳技术方案。通过技术先进性、经济合理性、安全耐久性等指标，评估高层宿舍楼改造整体方案。设备发生故障时，更新设备的初始费高维护费低；维修则维护费高，在决策时，应权衡利弊，全面比较，以综合经济效益的高低作为判断的基础。

6.2 专家论证法

在研究设备更新方案时，应广泛听取专家的意见。通过专家对方案可能出现的问题进行具体分析，判断设备更新是否有必要性。由评价专家按照各项指标的评价标准进行评价打分，技术方案的各项指标评分值加权平均后，如设备更新方案的综合指标得分较高的，则考虑更新设备，否则反之。

6.3 寿命周期费用法（LCC 理论）

全寿命周期成本管理的设备设施更新决策方法，是对设备寿命周期内的使用与维护费用方面的对比分析，通过对设备的经济寿命和设备维修费的计算，采用成本限制分析方法进行维修决策的一种方法。

6.4 年平均成本法

式中：

P—设备目前的实际价值；

C—第t 年设备的运行成本；

L—第N 年末的设备净残值；

6.5 增量投资收益率法

在新旧方案比较时，新技术方案的一次性投资额较大，但年经营成本较低，而不更新设备的旧方案的一次性投资额虽然较低，但经营成本却较高。此时可通过计算增量投资收益率判断新旧方案的效果。如、分别为旧方案和新方案的投资额，、为旧新方案的经营成本，如＞，＜，则增量投资收益率为：R=（-）/（-）×100%；当R 大于基准收益率时，新方案可行，应采取更新设备的措施；当R 小于基准收益率时，不应更新设备。

7 结语

通过对既有宿舍楼内设备设施的更新再改造，让老旧建筑重新焕发活力，适应社会发展，满足师生不断增长的学习生活需求，有利于提高高校建筑物的使用功能，节约资金，更好地服务高校科研工作，提升学校的整体竞争力。实践证明，高校宿舍楼设备设施的管理，要求不断加强相关责任制度的建设，落实细则，逐步推进实施计划，并与时俱进推进设备更新改造，提高宿舍楼安全舒适性，满足师生的日常生活需求，才能健康可持续的发展。