上海市既有建筑節能改造示范項目調研分析

■ 張 超 Zhang Chao

0 引言

近年來，建筑能耗已經成為我國繼工業、交通能耗之后的第三大社會能源消耗主體。隨著經濟發展和人民生活水平的提高，建筑能耗持續增長。據統計[1]，上海市民用建筑總能耗在2009年達到1774.91萬t標煤，10年間平均年增長率為4.68%。隨著第三產業的發展和居民生活質量的提高，建筑能耗呈現不斷增長的趨勢，但民用建筑的節能減排具有較大潛力。

上海市新建建筑已全面執行建筑節能設計標準，既有建筑的節能改造成為建筑節能領域工作的重點和難點。上海市目前既有建筑的存量占絕大多數，且新開工建筑面積近來有所下降，2015年1～3月，全市房屋新開工面積343.17萬m2，同比下降39.8%[2]。既有建筑實施節能改造，節能潛力巨大，不僅能有效降低建筑能耗，還能提升建筑物的舒適性，改善居住環境，延長建筑物的使用壽命。

上海市結合平改坡綜合改造工程、“迎世博600天行動計劃”、舊公房綜合整治和成套改造、既有公共建筑裝飾裝修、合同能源管理的推進等，緊抓試點示范工程引領既有建筑節能改造。“十一五”期間，上海市既有建筑節能改造工作由點到面逐步展開。既有居住建筑的節能改造逐漸由單體建筑擴展到居住小區，既有公共建筑的節能改造涵蓋了政府辦公樓、商場、賓館等大型公共建筑。根據《上海市“十二五”建筑節能專項規劃》，“十一五”期間，上海市累計完成節能改造建筑面積2 898萬m2，其中居住建筑約占2/3，公共建筑約占1/3。

1 既有建筑節能改造示范項目調研概述

為準確、全面地對本市近年來既有建筑節能改造示范項目進行分析研究，筆者對2009～2012年列入“上海市建筑節能專項扶持項目”的既有建筑改造示范項目進行現場跟蹤調研，評價示范項目改造后的實際效果，分析改造技術措施落實情況，從而更好地發揮本市既有建筑節能改造示范項目的試點作用，為上海的建筑節能管理工作提供技術支撐。

本次調研主要針對2009～2012年列入“上海市建筑節能專項扶持項目”的19個既有建筑改造示范項目，包括10個辦公建筑、6個賓館建筑和3個居住建筑，示范建筑面積從3 000～60 000m2，節能改造的范圍集中在圍護結構、供暖通風空調及熱水系統、電力與照明系統，其中部分建筑的節能改造采用合同能源管理形式。

調研項目具體信息見表1。

2 既有建筑節能改造示范項目技術落實情況分析

根據既有建筑節能改造示范項目的問卷調研及現場查勘情況，筆者對既有建筑圍護結構、供暖、通風和空調及生活熱水系統以及電力與照明系統等方面的各項節能改造技術在示范項目中的應用情況及其應用效果進行分析。

2.1 節能改造實施概況

筆者通過對19個節能改造示范項目的調研問卷統計分析，得到圍護結構、供暖、通風和空調及生活熱水系統、電力與照明系統等實施節能改造的項目數占調研項目總數的比例如圖1所示，從圖中可以看出，所有項目均對圍護結構實施了節能改造，通風和空調及生活熱水系統、電力與照明系統實施節能改造的項目比例均為89%，其他實施節能改造的項目比例為53%，由此可以看出，圍護結構是節能改造的重點對象。

2.2 圍護結構節能改造技術落實情況

圍護結構各部位實施節能改造的項目數占調研項目總數的比例如圖2所示，從圖中可以看出，圍護結構中實施外窗節能改造的項目最多，占調研項目總數的比例為89%，其次是屋面節能改造、外墻節能改造，占調研項目總數的比例分別為84%、74%，實施玻璃幕墻節能改造的項目占調研項目總數的比例為37%，不難發現，外窗節能改造技術的應用最為廣泛。

表1 既有建筑改造示范項目信息表

圖1 調研項目節能改造實施概況

圖2 圍護結構節能改造實施情況

2.2.1 外墻節能改造

調研項目主要采用外墻保溫節能改造技術，包括外墻內保溫、外墻外保溫。改造所用的材料主要包括擠塑聚苯板、泡沫玻璃板、巖棉板、膨脹聚苯板、硬泡聚氨酯板、無機保溫砂漿、玻璃棉等。

采用外墻保溫系統后的外墻傳熱系數均達到節能標準的要求，保溫效果良好。此外，同改造前相比，建筑外觀得到了很大的改善，且根據現場查勘，各個示范項目保溫系統運行狀態良好，未出現空鼓、脫落、滲水等缺陷情況。

