高校既有建筑窗戶節(jié)能改造研究

許儼寧

（天津師范大學 天津 003986）

0 前言

我國高校有很多建筑已經(jīng)使用了較長的年限，這些建筑物從正面講是學校的標志，從反面講存在著諸多的安全隱患和節(jié)能工作阻礙，為此，高校后勤工作最重要的工作是對這些既有建筑進行日常修繕、節(jié)能改造。窗戶不僅直接影響了建筑物的使用滿意度，其密閉性、材質(zhì)、開合方式、使用年限等都直接影響到整棟建筑物的能源消耗量。窗戶的合理應用對于建筑物的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，有利于促進建筑物綠色可持續(xù)發(fā)展。

1 高校既有建筑窗戶現(xiàn)狀

1.1 從建筑使用年限角度

目前中國很多高校校園都是經(jīng)濟大發(fā)展、生源大擴招之后形成的，窄小的市區(qū)內(nèi)老校區(qū)已經(jīng)滿足不了學校的發(fā)展要求，于是紛紛遷往郊區(qū)，同時也擴大了校園面積。這樣的遷移大約是21世紀初形成的，距離現(xiàn)在也已經(jīng)有一、二十年的時間，當年遷入的新校區(qū)如今已經(jīng)成為并不年輕的主校區(qū)了。校區(qū)內(nèi)的建筑開始逐步老化，需要不斷的修繕，外墻破了還可以修補，窗戶密閉性問題、房間內(nèi)裂縫問題、屋頂漏雨問題等建筑物內(nèi)部的問題更是越來越多。隨著使用年限的增長，高校的既有建筑問題越來越多，尤其是窗戶密閉越來越差，窗戶周圍的塑封材料不斷老化，需要定期更換、維修。

1.2 從用戶角度

用戶是建筑物長時間的使用者，針對這座建筑物，比設計者、建造者更有發(fā)言權(quán)。從用戶的角度來看，高校的既有建筑因為使用年限長而存在諸多問題，他們是最大的“受害者”。窗戶密閉性不好會導致屋內(nèi)溫度受外界環(huán)境影響增大，夏天隔熱效果差、容易漏雨；冬天保暖效果差，容易漏風，這些問題都會給用戶帶來不好的使用體驗。

1.3 從節(jié)能角度

建筑節(jié)能是高校努力發(fā)展的方向之一，但并非利用新技術(shù)、建設新建筑才會節(jié)能，既有建筑的節(jié)能改造也很重要。高校既有建筑在不斷老化，不僅給用戶帶來了較差的體驗感，更不利于能源消耗。門窗的耗能占建筑物耗能的1/2以上，高校既有建筑的窗戶材料很多都采用鋁合金推拉窗，導熱系數(shù)高，不利于節(jié)能；密封性差，有漏風現(xiàn)象，容易造成熱交換，室內(nèi)外空氣交流頻繁。由于窗戶保溫隔熱效果較差，影響室內(nèi)溫度，教職工就會利用其他方式調(diào)節(jié)，比如開空調(diào)或者使用電暖氣，這些電器功率大，電能消耗快，直接影響了建筑物耗能總量，容易造成能源浪費。

2 高校既有建筑窗戶改造的可行性研究

2.1 使用感受好

高校既有建筑窗戶改造后直接影響了用戶使用的感受，密閉性、隔熱保暖，遮風擋雨的效果都是用戶在使用時的直觀感受。作為一所高等學府，雖然本職任務是提高教育水平、培養(yǎng)人才、提升科研能力等，但我們畢竟出在環(huán)境優(yōu)越的21世紀，不能再要求師生們在艱苦的環(huán)境下工作和生活，所以盡力去提升師生們的學習工作環(huán)境也是高校義不容辭的責任，因此既有建筑的局部窗戶提升改造是可行的，也是應該的。

2.2 節(jié)能環(huán)保

降低校園總體能耗，推動可持續(xù)發(fā)展，不僅要從能源管理的頂層出發(fā)考慮，更要關(guān)注建筑物個體耗能情況，逐項分析建筑物能耗指標，將其體形系數(shù)、平面布局、圍護設計、門窗使用等都納入到建筑綠色發(fā)展當中，在建筑物的每一步提升改造當中，都將節(jié)能降耗因素考慮到位。窗戶作為建筑物降耗的重點環(huán)節(jié)，更應該受到重視，其密閉性、隔熱保暖效果直接影響了房間能源消耗量，是衡量建筑物綜合能耗的重要因素之一。綜合考慮建筑物的能源消耗實際情況，高校既有建筑的窗戶改造具有極強的可行性。

