我國既有建筑節(jié)能改造分析論文
一、既有建筑的節(jié)能改造勢在必行
我國幅員遼闊，地域?qū)拸V。從北到南分為嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。我國嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)以及夏熱冬冷地區(qū)的部分城鎮(zhèn)冬季都需要采暖，采暖燃煤對大氣造成嚴重污染。與此同時，我國大部分地區(qū)夏季炎熱，空調(diào)又日益普及，建筑空調(diào)能耗正在迅速增加。至2000年，我國城市既有建筑面積達76.6億m2，城鄉(xiāng)新建筑竣工面積18.2億m2，其中建成的節(jié)能建筑面積累計僅1.8億m2.由此可見，節(jié)能建筑面積所占比例很少。
每平方米建筑面積年耗能量，我國與氣候條件相近地區(qū)的發(fā)達國家相比，要高出約2倍以上。問題的關(guān)鍵在于，大量沒有任何節(jié)能措施的既有建筑，其保溫隔熱性能差，設備系統(tǒng)效率低，導致采暖和制冷能耗浪費嚴重。我國各地建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能普遍很差，傳統(tǒng)外墻一般為實心粘土磚，其厚度嚴寒地區(qū)1.5-2磚；寒冷地區(qū)1-1.5磚；夏熱冬冷地區(qū)1磚；夏熱冬暖地區(qū)3/4磚；寒冷地區(qū)及其以南均用單層窗，嚴寒地區(qū)用雙層窗。再者，我國建筑采暖基本上以燃煤為主，對環(huán)境的影響也比用油、天然氣采暖的發(fā)達國家更加嚴重。
我國大量的既有建筑在采暖季節(jié)和空調(diào)期間繼續(xù)不斷地浪費著越來越有限的能源，并且向大氣中排放著二氧化碳等污染物，增加溫室氣體濃度。隨之而來的是自然災害如沙塵暴、水災、旱災、土地荒漠化等，使人類的生活環(huán)境加劇惡化。由此可見，對既有建筑物的節(jié)能改造應該及早開展。否則，既有建筑的數(shù)量將越積越多，我們國家更難以承受對節(jié)能改造的經(jīng)濟支出，使人民生活在越來越不良的大氣環(huán)境中。因此，對既有建筑進行節(jié)能改造，以避免能源資源的浪費，提高建筑熱舒適度，還我們一個清澈的藍天，已成為我國當前緊迫的、必須盡快解決的重大問題。
建設部第76號部長令的頒、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》的出臺、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》的開始編制，對我國建筑節(jié)能工作的深入發(fā)展無疑起到了強有力的推動作用。隨著建筑節(jié)能步伐的不斷推進，新建建筑正在從設計開始抓緊；住房制度改革后，北方采暖地區(qū)供熱體制改革正在緊鑼密鼓地開始。在供熱體制改革方案近期出臺后，既有建筑節(jié)能改造的問題就會越來越突出，成為擺在我們面前的艱巨任務。
二、對節(jié)能改造的總體順序安排建議
既有建筑數(shù)量巨大，改造工作要經(jīng)歷一個長期的復雜的過程，必須有計劃、有步驟地推進。
既有建筑節(jié)能改造應按照建設部《建筑節(jié)能“十五”計劃和２０xx年規(guī)劃》的部署，從政策、法規(guī)和標準的研究、編制和落實入手，由易到難，從居住建筑到公共建筑；從大中城市到城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村；經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)先行，從有條件的建筑著手，逐步推進。
既有建筑節(jié)能改造，特別是賓館、寫字樓、商場等可以結(jié)合裝修改造進行，也可以結(jié)合平屋頂改斜屋頂以及建筑加層工程同時進行；還可結(jié)合供熱計量收費體制改革、供熱管網(wǎng)的改造進行，在室內(nèi)管網(wǎng)改造的同時，對圍護結(jié)構(gòu)加強保溫，才能收到很好的節(jié)能效果。
