在平衡历史与创新的同时，耗资4000万英镑的兰贝斯宫改造展示了如何通过整体方法保障历史庄园的低碳未来。

未来保障历史：建于1833年的布洛尔大厦被纳入第一阶段的翻新，采用了以建筑为先的做法

2020年，英格兰教会大会投票决定推动教会到2030年实现碳净零排放——对于一个拥有20世纪村民礼堂、盎格鲁-撒克逊教堂、中世纪大教堂和维多利亚时代牧师住宅的机构来说，这是一个雄心勃勃的目标。那么，如何转变它呢？

主教会议投票两年后，兰贝斯宫开始进行耗资4000万英镑的翻新工程。作为一个示范项目，它极具雄心。兰贝斯宫是坎特伯雷大主教位于泰晤士河畔、拥有800年历史的一级保护建筑住宅。除了包含英格兰教会精神领袖的主要住所外，建筑群还包括一座都铎时期的门楼、17世纪的回廊以及一座维多利亚时代的功能与行政楼。

改造庄园的任务由Arup与Wright & Wright建筑事务所合作完成。他们采用整体方法来推动宫殿的改造，展示保护需求与能源效率的紧迫需求是可以平衡的。

此次改造是自20世纪50年代为修复二战闪电战炸毁以来宫殿的首次重大改造。赖特与赖特与阿里普共同制定了一份总体规划，除了可持续发展外，还致力于改善无障碍性。当时的挑战是如何分阶段施工。

“我们制定的原则之一是设计一种方法论，使我们不必重复做同样的事情，”阿雅普副主任爱德华·克拉克说。“挖起院子又得再挖一次，那将是不可原谅的。”

由于需要在工程中保持部分空间开放，分段变得更加复杂。克拉克解释说：“要求大主教应随时拥有住所、办公室和接待宾客的空间，以及祈祷场所。”

值得等待：这次改造是自20世纪50年代以来兰贝斯宫的首次重大改造

决定第一阶段重点翻新17世纪的大礼堂和1833年建成的布洛尔大楼——宫殿的行政中心——并为后续阶段提供服务。

使用专用的3D扫描相机对校园进行了3D调查，该相机创建了高度详细的真实空间数字孪生。这使得团队能够虚拟地在建筑间走动。但缺点是调查未能揭示隐藏服务。

“它只能显示激光能指向的东西;遗憾的是，它不包括X光片，所以我们有时只能根据经验和与宫殿设施管理团队的对话来猜测管道的布线位置和立管的尺寸。”

隐藏在宫殿13世纪教堂下方的低压热水加热系统，由燃气锅炉供暖，为建筑群提供热量。克拉克形容该系统“极度低效”，且“完全缺乏控制”。从地下锅炉房出发，管道沿着“奇特”路线穿过屋顶，下降立管，为为宫殿多样建筑供暖的暖气片供暖。

翻新采用了“织物优先”的做法来降低能源需求。这涉及对建筑进行数字化建模，以确定哪里最具成本效益以提高织物的热性能。据克拉克说，安装阁楼保温带来了“最大的收益”，但墙体却未被动动：“外墙是石材，内侧是精细的饰面，所以没有办法加保温——而且墙体厚度只有1.2米，加保温层也没什么大区别。”

底层也零散加装了保温材料。克拉克解释道：“如果我们要拆地板或抬起混凝土板，增加保温材料是经济实惠的，但为了在距离周边3米之外加保温材料而抬起混凝土板并不划算。”

迄今为止，最显著的节能改进无疑是更换了窗户。“仿都铎风格的窗户看起来很有历史感，但实际上是在1950年代被炸毁后更换的;“它们应该是乔治亚风格的，”克拉克说，他补充说赖特与设计者关系良好，因此他们能够将全部160扇窗户更换为高性能推拉窗。“这减少了41%的能源需求。”

“当墙体厚度达到1.2米时，加装保温层也不会有太大区别”——爱德华·克拉克

在织物改进完成后，使用数字模型预测每个房间的热量流失。“我们测试了每个房间，看看热量会是多少。我们采取了相当保守的观点，尤其是在气密性方面，这很难评估，“克拉克解释道。

在估算了总热负荷后，Arup探索了为宫殿提供低碳取暖的方案。由于该地点靠近泰晤士河，人们考虑使用水源热泵从河流中提取热量。

顾问研究了在宫殿宽敞花园中钻井和安装水平阵列。甚至考虑过太阳能热能。然而，克拉克表示，“迄今为止的赢家”是空气源热泵（ASHP），它们从概念起就“被锁定在设计中”。

