城市既有住宅節(jié)能改造研究

■ 梁獻(xiàn)超 Liang Xianchao

1 既有住宅用能及節(jié)能改造現(xiàn)狀分析

1.1 我國城市既有住宅用能現(xiàn)狀分析

我國城市既有住宅量大、面廣，因絕大多數(shù)都沒有采取節(jié)能措施，能耗高、性能差，浪費嚴(yán)重。表1所示為我國北京與哈爾濱兩城市住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)與德國EnEv2004標(biāo)準(zhǔn)的比較。可以看出，20世紀(jì)80年代我國北方采暖地區(qū)住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)是德國的3～4倍，意味著以北京80年代保溫水平計算，在同樣室溫條件下，北京住宅建筑的采暖負(fù)荷大致是德國的3～4倍。在1995年《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》出臺以后，各項指標(biāo)有所改善，但是在窗戶的節(jié)能效果上差距依然較為明顯。

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的比較[1]單位：W/（m2·K）

1.2 與國外城市住宅節(jié)能改造工作的差距

發(fā)達(dá)國家除對新建筑實行較高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)外，也非常重視舊房改造工作，如德國EnEv2006節(jié)能規(guī)范對舊房改造做了明確規(guī)定：當(dāng)既有建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積超過25%以上進(jìn)行改造時，必須滿足新規(guī)范要求，改造后其整體能耗不超過同等新建建筑最高允許能耗的40%[2]。德國政府為此設(shè)立專門的基金，每年投入大量資金用于住宅改造，改造內(nèi)容包括增加建筑外保溫設(shè)施，更換高效門窗，替換高能耗的采暖設(shè)施，以期實現(xiàn)提高建筑舒適度、降低建筑能耗、減少環(huán)境污染三大目標(biāo)。同歐洲國家相比較，我國舊房節(jié)能改造工作差距較大，目前的舊房改造只是在北京等部分城市進(jìn)行試點，尚未大面積開展。

1.3 我國城市既有住宅節(jié)能改造任務(wù)的艱巨性

我國建筑節(jié)能工作起步較晚，目前我國城鄉(xiāng)共有建筑400億m2，95%是非節(jié)能建筑，其中居住建筑數(shù)量巨大，改造任務(wù)艱巨。按照國家節(jié)能中長期計劃的要求，制定了相對1980年建筑用能水平節(jié)能30%、50%到65%三步走的計劃，既有建筑節(jié)能改造已成為國家“十一五”發(fā)展規(guī)劃中建筑節(jié)能的實施重點，計劃到2010年大城市要改造25%，中等城市改造15%，小城市改造10%[3]。

2 城市既有住宅節(jié)能改造的技術(shù)路線

建筑節(jié)能既包括新能源（如太陽能、地?zé)幔┑睦?、廢水回收再利用等“主動”節(jié)能措施，也包括通過提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻以減少熱交換損失，從而達(dá)到節(jié)能目的等“被動”節(jié)能措施。考慮到國情，在城市既有住宅建筑節(jié)能改造中，改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能更具有現(xiàn)實意義和可操作性。

我國幅員遼闊，各地氣候差異較大，因此對不同時期、不同地區(qū)、不同建筑結(jié)構(gòu)的既有建筑節(jié)能改造應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場檢測和能耗調(diào)研、分析熱工性能、診斷問題、提出解決方案，在保持最大限度不破壞原有結(jié)構(gòu)，不改變原有功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。同時應(yīng)盡量使施工方法簡單，施工規(guī)模適當(dāng)，改造周期短，對人們生活工作干擾最少。

2.1 我國采暖地區(qū)住宅建筑節(jié)能改造重點

主要針對建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行改造，目的是降低傳熱系數(shù)，減少冷風(fēng)滲透，從而減少冬季采暖期的室內(nèi)外熱交換損失，降低熱負(fù)荷。主要體現(xiàn)在建筑墻體節(jié)能改造、建筑外門窗節(jié)能改造、建筑屋面節(jié)能改造等主要方面。

