貴州省既有建筑節(jié)能改造技術(shù)措施的應(yīng)用

陳 玉

（貴州大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025）

2012年12月貴州省發(fā)出了《貴州省“十二五”建筑節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃》文件，針對(duì)既有建筑提出了新的目標(biāo)與任務(wù)：以國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能改造和運(yùn)行管理為重點(diǎn)，結(jié)合國(guó)家夏熱冬冷氣候區(qū)既有建筑節(jié)能改造政策，力爭(zhēng)完成改造2×106m2。試點(diǎn)推進(jìn)既有建筑節(jié)能改造：一是研究探索適合我省特點(diǎn)的既有建筑節(jié)能改造模式和技術(shù)路線；二是建立有效的既有建筑改造機(jī)制，通過(guò)政策引導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)等措施，充分調(diào)動(dòng)政府、部門、企業(yè)和個(gè)人積極性，注重探索和總結(jié)成功模式，確保改造目標(biāo)實(shí)現(xiàn)；三是國(guó)家政策支持的情況下，開展既有公共建筑和居住建筑節(jié)能改造試點(diǎn)示范。按照貴州省關(guān)于開展節(jié)能改造工作的有關(guān)要求，通過(guò)調(diào)查研究，對(duì)貴州省節(jié)能改造試點(diǎn)中建建筑科研設(shè)計(jì)院辦公樓的節(jié)能改造方案進(jìn)行分析。

1 辦公樓的基本情況

貴州中建科研設(shè)計(jì)院辦公樓始建于1975年，建筑面積約為1 000 m2，3層L型的磚混建筑，層高均為3.3 m，外墻為240 mm厚的實(shí)心黏土磚砌筑而成，外窗采用了鋁合金單玻推拉窗，屋面板為預(yù)制方孔板，基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)。該辦公樓的圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及他的構(gòu)造（包括貴州地區(qū)的既有住宅樓）是貴州地區(qū)既有建筑的典型代表。當(dāng)時(shí)由于各方面因素的限制，設(shè)計(jì)建筑時(shí)未采取有效的保溫隔熱措施，導(dǎo)致建筑物的能耗指標(biāo)較高，舒適度較差，屋面、外墻、門窗等防水處理差，隨著使用周期的增長(zhǎng)，部分墻體及樓屋面出現(xiàn)開裂、滲漏等現(xiàn)象。

2 節(jié)能改造目標(biāo)

在實(shí)施節(jié)能改造前，應(yīng)通過(guò)相關(guān)軟件計(jì)算房屋主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力是否滿足節(jié)能改造的要求；在實(shí)施節(jié)能改造后，辦公樓總體節(jié)能率要達(dá)到貴州省居住建筑50%以上的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3 節(jié)能改造技術(shù)方案

3.1 節(jié)能改造技術(shù)

改造的內(nèi)容主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻體、門窗、屋面、樓梯間等）的保溫改造和采暖供熱系統(tǒng)的改造。其中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失在影響既有建筑能耗方面占70%～89%，因此圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改造成為既有建筑節(jié)能改造的重點(diǎn)。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造的技術(shù)內(nèi)容包括外墻、屋頂、門窗、樓梯間隔墻。主要技術(shù)如下：①既有建筑的節(jié)能改造不應(yīng)破壞原結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)盡量減少墻體和屋面增加的荷載；不損壞室內(nèi)裝修裝飾；不影響建筑使用功能。②既有建筑在改造前應(yīng)進(jìn)行勘察，包括房屋地形圖及設(shè)計(jì)圖樣；城市建設(shè)規(guī)劃資料；房屋裝修改造資料及其他必要的資料。重點(diǎn)勘察房屋荷載及使用條件的變化、地面及墻面裂縫滲漏狀況、重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性評(píng)價(jià)等狀況。通過(guò)對(duì)既有建筑的結(jié)構(gòu)安全性分析，可以保證既有建筑通過(guò)節(jié)能改造后的房屋安全性和可靠性問(wèn)題，提高房屋的安全和使用性能，延長(zhǎng)使用年限。③圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為既有建筑節(jié)能改造的主要對(duì)象，其中外墻、門窗、屋頂、樓梯間等部位的保溫隔熱為節(jié)能改造重點(diǎn)。在進(jìn)行外墻外保溫隔熱改造的同時(shí)，要考慮并解決外墻滲漏問(wèn)題；傳統(tǒng)門窗熱橋嚴(yán)重、氣密性差，應(yīng)選擇節(jié)能門窗替換，比如雙層窗、在玻璃上粘貼建筑隔熱膜、加設(shè)外窗遮陽(yáng)設(shè)施等改變門窗的耗能情況；對(duì)屋頂節(jié)能改造前，應(yīng)對(duì)原房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核、驗(yàn)算，不滿足節(jié)能改造要求的應(yīng)采取結(jié)構(gòu)加固措施；在材料方面，要選用導(dǎo)熱性小、容重不宜過(guò)大的材料，防止屋面荷載過(guò)大；根據(jù)屋面的結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境氣候條件、防水處理方法和施工條件等因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定方案，可以采取增設(shè)保溫隔熱層，改造成種植屋面、多孔材料含水屋面、遮陽(yáng)屋面；樓梯間可以通過(guò)增加防盜保溫門來(lái)提高熱工性能。

