上海虹桥机场T1航站楼不停航改造的节能策划与管理
●戴晓坚
摘 要： 文章通过对上海虹桥国际机场T1航站楼不停航改造工程的设计回顾，论述了由于机场建筑的用能强度高，社会影响大，实现机场建筑的节能降耗，作为管理者做好设计工作的管理是十分重要的，无论是对降低机场集团的运营成本，或是对于社会节能减排工作的示范引导，都具有重要意义。与此同时，总结了在节能设计管理中遇到的问题和经验教训。
关键词： 航站楼改造 建筑节能 设计 策划 管理 实效
引言
海虹桥国际机场T1航站楼是一座机场建筑，位于上海市，进行原址改扩建，改造后地上4层，地下1层。设计年旅客吞吐量为1000万人次。总建筑面积131845m2，其中地上面积122986m2，地下面积5959m2。T1航站楼0m层为旅客到达层，设有行李提取厅、站坪功能用房、机房、行李处理机房、能源中心等功能；5.075m层为旅客出发层，设有办票厅、安检、国际联检及国际国内候机厅；9.275、11.075m标高层为商业及办公夹层，设有航站楼空侧国际部分商业夹层和出发层办公夹层；14.275、17.575m标高层为贵宾及运控中心层，设有空侧国际贵宾和陆侧运控中心办公等功能。地下室主要功能为设备机房和管线共同沟。
广东是改革开放的先行者，《南方日报》《南方周末》等“南方”报刊向来以“敢为人先”而被称道，其所属的南方报业传媒集团，自然也是业内转型升级、多元发展的先遣队。2005年，南方日报报业集团更名为南方报业传媒集团，“传媒”二字的加入，意味着其多元化步伐的迈进。其后，旗下的产品由报、刊、网向多形态多品牌化发展。除《南方日报》《南方都市报》《南方周末》《南方农村报》《二十一世纪经济报道》《南方杂志》，以及南方网等传统产品外，还上线了南方+客户端，开发了289艺术园区，等等。南方报业传媒集团打造的聚合效应，也把各个方面的优势资源进行了整合，促进了转型升级和多元化发展。
图1 航站楼效果图
本项不同于一般项目是其航站楼为不停航改造，分A段、B段分别进行施工。同时，建筑各种新的设计理念、新结构、新材料、新工艺、新技术层出不穷，如何甄别选择使得改造完成后的航站楼更加绿色节能、建筑内部功能更加人性化、舒适化、合理化。作为建筑项目管理单位，与建筑设计方进行全方位沟通并从解决遇到的问题和吸取的经验教训，值得总结和借鉴。
一、全过程的绿色节能改造策划
航站楼建筑功能特殊、体量巨大、设备繁复，其绿色节能本身即是设计的难点，而面对既有航站楼的改造，还需要考虑全生命周期的可持续性，包括对原有建筑的利用、设备可利用性、对改造工程量与经济性的控制以及绿色节能技术措施的可实施性评估。
因为我们很多在校住宿生不是经常回家的，而且有一些学生的家长也是常年在外地工作，因此，学生和家长之间的沟通很多时候都是通过电话的。我们又要杜绝学生手机进校园，又要确保学生与家长能及时联系，那我们就应该给学生提供必要的通信工具。比如：在宿舍或校园周围装固定电话，或者每个班级买两三台非智能手机给学生使用，这样学生使用手机联系家长的问题就解决了。
航站楼由于使用功能的特殊性，机场建筑的用能强度大，能源运行费用高。2017年上海虹桥机场综合能源消费总量达到2.0万吨标准煤，年能源消费成本达到7700万元。管理团队在冷热源供能的考虑上，与设计团队进行充分沟通后战略性提出采用水蓄冷形式。
航站楼为不停航改造过程中，A段已施工完成于2017年3月投入使用。初步对航站楼数据进行统计，2018年1～8月，A楼及能源中心总耗电量约1100万kWh，总用气量28万m3,与改造前（2013年同期）相比，单位面积电耗强度下降12.8%，单位面积燃料耗量下降50.2%。
二、全方位的被动式节能设计
管理团队注重充分与设计方交流，并伴随设计推进，不断推敲不同改造方案对建筑性能、环境品质的影响，尽可能将设计元素与绿色能效相结合。
同时，密切关注后期运营的旅客的舒适度问题。结合内部功能，需要在天窗下添加不同形式的内遮阳，在登记大厅中，穿孔面板在照明要求高且人员不留在的区域内遮蔽。优化采光的同时避免眩光；在等候大厅通道内设置网格式内遮阳板，以减少光线的突然变化，提高室内的热舒适度。天窗遮阳铝板主要位于航站楼A、B楼出发大厅天窗处、联检大厅天窗处、航站楼A楼新建候机长廊天窗处、航站楼A楼D段天窗处以及航站楼B楼候机长廊天窗处。天窗遮阳铝板主要包括穿孔铝板、钢龙骨、吊杆等构件。穿孔铝板板块划分与上方天窗划分基本相同，板块拼缝详见图6，板块折边100mm，折边部分不穿孔。钢龙骨的尺寸有幕墙承包商计算确定，表面氟碳喷涂，涂层配置同幕墙，色另定。天窗遮阳板的安装必须与机电设备和灯一起安装。
