【摘 要】 我國既存建筑量大、面廣、能耗高,既存建筑節能改造有助于節源、環保、保護耕地、提高人民生活水平,有助于整個社會節能減排目標的實現。針對我國既存建筑現狀的分析,從整體角度探討適用于我國既存建筑節能改造具有很強的現實意義。
【關鍵詞】 既存建筑 能耗 圍護結構 節能改造
1 引言
我國建筑能耗在能源消耗總量中的比例很大,我國北方地區建筑采暖平均能耗比東歐同緯度發達國家高出約2倍。按照我國目前建筑用能水平發展預測,到2020年,我國建筑能耗占全社會總能耗的比例將達到35%左右,超越工業用能,成為用能的第一領域。我國建筑能耗大的原因是:絕大多數既存建筑未采取節能措施,圍護結構保溫隔熱性能差、用能系統效率低。來自住建部的數字顯示,全國每年城鄉新建房屋建筑面積近20億平方米,其中80%以上仍為高耗能建筑。如果對目前城市中不符合節能標準的既存建筑實行節能改造,每年可節約3500萬噸左右的標煤,如果對既存建筑中近20億平方米的大型公共建筑進行全面的節能改造,可帶動形成近4000億元的建筑節能產業鏈。因此,實施既存建筑節能改造,社會、經濟效益顯著。
2 既存建筑節能改造的基本原則
2.1 政府引導、多方投入、加強管理。中央財政適當獎勵、地方財政穩定投入,引導受益居民、產權單位及其他社會資金自愿投資改造,建立穩定、多元的投融資渠道。嚴格按照建設程序加強對節能改造的監督管理,建立完善節能改造監督和評估機制,保證改造工程質量和節能效果。
2.2 節約能源與改善居住條件、節省居民支出并舉。節能改造要與改善居住條件相結合,與按用熱量計量收費同步推進,在降低采暖能耗的同時,提高建筑質量,改善居住環境,節省居民熱費支出。
2.3 統籌兼顧、分類指導、協調推進。節能改造應根據地區實際與舊城更新、城區環境綜合整治、平改坡、房屋修繕維護、抗震加固等工作相結合,整合政策資源,發揮最大效益。在充分考慮地區氣候特點、建筑現狀、居民用能特點等因素基礎上,確定改造內容及技術路線,做到因地制宜,先易后難。
2.4 點面結合、重點突破。在實施單一改造項目同時,應選擇積極性高、組織能力強、改造資金落實好的地區優先安排節能改造任務,實現集中連片的推薦效果。選取不同產權結構、不同使用性質、不同供熱方式的建筑等作為試點示范工程,探索完善節能改造的技術路線和管理辦法,以點帶面,穩步推進。
3 既存建筑節能改造建議
既存建筑的節能改造也是對建筑生命的一種延續和對城市歷史文脈的傳承,包含了對經濟、藝術、人文、技術等各方面的理性思考。對政府來說,收益在于節約了資源,保護了環境;對業主來說,提高了住宅舒適度,節省了房屋運行開支;對物業公司來說,減少了維修費用;對開發商來說,提高了房屋質量,延長了建筑壽命和使用年限。因此,既有建筑節能改造一舉多得。
3.1 建議國家相關部委共同研究,將既存建筑節能改造列為我國國民經濟發展的一項必要的工作,爭取像抗震加固那樣得到資金支持,從國債中撥出專款,有計劃有步驟地推進節能改造。
3.2 既存建筑節能改造應先易后難。我國既存建筑數量巨大,改造工作要經歷一個長期的復雜的過程,應按照住建部《建筑節能“十五”計劃和2010年規劃》的部署,從政策、法規和標準的研究、編制和落實入手,由易到難,從公共建筑到居住建筑;從大中城市到城鎮、鄉村;經濟發達地區先行,從有條件的建筑著手,逐步推進。
3.3 建筑節能改造應關口提前。建筑師應當用“全生命周期”的評價模式來指導設計方案,在建筑規劃設計環節就應有節能的理念。建筑節能應從重點抓圍護結構等環節轉變為向原材料的獲取、生產運輸、建造、使用維護等方面延伸,涵蓋建筑的“全生命周期”。
