论文部分内容阅读
【摘 要】建筑能耗一般是指在建筑正常使用的条件下消耗的能量，包括采暖、空调、热水供应、照明等系统的能耗。由于建筑能耗已经成为继工业之后，与交通并称为城市能耗的主要大户，因此，建筑能耗日益受到专家和社会的瞩目。建筑节能已经成为一个关系社会经济可持续发展、关系百姓切身利益的综合性课题。文章主要从墙体改造设计、屋面改造设计和门窗改造设计三方面分析了既有建筑节能改造技术措施。
【关键词】既有建筑;节能改造;设计
1.墙体改造设计
墙体是外围护结构的主体，长期以实心粘土砖为主要墙体材料，保温性能很差，是节能改造的重点部位。對于围护结构的保温隔热改造建议使用外墙外保温,外墙外保温不占用室内空间、杜绝“热桥”、提高主体结构的耐久性、有利于室温保持稳定，尤其对既有建筑的节能改造更是对使用者的干扰降至最低。外墙饰面一般宜采用涂料饰面，主要有三方面原因：一是当采用面砖时，保温层外应有一层配有钢丝网的聚合物砂浆，钢丝网用射钉或螺栓与墙面固定，钢丝网、射钉或螺栓会提高墙体的导热系数。二是钢丝网、射钉或螺栓国内常用钢制材料，耐久性较差，容易锈蚀，应该用不锈钢、尼龙或聚丙烯等替代。三是反复冻融循环，容易造成面砖粘接层破坏，引起面砖开裂脱落。当外墙原有饰面不能彻底清除时，宜全部采用机械或钉接方式固定聚苯板，或采用这两种方式与粘结方式共同固定聚苯板[1]。
墙体节能改造工程施工通常是在建筑工程的施工现场完成的，施工质量的优劣关系到节能改造的最终质量。首先应彻底清除基层墙体表面浮灰、油污、空鼓、风化物等影响墙面施工的物质。墙体表面应尽量处理平整，对于大面积有坑凹的面层要铲平、修补或加贴找平，松动处要铲除，有孔洞的地方要修补好，以便进行外保温工程的施工；有水落管道的地方要拆除，将新位置设计并安设好。之后，进行外保温的正常施工。施工环境应尽量避开寒冷、大风和雨天，施工过程中要规范施工操作，严格质量监控，保温层施工完成后必须认真开展隐蔽工程验收。
相变蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，可用于解决热能供给与需求失配的矛盾，为建筑节能提供了一个新的手段，目前已成为世界范围内的研究热点。采用胶粉、水、乳化石蜡、聚苯颗粒，按照一定比例和使用方法搅拌成浆料，将此浆料批抹在不同基层上面，干燥后即成为相变蓄热层，当相变蓄热层温度达到相变温度时，相变蓄热层开始蓄热，当外界温度的降低使得相变材料温度低于相变温度时，蓄热层开始放热，直到所蓄相变热全部释放完毕。相变蓄热材料的蓄热能力要大大高于普通保温材料，是具有保温、蓄热和环保于一体的新型建筑储能材料。
2.屋面改造设计
既有办公建筑屋面的情况复杂，有的原设计图纸资料保留不全，有的屋面已经维修改造多次，资料无从查询，而且屋面现状也是千差万别。因此，在对现有屋面进行节能改造设计前，应进行现场考察，甚至要通过仪器检测进行判定。还应对原建筑结构进行复核、验算，当不能满足节能改造要求时，应采取结构加固措施。
屋面的节能改造技术措施可归纳为以下四类：第一，干铺保温材料。除非被改造建筑的防水层已经老化造成渗漏，不得不翻修，否则一般不宜在屋面大拆大改，以修漏补裂为主，进行局部翻改。在符合标准的防水层上作保温处理，干铺保温材料，留出排水通道。该方法类似倒置屋面做法，保温材料可以采用加气混凝土，干铺在原有屋面防水层上，再在其上做防水涂料。保温材料厚度除满足保温要求经热工计算确定外，还要满足屋面荷载不要超过原屋面允许承载范围。第二，聚氨脂防水保温屋面。在屋面上清除掉旧有防水层残破部分，局部修补，然后进行硬泡聚氨脂喷涂。此保温方式由于在屋面上直接热喷涂施工，形成的保温层是连续的，无接缝，抗渗透性强；施工不必铲除原有的防水层和保温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂，能与各种原有屋面牢固粘结在一起，从而避免粘结不良现象；耐老化性能优异，辅以适当的保护层，其使用年限可达25年；施工效率高，并且能够适应在任何复杂的屋面施工，特别是对复杂形状的屋面施工。第三，倒置式屋面。先清除原建筑屋面保护层，修漏补裂，力求使表面平整，并在其上再铺设一层4～5mm厚油毡，然后干铺XPS保温板，之后在其上铺设过滤性保护薄膜，最上面铺设卵石层。此保温方式有良好的防水保温功能，特别是对防水层起到保护、延缓老化、延长使用年限，耐久性好，同时施工简便、速度快，可在冬季或雨季施工的优势。第四，平改坡。首先进行屋面和承重墙结构验算，在荷载允许的条件下，可以在屋面上对应下层承重墙的位置砌墙，砌至设计高度上设混凝土或钢檩条，最后铺轻型屋面板及屋面装饰材料。此方法改善了有些原有建筑陈旧的外观形象；解决顶层存在保温能力差，渗漏难以修补等问题；增加了有效利用空间。平改坡时需注意，结合太阳能集热器采集能量的最佳坡度确定坡屋面的坡度，为安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖提供条件[2]。