图2 航站楼路侧玻璃幕墙的立面设计效果图
同时，为后期运营节能更好的实施，对冷热源站使用情况进行实测与数据分析。冷热源站设施5台离心式冷水机组（3大2小）+水蓄冷（2个蓄水槽）。水蓄冷系统于2018年制冷季投入使用，夜间谷电蓄冷，白天水蓄冷系统优化供冷。典型供冷工况下，至下午4：00前均可完全依靠水蓄冷，在4：00后需要开启两台冷机，介入过渡季与供冷季的中间工况下，只依靠水蓄冷即可满足全天供冷需求。根据2台离心冷水主机运行参数计算，其设计工况下的COP达到5.26，优于设计指标5.0，主机运行能效状况良好。
我有一件开心的事，想说给你听，让你同我一起开心；我有一件失落的事，想说给你听，希望你可以理解我的失落；我有一件义愤的事，想说给你听，希望你能感受到我的义愤。
图3 航站楼路侧通风优化分析图
同时，根据之前航站楼的运营数据统计，与设计团队进行有效沟通，优化设计成果。基于后期运营模式开展负荷预测与计算，再基于负荷预测结果，制定常规冷源与水蓄冷系统运行策略，优化系统运行并实现工况切换。
图4 航站楼国际联检厅通风塔实景图
在严重日照于航站楼西侧的情况下，同时有必要考虑照明与视觉要求之间的矛盾，并采用均匀的外遮阳设计进行照明，遮阳和在视线高度上方设置有翻盖形的穿孔板，以大大减少由太阳引起的能量消耗并改善房间的舒适度。同时，根据不同登机桥的方向，设置不同角度的垂直遮阳板，大大降低了登机桥的冷负荷，不影响照明，兼顾了一定的视野和广告空间。结合改造和外立面改造，通风铝板的外侧设有多孔铝板，钢框架固定在立面上，距离立面约1.5米。它可以阻挡大部分太阳辐射，同时使房间更柔和，而不会影响视野和采光。遮阳材料由穿孔铝制成，可阻挡大部分太阳辐射，同时使房间照明更柔和。登机桥根据不同朝向设置外遮阳：根据其不同朝向受日照特点，在西、西南向设置了不同倾角的竖向遮阳百叶。
图5 航站楼西侧穿孔铝板遮阳构件图
针对考虑航站楼陆侧视野采光与日光辐射以及眩光的矛盾，与设计团队密切沟通，改变一般航站楼路侧玻璃幕墙的立面设计思路，延续了旧虹桥航站楼外立面的特点，陆侧立面主要由铝制外立面组成，根据照明和通风要求，只预留少量玻璃。它大大降低了建筑物的热负荷和冷负荷，降低了运行能耗。室外遮阳铝板主要位于航站楼B楼空侧候机长廊幕墙外侧，包含穿孔铝板、钢骨架、连接件等构件。穿孔铝板的断面为“L”型，板块划分详见图2，穿孔铝板折边为150mm，折边将钢龙骨遮蔽住，折边部分不穿孔。钢骨架将铝板固定于原有混凝土结构、钢结构上，幕墙承包商须根据受力要求计算确定钢骨架尺寸，确保安全牢靠。钢骨架采用机械加工，机械固定方式，避免焊接对外观的影响。钢框架表面喷涂碳氟化合物，规格与幕墙相同，颜色确定。钢骨架与原有结构连接处，应避免对原有建筑饰面形成破坏。铝板连接件应外观小巧，安装位置隐蔽，间距统一，表面氟碳喷涂。
（2）施工材料采购。编制采购单时，应做好市场调查，根据方案确定的材料类型逐个进行，在规定的时间内订货，防止因订购不符对工程进度造成影响。此外，采取这样的方式还能避免因材料涨价而影响工程造价，对造价控制还十分有利。
图6 航站楼路遮阳格栅图
三、全周期的能耗运营管理
在建设项目的可行性阶段，重点对节能减排的技术进行研究比较，管理沟通设计团队时，要求设计团队对建筑绿色节能改造不仅局限于围护结构的节能、绿色设备技术优化等常规节能咨询，而是从建筑全生命周期角度，全面考虑航站楼改造的节材、节能、节水及环境品质提升，从改造前的检测、结构加固、既有建筑充分利用策划、商业开发策划、机电设备排摸，到设计中对建筑本体改造设计的性能化分析优化，从设计策略到构造节点优化到材料的利用，到充分保留与利用可用的既有建筑结构、空间与设备，尽可能减少改造工程量，减少资源消耗与施工能耗，降低对环境的影响，涵盖了改造全过程，为项目最终实现绿色节能提供技术支撑。
表1 水蓄冷机组性能表
