(長江大學城市建設學院土木工程)
摘 要:通過對荊州地區既有居住建筑外圍護墻體、建筑窗、遮陽的調查分析,對荊州地區建筑節能工作提供了宏觀的數據支撐,對于今后開展既有居住建筑的節能改造工作有一定的指導作用。
關鍵字:既有居住建筑;現狀調查;分析
十一五建筑節能規劃的實施完成后十二五規劃仍然將建筑節能規劃放在重中之重。在節能政策的推動下,建筑節能從北方嚴寒區逐漸發展到冬冷夏熱區推進。全國建筑節能工作已初見成效,但是我國建筑節能形式依舊落后于發達國家平均水平,亟待改善。根據國家十二五關于建筑節能的相關規劃,荊州市建筑節能工作也逐步開展起來,由于既有居住建筑具有地域分布廣、總量大、情況復雜等特點,由于對既有建筑節能改造事關廣大人民群眾的切身利益,因此開展調查工作顯得尤為重要和迫切,適時的對荊州地區既有居住建筑開展分析與研究,正確認識評價荊州地區既有居住建筑的現狀,對荊州地區既有居住建筑的節能改造工作具有十分重要的意義。
一、荊州地區氣候特征及居住建筑特征
荊州地區位于江漢平原腹地、湖北省的中南部,東連武漢、西接宜昌、南望湖南常德,北毗荊門、襄陽。荊州地處中緯度南部、位于典型的亞熱帶季風氣候區內,冬季受蒙古冷高壓控制,多北風;夏季受西太平洋副熱帶高壓和印度熱帶低壓影響,多南風;春秋兩季,兩種風交潛出現,隨著風向的轉變,天氣和氣候的特點也跟著發生變化。年雨量1077~1380毫米,年無霜期242—263天,年日照時數1823~1978小時,日照率為41%~44%。年平均氣溫16.4~16.8℃,最冷月平均氣溫3.9~4.4℃,最熱月平均氣溫28.0~28.9℃,極端高溫平均最高是夏季的7~8月,冬季的元月份最低為0.6℃。屬于夏熱冬冷地區。
目前,荊州既有居住建筑結構形式分為磚混結構、框架結構、框剪、剪力墻、內澆外掛、內澆外砌等形式,2000年前的居住建筑以磚混結構為主,其他結構形式主要出現在2000年后。其中磚混結構占此次調查總數的50.7%,框架結構占調查總數的49.4%。外圍護結構構造大多采用傳統墻體用實心黏土磚砌筑,內外墻抹混合砂漿的490墻、370墻、240墻,其中240墻占調查總數的57.3%,此類居住建筑主要集中在2000年以前,少量為小型混凝土空心砌塊以及少量2006年后建筑使用的蒸壓磚。200墻主要為2006年后使用加氣混凝土砌塊的居住建筑。透明窗戶絕大部分采用密封性能較差的單層玻璃窗、塑鋼窗、鋁窗,節能性能很不理想。在早期居住建筑的門窗設計過程中,為追求大、通、透,很少考慮節能要求,居住建筑中的窗墻比較大,節能建筑面積所占比例很小。直接導致大量既有房屋的隔熱保溫性能較差。冬季室內陰冷,室內溫度長期保持在4-5℃,夏季室內外溫差不大的現象,若不借助溫度調節設施,冬夏季節室內熱環境根本達不到基本的居住條件,建筑節能亦達不到足國家標準。
二、荊州市居住建筑現狀調查與分析
(1)荊州市既有居住建筑外圍護墻體。荊州市既有居住建筑外圍護墻體材料絕大部分為240實心粘土磚墻,約占調查總數的52%,主要集中于2000年以前的居住建筑,另外還有19%的加氣磚墻,主要從2006年后大規模應用,調查表明,荊州市新型墻體材料可以劃分為三個階段:第一階段為1980年代出現的灰砂磚和小型混凝土空心砌塊,因為成本和質量原因在1990年前后被市場淘汰,占調查總數的比例為1%;第二階段是1990年代后期至2006年,荊州市房地產市場出現小規模使用加氣混凝土砌塊,該產品在荊州本地有生產廠家1家,主要是外地生產廠家進入荊州市場,這一階段的新型墻體材料應用量小,但對后期大規模發展加氣混凝土砌塊奠定了基礎;第三階段是2006年后,新型墻體材料生產廠家如雨后春筍般出現,目前僅加氣混凝土砌塊的生產能力就超過60萬立方米。