既有建筑的节能改造.pdf

建筑科学 塑丝Q 塑 S C I E N C E T E C H N O L O G YI N F O R M A T I O N 既有建筑的节能改造 叶水木 广西防城港市建设工程质量安全监督站广西防城港 5 3 8 0 0 摘要 我国能濠供需矛盾突出 现在已成为可持续发展的赢颈 对建筑物进行节能改连 已成为我啊当前的热点同题 也是解决当今能 源短缺的有效逢经之一 同时对于减少污染 保护资源和环境 提高人民居住水平 都兵有十分重要的害艾 文聿在苯八分析的基础上 提 出了对既有居住建筑节能改遗修蟠的技术方辜 关键词 既有建蔬节能改适 中国分类号 T U 3 1 8文献标识码 A文章编号 I 7 2 3 7 9 1 2 0 0 9 0 6 e 一0 0 7 7 0 2 近年来 随着国民经济的快速发展和 人民生活的不断改善 我国对能源的需求 大幅增长 能源不足的矛盾日益突出 不仅 制约我国的经济发展 也影响了人民群众 的生产和生活 我国幅员辽阔 地域宽广 从北到南分为严寒地区 寒冷地区 夏热 冬冷地区 夏热冬暖地区和温和地区 我 国严寒地区 寒冷地区以及夏热冬冷地区 的部分城镇冬季都需要采暖 采暖燃煤对 大气造成严重污染 与此同时 我国大部 分地区夏季炎热 空调又日益普及 建筑空 调能耗正在迅速增加 与之相矛盾 在我国的建筑总存量中 不符合节能标准要求的既有建筑占了绝大 多数 有统计数据认为在9 5 以上 因而在 全社会实际发生的建筑总能耗中 既有建 筑不可避免地成为能耗的绝对主力 尽管 近年来新建建筑都在按节能标准建设 但 在短时期内 既有建筑的数量 地位依旧 不会发生大的变化 因此 要真正减少全 社会的建筑能耗总量 实现国家 十一五 关于单位G D P 能耗降低2 0 的目标 实现 社会的可持续发展 加强既有建筑节能改 造是必然的选择 1 既有建筑节能改造的必要性与意义 建筑节能包括新建筑节能和既有建筑 节能改造两个方面 2 0 0 5 年以来 我国既有 建筑节能工作已经纳入议事日程 十一 五 规划中也明确提出了既有居住建筑节 能改造的任务和目标 我国大量的既有居 住建筑都是在2 0 世纪8 0 年代后建造的 基 本建筑材料是粘土砖和钢筋水泥 这些材 料的使用寿命很长 虽然这些建筑的围护 结构热工性能不满足节能要求 采暖系统 的控制过于简陋 缺乏热量计量 但是这些 建筑的结构是安全的 从结构安全的角度 考虑 这些建筑还有很长的寿命 还有很大 的使用价值 如果为了建筑节能的目的而 拆除重建 不仅增加住户的经济负担 还会 造成很大的其它资源浪费 同时混凝土是 一种很难再循环利用的材料 拆房产生的 大量废弃物将给环境带来沉重的负担 物尽其用是建立资源节约型 环境友 好型社会的一个原则 将这些建筑拆除重 建显然不符合这个原则 由于旧房改造短 期可见节能减排效果 因此 既有居住建筑 节能改造意义重大 通常 在我国值得改 造的既有居住建筑大多是政府机关和国有 企事业单位的砖混结构多层建筑 这些建 筑一般都位于机关和企事业单位大院里 紧邻城市中心商业区 周边公共交通设施 便利 出行方便 生活设施服务功能完善 配套齐全在房地产市场上具有比较强的地 域优势 既有居住建筑节能改造也是建设和谐 型社会的需要 2 0 世纪9 0 年代以前建造的 房子 不具备任何现代化的功能 设备设施 也与今天的要求相去甚远 如何使这些老 设备发挥其作用 在节能改造的同时 从以 人为本的角度出发 满足使用者对功能和 环境的需求 是急需解决的 口I 题 从经济 角度看 改造一栋老建筑要比重新建造一 栋新建筑要节约得多 另一方面 绝大多 数既有居住建筑的住户部是 工薪族 属 于中低收入阶层 节能改造不仅可以大幅 度降低住户的经济负担 还可以明显减少 新建住房的市场需求 从而促进房地产市 场的健康发展 建筑节能是落实以人为本 全面 协 调 可持续的科学发展现 减轻环境污染 