2.3 節(jié)省資金、性價比高

高校進行建筑物改造一般優(yōu)先考慮安全因素，在資金充足的情況下會充分考慮的師生的使用需求。對既有建筑窗戶的改造不僅能夠滿足師生對于學習、工作環(huán)境的需求，還能夠在建筑物節(jié)能方面添上濃墨重彩的一筆。相對于整體改造，窗戶的局部改造能夠節(jié)省資金；整個改造項目的耗時不會很長，只要前期調(diào)研細致，后續(xù)施工非常簡單，在高校中屬于中小型修繕改造項目；更重要的是改造后的效果很容易能夠得到大家的認可，還能起到節(jié)省建筑物綜合能耗的作用，性價比較高，可行性極強。

3 窗戶改造方案對比

老舊窗戶的改造有兩種方案，拆掉重裝或者加裝第二層窗戶，其中各有利弊，需要高校根據(jù)實際情況來選擇。

3.1 拆除原有窗戶，重新安裝中空三層普通玻璃斷橋鋁窗戶

其優(yōu)點是能夠一次性到位，保證了建筑物的美觀和日后用戶使用方便；缺點是造價高，安裝耗時長。目前，建筑市場上一般采用中空三層普通斷橋鋁窗戶，其保暖效果好，在節(jié)能環(huán)保面也有良好的效果。直接將建筑物的老舊窗戶拆除，安裝中空三層普通斷橋鋁窗戶，能夠在保持建筑物外觀基本不變的情況下，為用戶提供更好的使用體驗，使用起來也和原物無區(qū)別。但這一方案需要高校測算好成本，因為窗戶基本上都是定做，綜合成本不會太低；而且一拆一裝的過程耗時比較長，在拆裝的過程中存在屋內(nèi)沒有窗戶的時候，所以工期的選擇要慎重，選擇房間使用頻率較低的時候施工會更方便。

3.2 在保留現(xiàn)有窗戶的基礎(chǔ)上，在窗戶內(nèi)側(cè)加裝中空雙層普通玻璃斷橋鋁窗戶

其優(yōu)點是成本較低，工期短；缺點是考慮到用戶的方便使用，前期方案定制比較復雜，而且實施起來有很多條件限制。這種方案適用于受成本限制且任務緊急的時候，在保留原有窗戶的基礎(chǔ)上再加一層窗戶，同樣能夠提升房間的隔熱保溫效果，基本不影響建筑物外觀，在得當?shù)脑O計之后也不會影響用戶的后續(xù)使用，此方案的綜合成本比拆除重裝窗戶的成本要低，性價比比較高。但是，該方案的實施需要前期詳細的勘查、測算，確保設計的合理性，尤其是對窗沿要求比較高，需要有兩扇窗戶的距離；而且窗戶和窗戶之間不能貼合太緊密，否則后期做衛(wèi)生會很麻煩。

4 改造后節(jié)能效果研究

4.1 在春秋季

春季北方風沙大、南方梅雨多，雖然已經(jīng)是回暖的氣溫，但是乍暖還寒，屋內(nèi)依舊不會太暖和。改造后的窗戶在保暖效果上會凸顯優(yōu)勢。良好的密封性會遮擋住風雨的寒氣，保持好室內(nèi)溫度，減少屋內(nèi)熱能的流失，降低了人們利用其他方式取暖的概率。

4.2 在夏季和冬季

夏季室外溫度高，室內(nèi)因為有遮蔽溫度會低一些，改造后的窗戶能夠減少屋子內(nèi)外的熱交換，保持住室內(nèi)的低溫空氣，減輕空調(diào)運轉(zhuǎn)消耗，對節(jié)能很明顯的效果。冬季則正好相反，室內(nèi)溫度高，改造后的窗戶能夠更好地阻擋室外冷空氣的入侵，保持住室內(nèi)的溫暖空氣，減輕了室內(nèi)加熱設備的運轉(zhuǎn)消耗，尤其在沒有集中供暖的南方地區(qū)，節(jié)能效果尤為顯著。

5 結(jié)論

綜上，高校結(jié)合自身既有建筑物使用現(xiàn)狀，對窗戶節(jié)能改造是堅持建設可持續(xù)發(fā)展校園的重要環(huán)節(jié)，尤其是門窗這類圍護結(jié)作為建筑物耗能的指標之一，更應該被綜合考量。本著“關(guān)注校園民生、聚焦綠色環(huán)?！钡睦砟?，高校應該重視既有建筑物窗戶改造這一實際惠民節(jié)能項目，根據(jù)實際情況將之付諸實踐。