圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫在住宅建筑節(jié)能改造中的應(yīng)用

呂春蘭

(山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司東曲煤礦，山西古交 030200)

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)的住宅建筑規(guī)模正在迅速擴(kuò)大。既有建筑基本上都是高耗能建筑，而新建筑中，高耗能建筑占比仍超過(guò)了95%，我國(guó)的平均住宅能耗甚至達(dá)到了有的發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍，住宅節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用迫在眉睫、勢(shì)在必行。建筑節(jié)能技術(shù)的范疇大體包括:建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)、新型節(jié)能建筑體系、暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)、可再生新能源應(yīng)用技術(shù)等，對(duì)于老舊住宅的改造而言，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。

1 老舊住宅樓現(xiàn)狀和節(jié)能改造試驗(yàn)方案

1.1 住宅樓能耗現(xiàn)狀

根據(jù)太原市西山地區(qū)綜合整治規(guī)劃、山西焦煤集團(tuán)“十二五”發(fā)展規(guī)劃、西山煤電集團(tuán)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合西山礦區(qū)轉(zhuǎn)型發(fā)展要求，西山礦區(qū)環(huán)境綜合整治力度不斷加大，舊城改造、棚戶(hù)區(qū)建設(shè)已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性進(jìn)展階段，預(yù)計(jì)“十二五”期間新增供熱面積400萬(wàn)m2(含保障性住房240萬(wàn)m2)，主要位于西山南北寒地區(qū)。而承擔(dān)西山南北寒地區(qū)集中供熱任務(wù)的西山熱電公司規(guī)劃供熱面積350萬(wàn)m2，現(xiàn)有實(shí)際供熱面積330.7萬(wàn)m2，已基本處于滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)。前山礦區(qū)現(xiàn)有供熱系統(tǒng)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足礦區(qū)發(fā)展的需要，后備熱源能否取得已成為西山舊區(qū)改造、棚戶(hù)區(qū)建設(shè)的瓶頸。

針對(duì)目前熱負(fù)荷供需的矛盾，只有在建筑節(jié)能工作上大做文章，對(duì)前山礦區(qū)220萬(wàn)m2的既有非節(jié)能住宅進(jìn)行節(jié)能保溫，達(dá)到節(jié)約熱負(fù)荷、擴(kuò)大60萬(wàn)m2的供熱面積。結(jié)合西山熱電余熱改造工程，實(shí)現(xiàn)在不新建熱源廠(chǎng)的情況下滿(mǎn)足礦區(qū)建設(shè)的需要，同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.2 住宅樓節(jié)能改造試驗(yàn)方案

我處編制了項(xiàng)目研究方案，并與第三方節(jié)能公司就西山前山礦區(qū)220萬(wàn)m2非節(jié)能住宅保溫改造開(kāi)展合作。選取432小區(qū)21棟住宅樓作為前山礦區(qū)節(jié)能改造研究試點(diǎn)項(xiàng)目，以掌握數(shù)據(jù)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后大面積節(jié)能改造創(chuàng)造條件。432小區(qū)建于20世紀(jì)80年代，地處萬(wàn)畝生態(tài)園所在的紅溝山北側(cè)，共有22棟樓(其中一座為近年建設(shè)，符合節(jié)能要求)，建筑面積約65 272 m2，全部為6層磚混結(jié)構(gòu)，外立面為清水墻。試驗(yàn)的內(nèi)容包括建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造和采暖節(jié)能改造。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造包括外窗更換、增加外墻立面及屋面保溫、增加不采暖樓梯間的保溫。采暖系統(tǒng)節(jié)能改造主要對(duì)原有建筑物采暖熱力入口增設(shè)熱計(jì)量總表及自力式流量調(diào)節(jié)閥，室內(nèi)在散熱器上安裝熱分配表和恒溫閥。用戶(hù)可以通過(guò)調(diào)節(jié)恒溫閥來(lái)設(shè)定所需要的溫度，熱分配表則用于反映用戶(hù)的用熱情況，采暖系統(tǒng)的管道保溫材料進(jìn)行更換。通過(guò)技術(shù)改造試驗(yàn)達(dá)到節(jié)能50%的目標(biāo)，在滿(mǎn)足節(jié)能50%功能的前提下，不能給原有建筑物太大的荷載。

