淺談四川省既有民用建筑節能改造措施

黎 新

(中航工業四川航空工業局，四川成都 610066)

隨著全球人口的不斷增長和經濟規模的不斷擴大，給世界能源供給形成了極大的壓力，尤其是近年來，金磚五國等新興經濟體的快速發展，工業化、城鎮化水平不斷提高，更加大了全球能源供給系統的壓力。從發達國家的能耗結構來看，建筑能耗通常占到了社會總能耗的30 %～45 %，發展和應用建筑節能技術受到世界各國的普遍關注。

近年來，我國對建筑節能的問題越來越重視，住建部的前身建設部分別于2005年頒布了《公共建筑節能設計標準》、于2006年頒布了《居住建筑節能設計標準》，各省級建設主管部門也結合本地氣候情況編制了相應的建筑節能標準和規范。

四川省政府為加強建筑節能工作，降低各類建筑的建造和使用能耗，以達到提高能源利用率、保護環境的目的，于2007年9月18日發布《四川省人民政府第215號令》，自2007年12月1日起實施。《辦法》共三十二條，涵蓋建筑節能管理的主體、范圍、內容、程序、監督、法律責任等各方面內容。

1 建筑節能狀況

在本世紀之前，由于自然條件和社會、經濟發展狀況等原因，我國北方大部分嚴寒地區和寒冷地區，出于生產和生活的需要，以冬季保暖為主的建筑節能起步較早，建筑節能的設計和施工有一定基礎，建筑節能項目實施相對較多;而在我國南方大部屬夏熱冬冷地區，民用建筑在設計思想上對室內熱環境和能耗問題缺乏科學認識，其圍護結構的保溫隔熱性普遍較差，住宅建筑在冬夏兩季的人體舒適度不高，隨著經濟的快速發展，人民對生活品質的要求不斷提高，居民住宅自行加裝空調/采暖設施的比例不斷上升，由于原有建筑設計本身在能耗方面存在的技術缺陷，且對能耗缺陷缺乏科學合理的節能改造，致使這部分建筑在冬夏兩季的能耗急劇上升，能源浪費嚴重。

2011年11月在成都召開的“2011 中國(成都)國際循環經濟產業高峰論壇”上，住建部總規劃師唐凱通報了一組數據讓人倍感我國建筑節能工作既任重道遠，又迫在眉睫:其一、現階段我國建筑耗能總量在總體能源消費結構中所占的比例已接近三成，還在不斷提高;其二、目前我國的400×108m2既有建筑，節能建筑僅為1%左右;其三、當前我國的城鎮化進程加快，每年新增建筑面積達16×108～20×108m2，這其中真正意義上的節能建筑尚不足1×108m2。

可以說我國的建筑節能不僅包括如何在新建建筑中科學規劃、合理運用建筑節能技術設計和施工的問題，更有大量既有建筑需要將建筑節能技術與實際情況相結合進行節能改造的問題。

根據《民用建筑熱工設計規范》，從建筑熱工設計的角度分區，四川省除南部西昌及周邊少部分區域屬于溫和地區不強制執行節能設計標準外，四川盆地西部高原屬寒冷地區，其余大部分區域被亞熱帶濕潤季風氣候所覆蓋，夏天濕熱，冬天陰冷，屬于典型的夏熱冬冷地區，尤其是盆地中、東部人口密度高，經濟相對發達，對既有建筑實施節能改造效果將十分顯著。

2 四川省既有建筑能耗影響因素分析

一般而言，既有建筑在使用過程中的能耗主要包括以下幾個方面:空調/采暖、電器、熱水供應、炊事等，各方面能耗的占比受熱工環境、建筑性質，以及季節變化等因素有所不同。不過就總體而言，上述幾部分能耗大致比例為:10∶2.5∶2.5∶1，用于空調/采暖方面的能耗超過了60 %，相對于其余幾部分剛性較強的能耗而言，這部分能耗節能空間巨大，是建筑節能領域研究的重點。

而就空調/采暖方面影響建筑的能耗水平的關鍵因素來看，除室內外環境的溫差和輻射等自然條件外，其余主要取決于:圍護結構面積、圍護結構熱工性能、室內外空氣流通狀況，以及室內熱源狀況。后面四個因素都與建筑物的圍護結構有十分密切的聯系。

如前所述，四川省大部分區域為夏熱冬冷地區，民用建筑圍護結構的熱工性能既要保證夏季隔熱的要求，同時還要兼顧冬季防寒保暖的需要。在夏季，由于日照時間長且輻射強，如何有效降低太陽輻射的影響是降低能耗的關鍵的因素，在這方面需要從外墻、屋頂的隔熱以及窗戶遮陽等環節加以重視;而在冬季，由于室外氣溫遠低于室內，如何提高門窗的氣密性盡量減少室內熱量散失是降低能耗的重點。

綜上所述，既有民用建筑能耗中空調/采暖所占比例最大，這是既有建筑節能改造的重點突破方向，而空調/采暖節能改造的核心是圍護結構改造，這其中又主要包括3個環節需要重點關注:墻體節能改造、門窗節能改造和屋頂節能改造。以下分別進行探討。

3 既有建筑節能改造主要措施

如前所述，既有建筑節能改造的核心是圍護結構的改造，在此重點對圍護結構改造所涉及的墻體節能改造、門窗節能改造和屋頂節能改造等三方面措施分別進行探討。

3.1 圍護結構改造總體原則

圍護結構在建筑整體中的作用在于分隔建筑空間，隔離外部環境在聲、光、熱等方面不利影響，同時還需要防水防潮、耐火、耐久。因此在考慮到對既有建筑節能改造時，必須保證不降低原有安全性，同時兼顧可行性和實用性。

