A-TECH•项目|从设计到落地的全过程管控——现代设计大厦北楼的超低能耗改造实践

“双碳” 背景下，超低能耗建筑在公共建筑领域的规模化推广已成为行业发展重点。为确保公共建筑超低能耗性能的竣工落地，本文提出了 “策划—设计—施工—检测与验收” 全过程的超低能耗管控机制，并分析了各个阶段的管控要点。同时以现代设计大厦北楼超低能耗改造工程为案例，系统阐述了项目全过程的管控路径，以及超低能耗改造策略的实施情况。研究成果表明，构建全过程超低能耗管控体系，是推动公共建筑超低能耗目标竣工落地的核心支撑，可为同类新改建项目提供可借鉴的技术方案与管理模式。

01 超低能耗建筑现状及公共建筑改造实施难点

根据《上海绿色建筑发展报告（2024）》统计，截至 2024 年底，上海累计实现超低能耗建筑落地面积约1573万平方米，形成了以住宅与公共建筑并行、住宅占比更高的建设格局。

当前超低能耗公共建筑实施落地的情况

目前国内已有超低能耗建筑的施工及测试阶段的相关研究，主要聚焦在气密性节点施工（如楼板交接、门窗洞口、穿墙管道等）及热桥控制（如外墙接缝、保温连续性等）等单项技术优化，并在部分寒冷地区及夏热冬冷地区的示范工程中取得了阶段性成果。然而，仍存在以下不足：

 •  缺乏完整的设计—施工—检测—验收全过程的综合性技术体系；

 •  针对公共建筑大空间整体气密性检测的设备与方法经验不足，缺少统一的标准化技术指引；

 •  认证与验收环节过度依赖文件审核，现场性能验证不足，反馈机制未能有效闭环至设计阶段。

因此，有必要建立并完善贯穿建设全周期的全过程管控技术体系，将设计优化、施工工艺标准化、现场检测验证与运行调试有机结合，形成从设计到竣工的闭环保障机制，以确保公共建筑超低能耗改造目标的顺利实现。

超低能耗公共建筑改造的实施难点

然而，超低能耗公共建筑在实施过程中，既面临与住宅建筑相同的共性难题，也存在其特有的技术与管理挑战，特别是存量公共建筑的改造，主要表现在以下方面：

既有建筑的先天条件限制

——存量公共建筑在原设计阶段普遍缺乏节能考虑，围护结构传热系数偏高、热桥分布广泛、缺少完善的新风系统等问题突出。部分办公建筑受制于周边遮挡、层高限制及既有机电系统布局，常规超低能耗改造技术难以直接套用，需要进行相应调整，其技术复杂性和不确定性显著高于新建项目。

新增构件与原体系承受度的矛盾

——公共建筑的超低能耗改造通常需要在外墙与屋面增加保温，并布置光伏等可再生能源系统。然而，这些新增构件会增加建筑荷载并占用既有使用空间，对于屋顶面积有限或受历史风貌保护约束的建筑，光伏布置面积不足或安装位置受限，将直接影响可再生能源利用效果与预期节能水平。

技术集成与性能平衡的复杂性

——超低能耗公共建筑需要将被动式设计、高效设备系统、可再生能源利用与智能化控制进行深度集成。在高大空间、幕墙体系、女儿墙及设备平台等部位，热桥控制与气密性处理节点复杂，对设计、施工及后期调试的协同精度提出较高要求，若缺乏系统化集成策略，易出现施工脱节与运行性能不达标的问题。

多功能分区室内环境品质的保证

——公共建筑通常包含办公、会议、餐饮、展示、休憩等多种功能分区，各区域在温湿度、空气质量、换气次数与采光舒适度等方面存在显著差异。立面开窗比例、外窗遮阳策略、空调系统布置及运行模式需兼顾差异化需求，否则很难同时兼顾节能性与舒适性。

全过程气密性管控难度高

——公共建筑立面构造复杂，门窗附框、机电穿墙、层间缝及隔气/透气层等关键位置需要跨专业、跨工序的精密配合。一旦样板先行、关键工序见证与现场实测未形成闭环管理，极易出现渗漏与漏风风险，直接影响建筑气密性指标的达成。

