既有公共建筑節(jié)能改造研究

張馬斌

(1.太原理工大學(xué)，山西太原 030024; 2.山西省建筑科學(xué)研究院，山西太原 030001)

既有公共建筑節(jié)能改造研究

張馬斌1，2

(1.太原理工大學(xué)，山西太原 030024; 2.山西省建筑科學(xué)研究院，山西太原 030001)

結(jié)合既有公共建筑節(jié)能改造的現(xiàn)狀，論述了公共建筑節(jié)能改造的意義，并提出了改造建筑外圍護構(gòu)件、充分利用可再生能源、增強相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)等建議，以提高既有公共建筑的節(jié)能設(shè)計水平。

既有公共建筑，節(jié)能改造，建議

0 引言

建筑節(jié)能早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)出現(xiàn)在建筑行業(yè)中，國際上通用的解釋就是提高建筑中的資源利用效率，從而減少資源的浪費和實現(xiàn)資源的節(jié)約利用。近些年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，建筑物成為消耗能源的一大主要方式，并且能源消耗仍然處于上升的趨勢。所以對既有公共建筑進行節(jié)能設(shè)計和改造活動，對于減少資源的浪費具有重要的意義。

1 既有公共建筑節(jié)能改造的現(xiàn)狀

1.1 我國耗能的情況

目前我國正處于經(jīng)濟社會快速發(fā)展的階段，對能源的需求變得越來越迫切，但是我國正在面臨著能源危機和資源環(huán)境大規(guī)模破壞的問題，能源供求和低效利用的矛盾制約著我國經(jīng)濟的發(fā)展，所以對既有公共建筑進行節(jié)能改造是十分必要的。長期以來我國單位國民生產(chǎn)總值能源消耗量過大、人均常規(guī)能源占有量少，并且與發(fā)達(dá)國家相比屬于比較落后的情況，這也是阻礙國民經(jīng)濟發(fā)展的突出問題。隨著我國城市化的發(fā)展和人們經(jīng)濟收入的增加，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的比例在發(fā)生改變，建筑行業(yè)所耗費的能源在不斷增多。首先建筑行業(yè)在建設(shè)的過程中，需要耗費大量的材料和能源，其次在建筑使用的過程中，需要消耗能源來使建筑正常運行。經(jīng)過專家的預(yù)計到2020年，全國建筑面積將會是2000年的2倍，所以對既有公共建筑進行節(jié)能改造是刻不容緩的。

1.2 既有公共建筑節(jié)能改造的現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計，我國每年新增建筑中，大約只有3%～5%屬于節(jié)能建筑，而且大型公共建筑的耗能是非常巨大的，公共建筑的能源消耗主要以電力能源為主，其中建筑的空調(diào)、照明和動力設(shè)施是電力能源消耗的主要設(shè)備，幾乎占到能耗的80%。我國建筑的采暖和制冷所需要的能量是發(fā)達(dá)國家的3倍～4倍，我國的公共建筑通常會安裝中央空調(diào)，但是并沒有考慮保溫隔熱的問題，未實施科學(xué)有效的管理，對電力等能源的消耗是十分巨大的。我國公共建筑能源消耗較大的原因主要有兩個方面，一方面是建筑的外圍構(gòu)件缺少適當(dāng)?shù)谋馗魺嵩O(shè)備，設(shè)計人員也沒有相應(yīng)的意識，如大面積的玻璃幕墻、屋頂?shù)戎苯訉ν獬ㄩ_，墻體的保溫隔熱性能低;另一方面社會公眾的節(jié)能意識普遍不強，尤其是公共建筑節(jié)能方面更加缺乏節(jié)能環(huán)保意識，全民的節(jié)能和環(huán)保意識有待增強。所以公共建筑在節(jié)能設(shè)計方面有很大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢扔泄步ㄖM行節(jié)能設(shè)計，有利于避免能源不必要的浪費，提高社會公眾的節(jié)能意識。不同公共建筑節(jié)能改造能力比例如圖1所示。

