夏熱冬暖地區節能改造工程實踐與能效評估

喻圻亮

0 引言

據統計，在能源需求緊張的今天，建筑能耗占了全球能耗的40%左右，而既有建筑的能耗占全部建筑能耗的六成以上，因此在關注新建項目的建筑節能指標的同時還應將更多的目光投注在既有建筑上。

在國內一些大城市，既有建筑的節能工作早已啟動，通過一些項目的實際改造得出了一些適于本地區的成功的經驗。但在夏熱冬暖地區，類似的做法相當缺失。伴隨著城市的發展，該地區既有建筑改造項目越來越多，在改造的過程中，節能改造也應倍加重視。

1 項目概況

八仙嶺山莊位于深圳市龍崗區，始建于 1993年，由33棟4層高獨立小住宅組成，總面積12 000 m2。山莊由于投資等歷史原因在建成后一直未能全面投入使用，建筑空置率高，損壞嚴重，現由深圳某房地產公司購買并進行改造經營。

山莊地理位置優越，交通便利，位于八仙嶺公園西北側龍崗路與鵬達路交匯處，靠近龍崗區交通主干道——深惠路，地鐵三號線緊鄰小區。為改善區域環境，提升城市形象，該小區的節能改造工程勢在必行。

2 節能改造預評估

2.1 圍護結構熱工狀況

八仙嶺山莊建筑群采用的是磚混結構體系，外墻采用的是240黏土磚墻，屋頂采用的是普通鋼筋混凝土平屋頂，在建造時未采取保溫隔熱措施，建筑外門窗采用的是單層鋁合金門窗，保溫隔熱性能和氣密性都較差。圍護結構的熱工性能較差，不能滿足夏熱冬暖地區建筑節能標準的要求。

2.2 外立面安全狀況

山莊經歷多年的風雨侵蝕，建筑立面缺損較為嚴重，已有部分屋面和墻面出現不同程度的滲水現象，墻面面磚隨時有掉落的危險，陽臺欄板缺損嚴重，甚至露出已銹蝕的鋼筋，具有安全隱患。由于采用磚混結構體系，抗震性能較差。

2.3 改造前能效評估

經模擬計算，在標準運行使用工況下改造前的單位面積能耗值為54.31 kWh/m2，而與其結構、形狀相同，按節能標準建造的節能基準建筑的單位面積能耗值為35.37 kWh/m2，能效指數為153.5，其能效等級為“未達標Ⅲ級”，不能達到現行50%的節能標準要求，應進行節能改造。

3 節能改造方案

3.1 圍護結構節能改造方案

1)外墻面原為白色面磚外飾面，本次節能改造采用35 mm膨脹聚苯板(EPS)外墻外保溫系統，白色高級外墻涂料飾面。2)屋面進行平改坡改造，并增設35 mm擠塑板(XPS)隔熱系統。3)外窗采用鋁合金中空玻璃窗，南向外窗改為斷熱鋁合金中空玻璃窗。

3.2 建筑外立面改造方案

1)修改當前陽臺與坡檐形態，采用三段式構圖的新古典主義歐式風格。2)突出建筑入口，增加柱式與山花，立面處理主次分明。3)法式陽臺結合窗處理，解決建筑外立面上空調主機的擱置引起的立面凌亂問題。4)窗戶寬度尺寸不變，高度調整，增大建筑采光面。5)屋頂層增設木質花架與觀景休閑平臺。6)建筑墻體主體為白色涂料，間以黑色欄桿，屋頂為藍色瓦屋面，與周邊環境相協調。

3.3 自然通風技術策略

1)被動式通風改造設計——通風豎井。在改造設計中，在住宅中部增設抽風豎井，做法與煙道井相似，豎井頂部夏季開啟，冬季關閉，配合換氣扇，可解決室內難以形成穿堂風的問題。換氣扇距地2 100 mm，結合氣流定出換氣扇的功率。2)間歇機械通風技術。所謂間歇機械通風，是指白天限制通風，夜間和清晨強化通風。由于在該地區夏季連晴天氣過程中，風的日變化規律是:夜間和凌晨風大，白天特別是午后風弱，甚至出現靜風。這就使得住宅白天大量熱空氣侵入，室溫緊隨室外氣溫上升。因此，全天持續通風，住宅熱環境不可能達到要求，而必須采用間歇機械通風。

4 節能改造后評估

4.1 圍護結構熱工狀況

經過節能改造，八仙嶺山莊圍護結構的熱工性能大大提高，建筑物的保溫隔熱性能得到提高。通過計算得知，外墻的傳熱系數降低到了0.70 W/(m2?K)，屋面的傳熱系數降低到了0.81W/(m2?K)，外窗的傳熱系數也降到了3.5 W/(m2?K)。

4.2 外立面安全狀況

1)通過增加外墻保溫系統，提高了建筑物外圍護結構的耐久性。2)采用中空玻璃外窗，氣密性有了很大提高。3)通過改造，小區面貌煥然一新，環境得到改善，品位和檔次得到提升，改善了城市環境，見圖1。

4.3 改造后能效評估

經動態模擬計算，標準運行使用工況下改造后的單位面積能耗值為 31.31 kWh/m2，其能效指數為88.5，能效等級達到“★★”，符合現行50%的節能標準要求。

5 結語

1)對建筑改造，可結合城市景觀美化工程，綜合推進建筑立面更新、外窗隔熱與隔聲、屋面隔熱、空調室外機規范安裝等工作，鼓勵在結構安全的情況下，進行墻體、屋面、外門窗節能改造和使用可再生能源。2)在改造既有建筑的同時，應積極開展既有建筑節能改造的關鍵技術研究，并推廣應用新材料、新技術。據悉，深圳將發布新型墻體材料、墻體屋面隔熱材料、節能門窗、熱計量與溫控設備、新型高效空調系統、外窗外遮陽及玻璃幕墻復合遮陽技術、可再生能源利用等推廣技術和產品目錄，供既有建筑節能改造的實施單位和設計單位選用。同時，哪些建筑材料、技術被禁止或限制使用也將以制定目錄的形式予以明確。3)既有建筑節能改造需要遵循科學流程，應對其改造前后的能效進行評估以驗證節能改造的效果，保證項目的切實實施。

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