我國既有建筑節能改造分析論文
一、既有建筑的節能改造勢在必行
我國幅員遼闊，地域寬廣。從北到南分為嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區。我國嚴寒地區、寒冷地區以及夏熱冬冷地區的部分城鎮冬季都需要采暖，采暖燃煤對大氣造成嚴重污染。與此同時，我國大部分地區夏季炎熱，空調又日益普及，建筑空調能耗正在迅速增加。至2000年，我國城市既有建筑面積達76.6億m2，城鄉新建筑竣工面積18.2億m2，其中建成的節能建筑面積累計僅1.8億m2.由此可見，節能建筑面積所占比例很少。
每平方米建筑面積年耗能量，我國與氣候條件相近地區的發達國家相比，要高出約2倍以上。問題的關鍵在于，大量沒有任何節能措施的既有建筑，其保溫隔熱性能差，設備系統效率低，導致采暖和制冷能耗浪費嚴重。我國各地建筑圍護結構保溫隔熱性能普遍很差，傳統外墻一般為實心粘土磚，其厚度嚴寒地區1.5-2磚；寒冷地區1-1.5磚；夏熱冬冷地區1磚；夏熱冬暖地區3/4磚；寒冷地區及其以南均用單層窗，嚴寒地區用雙層窗。再者，我國建筑采暖基本上以燃煤為主，對環境的影響也比用油、天然氣采暖的發達國家更加嚴重。
我國大量的既有建筑在采暖季節和空調期間繼續不斷地浪費著越來越有限的能源，并且向大氣中排放著二氧化碳等污染物，增加溫室氣體濃度。隨之而來的是自然災害如沙塵暴、水災、旱災、土地荒漠化等，使人類的生活環境加劇惡化。由此可見，對既有建筑物的節能改造應該及早開展。否則，既有建筑的數量將越積越多，我們國家更難以承受對節能改造的經濟支出，使人民生活在越來越不良的大氣環境中。因此，對既有建筑進行節能改造，以避免能源資源的浪費，提高建筑熱舒適度，還我們一個清澈的藍天，已成為我國當前緊迫的、必須盡快解決的重大問題。
建設部第76號部長令的頒、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》的出臺、《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》的開始編制，對我國建筑節能工作的深入發展無疑起到了強有力的推動作用。隨著建筑節能步伐的不斷推進，新建建筑正在從設計開始抓緊；住房制度改革后，北方采暖地區供熱體制改革正在緊鑼密鼓地開始。在供熱體制改革方案近期出臺后，既有建筑節能改造的問題就會越來越突出，成為擺在我們面前的艱巨任務。
二、對節能改造的總體順序安排建議
既有建筑數量巨大，改造工作要經歷一個長期的復雜的過程，必須有計劃、有步驟地推進。
既有建筑節能改造應按照建設部《建筑節能“十五”計劃和２０xx年規劃》的部署，從政策、法規和標準的研究、編制和落實入手，由易到難，從居住建筑到公共建筑；從大中城市到城鎮、鄉村；經濟發達地區先行，從有條件的建筑著手，逐步推進。
既有建筑節能改造，特別是賓館、寫字樓、商場等可以結合裝修改造進行，也可以結合平屋頂改斜屋頂以及建筑加層工程同時進行；還可結合供熱計量收費體制改革、供熱管網的改造進行，在室內管網改造的同時，對圍護結構加強保溫，才能收到很好的節能效果。
既有建筑節能改造，無論北方或是南方，只要是條件允許，就應該抓緊進行。結構質量不好的危舊建筑則應該逐步拆除，不宜改造。
三、國內外節能改造實例
1、我國既有建筑的建筑節能改造
80年你末、90年代初，我國已經開始了個別既有建筑節能改造示范工程，總結了不少有益的確經驗。從這些經驗中可以看出，改進建筑圍護結構熱工性能是節能改造的關鍵。而提高圍護結構熱工性能的有效途徑，首推外墻外保溫技術。與外墻內保溫相比，外墻外保溫的優越性在于：我國傳統建筑大多為磚混結構，這種結構熱容量大，有較好的蓄熱能力，使室內溫度保持穩定。舊房改造時，外墻加外保溫層，阻隔了熱量通過墻體向外散熱的渠道。在外保溫施工時，不影響住戶的日常生活，不減少室內居住面積；并阻斷冷橋，提高了供熱效果，改善了室內熱舒適度。外墻外保溫材料主要使用聚苯乙烯板，這種材料保溫性能好，施工方便，造價較低，在我國既有建筑節能改造中可以普遍使用。但值得注意的是：聚苯乙烯板的密度應該在１８kg/m3以上。板的厚度應符合節能設計標準的要求。增加聚苯乙烯板的厚度，其造價的增加不多，但保溫效果會大大提高，更適應建筑節能對墻體熱工性能不斷提高的要求，長遠效益會更可觀。
