北方供暖地區既有居住建筑的節能改造技術

左 建 慧

(神華準格爾能源有限責任公司基建工程管理中心，內蒙古 鄂爾多斯 010300)

北方供暖地區既有居住建筑的節能改造技術

左 建 慧

(神華準格爾能源有限責任公司基建工程管理中心，內蒙古 鄂爾多斯 010300)

從建筑圍護結構和供熱計量的節能改造的方法入手，為北方供暖地區既有建筑的節能改造的實際應用提供技術支撐，通過研讀文獻和實踐相結合得出結論，提出了既有建筑節能改造中運用廣泛及節能效果好的施工方案和方法，響應國家的節能減排政策。

北方供暖，既有居住建筑，節能改造

當今社會人民群眾對于能源的消費量不斷增長，建筑方面的能耗也在增長，尤其是在我國北方的供暖地區，大部分老舊建筑都是非節能的高能耗建筑。在國家節能減排的戰略下，非常有必要對北方供暖地區的高耗能既有居住建筑進行節能改造。下面將重點對建筑中圍護結構和供熱計量的節能改造技術進行介紹。

1 外墻的節能改造技術

建筑的外墻是建筑物圍護結構的主要組成部分，也是北方采暖地區節能改造的重點部位，如何降低外墻導熱引起的熱橋現象造成的熱損失，一直是節能改造技術關注和研究的重點。通過研究，選擇合理的外墻保溫系統可以有效的降低熱橋現象產生的熱損失，從而提高外圍護結構的保溫性能，并且通過實踐證明，外墻外保溫系統由于施工簡單方便，不像內保溫系統破壞住戶室內的裝飾裝修，而且需要和住戶做大量的溝通協調工作，所以更適合應用于對既有建筑外墻的節能改造中。對外墻的節能改造效果不僅體現在冬季減少室內熱量的散失，而且還表現在夏季阻擋室外熱量的傳入，這樣就降低了夏、冬季節人們對能耗的需求，從而達到了節約能源的目的。不僅如此，對外墻采取外保溫技術還可以避免墻面出現結露、霉變現象，延長建筑的使用壽命，還可以改善人們居住的舒適度。外墻外保溫技術還可以結合既有建筑外立面的特點在提高外墻熱工性能的同時，還能改造和美化建筑外立面，做到外墻節能改造和外立面美化一次性施工，減少施工的繁瑣程度，縮短工期。

外墻外保溫常用的保溫材料有礦棉、玻璃棉板，聚氨酯泡沫板、聚苯乙烯板、酚醛樹脂泡沫板和高密度玻璃纖維保溫板，珍珠巖、蛭石、聚苯顆粒等。外墻節能改造的常規做法是在主體結構外墻的外側通過“粘”或者“掛”的施工方式鋪設一道保溫材料，然后在保溫材料的外側涂抹保護砂漿或者是其他保護類裝飾。常見的做法有：噴涂式、抹灰式、粘結式、掛裝式及混合式。在墻體外保溫節能改造的實際操作中，要根據不同的建筑外墻選擇與之匹配的保溫材料和施工方式。

2 門窗的節能改造技術

窗戶除起到了保溫、隔熱的作用，同時還承擔著采光、通風、隔絕噪聲的重要任務，窗戶也是建筑物對外開放的部分，這部分的熱工性能最差，也是能耗損失較多的部位。對于既有居住建筑窗戶的改造既要考慮窗戶的傳熱系數，還要考慮到窗戶的密封性。改造應遵循的原則是：滿足節能要求，施工方便，價格合理。

針對不同的既有居住建筑選擇不同的節能改造方案，常用的有換窗法、加窗法、加膜法。對于既有老舊建筑中使用的單玻平開鋼柱實腹窗應采取換窗法進行節能改造，常用的窗框型材有鋁合金斷熱型材、鋁木復合型材、鋼塑共擠型材以及UPVC塑料型材等一些技術含量較高的節能產品。為了解決玻璃造成的能量損失問題，首先應從玻璃的材質入手，選擇節能玻璃，常用的有中空玻璃、真空玻璃、熱發射玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃，這些玻璃都具有良好的隔熱性能和保溫性能。其次要提高窗戶的密封技術，除了提高窗戶的保溫、隔熱、隔聲等物理性能，還應提高窗戶的氣密、水密性能，降低空氣滲透的熱損失。對于老舊建筑中窗臺空余位置較大的建筑，可以采用在原有外窗的外側或內側加設一層窗戶的方法進行節能改造。通過加窗的方法既提高了窗戶的密封性又改善了窗戶的熱工性能和隔聲效果，還極大改善了既有居住建筑的室內居住環境。不但如此，改造后的雙層窗的窗間空氣隔層可以有效的隔離熱傳遞，從而達到節能的效果。對于那些窗戶保存較完好、窗框型材熱工性能好，窗玻璃熱阻值低的建筑，可以選在原玻璃上貼一層膜來提高窗戶的節能效果。

居住建筑的門在外墻圍護結構中占比很小，相對的熱損失也是較少的。對于入戶門的改造可以選擇更換熱工性能好的門，同時要提高門的密封性。改造中的重點是加強單元門的改造，單元門是建筑物對外聯系的一個窗口，所以選擇傳熱低、密封性好的單元門對于減少樓梯通道以及入戶門產生的熱損失是至關重要的。