荊州市既有居住建筑外圍護墻材料呈現出多樣化發展的趨勢,目前墻體材料以傳統實心粘土磚為主體,加氣磚等節能型新型材料的應用比例逐年攀升,發展勢頭較好。但是需要認清的是,由于墻體面積在圍護結構中占的比例最大,傳熱造成的熱損失及能耗比較高。因此,進行墻體節能改造,意義非常重大。(2)荊州市既有居住建筑窗。荊州地區既有居住建筑現存建筑窗形式主要包括木窗,鋼窗、鋁合金窗、塑鋼窗及其它結構形式。改革開放以前,荊州地區既有居住建筑外窗多用木窗;二十世紀七十年代以來,得益于政策引導,新建居住建筑多采用普通鋼窗,八十年代中期,鋁合金窗因強度高、裝飾效果好、采光面積大等特點被廣泛應用于居住建筑中,九十年代后發展起來的PVC塑鋼窗在既有居住建筑中應用較多。調查表明,1990年代前的居住建筑窗以木窗為主,隨后的許多年住戶進行了大面積改造,將木窗改為鋁合金窗和塑鋼窗。調查結果以改造后主要窗材料為依據。其中鋁合金窗約占77.4%,比例居其次的為塑鋼窗,約占11%。單窗單玻約占84%,單窗雙玻在荊州市城區的出現主要在2006年后的新居住建筑,約占16%。少數2000年前的居住建筑為后期改造。但是以上幾種建筑窗的的傳熱系數均超過了節能規范要求上限值,因此繼續推進既有居住建筑窗的節能改造,是國家對建筑節能的要求,也是人民群眾亟待解決的現實問題。(3)荊州市既有居住建筑遮陽。建筑外遮陽是夏熱冬冷地區一種簡單、低成本、有效的建筑節能手段。調查街區的建筑總數為212幢,包括上世紀七十年代至今的建筑。其中,公共建筑75幢,占調查建筑總數的35%,住宅137幢,占調查建筑總數的65%。設置外遮陽的建筑122幢,占調查建筑總數的58%,未設外遮陽的建筑為90幢,占調查建筑總數的42%。荊州目前的遮陽措施,主要集中在外窗遮陽。有少許屋頂遮陽及墻面遮陽,這兩者多以綠化美觀為目的,且僅適用于多層建筑建,調查結果分析可知,混凝土板構造逐漸減少,逐步由遮陽棚取代,傳統遮陽做法已經普遍不被重視。2000年后的居住建筑已經很少考慮利用遮陽手段解決建筑節能問題,更多考慮因素轉換為美觀和防雨,特別是整片玻璃幕墻的興起,導致了較為嚴重的建筑能耗問題。
三、結語
科學的調查研究是指導政策的前提,通過對荊州市既有居住建筑的現狀調查分析,可以宏觀把握荊州市建筑節能的發展方向,明確建筑節能工作的重點、難點,為響應十二五的相關規劃目標,進一步推進荊州市就有居住建筑節能改造有序、健康的發展提供良好的理論支撐。既有居住建筑節能改造面臨不同時期遺留的改造任務,數量大,涉及面廣,做好建筑節能工作,不僅要靠良好的技術支撐、政策支持和財政配套,還需要廣大公民的良好節能意識。對既有居住建筑進行節能改造,涉及到大量資金和融資問題,但其前景是廣闊的,必將帶來巨大的社會效益和經濟效益,也是我國深化能源改革的必由之路。因此,既有居住建筑的節能改造事不宜遲,在調查研究的基礎上盡快實施建筑節能改造。
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