2 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫在住宅改造中應(yīng)用

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在我國(guó)北方傳統(tǒng)建筑中，門(mén)窗滲透熱損失占比約為25%，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失占比約為75%，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失中，外墻和外窗的熱損失占一半，剩下的為樓梯間、屋面、陽(yáng)臺(tái)、戶(hù)門(mén)、地面熱損失，建筑外墻的熱損失占到了總熱損的1/3，可見(jiàn)，通過(guò)改善住宅建筑墻體的熱工性能，減少熱(冷)損耗，降低采暖空調(diào)系統(tǒng)能耗，是達(dá)到建筑節(jié)能目的的重要途徑之一。

2.1 墻體保溫

建筑外墻保溫一般指用專(zhuān)門(mén)的膠、錨釘將保溫材料固定在外墻上(保溫材料主要是膨脹聚苯乙烯、巖棉和玻璃棉、擠塑聚苯乙烯。主要技術(shù)措施為聚苯板薄抹灰、聚苯顆粒漿料、現(xiàn)場(chǎng)模板澆筑硬泡聚氨酯等)。外墻保溫施工方法一般有兩種:1)夾心保溫外墻。它是將一定的保溫材料設(shè)置在同一面外墻的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的墻片之間。該方法對(duì)保溫材料無(wú)特殊要求，對(duì)施工季節(jié)也無(wú)要求，可行性好，但要求墻片的構(gòu)成材料是傳統(tǒng)的土磚或者混凝土制的空心磚，這樣保溫效果才會(huì)明顯。2)外墻外保溫。該方法在舊房改造中使用較多，較好的保護(hù)了住宅主體結(jié)構(gòu)，還能擴(kuò)大室內(nèi)使用面積，改善室內(nèi)環(huán)境，保溫效果較為明顯。該技術(shù)是在外墻進(jìn)行施工，不占用室內(nèi)面積，且外保溫保障了整個(gè)墻體的溫濕度穩(wěn)定。熱容量較大的墻體結(jié)構(gòu)在內(nèi)部，室內(nèi)溫度不易受到室外溫度變化的影響，能較好的保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。它基本上消除了熱橋影響，極大的提高了保溫效率。

2.2 屋面雙重保溫

該技術(shù)采用兩層3 mm厚的SBS卷材作為防水層。屋面也采用雙層保溫技術(shù)，第一層是珍珠巖保溫層，要布置在最底層對(duì)屋面進(jìn)行保溫，也起到找坡材料的作用。第二層是40 mm厚的擠塑型聚苯板，這可實(shí)現(xiàn)60%以上的節(jié)能效果。擠塑型聚苯板強(qiáng)度足夠大，且其質(zhì)量輕，增加載荷小，但能滿(mǎn)足使用功能需求。另外，可在屋面保溫層上加混凝土保護(hù)層，面層使用廣場(chǎng)磚，來(lái)提高屋面保溫的使用壽命，同時(shí)更有效的防護(hù)保溫系統(tǒng)。

