我國北方地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造問題分析

[摘要]北方地區(qū)既有居住建筑普遍存在著節(jié)能措施差、節(jié)能效率低等問題，在能源日趨緊張的今天，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造是發(fā)展的一大趨勢。文章結(jié)合北方地區(qū)既有居住建筑的特，最，借鑒先進(jìn)的國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，從門窗、屋頂、外墻、采暖、太陽能利用等多方面入手對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，將收到較為顯著的節(jié)能效果。

[關(guān)鍵詞]節(jié)能改造；能耗；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；太陽能利用

[作者簡介]金生玉，河北省唐山市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院建筑設(shè)計(jì)人員，助理工程師，河北唐山，063000；湛文賢，河北唐山市墻體材料革新辦公室工作人員，政工師，河北唐山，063000

[中圖分類號(hào)]TU832.5+1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1007-7723(2008)12-0142-0002

當(dāng)今世界，能源已成為推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的基礎(chǔ)條件。在我國全面建設(shè)小康社會(huì)、加快推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的新階段，大力發(fā)展節(jié)能工作、提高能源的綜合效率對(duì)于實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。我國北方地區(qū)量大面廣的既有居住建筑普遍存在著節(jié)能措施差、保溫隔熱性能差、設(shè)備系統(tǒng)效率低等問題，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造勢在必行。

一、北方地區(qū)既有建筑節(jié)能方面普遍存在的主要問題

(一)氣候特點(diǎn)

我國北方地區(qū)主要是溫帶大陸性氣候，氣候的基本特征為：冬季寒冷干燥，夏季濕熱。氣溫年較差大，氣溫日較差亦大；降水量少，而且季節(jié)分配不均，主要集中在夏季，降水的年際變化大。

(二)北方地區(qū)既有居住建筑物節(jié)能方面問題的主要表現(xiàn)

在每平方米建筑面積年耗能量指標(biāo)上，我國與氣候條件相近地區(qū)的發(fā)達(dá)國家相比，要高出約2倍以上。主要表現(xiàn)在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上和供暖方式上：

1 門窗。傳統(tǒng)既有居住建筑多為空腹鋼門窗和鋁合金門窗，保溫性能差、氣密性差、冷風(fēng)滲透耗熱嚴(yán)重。

2 外墻。北方既有居住建筑傳統(tǒng)外墻主要為370mm厚磚墻、外掛砼與加氣混凝土復(fù)合板、填充砌塊等幾種形式，它們的傳熱系數(shù)基本都在現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的2倍以上，能耗指標(biāo)偏高。

3 屋頂。傳統(tǒng)既有建筑屋頂保溫層所采用的材料主要是干焦渣、粉煤灰、水泥珍珠巖、加氣混凝土等，厚度在100～200ram之間，傳熱系數(shù)平均為1.72[W／(m2k)]，是現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的3倍多。

4 單元門。我國傳統(tǒng)的住宅建筑在單元入口處均未設(shè)置單元入戶門，在冬季時(shí)，西北向的冷風(fēng)直接進(jìn)入樓道內(nèi)，而樓梯間未做保溫層。底部的入口與梯間的頂層的窗戶形成一豎向風(fēng)筒帶走大量的熱量。

5 首層室內(nèi)地面。北方既有建筑首層地面分為兩種：一種為沒有地下室的，室內(nèi)地坪直接與地氣接觸，冬季時(shí)冷氣直接從室外傳到室內(nèi)，形成冷橋；另一種為有地下室，但地下室頂沒有做保溫層，室外冷空氣作用在地下室頂板上。兩種形式的首層地面保溫效果都非常不理想。

6 室內(nèi)采暖系統(tǒng)。傳統(tǒng)既有居住建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)多為單管串聯(lián)上供下回同程式、異程式，由于存在水利失調(diào)和熱力失調(diào)現(xiàn)象，又無法進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得熱量分配不均，室內(nèi)冷熱不均現(xiàn)象明顯。

7 太陽能節(jié)電利用情況。傳統(tǒng)既有居住建筑大多采取傳統(tǒng)供電方法，對(duì)太陽能等清潔能源沒有進(jìn)行很好的開發(fā)利用，加大了供電系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。

二、北方地區(qū)既有建筑節(jié)能改造的主要內(nèi)容

2006年，唐山地區(qū)同德國GTZ公司對(duì)其市區(qū)內(nèi)的3座建成于20世紀(jì)70年代末的既有居住建筑進(jìn)行了示范性改造，筆者參與改造工程后結(jié)合改造實(shí)例對(duì)改造內(nèi)容總結(jié)如下：

(一)門窗的改造

門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，有1／3強(qiáng)的熱能是經(jīng)過門窗損失掉的。對(duì)門窗的改造尤為關(guān)鍵。

1 門。居住建筑的入戶門多為鐵質(zhì)防盜門，改造時(shí)在鐵門中間或內(nèi)外側(cè)粘貼薄層擠塑聚苯乙烯泡沫板減少了冷風(fēng)的滲透，很好地提高了保溫效果。

