上海市既有建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目調(diào)研分析

■ 張 超 Zhang Chao

0 引言

近年來(lái)，建筑能耗已經(jīng)成為我國(guó)繼工業(yè)、交通能耗之后的第三大社會(huì)能源消耗主體。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，建筑能耗持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]，上海市民用建筑總能耗在2009年達(dá)到1774.91萬(wàn)t標(biāo)煤，10年間平均年增長(zhǎng)率為4.68%。隨著第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和居民生活質(zhì)量的提高，建筑能耗呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但民用建筑的節(jié)能減排具有較大潛力。

上海市新建建筑已全面執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，既有建筑的節(jié)能改造成為建筑節(jié)能領(lǐng)域工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。上海市目前既有建筑的存量占絕大多數(shù)，且新開(kāi)工建筑面積近來(lái)有所下降，2015年1～3月，全市房屋新開(kāi)工面積343.17萬(wàn)m2，同比下降39.8%[2]。既有建筑實(shí)施節(jié)能改造，節(jié)能潛力巨大，不僅能有效降低建筑能耗，還能提升建筑物的舒適性，改善居住環(huán)境，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

上海市結(jié)合平改坡綜合改造工程、“迎世博600天行動(dòng)計(jì)劃”、舊公房綜合整治和成套改造、既有公共建筑裝飾裝修、合同能源管理的推進(jìn)等，緊抓試點(diǎn)示范工程引領(lǐng)既有建筑節(jié)能改造?！笆晃濉逼陂g，上海市既有建筑節(jié)能改造工作由點(diǎn)到面逐步展開(kāi)。既有居住建筑的節(jié)能改造逐漸由單體建筑擴(kuò)展到居住小區(qū)，既有公共建筑的節(jié)能改造涵蓋了政府辦公樓、商場(chǎng)、賓館等大型公共建筑。根據(jù)《上海市“十二五”建筑節(jié)能專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》，“十一五”期間，上海市累計(jì)完成節(jié)能改造建筑面積2 898萬(wàn)m2，其中居住建筑約占2/3，公共建筑約占1/3。

1 既有建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目調(diào)研概述

為準(zhǔn)確、全面地對(duì)本市近年來(lái)既有建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目進(jìn)行分析研究，筆者對(duì)2009～2012年列入“上海市建筑節(jié)能專(zhuān)項(xiàng)扶持項(xiàng)目”的既有建筑改造示范項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤調(diào)研，評(píng)價(jià)示范項(xiàng)目改造后的實(shí)際效果，分析改造技術(shù)措施落實(shí)情況，從而更好地發(fā)揮本市既有建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目的試點(diǎn)作用，為上海的建筑節(jié)能管理工作提供技術(shù)支撐。

本次調(diào)研主要針對(duì)2009～2012年列入“上海市建筑節(jié)能專(zhuān)項(xiàng)扶持項(xiàng)目”的19個(gè)既有建筑改造示范項(xiàng)目，包括10個(gè)辦公建筑、6個(gè)賓館建筑和3個(gè)居住建筑，示范建筑面積從3 000～60 000m2，節(jié)能改造的范圍集中在圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供暖通風(fēng)空調(diào)及熱水系統(tǒng)、電力與照明系統(tǒng)，其中部分建筑的節(jié)能改造采用合同能源管理形式。

調(diào)研項(xiàng)目具體信息見(jiàn)表1。

2 既有建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目技術(shù)落實(shí)情況分析

根據(jù)既有建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目的問(wèn)卷調(diào)研及現(xiàn)場(chǎng)查勘情況，筆者對(duì)既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供暖、通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)以及電力與照明系統(tǒng)等方面的各項(xiàng)節(jié)能改造技術(shù)在示范項(xiàng)目中的應(yīng)用情況及其應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

