既有建筑节能改造效果分析研究

既有建筑节能改造效果分析研究
发表时间：2018-06-11T10:41:08.047Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第36期作者：赵喆
[导读] 我国建筑大规模建设主要集中在20世~2,90年代,大部分建筑没有任何节能措施,其保温隔热性能差,采暖和制冷设备系统效率低。

天津住研建筑工程设计有限公司天津 300201
摘要：既有居住建筑的节能改造是一项复杂的系统工程，本文分别从围护结构、热源及室外热力管网以及室内采暖系统方面，对既有居住建筑节能改造简单的谈几点建议，并分析了住宅节能改造后的节能效果。

关键词：居住建筑、节能改造、效果分析
我国建筑大规模建设主要集中在20世~2,90年代,大部分建筑没有任何节能措施,其保温隔热性能差,采暖和制冷设备系统效率低,导致能耗浪费严重。

因此，对既有建筑进行节能改造，可以避免能源资源的浪费,提高建筑热舒适性已成为我国北方地区备受关注的重大问题。

”十二五”期间我国北方城镇进行了大量的既有建筑节能改造,类型包括居住建筑、公共建筑：改造内容包括建筑物围护结构的节能改造、热源及室外热力管网的节能改造、室内采暖系统的节能改造等围护结构改造多个方面。

一、我国既有建筑节能现状简要分析
按照我国现行的建筑节能标准来看，新建建筑达到要求还是比较容易的。

因为根据相关规定，建筑规划设计如果没有达到既定要求，相关负责部门就不能进行审批。

而对于既有建筑而言，因其在建造时间上的差异，改造模式差距很大、涉及到很多的因素，进行改造的难度很大。

这就需要建筑改造工作人员从各方面进行研究。

对既有建筑进行节能改造的重点在于将建筑物的维护结构的保温隔热性能进行提升，最大限度降低建筑采暖制冷所需要消耗的能源。

最终达到国家的节能标准。

因此，既有建筑的节能改造总的来说就是要对建筑外围护结构以及供热采暖系统的整体改造。

二、既有建筑节能改造设计
在当前，既有建筑屋面的保温情况非常的复杂有的建筑的原设计图纸资料保留不全，有较多的遗失，还有的屋面已经经过了维修改造多次，而且屋面的保温节能已有的现状千差万别，在这样的情况下，需要对现有屋面进行节能改造设计前进行现场具体的切合实际情况的考察，一般通过以下几方面对既有建筑节能进行节能改造。

2.1室内采暖系统的节能改造
一说节能改造，有的人首先想到的是室内采暖系统的节能改造，其实这部分的节能量最少，约占总节能量的10%左右。

通常所说的“行为节能”据有的地方测算，所节省的热量不会超过7%，比我们所预想的要少得多。

这里所说的节能改造主要是结合温度调控和热计量来讲的，至于室内采暖系统是否要改以及如何改，建议重点要考虑温度调控，不应仅局限于热计量收费。

这几年新出的一些规范以及标准，对户内系统的形式也已放宽，允许做多种选择。

因此对于既有建筑户内系统的节能改造应结合工程实际情况，具体问题、具体分析，建议重点应考虑楼前热量表的设置以及室温调控方面，这里所说的室温调控是指预设温度自动调控，而不是手动调节，因为采暖系统的调节不像水或者电，调节马上能够反映出来，它需要一个很长的过程，若不能自动调节，在室温过热的情况下，可能大多数人会选择开窗降温也想不到调节散热器的温度。