北京南苑某住宅樓的既有建筑節能改造，就是在1993年進行的，此住宅樓是一棟三個單元的磚混建筑，建筑面積1320平方米，層高2.7米，37厘米實心磚墻，單層玻璃木門窗。節能改造的技術為：外墻用50毫米的聚苯乙烯板作外保溫：對原有平屋頂改造成坡屋頂，并在天棚頂上填充20厘米厚的袋裝膨脹珍珠巖；在除廚房外的所有窗框外安裝了毛刷密封條，并將北向臥室窗改造成單框雙層玻璃窗；進戶門內加3厘米厚的聚苯板，門的四周也安裝毛刷密封條，陽臺門的門芯內加反射鋁薄膜并留空氣間層；樓梯間墻加貼3厘米厚的聚苯乙烯板保溫。改造后，對此建筑的外圍護結構進行熱工測試，其節能效果很明顯。外墻、窗戶和屋頂的傳熱系數（W/m2K）。節能改造前與節能改造后的結果分別是：外墻從1.59減至1.53；窗戶從4.96減至2.85；屋頂從0.97減至0.28.實踐證明，采取以上一系列的節能措施后，可以達到節能50%的要求。
哈爾濱煤炭研究院7層住宅樓于1997年進行了節能改造，也達到了節能50%的要求。
2、國外既有建筑節能改造
發達國家自70年代爆發的石油危機以來，一直重視建筑節能，并在改造中提倡采用外墻外保溫技術。既有建筑改造方面的法規、規范等不斷完善，已積累了豐富的經驗。這些經驗證明，外墻外保溫是既有建筑節能改造的一項最佳途徑。他們的做法多是使用聚苯乙烯板，或掛、或粘、或用固定件固定在外墻表面，再貼耐堿玻纖網絡布，并抹面層。聚苯乙烯板使用厚度10-20厘米，造價提高不多，節能效果大大提高，居住舒適性大為改善。
2.1.國外幾種節能做法
1）德國冬季多以燃油取暖為主。未進行節能改造的住宅，其燃油量在20升/m2以上。路得維希港的一棟示范建筑，主體為磚墻的住宅，外墻貼上20厘米厚的聚苯乙烯板做外保溫，層頂則采用29厘米聚苯板保溫，還采用了其他一些措施。改造的結果，在提高室內熱舒適度的情況下，采暖燃油降到3升/m2.
2）窗戶。外窗采用了三層玻璃密封窗，用Low-E玻璃，內充惰性氣體，外設卷簾或窗板
3）德國最近研制出了一種加石墨的聚苯乙烯板，即在聚苯顆粒生產中加進石墨后發泡制出的，提高了保溫隔熱性能
4）將石蠟制成分散的極小顆粒摻入保溫材料中，抹于外墻內側，利用石蠟相變吸收或放出熱量的特性，起調節室溫的作用。
5）外保溫與裝飾一體裝配化。對于既有建筑的節能改造成來說，施工速度快、沒有濕作業、對住戶影響很小。在聚苯乙烯保溫層外貼面磚，在工廠預制成塊體，在現場用錨固件固定在外墻上，修補好預留的、錯開接縫后，外保溫與外飾面即可一次完成。這種技術，可用于我國既有建筑的節能改造。
四、可供考慮的節能的改造技術方案
1、窗門窗是建筑圍護結構的重要組成部分，有1/3強的熱能是經過門窗損失掉的。對門窗的改造更為簡單易行。
1）門居住建筑的門多為木門，在木門中間或內外貼置聚苯乙烯板，可以提高保溫效果。
2）窗戶對于鋼窗框和鋁合金窗的窗框要避免冷橋。應按照規定，設置雙玻或三玻窗、并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的建筑還可以采用低發射玻璃。對于雙玻或三玻，兩層玻璃之間的密度一定要做好，否則經過不長時間的使用后，玻璃之間因密封不好而進入灰塵，無法擦洗，影響玻璃的透明度。
3）窗簾內置簾固然有裝飾效果，但低垂的窗簾把散熱器擋住，使熱量更易從窗玻璃處損失掉，就浪費了能源。室內還可使用鍍膜窗簾。冬季，鍍層使熱量在室內循環以減少供熱用能；夏季，可防止強烈的太陽輻射而減少制冷用能；發達國家早就重視室外遮陽或室外窗簾。歷史久遠的木質窗板，有單扇和對開的，有全木板和百葉式的，設在窗外。使用時關上，不用時打開，并有牢固的固定設施，對建筑物的外觀沒有任何影響。現在發達國家在這方面又發展為集遮陽、保溫、隔熱與防盜為一體的外窗簾板，有的是鋁質或塑料百葉，有的用鋼卷簾或布卷簾，也有橫向推拉式的。
2、外保溫技術
1）外墻外保溫我國的外墻外保溫技術經過多年的發展現在已經成熟。主要的做法是在外墻外表面粘貼或釘固聚苯乙烯板，或將聚苯板澆筑在混凝土墻外表面，或抹上保溫漿料，外貼加強網布并用聚合物漿料抹面，可以作出質量良好的保溫墻體。
如果在裝修改造的同時在外墻上做外保溫，所增加的造價較少，但經過保溫改造的建筑，日后的運行費用（如采暖、空調用能量）會大大降低。時間越久，其經濟效益越明顯。
