魏彩欣
摘要:我國既有居住建筑在總體建筑中所占的比例相當大,由于絕大部分既有居住建筑本身結構的原因,所消耗的能源遠遠超過節能型建筑,既有居住建筑供熱計量及節能改造已經成為北方采暖地區建筑節能主戰場之一。
關鍵詞:居住建筑;圍護結構;供熱;節能改造
一、既有居住建筑的基本現狀及改造潛力
我國建筑節能工作起步晚,技術水平低,發展緩慢,住宅建筑單位面積的采暖能耗為相同氣候條件下發達國家的三倍。早期既有居住建筑結構形式以砌體結構為主,這種建筑保溫隔熱性能很差,熱環境不佳。建筑物的圍護結構一般包含墻體、屋面、門窗、樓梯間隔墻、陽臺、玻璃幕墻、儲藏室頂板。需進行改造的既有居住建筑普通結構形式為:外墻結構為240mm 或370mm 實心粘土磚外加砂漿抹灰;相當比例建筑物采用平屋面且未采取保溫隔熱措施,坡屋面建筑通常采用珍珠巖找坡、保溫;窗戶多數采用普通鋁合金型材、單層玻璃窗,少數采用塑鋼型材和雙層中空玻璃;樓梯間、陽臺、儲藏室頂板均未采取節能保溫措施;進戶門為普通防盜門(并非保溫防盜門)或木質門;一定比例住宅樓樓道入口未安裝樓宇門。
表1 我國現有的節能型建筑與發達國家建筑結構對比表
建筑部位 瑞典 中國
圍護結構形式 傳熱系數 圍護結構形式 傳熱系數
外墻 雙層墻350mm厚絕熱層 0.1 1.加氣混凝土墻250mm厚 0.92
2.混凝土墻聚苯復合外保溫墻,保溫層厚80mm 0.49
屋面 絕熱層厚500mm 0.08 珍珠巖保溫層面(保溫層厚80mm) 0.48
樓板 混凝土樓板下鋪200mm絕熱層 0.13 未采取絕熱措施
窗 三層玻璃,雙層金屬框內填絕熱材料 0.85 塑鋼雙層窗 2.3
外門 0.8 4.5
根據我國建筑節能發展的基本目標:新建采暖居住建筑1986年起,在1980~1981年當地通用設計能耗水平基礎上普遍降低30%,為第一階段;1996年起在達到第一階段要求的基礎上再節能30%,(即總節能50%)為第二階段;2005年起在達到第二階段要求基礎上再節能30%(即總節能65%)為第三階段。以石家莊市為例,2010 年我市進行既有建筑普查,截止2010年底我市市區既有居住建筑總量為1200萬平方米,其中達到65%節能標準的建筑面積240萬平方米,約占總居住建筑面積的百分之二十,各級縣區達到節能標準的比例更低,如果把村鎮居住建筑面積統計在內,這個比例會進一步地減小。由此可見北方采暖地區既有居住節能改造的任務量非常大,同時節能改造潛力非常巨大。
二、進行既有居住建筑節能改造勢在必行
節能減排正是改善現狀,促進我國經濟發展的有效舉措。隨著世界經濟全球化的發展,節能減排的要求和壓力越來越大,全世界建筑能耗約占能源總消費量的27.6%,我國建筑領域節能減排面臨著更加嚴峻的考驗,加強建筑節能意義十分重大,在做好新建建筑節能的基礎上,加大既有居住建筑供熱計量及節能改造成為一項重點工作。在全國各省市“十一五”期間完成的既有建筑改造任務的基礎下,住房和城鄉建設部《關于征求對< 關于進一步深入開展北方采暖地區既有居住建筑供熱計量和節能改造工作的通知>(征求意見稿)意見的函》又如火如荼的提出“十二五”規劃的節能減排任務,各地完成既有居住建筑總量的百分之五十的改造量。既有居住建筑節能改造已經得到了社會和群眾一定的認可,形成了良好的工作局面,為全面推廣既有建筑節能改造工作打下了良好的基礎。
三、如何對既有居住建筑進行節能改造
