高校既有宿舍樓設備設施更新的難點及策略研究

王旭朝 李鵬

0 引言

高校宿舍樓的設備設施，在整棟樓的日常運行及保障中占有極其重要的地位。如同人體的心臟和血管一樣，為整棟大樓提供各種后勤保障工作，以滿足師生學習和生活的各種需求。一般在經歷約10～20 年的運行后，宿舍樓設備設施的磨損、老化、腐蝕等逐漸嚴重，報修率、故障率、維修費、運行費用等均顯著增加。為確保大樓正常運行，管理者對樓宇設備設施進行科學的管理，對設備設施進行維修保養，當維修不能達到設備的基本功能或不經濟時，就需要對設備設施進行更新改造，滿足功能需求。

1 某高校學生宿舍樓概況

本次研究的項目為北京某大學生宿舍樓。建筑物地下兩層，地上十五層，地下為設備用房，設有鍋爐房、空調機房、中水機房、生活用水和消防泵房，2 個配電室等；地上為學生宿舍、教師公寓等。總建筑面積100 000m，本宿舍樓2002 年投入使用，由北京某房地產開發公司代建。大樓集住宿、餐飲、商業、健身為一體，服務師生4 000 余人，后勤服務保障工作多次獲得好評。隨著大樓運行到近20 年時，設備設施故障顯著增加，亟待改造更新。

2 設備設施更新改造的原因

2.1 老化腐蝕嚴重，故障率高

配電設備老化嚴重，表現在斷路器絕緣層老化引發局部停電3 次以上；低壓主斷路器在進行預防性試驗或定期倒閘后，因斷路器內部塑料機械結構老化變形導致不能及時合閘。室內外污水管在使用近20 年后，多處腐爛，造成地下一層超市及重要設備間漏水。中水管、暖氣管、自來水管等每年出現數十次以上的砂眼漏水。

2.2 新舊規范標準不一致

任何規范都不可能是完善的，在使用過程中都會發現問題，需要不斷地完善。新規范一般比舊規范更嚴格，執行標準更高。新舊規范標準不一時，按照強制性條文，必須執行新規范，不符合規范要求的須進行整改。

2.3 建設項目交付質量差造成后期維護成本高

由于大樓在代建制模式下建設完成，開發商代替高校對建設項目質量監督，造成大樓節能保溫效果差，室內暖氣系統管徑較細導致系統阻力大散熱效果差，給水管、排水管材料質量差容易漏水等一系列問題。

2.4 師生日益增長的需求與現實情況之間的矛盾

新時代大學生的日常生活需求較20 年前標準不可同日而語，如對空調、生活熱水、大功率電器的需求。這些需求，使得大樓的電力設備在夏季幾乎滿負荷運轉，存在較高的安全隱患。

3 宿舍樓設備設施更新改造的難點

3.1 改造影響范圍大

由于宿舍樓常住人口近4 000 余人，凡是涉及水電暖氣通信等各個專業，首先需要考慮施工對日常生活的影響程度。為教學科研提供便利條件，為師生提供更好的服務，是高校后勤人員的基本責任。如何在不影響師生日常生活的情況下，快速完成樓宇設備設施的更新改造任務，是擺在管理者面前的難題。

3.2 改造資金缺口大

對于涉及宿舍樓內大型設備的改造，如鍋爐改造，中央空調改造，消防系統改造，配電室更新等重要設備設施改造，經費需求較大，一般都從學校的基礎設施改造經費中支出。但是，全校待升級更新的建筑物及附屬設施較多，改造經費需按計劃逐年上報，排隊等待資金落實，往往修購資金需排隊3 年以上，易造成維修改造不及時出現設備運行故障，增加安全運行風險。

3.3 施工協調難度大

在設備設施改造施工時，師生對工程改造的意見不統一，不配合，是工程實施的一大難點。譬如室內暖氣系統整體更新，涉及全部暖氣片和立支管的拆除和安裝，施工時需要工人進入宿舍，騰挪暖氣片周圍的家具，并對上下立管支管進行連接，對管道穿樓板處進行擴孔和封堵，這些工序會產生大量粉塵和垃圾，對室內環境造成較大傷害。若在有較多師生正常居住的宿舍樓內進行供熱系統整體更新改造，則根本不具備施工條件。

