寒冷（A）區(qū)既有建筑節(jié)能改造探討

王志學(xué)

摘 要：我國建筑節(jié)能設(shè)計起步較晚，上世紀八十年代乃至本世紀初之前的既有建筑需要節(jié)能改造。本文對寒冷（A）區(qū)（主要針對西北地區(qū)）既有建筑節(jié)能改造進行了探討。

關(guān)鍵詞：寒冷（A）區(qū)；既有建筑；節(jié)能改造

節(jié)約能源是我國的基本國策，是節(jié)約型社會的根本要求。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，建筑能耗約占總能耗的30%左右，建筑節(jié)能是節(jié)約能源的重要組成部分。我國建筑節(jié)能設(shè)計起步較晚，自1987年頒布《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準（采暖居住建筑部分）的通知》【（87）城設(shè)字第514號】以來，民用建筑節(jié)能工作才受到各地主管部門的重視。至目前，國內(nèi)外在探索新建建筑節(jié)能設(shè)計的過程中已經(jīng)摸索出了比較成功的經(jīng)驗，但上世紀八十年代乃至本世紀初之前即有建筑基本沒有進行系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，這部分建筑量大、面廣，能耗巨大。2005年，我國將即有建筑節(jié)能改造納入議事時程，但由于地區(qū)技術(shù)、經(jīng)濟等差異性，至目前，好多地區(qū)即有建筑節(jié)能改造還未全面展開。因此，探討即有建筑節(jié)能改造具有現(xiàn)實意義。

1 寒冷（A）區(qū)氣候特征

寒冷（A）區(qū)大體上是我國的華北和西北地區(qū)，最冷月一月，平均氣溫-10～0℃，最熱月七月，平均氣溫10～28℃，日平均溫度低于5℃的天數(shù)90～145d，氣候特點是冬季寒冷，夏季清爽。該地區(qū)主要考慮冬季防寒，因此提高該地區(qū)即有建筑的圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能是建筑節(jié)能的關(guān)鍵。該區(qū)太陽能資源比較豐富，全年日照時數(shù)3000～3200h，全年輻照量5400～6700MJ/（m2·a），太陽能保證率50～60%。該地區(qū)即有建筑節(jié)能改造要結(jié)合太陽能利用系統(tǒng)，充分利用永續(xù)的太陽能資源。

2 寒冷（A）區(qū)即有建筑的改造

2.1 改造內(nèi)容

根據(jù)寒冷（A）區(qū)氣候特征及既有建筑現(xiàn)狀分析，即有建筑外圍護結(jié)構(gòu)熱工性能差，是能耗的主要部位；既有建筑采暖系統(tǒng)不利于節(jié)能，能源浪費嚴重。因此，既有建筑節(jié)能改造主要包括兩方面內(nèi)容。

圍護結(jié)構(gòu)的改造，具體包括外墻、屋面、外門窗、分隔采暖空間與非采暖空間的隔墻與樓板、直接接觸室外空氣的樓板等部位的改造。不利于節(jié)能的室內(nèi)采暖系統(tǒng)的改造。

2.2 即有建筑改造設(shè)計要點

即有建筑是已建成正在使用的建筑，大部分已經(jīng)使用數(shù)十年。改造之前應(yīng)先進行結(jié)構(gòu)鑒定，以確保即有建筑的結(jié)構(gòu)安全和使用功能，不宜改動主體和承重結(jié)構(gòu)，盡量采用增荷少的保溫材料和措施。

即有建筑改造前應(yīng)依據(jù)施、竣工圖紙，歷年修繕、裝修改造、采暖供熱系統(tǒng)查勘等資料結(jié)合現(xiàn)場查勘，對可改造性，熱工性能進行綜合判定。

改造目標要滿足現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計標準，改善室內(nèi)熱環(huán)境和居住舒適度。

建筑外觀，屋頂?shù)母脑鞈?yīng)結(jié)合當?shù)爻鞘幸?guī)劃和市容要求。

屋面改造宜結(jié)合安裝太陽能熱水器，充分利用永續(xù)的太陽能資源。

2.3 即有建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造

2.3.1 外 墻

（1）外墻保溫類型的合理選擇

外墻是外圍護結(jié)構(gòu)的主體，是節(jié)能改造的重點。寒冷地區(qū)外墻節(jié)能改造建議采用外墻外保溫類型，外保溫技術(shù)的優(yōu)點在于保溫效果明顯：保溫材料置于外墻外側(cè)，可以消除“熱橋”影響，充分發(fā)揮保溫材料的功能；室內(nèi)熱穩(wěn)定性好：由于密度大的實體墻在內(nèi)側(cè)，其熱容量大，蓄存熱量能力強，能使如太陽輻射或間歇采暖造成的室內(nèi)溫度變化減緩；不占用室內(nèi)使用空間；改造時對使用者干擾少；保護主體結(jié)構(gòu)（外墻）：保溫層置于外墻外側(cè)，大大減少了自然界溫度、濕度、風(fēng)化等不良環(huán)境對主體結(jié)構(gòu)的影響，相對提高主體結(jié)構(gòu)的耐久性，還可減輕建筑溫度變形和溫度應(yīng)力；利于改善室內(nèi)環(huán)境：可避免室內(nèi)結(jié)露，一定程度上阻止了雨水等對墻體的浸濕，提高外墻的防潮能力，避免室內(nèi)霉斑等現(xiàn)象。