建筑调试和专项检测要求高

——超低能耗建筑对系统控制逻辑、传感器精度及调试流程的要求较高，调试环节投入不足将影响节能效果。同时，超低能耗有七大项核心性能指标的专项检测，包括门窗气密性、新风热回收装置效率等，现场检测方法可能存在不适合、操作性不强等问题，基于公共建筑功能复杂和系统多样的特征，专项检测需要设计、厂家、检测单位的通力配合完成。

02 上海市超低能耗建筑全过程管控流程

近年来，上海市住建委先后发布了《上海市超低能耗建筑项目管理规定（暂行）》《关于加强超低能耗建筑项目管理的相关规定》《上海市超低能耗建筑项目第三方测评机构管理办法（试行）》《关于进一步加强本市超低能耗建筑项目技术方案变更管理的通知》等相关文件，进一步明确了上海市对于超低能耗全过程各个环节的管理要求。对上海市超低能耗建筑实施流程、上海市超低能耗建筑设计流程及管控要点、上海市超低能耗建筑施工流程及管控要点、上海市超低能耗建筑检测流程及管控要点进行梳理，如下图所示。

/ 上海市超低能耗建筑实施流程 /

/ 上海市超低能耗建筑设计流程及管控要点 /

/上海市超低能耗建筑施工流程及管控要点 /

/ 上海市超低能耗建筑检测流程及管控要点 /

对超低能耗公共建筑来说，尤其是既有公共建筑超低能耗改造项目，其性能落地不仅依赖于先进的设计理念，更取决于从策划到竣工的全过程协同管控。为确保设计目标有效转化为运行成果，项目需建立 “策划—设计—施工—检测与验收” 四阶段联动管控机制：

策划阶段

——通过评估、调研、设备检测及能耗分析，识别建筑现状与节能潜力，形成针对性改造与建设策略。组建超低能耗专项过程管控团队，在全过程各个环节把控超低能耗专项技术的有效实施。

设计阶段

——多专业协同设计，聚焦气密性、热桥控制、可再生能源利用等超低能耗关键技术环节，开展节点化技术评审，确保设计方案具备可实施性与性能保障能力。

施工阶段

——强化质量与节能“双控”，严格控制建设标准及关键节能参数的变更。针对热桥与气密性处理等关键节点，制定专项施工方案与监理细则，明确材料标准、工艺流程及质量控制要点。监理单位全过程现场巡检与影像留存，形成施工质量可追溯机制。

检测与验收阶段

——依据国家及地方超低能耗建筑技术标准，委托具备资质的第三方检测机构开展现场性能检测，包括气密性、围护结构传热系数、热工缺陷、新风热回收效率、室内温湿度、新风量及照明功率密度等关键指标。对检测中发现的性能偏差，提出问题分析与整改建议，建设方组织设计、施工、监理等多方联合整改，并经复检达标后方可交付使用。

通过上述全过程技术管控，可有效推动公共建筑的超低能耗目标顺利达成。

03 既有公共建筑超低能耗改造实践

现代大厦北楼项目简介

现代大厦北楼建于2004年，总建筑面积12710平方米，地上11层，高度44.9米，作为华建集团上海院办公楼使用已20年。本项目以超低能耗建筑为改造主要目标，遵循“绿色、健康、节能、低碳”的设计理念，提出“超低能耗、健康舒适、循环减废、示范创新、适度改造、高效经济”的可持续设计原则，通过围护结构热工性能提升、机电系统优化、办公环境品质提升、光储直柔等多项技术集成，打造城市更新背景下公共建筑超低能耗改造示范工程。

/ 项目整体实景图 /

超低能耗全过程管控的关键措施

项目采用建筑师负责制，责任建筑师团队包含超低能耗专项负责人，进行“策划—设计—施工—检测与验收”全流程管控。关键措施包括： 

专项技术交底与设计衔接

——开工前组织施工单位进行超低能耗专项交底，明确气密性、结构性热桥处理、保温层连续性等关键技术要求与质量控制要点，确保施工、监理及分包各方统一理解与执行。

施工过程精细化质量控制

——

① 材料设备双重验证：

对建筑材料及相关设备进行严格的质量管控，进场前核查相关型式检验报告，确保其性能参数符合设计标准。材料进场后、安装前实施见证取样检测，杜绝以次充好。

② 动态巡检与闭环管理：

超低能耗专项团队进行每周不少于2次现场巡检，并建立问题清单制，发现问题后及时通过影像记录与整改单通知相关方，过程追踪直至销项，实现闭环整改。

竣工性能现场验证

——委托具备资质的第三方机构开展7项核心性能现场检测，包含气密性、传热系数、热工缺陷、新风热回收效率、室内温湿度、新风量、照明功率密度，以第三方实测数据进行专项验收，确保超低能耗目标可量化验证。