2.2.2 屋面節能改造

根據調研情況，屋面節能改造一般采用鋪設保溫層的做法，所用的保溫材料主要包括擠塑聚苯板、珍珠巖保溫板、聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃板、膨脹聚苯板、巖棉板。根據項目的特點采用了正置式或倒置式的構造方式。此外，個別項目的屋面改造工程還使用了種植屋面技術、平改坡技術。

通過屋面節能改造，不僅可提高屋面的保溫隔熱性能，還可對損壞屋面進行修補，確保其正常的使用功能。

2.2.3 外窗和玻璃幕墻節能改造

根據調研，大部分項目改造前都采用單層玻璃窗，傳熱系數K很高，在5.0～6.5W/(m2·K)[3]之間，保溫隔熱性能較差，不符合當時節能標準的要求，節能改造時，一般采用整窗更換、窗框更換以及加窗的改造措施，有的項目還進行了遮陽改造。

同改造前相比，改造后外窗的傳熱系數得到了很大的提升，且提高了外窗氣密性，例如S項目改造前普通單層玻璃鋼窗（5mm單層）的傳熱系數為6.40W/（m2·K），改造后塑鋼中空玻璃窗（5+9A+5）（平開窗）傳熱系數為2.9W/（m2·K），氣密性等級達到6級。

2.3 供暖、通風和空調及生活熱水系統節能改造技術落實情況

供暖、通風和空調及生活熱水系統各部分實施節能改造的項目數占調研項目總數的比例如圖3所示，從圖中可以看出，大部分項目對原有的冷熱源設備實施了節能改造，包括更換冷熱源設備、新增冷熱源設備等，有47%的調研項目在節能改造過程中采取了水泵變頻、水泵更新、風機變頻、冷卻塔更換以及冷卻塔改造等輸配設備改造技術，有32%的調研項目對末端設備實施了節能改造，包括風機盤管更新、空調機組更新以及新風系統更新等。此外，21%的調研項目采用了智能群控系統。

圖3 供暖、通風和空調及生活熱水系統節能改造實施情況

根據調研，通過將原來低效的空調設備更換為性能系數符合節能標準要求的高效設備，采取水泵變頻控制技術等節能改造措施后，在建筑使用功能變化不大的情況下，可有效降低供暖、通風和空調及生活熱水系統運行過程中的能源消耗，同時，滿足建筑的舒適度要求。

2.4 電力與照明系統節能改造技術落實情況

電力與照明系統各項節能改造技術選用的項目數占調研項目總數的比例如圖4所示，從圖中可以看出，在節能改造過程中，占調研項目總數79%的項目將燈具更換為節能燈具，實施照明自動控制的項目占調研項目總數的比例為58%，而實施分項計量的項目占調研項目總數的比例為53%。另外，有部分項目對變壓器進行了改造。

根據調研，改造比較多的區域主要是大廳、走廊、樓梯間、車庫等公共區域，節能燈具以T5/T8節能燈或LED燈為主，S居建項目還充分利用太陽能資源，安裝太陽能樓道燈。

2.5 其他節能改造技術落實情況

根據調研，部分項目除了對圍護結構、供暖、通風和空調及生活熱水系統、電力與照明系統進行改造外，還根據項目自身定位，采取了多樣化的改造技術措施，如B項目的定位是改造為綠色化的辦公建筑，在改造的過程中還采用了太陽能光伏系統、太陽能熱水系統、屋頂自然采光、自然通風等技術；F辦公項目采用了節能型水泵、節水型衛生潔具、實行分區熱計量等技術；D項目A1辦公樓在改造后采用了太陽能光伏發電系統、雨水回收利用系統、風力發電系統、屋頂綠化、自然采光等；E、J辦公項目對電梯進行了改造，前者采用了電梯簡單聯動控制技術。

圖4 電力與照明系統節能改造實施情況

3 結語

在對既有建筑節能改造示范項目的調研過程中，大部分業主或使用者反映改造后室內舒適性有了很大的提高，對節能改造效果比較滿意；既有建筑的節能改造主要集中在圍護結構、通風和空調及生活熱水系統、電力與照明系統，此外部分項目結合自身項目定位，還進行了可再生能源利用、給排水系統節能改造等；

既有建筑節能改造，應結合項目特點，考慮經濟性、安全性等因素，選擇適用的改造技術，同時應注重改造后的運營管理，實現真正的節能。

參考文獻：

[1]方定琴，張浩，吳開亞．上海市民用建筑能耗的估算與分析[J]．環境科學與管理，2012(6)：41-43．

[2]上海市統計局．上海市統計年鑒[M]．中國統計出版社，2014．

[3]殷帥，劉海柱，曾荻．夏熱冬冷地區既有居住建筑節能改造調研與思考[J]．建筑節能與綠色建筑，2014(11)：56-59．