夏热冬暖地区节能改造工程实践与能效评估

喻圻亮

0 引言

据统计，在能源需求紧张的今天，建筑能耗占了全球能耗的40%左右，而既有建筑的能耗占全部建筑能耗的六成以上，因此在关注新建项目的建筑节能指标的同时还应将更多的目光投注在既有建筑上。

在国内一些大城市，既有建筑的节能工作早已启动，通过一些项目的实际改造得出了一些适于本地区的成功的经验。但在夏热冬暖地区，类似的做法相当缺失。伴随着城市的发展，该地区既有建筑改造项目越来越多，在改造的过程中，节能改造也应倍加重视。

1 项目概况

八仙岭山庄位于深圳市龙岗区，始建于 1993年，由33栋4层高独立小住宅组成，总面积12 000 m2。山庄由于投资等历史原因在建成后一直未能全面投入使用，建筑空置率高，损坏严重，现由深圳某房地产公司购买并进行改造经营。

山庄地理位置优越，交通便利，位于八仙岭公园西北侧龙岗路与鹏达路交汇处，靠近龙岗区交通主干道——深惠路，地铁三号线紧邻小区。为改善区域环境，提升城市形象，该小区的节能改造工程势在必行。

2 节能改造预评估

2.1 围护结构热工状况

八仙岭山庄建筑群采用的是砖混结构体系，外墙采用的是240黏土砖墙，屋顶采用的是普通钢筋混凝土平屋顶，在建造时未采取保温隔热措施，建筑外门窗采用的是单层铝合金门窗，保温隔热性能和气密性都较差。围护结构的热工性能较差，不能满足夏热冬暖地区建筑节能标准的要求。

2.2 外立面安全状况

山庄经历多年的风雨侵蚀，建筑立面缺损较为严重，已有部分屋面和墙面出现不同程度的渗水现象，墙面面砖随时有掉落的危险，阳台栏板缺损严重，甚至露出已锈蚀的钢筋，具有安全隐患。由于采用砖混结构体系，抗震性能较差。

2.3 改造前能效评估

经模拟计算，在标准运行使用工况下改造前的单位面积能耗值为54.31 kWh/m2，而与其结构、形状相同，按节能标准建造的节能基准建筑的单位面积能耗值为35.37 kWh/m2，能效指数为153.5，其能效等级为“未达标Ⅲ级”，不能达到现行50%的节能标准要求，应进行节能改造。

3 节能改造方案

3.1 围护结构节能改造方案

1)外墙面原为白色面砖外饰面，本次节能改造采用35 mm膨胀聚苯板(EPS)外墙外保温系统，白色高级外墙涂料饰面。2)屋面进行平改坡改造，并增设35 mm挤塑板(XPS)隔热系统。3)外窗采用铝合金中空玻璃窗，南向外窗改为断热铝合金中空玻璃窗。

3.2 建筑外立面改造方案

1)修改当前阳台与坡檐形态，采用三段式构图的新古典主义欧式风格。2)突出建筑入口，增加柱式与山花，立面处理主次分明。3)法式阳台结合窗处理，解决建筑外立面上空调主机的搁置引起的立面凌乱问题。4)窗户宽度尺寸不变，高度调整，增大建筑采光面。5)屋顶层增设木质花架与观景休闲平台。6)建筑墙体主体为白色涂料，间以黑色栏杆，屋顶为蓝色瓦屋面，与周边环境相协调。

3.3 自然通风技术策略

1)被动式通风改造设计——通风竖井。在改造设计中，在住宅中部增设抽风竖井，做法与烟道井相似，竖井顶部夏季开启，冬季关闭，配合换气扇，可解决室内难以形成穿堂风的问题。换气扇距地2 100 mm，结合气流定出换气扇的功率。2)间歇机械通风技术。所谓间歇机械通风，是指白天限制通风，夜间和清晨强化通风。由于在该地区夏季连晴天气过程中，风的日变化规律是:夜间和凌晨风大，白天特别是午后风弱，甚至出现静风。这就使得住宅白天大量热空气侵入，室温紧随室外气温上升。因此，全天持续通风，住宅热环境不可能达到要求，而必须采用间歇机械通风。

4 节能改造后评估

4.1 围护结构热工状况

经过节能改造，八仙岭山庄围护结构的热工性能大大提高，建筑物的保温隔热性能得到提高。通过计算得知，外墙的传热系数降低到了0.70 W/(m2◦K)，屋面的传热系数降低到了0.81W/(m2◦K)，外窗的传热系数也降到了3.5 W/(m2◦K)。

4.2 外立面安全状况

1)通过增加外墙保温系统，提高了建筑物外围护结构的耐久性。2)采用中空玻璃外窗，气密性有了很大提高。3)通过改造，小区面貌焕然一新，环境得到改善，品位和档次得到提升，改善了城市环境，见图1。

4.3 改造后能效评估

经动态模拟计算，标准运行使用工况下改造后的单位面积能耗值为 31.31 kWh/m2，其能效指数为88.5，能效等级达到“★★”，符合现行50%的节能标准要求。

5 结语

1)对建筑改造，可结合城市景观美化工程，综合推进建筑立面更新、外窗隔热与隔声、屋面隔热、空调室外机规范安装等工作，鼓励在结构安全的情况下，进行墙体、屋面、外门窗节能改造和使用可再生能源。2)在改造既有建筑的同时，应积极开展既有建筑节能改造的关键技术研究，并推广应用新材料、新技术。据悉，深圳将发布新型墙体材料、墙体屋面隔热材料、节能门窗、热计量与温控设备、新型高效空调系统、外窗外遮阳及玻璃幕墙复合遮阳技术、可再生能源利用等推广技术和产品目录，供既有建筑节能改造的实施单位和设计单位选用。同时，哪些建筑材料、技术被禁止或限制使用也将以制定目录的形式予以明确。3)既有建筑节能改造需要遵循科学流程，应对其改造前后的能效进行评估以验证节能改造的效果，保证项目的切实实施。

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