帝国大厦的新效能

万　蕊

帝国大厦已经过完了它78岁的生日。这幢位于美国纽约曼哈顿第五大道350号的大厦，至今仍是纽约的地标式建筑。年逾古稀并未让它退出历史舞台，而自2008年开始的大厦翻新工作在引入了节能减排概念之后，帝国大厦又重新回复青春。根据改造方案，帝国大厦在未来15年内可以实现累计减排二氧化碳约11万公吨，并产生约2200万美元的净现值。新建筑需要节能，而对老建筑的改造可以创造更大的能源收益。麦肯锡全球研究院在一份关于全球领域的节能减排的报告中指出，建筑业、运输业以及制造业是最应当、也是最容易做出节能减排的。而在建筑设施效益中，最为引人关注的就是商用/住宅系统与设备的更新、技术、工作场所与能源服务的配套，以及能效、舒适和安全的统一。

改造帝国大厦

改造这么一座大厦，绝非易事。“在2008年，我们从节能减排方面对帝国大厦的性能进行了全面的评估，发现和全球现在的建筑设施效益相比，这幢78岁的大厦处于中等状况。”江森自控建筑设施效益业务亚洲能源解决方案与服务副总裁Rob Moult说。帝国大厦在改造前的全年公共设施费用为1100万美元，约合4美元/平方英尺，全年二氧化碳排放量为25000公吨，全年能源使用8.8万英热单位/平方英尺，电力需求峰值在950万瓦特左右，约合3.8瓦特/平方英尺。

根据经验，江森自控一共提出了60种节能减排的方式，但并非每种方式都能使得帝国大厦既在未来的运营当中降低成本，又达到节能减排的目的。“如果我们希望在省钱的领域来实施这个帝国大厦的计划，我们就采取争取净现值最大化同时又能平衡温室气体排放量的方式，并计算减碳量所省款项。”从过往的经验看，在某种程度上，二氧化碳减排和商业价值可谓此消彼长，鱼与熊掌不可兼得。“因此我们在整个采取决策的过程当中，一直在权衡经济效益和节能减排方面的影响，最终通过模型计算出一个中间位置来作为真正实施方案的举措。”Moult说。根据这个方案，帝国大厦在未来15年内可以实现累计减排二氧化碳约11万公吨，并产生约2200万美元的净现值。也正是基于这些标准，最初提出的六十多种提高能效的构想，最终只有17项得以实施。

帝国大厦总计有6500扇窗户，每一扇都可以进行独立的上下推拉。为了减少由空调系统带来的温室气体排放，江森自控采取的方法就是在玻璃上覆膜，然后进行气体填充，达到隔热的作用。“对于这个项目最大的挑战是，你如何在纽约市中心的繁华地段去换掉这6500扇窗户。”Moult说。在他看来，真正意义上的节能减排，不仅仅是指最终达到节能减排的效果，还包括在项目实施的过程当中，如何考虑到包括汽车的运输、汽油的消耗及停车等诸多方面的考量。“我们的做法是在帝国大厦的第五层建造了一个玻璃工厂。在接下来的实施过程当中，每天这个窗户工厂将做50块窗户，白天生产晚上安装。就在大厦内部，我们成功地用130天时间换掉了6500块窗户。同时，由于大厦南北光照时间和强度的不同，我们选择了不同的覆膜和气体填充，以最大限度地节约和利用能源。”另外，帝国大厦以往在每个窗户外都安装了蒸发装置，帮助整个大楼实现散热降温。改造后，蒸发装置被换成了反光绝缘体装置，挡住阳光，使光线不直接对楼的外体进行传热。对于那些人流量变化很大的房间，为了节约空调系统的能源，江森自控设计了可以探测二氧化碳含量的检测器。一旦监测器检测到大量二氧化碳，说明房间人多，系统就会加大空调对该房间的气体交换。

对于大厦内部的租户，也可以通过一些普遍装置来实现节能减排。江森自控在每一个租户的办公桌上装了一个传感器，可以感应到是否有人落座。如果在一定时间内座位空置，接线板就会自动断电电脑、台灯等电器也会处于关闭状态。“这项措施激发了租户的节能减排意识。”Moult说，“我们在这个基础上，达到了38％的节能减排的效果，这个项目也赢取了3.1年的回报期。”

旧楼改造 改善能源效益

虽然拥有高关注度和高实施性，能源效益的实现却遇到了瓶颈。在麦肯锡所做的调查中，在2009年考虑将能源效益作为目前/规划中的建设及改造项目的重点的公司占了参与者总数的93％(这个数字在过去三年是逐年增长的)，然而，计划在未来12个月内真正做出能效投资的参与者比例却在逐年下降，其主要原因就是能效投资的回报期限超出了大多数公司的底限——能效的平均最长投资回报期是3.5年，而近50％的受访者却希望投资回报期能控制在3年以下。而由于金融危机的影响，可利用的资本有限也成为妨碍能效提高的最大障碍之一。另外，政策和能源价格的不确定性也限制了公司对能效的投资。

“在美国，每年将有10亿平方英寸的新楼宇落成，同时我们有720亿平方英寸已经建成的建筑。是应当关注新建成的楼宇，还是应当关注已建成的楼宇?不言而喻，后者在节能减排方面能够起到72倍的效果。”Moult说，“虽然在中国，这个比例有所不同，但是我们也应更加关注在已有楼宇的节能减排的改造。帝国大厦虽然已经78岁，但是它在改造之前的水平，可能比中国过去五到十年建筑的节能减排的性能还要好。也因此我认为，中国通过实行节能减排的措施，会达到高于38％的节能减排的效果。”

江森自控曾经做过调查，一个可供全楼使用的中央空调系统，如果24小时运转，在多久以后其所消耗的能源价值与该空调的价值相等。“专家的意见是一到两年内，但在中国，这个数字式13天。”Moult说。中国企业鲜有考虑长远的环境平衡，过多关注设备采购所产生的费用而忽略了能源消耗的成本。不过现在，有了类似帝国大厦那样的成功改造案例在前，不少中国的商业建筑已经开始将节能减排改造提上日程。

“我们的建议是，在通过建筑规范及设备标准鼓励新建筑节能降耗的同时，通过建筑性能标识、政府对改造项目及私营部门融资的激励措施来鼓励现有商业建筑节能降耗，另外，鼓励所有采用一体化系统改善能源和用水效率同时减少废物和温室气体排放的建筑改造项目。”Moult说。