2.1 節(jié)能改造實(shí)施概況

筆者通過(guò)對(duì)19個(gè)節(jié)能改造示范項(xiàng)目的調(diào)研問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)分析，得到圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供暖、通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)、電力與照明系統(tǒng)等實(shí)施節(jié)能改造的項(xiàng)目數(shù)占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例如圖1所示，從圖中可以看出，所有項(xiàng)目均對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施了節(jié)能改造，通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)、電力與照明系統(tǒng)實(shí)施節(jié)能改造的項(xiàng)目比例均為89%，其他實(shí)施節(jié)能改造的項(xiàng)目比例為53%，由此可以看出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)是節(jié)能改造的重點(diǎn)對(duì)象。

2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造技術(shù)落實(shí)情況

圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位實(shí)施節(jié)能改造的項(xiàng)目數(shù)占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例如圖2所示，從圖中可以看出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)中實(shí)施外窗節(jié)能改造的項(xiàng)目最多，占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例為89%，其次是屋面節(jié)能改造、外墻節(jié)能改造，占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例分別為84%、74%，實(shí)施玻璃幕墻節(jié)能改造的項(xiàng)目占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例為37%，不難發(fā)現(xiàn)，外窗節(jié)能改造技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。

表1 既有建筑改造示范項(xiàng)目信息表

圖1 調(diào)研項(xiàng)目節(jié)能改造實(shí)施概況

圖2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造實(shí)施情況

2.2.1 外墻節(jié)能改造

調(diào)研項(xiàng)目主要采用外墻保溫節(jié)能改造技術(shù)，包括外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫。改造所用的材料主要包括擠塑聚苯板、泡沫玻璃板、巖棉板、膨脹聚苯板、硬泡聚氨酯板、無(wú)機(jī)保溫砂漿、玻璃棉等。

采用外墻保溫系統(tǒng)后的外墻傳熱系數(shù)均達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，保溫效果良好。此外，同改造前相比，建筑外觀得到了很大的改善，且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘，各個(gè)示范項(xiàng)目保溫系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好，未出現(xiàn)空鼓、脫落、滲水等缺陷情況。

2.2.2 屋面節(jié)能改造

根據(jù)調(diào)研情況，屋面節(jié)能改造一般采用鋪設(shè)保溫層的做法，所用的保溫材料主要包括擠塑聚苯板、珍珠巖保溫板、聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃板、膨脹聚苯板、巖棉板。根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)采用了正置式或倒置式的構(gòu)造方式。此外，個(gè)別項(xiàng)目的屋面改造工程還使用了種植屋面技術(shù)、平改坡技術(shù)。

通過(guò)屋面節(jié)能改造，不僅可提高屋面的保溫隔熱性能，還可對(duì)損壞屋面進(jìn)行修補(bǔ)，確保其正常的使用功能。

2.2.3 外窗和玻璃幕墻節(jié)能改造

根據(jù)調(diào)研，大部分項(xiàng)目改造前都采用單層玻璃窗，傳熱系數(shù)K很高，在5.0～6.5W/(m2·K)[3]之間，保溫隔熱性能較差，不符合當(dāng)時(shí)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，節(jié)能改造時(shí)，一般采用整窗更換、窗框更換以及加窗的改造措施，有的項(xiàng)目還進(jìn)行了遮陽(yáng)改造。

同改造前相比，改造后外窗的傳熱系數(shù)得到了很大的提升，且提高了外窗氣密性，例如S項(xiàng)目改造前普通單層玻璃鋼窗（5mm單層）的傳熱系數(shù)為6.40W/（m2·K），改造后塑鋼中空玻璃窗（5+9A+5）（平開(kāi)窗）傳熱系數(shù)為2.9W/（m2·K），氣密性等級(jí)達(dá)到6級(jí)。