室内采暖系统的形式应结合具体工程的实际情况，选择投资经济、简单易行的技术方案。

如原为垂直或水平单管系统，可改造为单管跨越式系统；原为单双管系统，可改造为垂直双管系统；原为垂直或水平双管系统，可维持原系统不变。

但以上几种系统均应加设温控阀。

至于收费，有条件的可考虑设热分配表、或者采用温度法、流温法等热计量收费系统，没有条件的也可按照楼前热表结合面积分摊。

不应一味地强求“按户分环、一户一表”。

2.2重视建筑物围护结构的节能改造
围护结构的节能量约占整个节能量的60%左右，应予以充分重视。

从现在各单位所上报的节能改造计划看，部分单位仅是室内采暖系统的改造，对于围护结构的节能改造提都没有提，没有抓住问题的关键所在。

无论是从节能的量上来看，还是从节能改造的投资来看，围护结构的节能改造都占有相当大的比例。

对于采暖建筑物来说，节能实际上就是减少建筑物的热损失，也就是减少建筑物的传热损失和空气渗透热损失。

围护结构的节能改造就是要改造和加强围护结构的热工性能，减少建筑物的热损失。

在整个建筑物的能耗中，外窗、外墙以及屋面的能耗基本占到了80%以上。

不节能的建筑外窗若采用单层钢窗，改造成满足65%节能标准的断热铝合金框中空玻璃窗，其传热系数由6.4W/m2.OC下降到了2.8W/m2.OC，同样面积的外窗仅传热损失可降低56%,同时窗户的气密性加强了，通过窗户的冷空气渗透热损失也可大大降低；同理不节能建筑的外墙及屋面经节能改造后，能耗比原来也可降低60%以上。

可见围护结构的节能改造是多么的重要。

2.3热源及室外热力管网的节能改造
（1）室外热力管网的节能改造建议重点放在消除不平衡、加强保温、减少泄漏上。

既有建筑与经节能改造的建筑以及新建建筑，因为室内采暖系统的形式不同，所需的资用压力也不同，几种不同类型的建筑接在一个热网系统中，热网的水力不平衡会进一步加剧。

热力管网的改造应进行严格的水力平衡计算，各并联环路之间的压差损失值不应大于15%，当达不到上述要求时应在建筑物入口设静态水力平衡阀。

应对热力管道及其保温质量进行检查和检修，及时更换损坏泄漏的管道阀门及附件。

热力网改造后应进行初调节，保证阀门设置状态达到设计要求。

同时建议改造时保温材料选用憎水性好的材料，如聚氨酯泡沫塑料，虽然造价有所提高，但保温效果及使用年限会大大提高。

现通常使用的岩棉或玻璃棉管壳，遇水不但会失去保温效果，还会加快管道的腐蚀。

（2）热源的节能改造建议重点考虑增设或者完善必要的调节手段，所采用的调节手段应与改造后的室内采暖系统相适应。

提高锅炉的运行效率还应注重加强管理，提高运行管理人员的水平。

不要说小锅炉房，就是大型的锅炉房，真正的专业技术人员也很少。

三、节能效果分析
3.1改造前后墙体、屋面的隔热性分析
改造前，顶层边端户夏季室内闷热难耐，主要原因是墙体、屋顶的隔热性差，墙体和屋顶的内表面温度高，人在房间内会感受到来自墙面和屋顶的热辐射。

改造后墙体的内表面最高温度可降低0.7℃，屋顶的内表面最高温度可降低0.8℃，外墙和屋顶的隔热性能都有所提高，房间的热舒适性提高了。

虽然既有建筑节能改造后墙体屋面的主体承重材料没有改变，但其外表面增加的外保温材料可以使室外空气
温度波在通过墙体时的衰减幅度大大增加，因此，在室内侧空气温度波的衰减和延迟不变的情况下，夏季的隔热性能同样得到提高。

3.2改造前后围护结构冬季传热比较分析
采暖计算热负荷是供暖系统为用户提供供热量的依据，改造后的总热负荷减少了53%，外墙、外窗、屋顶的传热量分别减小了65%、45.9%、50.4%，改造后外围护结构保温性能明显增强。

原供暖季时该户室内温度可达到设计温度16~18摄氏度，节能改造后外围护结构传热量减少了50%多，那么再通过改造室内供暖系统，并采用按热量计量收费的方式，则可达到节能50%的目的，围护结构的改造是供暖系统节能改造的前提和基础。

结语
既有建筑的节能改造不应强调一步到位，应根据建筑物的实际运行情况和资金状况，同时参照典型类似建筑的节能效果以尽量少的投资改造，获得尽可能多的回报，经过精确对比多种方案分析，确定最佳的节能措施，并通过加强后期的运行管理，行为节能，从技术节能和管理节能两方面，获得较好的节能效果。

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