4 設備設施更新改造原則

宿舍樓的設備設施更新改造需結合高校特點，遵守安全性，經濟性，適用性的三個原則。安全性原則是第一衡量標準，沒有設備的安全運行，沒有消防系統的正常功能反饋，就沒有安全保障；經濟性原則要求不論改造方案如何，都應圍繞節約投資，減少成本，選擇關鍵因素加以控制；適用性原則要求改造后提供的產品或服務必須能滿足實際需要，達到或超過改造前的水平。對于設備更新后的技術先進程度，要在經濟性和先進性中進行取舍衡量。

5 高校宿舍樓設備設施的更新策略

建筑物的使用壽命與設備設施的使用壽命不盡相同，這就導致了在建筑物的全壽命周期內，設備設施需要進行適當的維修，更新，改造等各項工作來保證建筑物的正常運行。這要求管理者應系統全面了解宿舍樓整體運行情況，對各個專業的設備設施的服務年限，技術參數，設備性能，磨損程度，技術進步等有區別，有重點地摸排和掌握。

設備設施的更新改造，要本著節約資金提高經濟效益的目標決策方案。對于修復比較合理的，不宜過早更新；可以在修復中改進的，通過改進后滿足生產生活需求；若更換個別關鍵零部件可以滿足要求的，則不必更換整臺設備。通常優先考慮更新的是：（1）設備損耗嚴重，大修后性能、精度仍不能滿足規定工藝要求的。（2）設備耗損雖然在允許范圍內，但技術已經陳舊落后，能耗高，使用條件不好，對環境污染嚴重，技術經濟效果不好的。（3）設備服役年齡長，大修雖然能恢復精度，但經濟效果上不如更新的。所以，高校宿舍樓的設備設施的更新，要結合高校大環境的特點，注重策略，做到以下幾個方面：

5.1 重點掌握，心中有數

要維護好運行安全，保證設備正常運轉，就要對其運行情況了如指掌，特別是對重要設備的壽命有較為準確的計算。設備的壽命有自然壽命，技術壽命，經濟壽命。自然壽命是指設備從全新狀態開始使用，直到報廢時所經歷的時間，由有形磨損決定；技術壽命是指設備從開始使用，到因技術落后而被淘汰所經歷的時間，由無形磨損決定；經濟壽命是指設備最經濟的使用期限，由使用成本最低或經濟效益最高而決定。設備壽命常用的測算方法有折舊率法，成本法和動態分析法。如常壓燃氣鍋爐設計壽命為5～8 年；承壓鍋爐使用20 年以上，通過大修或者更換鍋爐煙管，可延長鍋爐壽命；電梯的強制報廢年限是15～25 年；水泵屬于磨損設備，其壽命應根據磨損程度決定是否更新；《火災探測報警產品的維修保養與報廢》（GB 29837-2013）規定火災探測報警產品使用壽命一般不超過12 年。高壓開關柜使用年限一般為25 年；配電箱壽命在8～15 年之間；樓宇內的管道壽命跟管道內流動的介質有密切關系，鍍鋅暖氣管壽命可達30 年以上，鑄鐵管壽命雖然可達50 年以上，但是如果作為污水管壽命降低到10～20 年。

5.2 明確目標，積極統籌

明確目標，要求物業管理人員對更新設備可達到的經濟效益和社會效益有明確的認識，對更新產生的經濟效益和社會效益進行準確的計量。制定“近期計劃”和“長遠規劃”，利用ABC 分類管理法，有重點有步驟地對設備進行技術更新與改造。更新改造需要學校投入大量資金，期望學校隨時投入大規模資金實施更新是不現實的。設備的更新，采購，使用，大修以及報廢等都有一個過程，物業管理者需有統籌規劃方案，從安全性、緊迫性、經濟性、可實施性等方面分解更新目標和更新進度，根據學校整體資金安排，逐年推動樓宇設備更新，使規劃方案落到實處。本公寓樓改造中，電梯，鍋爐，配電室，中央空調均需進行更新改造，我們根據各設備的運行情況綜合考慮，按照設備更新原則，從安全性方面先更換了對師生出行影響最大的12 部電梯，再安排對鍋爐設備進行大修，以解決鍋爐安全性問題。通過5 年左右的計劃性改造，逐漸完成配電室、中央空調等所有需要改造的項目，避免過度集中更新給學校造成資金壓力。

5.3 科學決策，嚴謹務實

改造方案，設備選型等必須經過嚴格考察，充分可行性論證，以嚴謹，科學的態度認真把關，嚴防發生重大項目決策失誤。要落實項目管理責任，指定項目責任人，加強過程質量監督，使用效果評價，確保更新改造順利實施并達到預期效果。科學決策，可以采用的技術方法有專家論證法、頭腦風暴法；本宿舍樓如按照現行規范將承壓鍋爐更換為常壓鍋爐，則可能出現鍋爐與室內暖氣系統是否匹配，供暖效果下降等風險。故須進行技術性論證，調查研究找出最優方案。