图7 100%、75%、50%、25%设计日负荷率下负荷分配图
蓄冷水槽采用土建槽体方式设置于地下室冷冻机房内，共设置两个土建水槽，每个槽体分隔为1舱，有效蓄冷体积分别为7500m3和2800m3，设计总蓄冷量为26340RTh，蓄冷率为30.5%。空调水系统为二级泵系统，空调冷、热水系统采用二管制，分内、外二个区域设置，系统为异程。迎客大厅、行李提取大厅、出发大厅及远机位候机厅等人员密集的大空间区域采用全空气定风量系统，小空间商业办公等以风机盘管加新风系统为主。
在国际联合检查大厅无法被建筑物包围的情况下，可以创造性地设计结构，空间建模，照明和通风。结合中柱的结构特点和大跨度空间，伞形天窗与通风塔相结合，创造性地设计。优化空间照明，通风和舒适，使大型空间柱成为亮点。设置通风塔，解决联合检查大厅和检查空间通风不畅的情况，并使用原有安全检查区域的天窗升高高度，形成通风塔；入口大厅的形状优化提高了入口大厅的高度，增加了开窗之间的高度差，更有利于形成良好的通风路径。
在与设计团队沟通，推进设计工作过程中不仅关注建筑改造后的性能，也对改造成本与工程量进行控制，尽可能从经济性与减少材料、设备浪费角度，充分利用既有航站楼的特点提出可行的改造措施，如利用保留部分结构、利用部分原有天窗改造为通风塔、利用原有建筑体块间的高差开设高侧窗，不做过大改动而起到改善室内通风的效果，以最小的改造量提高建筑性能，保证绿色改造的经济性。
图8 实测能耗统计图
表2 实测机组性能表
同时，继续挖掘办票厅斜坡屋面的造型绿色潜力，对斜坡角度、材质进行优化，改善大厅的采光效果与均匀度；利用其高大空间的特点，开设高侧窗，增加自然通风；结合性能化分析方法，使设计更加合理，大大提升绿色效能。天窗上设置遮阳格栅，可对光照较强的高角度太阳辐射起到打散和过滤作用，避免产生炫光与室内过热。40度倾斜在屋面光照强度较低的春秋季早、晚两个时段与冬季能对直射光形成漫反射，加强室内的采光效果。
图9 实测水蓄冷运营工况表
表3 实测水泵性能表
四、结语
机场建筑的用能强度高，社会影响大，实现机场建筑的节能降耗，作为管理者做好设计工作的管理是十分重要的，无论是对降低机场集团的运营成本，或是对于社会节能减排工作的示范引导，都具有重要意义，总结几点经验如下。
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关注全过程。绿色建筑是各种设计元素，结构系统和维护技术的联合系统。简单的工作堆栈和一堆结构元素不太可能产生具有最佳操作的绿色建筑。这对管理单位来说是一次巨大的考验。建筑规划是研究和建设项目的设计基础。为它制定空间的模式和组合概念。
强调主动性。与传统建筑设计的管理相比，绿色建筑设计强调设计的主动性。绿色节能涉及各个方面，涉及的设计参与者也应该是全面的。同时，可以协调多个专业的合作，从而可以完成整体和系统的绿色设计。
《语文新课程标准》明确指出：小学生的习作能力包括“作”和“改”的能力，掌握自我修改习作的方法和养成良好的自我修改习作的习惯是提高习作能力的重要环节。叶圣陶先生曾说过：“对于学生的作文，教师只给些引导和指点，该怎么改，让学生自己去改，学生不就处在主动地位了吗？养成自我修改的能力，终身受益。”那么作为小学语文老师，我们应该怎样培养学生修改自己的习作，养成修改习作的良好习惯，提高自己修改习作的能力？笔者以为：
进行合理配合。为了满足项目设计管理要求，我们建立了项目管理团队。项目团队设立了多个职位，并与各类工作的设计实现了有效的联系。在每个设计阶段之前，期望制定设计图纸的内容构成，图纸数量和手动时间计划。按项目进度要求，在计划中制定时间要求，同时明确详细的工序作业内容，再落实具体的人员安排，协调各方进行有序配合。
参考文献：
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[3]张永林.绿色建筑设计与施工监督管理浅析[J].检测与装饰，2018（7）：69-70.
中图分类号： F270
文献标识码： A
文章编号： 1004-4914（2019）02-145-03
（作者单位：上海机场（集团）有限公司 上海 200050）
（责编：玉山）