2.3 供暖、通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)落實(shí)情況

供暖、通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)各部分實(shí)施節(jié)能改造的項(xiàng)目數(shù)占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例如圖3所示，從圖中可以看出，大部分項(xiàng)目對(duì)原有的冷熱源設(shè)備實(shí)施了節(jié)能改造，包括更換冷熱源設(shè)備、新增冷熱源設(shè)備等，有47%的調(diào)研項(xiàng)目在節(jié)能改造過(guò)程中采取了水泵變頻、水泵更新、風(fēng)機(jī)變頻、冷卻塔更換以及冷卻塔改造等輸配設(shè)備改造技術(shù)，有32%的調(diào)研項(xiàng)目對(duì)末端設(shè)備實(shí)施了節(jié)能改造，包括風(fēng)機(jī)盤(pán)管更新、空調(diào)機(jī)組更新以及新風(fēng)系統(tǒng)更新等。此外，21%的調(diào)研項(xiàng)目采用了智能群控系統(tǒng)。

圖3 供暖、通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)節(jié)能改造實(shí)施情況

根據(jù)調(diào)研，通過(guò)將原來(lái)低效的空調(diào)設(shè)備更換為性能系數(shù)符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的高效設(shè)備，采取水泵變頻控制技術(shù)等節(jié)能改造措施后，在建筑使用功能變化不大的情況下，可有效降低供暖、通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗，同時(shí)，滿(mǎn)足建筑的舒適度要求。

2.4 電力與照明系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)落實(shí)情況

電力與照明系統(tǒng)各項(xiàng)節(jié)能改造技術(shù)選用的項(xiàng)目數(shù)占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例如圖4所示，從圖中可以看出，在節(jié)能改造過(guò)程中，占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)79%的項(xiàng)目將燈具更換為節(jié)能燈具，實(shí)施照明自動(dòng)控制的項(xiàng)目占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例為58%，而實(shí)施分項(xiàng)計(jì)量的項(xiàng)目占調(diào)研項(xiàng)目總數(shù)的比例為53%。另外，有部分項(xiàng)目對(duì)變壓器進(jìn)行了改造。

根據(jù)調(diào)研，改造比較多的區(qū)域主要是大廳、走廊、樓梯間、車(chē)庫(kù)等公共區(qū)域，節(jié)能燈具以T5/T8節(jié)能燈或LED燈為主，S居建項(xiàng)目還充分利用太陽(yáng)能資源，安裝太陽(yáng)能樓道燈。

2.5 其他節(jié)能改造技術(shù)落實(shí)情況

根據(jù)調(diào)研，部分項(xiàng)目除了對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供暖、通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)、電力與照明系統(tǒng)進(jìn)行改造外，還根據(jù)項(xiàng)目自身定位，采取了多樣化的改造技術(shù)措施，如B項(xiàng)目的定位是改造為綠色化的辦公建筑，在改造的過(guò)程中還采用了太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、屋頂自然采光、自然通風(fēng)等技術(shù)；F辦公項(xiàng)目采用了節(jié)能型水泵、節(jié)水型衛(wèi)生潔具、實(shí)行分區(qū)熱計(jì)量等技術(shù)；D項(xiàng)目A1辦公樓在改造后采用了太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、雨水回收利用系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、屋頂綠化、自然采光等；E、J辦公項(xiàng)目對(duì)電梯進(jìn)行了改造，前者采用了電梯簡(jiǎn)單聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)。

圖4 電力與照明系統(tǒng)節(jié)能改造實(shí)施情況

3 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)既有建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目的調(diào)研過(guò)程中，大部分業(yè)主或使用者反映改造后室內(nèi)舒適性有了很大的提高，對(duì)節(jié)能改造效果比較滿(mǎn)意；既有建筑的節(jié)能改造主要集中在圍護(hù)結(jié)構(gòu)、通風(fēng)和空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)、電力與照明系統(tǒng)，此外部分項(xiàng)目結(jié)合自身項(xiàng)目定位，還進(jìn)行了可再生能源利用、給排水系統(tǒng)節(jié)能改造等；

既有建筑節(jié)能改造，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，考慮經(jīng)濟(jì)性、安全性等因素，選擇適用的改造技術(shù)，同時(shí)應(yīng)注重改造后的運(yùn)營(yíng)管理，實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能。

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