2.3 中空玻璃門(mén)窗保溫

由前文可知，門(mén)窗滲透的熱損量是很大的，因此必須做好門(mén)窗的保溫。尤其是在北方，寒冷的冬天，門(mén)窗的冷風(fēng)滲透量極大的增加了室內(nèi)的熱負(fù)荷需求，室內(nèi)熱空氣也會(huì)通過(guò)門(mén)窗滲入戶(hù)外，降低了供熱效率?，F(xiàn)代建筑對(duì)門(mén)窗節(jié)能也提出了更高的要求，門(mén)窗的高節(jié)能性能確保整個(gè)住宅建筑節(jié)能的時(shí)效性。節(jié)能玻璃一般采用的是中空玻璃，這種玻璃保溫隔熱性能良好，能在很大程度上降低熱量散失，甚至可使得室內(nèi)溫度能在較短的時(shí)間內(nèi)升高，這樣就保障了保溫時(shí)間的持久性，也能夠極大改善居住環(huán)境和舒適度。在建筑節(jié)能改造中，無(wú)論什么形式的窗戶(hù)，包括木制、鋁合金、塑鋼等窗戶(hù)都可以安裝中空玻璃，可見(jiàn)中空玻璃是一種適應(yīng)性強(qiáng)、性能良好的保溫材料。

項(xiàng)目研究過(guò)程中，我們對(duì)該項(xiàng)目的實(shí)施步驟進(jìn)行了精心安排。在方案設(shè)計(jì)中，深刻吸取上海“11·15”特大火災(zāi)事故教訓(xùn)，選用耐火等級(jí)較高的新型保溫材料B1級(jí)難燃擠塑板，對(duì)原有基層進(jìn)行必要的清理，涂刷界面劑后刮水泥漿找平;在保溫層外掛尼龍網(wǎng)，增加抗裂、抗沖擊強(qiáng)大;用專(zhuān)用的耐腐蝕螺釘固定保溫層;每?jī)蓪訕窃O(shè)置一道防火隔離帶(用A級(jí)保溫材料填充)，對(duì)門(mén)、窗位置的防火、防水密封采取特殊處理;選用優(yōu)質(zhì)保溫防盜門(mén)，增強(qiáng)樓道的保溫和防盜功能。開(kāi)工前，組織進(jìn)行節(jié)能宣傳活動(dòng)，制作宣傳欄、發(fā)放宣傳材料、現(xiàn)場(chǎng)咨詢(xún)，就工程的內(nèi)容、目的、意義等對(duì)用戶(hù)進(jìn)行廣泛細(xì)致的宣傳。在施工過(guò)程中，制定科學(xué)的施工組織方案，保證居民的安全和正常生活環(huán)境;提前掌握氣象資料，做好防雨、防潮工作;嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)(目測(cè)、稱(chēng)重、燃燒試驗(yàn))，保證所有材料都滿(mǎn)足保溫和消防要求;現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置隔離帶和防護(hù)網(wǎng)，防止墜物傷人。同時(shí)，組織專(zhuān)門(mén)人員協(xié)調(diào)住戶(hù)矛盾，對(duì)部分不配合的住戶(hù)反復(fù)、耐心地做好解釋工作，消除他們的顧慮，及時(shí)處理存在的問(wèn)題，從而積極支持和配合此項(xiàng)工作。對(duì)參與施工的人員進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)定具體的作業(yè)時(shí)間，防止擾民，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及國(guó)家工程有關(guān)規(guī)范進(jìn)行安全施工，文明施工。

3 節(jié)能改造的預(yù)期和意義

通過(guò)節(jié)能改造后的建筑，冬季可提高室溫4℃ ～5℃，平均室溫達(dá)到18℃以上，夏季可降低室溫3℃以上，極大地改善保溫、隔熱、隔音、降塵效果，提高生活舒適度和生活環(huán)境。該節(jié)能改造項(xiàng)目試驗(yàn)如果成功，將具有良好的示范作用，能更好地引導(dǎo)當(dāng)前既有建筑節(jié)能改造，用節(jié)能改造實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約成果帶動(dòng)更多的既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，將集團(tuán)公司的既有建筑能源消耗從真正意義上降下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司“十二五”期間經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。另一方面，節(jié)能改造在節(jié)約能源消耗的同時(shí)還將減少粉塵，CO2，SO2的排放，有助于改善目前太原市的空氣質(zhì)量狀況，在為子孫后代留下資源的同時(shí)也為他們留下一片潔凈的生存空間。