实现人与自然和谐发展的重要举措 是调 整房地产业结构和转变建筑业增长方式 转变经济增长方式 促进经济结构调整的 迫切需要 是按照减量化 再利用 资源 化的原则 促进资源综合利用 建设节约型 社会 发展循坏经济的必然要求 是进一 步改善人民生活与工作环境 走生态良性 的文明发展道路的重要体现 是节约能 源 保障国家能源安全的关键环节 是探 索解决建设行业高投入 高消耗 高污染 低效益的根本途径 是改造和提升传统建 筑业 建材业 实现建设事业健康 协调 可持续发展的重大战略性工作 2 既有建筑节能改造的方法 随着生活水平和质量的提高 许多建 筑物正在陆续改造翻新 在改造过程中一 定要强调把建筑节能改造与室内装饰装修 等方面结合起来 近年来 结合我国建筑 节能的实际情况 在消化吸收英国等发达 国家基本经验的基础上 形成了具有我国 特色的成套建筑节能适用技术 为推动我 国建筑节能技术工作开创了一条经济 实 用的途径 2 1 墙体的检测与改造 墙体的热阻是表征建筑物隔热性能的 一个重要参数 精确地测定墙体的热阻有 助于准确估算通过围护结构的热量 采用 热流计法是目前对墙体热阻进行现场检 测 从而确定围护结构的传热系数的主要 方法之一 热流计法的本质要求是通过热 流计的热流既是通过被测对象的热流 并 且这个热流平行于温度梯度方向 即通过 热流计的热流为一维传导 不考虑向四周 的扩散 这样同时测出热流计冷端温度和 热端温度 即可根据公式计算出被测对象 的热阻和传热系数 如果不是这样 热流 有分量 那么计算出的被测物的热阻偏小 传热系数偏大 墙体改造主要是应用高效的保温绝热 材料 采用新型墙体材料与复合墙体结构 进行保温处理 减少墙体的热传递 减少墙 体 冷桥 现象的强度 从而达到墙弦保温 的作用 另外 可在垂直外墙面设置阳台 挑檐等遮阳设施或采用浅色墙面 反射墙 面 植物覆盖等措施 对外墙进行太阳辐 射隔离处理 2 2 门窗的检测与更新 应用新型节能 窗 对于减少热损失 促进建筑整体节能有着极为重要的意义 检测门窗的三项指标主要是保温性 气密 性和热传导性 为r 保证f 窗 主要是窗 户 换气次数和良好的气密性 应该首选平 开窗 同时选用性能优良的密封胶条 提 高建筑门窗的保温性能和降低空气渗透性 能 尽可能广泛采用P VC 迥料型材窗 以 及高档产品中的铝木复合材料窗 铝埋共 挤型材窗 以及高档产品中的铝木复合材 料窗 铝塑复合材料窗等 采用可反射阳 光的镀膜玻璃 低发射率玻璃以及中空玻 璃 以大幅度降低空调负荷 2 3 旧屋面的改造 旧屋面的改造可以根据情况 因地制 宜实施 很多旧屋面构造较为简单 结构 层上只考虑防水和保温措施 无法起到保 温隔热的的双重目的 旧屋面的改造不仅 要在原有建筑做保温处理 也要更新防水 层的材料 有效改善建筑的使用性能 在一 定的程度上延长建筑的寿命 可以将屋面 平改坡面 既起到了保温隔热的效果 也增 加了立面的造型美观 起到焕然一新的效 果 可以加装斜屋顶天窗 采光效果比一 般窗户高 斜屋顶天窗采用的中空玻璃传 热系数比一般玻璃小2 5 4 倍 屋面设架 空通风层 并采用挤压型聚苯板的倒置屋 面 以取得长期良好的绝热性能 2 4 通风和采暖工程改造 1 使用带有变频装置的电气设备 安 装改善电力品质的设备可以提高建筑用电 质量和节能效率 变频装置在节能 提高 下转7 9 页 科技资讯 S C I E N C E T E O H N O L O O YI N F O R M A T I O N 7 7 万方数据 建筑科学 垫塑丛Q 1 8 C f E N O E T E O F r X L O G YI N F O R M A T I O 用煤矸石进行矿渣水泥生产 可实现煤矸 石就地转化 减少水泥生产原材料成本和 运输费用 是实现煤矸石综合利用的有效 途径之一 第二 煤矸石用于矿井充填 矿井充 填技术目前取得突破性进展 使煤矸石有 