基于綠色建筑技術(shù)的民用建筑節(jié)能改造的探討

駱雁

摘 要：對國內(nèi)外綠色建筑技術(shù)研究的概況進行分析，在此基礎(chǔ)上，分析了我國綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀與未來政策規(guī)劃，然后對現(xiàn)有建筑節(jié)能改造的五個重點過程進行了總結(jié)，最后結(jié)合工程的實際情況，以鎮(zhèn)江老市政府改造項目為案例，從建筑部分、環(huán)境部分等方面探討了民用建筑節(jié)能改造技術(shù)，并提出主要的技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟效益以及社會效益，旨在為我國實施建筑節(jié)能改造提供參考。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；民用建筑；節(jié)能改造；效益

中圖分類號：TU201.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）02-0104-03

0 引言

隨著全球農(nóng)業(yè)、工業(yè)的快速發(fā)展，伴隨而來的是耕地面積與森林面積的逐漸減少，全球氣溫回暖，溫室效應(yīng)也日益加劇，人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)被破壞。于是，人類開始關(guān)注綠色生態(tài)的保護。因此，協(xié)調(diào)好生態(tài)保護與經(jīng)濟的發(fā)展之間的關(guān)系十分重要，而綠色建筑可以解決一些問題，所以研究綠色建筑的發(fā)展就變得尤為重要。

我國現(xiàn)有的建筑存在高能源消耗、高資源耗費以及高污染的特點，這些建筑存在保溫性能差、暖通空調(diào)系統(tǒng)存在運行效率低的問題。目前，全國有相當(dāng)大數(shù)量的非節(jié)能建筑，考慮到成本因素，不可能大量的拆除現(xiàn)有的建筑物，所以需要對該類建筑進行節(jié)能改造，從而實現(xiàn)能耗的降低。

研究既有非節(jié)能建筑存在的問題，設(shè)計合理的綠色建筑節(jié)能改造方案，一方面可以緩解我國資源短缺的的現(xiàn)狀，另一方面還可以節(jié)約資源，提高資源的利用效率，從而推動城市綠色化發(fā)展，促進社會經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 國內(nèi)外綠色建筑技術(shù)研究的概況

國外對綠色建筑的研究始于20世紀60年代，并產(chǎn)生了“生態(tài)建筑學(xué)”的理念，該理念首次將建筑學(xué)與生態(tài)學(xué)相結(jié)合。20世紀70年代因為石油危機的蔓延，歐美等發(fā)達國家開始重視建筑的能耗與綠色環(huán)保方面，該影響逐漸擴散到發(fā)展中國家。與此同時風(fēng)能、太陽能化及保溫結(jié)構(gòu)類的新技術(shù)應(yīng)時而生。在這些新技術(shù)中，綠色建筑研究的研究占了相當(dāng)大的比例。20世紀80年代，國際上綠色節(jié)能建筑的體系逐步改善，并逐漸在歐洲的發(fā)達國家中開始商業(yè)化運用，然而由于建筑物存在一定的封閉性，建筑物內(nèi)部的環(huán)境問題并未得到及時的解決。20世紀90年代，羅伯特威爾通過研究，提出綠色建筑需要在注重綠色結(jié)構(gòu)的創(chuàng)造的基礎(chǔ)上，還需要注重經(jīng)濟、文化以及精神等更深層次的訴求[1]。

德國在綠色建筑方面發(fā)展是比較快的，德國一家公司設(shè)計了一種R129住宅。該住宅具有非常優(yōu)異的功能，在綠色建筑行業(yè)非常具有代表性。美國的綠色建筑發(fā)展的比較早，而且發(fā)展的速度也非?？欤绹嚓P(guān)政府機構(gòu)發(fā)布了一系列的綠色建筑方面的標(biāo)準。這些標(biāo)準陸續(xù)發(fā)展成為了綠色建筑行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準。例如美國曾經(jīng)建立公共建筑方面的行業(yè)標(biāo)準，該標(biāo)準規(guī)定如果私有建筑可以達到這些行業(yè)標(biāo)準，那么政府結(jié)構(gòu)將會對這些建筑的戶主給予相關(guān)的優(yōu)惠。加拿大則實行綠色建筑行動，在該行動中，需要采用綠色建筑行業(yè)標(biāo)準對建筑物進行設(shè)計，其中建筑物使用的材料、制造的工藝也需要符合綠色環(huán)保的標(biāo)準，從而使該類建筑比傳統(tǒng)建筑消耗的能源更少，同時也保護了環(huán)境[2]。