3.门窗改造
将原本热工性能差的外窗全部拆除，换为热工性能良好的平开“断桥”型铝合金窗和塑钢窗或其它满足节能要求的窗户。在对既有办公建筑的窗户进行更换的同时，一定要注意窗户安装的质量。有些建筑的窗户经过多年的使用，已有一些变形，窗洞口已与设计和新建时大有不同，尺寸和形状都会有变化，要根据实际情况和尺寸制作窗户，窗户的安装也要请有经验的工人进行，特别是中空玻璃窗的安装，在安装时不能有任何变形、硬挤、硬压的现象，窗墙之间的空隙处应以泡沫聚氨脂灌注，内外边沿再用密封膏封闭防渗、避免冷桥产生，确保节能工程质量。对原有外窗进行“整形”。一是对基本完好的金属窗保留窗框及中挺，将窗扇换成中空玻璃窗或其它满足节能要求的窗扇，并对原窗框及中挺进行处理，加一层塑料窗套；二是在原外窗的内窗台或外窗台加一扇窗户，形成双层窗。三是在原外窗上加气密条，提高外窗气密水平。
办公建筑的性质决定了外门开启频繁，冬季造成室外冷空气大量进入室内，导致门厅温度过低，舒适性降低，有的需要附加采暖装置，导致能源浪费。应设置门斗，并内外两层门入口应转折90°,减少室外热（冷）空气对大厅热环境的影响程度，提高门厅的热舒适性。替换为保温性能好的实体门。由于立面效果需采用玻璃外门时，其传热系数可参考外窗传热系数的限制，应优先采用传热系数小的低辐射镀膜中空玻璃。在经济条件允许的条件下，可在双层门间设置热风幕[3]。
开展既有居住建筑供热计量及节能改造，有效降低采暖能耗，改善居住条件和室内热环境质量，对实现全社会节能减排目标以及改善民生具有重要意义。
【参考文献】
［１］李湘慧.浅析既有居住建筑供热计量及节能改造[J].科技信息,2010,3.
［２］戴从娟.太原市既有公共建筑节能改造适用技术研究[J].科学之友,2010,1.
［３］赵岩,叶建东,邢永杰.北方农村既有居住建筑节能改造[J].建设科技,2008,3.
【关键词】既有建筑;节能改造;设计
1.墙体改造设计
墙体是外围护结构的主体，长期以实心粘土砖为主要墙体材料，保温性能很差，是节能改造的重点部位。對于围护结构的保温隔热改造建议使用外墙外保温,外墙外保温不占用室内空间、杜绝“热桥”、提高主体结构的耐久性、有利于室温保持稳定，尤其对既有建筑的节能改造更是对使用者的干扰降至最低。外墙饰面一般宜采用涂料饰面，主要有三方面原因：一是当采用面砖时，保温层外应有一层配有钢丝网的聚合物砂浆，钢丝网用射钉或螺栓与墙面固定，钢丝网、射钉或螺栓会提高墙体的导热系数。二是钢丝网、射钉或螺栓国内常用钢制材料，耐久性较差，容易锈蚀，应该用不锈钢、尼龙或聚丙烯等替代。三是反复冻融循环，容易造成面砖粘接层破坏，引起面砖开裂脱落。当外墙原有饰面不能彻底清除时，宜全部采用机械或钉接方式固定聚苯板，或采用这两种方式与粘结方式共同固定聚苯板[1]。
墙体节能改造工程施工通常是在建筑工程的施工现场完成的，施工质量的优劣关系到节能改造的最终质量。首先应彻底清除基层墙体表面浮灰、油污、空鼓、风化物等影响墙面施工的物质。墙体表面应尽量处理平整，对于大面积有坑凹的面层要铲平、修补或加贴找平，松动处要铲除，有孔洞的地方要修补好，以便进行外保温工程的施工；有水落管道的地方要拆除，将新位置设计并安设好。之后，进行外保温的正常施工。施工环境应尽量避开寒冷、大风和雨天，施工过程中要规范施工操作，严格质量监控，保温层施工完成后必须认真开展隐蔽工程验收。
相变蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，可用于解决热能供给与需求失配的矛盾，为建筑节能提供了一个新的手段，目前已成为世界范围内的研究热点。采用胶粉、水、乳化石蜡、聚苯颗粒，按照一定比例和使用方法搅拌成浆料，将此浆料批抹在不同基层上面，干燥后即成为相变蓄热层，当相变蓄热层温度达到相变温度时，相变蓄热层开始蓄热，当外界温度的降低使得相变材料温度低于相变温度时，蓄热层开始放热，直到所蓄相变热全部释放完毕。相变蓄热材料的蓄热能力要大大高于普通保温材料，是具有保温、蓄热和环保于一体的新型建筑储能材料。