该项目使用三台250千瓦的ASHP系统，克拉克补充道，“为整个场地提供足够的热量，翻新完成后还有一些备用容量”。任何多余的电力都可以用于给邻近的花园供暖

博物馆。

新旧：ASHPs（上图右侧）位于宫殿后方一个金属屏风后方，屏幕安装在高出地面的平台上（上图左侧）

三台热泵安置在宫殿后院的一座新能源中心内，该中心曾作为停车场和垃圾仓库使用。它们隐藏在一个金属屏风后面，安装在一个高出地面的平台上，以维护停车位。克拉克形容它是“我做过的最美丽的能量中心之一”。旁边是一座新的电力变电站。克拉克补充道：“热泵现在是现场最耗电的设备，所以将它们靠近进电线是完全合理的。”

研究了宫殿雨水系统的气候韧性及其应对风暴的能力。

该项目幸运地将大都会警察局设在相邻的建筑内。据克拉克说，该服务部门非常希望练习驾驶新型无人机，并询问是否可以在宫殿上空进行。

双方达成协议，警方必须沿着一条航线追踪雨水排水沟的路线，并对其进行录像。随后，Arup利用这些录像修改了部分屋顶落差，并在突出问题处增设了排水出口和落水管。

克拉克说，宫殿采用了多种雨水收集技术，“展示教会更广阔的地产可以做些什么。系统复杂度不一，从水桶到更复杂的收集系统，后者处理雨水用于主要娱乐区的冲厕所。”

新能源中心通过供暖电线连接宫殿，这些供暖线路穿过并绕过埋藏在庭院中的考古遗址。考古研究揭示了墙体和旧建筑的痕迹，所有这些都必须被仔细记录和保护。

克拉克说：“你挖掘，找到考古遗迹，然后找出绕过它的最佳路线。”为了缩小沟渠的尺寸，连接管道被制成一个整体，在场外预先隔热，尺寸精确符合路线。

进入布洛尔大楼后，供暖流和回流通过拱形底层走廊地板下现有的600毫米深沟渠进行供暖。从这里，分支管道主要通过现有立管上升至二楼的客房。

选择与混合：兰贝斯宫遗址包含不同年代和不同建筑风格的建筑

克拉克解释道：“我们试图用现有的立管、横梁上的缺口和地板上的孔，悄悄地布线新管道。”如果需要额外的立管，则是在被炸弹损坏的建筑部分建造的，因为“遗产已经丢失”，克拉克说。

安装了新的散热器。50岁oC流和45oC回风时，ASHP的加热温度低于82oC/71oC流和回流由宫殿旧燃气锅炉提供。安装了新的铸铁替换散热器，尺寸适合低温加热回路。旧铸铁散热器被出售用于建筑回收。

除了为第一期工程提供热量外，ASHP还为宫殿后续阶段将进行翻新的区域提供热量，如维多利亚式小屋和都铎门楼。在这些区域，现有的热排放器将保留，供热回路通过新的换热器在液压上分隔。

Arup必须估算由低温热泵回路服务的现有发射器产生的热量输出。研究发现，有些发射器能够提供足够的热量以保持空间舒适，而另一些则不行。“对于一些已占用的空间，我们必须在现有发射器上补充电加热，以便在极冷的日子里让居住者感到舒适。”

关于这些PV的数量和位置有很多讨论，这些都必须隐藏起来，同时也要避免被兰贝斯宫的塔楼和其他设施遮挡。“我们选择了布洛尔大厦女儿墙的垛口后隐藏的一块面板区域，”阿鲁普的爱德华·克拉克说。（阅读剑桥国王学院礼拜堂PV安装介绍，《更新传统》，CIBSE期刊，2024年12月，第26页，bit.ly/CJDec24。）

项目后期还计划增设PV区域，包括维多利亚式小屋的屋顶，克拉克表示，这些小屋“在历史上不如主宫殿重要”。这些屋顶目前无法承受光伏的重量，因此安装计划安排在项目后期，届时屋顶将进行更换。

克拉克解释道：“在安装之前，我们已经提供了基础设施，以便从这些光伏中收集电力，并在电池储能安装时将其输送到主楼。”

“布洛尔大楼的光伏输出被宫殿瞬间使用，但当更大的光伏阵列安装到小屋上，电池安装完成后，我们将有权选择峰值的长耳电需求。”

第一阶段工程于六月底完成，建筑正在进行交接。克拉克说：“我们正在与承包商合作，通过检查BMS数据来监测系统性能，这也是我们现在知道气密性估计过于保守的原因——宫殿实际上比我们预期的更为密封。”

据坎特伯雷大主教官网介绍，该项目兼具务实与雄心，促成了宫殿每年颁发的CO2第一阶段排放量从647,000公斤降至233,000公斤。当所有拟建工程及后续阶段完成后，排放量预计将降至81,000公斤。剩余排放将用于抵消，以实现项目实现净零排放。