3.4 建筑節能改造要做好示范。我國正在建立不同氣候地區、不同類型建筑節能改造的技術標準體系,并開展示范點工作,科學指導既存建筑節能改造。特別是商場、寫字樓、賓館等可以結合裝修改造進行,也可以結合平屋頂改斜屋頂以及建筑加層工程同時進行;還應結合供熱計量收費體制改革、供熱管網的改造進行,為既存建筑節能改造積累經驗。
3.5 公共建筑節能改造是既存建筑中的重點。商業、辦公、醫院等公共建筑是節能改造的重點,應該先行,這主要是因為公共建筑產權相對單一,節能改造方案較容易達成共識。目前,中國綠色建筑與節能委員會正在編制《綠色商場建筑評價標準》,專家對38棟商場建筑做了調研,這些商場的用能強度平均為每平方米200~300千瓦時,是住宅用能強度的10~20倍。因此,商業建筑節能改造是重中之重。
3.6 建筑節能改造要因地制宜。對于既有建筑改造的模式,不同地區、不同的建筑結構體系、不同時期的既有建筑,改造模式會有很大差別,應該因地制宜,研究可行的節能改造政策和技術措施。既存建筑節能改造要以門窗改為主,具備條件的,可同步實施加裝遮陽、屋頂及墻體保溫等措施。有條件的住宅小區可以將屋頂“平改坡”、臨街建筑外墻美化相結合,增加雨水收集、照明消防設施,改善小區周圍微氣候環境。
4 既存建筑節能改造措施
4.1 嚴格執行國家、省有關標準規范,確保改造工程質量和施工安全。經過節能診斷、具有改造價值的既有居住建筑節能改造項目,應嚴格落實基本建設管理程序,依據住建部《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(試行)》和其他有關標準規范,進行圖紙設計和施工圖審查,并辦理招標投標、質量安全監督等手續。工程竣工驗收后,委托具有相應資質的機構對節能效果進行評估。
4.2 發揮既存建筑節能改造示范作用。國家除了要為既存建筑節能改造制定一系列政策法規外,還要在各地尋找成效好,技術新的節能改造建筑,使其成為示范建筑和示范小區。例如,1996年在中國、加拿大兩國政府合作的建筑節能項目中,哈爾濱市承擔了“既有住宅建筑節能改造示范工程”。被改造的是一幢六層磚混住宅樓,專家們根據哈爾濱當地的環境與原有結構對舊樓的外墻外保溫、屋面、樓道與門洞進行了改造。經過節能改造后,舒適度提高了,業主真切地感受到了節能技術給生活品質帶來的改善。
4.3 圍護結構的改造。在諸多改造內容中,外墻保溫當屬提升建筑節能率的重要一環。根據專業機構的測算,目前,在我國房屋住宅的能量損失中,墻體部分高達50%,屋面、門窗、地面分別占到10%、25%、15%。因此,應按照《居住和公共建筑節能設計技術規程》規定的綜合耗煤量指標、能耗指標限值,確定對墻體系統、屋面系統保溫的具體做法,重點以外墻外保溫技術為主,做到保溫隔熱、防水、防潮、裝飾一體化,同時做好對陽臺、頂板、樓梯間、外廊等部位的封閉,提高圍護結構的綜合保溫效果。
4.3.1 外墻外保溫。主要做法是在外墻外表面粘貼或釘固聚苯乙烯板,或將聚苯板澆筑在混凝土墻外表面,或抹上保溫漿料,外貼加強網布并用聚合物漿料抹面,作出質量良好的保溫墻體。經過保溫改造的建筑,日后的運行費用(如采暖、空調用能量)會大大降低,時間越久,其經濟效益越明顯。
4.3.2 屋頂平改坡。在過去的經濟條件下,我國大多數居住建筑采用平屋頂,這種做法防水較為困難,且耗能較多,將平屋頂改為坡屋頂(斜屋頂)并內置保溫材料,不僅提高了屋頂的熱工性能,還有可能提供新的使用的空間,也有利于防水。
