既有居住建筑圍護結構節能改造經濟性分析

杜東燕

(晉中市住房公積金管理中心，山西 晉中 030600)

0 引言

我國是能源消耗大國，建筑能耗占能源消耗量相當大的比例，而采暖能耗又是建筑能耗中重要的組成部分。國家和住建部以及各地主管部門頒布了一系列的節能標準和細則，十三五時期，既有居住建筑節能改造穩步推進。政府在既有建筑改造中發揮了主要作用。北方地區的居住節能改造政策與清潔取暖政策也得到了有效結合，保證了改造資金的有效落實，促進了居住建筑節能改造。

既有建筑節能改造效果明顯，通過對既有居住建筑的節能改造，在有效降低建筑用能的同時，提升了室內的舒適度，緩解了結露、漏風等常見問題，室內噪聲問題也得到了顯著改善。“十三五”中期，完成既有居住建筑節能改造面積2.5億m2，實現節約標煤約800萬t。

針對上述分析，本文按照山西省DBJ 04-243—2013既有采暖居住建筑節能改造設計標準中圍護結構傳熱系數限值，對臨汾市一普通既有居住建筑圍護結構進行節能改造，通過PKPM軟件建模計算該建筑改造前后的冬季采暖能耗，并對其進行經濟性分析。

1 工程概況

1.1 臨汾市地區氣候特點

本文所研究的既有居住建筑位于山西省臨汾市，臨汾市位于山西省西南部，屬于寒冷B區，供暖度日數2 466.6 ℃·d，空調度日數107.1 ℃·d，相當于采暖期天數為100 d，采暖期室外平均溫度0.6 ℃，冬季室外采暖計算溫度為-7.1 ℃。

1.2 研究對象概況

本文研究的既有居住建筑總建筑面積為7 675.24 m2，其中地上建筑面積6 634.55 m2，地下建筑面積1 040.69 m2。該住宅樓為地上6層，地下1層，層高均為3.3 m，建筑高度21.9 m，室內外高差1.2 m。地下1層為儲藏室，1層～6層為住戶，共5個單元，磚混結構。地下室、陽臺與樓梯間均不采暖，采暖熱源為集中供暖，末端為散熱器。

2 節能改造設計

經過現場調查，該建筑外飾面為涂料飾面，部分外墻飾面剝落、有滲水，凹凸不平，局部墻面有返堿現象。外墻材料厚度為370 mm非黏土實心磚墻，外窗多數為單層塑鋼窗，樓梯間隔墻為240 mm厚非黏土實心磚墻，樓梯間窗戶部分保持完好。屋頂和地下室頂板為100 mm厚鋼筋混凝土，均無保溫，室內地面有結露現象。

執行山西省DBJ04-243—2013既有采暖居住建筑節能改造設計標準節能65%的地方標準，根據傳熱系數限值對該住宅樓進行節能設計，見表1。

表1 圍護結構節能設計(6層建筑)

表1為對該住宅進行節能改造設計，原屋面保護層由于多年的風吹日曬，已有部分老化現象，需清除原有找平層上的面層，再施工60 mm厚擠塑板保溫層，重新做防水層等面層。外墻外保溫采用50 mm厚模塑板，模塑板是燃燒等級為B級的保溫材料，具有尺寸穩定性良好、耐老化等優點，與外墻系統兼容性較好。原有外窗更換為塑鋼中空內平開窗(玻璃為5 mm+6 mm+5 mm厚玻璃，間隔層氣體為空氣)，傳熱系數為2.4 W/(m2·K)。采暖房間與不采暖房間(樓梯間)隔墻：樓梯間一側墻面抹20 mm厚玻化微珠保溫砂漿(燃燒性能為A級)。地下室頂板采用50 mm厚的礦物纖維噴涂[1]。

通過上述改造措施，可以將原不節能建筑變為滿足山西省DBJ 04-243—2013既有采暖居住建筑節能改造設計標準節能65%的節能型住宅。改造后，該住宅的采暖能耗大幅減少，但隨之而來會有一部分增量成本。本文采用計算既有居住建筑節能改造的靜態投資回收期，來說明節能改造的經濟性。

3 經濟性分析

3.1 PKPM能耗計算

PKPM能效測評軟件是住房和城鄉建設部推薦使用的三種民用建筑能耗計算分析軟件之一。通過幾何建模和能耗計算參數的輸入與設置，計算該住宅建筑改造前后的年采暖能耗，建筑模型見圖1。

計算出的采暖能耗分別為：節能改造前冬季采暖能耗為200.16 tce，節能改造后冬季采暖能耗為63.02 tce。

3.2 經濟性分析

經濟性分析通過計算該既有居住建筑節能改造增加成本的靜態投資回收期來進行說明，圍護結構造價分析見表2。

表2 圍護結構節能造價分析

改造之后一個采暖季大約可以節約137.14 t標準煤，折合成原煤是137.14/0.714 3=191.99 t原煤(折標系數是0.714 3)，按現行煤價約850元/t計算，改造后每年可節約16.32萬元燃煤費用。而設計改造需增加的成本為124.19萬元，則靜態投資回收期為7.6 a，即節能改造后的建筑在第8年可收回成本[2-4]。

4 結論

本文對既有居住建筑圍護結構進行節能65%的改造設計，通過PKPM軟件對改造設計前后的住宅樓進行冬季采暖能耗計算，節能改造前住宅冬季采暖能耗為200.16 tce，節能改造后住宅冬季采暖能耗為63.02 tce，改造之后一個采暖季大約可以節約137.14 tce。結合設計改造增加的成本，可以算出，只需要8 a的時間，就能夠收回建筑節能改造的費用。通過節能改造，能耗每年節約16.32萬元，具有良好的經濟效益和社會效益。

根據建筑行業國家標準JGJ 144—2004外墻外保溫工程技術規程規定，外墻外保溫工程的使用年限不應少于25 a，因此臨汾地區既有居住建筑進行節能改造的前景廣闊。對本地區既有居住建筑節能改造具有一定的指導意義。