了用武之地 甚至某矿煤矸石实现了不升 井利用 创造了世界煤炭开采首例 既节 约了大量运输能耗 也使矿山环境得以彻 底改善 先进的矿井充填技术还可以实现 地面建筑物下的充填开采 有效地避免地 表塌陷及对地面建筑物的破坏 同时 最 大限度地提高了煤炭回收率 从源头实现 了资源节约 第三 煤矸石用于发电 经过洗煤加 工 部分煤矸石还具有一定发热量 对于这 部分矸石可磨碎后掺入混煤 煤泥中用于 矸石电厂的一次能源 把有效能源转换成 电能 是煤矸石综合利用的又一途径 2 2 粉煤灰的综合利用 矸石电厂在发电生产中 产生大量粉 煤灰 近年来 粉煤灰在建筑材料方面也得 到了充分利用 第一 对干燃烧不充分的粉煤灰 可以 作为烧制砖厂辅助材料 掺如砖内烧制 起 到内燃材料的作用 有利于增强建筑砖的 强度 第二 受节能环保政策导向作用 传统 土窑烧制砖工艺逐步淘汰 新工艺是以扮 煤灰或其他矿渣 灰砂为原料 添加石灰 石膏以及骨料 经胚料制备 压制成型 高 效蒸汽养护等工艺进行制砖 这种工艺可 大量利用粉煤灰 是国家建材行业推广项 目 对节约土地 保护生态环境有重要意 义 第三 在煤炭生产中 粉煤灰被作为原 材料 用干井下巷遭喷浆支护 还i f 以用 作井下矸石充填辅料和水泥生产原料 2 3 矿井余热利用 矿井通风系统和排水系统是煤矿开采 的两大生产系统 两大系统都含有不同的 低温热能 为水源热泵技术应用提供丫良 好热源 因此 煤炭企业建筑工程应优先 考虑利用通风 排水系统热源建设水源热 泵系统 为办公建筑及宿舍 住宅提供采 暖和冷气 水源热泵供暖空调系统是一种高效节 能的环保型空调系统 具有以下特点 1 水源热泵机组的运行没有任何污 染 没有燃烧 没有排烟也没有废弃物 不 需要堆放燃料及废物的场地 2 运行成本低 水源热泵空调系统运 行费比其它常规供暖 制冷方式相比运行 费最低 一般来讲 水源热泵输入lk W 的 电能 可产生4 6 k w 的热能 3 一机多用 一套设备既解决供暖 又解决制冷及生活热水 设备及工程简单 4 机房占地面积小 5 符合当前国家节能减排的政策 矿井通风系统回风温度一般在18 一 2 1 排水系统温度在1 0 一2 5 全年变 化很小 为热泵机组良好的热源和热汇 所以 在煤炭企业矿区建筑整体设计及建 筑改造中 有效利用矿井固有资源 对建设 资源节约型矿区具有深远的意义 3 结语 在我国社会发展的现阶段 粗放型经 济不断向集约型经济转化 以消耗大量资 源 付出巨大环境代价的传统经济逐渐失 去昔日的荣耀 而建筑作为一个完整的系 统 如何结合煤炭生产的特点 实现高效率 地利用资源 最低限度造成对环境的影响 是节约能源的霞要环节 只要严格按照国 家建筑节能新标准 从建筑设计做起 不断 探索建筑节能新途径 作好建筑施工全过 程监督 就能有效降低建筑能耗 为国民经 济可持续发展做出贡献 上接7 7 页 产品质量 提高自动控制 增加设备使用 寿命 增加环境舒适性等方面发挥着巨大 的作用 例如 运用变频控制技术的变频 空调 可根据环境温度自动选择制热 制 冷和除湿运转方式 使居室在短时间内迅 速达到所需要的温度并在低转速 低能耗 状态下以较小的温差波动 实现了快速 节能和舒适控温效果 2 空调节能 选用高能效即能效比高 或能效系数都高的节能空调器 合理布置 避免设在阳光直射的地方 选择合理的安 装方位 出风口附近不应有障碍物 如果 已建建筑的围护结构得到改善 空调负荷 会大大降低 不仅节约了能源 还会提高建 筑物的舒适性 另外原因无动力换气扇在 密封好的建筑物中使用 不但会给在此环 境中工作或生活的人们提供新鲜的空气 并且不使用能源 也可改善室内的空气质 量 3 利用太阳能 太阳能是可永续利用 和无污染的能源 我国冬季日照时间相对 较长 有利用太阳能的有利条件 节能改 造时 有条件的低层建筑物的南面 如有空 地 也可设置阳光间 还应努力探索太阳 能集热器与建筑结合 