太原市某既有居住小區(qū)節(jié)能與熱計(jì)量改造分析

朱 磊 趙永攀 呂雅珺

1 基本情況

該小區(qū)建于20世紀(jì)80年代末、90年代初，總建筑面積48 539.05 m2，共有居住建筑14棟，全部為磚混結(jié)構(gòu)5層～6層預(yù)制板房，配有地下室。由于建造年代較早，缺乏必要的保溫措施。盛夏時(shí)，室內(nèi)炎熱，空調(diào)開啟時(shí)間延長(zhǎng);進(jìn)入采暖期，室內(nèi)寒冷，生活區(qū)域多數(shù)達(dá)不到正常室溫要求，部分居民被迫采用電爐、電暖氣等電取暖設(shè)施提高室溫，浪費(fèi)了寶貴優(yōu)質(zhì)能源的同時(shí)，大大增加了居住環(huán)境火災(zāi)安全隱患。

2 建筑節(jié)能與供熱診斷

2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

小區(qū)內(nèi)建筑物主體結(jié)構(gòu)完整，無影響正常使用的結(jié)構(gòu)變形。建筑墻體原為370 mm粘土實(shí)心磚墻，內(nèi)外均無保溫措施;屋面采用150 mm厚蛭石保溫，防水層多年未修;屋頂檐口、外墻等部位出現(xiàn)不同程度鹽析、結(jié)露等情況;外窗原為木框單玻，現(xiàn)住戶大部分已自行改為鋁合金窗或單玻塑鋼窗;原有未更換的木質(zhì)門窗均有不同程度的起翹、變形;單元入口向北，沒有單元門等避風(fēng)措施。

2.2 采暖用能系統(tǒng)

2.2.1 供熱系統(tǒng)

一臺(tái)4 t鍋爐為小區(qū)供暖，供回水溫度為95℃～70℃。因采暖系統(tǒng)年久老化，管道和散熱設(shè)備銹蝕，造成管道堵塞，供、回水水流速度慢;管道保溫采用珍珠巖瓦保溫，多處損壞，管路多處存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，熱損失大;采暖系統(tǒng)沒有安裝調(diào)節(jié)閥，系統(tǒng)不能進(jìn)行有效水力平衡。

2.2.2 末端用能系統(tǒng)

采用單管上供下回同程式采暖系統(tǒng)，SGZ-3-640鋼柱散熱器，因采暖系統(tǒng)年久老化，管道和散熱設(shè)備銹蝕，造成管道和散熱設(shè)備堵塞，暖氣片散熱不充分;戶內(nèi)末端采暖系統(tǒng)沒有安裝調(diào)節(jié)閥，室內(nèi)散熱器前沒有安裝室溫調(diào)節(jié)裝置，不能有效平衡溫度差異。

3 改造方案

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

為保護(hù)小區(qū)內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)，減少凍融影響，采用了外保溫設(shè)計(jì)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、防火安全及性能要求，最終選定如下做法:

外墻，選用氧指數(shù)不小于30%，厚度為50 mm的擠塑板作為外保溫材料，使用薄抹灰系統(tǒng)，錨固、粘結(jié)處理，并按照防火規(guī)范設(shè)置了一條30 cm寬巖棉防火隔離帶。同時(shí)，在離地1.5 m高處設(shè)置水泥6 cm加厚保護(hù)層。屋面，為減少施工可能造成頂層住戶房屋漏水的影響，沒有采用剝離清除原有保溫和防水結(jié)構(gòu)的做法，同時(shí)因建筑屋面屬上人屋面，故而采用倒置保溫屋面做法:清洗干凈原屋頂表面后，粘結(jié)氧指數(shù)不小于30%，厚度為45 mm的擠塑聚苯板，上覆50 mm C20細(xì)石混凝土保護(hù)層，外鋪4 mm厚帶鋁箔保護(hù)層的SBS防水卷材。外窗及公共走道，更換為5 mm+9 mm+5 mm的塑鋼中空推拉窗，同時(shí)加裝具有保溫隔熱和防火功能的單元樓宇防盜門。不采暖地下室頂板，根據(jù)消防安全和節(jié)能保溫要求，選用不燃的RTF自控相變儲(chǔ)能節(jié)能材料，涂層厚度40 mm。該材料利用物質(zhì)兩態(tài)變化，達(dá)到調(diào)溫隔熱的作用。其潛熱值不小于2 000 kJ/m，當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.029 W/(m·K)，是一種新型的隔熱調(diào)溫材料。

3.2 供熱計(jì)量

為降低對(duì)住戶的影響，改造方案選擇了在原有上行下給供熱方式的基礎(chǔ)上，改為上供下給、單管跨越的供熱方式。在每個(gè)散熱器前加裝一個(gè)三通測(cè)溫平衡調(diào)節(jié)閥和流量熱能分配器，使用三通閥調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，流溫法分配系統(tǒng)進(jìn)行熱計(jì)量。

3.3 供熱管網(wǎng)及熱源

由于管網(wǎng)堵塞，對(duì)庭院供熱管道進(jìn)行了更換，管道外噴涂50 mm厚聚氨酯保溫層，并在樓棟采暖入口處安裝熱計(jì)量表和流量控制閥(或壓差控制閥)，以便于熱計(jì)量和采暖系統(tǒng)水力平衡。

