旧建筑围护结构节能改造效益分析

1、旧建筑围护结构节能改造效益分析文登市电业总公司 李孝俊 摘 要 本文对建筑物围护结构节能改造进行定量分析，通过计算说明节能改造的必要性、经济性和可行性。关键词 围护结构 热负荷 耗热量 温度 墙体保温一、工程概况该工程处于寒冷地区，室外采暖计算温度twn=-6，室外风速4m/s，采暖期室外平均温度0.3，建筑物具体尺寸见附图一。围护结构情况如下：墙体为240mm厚红砖墙、双面抹灰、外侧水泥浆20mm，内侧混合砂浆、刮大白。K=2.03W/m2；窗为单层单玻、铝合金推拉窗，K=6.4W/m2。楼梯间无采暖设施，无楼宇门，建筑面积127 m2。为讨论问题简单，取一户非边户、非底、非顶层进行分析。二

2、、改造前的设计热负荷及耗热量计算1、室内设计温度tn：厨房：15，卫生间25，（兼浴室），其余房间为18。2、热负荷计算，以主卧室为例计算：（1）主卧室冷风渗透耗热量的计算：缝隙长度 l=3.5×26×1.516m朝向修正系数 n =0.35空气密度w=1.32kg/ m3空气比热Cp =1kJ/kg·m3每米缝隙渗入空气量 L=1.6m3/h·m渗入量V=L×l×n=1.6×16×0.35=8.96 m3/h耗热量Q2=0.278Vw Cp(tn-tw n)= 0.278×8.96×1.32&

3、#215;1×24 =79 W其余计算见附表一。（2）围墙结构的设计热负荷计算：东外墙：面积4.2 m2，传热系数k=2.03W/ m2·室风计算温度tn=18，室外计算温度twn=-6，朝向修正系数=-5% ， 温差修正系数=1基本耗热量Q=kF(tn-twn）=1×2.03×4.2×18-（-6）=205W修正后的耗热量Q1 =Q×（1-0.05）=194W 南墙外：面积4.88 m2，朝向修正系数=-15%，其余同上基本耗热量Q=kF(tn-twn）=1×2.03×4.88×18-（-6）=238W

4、修正后的耗热量Q1 =Q×（1-0.15）=202W 南窗外：面积5.24 m2，传热系数k=6.4W/ m2·，其余同上基本耗热量Q =kF(tn-twn）=1×6.4×5.24×18-4=806W修正后的耗热量Q1 =Q×（1-0.15）=685W 楼梯间墙：经实测，当室外温度为0时，各楼层的温度如下： （单位：）楼层状况1层2层3层4层5层6层平均无楼宇门1.52.57.310.413.713.910有楼宇门8.612.414.515.5161613.8推算采暖室外计算温度下的各层温度的平均值，无楼宇门为4，有楼宇门为8。面积1

5、2.32 m2，室外计算温度4，其余同上基本耗热量Q =kF(tn-tn1）=2.03×12.32× 18-4=350W（3）该房间的总热负荷=194+202+685+350+79=1511W其余计算见附表二。（4）该户设计总热负荷为6467W，单位面积设计热负荷6467/127=51 W/ m23、年耗热量计算：根据城市热力网设计规范Qna =0.0864×N×Qn×（tn-ta）/(tn-twn) =0.0864×120×0.05×(18-0.3)/(18+6)=0.39GJ其中Qna :采暖全年耗热量，GJN

6、：采暖期天数 N=120天Qn：采暖设计热负荷，kw；tn:采暖期室内计算温度，tn=18ta:采暖期平均室外温度，ta=0.3twn:采暖期室外计算温度，热量按50元/GJ计算：0.39×50=19.5元/m2年供热费：127×19.5=2476.5 元三、改造后的设计热负荷日耗热量计算：1、墙体：墙体保温采用厚度30mm的挤塑板（导热系数=0.03w/ m2· 热阻R2=/=0.03/0.03=1 m2·/W），其作法参照有关图集的规范的要求。原结构的热阻 R1=1/k=1/2.03=0.49 m2·/W改造后的墙体热阻R0= R1+ R2

7、=1+0.49=1.49 m2·/W改造后的墙体的结热系数k0= 1/R0=1/1.49=0.67 m2·/W2、窗：增加一层铝合金推拉窗，其传热系数为3.26 w/ m2·。冷风渗透系数取单层窗的1/2。3、加装楼宇门一樘4、设计热负荷计算，见附表：3010 W单位面积设计热负荷：3010/127=23.7w/ m25、年耗热量：Qna =0.39×23.7/51=0.181 GJ热价按50元/GJ，每平方米供热费0.18×50=9.06元/ m2。四、投资效益分析1、墙体保温工程量：33 m2；按85元/ m2计算，投资2805元；2、铝合

8、金窗工程量：20.1 m2，按180元/ m2计算，投资3618元；3、楼宇门按2400元/樘计算。分摊到单元面积上的投资为：（2805+3618+2400/12）/127=6623/127=52.15元/ m24、每节约供热费： 19.5-9.06=10.44元/ m2 5、按财政部关于印发北方采暖期既有居住建筑供热计量及节能改造奖励资金管理暂行办法2007957号文件规定，进行围护结构节能改造的可以享受补贴27元/ m2，实际上用户出资仅为25.15元/ m2。改造后，通过2.4个采暖期，可以收回全部投资，且可大大改善居住环境，包括夏季可以节约空调的电费等。五、改造过程中应该注意的问题1、有外凸窗时，要对上、下挑板进行保温处理，防止冷桥、结露。2、注意材料的质量，一个防火性能，另一个是材料的环保性能，防止室内污染。3、施工严格按规范的