可持续技术从设计到竣工落地的管控过程

本项目主要采用十大可持续策略和一项创新技术，包括围护结构整体性能提升、空调系统能效及舒适度提升、灵活适变性设计、照明系统节能改造、运营使用能效提升、生活热水电气化改造、室内空间健康优化、近零废设计、雨水资源利用、可再生能源利用，以及光储直柔创新示范技术。

围护结构热工性能提升

——针对建筑不同朝向及功能分区，采用差异化围护结构热工优化策略，包括50毫米保温装饰一体板、120毫米岩棉外保温及模卡砌体墙等多种构造形式。外窗选用聚氨酯型材框架配三玻两腔Low-E中空玻璃，屋面采用XPS挤塑板，局部采用真空绝热板，以降低传热系数并有效减少热桥。

在施工阶段，所有保温系统及关键部品材料进场前均提供型检报告，进场后依照超低能耗验收标准进行监理见证取样与复检，确保产品性能符合设计要求。对现场施工人员理解偏差引发的质量问题，如岩棉保温厚度不足、热桥节点处理缺失、管线穿墙未做气密处理、窗框缝隙未及时密封等，超低能耗专项团队依托动态巡检机制及时发现并记录问题，形成书面与影像证据，下发整改通知，整改完成后进行复检并留存影像回执。通过“发现—记录—下达—整改—复核”的闭环质量管理，有效保障施工过程的可追溯性与关键热工性能的达标性，确保超低能耗技术指标落地。

/ 围护结构热工性能提升 /

/ 施工过程问题整改 /

空调系统能效及舒适度提升

——为在高效经济与循环减废的前提下提升能效与舒适度，项目对原有空调机组逐一检查评估，充分利旧部分2021年生产的能效较高的机组，其余老旧设备更换全新多联式热泵空调（含光伏直驱机组与热回收型机组），达到国家1级能效标准。增加新风系统并在新风系统中配置板翅式全热回收装置（焓效率：制冷＞65%，制热＞70%），实现室内空气品质与能效的双提升。

设备选型及安装过程由超低能耗专项团队全过程管控。进场前审核厂家出厂合格证与型检报告，施工阶段完成能效审核并签字确认，安装完成后进行现场新风热回收性能检测，实现“设计—采购—施工—检测”闭环管控，确保 “设计性能—安装质量—运行效果” 一致。

/ 空调室外机利旧 /

/ 板翅式热回收型冷凝排风热回收新风机机组 /

灵活适变性设计降低能耗

——针对不同功能分区，实施差异化热环境控制策略。长时间停留空间，如办公区、会议室等，采用精确温控，以保障人员舒适性；短暂停留空间，如大堂、走廊、前厅、电梯厅等，适当放宽温控范围，以降低不必要的运行能耗。

在一、二层通高大堂区域，除空调系统外增设HVLS吊扇，通过强化空气流动减少温度分层，提升人体感知舒适度，同时降低空调送风温度或功率，实现舒适性与节能性兼顾。

/ 大堂空间灵活适变设计 /

高效照明与智能控制

——更换高效LED灯具，并通过智能多场景照明控制系统实现按功能需求快速切换亮度与色温。自然光充足区域配合光感系统和独立回路控制，根据室外光照自动开启或关闭照明。7-11层结合光储直柔系统采用直流灯具，实现光伏直流电直接消纳，减少能量转换损耗。

照明系统从设计、采购到安装均由超低能耗专项团队审查与复验，并全程跟踪第三方检测确认照度与照明功率密度满足超低能耗标准。

/ 照明节能设计 /

运营能效与智慧运维

——通过更换VVVF驱动及群控节能电梯，采用电梯无指示楼层设计等措施，引导用户健康步行。重新梳理完善分项计量系统，实现空调、照明插座、动力、给排水及可再生能源等系统的分区精细化能耗监测。

研发并部署智慧建筑管理平台，实现系统运行参数、能耗数据与室内环境的实时采集与可视化展示，支持历史数据追溯、数据分析与异常报警等，实现全生命周期智慧运维与持续节能。

