寒冷（A）區既有建筑節能改造探討

王志學

摘 要：我國建筑節能設計起步較晚，上世紀八十年代乃至本世紀初之前的既有建筑需要節能改造。本文對寒冷（A）區（主要針對西北地區）既有建筑節能改造進行了探討。

關鍵詞：寒冷（A）區；既有建筑；節能改造

節約能源是我國的基本國策，是節約型社會的根本要求。據有關資料統計，建筑能耗約占總能耗的30%左右，建筑節能是節約能源的重要組成部分。我國建筑節能設計起步較晚，自1987年頒布《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）的通知》【（87）城設字第514號】以來，民用建筑節能工作才受到各地主管部門的重視。至目前，國內外在探索新建建筑節能設計的過程中已經摸索出了比較成功的經驗，但上世紀八十年代乃至本世紀初之前即有建筑基本沒有進行系統的節能設計，這部分建筑量大、面廣，能耗巨大。2005年，我國將即有建筑節能改造納入議事時程，但由于地區技術、經濟等差異性，至目前，好多地區即有建筑節能改造還未全面展開。因此，探討即有建筑節能改造具有現實意義。

1 寒冷（A）區氣候特征

寒冷（A）區大體上是我國的華北和西北地區，最冷月一月，平均氣溫-10～0℃，最熱月七月，平均氣溫10～28℃，日平均溫度低于5℃的天數90～145d，氣候特點是冬季寒冷，夏季清爽。該地區主要考慮冬季防寒，因此提高該地區即有建筑的圍護結構的熱工性能是建筑節能的關鍵。該區太陽能資源比較豐富，全年日照時數3000～3200h，全年輻照量5400～6700MJ/（m2·a），太陽能保證率50～60%。該地區即有建筑節能改造要結合太陽能利用系統，充分利用永續的太陽能資源。

2 寒冷（A）區即有建筑的改造

2.1 改造內容

根據寒冷（A）區氣候特征及既有建筑現狀分析，即有建筑外圍護結構熱工性能差，是能耗的主要部位；既有建筑采暖系統不利于節能，能源浪費嚴重。因此，既有建筑節能改造主要包括兩方面內容。

圍護結構的改造，具體包括外墻、屋面、外門窗、分隔采暖空間與非采暖空間的隔墻與樓板、直接接觸室外空氣的樓板等部位的改造。不利于節能的室內采暖系統的改造。

2.2 即有建筑改造設計要點

即有建筑是已建成正在使用的建筑，大部分已經使用數十年。改造之前應先進行結構鑒定，以確保即有建筑的結構安全和使用功能，不宜改動主體和承重結構，盡量采用增荷少的保溫材料和措施。

即有建筑改造前應依據施、竣工圖紙，歷年修繕、裝修改造、采暖供熱系統查勘等資料結合現場查勘，對可改造性，熱工性能進行綜合判定。

改造目標要滿足現行節能設計標準，改善室內熱環境和居住舒適度。

建筑外觀，屋頂的改造應結合當地城市規劃和市容要求。

屋面改造宜結合安裝太陽能熱水器，充分利用永續的太陽能資源。

2.3 即有建筑圍護結構節能改造

2.3.1 外 墻

（1）外墻保溫類型的合理選擇

外墻是外圍護結構的主體，是節能改造的重點。寒冷地區外墻節能改造建議采用外墻外保溫類型，外保溫技術的優點在于保溫效果明顯：保溫材料置于外墻外側，可以消除“熱橋”影響，充分發揮保溫材料的功能；室內熱穩定性好：由于密度大的實體墻在內側，其熱容量大，蓄存熱量能力強，能使如太陽輻射或間歇采暖造成的室內溫度變化減緩；不占用室內使用空間；改造時對使用者干擾少；保護主體結構（外墻）：保溫層置于外墻外側，大大減少了自然界溫度、濕度、風化等不良環境對主體結構的影響，相對提高主體結構的耐久性，還可減輕建筑溫度變形和溫度應力；利于改善室內環境：可避免室內結露，一定程度上阻止了雨水等對墻體的浸濕，提高外墻的防潮能力，避免室內霉斑等現象。