（2）外墻外保溫改造要求

即有建筑外墻節(jié)能改造應(yīng)與防水、裝飾相結(jié)合，盡量做到保溫裝飾，防水、防火一體化。

保溫材料盡量選用保溫性能好，密度小，吸水率低的保溫材料。

保溫材料選擇應(yīng)滿足防火規(guī)范及條文要求。

應(yīng)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)體系，不同的區(qū)位，不同的建筑高度，不同的飾面要求，因地制宜選擇保溫技術(shù)，因地制宜確定保溫層與基層連接做法（粘貼、錨固、粘錨相結(jié)合）確保質(zhì)量及安全。

宜采用保溫裝飾復(fù)合板，減少或避免濕作業(yè)。

2.3.2 屋面保溫改造

（1）保溫類型選擇

即有建筑屋面形式大體有平屋面、坡屋面兩種形式：建議屋面節(jié)能改造宜采用外保溫類型，其與墻體外保溫類型具有基本相同的優(yōu)點。

（2）屋面保溫改造技術(shù)

如果屋面防水層完好、可靠，可直接做倒置式屋面，但考慮倒置式屋面的特點，保溫材料應(yīng)選用吸水率低于（≤4%），長期浸水不腐爛，具有一定壓縮強度的材料（如XPS板，泡沫玻璃等）。

坡屋面改造，可在原吊頂上鋪設(shè)輕質(zhì)耐久、防火的保溫材料，或無吊頂時，利用坡屋頂無使用功能空間增設(shè)輕質(zhì)保溫材料的吊頂，但這種改造做法易使坡頂板底結(jié)露，形成水滴，即影響室內(nèi)環(huán)境，又使吊頂保溫材料保溫性能降低。建議坡屋頂改造采用倒置式坡屋頂保溫技術(shù)。

2.3.3 外門、窗節(jié)能改造

外門、窗是用圍護結(jié)構(gòu)中耗能較高的部位，傳統(tǒng)的實腹鋼、鋁窗熱橋嚴重，氣密性差，單坡導(dǎo)熱嚴重，隔聲差，因此增強外門、窗保溫隔熱性能，減少門、窗能耗是既有建筑節(jié)能改造的重要環(huán)節(jié)。外門窗承擔(dān)著隔絕和溝通室內(nèi)外環(huán)境的任務(wù)，不僅要求其具有良好的保溫隔熱性能，同時還應(yīng)具有抗風(fēng)、擋雨、采光、通風(fēng)、隔音、防火等必要功能。從節(jié)能角度考慮，在寒冷（A）區(qū)，外窗不僅是耗能構(gòu)件，同時也是通過陽光透射入室獲得太陽熱能的得熱構(gòu)件，因此，應(yīng)根據(jù)當?shù)貧夂驐l件、不同朝向、功能要求等因素選擇適當?shù)拇安摹⒋靶秃拖鄳?yīng)的節(jié)能技術(shù)。

2.3.4 即有建筑其他部位節(jié)能改造

非采暖樓梯間及隔墻：對開敞式樓梯間，應(yīng)封閉外墻并設(shè)外窗，入口外門（居住建筑的單元門）、戶門應(yīng)更換為保溫節(jié)能門，必要時加設(shè)門斗，對采取上述措施還不能滿足節(jié)能要求的，應(yīng)在樓梯間內(nèi)隔墻靠樓梯間一側(cè)按外墻外保溫做法采取保溫措施。

與室外空氣接觸的樓板：應(yīng)在板外側(cè)（相對于采暖空間）采取保溫節(jié)能措施，下板時采取與外墻保溫類似的措施，上板時采取與屋面保溫類似的措施。

非采暖地下室頂板應(yīng)在板底采取與外墻保溫類似的措施。

2.4 即有建筑采暖系統(tǒng)節(jié)能改造

采暖系統(tǒng)改造的關(guān)鍵是要改變傳統(tǒng)的集中采暖系統(tǒng)不能獨立調(diào)控室溫和分戶熱計量的問題，減少熱能浪費，提高系統(tǒng)運行效率。

公共建筑集中采暖系統(tǒng)，應(yīng)改造成能保證分室（分區(qū)）進行室溫調(diào)控的采暖系統(tǒng)制式（垂直雙管系統(tǒng)、全帶跨越管的垂直單管系統(tǒng)、水平雙管系統(tǒng)、全帶跨越管的水平單管系統(tǒng)等）。宜按南、北分區(qū)設(shè)置，分別設(shè)置室溫調(diào)控裝置。不同使用單位應(yīng)分別單獨設(shè)置熱計量裝置。

居住建筑室內(nèi)集中采暖系統(tǒng)應(yīng)改成能實現(xiàn)室溫調(diào)節(jié)和控制的制式（雙管系統(tǒng)、各散熱器均設(shè)置跨越管或分配閥的單管系統(tǒng)等），應(yīng)設(shè)置分戶熱計量裝置。

有條件時改造為低溫?zé)崴匕遢椛涔┡绞健?/p>

3 結(jié) 語

既有建筑量大、面廣，能耗嚴重，熱環(huán)境質(zhì)量差，節(jié)能改造迫在眉睫。針對不同的既有建筑、不同的氣候條件，因地制宜地采取合理得當?shù)墓?jié)能改造措施，能使能耗嚴重的既有建筑成為節(jié)能建筑。

參考文獻

[1]《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-93.

[2]《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》JGJ26-2010.

[3]《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》GB50189-2005.