2.1.1 建筑墻體節(jié)能改造

墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。以我國北方采暖地區(qū)既有住宅為例，外墻做法多為370厚粘土磚墻加兩面粉刷，其熱阻由內(nèi)外表面換熱阻和墻體本身熱阻組成，熱阻值約為0.66m2·K/W，傳熱系數(shù)約為1.52 W /(m2·K)，不能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。對其進(jìn)行節(jié)能改造可以采用聚苯板外保溫，也可采用保溫砂漿外保溫做法。前者節(jié)能效果好，但施工工藝復(fù)雜，在既有建筑改造過程中易出現(xiàn)滲水和粘結(jié)不牢等問題，不宜采用；后者采用30厚膠粉聚苯顆粒保溫砂漿或EPS保溫砂漿外粉刷，可以增大外墻熱阻至1.16 m2·K/W，傳熱系數(shù)降為0.86W/(m2·K)，使外墻的節(jié)能率提高40%以上，且施工方便，防水性能佳，價格低廉，特別適合既有住宅外墻節(jié)能改造。

2.1.2 建筑外門窗節(jié)能改造

外門窗是建筑熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感、也是最薄弱部位，其熱損失是墻體的5～6倍，其中傳熱損失約為1/3，冷風(fēng)滲透約為1/3。在城市住宅改造中，如果因條件限制不能對墻體和其他部位進(jìn)行有效改造，則應(yīng)將門窗的改造作為突破口，因為更換門窗的工程量相對較小?？刹捎娩撍?、鋁塑、木塑等復(fù)合型門窗替換原有普通鋼門窗、鋁合金門窗，避免金屬窗框產(chǎn)生的熱橋；玻璃可設(shè)置雙層玻璃甚至三層玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等新材料以增加其絕熱性能。還應(yīng)加強門窗密封處理，如門窗框與墻間的縫隙可用毛氈、聚乙烯泡沫材料、密封膏等密封；窗扇與玻璃之間可用各種彈性壓條密封；采用平開窗取代推拉窗等，以提高住宅門窗的氣密性，減少冷空氣滲透。

2.1.3 建筑屋面節(jié)能改造

屋頂也是節(jié)能改造的重點部位，目前主要有3種改造方式：一是“綠色屋頂”，在屋頂無土種植綠色植物，提高屋面隔熱能力，因其隔熱效果優(yōu)于保溫效果，且舊屋頂本身極易滲漏，故在采暖區(qū)應(yīng)慎用。二是在屋面加作保溫層，首先具體分析屋面的防水層狀況，決定是否重做防水層，然后用憎水保溫材料，如擠塑聚苯板作保溫層，類似于倒置式屋面做法，既可防止保溫層內(nèi)部出現(xiàn)冷凝水，又可極大增加屋面熱阻，且施工方便。第三種方式是加建坡屋頂，即“平改坡”。在建筑結(jié)構(gòu)允許的情況下，在現(xiàn)有舊住宅的平屋頂上增設(shè)坡屋面，利用空氣間層改善屋面的熱工性能，達(dá)到節(jié)能目的，還可以改善建筑外觀。后兩種做法在我國采暖地區(qū)的屋面節(jié)能改造中值得推廣。

2.1.4 建筑敞口部位節(jié)能改造

建筑敞口部位如陽臺、樓梯間、屋面上人孔等，因冷風(fēng)滲透作用，熱量損失也比較大。在住宅改造中，可以用節(jié)能材料將陽臺封閉起來，結(jié)合門廳將樓梯間改造出門斗，對屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等改造措施，形成溫度阻尼區(qū)，阻止冷風(fēng)的直接滲透，能收到良好的節(jié)能效果。

2.2 我國夏季防熱地區(qū)住宅建筑節(jié)能改造重點

我國民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范規(guī)定，夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)以夏季防熱為主。其住宅節(jié)能改造不同于采暖地區(qū)，因為該地區(qū)住宅主要依靠對流型的房間空調(diào)器調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，建筑物保溫的目的是夏季降低內(nèi)壁面溫度、冬季提高內(nèi)壁面溫度、避免結(jié)露，從而提高舒適性。因此此類地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造應(yīng)將提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻放在次要地位，重點是在陽光直射的洞口加設(shè)遮陽，以減少夏季通過窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射，降低夏季空調(diào)的能耗。為此在進(jìn)行門窗改造的同時應(yīng)采用輕鋼百葉、鋁合金百葉等遮陽效果好、造價不高、美觀并便于改造的活動外遮陽，提高洞口遮陽系數(shù)。另外應(yīng)利用“綠色屋頂”、“平改坡”、“通風(fēng)屋頂”等技術(shù)改造屋面，提高隔熱性能。