5.4 爭取理解，安全高效

設備設施更新改造施工，離不開師生的支持配合，務必處理好施工與師生生活學習之間的關系。施工前，要做好師生的思想溝通工作，爭取師生的理解和配合，大力宣傳更新改造的必要性、現狀存在的安全隱患、改造可帶來的好處等。在施工時，管理單位要加強施工安全管理，做好相關施工現場的封閉工作，提醒師生注意安全，避免造成人身傷害。

5.5 政策引導，先進規范

在決策方案時，務必進行討論研究，對國家相關政策、最新相關規范的要求、方案的先進性等方面進行反復論證。在碳達峰及碳中和政策下，鍋爐更新要以國家政策為導向，采取符合規范要求的改造方案。隨著消防規范的逐漸精細化，消防等級越來越高。在消防改造時，必須熟悉摸透消防規范中的強制性條文，做到達到或超過相關消防標準。對新技術，新材料的應用，要做好咨詢及數據研究，在安全性第一的條件下，采用先進設備，使建筑物的使用功能得到最大的發揮。

6 設備設施更新的常用方法

設備設施是否更新，一般要經過維修、大修理、設備原樣更新、更新新設備四個階段。維修是對于設備性能較為完善，通過一般日常維修保養能使設備發揮功能采取的措施。大修（舊設備改造）適用于經過原設備的局部更換主要部件便能滿足精度要求，且大修費不高于更換設備所需的資金時采用的措施。設備原樣更新是在大修不能滿足設備發揮功能要求的情況下，不需要對設備進行性能提升采取的原型號或原樣更換替代的方式。更新新設備是指現有設備即便更換，也不能滿足未來使用需求的形勢下采用的旨在提高設備性能采用先進技術，提高效率帶來經濟指標或技術指標顯著提高的措施。在實施時具體采用哪種措施，應采用科學方法進行判定，以數據作為分析基礎，在安全性、經濟性、適用性等方面進行綜合衡量。

6.1 多方案比較法

多方案比較法是對設備設施更新提出幾個可行的技術經濟方案，通過技術經濟效果的指標體系，進行計算、比較、分析和論證，選擇經濟合理的最佳技術方案。通過技術先進性、經濟合理性、安全耐久性等指標，評估高層宿舍樓改造整體方案。設備發生故障時，更新設備的初始費高維護費低；維修則維護費高，在決策時，應權衡利弊，全面比較，以綜合經濟效益的高低作為判斷的基礎。

6.2 專家論證法

在研究設備更新方案時，應廣泛聽取專家的意見。通過專家對方案可能出現的問題進行具體分析，判斷設備更新是否有必要性。由評價專家按照各項指標的評價標準進行評價打分，技術方案的各項指標評分值加權平均后，如設備更新方案的綜合指標得分較高的，則考慮更新設備，否則反之。

6.3 壽命周期費用法（LCC 理論）

全壽命周期成本管理的設備設施更新決策方法，是對設備壽命周期內的使用與維護費用方面的對比分析，通過對設備的經濟壽命和設備維修費的計算，采用成本限制分析方法進行維修決策的一種方法。

6.4 年平均成本法

式中：

P—設備目前的實際價值；

C—第t 年設備的運行成本；

L—第N 年末的設備凈殘值；

6.5 增量投資收益率法

在新舊方案比較時，新技術方案的一次性投資額較大，但年經營成本較低，而不更新設備的舊方案的一次性投資額雖然較低，但經營成本卻較高。此時可通過計算增量投資收益率判斷新舊方案的效果。如、分別為舊方案和新方案的投資額，、為舊新方案的經營成本，如＞，＜，則增量投資收益率為：R=（-）/（-）×100%；當R 大于基準收益率時，新方案可行，應采取更新設備的措施；當R 小于基準收益率時，不應更新設備。

7 結語

通過對既有宿舍樓內設備設施的更新再改造，讓老舊建筑重新煥發活力，適應社會發展，滿足師生不斷增長的學習生活需求，有利于提高高校建筑物的使用功能，節約資金，更好地服務高校科研工作，提升學校的整體競爭力。實踐證明，高校宿舍樓設備設施的管理，要求不斷加強相關責任制度的建設，落實細則，逐步推進實施計劃，并與時俱進推進設備更新改造，提高宿舍樓安全舒適性，滿足師生的日常生活需求，才能健康可持續的發展。