2）外墻內保溫內保溫施工簡單，在外墻內表面貼巖棉或聚苯板，再貼石膏板抹飾面材料，也可貼預制保溫板。此法與外保溫相比，有占用建筑面積、存在冷橋和施工時影響住戶正常生活、工作等缺點。
3、屋頂
1）平改坡
在過去的經濟條件下，我國大多數居住建筑采用平屋頂，這種做法防水較為困難，且耗能較多，將平屋頂改為坡屋頂（斜屋頂）并內置保溫材料，不僅提高了屋頂的熱工性能，還有可能提供新的使用的空間，也有利于防水。
2）屋頂綠化
屋頂綠化，在我國南方地區是改善頂層住戶的生活，提高室內舒適度的有效的辦法，但要考慮屋頂荷載，注意做好屋面防水處理，并選擇適當的植物，以防后患。
4、陽臺
對陽臺的節能措施現象在住是密封陽臺，其實，如有空地，對于有些沒有陽臺灣的建筑，在舊房改造時可另加陽臺。這種技術在國外已有應用。另設的陽臺與單獨設置的支柱配套建成，并與原有建筑物連結。這種做法既擴大了使用面積，又給建筑物添加了保溫層。
5、采暖系統及其運行管理
在供熱方式方面，可采取集中供熱、熱電聯產等措施，并提高鍋爐效率，準確計算需用鍋爐的大小，避免“大馬拉小車”的現象，提高能源利用率。對于供熱系統的改造，是實現計量收費的關鍵。既有建筑的采暖系統，由于傳統的福利供熱的`體制，均為單管系統，這種系統不便于用戶根據自己的需要調節室溫，更不利于節能。如果有條件，可改為雙管系統，并安設熱計量表；一般情況，可在單管系統上加旁通管，并安設熱量分配表，也可以滿足要求。還可先考慮安設棟用熱表，公共建筑也可用棟用熱表進行熱計量。在有地熱資源的地方，也可利用地熱水供暖或地熱水輔助供暖。
6、太陽能利用
太陽能是可永續利用和無污染的能源，我國冬季日照時間相對較長，有利用太陽能的有利條件。節能改造時，有條件的低層建筑物的南面，如有空地，也可設置陽光間。還應努力探索太陽能集熱器與建筑結合。如在平改坡時，結合太陽能集熱器采集能量的最佳坡度確定坡屋面的坡度，使二者結為一體。太陽能不僅可提供生活熱水，還可采用光伏電池，為建筑的照明系統提供光源。
7、空調節能
選用高能效即能效比高或能效系數都高的節能空調器，合理布置，避免設在陽光直射的地方，選擇合理的安裝方位。出風口附近不應有障礙物。如果既有建筑的圍護結構得到改善，空調負荷會大大降低，不僅節約了能源，還會提高建筑物的舒適性。無動力換氣扇在密封好的建筑物中使用，會給在此環境中工作或生活的人們提供機關報鮮的空氣，并且不使用能源，有利于改善室內的空氣質量。
8、照明節能
照明系統的節能也應隨既有建筑節能改造的同時進行。如節能燈具的選用、智能布線、室內燈光亮度的合理配置、與自然光的結合等等，均是節能的具體手段。尤其是公共建筑的燈具和燈光配置，更應引起重視。我國一些公共建筑的燈具選擇和燈光配置不當，浪費能源，應予改造。
9、使用側行為節能
建筑節能是群眾自己的事業，使用側行為節能在建筑節能中是一個重要組成部分，要大力作好宣傳工作，提高人們的建筑節能意識，增加建筑節能知識，也能取得良好的節能效果。
五、支撐節能改造的政策建議
1.建議國家計委、國家以貿委、建設部等部委共同研究，將既的建筑節能改造列為我國國民經濟發展的一項必要的工作，作為專項計劃、爭取像抗震加固那樣得到資金支持，從國債中撥出專款，有計劃有步驟地推進節能改造。這樣做，有利于啟動內需，增加就業機會，并推進建筑節能事業的發展。
2.積極創造條件，搞試點示范工程和示范小區。國家和地方應有政策的支持、給予一定的優惠條件。地方可先可先從某一棟建筑或某個試點小區開始，采用多項改造技術，總結經驗，逐步鋪開。
3.根據當地條件，研究可行的節能改造政策和技術措施。節能改造要因地制宜。如某地考慮在批準舊房加層時，同時要求用加層后建筑售款進行節能改造，做外墻外保溫及窗戶改造。這應該是一種切合實際的思路。
4.要求有條件的賓館、飯店、寫字樓等結合重新裝修進行節能改造。一些大賓館、飯店、寫字樓，每過若干年就需要進行裝修，結合進修進行節能改造，是一舉兩得的事情。不少公共建筑浪費采暖能源相當嚴重，這方面的節能改造做好了，對節約能源、減少二氧化碳等溫室氣體排放將是極大的貢獻。
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