熱源方面，將原有4 t鍋爐拆除，在原有鍋爐房處與市熱力公司合作，建設(shè)加熱站，納入市政熱力管網(wǎng)，保證供暖溫度的同時(shí)減少鍋爐燃燒帶來的環(huán)境污染等問題。

4 改造完成效果

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

整個(gè)小區(qū)的改造投資為1 495.54萬元，單方造價(jià)308.11元。享受國家節(jié)能改造獎(jiǎng)勵(lì)資金和政策優(yōu)惠后，業(yè)主實(shí)際投資145.62萬元，相當(dāng)于30元/m2。經(jīng)過改造后，建筑物使用壽命顯著增加，至少可以延續(xù)30年～40年，相當(dāng)于年改造費(fèi)用為1元/(m2·年)～0.75元/(m2·年)。經(jīng)過改造，房屋保溫性能大大提高，熱舒適顯著提升，并且減少采暖制冷費(fèi)用。經(jīng)測(cè)算，年可節(jié)約采暖制冷費(fèi)4.95元/m2，個(gè)人投資靜態(tài)投資回收期為6年左右，建筑自然壽命內(nèi)可實(shí)現(xiàn)收益99元/m2～148.50元/m2，年化投資收益率為16.50%～24.75%。隨著世界性能源短缺，能源價(jià)格進(jìn)一步上漲，靜態(tài)投資回收期會(huì)進(jìn)一步縮短，投資收益率會(huì)進(jìn)一步提高。

4.2 社會(huì)環(huán)境效益

經(jīng)測(cè)算按照50%的標(biāo)準(zhǔn)，太原地區(qū)改造1 m2既有居住建筑，可以節(jié)約采暖制冷標(biāo)煤消耗13.95 kg/年，減少二氧化碳排放34.89 kg/年，減少粉塵顆粒排放0.21 kg/年，減少二氧化硫排放0.28 kg/年。太原市目前具有改造價(jià)值的既有非節(jié)能建筑約1 500萬m2，這些建筑全部改造完成后，年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤20.93萬t，減少二氧化碳排放53.33萬t，減少粉塵顆粒排放0.31萬t，減少二氧化硫0.42萬t。除極大改善大氣環(huán)境，減少能源消耗外，通過改造還有效解決了冬季供暖不熱這個(gè)民生問題。該小區(qū)原來的建筑由于沒有保溫措施，再加上熱網(wǎng)損壞較嚴(yán)重，居民對(duì)冬季的采暖問題反映強(qiáng)烈。經(jīng)過改造后，雖然剛剛過去的冬季是近年來最冷的一個(gè)冬天，但是小區(qū)居民對(duì)室內(nèi)溫度表示滿意，室內(nèi)溫度達(dá)到了18℃ ±2℃的國家供熱標(biāo)準(zhǔn)。

5 改造中遇到的問題

5.1 施工圖設(shè)計(jì)問題

由于節(jié)能與供熱計(jì)量改造工作開展時(shí)間不長(zhǎng)，與改造相關(guān)施工圖集等不健全，施工圖設(shè)計(jì)人員大多數(shù)直接套用新建建筑保溫設(shè)計(jì)圖集進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致按圖施工時(shí)出現(xiàn)屋頂改造時(shí)漏雨，外墻基地處理不當(dāng)?shù)葐栴}。

5.2 業(yè)主認(rèn)知程度問題

小區(qū)改造，尤其是涉及入戶改造的內(nèi)容，由于涉及人員眾多，例如本小區(qū)涉及900余戶，近3 000人。人們對(duì)建筑節(jié)能的認(rèn)知程度有較大差別，因而配合程度也不盡相同。業(yè)主的不配合，經(jīng)常會(huì)因?yàn)閹讘糇钃狭苏麠澐课莸母脑爝M(jìn)度。由于業(yè)主大部分為非專業(yè)人士，對(duì)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不太了解，只能從基本材料的使用等方面進(jìn)行辨別，而建筑物構(gòu)造、位置等不同對(duì)建筑采暖能耗影響很大，因而同一標(biāo)準(zhǔn)采用的材料不盡相同，導(dǎo)致樓棟間業(yè)主的誤解。

6 結(jié)語

既有居住建筑節(jié)能與供熱計(jì)量改造，在投資回報(bào)及技術(shù)方面都是成熟的項(xiàng)目。它既是國家解決環(huán)境和能源問題的一把利劍，也是解決北方地區(qū)群眾采暖問題，提高居住熱舒適的保障。同時(shí)，由于改造的特殊性，決定了它是一項(xiàng)細(xì)致的工作，需要做大量群眾工作，開展廣泛的宣傳，從業(yè)主的角度出發(fā)，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)精益求精。隨著這項(xiàng)工作的不斷深入，百姓對(duì)建筑節(jié)能工作的了解不斷加深，新技術(shù)和新材料的不斷開發(fā)應(yīng)用使這項(xiàng)利國利民的工程得到越來越多人的支持，為保護(hù)我們生存的環(huán)境，減少能源消耗，造福子孫后代做出積極的貢獻(xiàn)。

[1]劉玉偉，趙海江，朱 磊，等.太原供熱計(jì)量分戶試點(diǎn)項(xiàng)目調(diào)研報(bào)告[J］.建設(shè)科技，2008(23):70-73.

[2]張 欽，王建國，祁 飛.某地區(qū)住宅建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析與對(duì)策研究[J］.山西建筑，2010，36(19):243-244.