既有建筑節(jié)能改造，無論北方或是南方，只要是條件允許，就應該抓緊進行。結(jié)構(gòu)質(zhì)量不好的危舊建筑則應該逐步拆除，不宜改造。
三、國內(nèi)外節(jié)能改造實例
1、我國既有建筑的建筑節(jié)能改造
80年你末、90年代初，我國已經(jīng)開始了個別既有建筑節(jié)能改造示范工程，總結(jié)了不少有益的確經(jīng)驗。從這些經(jīng)驗中可以看出，改進建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能是節(jié)能改造的關(guān)鍵。而提高圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的有效途徑，首推外墻外保溫技術(shù)。與外墻內(nèi)保溫相比，外墻外保溫的優(yōu)越性在于：我國傳統(tǒng)建筑大多為磚混結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)熱容量大，有較好的蓄熱能力，使室內(nèi)溫度保持穩(wěn)定。舊房改造時，外墻加外保溫層，阻隔了熱量通過墻體向外散熱的渠道。在外保溫施工時，不影響住戶的日常生活，不減少室內(nèi)居住面積；并阻斷冷橋，提高了供熱效果，改善了室內(nèi)熱舒適度。外墻外保溫材料主要使用聚苯乙烯板，這種材料保溫性能好，施工方便，造價較低，在我國既有建筑節(jié)能改造中可以普遍使用。但值得注意的是：聚苯乙烯板的密度應該在１８kg/m3以上。板的厚度應符合節(jié)能設計標準的要求。增加聚苯乙烯板的厚度，其造價的增加不多，但保溫效果會大大提高，更適應建筑節(jié)能對墻體熱工性能不斷提高的要求，長遠效益會更可觀。
北京南苑某住宅樓的既有建筑節(jié)能改造，就是在1993年進行的，此住宅樓是一棟三個單元的磚混建筑，建筑面積1320平方米，層高2.7米，37厘米實心磚墻，單層玻璃木門窗。節(jié)能改造的技術(shù)為：外墻用50毫米的聚苯乙烯板作外保溫：對原有平屋頂改造成坡屋頂，并在天棚頂上填充20厘米厚的袋裝膨脹珍珠巖；在除廚房外的所有窗框外安裝了毛刷密封條，并將北向臥室窗改造成單框雙層玻璃窗；進戶門內(nèi)加3厘米厚的聚苯板，門的四周也安裝毛刷密封條，陽臺門的門芯內(nèi)加反射鋁薄膜并留空氣間層；樓梯間墻加貼3厘米厚的聚苯乙烯板保溫。改造后，對此建筑的外圍護結(jié)構(gòu)進行熱工測試，其節(jié)能效果很明顯。外墻、窗戶和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)（W/m2K）。節(jié)能改造前與節(jié)能改造后的結(jié)果分別是：外墻從1.59減至1.53；窗戶從4.96減至2.85；屋頂從0.97減至0.28.實踐證明，采取以上一系列的節(jié)能措施后，可以達到節(jié)能50%的要求。
哈爾濱煤炭研究院7層住宅樓于1997年進行了節(jié)能改造，也達到了節(jié)能50%的要求。
2、國外既有建筑節(jié)能改造
發(fā)達國家自70年代爆發(fā)的石油危機以來，一直重視建筑節(jié)能，并在改造中提倡采用外墻外保溫技術(shù)。既有建筑改造方面的法規(guī)、規(guī)范等不斷完善，已積累了豐富的經(jīng)驗。這些經(jīng)驗證明，外墻外保溫是既有建筑節(jié)能改造的一項最佳途徑。他們的做法多是使用聚苯乙烯板，或掛、或粘、或用固定件固定在外墻表面，再貼耐堿玻纖網(wǎng)絡布，并抹面層。聚苯乙烯板使用厚度10-20厘米，造價提高不多，節(jié)能效果大大提高，居住舒適性大為改善。
2.1.國外幾種節(jié)能做法
1）德國冬季多以燃油取暖為主。未進行節(jié)能改造的住宅，其燃油量在20升/m2以上。路得維希港的一棟示范建筑，主體為磚墻的住宅，外墻貼上20厘米厚的聚苯乙烯板做外保溫，層頂則采用29厘米聚苯板保溫，還采用了其他一些措施。改造的結(jié)果，在提高室內(nèi)熱舒適度的情況下，采暖燃油降到3升/m2.