3.2 節(jié)能改造方案

3.2.1 外墻

辦公樓原有外墻的構(gòu)造表層為普通混合砂漿噴砂處理，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期的風(fēng)化后，已經(jīng)嚴(yán)重影響保溫材料與基層的黏結(jié)強(qiáng)度，所以應(yīng)該在剔除后重新抹涂水泥砂漿進(jìn)行找平，然后再進(jìn)行保溫構(gòu)造層施工。采用無(wú)機(jī)?；⒅楸厣皾{，該砂漿熱工性能好、防火性能好、成本低，適合本地區(qū)所有房屋外墻改造，最后進(jìn)行外飾面層施工。具體構(gòu)造如圖1所示。

3.2.2 屋面

辦公樓原有建筑屋面為可上人屋面，屋面板為預(yù)制方孔板，對(duì)屋面改造方案采用倒置式屋面，這類屋面中保溫材料對(duì)防水層有保護(hù)作用、延緩老化、延長(zhǎng)使用年限、施工簡(jiǎn)便、速度快、耐久性好。具體改造如圖2所示。

圖1 外墻保溫工程構(gòu)造示意圖

圖2 屋面改造結(jié)構(gòu)示意圖

3.2.3 外窗

外窗節(jié)能改造的重點(diǎn)在于考慮窗墻比的因素來(lái)選擇玻璃種類，塑鋼中空玻璃窗，特別是平開窗，有較小的傳熱系數(shù)。辦公樓原有外窗為鋁合金單玻推拉窗，保溫性能及氣密性較差，考慮到安全、隔聲、通風(fēng)、氣密性和熱工性能的要求，將原有的3200mm×1 600 mm的外窗尺寸改為1 700 mm×1 600 mm，采用6+9A+6鍍膜Low-E中空塑鋼窗，其保溫性能、氣密性、遮陽(yáng)性能都比普通中空塑鋼窗好，但其價(jià)格也高出不少，考慮經(jīng)濟(jì)性因素，可以結(jié)合本地區(qū)氣候條件，適當(dāng)減少外窗尺寸和厚度，達(dá)到節(jié)能改造的目標(biāo)。

3.3 節(jié)能改造分析

通過(guò)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造，通過(guò)能耗模擬計(jì)算節(jié)能改造前后可知，外墻、屋面、外窗各單項(xiàng)的節(jié)能率分別為14.1%，16.9%，9.8%，屋面和外墻的節(jié)能效果最為顯著。但考慮到貴州地區(qū)的氣候條件和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，在選擇節(jié)能材料時(shí)應(yīng)作經(jīng)濟(jì)性方案對(duì)比，選擇合理經(jīng)濟(jì)的材料來(lái)進(jìn)行節(jié)能改造。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑材料對(duì)太陽(yáng)輻射吸收系統(tǒng)較大，由外墻傳熱產(chǎn)生的冷負(fù)荷高，該外墻的節(jié)能改造方案可選擇在建筑外表面涂抹反射隔熱的功能性涂料。該方案不僅可以降低外墻太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)，還可以減少外墻傳熱的冷負(fù)荷，經(jīng)濟(jì)效果明顯，容易滿足規(guī)范對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)的要求；屋頂同外墻一樣，屋頂節(jié)能改造技術(shù)采用增設(shè)保溫隔熱層，增設(shè)后屋面的傳熱阻得到提高，但同時(shí)屋頂結(jié)構(gòu)層蓄存的熱量在溫度降低時(shí)也無(wú)法通過(guò)屋頂散熱。因此，在夏熱冬暖地區(qū)可以采用對(duì)屋頂進(jìn)行綠化的方案。這種方式對(duì)普通屋面來(lái)說(shuō)能顯著降低屋面內(nèi)表面溫度，也是較為適合貴陽(yáng)市既有居住建筑的屋頂改造的；外窗的節(jié)能改造，就是提高它的熱工性能、氣密性。對(duì)貴州普遍使用的鋁合金窗應(yīng)全部換成Low-E中空玻璃鋁合金，窗厚度和寬度可根據(jù)建筑所在地區(qū)氣候條件來(lái)對(duì)比選擇，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性因素。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造方案技術(shù)的分析，在滿足規(guī)范對(duì)既有建筑保溫隔熱性能設(shè)計(jì)要求的前提下，以及滿足節(jié)能改造目標(biāo)的前提下，對(duì)不同氣候條件的地區(qū)，考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛐砸蛩?、?jīng)濟(jì)性條件，選擇合適的建筑節(jié)能改造材料和方案，使既有建筑節(jié)能改造的推行更有效地進(jìn)行。

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