在役办公楼设施改造

30/12/16

1、在役办公楼现状
国内办公楼存量快速增长约20年,2003年开始增长加速。主要存量在一线城市,截至2015年底,上海办公楼存量约1400万平米,北京1100万平米,深圳980万平米,广州800万平米,成都900万平米是二线城市中的异军。
历史上看,2003年起,全国14个大城市办公楼总存量接近2000万平米,具体增长趋势如下图:

一线城市蓝筹写字楼及甲级写字楼是改造的主要目标,蓝筹写字楼的概念是:在城市核心地区、最高档次配置、国际顶级物业管理。现有蓝筹写字楼的存量情况如下表:


鉴于蓝筹写字楼所有者及管理者的意识、客户的需要、市场参照标准及节省运行成本的考虑, 他们是最有系统改造需求的项目。

写字楼主要机电设施的寿命,一般在10-15年,最长的约30年,其寿命情况如下表:

超期服役,设施就会不可预计地出问题,会大大降低系统运行的安全性、增大系统能耗,适时做系统更新改造十分必要。考虑标准设施寿命,2010年之前使用的办公楼都已经到需要改造的时间段,而随着时间的推移,需要改造的办公楼数量会大量增长。

按比例初步估算,近一两年,一线城市和部分二线城市甲级以上写字楼需要改造的面积,至少在1000万平米,五年之后,会累积到17400万平米,是很大的潜在市场。


2、办公楼机电设施改造的一般步骤

2.1 现状调研

需要从设计图纸、设施及大楼现状、运行记录和客户感受四个方面做调查。设计方面需要看系统设计的完整性和合理性以及设备选择及运行配置的合理性。通常容易出现设计缺少子系统以及参数选择不尽合理的情况,如果缺少子系统,项目的档次就会降低。如果设计参数选择在规范规定的最低限度,运行一段时间系统参数就可能达不到要求,因为设备效率会降低,系统本身会老化。如果设备选择不合理,势必造成出力不足、调节无手段、系统整体寿命短及节能潜力低的情况。设施及大楼检查要关注其安装与设计是否吻合、设施老旧程度和建筑、结构、内装修对改造的限制。运行记录可以看出实际设施的使用情况、备用情况、能源消耗情况。客户感受是效果方面的重要评定标准,是改造的主要方向也是目标。


比如北京某大厦,系统调研时发现的问题如下:

室内空调冷热不均

室内新风量不足

空调加湿系统不能正常工作

室内空气质量

过渡季节无空调手段

运行能耗


2.2提出解决方案

在找出项目现存问题后,就需要结合专业需求、功能实现手段,参照业主的资金、工期预算,给出专业的解决方案。改造项目的方案与新建项目不尽相同,因为已有设施与系统不太可能推倒重来,还有就是受限的机房条件、管井条件,加上大部分租区都已装修有人使用,这些综合因素造成改造项目的方案不是传统的方式粗放的方式,而是一定要解决核心问题、紧密结合现有条件,需要巧妙用心。

某大厦对应如上问题的解决方案就是:

从表中可以看出,除了实现过渡季空调结合机房冷源改造一项是系统的根本更新及新加之外,其他大多数要结合原系统、利用原设备,这是改造项目的一个特点。


2.3提出实施细则

同样因为改造工程是受限操作,其实施细则与新建项目也有较大的区别,保证把对租户的影响降到最低是很重要的,在有限条件下进行操作也是必要的,项目实施时间不是简单的以日历天计,而是要按上班时间、下班时间、工作天与休息天考虑。


改造项目的一个特点的实例,某大厦改造的时间安排如下:


改造工作时间安排:

夜间工作: 机房竖井内的工作主要在夜间进行,18:00PM-6:00AM,不对租户产生影响。

周末工作:需要停水停电的工作安排在周末,工作时间9:00AM-18:00PM, 即便有些不可预见事项,也在周末两天解决,不对租户产生影响。

节假日工作: 国庆、元旦、五一节都安排工作,工作时间24小时,安排历时较长的调试工作,如新风开通到稳定、加湿器开通到稳定等,不影响租户。

白天工作:主要是租区内VAV的改造和屋顶设备的调试(没有声音、异味),工作时间8:00AM-19:00PM.

