【既有建筑超低能耗改造】北京腾美骐科技研发中心20#办公楼

  随着城市化步伐的加快，建筑能耗日益成为国家能源消耗的重要组成部分，尤其住宅建筑，直接影响民众的生活质量与幸福感。建筑改造与城市更新，作为城市进化的重要篇章，旨在通过系统性改造与优化，焕发城市新貌。这一过程不仅限于物理空间的翻新，更在于通过精细化管理与创新设计，激活城市经济潜能，促进资源高效利用，引领绿色低碳转型，是实现城市可持续发展不可或缺的一环。建筑改造与城市更新对于提升城市综合竞争力、吸引投资与人才具有深远影响，是推动经济社会全面进步的关键力量。它标志着城市发展迈入新阶段，开启了构建宜居、宜业、宜游理想城市的宏伟篇章，并通过不懈努力，为全球应对气候变化、保护地球环境贡献积极力量。

  为实现低能耗与高居住舒适度的双重目标，北京康居认证中心参与项目改造全过程，并对项目中使用的关键产品进行严格认证，确保产品性能满足超低能耗要求，以下为该项目超低能耗改造的技术及运行情况。

01.

▼ 项目基本情况

▼ 改造技术方案

在满足物业关于保持外立面整体美观性要求的前提下，改造的核心技术聚焦于采用外墙内保温系统优化建筑本体的效能，从需求层面显著削减建筑的供暖与制冷能源消耗；而在供应端，则力求精简机械设备配置，采用最为精简高效的供暖与制冷解决方案，以实现低能耗与高居住舒适度的双重目标。

为了实现这一目标，项目采纳了超低能耗建筑设计策略，集成了多项先进节能技术。这包括构建卓越的建筑气密性体系，以减少能源损失；部署高效的围护结构保温系统，增强建筑的隔热性能；选用高性能门窗系统，进一步提升能源利用效率；采用无热桥设计的建筑节点构造，消除热传导的薄弱环节；以及配置高效热回收通风系统，循环利用能源。

这些措施共同作用于建筑，确保在维持室内环境高度舒适性的同时，实现了建筑能效的显著提升，达到了节能与舒适的完美平衡。

（1）卓越的建筑气密性 I  整栋建筑具有包绕整个采暖体积的、连续完整的气密层。被动区范围边界上，保温层室内一侧均设置防水隔汽膜，外墙保温、屋面保温、地面保温室内一侧的防水隔汽膜连续包绕，在交接位置形成可靠搭接，形成闭合的气密层；被动区范围边界上的门窗均为符合气密性要求的被动窗、被动门，且安装方式符合气密性要求；在外墙、屋面开洞的位置，需要采用符合气密性要求的施工方法进行处理。

▲ 气密性检测

（2）高效的围护结构保温系统 I  外墙、接触土壤的地下室外墙、分隔采暖与非采暖空间的隔墙、屋面和地下室地面等外围护结构采用的内保温材料选用100mm+100mm燃烧性能达到B1级的双层石墨聚苯板，其导热系数≤0.032。确保在不破坏外立面整体性效果的前提下，改造后的围护结构具有均衡的保温性、隔热性、热惰性和透汽性，同时兼顾保温系统的系统性、相容性、耐久性。

▲ 围护结构保温

（3）高性能门窗系统 I  外窗采用铝木复合型材，三玻两腔中空填充氩气耐火玻璃，并采用耐久性良好的暖边间隔条。外窗整窗传热系数K≤1.0 W/(㎡·K)，型材传热系数K≤1.3 W/(㎡·K)，玻璃传热系数K≤0.8 W/(㎡·K)，玻璃的太阳能总透射比g=0.35，玻璃选择性系数LSG≥1.25。外窗气密性8级，水密性6级，空气声隔声性能3级。耐火完整性不低于0.50h。首层入口门整门传热系数K≤1.0 W/(㎡·K)，采用三道耐久性良好的密封材料密封，气密性8级，水密性等级不低于4级。外门窗采用内挂式安装方式，外窗框与结构墙体之间形成无热桥构造，并做好气密性和水密性处理。

▲ 高效门窗

（4）无热桥建筑节点构造 I  执行无热桥设计理念与建筑节点构造方式，在金属楼承板与混凝土量之间填充保温，缝隙用发泡胶处理。保证被动区范围边界上，外墙、屋面、地面的保温层连续包绕，不产生断点；有内隔墙或者楼板打断外墙的内保温铺设时，外墙的内保温层沿内隔墙或者楼板向室内延伸1m以上；管道穿外墙、管道穿屋面洞口位置和外门窗按照无热桥的安装方式安装处理。

▲ 门下口的断桥处理

（5）高效热回收通风系统 I 采用空调系统+新风系统设计，含有完善的自控措施，可以根据室内机的负荷变频调节压缩机的转速，以自动调节室外机的能量输出，保证系统安全可靠、便捷、节能的运行。

▲ 智能全效空气质量控制机组

03.