/ 节能电梯及无指示楼层设计 /

/ 企业智慧建筑管理平台 /

高效生活热水系统

——新增高效空气源热泵机组（COP＞4.4）配合储热水罐，作为食堂生活热水主要热源。常规运行下，由空气源热泵承担大部分负荷，并利用储热水罐实现错峰加热与稳定供水；在高峰时段或极端低温条件下，电辅助加热系统自动介入，确保热水连续性与舒适性。系统电气化改造大大降低了化石能源依赖和直接碳排放。

/ 露台空气源热泵热水系统 /

室内空间健康优化

——通过增大外窗与建筑外遮阳设计，提高自然光引入量与自然通风能力，室内采用玻璃灵活隔断延续自然光渗透，打造可变办公空间。

室外设置小型气象站，室内设置空气质量监测设备（监测CO₂、PM2.5、甲醛等指标），并与空调系统联动，实现室内环境的动态调控与长期健康维持。

室内外公共空间增设共享休息区、健身房、医疗室、母婴室及屋顶花园，并通过彩绘艺术楼梯间设计与员工创意装饰，提升亲自然性与使用者归属感。

/ 室外、室内空气质量监测设备 /

/ 母婴室、医疗室、健身房 /

/ 屋顶花园及观景露台 /

/ 最美楼梯间 /

近零废策略

——在改造过程中，优先建筑材料循环再利用，对原有干挂石材进行全面测量与质量评估，记录其规格尺寸、表面状况及结构完整性，并依据质量标准筛选，剔除存在结构性缺陷或明显损伤的石材。对于可再利用的石材，采用保护性拆卸工艺，并配合专用吊装及缓冲措施，降低拆除与运输过程中的破损风险。通过切割优化算法进行二次排版，在满足立面设计与结构安全的前提下尽最大最大可能提升利用率，减少切割损耗。处理后的石材重新用于立面装饰，不仅保持了原有材质质感与视觉效果，同时减少新材料生产与运输环节的隐含碳排放，实现资源循环利用与全生命周期碳足迹双重优化。

在生活垃圾减量化方面，新增湿垃圾处理一体机用于食堂厨余垃圾处理，设备集脱水、粉碎和高温好氧发酵于一体。系统先行机械脱水以降低含水率与重量，再通过发酵将有机废弃物转化为稳定有机肥原料，抑制臭味及病原微生物滋生。在处理过程中，热量与水分经密闭系统回收净化，避免二次污染，最终产物可用于项目绿化，实现厨余垃圾的无害化、减量化与资源化利用。

/ 立面旧石材保护性拆除 /

/ 旧石材回用效果 /              / 单位立面做法减碳量计算 /  

/ 湿垃圾处理回用流程示意图 /

近零水策略

——对原有露台雨水系统进行断接设计，结合调蓄池与屋顶生态景观进行雨水调蓄，降低市政排水系统压力。生态景观系统通过屋顶绿化、卵石带等多级净化单元过滤悬浮物及杂质，并配合智能雨水收集利用系统，将处理后的雨水回用于屋面绿化浇灌，减少自来水消耗。该系统不仅在源头削减雨水径流量，还兼具水资源再生利用与生态景观功能。

/ 屋面雨水断接、净化、调蓄、回用 /

可再生能源利用

——为最大化利用可再生能源，项目在北楼六层布设铜铟镓硒薄膜光伏组件，安装面积约64平方米，装机容量约7.4千瓦；南楼屋面配置单晶硅光伏组件，安装面积约360平方米，装机容量约74千瓦。南北楼为统一业主，设计和施工过程中根据屋面构件及设备情况，因地制宜设计光伏板的排布，系统规划好线缆路径，两类组件均采用固定式支架布置，以优化光照利用率，并确保结构安全性。施工完成后，由检测单位现场检测验证光伏系统光电转换效率。

左：北楼屋面

铜铟镓硒

薄膜光伏组件，右：俯瞰图

南楼屋面晶硅式光伏组件

/ 屋面光伏发电系统 /

光储直柔创新技术

——在屋面配置200千瓦时磷酸铁锂储能系统，与光伏组件及直流配电网络深度集成，构建局部直流供电架构，为直流照明、直流空调末端及直流充电桩供能，减少多次能量转换损耗。

系统可在市政低谷电价时段充电，并在用电高峰反向放电以满足直流及部分交流负载，削峰填谷，降低电网峰值压力。光伏与储能联合运行时优先供给直流负载，多余电能可存储备用，从而提升可再生能源消纳比例，有效提升能源利用率并降低运营碳排放。