（2）外墻外保溫改造要求

即有建筑外墻節能改造應與防水、裝飾相結合，盡量做到保溫裝飾，防水、防火一體化。

保溫材料盡量選用保溫性能好，密度小，吸水率低的保溫材料。

保溫材料選擇應滿足防火規范及條文要求。

應根據不同的結構體系，不同的區位，不同的建筑高度，不同的飾面要求，因地制宜選擇保溫技術，因地制宜確定保溫層與基層連接做法（粘貼、錨固、粘錨相結合）確保質量及安全。

宜采用保溫裝飾復合板，減少或避免濕作業。

2.3.2 屋面保溫改造

（1）保溫類型選擇

即有建筑屋面形式大體有平屋面、坡屋面兩種形式：建議屋面節能改造宜采用外保溫類型，其與墻體外保溫類型具有基本相同的優點。

（2）屋面保溫改造技術

如果屋面防水層完好、可靠，可直接做倒置式屋面，但考慮倒置式屋面的特點，保溫材料應選用吸水率低于（≤4%），長期浸水不腐爛，具有一定壓縮強度的材料（如XPS板，泡沫玻璃等）。

坡屋面改造，可在原吊頂上鋪設輕質耐久、防火的保溫材料，或無吊頂時，利用坡屋頂無使用功能空間增設輕質保溫材料的吊頂，但這種改造做法易使坡頂板底結露，形成水滴，即影響室內環境，又使吊頂保溫材料保溫性能降低。建議坡屋頂改造采用倒置式坡屋頂保溫技術。

2.3.3 外門、窗節能改造

外門、窗是用圍護結構中耗能較高的部位，傳統的實腹鋼、鋁窗熱橋嚴重，氣密性差，單坡導熱嚴重，隔聲差，因此增強外門、窗保溫隔熱性能，減少門、窗能耗是既有建筑節能改造的重要環節。外門窗承擔著隔絕和溝通室內外環境的任務，不僅要求其具有良好的保溫隔熱性能，同時還應具有抗風、擋雨、采光、通風、隔音、防火等必要功能。從節能角度考慮，在寒冷（A）區，外窗不僅是耗能構件，同時也是通過陽光透射入室獲得太陽熱能的得熱構件，因此，應根據當地氣候條件、不同朝向、功能要求等因素選擇適當的窗材、窗型和相應的節能技術。

2.3.4 即有建筑其他部位節能改造

非采暖樓梯間及隔墻：對開敞式樓梯間，應封閉外墻并設外窗，入口外門（居住建筑的單元門）、戶門應更換為保溫節能門，必要時加設門斗，對采取上述措施還不能滿足節能要求的，應在樓梯間內隔墻靠樓梯間一側按外墻外保溫做法采取保溫措施。

與室外空氣接觸的樓板：應在板外側（相對于采暖空間）采取保溫節能措施，下板時采取與外墻保溫類似的措施，上板時采取與屋面保溫類似的措施。

非采暖地下室頂板應在板底采取與外墻保溫類似的措施。

2.4 即有建筑采暖系統節能改造

采暖系統改造的關鍵是要改變傳統的集中采暖系統不能獨立調控室溫和分戶熱計量的問題，減少熱能浪費，提高系統運行效率。

公共建筑集中采暖系統，應改造成能保證分室（分區）進行室溫調控的采暖系統制式（垂直雙管系統、全帶跨越管的垂直單管系統、水平雙管系統、全帶跨越管的水平單管系統等）。宜按南、北分區設置，分別設置室溫調控裝置。不同使用單位應分別單獨設置熱計量裝置。

居住建筑室內集中采暖系統應改成能實現室溫調節和控制的制式（雙管系統、各散熱器均設置跨越管或分配閥的單管系統等），應設置分戶熱計量裝置。

有條件時改造為低溫熱水地板輻射供暖方式。

3 結 語

既有建筑量大、面廣，能耗嚴重，熱環境質量差，節能改造迫在眉睫。針對不同的既有建筑、不同的氣候條件，因地制宜地采取合理得當的節能改造措施，能使能耗嚴重的既有建筑成為節能建筑。

參考文獻

[1]《民用建筑熱工設計規范》GB50176-93.

[2]《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ26-2010.

[3]《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005.