▼ 改造效果

1.室内舒适度

室外温度变化差异大的情况下，室内温度始终保持20~26℃，室内湿度保持在40%-50%左右；二氧化碳含量≤600ppm，PM2.5浓度平均浓度处≤10µg/m³；门窗关闭的情况下室内噪声≤30dB。

▲ 超低能耗建筑室内舒适度示意图

2.建筑能效与排放

改造后，建筑的采暖终端能耗1.39 kWh/(㎡·a)，制冷终端能耗6.05 kWh/(㎡·a)，包括采暖、制冷、通风、照明、电器全部在内的总终端能耗为38.93kWh/(㎡·a)。

本项目2020年冬季采暖能耗情况为：采暖用电费用6.5元，整个冬季采暖用电费用共约0.97万元，合0.7元/㎡。

2021年12月18日，腾美骐研发办公楼被动式改造项目获得住房和城乡建设部科技与产业化发展中心、北京康居认证中心有限公司、被动式低能耗建筑产业技术创新战略联盟联合颁发的“高能效建筑-被动式改造示范项目”牌匾、“高能效建筑一被动式低能耗建筑质量标识”和“康居产品认证”证书。本项目同时获得德国能源署低碳认证。

▲ 项目所获牌匾和证书

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04.

热力管网费、夏季制冷费用、空调补给费用和设备及维修工费用等各项年节约金额的总计为33.8361万元。按照以上节约能效计算，大约5年可以收回投资。以上不包括政府补贴和因为被动式改造带来的社会影响力，给企业带来的机会效益，以及在被动式办公区享受到的清新的空气和舒适的办公环境给人带来的身体健康而增加的寿命延长，这些都是无价的。

▼既有建筑超低能耗改造产业分析

超低能耗建筑领域及其相关产业正处于蓬勃兴起、加速发展的黄金时期，尽管在此进程中，既有建筑的超低能耗改造项目相较于新建项目起步较晚，但随着建筑能效标准的持续提升以及建筑行业减碳脱碳任务的深化，这一细分市场正蓄势以待，准备迎来爆发式增长。

当前，既有建筑超低能耗改造领域显现出三种主要的产业运作模式：一是沿袭传统模式，即由总承包商主导，辅以各单项技术（如外墙保温、高性能门窗、防水系统等）的专业分包；二是创新性的总包+超低能耗专项分包模式，此模式下总承包商与专门负责超低能耗改造的专项分包商紧密合作，共同承担项目实施；三是涌现出一批专注于既有建筑超低能耗改造的新兴企业，它们正逐步成长为能够全面承揽超低能耗建筑改造工程的专业总承包商。

然而，值得注意的是，由于超低能耗建筑发展的整体政策框架尚不健全，特别是在土地供应、财税激励、金融支持、项目审批等关键环节仍需加大系统性政策支持，加之改造项目面临的非强制性要求、建筑产权结构复杂、融资渠道受限等挑战，导致当前改造项目数量有限。

面对这些障碍，上述三种产业模式下的各类参与单位，因实践经验不足且改造技术难度远超新建项目，往往难以独立承担项目。因此，亟需引入具备深厚技术实力和严格监督管理能力的咨询机构，以承担技术指导和质量控制的重任，确保改造项目的高标准实施与推进。

既有建筑超低能耗改造产业正迎来前所未有的黄金发展期，其深远意义与广阔前景体现在多个维度：

一是提升居住品质与健康标准：通过先进的节能技术与材料应用，显著改善室内环境质量，不仅提高了居住与工作的舒适度，还积极响应了公众对健康生活空间日益增长的需求，为居民创造了更加安全、健康、宜居的环境。

二是加速双碳目标实现：面对全球气候变化的挑战，对既有建筑进行超低能耗改造成为降低建筑领域能耗与碳排放的关键路径。这一举措不仅能够有效减少建筑运营过程中的能源消耗，还为实现碳达峰、碳中和目标奠定了坚实基础，是推动绿色低碳发展的重要一环。

三是驱动建材产业绿色转型：超低能耗改造要求使用高性能、低能耗的建筑材料与产品，这直接促进了建材行业的技术创新与产业升级，催生了绿色建材的广泛应用，为建材产业注入了新的活力与增长点，引领行业向更加环保、可持续的方向发展。

四是促进建筑业高质量发展：改造过程强调精细化设计与施工，推动了建筑行业向技术密集型、质量效益型转变。这不仅提升了建筑的整体能效水平，还带动了相关产业链上下游的协同发展，为建筑业的高质量发展开辟了新路径，创造了新的经济增长点。

五是优化能源利用结构：以电动热泵为代表的清洁能源采暖系统应用，推动了建筑能源的深度电气化，为实现建筑部门全面脱碳奠定了技术基础。同时，规模化改造有助于平衡区域电力供需，减轻电网调峰压力，减少基础设施投资，提升能源系统的整体效率与稳定性。

六是增强能源系统灵活性与韧性：在可再生能源占比日益提高的未来电力系统中，既有建筑超低能耗改造后的低采暖负荷特性，有效缓解了冬季电网压力，提升了能源系统的季节适应性。在电力短缺时，超低能耗建筑凭借其出色的热惰性能，成为宝贵的能源缓存，为电网提供重要的灵活性支持，增强了区域气候变化的应对能力，保障了能源供应的安全与稳定。