3.2 墻體節能改造

在建筑物中，墻體在圍護結構能耗中占有很大比例，是保溫隔熱的重要組成部分，加強外墻的保溫隔熱性能是墻體改造的重點。不過需要提醒的是:墻體是建筑物的重要支撐構件，在對墻體進行節能改造前，必須要了解墻體的荷載及使用條件，了解其結構構件的安全性，墻體改造方案不得對安全性造成不利影響。根據我省夏熱冬冷地區的氣候特點，對建筑物墻體的的節能改造重點宜放在夏季隔熱，盡量兼顧冬季保暖。具體措施包括:

(1)增強外墻保溫隔熱性能。增強外墻保溫隔熱性能重點在于通過采用在外墻上加設外保溫層為主的方式，盡量消除混凝土或鋼筋混凝土的梁、柱、板和肋等結構的熱橋效應。在不影響使用的情況下，也可以在室內也進行相關加設處理。

(2)采用淺色外墻面。淺色墻面有利于在炎熱的夏天反射更多的太陽輻射熱，從而降低外墻內表面溫度，減少房間從外界吸收的熱量。

(3)外墻覆蓋綠化。在建筑物的外墻面種植常青藤、爬山虎等攀爬類植物，有助于在夏天降低陽光輻射，同時，這些攀爬植物的蒸騰作用還能帶走建筑物外墻的部分熱量。

3.3 門窗節能改造

窗戶是建筑物圍護結構中保溫隔熱的薄弱環節，一般來講，對于既有建筑的單層的鋁合金或木門窗而言，過多注意采光，而保溫性能不佳，其建筑熱耗中，通過門窗散失掉的大致占到1/3 到1/2。因此，門窗節能改造也是我省既有建筑節能改造中的一個重點項目。

(1)改變窗戶結構。老式的單層玻璃窗保溫性能差，可用中空玻璃、多層玻璃或鍍膜玻璃替代，利用空氣熱阻來改善窗戶的保溫隔熱性能。另外一種簡單做法是在窗玻璃上粘貼薄膜降低陽光輻射熱。

(2)提高門窗的密封性能。在改變門窗結構的同時，還應加強門窗的密封性能，盡量采用導熱系數小、氣密性高的材料替代原有材料。

(3)加強窗戶遮陽措施。加強窗戶遮陽措施可直接減少陽光輻射熱，是減少太陽輻射的另一種方法。具體可采用遮陽板、熱反射窗簾等遮陽措施，另外，采用可調式百葉窗簾，根據季節和天氣變化進行調節，使室內小氣候進一步得到改善。

3.4 屋頂節能改造

屋頂的保溫隔熱性能不佳會直接降低頂層住戶居住的舒適性，在夏天尤其顯著，由此會增加頂層住戶空調、風扇等電器的使用時間和頻次，提高頂層住戶的耗能指標，正因為如此，屋頂的節能改造同樣值得重視。由于歷史原因我省既有住宅建筑多為平頂，對此類住宅的屋頂節能改造的可采取如下措施。

(1)隔離陽光輻射。隔離陽光輻射熱的措施較多，包括屋面綠化、鋪設保溫隔熱層、平改坡等，可結合采用。①屋頂綠化，在屋頂種植綠色植物對屋面進行覆蓋，既可起到遮陽的效果，更能隔熱，還可通過光合作用轉化部分能量，同時還美化了環境，可謂是一舉多得的方法;②鋪設保溫隔熱層，在既有住宅的屋頂鋪設高效保溫隔熱材料，使傳熱系數大幅度下降;③平改坡，在原有房屋平頂平屋頂改為坡屋頂，同時可結合使用內置保溫材料，這樣不僅改善了屋頂的能耗，還有效增大了房屋使用面積，同時也加強了防水。

(2)提高屋頂的光照反射率。這項措施是在原有屋頂上刷涂高反射率的特殊材料，以增強屋頂對陽光的反射率，將大量的陽光輻射熱反射出去，以達到降低頂層室內的空調負荷，降低能耗的目的。國外的研究表明表明:通過采用此項技術可使空調負荷降低10%～50%。

3.5 其他節能改造措施

(1)空調節能。盡量選用高能效比的節能空調，選擇空調合理的安裝位置，避免將空調外機安裝在陽光直射的地方，出風口應盡量避開障礙物。另外，在透氣性差的房屋中合理使用換氣扇也會降低環境溫度，同時有利于改善室內的空氣質量。

(2)照明節能。結合自然光合理選擇節能燈具、采用智能布線、合理配置室內燈光亮度等均可達到節能的目的。尤其在樓道、電梯等公共區域，應合理選擇照明方案和燈具，使之成為建筑節能的重要源泉。

4 結束語

既有建筑節能改造是建設節約型社會的重要任務，是全社會開展節能減排的重要工作，它不僅是利國利民的長期工程，也是推動社會文明進步的重要標志。要讓這項工作取得好的效果不僅需要相關政府主管部門加強政策引導支持相關技術領域的研發投入，推動相關技術成果盡快實現應用轉化，同時要加強政策研究，及時出臺配套政策，鼓勵民眾積極配合參與節能改造，只有多管齊下才能保證既有建筑節能改造目標的全面實現。

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