大量發(fā)展綠色建筑，一方面可以提升能源的使用效率，另一方又可以減少能源的消耗。2004年，我國設(shè)立“全國綠色建筑創(chuàng)新獎”，并陸續(xù)頒布了一系列的政策與實施細則。2006年，政府頒布了《綠色建筑評價標(biāo)準》，該標(biāo)準的頒布符合我國綠色建筑行業(yè)的發(fā)展需求。2014年，住建部頒布綠色建筑的評價標(biāo)準。這個新的標(biāo)準說明我國的綠色建筑方面有了巨大進步。許多省市結(jié)合自身特點頒布了適合當(dāng)?shù)氐木G色建筑評價標(biāo)準。2022年，住建部發(fā)布了《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》，并提出到2025年，新建立的建筑物需要全部符合綠色建筑的標(biāo)準，提升建筑能源利用效率，并對建筑物的耗能結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，有效控制住建筑物的碳排放量與能耗的增長，最終建立成綠色低碳的綠色建筑發(fā)展方式，從而為我國建筑行業(yè)“2030碳達峰”打好堅實的基礎(chǔ)[3]。

2 建筑節(jié)能改造的研究

現(xiàn)有建筑進行節(jié)能改造主要分為兩個部分：建筑部分，包括材料、門窗、暖通等；環(huán)境部分包括雨水改造、澆灌、透水鋪裝，雨水花園等。具體有以下5個要點。

2.1 針對需要修復(fù)的建筑現(xiàn)狀進行調(diào)研

對需要修復(fù)的民用建筑現(xiàn)狀進行調(diào)研，對現(xiàn)有建筑情況進行調(diào)查分析，探討現(xiàn)有結(jié)構(gòu)對室內(nèi)舒適度和建筑耗能的影響，并對建筑物中所含的節(jié)能技術(shù)進行分析。在建筑的節(jié)能方面，保溫與隔熱占了非常重要的地位，分析建筑物中的保溫與隔熱，需要從建筑物的墻體與門窗方面著手進行分析，通過調(diào)查門窗與幕墻，分析各種保溫隔熱材料的性能。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，需要在建筑物設(shè)計、建設(shè)以及使用過程中，按照建筑物的節(jié)能與減耗標(biāo)準，采用節(jié)能的建筑材料與節(jié)能的建造工藝，在建筑物建造時需要充分利用好可再生能源，減少空調(diào)、照明以及供暖等方面的能耗，從而提高建筑物的保溫與隔熱性能，提升建筑物的用能系統(tǒng)效率[4]。

2.2 結(jié)合經(jīng)典案例，提出節(jié)能方案

在調(diào)研過的建筑中，選取資料詳實齊全且有代表性的建筑進行個案對比研究，并提出節(jié)能的設(shè)計方案。

分析國內(nèi)外知名典型的建筑設(shè)計案例，吸納這些典型案例的優(yōu)點。在分析室內(nèi)空間設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，注重建筑的節(jié)能設(shè)計，在利用自然光的同時阻隔熱量，建筑師和室內(nèi)設(shè)計團隊需在此基礎(chǔ)上打磨繪制出構(gòu)造圖。

