寒冷(A)区既有建筑节能改造探讨

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摘 要：我国建筑节能设计起步较晚，上世纪八十年代乃至本世纪初之前的既有建筑需要节能改造。本文对寒冷（A）区（主要针对西北地区）既有建筑节能改造进行了探讨。

关键词：寒冷（A）区；既有建筑；节能改造

节约能源是我国的基本国策，是节约型社会的根本要求。据有关资料统计，建筑能耗约占总能耗的30%左右，建筑节能是节约能源的重要组成部分。我国建筑节能设计起步较晚，自1987年颁布《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）的通知》【（87）城设字第514号】以来，民用建筑节能工作才受到各地主管部门的重视。至目前，国内外在探索新建建筑节能设计的过程中已经摸索出了比较成功的经验，但上世纪八十年代乃至本世纪初之前即有建筑基本没有进行系统的节能设计，这部分建筑量大、面广，能耗巨大。2005年，我国将即有建筑节能改造纳入议事时程，但由于地区技术、经济等差异性，至目前，好多地区即有建筑节能改造还未全面展开。因此，探讨即有建筑节能改造具有现实意义。

1 寒冷（A）区气候特征

寒冷（A）区大体上是我国的华北和西北地区，最冷月一月，平均气温-10～0℃，最热月七月，平均气温10～28℃，日平均温度低于5℃的天数90～145d，气候特点是冬季寒冷，夏季清爽。该地区主要考虑冬季防寒，因此提高该地区即有建筑的围护结构的热工性能是建筑节能的关键。该区太阳能资源比较丰富，全年日照时数3000～3200h，全年辐照量5400～6700MJ/（m2・a），太阳能保证率50～60%。该地区即有建筑节能改造要结合太阳能利用系统，充分利用永续的太阳能资源。

2 寒冷（A）区即有建筑的改造

2.1 改造内容

根据寒冷（A）区气候特征及既有建筑现状分析，即有建筑护结构热工性能差，是能耗的主要部位；既有建筑采暖系统不利于节能，能源浪费严重。因此，既有建筑节能改造主要包括两方面内容。

围护结构的改造，具体包括外墙、屋面、外门窗、分隔采暖空间与非采暖空间的隔墙与楼板、直接接触室外空气的楼板等部位的改造。不利于节能的室内采暖系统的改造。

2.2 即有建筑改造设计要点

即有建筑是已建成正在使用的建筑，大部分已经使用数十年。改造之前应先进行结构鉴定，以确保即有建筑的结构安全和使用功能，不宜改动主体和承重结构，尽量采用增荷少的保温材料和措施。

即有建筑改造前应依据施、竣工图纸，历年修缮、装修改造、采暖供热系统查勘等资料结合现场查勘，对可改造性，热工性能进行综合判定。

改造目标要满足现行节能设计标准，改善室内热环境和居住舒适度。

建筑外观，屋顶的改造应结合当地城市规划和市容要求。

屋面改造宜结合安装太阳能热水器，充分利用永续的太阳能资源。

2.3 即有建筑围护结构节能改造

2.3.1 外 墙

（1）外墙保温类型的合理选择

外墙是护结构的主体，是节能改造的重点。寒冷地区外墙节能改造建议采用外墙外保温类型，外保温技术的优点在于保温效果明显：保温材料置于外墙外侧，可以消除“热桥”影响，充分发挥保温材料的功能；室内热稳定性好：由于密度大的实体墙在内侧，其热容量大，蓄存热量能力强，能使如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓；不占用室内使用空间；改造时对使用者干扰少；保护主体结构（外墙）：保温层置于外墙外侧，大大减少了自然界温度、湿度、风化等不良环境对主体结构的影响，相对提高主体结构的耐久性，还可减轻建筑温度变形和温度应力；利于改善室内环境：可避免室内结露，一定程度上阻止了雨水等对墙体的浸湿，提高外墙的防潮能力，避免室内霉斑等现象。