圖1 不同公共建筑節(jié)能改造能力比例

2 既有公共建筑節(jié)能設(shè)計的意義

2.1 減少我國的能耗

建筑技能設(shè)計包括新建筑的節(jié)能設(shè)計和既有建筑的節(jié)能設(shè)計，其中包括既有公共建筑節(jié)能的設(shè)計。既有公共建筑所占用的面積比較大，分布范圍廣，并且很多既有公共建筑建設(shè)的時間比較長，當(dāng)時并沒有相關(guān)的節(jié)能環(huán)保意識，所以對既有公共建筑進行節(jié)能改造是尤為必要的。只有對既有公共建筑進行節(jié)能改造，才能降低能源消耗的數(shù)量，對全國能耗的降低起到一定的作用，有利于建設(shè)資源節(jié)約和環(huán)境友好的社會，是可持續(xù)發(fā)展理念的具體體現(xiàn)。

2.2 提高既有公共建筑的使用性能

既有公共建筑類型種類豐富、形式多樣，內(nèi)部的系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。對既有公共建筑的節(jié)能改造不僅可以降低建筑能源的消耗，在一定程度上保護我國的環(huán)境，而且還可以提高既有公共建筑的使用性能，提高建筑外部環(huán)境和內(nèi)部的使用舒適度，為建筑中的工作人員提供更加舒適的工作環(huán)境。對既有公共建筑進行節(jié)能改造，可以為人們提供一個舒適的工作生活環(huán)境，繼而提高人們的生活水平和工作效率，可以說這是一項具有重要意義的公益性事業(yè)。

3 既有公共建筑節(jié)能設(shè)計的建議

3.1 外圍護構(gòu)件的節(jié)能改造

對既有公共建筑進行節(jié)能改造，從建筑物本身來說，可以從建筑外圍結(jié)構(gòu)的墻體、屋面、門窗等構(gòu)件進行詳細(xì)分析。

1)門窗的節(jié)能改造。

門窗作為既有公共建筑的重要組成部分，在建筑結(jié)構(gòu)的耗能中占有一定比重，所以門窗的節(jié)能改造是建筑外圍構(gòu)件改造的重要部分。建筑的門窗大部分都是非節(jié)能結(jié)構(gòu)，而且門窗的面積在不斷加大，同時門窗的更換比較容易，這為節(jié)能改造提供了很大的便利。在門窗的改造中，可以從減少滲透量、熱傳量和太陽輻射三個方面進行，主要的方法包括:使用密封性能好的材料增加窗戶的氣密性，以減少滲透量;使用雙重玻璃門，從而避免出入口直接朝外，或者使用紅外線自動玻璃門等以減少熱量的流失;此外還可以利用熱反射鍍膜中空玻璃、低輻射鍍膜玻璃以及設(shè)置遮陽設(shè)施等削弱太陽的輻射強度;最后可以更換中空玻璃塑鋼窗戶、節(jié)能窗以減少熱傳量。

2)屋面的技能改造。

建筑物的屋頂是受到外界環(huán)境影響最大的外部構(gòu)件，屋頂所吸收的外部輻射比較大，占全部建筑的比例也是比較大的。對水平采光覆蓋層來說，屋頂所吸收的熱量可以直接傳導(dǎo)到建筑的內(nèi)部，勢必會對建筑內(nèi)部的環(huán)境產(chǎn)生影響。所以在屋頂?shù)母脑熘校獙ξ蓓斶M行防水和隔熱保溫處理。針對那些實體屋頂，可以結(jié)合屋面的防水維修，在改造過程中，可以在屋頂?shù)钠綄禹斆媸┮粚訑D塑聚苯乙烯等新型的保溫隔熱材料，這樣可以有效阻擋建筑內(nèi)外的熱量傳導(dǎo);對屋頂是采光玻璃的情況，在條件合適的情況下，盡最大可能加大中庭的垂直深度，使用凸出屋頂?shù)牟晒飧采w材料;同時選擇反射性強、氣密性好的采光材料。這樣可以改善屋頂對能源的消耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。