/ 光储直柔系统示意图 /

/ 屋顶光伏组件及储能柜 /

超低能耗性能检测及评估

在竣工阶段，项目严格依照上海市超低能耗建筑专项检测规范开展系统性评估，完成了包括门窗气密性、围护结构主体部位传热系数、围护结构热工缺陷、新风热回收装置效率、室内温湿度、室内新风量及照明功率密度在内的7项核心性能指标的检测。所有检测工作均由具备资质的独立检测机构依据现行国家及行业规范实施，检测过程全程记录并归档，以确保数据的完整性与可追溯性。

检测结果显示，项目各项指标均达到或优于超低能耗设计目标及相关规范要求，实现了项目在建筑气密性、围护结构热工性能、室内环境质量及能耗控制等方面预期效果的完美落地。该成果为建筑后续运行提供了可靠依据，同时也为上海市超低能耗公共建筑的推广建设提供了有力的案例支持。

/ 北立面2~4层、南立面7~9层红外热像图 /

/ 新风量、热回收效率现场检测 /

/ 主体结构传热系数现场检测 /

/ 门窗气密性现场检测 /

/ 现场照度及灯具检测 /

04 总结与思考

现代设计大厦北楼作为既有建筑超低能耗改造的示范案例，从设计到竣工落地的全过程完整地践行了绿色低碳、健康舒适的可持续理念，并开展了超低能耗完整的专项验收工作，总结的经验可为其他项目提供参考借鉴：

全过程、精细化的管控

——超低能耗公共建筑从先进的设计理念到真正的落地实施，高度依赖从策划到竣工的全过程精细化管控。项目需要建立科学高效的组织管理体系，组建超低能耗专项全过程管控技术团队，来确保“策划—设计—施工—检测与验收”各环节的有序衔接与高效协同。通过系统化的流程策划与实时过程管控，可有效识别与控制质量风险，最终确保超低能耗性能达标。

多专业、多专项的协作

——可持续技术的落地实施并非依托单一专业、单一环节，而是依赖于多专业、多专项的紧密协作。项目管理团队、设计单位、专项团队、施工单位、设备供应商及检测机构应构建多方联动机制，形成从方案制定到性能验证的闭环管理体系，保障各项技术策略的全面落实。

重创新、讲技术的实践

——面对既有建筑改造过程中遇到的不确定性，以及新技术应用过程中的困难与挑战，坚持以创新驱动为引领，推动新方法、新产品与新工艺的融合发展，促进建筑全产业链的技术进步与协同创新，从而不断提升建筑可持续发展水平，推动超低能耗建筑在技术路径与实践模式上的持续突破。

项目信息

项目名称 ｜ 

上海设计大厦（现代建筑设计大厦北楼）整体修缮项目

项目地点 ｜ 

上海市静安区石门二路268号

建设单位 ｜ 

华建集团、华建集团上海建筑设计研究院有限公司（室内装饰）

建筑类型 ｜ 

建筑/改造

设计时间 ｜

 2022年-2024年

建成时间 ｜

 2024年-2025年

用地面积 ｜

 3437平方米

建筑面积 ｜

 12710平方米

设计单位 ｜

 华建集团上海建筑设计研究院有限公司

超低能耗/绿建专项

 ｜

华建集团上海建筑设计研究院有限公司

项管单位

 ｜

华建集团上海华建工程建设咨询有限公司、华建集团上海建筑设计研究院有限公司

施工单位

 ｜

上海机械施工集团有限公司、上海市一建东顺建筑工程有限公司、华建集团上海建筑设计研究院有限公司（室内装饰）

华建集团上海院项目团队

项目负责人 ｜

 苏昶、谭春晖

项目经理 ｜

 谭春晖

超低能耗/绿建专项

 ｜

燕艳、李婉、孙斌、蓝健玮、李鹏飞、张雨舟、陈艳俊、杜奕成、沈颀涵、金珊

主要设计人员

 ｜ 

左雷、吴昌杰、钟浩诚、史炜洲、万瑜、汪海良、杨麒、周海山、孙宇志、贺江波、罗羽、朱学锦、陈杰甫、邓清、瞿迪、张海、李海明、汪银凤、李捍原、沈磊、张屹、苏骏、柳欣等

作者介绍

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