太原市紡織苑小區既有建筑節能改造

尚艾舒

0 引言

截至目前，山西省既有建筑約10億m2，其中城鎮既有建筑總面積約5億m2，集中供熱總面積約1.7億m2。由于是傳統能源大省，能源浪費也較為嚴重。據初步統計，山西省每年建筑能耗約3 000萬t標準煤，約占全省社會終端能耗的22%。

住房和城鄉建設部下達山西省的改造任務460萬m2。2007年在《山西省建設領域節能減排工作實施方案》中，按照各市集中供熱面積的3%比例，將住房和城鄉建設部下達的改造任務分解到了11個地級市。同時編制印發了《山西省460萬平方米既有居住建筑供熱計量與節能改造實施方案》，明確了改造任務、年度計劃、技術方案和保障措施。截至目前，全省11個市已確定第一期改造項目69個、218.66萬m2，占年初確定目標的105.89%。已完成節能診斷報告項目145.12萬m2，已完成改造設計方案項目144.87萬 m2，已開工項目30個、77.95萬 m2，占年初目標的37.75%。

1 紡織苑小區概況

小區位于太原市萬柏林區和平路與南內環街交叉口東北部，共有44棟樓，約16萬m2，6層磚混住宅，分別建于20世紀70年代、80年代和90年代;其中1982年和20世紀90年代期間建設的建筑結構較好，1988年建設的建筑結構質量較差(現場檢查集資樓16號樓梯間圈梁截面寬12 cm)，小區建筑基本都是高耗能的建筑，墻體“透”、窗戶“漏”，外墻為磚混結構，傳熱系數1.64 W/(m2·K)～2.01 W/(m2·K);屋頂保溫采用焦渣、粉煤灰、水泥珍珠巖、膨脹蛙石、加氣混凝土等，厚度在100 mm～200 mm之間，平均傳熱系數為1.72 W/(m2·K)，是現行節能標準規定值的2倍以上;建筑門窗多用空腹鋼門窗和鋁合金門窗，保溫性、氣密性差。集中供熱的既有建筑耗煤量指標為22 kg/m2，鍋爐房供熱的既有建筑耗煤量指標為28 kg/m2。供暖方式為串聯式，管道熱水自上而下，頂層住戶最先受熱，也相對比較暖和，越往下溫度越低，到底層往往熱量不足。這樣就導致這些“年事已高”的老房子冬天不保溫、夏天不隔熱，又耗費了大量能量，使居民們飽受其苦。

1.1 建筑節能改造主要內容

建筑節能改造主要包括墻改、窗改和熱改三部分，俗稱“穿衣、戴帽、練內功”。墻改，就是對墻體系統加做保溫隔熱、防水、防潮材料，有條件的建筑還可進行屋頂綠化，實施“平改坡”，同時做好對陽臺、頂板、樓梯間、外廊等部位的封閉;窗改，即對建筑外窗的改造，采用更換雙玻塑鋼窗、加密封條等方法，達到保溫隔熱、密封降塵的效果，即“穿衣戴帽”。熱改，即實施分戶控制、分室調溫、計熱收費，提高采暖系統的熱利用效率;電氣照明系統的改造主要是更換節能燈具和實行電氣自動控制，即“練內功”。

節能改造選取1號～6號和21號～34號樓等16棟居民樓先期進行，對上述樓號的本小區測試指標見表1。

表1 示范工程的測試內容

對建筑結構的混凝土抗壓強度、墻體表面附著力等項的測試表明，結構符合節能改造與加固的要求。使用門戶鼓風法對房間作氣密性測量結果顯示各住戶單元的換氣次數明顯偏大。居民反映以前冬季室內較冷，室溫較低，夏季則熱不可耐，尤其是頂層住戶和樓西頭住戶。

改造建筑單位建筑面積耗熱量實測值為39.8 W/m，理論計算值為41.39 W/h。圍護結構傳熱占整個建筑耗熱量的64%，冷風滲透占36%。圍護結構傳熱中，外窗占27%，外墻占32%，屋面占1%，陽臺門、不供暖樓梯間隔墻、地面等圍護結構占31%;樓梯間基本開敞，隔墻為混凝土，厚度僅為140 mm，冬季北風是主導風向，在樓梯間形成煙囪效應，造成大量熱損失。因此，節能改造重點是外窗、外墻、樓梯間和屋頂。