2.3 節(jié)能模擬

將現(xiàn)有建筑與優(yōu)秀案例有機結(jié)合，對建筑物進行節(jié)能設(shè)計，將參數(shù)導(dǎo)入軟件模型中。隨后進行節(jié)能模擬，根據(jù)軟件分析得出的節(jié)能分析結(jié)果提出建筑物的節(jié)能設(shè)計的策略。通過檢查建筑物節(jié)能設(shè)計，判斷建筑物是否滿足節(jié)能環(huán)保的要求，檢查的方式主要是通過模擬室內(nèi)的空氣溫度、濕度、風(fēng)速、CO2濃度、熱輻射、光環(huán)境、熱輻射、空氣污染物濃度等環(huán)境因素，評價人的熱舒適程度，得到PMV值，從而得到準確、可實踐和復(fù)原的環(huán)境評價分析結(jié)果。

采暖居住建筑節(jié)能設(shè)計的控制指標(biāo)有建筑物耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)兩項。在節(jié)能模擬過程中列出了采暖地區(qū)各個城市控制指標(biāo)的具體數(shù)值，建筑節(jié)能達標(biāo)評審也圍繞著控制指標(biāo)展開，核算控制指標(biāo)的計算值是否小于節(jié)能設(shè)計標(biāo)準規(guī)定的數(shù)值[5]。

2.4 綠色建筑設(shè)計要點

室外環(huán)境設(shè)計中，幕墻的設(shè)置需著重考慮其光學(xué)性能，避免對周邊帶來光污染。周邊場地綠化物種選用適宜當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的鄉(xiāng)土植物，并采用包含喬、灌木的復(fù)層綠化。

屋面、外墻、外窗需要采用保溫性能好的材料。建筑朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，需要設(shè)置合理外窗可開啟面積。建筑各層需要分區(qū)域獨立設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)，采用環(huán)保材料作冷媒。建筑室內(nèi)走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明，采用集中控制，并按建筑使用條件需要采取不同的控制措施。不經(jīng)常使用的場所采用自熄開關(guān)。

污水系統(tǒng)采用合理處理方式、雨水系統(tǒng)采用雨水回收利用系統(tǒng)，收集屋面雨水，主要用于綠化灌溉、道路沖洗等。采用節(jié)水型衛(wèi)生器具提高節(jié)水率。

建筑造型要減少使用裝飾性構(gòu)件，多使用可再循環(huán)材料。對噪聲敏感的主要房間采取降噪措施。建筑內(nèi)需要建設(shè)完善的智能化系統(tǒng)，火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)、漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、殘疾人衛(wèi)生間救助系統(tǒng)等[6]。

2.5 雨水回收利用工程

在設(shè)計雨水回收利用工程時需要遵循以下3個原則。

第一，安全性原則。需要根據(jù)雨水回收工程的實際情況，設(shè)計棄流系統(tǒng)，以防在暴雨時雨水倒灌，并實現(xiàn)雨水的收集功能。

第二，經(jīng)濟性原則。需要設(shè)計合理的雨水棄流與雨水處理的方式，實現(xiàn)雨水處理的智能控制，減少雨水處理的一次性投入與系統(tǒng)的運行成本，從而最大限度的體現(xiàn)雨水利用的經(jīng)濟性。

第三，可靠性原則。需要選擇穩(wěn)定可靠的雨水回收方式，確保雨水處理后的水質(zhì)達到標(biāo)準的要求。

3 實例應(yīng)用分析

本文以鎮(zhèn)江老市政府改造項目（6號樓）作為案例進行分析。

3.1 案例的技術(shù)分析

3.1.1 建筑部分

建筑部分需滿足《綠色建筑評價標(biāo)準》中規(guī)定的標(biāo)準條文。

墻體：室內(nèi)墻、柱面、門窗的陽角，在2 m高度時均做1：2水泥砂漿護角線。廁所內(nèi)墻、外墻均在室內(nèi)地坪標(biāo)高以下60 mm處做墻身防潮層，做法為60厚C20細石混凝土（內(nèi)配3￠6，箍筋為￠4＠300）。