如在平改坡时 结 合太阳能集热器采集能量的最佳坡度确定 坡屋面的坡度 使二者结为一体 太阳能 不仅可提供生活热水 还可采用光伏电池 为建筑的照明系统提供光源 2 5 配电照明的改造 1 调镀原有建筑物的光度和照度 充 分利用建筑物原有窗采光 减少白天用灯 走廊天棚及墙面设计尽量采用大面积浅色 调 用深色石材 木质造型等勾勒线条 可 减少装修环境的吃光度 最大限度增加建 筑物的光照度 2 使用节能灯具和节能光 声控自熄 开关 在不影响照明效果的前提下更换节 能光源和灯具是最行之有效的照明节能措 施 例如 节能灯比白炽灯节电8 0 寿命 是白炽灯的5 倍 光效是白炽灯的3 5 倍 例外 可以设置智能灯光控制 实现自动定 时开闭灯光 根据照度或人员进入情况控 制照明 采用光 声控自熄开关等 以达到 节能目的 3 提高供电系统功率因数 无功补偿 采用电容器进行无功补偿 能够有效地提 高电路的功率因数 可以最大限度地发挥 电源设备的潜力 能够大幅降低供电线路 上的电压损失和电能损失 提高用电效率 和节能作用 此外 由于工作电流的下降 还可以适当减小供电线路的导线截面及其 配电电器的容量 3 对既有建筑节能工程改造的政策建议 1 建议国家有关部委共同研究 将已 建建筑节能改造歹f j 为我国国民经济发展的 一项必要的工作 作为专项计划 争取像 抗震加固那样得到资金支持 从国债中拨 出专款 有计划有步骤地推进节能改造 2 加强规划 积极创造条件 搞试点示 范工程和示范小区 国家和地方应有政策 的支持 给予一定的优惠条件 各地方可 先从某一栋建筑或某个试点小区开始 采 用多项改造技术 总结经验 逐步铺开 3 加强管理 对宾馆 饭店 写字楼等 结合重新装修先进行节能改造 一些大宾 馆 饭店 写字楼 每过若千年就需要进行 装修 结合装修进行节能改造 是一举两 得的事情 不少公共建筑浪费采暖能源相 当严重 这方面的节能改造做好了 对节约 能源 减少二氧化碳等温室气体排放将是 极大的贡献 4 加强宣传 营造全社会节能意识 要 充分利用电视 广播 报刊等新闻媒体 广 泛开展形式多样的节约资源和保护环境的 宣传活动 加强建筑节能知识的普及和教 育 参考文献 l 李得英 许文发 建筑节能技术 M 北 京 机械工业出版社 2 0 0 6 2 张志莹 建筑节能与可持续发展 J 住 宅科技 2 0 0 6 2 l 一3 4 3 扬善勤 朗四维 涂逢详 建筑节能 M 中国建筑工业出版社 2 0 0 2 4 J 宋德宣 节能建筑技术与设计 MJ 上 海 同济大学出版社 2 0 0 3 科技资讯S C I E N C E T E C H N O L O O YI N F O R M A T I O N 7 9 万方数据 既有建筑的节能改造既有建筑的节能改造 作者 叶水木 作者单位 广西防城港市建设工程质量安全监督站 广西防城港 538001 刊名 科技资讯 英文刊名 SCIENCE 建立了采暖区既有建筑围护结构改造外部性度量公式 热源热网改 造外部性度量公式以及节能改造总的外部性度量公式 并运用公式对包头市口岸小区改造项目的环境外部性进行了测算 结果表明 采暖区既有建筑节能改 造存在较强的外部性 而测算既有建筑节能改造项目的外部性正是国家制定相关经济激励政策所需要的依据 8 期刊论文 张丽 王永慧 既有建筑节能改造经济激励政策研究 建筑经济2008 6 首先介绍了不同区域内既有建筑节能改造的任务 其次论述了经济激励政策在既有建筑节能改造中的推动作用 最后在借鉴国外既有建筑节能改造经 济激励政策的基础上 提出了中国既有建筑节能改造经济激励政策的建议 9 学位论文 高起生 黑龙江省既有住宅建筑节能改造政策研究 2004 既有建筑节能改造是树立科学的发展观 实现经济 社会的可持续发展的正确的选择 也是解决能源短缺 控制环境污染 改善居住质量实现我国经 济与社会发展的有效途径 目前 既有建筑