2）窗戶。外窗采用了三層玻璃密封窗，用Low-E玻璃，內(nèi)充惰性氣體，外設卷簾或窗板
3）德國最近研制出了一種加石墨的聚苯乙烯板，即在聚苯顆粒生產(chǎn)中加進石墨后發(fā)泡制出的，提高了保溫隔熱性能
4）將石蠟制成分散的極小顆粒摻入保溫材料中，抹于外墻內(nèi)側(cè)，利用石蠟相變吸收或放出熱量的特性，起調(diào)節(jié)室溫的作用。
5）外保溫與裝飾一體裝配化。對于既有建筑的節(jié)能改造成來說，施工速度快、沒有濕作業(yè)、對住戶影響很小。在聚苯乙烯保溫層外貼面磚，在工廠預制成塊體，在現(xiàn)場用錨固件固定在外墻上，修補好預留的、錯開接縫后，外保溫與外飾面即可一次完成。這種技術(shù)，可用于我國既有建筑的節(jié)能改造。
四、可供考慮的節(jié)能的改造技術(shù)方案
1、窗門窗是建筑圍護結(jié)構(gòu)的重要組成部分，有1/3強的熱能是經(jīng)過門窗損失掉的。對門窗的改造更為簡單易行。
1）門居住建筑的門多為木門，在木門中間或內(nèi)外貼置聚苯乙烯板，可以提高保溫效果。
2）窗戶對于鋼窗框和鋁合金窗的窗框要避免冷橋。應按照規(guī)定，設置雙玻或三玻窗、并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的建筑還可以采用低發(fā)射玻璃。對于雙�；蛉＃瑑蓪硬Ａеg的密度一定要做好，否則經(jīng)過不長時間的使用后，玻璃之間因密封不好而進入灰塵，無法擦洗，影響玻璃的透明度。
3）窗簾內(nèi)置簾固然有裝飾效果，但低垂的窗簾把散熱器擋住，使熱量更易從窗玻璃處損失掉，就浪費了能源。室內(nèi)還可使用鍍膜窗簾。冬季，鍍層使熱量在室內(nèi)循環(huán)以減少供熱用能；夏季，可防止強烈的太陽輻射而減少制冷用能；發(fā)達國家早就重視室外遮陽或室外窗簾。歷史久遠的木質(zhì)窗板，有單扇和對開的，有全木板和百葉式的，設在窗外。使用時關(guān)上，不用時打開，并有牢固的固定設施，對建筑物的外觀沒有任何影響。現(xiàn)在發(fā)達國家在這方面又發(fā)展為集遮陽、保溫、隔熱與防盜為一體的外窗簾板，有的是鋁質(zhì)或塑料百葉，有的用鋼卷簾或布卷簾，也有橫向推拉式的。
2、外保溫技術(shù)
1）外墻外保溫我國的外墻外保溫技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展現(xiàn)在已經(jīng)成熟。主要的做法是在外墻外表面粘貼或釘固聚苯乙烯板，或?qū)⒕郾桨鍧仓诨炷翂ν獗砻妫蚰ㄉ媳貪{料，外貼加強網(wǎng)布并用聚合物漿料抹面，可以作出質(zhì)量良好的保溫墻體。
如果在裝修改造的同時在外墻上做外保溫，所增加的造價較少，但經(jīng)過保溫改造的建筑，日后的運行費用（如采暖、空調(diào)用能量）會大大降低。時間越久，其經(jīng)濟效益越明顯。
2）外墻內(nèi)保溫內(nèi)保溫施工簡單，在外墻內(nèi)表面貼巖棉或聚苯板，再貼石膏板抹飾面材料，也可貼預制保溫板。此法與外保溫相比，有占用建筑面積、存在冷橋和施工時影響住戶正常生活、工作等缺點。
3、屋頂
1）平改坡
在過去的經(jīng)濟條件下，我國大多數(shù)居住建筑采用平屋頂，這種做法防水較為困難，且耗能較多，將平屋頂改為坡屋頂（斜屋頂）并內(nèi)置保溫材料，不僅提高了屋頂?shù)臒峁ば阅�，還有可能提供新的使用的空間，也有利于防水。
2）屋頂綠化
屋頂綠化，在我國南方地區(qū)是改善頂層住戶的生活，提高室內(nèi)舒適度的有效的辦法，但要考慮屋頂荷載，注意做好屋面防水處理，并選擇適當?shù)闹参铮苑篮蠡肌?/p>
4、陽臺
對陽臺的節(jié)能措施現(xiàn)象在住是密封陽臺，其實，如有空地，對于有些沒有陽臺灣的建筑，在舊房改造時可另加陽臺。這種技術(shù)在國外已有應用。另設的陽臺與單獨設置的支柱配套建成，并與原有建筑物連結(jié)。這種做法既擴大了使用面積，又給建筑物添加了保溫層。
5、采暖系統(tǒng)及其運行管理