3 屋面的節能改造技術

屋面是建筑圍護結構的重要組成部分之一，在我國北方地區冬冷夏熱的氣候下，屋面也是能耗損失的重要部位。建筑屋面的節能改造技術方案有“平改平”“平改坡”、屋面綠化、光伏屋面等多種形式。在我國北方采暖地區既有居住建筑屋面節能改造的實際應用中，應用最為廣泛、造價又低廉、居民接受度高并且改造效果好的是“平改平”的節能改造技術方案。

屋面的節能改造，保溫和防水同樣重要。當屋面出現防水失效的問題，就會導致屋面的保溫材料含水量增加，讓屋面的保溫效果下降；同時屋面的坡度不合理，也會讓屋面的保溫效果下降。例如比較寒冷的地區經歷了大雪之后，氣溫非常低，又缺少大量的太陽輻射，這時由于屋面上的坡度很小，導致雪水不能及時的排出，出現結冰的現象，如果遇到屋面防水損壞，繼而對保溫層造成損害，導致頂層房間嚴重受損，那么頂層房間冬季、夏季對于能耗的需求也將增加。所以，對于嚴寒地區在屋面保溫來說，要和屋面防、排水以及坡度等因素結合起來進行考慮。

在保溫材料的選擇上，要選擇高效而且憎水性能比較好的建筑材料。例如憎水珍珠巖、巖棉板、擠塑聚苯板以及硬質聚氨酯泡沫塑料等材料。其中，巖棉板保溫性能好、質輕、成本低，施工便利，但巖棉板的強度較低，吸水率較高，導致保溫系統容易出現收縮、開裂、滲漏甚至脫落等質量通病，不能擁有與建筑物相同的使用壽命。而硬質聚氨酯泡沫塑料具有導熱系數小的特點，這是當前保溫性能比較好的材料，并且其密度具有可控制性，施工較為方便，可以在現場噴涂，還能制作成板材，就既有建筑的實際應用而言，施工是非常方便的，在應用效果上也是比較好的。

4 供熱計量的改造技術

近年來，集中采暖按熱量計量值進行收費已經成為世界各國的發展趨勢，并且熱計量收費已經成為被人們廣泛接受的節能措施。有資料顯示，國外在實行集中供熱并分戶熱計量之后，節能率能達到10%～20%左右。在我國熱計量起步較晚，有數據顯示，當時國內熱源供出熱量的損失率高達40%，也就是說如果供熱指標為70 W/m2，那么理論上1 t/h熱容量的鍋爐的供熱面積是10 000 m2，而實際上每噸蒸汽的平均供暖面積僅為6 000 m2。由此可見供熱系統的節能改造潛力是非常大的，也是建筑節能改造的重點對象之一。

在目前的供熱系統的節能改造中，經常用到的方法有：對供熱管道進行保溫處理，提高鍋爐的熱效率，保持水力平衡，對熱用戶的室溫進行控制和調節，按用熱量計量值計費等。這些方法中，有的已經收到了很好的節能效果，但對熱用戶室溫的調節與控制和按用熱量計量值計費這兩種方式還在發展階段，還存在很多問題。在北方供暖地區普遍采取按房屋的建筑面積征收取暖費，這樣的收費模式下，居民們的節能意識不強，經常出現開著暖氣開窗戶的現象，這種能耗的損失相當巨大，所以熱計量的改造迫在眉睫，也是新時期既有建筑節能改造的重要舉措。

既有建筑的供熱計量改造使用較多的是散熱器熱分配計法、用戶熱量表法、流量溫度法和通斷面積法。在實際應用中具體采用哪種方式，要結合既有建筑的供暖方式綜合考慮，選擇合適的計量方式進行改造。改造中應遵循以下原則：熱計量改造易于推廣，施工操作簡單、易行；熱量的采集數據誤差小、數據簡單、方便使用且數據采集系統穩定性高易于維護。

5 結語

既有居住建筑的節能改造技術已經比較成熟，而且在實際應用中也取得了一定的節能效果，但在實施的過程中也存在一些困難，節能改造的經濟性也有待進一步論證，所以在國家節能減排的宏觀戰略下，對既有居住建筑的節能改造技術還要繼續深入研究，同時也要多發展綠色、低能耗新建筑。

[1] 顧婷婷.我國采暖區居住建筑圍護結構節能[D].西安:西安建筑科技大學,2016.

[2] 馮榮友.既有居住建筑供熱計量技術研究[D].石家莊:石家莊鐵道大學,2016.

[3] 于利峰.既有居住建筑節能改造研究[D].天津:天津大學,2013.

Theenergysavingtechnologyofexistingresidentialbuildingsinthenorthernheatingarea

ZuoJianhui

(ShenhuaZhungerEnergyCompanyLimited,theEngineeringManagementCenterofBasicConstruction,Ordos010300,China)

Starting from the method of energy saving building envelope and heating metering, provide technical support for the practical application of the northern heating areas of existing building energy saving, concluded by studying literature and practice, is proposed the use of construction scheme and method widely and good energy-saving effect of energy-saving building, in response to the national policy of energy saving.

northern heating, existing residential building, energy saving

TU201.5

A

1009-6825(2017)27-0161-02

2017-07-19

左建慧(1988- )，女，經濟師