城市既有住宅節能改造研究

■ 梁獻超 Liang Xianchao

1 既有住宅用能及節能改造現狀分析

1.1 我國城市既有住宅用能現狀分析

我國城市既有住宅量大、面廣，因絕大多數都沒有采取節能措施，能耗高、性能差，浪費嚴重。表1所示為我國北京與哈爾濱兩城市住宅圍護結構傳熱系數與德國EnEv2004標準的比較。可以看出，20世紀80年代我國北方采暖地區住宅圍護結構的傳熱系數是德國的3～4倍，意味著以北京80年代保溫水平計算，在同樣室溫條件下，北京住宅建筑的采暖負荷大致是德國的3～4倍。在1995年《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》出臺以后，各項指標有所改善，但是在窗戶的節能效果上差距依然較為明顯。

表1 圍護結構傳熱系數的比較[1]單位：W/（m2·K）

1.2 與國外城市住宅節能改造工作的差距

發達國家除對新建筑實行較高節能標準外，也非常重視舊房改造工作，如德國EnEv2006節能規范對舊房改造做了明確規定：當既有建筑外圍護結構面積超過25%以上進行改造時，必須滿足新規范要求，改造后其整體能耗不超過同等新建建筑最高允許能耗的40%[2]。德國政府為此設立專門的基金，每年投入大量資金用于住宅改造，改造內容包括增加建筑外保溫設施，更換高效門窗，替換高能耗的采暖設施，以期實現提高建筑舒適度、降低建筑能耗、減少環境污染三大目標。同歐洲國家相比較，我國舊房節能改造工作差距較大，目前的舊房改造只是在北京等部分城市進行試點，尚未大面積開展。

1.3 我國城市既有住宅節能改造任務的艱巨性

我國建筑節能工作起步較晚，目前我國城鄉共有建筑400億m2，95%是非節能建筑，其中居住建筑數量巨大，改造任務艱巨。按照國家節能中長期計劃的要求，制定了相對1980年建筑用能水平節能30%、50%到65%三步走的計劃，既有建筑節能改造已成為國家“十一五”發展規劃中建筑節能的實施重點，計劃到2010年大城市要改造25%，中等城市改造15%，小城市改造10%[3]。

2 城市既有住宅節能改造的技術路線

建筑節能既包括新能源（如太陽能、地熱）的利用、廢水回收再利用等“主動”節能措施，也包括通過提高建筑圍護結構熱阻以減少熱交換損失，從而達到節能目的等“被動”節能措施。考慮到國情，在城市既有住宅建筑節能改造中，改善建筑圍護結構熱工性能更具有現實意義和可操作性。

我國幅員遼闊，各地氣候差異較大，因此對不同時期、不同地區、不同建筑結構的既有建筑節能改造應進行現場檢測和能耗調研、分析熱工性能、診斷問題、提出解決方案，在保持最大限度不破壞原有結構，不改變原有功能的基礎上進行改造。同時應盡量使施工方法簡單，施工規模適當，改造周期短，對人們生活工作干擾最少。

2.1 我國采暖地區住宅建筑節能改造重點

主要針對建筑外圍護結構的熱工性能進行改造，目的是降低傳熱系數，減少冷風滲透，從而減少冬季采暖期的室內外熱交換損失，降低熱負荷。主要體現在建筑墻體節能改造、建筑外門窗節能改造、建筑屋面節能改造等主要方面。

2.1.1 建筑墻體節能改造

墻體是建筑外圍護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。以我國北方采暖地區既有住宅為例，外墻做法多為370厚粘土磚墻加兩面粉刷，其熱阻由內外表面換熱阻和墻體本身熱阻組成，熱阻值約為0.66m2·K/W，傳熱系數約為1.52 W /(m2·K)，不能滿足節能標準。對其進行節能改造可以采用聚苯板外保溫，也可采用保溫砂漿外保溫做法。前者節能效果好，但施工工藝復雜，在既有建筑改造過程中易出現滲水和粘結不牢等問題，不宜采用；后者采用30厚膠粉聚苯顆粒保溫砂漿或EPS保溫砂漿外粉刷，可以增大外墻熱阻至1.16 m2·K/W，傳熱系數降為0.86W/(m2·K)，使外墻的節能率提高40%以上，且施工方便，防水性能佳，價格低廉，特別適合既有住宅外墻節能改造。

2.1.2 建筑外門窗節能改造

外門窗是建筑熱交換、熱傳導最活躍、最敏感、也是最薄弱部位，其熱損失是墻體的5～6倍，其中傳熱損失約為1/3，冷風滲透約為1/3。在城市住宅改造中，如果因條件限制不能對墻體和其他部位進行有效改造，則應將門窗的改造作為突破口，因為更換門窗的工程量相對較小。可采用鋼塑、鋁塑、木塑等復合型門窗替換原有普通鋼門窗、鋁合金門窗，避免金屬窗框產生的熱橋；玻璃可設置雙層玻璃甚至三層玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等新材料以增加其絕熱性能。還應加強門窗密封處理，如門窗框與墻間的縫隙可用毛氈、聚乙烯泡沫材料、密封膏等密封；窗扇與玻璃之間可用各種彈性壓條密封；采用平開窗取代推拉窗等，以提高住宅門窗的氣密性，減少冷空氣滲透。