既有居住建筑的供熱計量及節能改造是一項系統性的工作,應從兩個方面進行,即圍護結構的熱工性能改造和供熱采暖系統改造。同時,住戶的行為節能也起到重要作用。
(一)建筑圍護結構的改造
既有居住建筑能耗高主要在于建筑物本身的條件問題。大量沒有任何節能措施的既有居住建筑,外圍護結構的保溫隔熱性能差,能耗偏高。建筑圍護結構是建筑節能改造的重點環節,既有居住建筑圍護結構保溫隔熱性能普遍距離建筑節能百分之六十五要求的性能指標相差很遠,圍護結構的改造能占到總體節能改造的百分之六十。外圍護改造主要包括外墻、屋面和外窗。目前,建筑市場墻體保溫普遍使用模塑聚苯板薄抹灰系統、擠塑聚苯板薄抹灰系統、噴涂硬泡聚氨酯系統、保溫裝飾一體化(氟碳漆硅鈣板復合XPS)外墻外保溫系統。屋面通過平改坡工程同時進行保溫層的施工或單獨進行增加保溫層。外窗的改造可以在原來的基礎上增加一層窗戶或直接更換成符合節能要求的外窗。各改造單位可以選取適用于自身建筑物的改造方式,具體參考《北方采暖地區既有居住建筑供熱計量及節能改造技術導則》以及各地方性改造規程和標準。
(二)供熱系統的改造
既有建筑供熱系統節能改造的目的是通過對外圍護結構節能改造,管網改造,安裝熱計量裝置,體現圍護結構節能,為供熱計量奠定基礎,提高供熱單位的技術和管理水平。
1、建筑室內供熱系統熱計量及溫度調控改造。應優先實行熱源計量和樓棟計量。室內采暖分戶熱量分攤,可通過溫度法、熱量分配表法、戶用熱量表法、面積法等途徑來實現。室內采暖系統改造應以溫度調控和熱計量為手段、實現建筑節能為目的。應根據既有室內采暖系統現狀選擇改造形式,盡量減少對居民生活的干擾。有條件時,可選用高效節能采暖散熱設備。
2、熱源及管網熱平衡改造。熱源的節能改造方案應做到技術上合理,經濟上可行,鼓勵具備條件的地區在熱源改造時應用可再生能源。(1)對大面積集中供熱熱源宜采取安裝換熱站的形式對熱源進行分解,實行分區供熱。鍋爐、換熱站所采用的調節手段應與改造后的室內采暖系統形式相適應。(2)對集中供暖的個體鍋爐房、區域鍋爐房或換熱站,通過能耗診斷,與建筑圍護結構改造同步進行鍋爐房加裝氣候補償、集中自動控制、煙氣冷凝熱能回收裝置的節能改造,并進行系統水力平衡調試,安裝必要的平衡閥和樓前熱計量表。鍋爐房、換熱站應對燃料消耗量、供熱量、補水量、耗電量進行計量,動力用電、照明用電宜分別計量。(3)燃氣鍋爐改造時應優先考慮設置煙氣余熱回收裝置。室外供熱管網改造前,應對管道及其保溫質量進行檢查和檢修,及時更換損壞的管道閥門及部件。室外管網應進行嚴格的水力平衡計算,當各并聯環路之間的壓力損失差值達不到要求時,應在建筑物熱力入口處設置靜態水力平衡閥。
我市一住宅小區在實施建筑節能改造后,通過安裝在供熱管道上的熱計量表計算小區建筑采暖耗熱量為改造前的三分之一,節能效果十分顯著。實施建筑節能改造,不僅改善用熱環境,提高了設備運行效率,減少污染物的排放,同時使整個小區的整體環境得到了改善,同時也使得廣大的居民對建筑節能改造有了一定的認識并得到推廣。
總之,實施既有居住建筑節能改造是進一步提高能源利用率、提高居民生活質量的基本國策。在新建住宅的建設實現規范化發展,達到節能要求的基礎上使原有老住宅通過進行節能改造而逐步降低建筑能耗是今后發展的主要目標。
參考文獻
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