4.3.3 陽臺改造。對陽臺的節能措施主要是密封陽臺,其實,如有空地,對于有些沒有陽臺的建筑,在舊房改造時可另加陽臺。另設的陽臺與單獨設置的支柱配套建成,并與原有建筑物連結。這種做法既擴大了使用面積,又給建筑物添加了保溫層。
4.3.4 外遮陽構件。外遮陽構件為建筑物的附屬結構,是建筑節能的重要環節。在陽光照射時間較長的南面增加外遮陽構件能夠明顯降低空調運行負荷,具有較為明顯的節能效果。南向遮陽能降低建筑能耗,雖然節能貢獻率不高,但遮陽措施實施簡單、投資回收期短、投資收益比較高,不失為優選的既存建筑節能改造措施。
4.4 建筑門窗的改造。外窗是建筑熱量散熱的主要部位,對原來密封、隔熱保溫效果差的外窗進行“推拉變平開、單玻變雙玻、通體變斷橋”改造,使其達到保溫隔熱、密封降塵的效果。對有條件的可推廣使用三層玻璃、中空玻璃塑鋼窗、加貼玻璃保溫膜等新型外窗。在門的改造措施中,可采用雙重玻璃門或紅外線自動玻璃門等措施以減少出入口的能量流失。
4.5 供熱系統的改造。供熱系統的改造是實現計量收費的關鍵。通過改造實現“分室調溫、分戶可控、計熱收費”目標。在供熱方式方面,可采取集中供熱、熱電聯產等措施,并提高鍋爐效率,準確計算需用鍋爐的大小,提高能源利用率。既存建筑的采暖系統,由于傳統的福利供熱的體制,均為單管系統,這種系統不便于用戶根據自己的需要調節室溫,更不利于節能。如果有條件,可改為雙管系統,并安設熱計量表;還可先考慮安設棟用熱表進行熱計量。在有地熱資源的地方,也可利用地熱水供暖或地熱水輔助供暖。
4.6 空調、電器照明設施的改造。選用高能效的節能空調器,合理布置,避免設在陽光直射的地方,選擇合理的安裝方位。如果既存建筑的圍護結構得到改善,空調負荷會大大降低,不僅節約了能源,還會提高建筑物的舒適性。無動力換氣扇在密封好的建筑物中使用,會給在此環境中工作或生活的人們提供新鮮的空氣,并且不使用能源,有利于改善室內的空氣質量。照明系統如節能燈具的選用、智能布線、室內燈光亮度的合理配置、與自然光的結合等等,均是節能的具體手段。居住建筑要重點對節能燈具的選用、綜合布線、室內燈光亮度的合理配置,以及與自然光的結合等進行節能改造;公共建筑首先要更換高效節能燈具,盡可能采用自然光和太陽光源照明,取消不必要的外部景觀照明設施;其次要優化各種電器、電梯、中央空調等設備用電控制系統,改造用電和電計量系統。
4.7 積極推廣可再生能源應用。利用太陽能、地熱能、風能等可再生能源是替代石化類能源的重要途徑。既有居住建筑節能改造要充分考慮利用太陽能,實現太陽能建筑一體化,利用太陽能為建筑物提供生活熱水、冬季采暖和夏季制冷的需求。節能改造時,有條件的低層建筑物的南面,如有空地,也可設置陽光間;在平改坡時,結合太陽能集熱器采集能量的最佳坡度確定坡屋面的坡度,使二者結為一體。太陽能不僅可提供生活熱水,還可采用光伏電池,為建筑的照明系統提供光源。
5 結論
既存建筑由于位置確定,利用朝向增加通風已難以實現,因而在圍護結構、屋面、門窗等地方下功夫才是節能改造的重點。既存建筑節能改造,是當前和今后一段時期建筑節能工作的重要內容,對于節約能源、改善室內熱環境、減少溫室氣體排放、促進住房城鄉建設發展方式轉變與經濟社會可持續發展,具有十分重要的意義。
參考文獻
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