2.1.3 建筑屋面節能改造

屋頂也是節能改造的重點部位，目前主要有3種改造方式：一是“綠色屋頂”，在屋頂無土種植綠色植物，提高屋面隔熱能力，因其隔熱效果優于保溫效果，且舊屋頂本身極易滲漏，故在采暖區應慎用。二是在屋面加作保溫層，首先具體分析屋面的防水層狀況，決定是否重做防水層，然后用憎水保溫材料，如擠塑聚苯板作保溫層，類似于倒置式屋面做法，既可防止保溫層內部出現冷凝水，又可極大增加屋面熱阻，且施工方便。第三種方式是加建坡屋頂，即“平改坡”。在建筑結構允許的情況下，在現有舊住宅的平屋頂上增設坡屋面，利用空氣間層改善屋面的熱工性能，達到節能目的，還可以改善建筑外觀。后兩種做法在我國采暖地區的屋面節能改造中值得推廣。

2.1.4 建筑敞口部位節能改造

建筑敞口部位如陽臺、樓梯間、屋面上人孔等，因冷風滲透作用，熱量損失也比較大。在住宅改造中，可以用節能材料將陽臺封閉起來，結合門廳將樓梯間改造出門斗，對屋頂上人孔進行封閉處理等改造措施，形成溫度阻尼區，阻止冷風的直接滲透，能收到良好的節能效果。

2.2 我國夏季防熱地區住宅建筑節能改造重點

我國民用建筑熱工設計規范規定，夏熱冬冷和夏熱冬暖地區以夏季防熱為主。其住宅節能改造不同于采暖地區，因為該地區住宅主要依靠對流型的房間空調器調節室內溫度，建筑物保溫的目的是夏季降低內壁面溫度、冬季提高內壁面溫度、避免結露，從而提高舒適性。因此此類地區圍護結構節能改造應將提高圍護結構熱阻放在次要地位，重點是在陽光直射的洞口加設遮陽，以減少夏季通過窗進入室內的太陽輻射，降低夏季空調的能耗。為此在進行門窗改造的同時應采用輕鋼百葉、鋁合金百葉等遮陽效果好、造價不高、美觀并便于改造的活動外遮陽，提高洞口遮陽系數。另外應利用“綠色屋頂”、“平改坡”、“通風屋頂”等技術改造屋面，提高隔熱性能。

3 推進我國城市既有住宅節能改造的保障措施

3.1 保障穩定的資金來源

據建設部副部長仇保興說：“‘十一五’期間，建設節能建筑的總面積累計要超過21.6億m2，目前我國將有130億m2的已建建筑進行節能改造。”如果按照每平方米改造費用以100～200元計算，130億m2的節能改造費用將達2萬億元[4]。巨量的資金需求是制約城市既有住宅節能改造大規模推廣的主要因素，但同時巨大的投資使項目實施也是一個新的經濟增長點，可以為建筑業、制造業和服務業創造新的就業機會。

國外的經驗是為了推進既有建筑的節能改造，通常制定經濟扶持政策：有的由當地政府出面組織，成區成片進行；有的由房主出資，國家給予補貼、低息貸款等資助措施。盡管我國住宅已商品化，個人是住宅的產權所有者，但“政府補貼、多方籌集”還應該是住宅節能改造資金來源的主渠道，應建立由產權單位、業主、財政（包括中央財政、市級財政、區縣財政）分擔的籌資機制，針對不同的產權、不同建筑類型、不同改造方式，給予全額支付、補貼、貸款貼息等多種方式的財政支持政策，保證節能改造有穩定的資金來源。

3.2 建立有效的指標體系

建立和完善建筑能耗的檢測、統計、審計和披露制度，尤其重視建立建筑能耗的后期跟蹤和披露制度，將建筑壽命周期內的能耗統計和披露制度化、規范化、透明化，應該盡快制定一套公正規范的建筑節能檢測手段，實現對建筑的節能現場檢測，將建筑能耗變成看得見、算得清的明白賬。這對推動建筑節能落實、稅收等政策激勵制度的制定都有積極意義。

3.3 提升公眾節能意識

從一些國家的經驗看，要想建設一個節能的社會，首先要使民眾樹立新型的生活觀，讓節能滲透到人們的生活習慣中去。在某些發達國家，政府職能部門、企業和社區都不遺余力地宣傳節能政策。建議我國建筑節能主管部門編印一些建筑節能通俗讀物，加強建筑節能宣傳介紹；在一些大中城市建設切實可行的節能改造示范住宅，讓公眾認識到經過建筑節能改造后的住宅舒適性將極大提高，能耗將大大降低，促進公眾節能意識。

3.4 完善相關法律制度

建筑節能要付諸于法律，要在法律的范圍內科學合理地制定出條文，在既保護社會利益，又保護國家利益，也保護個人利益的前提下，不允許任何人以任何理由拒絕既有建筑節能改造。

4 結語

城市既有住宅節能改造既能為居住者提供更舒適、更健康的居住環境，也關系到“資源節約型、環境友好型”社會的建設，因此需要我們集全社會之力去推動此項具有重要意義的工作。

[1]龍惟定.試論建筑節能的科學發展觀[J].建筑科學，2007(2)：16-21.

[2]盧求.德國2006建筑節能規范及能源證書體系[J].建筑學報，2006(11)：26-28.

[3]《居住建筑節能設計標準總則》征求意見稿.

[4]符振彥.既有建筑節能改造面臨尷尬[J].觀察，2008(2)：24-26.