在供熱方式方面，可采取集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)等措施，并提高鍋爐效率，準確計算需用鍋爐的大小，避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象，提高能源利用率。對于供熱系統(tǒng)的改造，是實現(xiàn)計量收費的關(guān)鍵。既有建筑的采暖系統(tǒng)，由于傳統(tǒng)的福利供熱的`體制，均為單管系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不便于用戶根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)室溫，更不利于節(jié)能。如果有條件，可改為雙管系統(tǒng)，并安設熱計量表；一般情況，可在單管系統(tǒng)上加旁通管，并安設熱量分配表，也可以滿足要求。還可先考慮安設棟用熱表，公共建筑也可用棟用熱表進行熱計量。在有地熱資源的地方，也可利用地熱水供暖或地熱水輔助供暖。
6、太陽能利用
太陽能是可永續(xù)利用和無污染的能源，我國冬季日照時間相對較長，有利用太陽能的有利條件。節(jié)能改造時，有條件的低層建筑物的南面，如有空地，也可設置陽光間。還應努力探索太陽能集熱器與建筑結(jié)合。如在平改坡時，結(jié)合太陽能集熱器采集能量的最佳坡度確定坡屋面的坡度，使二者結(jié)為一體。太陽能不僅可提供生活熱水，還可采用光伏電池，為建筑的照明系統(tǒng)提供光源。
7、空調(diào)節(jié)能
選用高能效即能效比高或能效系數(shù)都高的節(jié)能空調(diào)器，合理布置，避免設在陽光直射的地方，選擇合理的安裝方位。出風口附近不應有障礙物。如果既有建筑的圍護結(jié)構(gòu)得到改善，空調(diào)負荷會大大降低，不僅節(jié)約了能源，還會提高建筑物的舒適性。無動力換氣扇在密封好的建筑物中使用，會給在此環(huán)境中工作或生活的人們提供機關(guān)報鮮的空氣，并且不使用能源，有利于改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量。
8、照明節(jié)能
照明系統(tǒng)的節(jié)能也應隨既有建筑節(jié)能改造的同時進行。如節(jié)能燈具的選用、智能布線、室內(nèi)燈光亮度的合理配置、與自然光的結(jié)合等等，均是節(jié)能的具體手段。尤其是公共建筑的燈具和燈光配置，更應引起重視。我國一些公共建筑的燈具選擇和燈光配置不當，浪費能源，應予改造。
9、使用側(cè)行為節(jié)能
建筑節(jié)能是群眾自己的事業(yè)，使用側(cè)行為節(jié)能在建筑節(jié)能中是一個重要組成部分，要大力作好宣傳工作，提高人們的建筑節(jié)能意識，增加建筑節(jié)能知識，也能取得良好的節(jié)能效果。
五、支撐節(jié)能改造的政策建議
1.建議國家計委、國家以貿(mào)委、建設部等部委共同研究，將既的建筑節(jié)能改造列為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的一項必要的工作，作為專項計劃、爭取像抗震加固那樣得到資金支持，從國債中撥出專款，有計劃有步驟地推進節(jié)能改造。這樣做，有利于啟動內(nèi)需，增加就業(yè)機會，并推進建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。
2.積極創(chuàng)造條件，搞試點示范工程和示范小區(qū)。國家和地方應有政策的支持、給予一定的優(yōu)惠條件。地方可先可先從某一棟建筑或某個試點小區(qū)開始，采用多項改造技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗，逐步鋪開。
3.根據(jù)當?shù)貤l件，研究可行的節(jié)能改造政策和技術(shù)措施。節(jié)能改造要因地制宜。如某地考慮在批準舊房加層時，同時要求用加層后建筑售款進行節(jié)能改造，做外墻外保溫及窗戶改造。這應該是一種切合實際的思路。
4.要求有條件的賓館、飯店、寫字樓等結(jié)合重新裝修進行節(jié)能改造。一些大賓館、飯店、寫字樓，每過若干年就需要進行裝修，結(jié)合進修進行節(jié)能改造，是一舉兩得的事情。不少公共建筑浪費采暖能源相當嚴重，這方面的節(jié)能改造做好了，對節(jié)約能源、減少二氧化碳等溫室氣體排放將是極大的貢獻。
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