對居民調查結果如下。業主情況：私有產權住宅占85.5%，家庭人口2人～3人的占78.8%，空巢家庭較多，月收入少于1 500元的占64%。室內熱環境：冬季外窗密閉性較差的占22.2%～63.7%，夏季滲水的占47.6%～79.8%;冬季室內溫度偏低及適中的占43.5%～50.7%。住宅裝修情況：主要裝修部位為地面(67.7%)、衛生間(66.2%)、窗(61.5%)、廚房(51.5%)，裝修費用少于1 000的占58%。居民大多數愿意進行節能改造，改造及付費意向見表2～表4。

表2 個人部分節能改造及付費意向

表3 公共部分節能改造意向

表4 居民對承受費用的意向

1.2 改造措施

1)對外墻的節能改造屋頂、墻體保溫改造。對外墻的節能改造屋頂、墻體保溫改造從2009年5月26日開始，2009年10月完工，采用玻化微珠保溫砂漿，該砂漿質量穩定可靠，容重輕、保溫性能好、粘結性能好，早強快干，施工周期短，并且有良好的施工性能。綜合性能明顯優于聚苯顆粒保溫砂漿。無毒無害，具有優良的吸聲、透氣、耐高溫、耐水、耐凍性能，收縮率低，整體無縫，無冷橋、熱橋形成。結構穩定，抗裂、抗震性好，無空腔構造設計，抗負風壓能力強。保溫砂漿外抹聚合物抹面抗裂砂漿，最外層罩外墻乳膠漆。外保溫的優點在于可以有效地防止梁、板柱等部位產生熱橋，提高室內熱穩定性，施工快捷，不影響住戶正常生活，費用也低。

2)對屋頂的節能改造。將原有的在原有屋面做法基礎上，鋪設玻化微珠保溫砂漿保溫層厚50 mm，外抹20 mm厚抗裂砂漿。

3)對外窗的節能改造(與屋頂、墻體保溫改造同時進行)。改空腹鋼窗為塑鋼中空玻璃窗(現場用海螺80型塑鋼)規格為中空窗5∶9∶5，為防止熱橋，窗墻間縫隙用聚氨酯發泡膠填滿，外保溫系統壓住塑鋼窗框(含窗臺板)20 mm～25 mm。

4)對樓內供暖系統的改造。共用立管的分戶獨立系統，恒溫閥，樓棟表(超聲波)+戶用熱計量表+散熱器熱分配表。對住戶的干擾小，使用熱分配表+樓用熱計量表的改造成本低，系統維護簡單。供熱系統節能改造2008年年底已經完成。

1.3 資金來源

改造經費來源于三部分：1)國家、省、市下發的補貼款;2)小區所屬的單位;3)居民。根據改造內容的不同，每戶居民每平方米需承擔20元～70元不等。改造經費原則上按國家∶集體∶個人= 1∶1∶1的比例承擔。

表5 改造前后外圍護結構保溫性能測試結果

2 改造后效果

1)改造前后外圍護結構保溫性能測試結果比較見表5。

2)改造后能耗見表6。

表6 改造后能耗

3 結語

建筑改造后，每年可節約采暖能耗約1 960 t標準煤，可減少采暖、制冷、照明等費用支出約328萬元，減少二氧化碳排放約40.2 t，減少二氧化硫排放約40.25 t，減少懸浮顆粒約6.2 t。并且節能改造后，采暖費、電費、水費、維護費等費用每年可節約220余萬元，該部分費用會很快彌補節能改造產生的費用，取得了較好的經濟效益和社會效益。

［1］ 方國昌，趙 冰.唐山既有居住建筑節能改造效果評價分析［J］.建筑節能，2008，38(1)：20-22.

［2］ 趙 靖，武 涌.基于壽命周期分析的既有居住建筑節能改造目標考核評價體系的研究［J］.暖通空調，2007(9)：8-10.

［3］ 張 軍.外墻外保溫技術在北方住宅中的應用［J］.鞍山鋼鐵學院學報，2002(4)：38-40.

［4］ 趙立華，郭 駿，方修睦.哈爾濱市既有建筑節能改造研究［J］.新型建筑材料，1999(3)：50-52.

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