整体工期:1年,2014年8月20日~2015年8月20日。


2.4 严格调试和检测

尽管新建项目也需要施工后的调试,也要有能源监测,但其程度上与改造项目不同,改造项目很多时候的目的是为了提高效果,进一步节能,而不是仅仅可以实现功能。在这个条件下,这类项目在施工完成后,都需要准确的效果作为成败得失的依据,就需要做严格的调试和性能检验。


3、改造项目的基本方向

3.1结合最新成熟技术

空气质量恶化是中国城市的新挑战,应对方式很多,在楼宇机电方面实际有效的还是被动式的空气处理,具体方式是增加静电式空气净化器等设施,这是可行可靠的办法。楼宇可视化平台可以将分散的不直观的监视及控制方式变成集中直观,参数设定更加科学。当然新的技术还有很多,需要结合实际情况做取舍。

在某大厦改造中,我们增加了空气净化器也增加了可视化平台:

3.2 达到设计标准

空调的温湿度、室内人均新风量在很多项目上没有完全满足,原因可能是初始设备选择容量不够或者标准不够,当然也可能是运行一段时间后系统出现了老化、失灵等问题。新风要有必要的处理措施,象预冷/预热、加湿和风量调节手段,系统如果受楼宇自控控制,也要保证楼宇自控是有效的,如果因为系统失灵变成被动的手动控制,就会出问题。

某大厦的初始新风设计缺少预冷/预热,结果是冬季最冷时间不敢开启新风,因为会冻坏盘管,这个时间段的新风自然没有办法满足要求,楼宇自控系统运行一段时间后很大部分失灵,这样条件下的末端调节实际已经失去手段,房间冷热不均就发生了。项目实际改造时是用有预冷/预热功能的换热机组替换普通风机,将失效的楼控设施换成可用的。

3.3增加系统安全

楼宇安全受很多因素影响,比如消防与安防系统的设置,是否全面是否工作可靠。也受供电安全性影响,尤其有大量数据需要处理存储的地方。还有就是机房工作的可靠性,这里面的机房空调安全就是很重要的一个方面。这些要素都是要有切实的解决办法。

某大厦机房的初始冷源就是一个有安全隐患的系统,没有为机房单独设置冷源而是和大厦的冷源合用,系统互相掺混也互相影响者,使得机房的冷源可靠性变低,出问题的机率变大。改造后将其变成独立的系统:


3.4紧紧结合节能环保

节能是建筑的一个受限指标,规范中有明确规定。比如 《公共建筑节能设计标准》就对办公等商业楼宇的维护结构室内外温差、新风运行方式、系统自控手段等做出了明确的规定,因为现行规范是在2005年首次施行,之前的建筑设计参照标准或偏低或林林种种,造成现今的部分办公楼节能标准低。不节能就要消耗过多的能源,势必造成不环保。

某大厦的节能改造手段很多,其中代表性的立杆见影出效果的为幕墙贴膜。


4、改造工作的难点

4.1调研结果与改造方案的有效

必须要保证了解的信息是真实有效也是全面的,这在运行若干年,经过很多单位和个人之后的项目,不是一件容易的事儿,有时候实施者的判断和对系统的深层次了解很必要。方案的有效才会有结果的有效,否则会造成无法实施,实施了也不会有预期效果。

4.2实施过程管理的有效

工作量与工作流程要清晰准确预计,和现状结合要紧密实际,不然就会出现脱节,要做的做不了,定下了实施方案流于形式没有可操作性,结果是效果失控同时工期也失控。

4.3结果考核可以量化

如前所述,有些项目或项目中的一些系统,改造的目的不是为功能,而是为节能或提到档次,这样条件下,改造的结果就需要做量化,相关的检测系统把握、检测时间、检测方法和结论的获得都很重要,是项目酝酿方案之时就要考虑的因素。

4.4节能及节省运行成本方面要切中要害

这是投入产出的关系,如果投资回收期接近甚至超过10年,即便运行时真的节能,这个改造的意义也没有了。因为十年已经到了设备的更新期,用节能收回来的成本全部补到增加设备的费用上对投资方没意义。所以不应该单纯计算节能量,价值工程在改造工程中需要考虑,这个也是方案之初就要考虑清楚的,否则会出现尴尬。


5、总结

如上,结合项目实例对现有使用中办公楼的机电设施改造给出一些总结及建议,不当之处万请斧正,谨供同行作为参考。


参考文献:

1、世邦魏理仕《中国办公楼实情调查》

2、《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)

3、北京某大厦设计施工方案


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