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近零能耗建筑 | 上海内江路191号1#楼

来源:上海市绿色建筑协会【shanghaigbc】
文章附图



2019年度上海市既有建筑绿色更新改造评定银奖项目


随着时代的变迁,城市从片瓦遮头到高楼广厦的流转更迭,城市更新改造中有大量的工业遗存亟待改造,焕发新生。内江路191号1#楼位于上海市杨浦区内江路西北、长阳路东南路口,原为上海建材下属上海玻璃机械厂的厂房,前身是上海钢窗厂,创建于1930年。



项目概况


1#楼为独立排架厂房,层高超过10米,是典型的高大空间工业遗存。随着时间的推移,岁月的洗礼,以前热火朝天的上海玻璃机械厂,变得破旧不堪,整个建筑呈现出沧桑的景象,也逐渐成为一个被人遗忘的角落。如果直接拆除,对于一个承载着厚重记忆的地方,实则可惜。


2018年由上海建材(集团)有限公司牵头,上海市建筑材料工业设计研究院有限公司联合华东建筑集团股份有限公司设计,对内江路191号1#楼进行了改造。


因涉及到使用功能的改变,本次改造在外立面提升的基础上对其内部结构进行了改扩建,并运用绿色技术,实现了新的使用功能与历史建筑的完美融合。


采用装配式施工替换沿街老旧外墙,修复不临街外墙的破损劣化,全方位增加外保温措施;对基础进行加固,修复替换破损行车梁构件,提升建筑整体安全度和耐久度;新建错层式钢结构加层满足不同新功能分区的需求;增加必要的高性能设备设施,提升建筑舒适度以满足现代使用需求;利用BIM信息模型技术辅助施工及指导后期运维管理。


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项目特色


上海市首个工业厂房改建的近零碳排放建筑。


建筑是一套系统工程,合理的设计、功能、结构、生态、经济性都非常重要。21世纪气候和环境保护以及与之密不可分的能源消耗日渐成为建筑设计的主要关注方向。


上海市长宁区代表上海市执行了世界银行“上海建筑节能和低碳城区建设示范项目”,世界银行界定的近零碳排放建筑定义:在不考虑设备能耗的基础上,年度单位面积碳排放量小于25kgCO2/(㎡·a)。


内江路191号1#楼拟打造成上海第一栋既有建筑改造的近零建筑项目。世行也以上海低碳项目课题研究的形式支持了内江路191号1#楼近零碳排放建筑改建。


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光伏直驱变频空调技术


本项目采用节能低耗的变频多联式空调机组,其中还包含了新技术的光伏直驱空调。光伏多联机系统是基于光伏发电特性与空调用电特性相结合的发用电一体化系统。


通过直流直驱的方式,减少中间转换环节和能源传输路径,比常规光伏+空调系统节能约5~8%。同时白天空调用电较大时,光伏发电也较大,光伏发电与空调用电存在潜在的季节匹配性。


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优化天然采光通风


本项目原有厂房的建筑性质决定了需要较大的进深,当作为高大空间的厂房使用时内区能得到足够采光和通风。


增加夹层后,中部采光和通风都明显不足,影响使用舒适性。利用软件模拟,优化了外窗通风开口面积和窗户开启形式等,增强室内流场穿堂风效果,利于室内外空气流通交换。同时在屋面均布两个屋顶天窗,下部形成采光天井,大大改善了大进深空间内区自然采光。


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篮球馆西侧外窗采用另一种提高内区天然采光率的方式即增加反光板。采用性价比高的全反射率镜面铝板材质,在外部形成水平遮阳板的作用,内部通过反射太阳光至天花板来提高室内中区照度及均匀度。


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建筑屋面性能提升技术


由于老厂房结构安全性决定必须保留原大型屋面板屋面,但原有的屋面无法满足我们新的使用功能下的节能保温的需求,需要新增保温层,还有安装光伏板。


在此基础上,我们采用的解决方案是增加复合保温屋面顶,采用混凝土梁、钢结构檩条、玻璃棉保温层、彩钢屋面板的形式,达到了保温及整体防水性能大幅提升的效果,同时也为光伏板的铺设提供了良好的环境。


钢结构屋面构件采用的是工厂预冲孔,确保安装时排列正确、整齐;独特的双锁卷边确保无与伦比的防风雨性能;独有的屋面夹使整个屋面系统在热胀冷缩的情况下能自由移动。这些都更好地保证了屋面的整体性、美观性和实用性。


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可再生能源利用


本项目原工业建筑的特色产生了较大的屋面面积,且地理位置周边基本无遮挡,是安装太阳能光伏发电系统非常优越的条件。更多超低能耗建筑项目,请登录被动房之家网站。


1#楼坡屋面采用方便的夹具贴合安装了高效节能的光伏板,太阳能光伏面板铺设面积约为2000,最大化有效利用屋面资源。系统运行模式为自发自用,所发电能主要用于本楼照明和办公设备供电,多余电量直接上网。


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建筑智能化系统


应用BIM建筑信息化技术,建立BIM模型,将建筑结构、细部构件拼接以及各种管线排布等内容都反映在模型之中,以辅助施工、后期运营、物业设施维护保养和维修等;设置电子巡更系统、智能监控系统、紧急及物业广播系统、安防系统,以实现对建筑物的全方位智能监控与管理。


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内江路191号1#楼项目位于上海中心城区东北部,地处黄浦江下游西北岸,杨浦滨江发展带。经过修缮改造成了个性化、有针对性的文化、体育、艺术类园区,打造成上海第一栋既有建筑改造的近零建筑项目,以全新的面貌展现在世人面前。这也是上海玻璃机械厂的涅槃重生,是新老工业时代变迁的一个缩影,也是杨浦不断焕发青春活力的象征。


昔日的“工业锈带”变成今日的“生活秀带”!内江路191号1#楼项目改造的成功经验及技术成果,对上海地区工业建筑的绿色改造具有一定的借鉴意义和推广价值。


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采用技术


1. 建筑

高性能外门窗,自然通风,天然采光,可调节建筑遮阳,屋面保温防水


2. 结构

高性能、高强度材料,预制构件


3. 给水排水

用水计量装置


4. 暖通空调

高能效冷热源机组,末端调节,部分负荷节能,排风热回收


5. 电气

高效照明灯具,照明节能控制,太阳能光伏建筑一体化


6. 施工

降尘、降噪,废弃物处置


7. 运营

建筑智能化系统


8. 创新项

光伏直驱变频空调技术