（2）外墙外保温改造要求

即有建筑外墙节能改造应与防水、装饰相结合，尽量做到保温装饰，防水、防火一体化。

保温材料尽量选用保温性能好，密度小，吸水率低的保温材料。

保温材料选择应满足防火规范及条文要求。

应根据不同的结构体系，不同的区位，不同的建筑高度，不同的饰面要求，因地制宜选择保温技术，因地制宜确定保温层与基层连接做法（粘贴、锚固、粘锚相结合）确保质量及安全。

宜采用保温装饰复合板，减少或避免湿作业。

2.3.2 屋面保温改造

（1）保温类型选择

即有建筑屋面形式大体有平屋面、坡屋面两种形式：建议屋面节能改造宜采用外保温类型，其与墙体外保温类型具有基本相同的优点。

（2）屋面保温改造技术

如果屋面防水层完好、可靠，可直接做倒置式屋面，但考虑倒置式屋面的特点，保温材料应选用吸水率低于（≤4%），长期浸水不腐烂，具有一定压缩强度的材料（如XPS板，泡沫玻璃等）。

坡屋面改造，可在原吊顶上铺设轻质耐久、防火的保温材料，或无吊顶时，利用坡屋顶无使用功能空间增设轻质保温材料的吊顶，但这种改造做法易使坡顶板底结露，形成水滴，即影响室内环境，又使吊顶保温材料保温性能降低。建议坡屋顶改造采用倒置式坡屋顶保温技术。

2.3.3 外门、窗节能改造

外门、窗是用围护结构中耗能较高的部位，传统的实腹钢、铝窗热桥严重，气密性差，单坡导热严重，隔声差，因此增强外门、窗保温隔热性能，减少门、窗能耗是既有建筑节能改造的重要环节。外门窗承担着隔绝和沟通室内外环境的任务，不仅要求其具有良好的保温隔热性能，同时还应具有抗风、挡雨、采光、通风、隔音、防火等必要功能。从节能角度考虑，在寒冷（A）区，外窗不仅是耗能构件，同时也是通过阳光透射入室获得太阳热能的得热构件，因此，应根据当地气候条件、不同朝向、功能要求等因素选择适当的窗材、窗型和相应的节能技术。

2.3.4 即有建筑其他部位节能改造

非采暖楼梯间及隔墙：对开敞式楼梯间，应封闭外墙并设外窗，入口外门（居住建筑的单元门）、户门应更换为保温节能门，必要时加设门斗，对采取上述措施还不能满足节能要求的，应在楼梯间内隔墙靠楼梯间一侧按外墙外保温做法采取保温措施。

与室外空气接触的楼板：应在板外侧（相对于采暖空间）采取保温节能措施，下板时采取与外墙保温类似的措施，上板时采取与屋面保温类似的措施。

非采暖地下室顶板应在板底采取与外墙保温类似的措施。

2.4 即有建筑采暖系统节能改造

采暖系统改造的关键是要改变传统的集中采暖系统不能独立调控室温和分户热计量的问题，减少热能浪费，提高系统运行效率。

公共建筑集中采暖系统，应改造成能保证分室（分区）进行室温调控的采暖系统制式（垂直双管系统、全带跨越管的垂直单管系统、水平双管系统、全带跨越管的水平单管系统等）。宜按南、北分区设置，分别设置室温调控装置。不同使用单位应分别单独设置热计量装置。

居住建筑室内集中采暖系统应改成能实现室温调节和控制的制式（双管系统、各散热器均设置跨越管或分配阀的单管系统等），应设置分户热计量装置。

有条件时改造为低温热水地板辐射供暖方式。

3 结 语

既有建筑量大、面广，能耗严重，热环境质量差，节能改造迫在眉睫。针对不同的既有建筑、不同的气候条件，因地制宜地采取合理得当的节能改造措施，能使能耗严重的既有建筑成为节能建筑。

参考文献

[1]《民用建筑热工设计规范》GB50176-93.

[2]《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010.

[3]《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005.