3 推進(jìn)我國城市既有住宅節(jié)能改造的保障措施

3.1 保障穩(wěn)定的資金來源

據(jù)建設(shè)部副部長仇保興說：“‘十一五’期間，建設(shè)節(jié)能建筑的總面積累計要超過21.6億m2，目前我國將有130億m2的已建建筑進(jìn)行節(jié)能改造?！比绻凑彰科椒矫赘脑熨M用以100～200元計算，130億m2的節(jié)能改造費用將達(dá)2萬億元[4]。巨量的資金需求是制約城市既有住宅節(jié)能改造大規(guī)模推廣的主要因素，但同時巨大的投資使項目實施也是一個新的經(jīng)濟增長點，可以為建筑業(yè)、制造業(yè)和服務(wù)業(yè)創(chuàng)造新的就業(yè)機會。

國外的經(jīng)驗是為了推進(jìn)既有建筑的節(jié)能改造，通常制定經(jīng)濟扶持政策：有的由當(dāng)?shù)卣雒娼M織，成區(qū)成片進(jìn)行；有的由房主出資，國家給予補貼、低息貸款等資助措施。盡管我國住宅已商品化，個人是住宅的產(chǎn)權(quán)所有者，但“政府補貼、多方籌集”還應(yīng)該是住宅節(jié)能改造資金來源的主渠道，應(yīng)建立由產(chǎn)權(quán)單位、業(yè)主、財政（包括中央財政、市級財政、區(qū)縣財政）分擔(dān)的籌資機制，針對不同的產(chǎn)權(quán)、不同建筑類型、不同改造方式，給予全額支付、補貼、貸款貼息等多種方式的財政支持政策，保證節(jié)能改造有穩(wěn)定的資金來源。

3.2 建立有效的指標(biāo)體系

建立和完善建筑能耗的檢測、統(tǒng)計、審計和披露制度，尤其重視建立建筑能耗的后期跟蹤和披露制度，將建筑壽命周期內(nèi)的能耗統(tǒng)計和披露制度化、規(guī)范化、透明化，應(yīng)該盡快制定一套公正規(guī)范的建筑節(jié)能檢測手段，實現(xiàn)對建筑的節(jié)能現(xiàn)場檢測，將建筑能耗變成看得見、算得清的明白賬。這對推動建筑節(jié)能落實、稅收等政策激勵制度的制定都有積極意義。

3.3 提升公眾節(jié)能意識

從一些國家的經(jīng)驗看，要想建設(shè)一個節(jié)能的社會，首先要使民眾樹立新型的生活觀，讓節(jié)能滲透到人們的生活習(xí)慣中去。在某些發(fā)達(dá)國家，政府職能部門、企業(yè)和社區(qū)都不遺余力地宣傳節(jié)能政策。建議我國建筑節(jié)能主管部門編印一些建筑節(jié)能通俗讀物，加強建筑節(jié)能宣傳介紹；在一些大中城市建設(shè)切實可行的節(jié)能改造示范住宅，讓公眾認(rèn)識到經(jīng)過建筑節(jié)能改造后的住宅舒適性將極大提高，能耗將大大降低，促進(jìn)公眾節(jié)能意識。

3.4 完善相關(guān)法律制度

建筑節(jié)能要付諸于法律，要在法律的范圍內(nèi)科學(xué)合理地制定出條文，在既保護(hù)社會利益，又保護(hù)國家利益，也保護(hù)個人利益的前提下，不允許任何人以任何理由拒絕既有建筑節(jié)能改造。

4 結(jié)語

城市既有住宅節(jié)能改造既能為居住者提供更舒適、更健康的居住環(huán)境，也關(guān)系到“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會的建設(shè)，因此需要我們集全社會之力去推動此項具有重要意義的工作。

[1]龍惟定.試論建筑節(jié)能的科學(xué)發(fā)展觀[J].建筑科學(xué)，2007(2)：16-21.

[2]盧求.德國2006建筑節(jié)能規(guī)范及能源證書體系[J].建筑學(xué)報，2006(11)：26-28.

[3]《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)總則》征求意見稿.

[4]符振彥.既有建筑節(jié)能改造面臨尷尬[J].觀察，2008(2)：24-26.