地面：混凝土標(biāo)號C20，水泥砂漿地上標(biāo)號M5，地下7.5。

門窗：門窗材料為斷橋隔熱鋁合金，中空玻璃5+9A+5，在有安全要求處采用鋼化玻璃。加工安裝應(yīng)嚴格按照國家現(xiàn)行的施工及驗收規(guī)范執(zhí)行。門窗需要現(xiàn)場足尺放樣，放樣圖紙需要得到設(shè)計院的認可，其強度、剛度以及平整度等技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)滿足國家標(biāo)準的要求[7]。

屋面：本工程屋面防水等級為Ⅱ級，坡屋面有組織排水。

建筑色彩：建筑立面整體效果的顏色，可由施工單位先做試塊，經(jīng)業(yè)主及設(shè)計單位確認后，方可施工。

3.1.2 雨水回收利用系統(tǒng)

雨水回收利用系統(tǒng)需滿足《雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》、《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》等工程技術(shù)規(guī)范。

雨水處理系統(tǒng)需采用全自動過濾器對雨水進行處理，處理能力為10 t/h，該過濾器處理精度達到100 um。

處理后雨水水質(zhì)的要求要根據(jù)水的用途從而確定。

景觀補水：CODcr≤30 mg/L；SS≤10 mg/L。

道路澆灑：CODcr≤30 mg/L；SS≤10 mg/L 。

綠化：CODcr≤30 mg/L； SS≤10 mg/L。

車輛沖洗：CODcr≤30 mg/L；SS≤5 mg/L ?。

娛樂水景：CODcr≤30 mg/L；SS≤5 mg/L ?。

雨水年利用量為3 212.10 m?，非傳統(tǒng)水源利用率為9.02%。用水量估算為23.75 m?/d。

3.2 案例的經(jīng)濟效益分析

在考慮成本帶來的效益時，使用綠色建筑技術(shù)改造后的建筑項目的總節(jié)電量每年約6 000～15 000 kW·h， CO2的排放量每年可以減少50 t～480 t，每年可以節(jié)約用水946～1970 m3。經(jīng)濟效率按照每1元的節(jié)能增量成本，可以節(jié)省電費0.21～0.37元，每1元節(jié)水增量成本，可以節(jié)省水費 0.19～0.42元。通過分析靜態(tài)回報回收期，單位增量成本節(jié)省電費的靜態(tài)回收期為2～4年，而節(jié)水的靜態(tài)回收期為2～5年，可以在一個比較合理的周期內(nèi)收回節(jié)能與節(jié)水方面的投資，進一步奠定了節(jié)能建筑的市場可行性[8]。

3.3 社會效益分析

通過對建筑進行節(jié)能改造，能夠在應(yīng)對溫室效應(yīng)、節(jié)能建筑材料發(fā)展以及調(diào)整經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)等方面具有積極的促進作用，在我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的道路上也有非常重要的意義。

綠色建筑正處在快速更新發(fā)展中，通過研究綠色建筑當(dāng)前存在的問題，有助于轉(zhuǎn)變一貫的城市建筑建設(shè)模式，提高資源利用效率，推動城市不斷的綠色化。在理論上分析建筑節(jié)能改造設(shè)計的特點和控制環(huán)節(jié)，提高企業(yè)在節(jié)能建筑設(shè)計領(lǐng)域的經(jīng)濟效益與市場競爭力。

4 結(jié)語

針對民用建筑節(jié)能改造的研究問題，運用綠色建筑技術(shù)，在原案例的基礎(chǔ)上，繪制構(gòu)造圖、建立節(jié)能模擬、分析綠色建筑設(shè)計要點、歸納出設(shè)計雨水回收利用工程的注意點等，并依據(jù)實例分析的技術(shù)數(shù)據(jù)，闡述了基于綠色建筑技術(shù)的建筑節(jié)能改造工程的經(jīng)濟效益和社會效益，為我國民用建筑節(jié)能改造工程提供技術(shù)支撐。

參考文獻

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