2.屋面改造设计
既有办公建筑屋面的情况复杂，有的原设计图纸资料保留不全，有的屋面已经维修改造多次，资料无从查询，而且屋面现状也是千差万别。因此，在对现有屋面进行节能改造设计前，应进行现场考察，甚至要通过仪器检测进行判定。还应对原建筑结构进行复核、验算，当不能满足节能改造要求时，应采取结构加固措施。
屋面的节能改造技术措施可归纳为以下四类：第一，干铺保温材料。除非被改造建筑的防水层已经老化造成渗漏，不得不翻修，否则一般不宜在屋面大拆大改，以修漏补裂为主，进行局部翻改。在符合标准的防水层上作保温处理，干铺保温材料，留出排水通道。该方法类似倒置屋面做法，保温材料可以采用加气混凝土，干铺在原有屋面防水层上，再在其上做防水涂料。保温材料厚度除满足保温要求经热工计算确定外，还要满足屋面荷载不要超过原屋面允许承载范围。第二，聚氨脂防水保温屋面。在屋面上清除掉旧有防水层残破部分，局部修补，然后进行硬泡聚氨脂喷涂。此保温方式由于在屋面上直接热喷涂施工，形成的保温层是连续的，无接缝，抗渗透性强；施工不必铲除原有的防水层和保温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂，能与各种原有屋面牢固粘结在一起，从而避免粘结不良现象；耐老化性能优异，辅以适当的保护层，其使用年限可达25年；施工效率高，并且能够适应在任何复杂的屋面施工，特别是对复杂形状的屋面施工。第三，倒置式屋面。先清除原建筑屋面保护层，修漏补裂，力求使表面平整，并在其上再铺设一层4～5mm厚油毡，然后干铺XPS保温板，之后在其上铺设过滤性保护薄膜，最上面铺设卵石层。此保温方式有良好的防水保温功能，特别是对防水层起到保护、延缓老化、延长使用年限，耐久性好，同时施工简便、速度快，可在冬季或雨季施工的优势。第四，平改坡。首先进行屋面和承重墙结构验算，在荷载允许的条件下，可以在屋面上对应下层承重墙的位置砌墙，砌至设计高度上设混凝土或钢檩条，最后铺轻型屋面板及屋面装饰材料。此方法改善了有些原有建筑陈旧的外观形象；解决顶层存在保温能力差，渗漏难以修补等问题；增加了有效利用空间。平改坡时需注意，结合太阳能集热器采集能量的最佳坡度确定坡屋面的坡度，为安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖提供条件[2]。
3.门窗改造
将原本热工性能差的外窗全部拆除，换为热工性能良好的平开“断桥”型铝合金窗和塑钢窗或其它满足节能要求的窗户。在对既有办公建筑的窗户进行更换的同时，一定要注意窗户安装的质量。有些建筑的窗户经过多年的使用，已有一些变形，窗洞口已与设计和新建时大有不同，尺寸和形状都会有变化，要根据实际情况和尺寸制作窗户，窗户的安装也要请有经验的工人进行，特别是中空玻璃窗的安装，在安装时不能有任何变形、硬挤、硬压的现象，窗墙之间的空隙处应以泡沫聚氨脂灌注，内外边沿再用密封膏封闭防渗、避免冷桥产生，确保节能工程质量。对原有外窗进行“整形”。一是对基本完好的金属窗保留窗框及中挺，将窗扇换成中空玻璃窗或其它满足节能要求的窗扇，并对原窗框及中挺进行处理，加一层塑料窗套；二是在原外窗的内窗台或外窗台加一扇窗户，形成双层窗。三是在原外窗上加气密条，提高外窗气密水平。
办公建筑的性质决定了外门开启频繁，冬季造成室外冷空气大量进入室内，导致门厅温度过低，舒适性降低，有的需要附加采暖装置，导致能源浪费。应设置门斗，并内外两层门入口应转折90°,减少室外热（冷）空气对大厅热环境的影响程度，提高门厅的热舒适性。替换为保温性能好的实体门。由于立面效果需采用玻璃外门时，其传热系数可参考外窗传热系数的限制，应优先采用传热系数小的低辐射镀膜中空玻璃。在经济条件允许的条件下，可在双层门间设置热风幕[3]。
开展既有居住建筑供热计量及节能改造，有效降低采暖能耗，改善居住条件和室内热环境质量，对实现全社会节能减排目标以及改善民生具有重要意义。
【参考文献】
［１］李湘慧.浅析既有居住建筑供热计量及节能改造[J].科技信息,2010,3.
［２］戴从娟.太原市既有公共建筑节能改造适用技术研究[J].科学之友,2010,1.
［３］赵岩,叶建东,邢永杰.北方农村既有居住建筑节能改造[J].建设科技,2008,3.