3)外墻的節(jié)能改造。

建筑物外部構(gòu)件外墻的節(jié)能改造可以分為以下兩種情況:一是對舊的建筑物進行改造，外墻面重新裝修;二是外墻不適宜改動。針對外墻可以裝修改造的情況，需要在外墻增加保溫隔熱材料，比如使用塊形聚苯乙烯板，把它作為外墻面，使與保溫層之間保留一個空氣層，既能體現(xiàn)出裝飾的效果，又可以保證聚苯乙烯板的干燥，提高墻體的保溫隔熱效果。

3.2 充分利用可再生能源

可再生能源包括地?zé)崮堋⑻柲堋L(fēng)能以及生物能，研究好這些可再生能源的轉(zhuǎn)換技術(shù)，是對既有公共建筑節(jié)能改造新的發(fā)展方向，同時對于我國可再生能源利用的發(fā)展有積極地促進作用。就目前來看我國建筑節(jié)能技術(shù)得到了比較快的發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)有了新的突破，建筑物開始使用地?zé)崮堋⒌秃哪芙ㄖ?jié)能技術(shù)、太陽能和風(fēng)能在既有公共建筑中的利用，都是可再生能源技術(shù)的發(fā)展和完善。在對既有公共建筑節(jié)能技術(shù)的改造中，應(yīng)該利用好現(xiàn)有的可再生能源利用的科研成果，如太陽能光電墻、風(fēng)力發(fā)電等技術(shù)。

3.3 增強相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)

在做好既有公共建筑節(jié)能改造技術(shù)支撐的情況下，還要完善相關(guān)的配套設(shè)施和法律法規(guī)，這時就需要政府部門和建設(shè)行政主管部門承擔(dān)自身的職責(zé)，充分發(fā)揮自身的積極作用。首先加強既有公共建筑節(jié)能技術(shù)改造法律法規(guī)的建設(shè)，保證工作有法可依;其次建立節(jié)能改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的具體規(guī)則和制度，明確相關(guān)的技能技術(shù)措施，建立保障機制，并且加強對節(jié)能技術(shù)改造后期的審查;最后要對既有公共建筑的節(jié)能改造給予一定的獎勵，保證改造資金的充足，并且制定既有建筑技能改造評價體系系統(tǒng)。

4 結(jié)語

既有公共建筑節(jié)能技術(shù)改造是一項綜合性的公共事業(yè)，對緩解我國能源資源緊張具有重要的作用，同時也是提高人們生活水平和改善生活環(huán)境的又一大有效舉措。在既有公共建筑節(jié)能改造的過程中，要保證節(jié)能改造技術(shù)的正確實施，使其具有堅實的技術(shù)支撐，此外還要加強政府部門的引導(dǎo)作用，充分發(fā)揮政府對公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)作用，制定切實可行的措施，由此促進既有公共建筑節(jié)能技術(shù)改造的推廣和實施。

［1］ 侯 靜，武 涌，劉伊生，等.既有公共建筑節(jié)能改造市場化途徑研究［J］.城市發(fā)展研究，2014，21(6):111-113.

［2］ 王清勤，何維達(dá).既有公共建筑節(jié)能改造評價指標(biāo)體系構(gòu)建的探討［J］.建筑節(jié)能，2011，39(4):273-275.

［3］ 沈婷婷，龔 敏，葛 堅，等.既有公共建筑節(jié)能改造初探［J］.華中建筑，2008，26(11):163-164.

Research on existing public building energy conservation transformation

Zhang M abin1，2

(1．Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China; 2．Shanxi Building Scientific Research Institute，Taiyuan 030001，China)

Combining with the present situation of existing public buildings energy conservation transformation，this paper discussed the significance of public building energy conservation transformation，and put forward the renovation building peripheral components，made full use of renewable energy，strengthen the relevant support facilities construction and other suggestion，in order to improve the energy conservation design level of public buildings.

existing public building，energy conservation transformation，suggestion

TU201.5

A

1009-6825(2015)29-0189-03

2015-08-07

張馬斌(1987-)，男，在讀工程碩士，助理工程師