2 外窗。對(duì)于鋼窗框和鋁合金窗的窗框要避免冷橋，改造時(shí)采用四腔或五腔塑鋼窗或采用傳熱系數(shù)小的斷橋鋁合金窗框，玻璃采用中空玻璃或鍍膜玻璃，開窗方式采用平開窗。并在窗框與外墻連接部位填充玻璃棉或發(fā)泡劑等絕熱材料，并在外側(cè)用密封膠對(duì)縫隙進(jìn)行密封，以阻斷窗框與外墻之間的縫隙進(jìn)入的冷風(fēng)。當(dāng)然施工質(zhì)量也是保溫效果好壞的重要保證。

(二)外墻增加外保溫

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。既有建筑節(jié)能改造主要的做法是在外墻外表面粘貼聚苯乙烯板或直接在墻上進(jìn)行聚氨酯發(fā)泡，抹上保溫漿料，外貼加強(qiáng)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(shí)在外墻上做外保溫，所增加的造價(jià)較少，但經(jīng)過保溫改造的建筑，日后的運(yùn)行費(fèi)用(如采暖、空調(diào)用能量)會(huì)大大降低。時(shí)間越久，其經(jīng)濟(jì)效益越明顯。增加聚苯乙烯板的厚度，其造價(jià)的增加不多，但保溫效果會(huì)大大提高，更適應(yīng)建筑節(jié)能對(duì)墻體熱工性能不斷提高的要求，長遠(yuǎn)效益會(huì)更可觀。

此外，改造時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)外保溫與裝飾一體裝配化。對(duì)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(duì)住戶影響很小。

(三)屋頂

屋頂?shù)谋?、防水?duì)于頂層的住戶來說，尤為重要。我們在改造中的做法：是先拆除舊有的保溫層及防水層，在原有的結(jié)構(gòu)層上重新鋪設(shè)保溫層和防水層并且采用的是倒置式防水系統(tǒng)，增加屋頂保溫層的厚度。在改造過程中采取了兩種材質(zhì)的保溫板：兩棟采用的是14cm厚的擠塑聚苯板，另外一棟采用的是10cm厚的聚氨酯發(fā)泡保溫板。兩種不同的保溫板所產(chǎn)生的節(jié)能效果有著明顯的區(qū)別。另外，對(duì)屋頂改造時(shí)可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐某鞘行蜗筮M(jìn)行平改坡，這樣不僅提高了屋頂?shù)臒峁ば阅?，同時(shí)也美化了城市建筑，提高了城市的品味。

(四)單元門

在每單元入口處增加一鋼質(zhì)保溫防盜門，這樣能有效提高樓梯間的保溫性，給每一住戶也減少了熱能損失。有條件的地區(qū)也可以在入口處加設(shè)門斗做出造型，既起到保溫作用又美化了城市環(huán)境。

(五)首層房屋的建筑節(jié)能改造

由于較早的建筑沒有地下室，建筑首層地面與地表接觸，因此冬季地下寒氣直接作用于首層地面。改造時(shí)采取的辦法是把外墻外保溫直接做到室外±0以下1m，就是在本地冰凍層以下，外側(cè)覆蓋實(shí)體保護(hù)層。這種效果比在室內(nèi)地面上做文章要好得多。

(六)陽臺(tái)

對(duì)陽臺(tái)的節(jié)能改造最好不要大動(dòng)，主要措施是攔板外側(cè)粘貼保溫層，更換鋼制玻璃窗，有經(jīng)濟(jì)條件的地方可以擴(kuò)大陽臺(tái)面積，獲得更充足的空間。

(七)采暖系統(tǒng)及其運(yùn)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，同時(shí)要提高鍋爐效率，準(zhǔn)確計(jì)算需用鍋爐的大小，提高能源利用率。對(duì)于供熱系統(tǒng)的改造，是實(shí)現(xiàn)計(jì)量收費(fèi)的關(guān)鍵。北方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(shè)熱計(jì)量表；一般情況，可在單管系統(tǒng)上加旁通管，并安設(shè)熱量分配表，也可以滿足要求。

在有地?zé)豳Y源的地方，也可利用地?zé)崴┡虻責(zé)崴o助供暖。

(八)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(shí)間相對(duì)較長，有利用太陽能的有利條件。節(jié)能改造時(shí)，有條件的低層建筑物的南面，如有空地，也可設(shè)置陽光間。還應(yīng)努力探索太陽能集熱器與建筑結(jié)合。如在平改坡時(shí)，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。

(九)照明節(jié)能

照明系統(tǒng)的節(jié)能也應(yīng)隨既有建筑節(jié)能改造的同時(shí)進(jìn)行。如節(jié)能燈具的選用、路燈電源供應(yīng)采用太陽能、室內(nèi)燈光亮度的合理配置、樓梯間加設(shè)采光井等等，均是節(jié)能的具體手段。尤其是建筑的燈具和燈光配置，更應(yīng)引起重視。我國一些建筑的燈具選擇和燈光配置不當(dāng)，浪費(fèi)能源，應(yīng)予以改造。

(十)行為節(jié)能

建筑節(jié)能是群眾自己的事業(yè)，使用行為節(jié)能在建筑節(jié)能中是一個(gè)重要組成部分。改造完成后，應(yīng)對(duì)居民進(jìn)行節(jié)能建筑使用指導(dǎo)與宣傳培訓(xùn)。提高人們的建筑節(jié)能意識(shí)，增加建筑節(jié)能知識(shí)，也能取得良好的節(jié)能效果。