北方供暖地区既有居住建筑的节能改造技术

左 建 慧

(神华准格尔能源有限责任公司基建工程管理中心，内蒙古 鄂尔多斯 010300)

北方供暖地区既有居住建筑的节能改造技术

左 建 慧

(神华准格尔能源有限责任公司基建工程管理中心，内蒙古 鄂尔多斯 010300)

从建筑围护结构和供热计量的节能改造的方法入手，为北方供暖地区既有建筑的节能改造的实际应用提供技术支撑，通过研读文献和实践相结合得出结论，提出了既有建筑节能改造中运用广泛及节能效果好的施工方案和方法，响应国家的节能减排政策。

北方供暖，既有居住建筑，节能改造

当今社会人民群众对于能源的消费量不断增长，建筑方面的能耗也在增长，尤其是在我国北方的供暖地区，大部分老旧建筑都是非节能的高能耗建筑。在国家节能减排的战略下，非常有必要对北方供暖地区的高耗能既有居住建筑进行节能改造。下面将重点对建筑中围护结构和供热计量的节能改造技术进行介绍。

1 外墙的节能改造技术

建筑的外墙是建筑物围护结构的主要组成部分，也是北方采暖地区节能改造的重点部位，如何降低外墙导热引起的热桥现象造成的热损失，一直是节能改造技术关注和研究的重点。通过研究，选择合理的外墙保温系统可以有效的降低热桥现象产生的热损失，从而提高外围护结构的保温性能，并且通过实践证明，外墙外保温系统由于施工简单方便，不像内保温系统破坏住户室内的装饰装修，而且需要和住户做大量的沟通协调工作，所以更适合应用于对既有建筑外墙的节能改造中。对外墙的节能改造效果不仅体现在冬季减少室内热量的散失，而且还表现在夏季阻挡室外热量的传入，这样就降低了夏、冬季节人们对能耗的需求，从而达到了节约能源的目的。不仅如此，对外墙采取外保温技术还可以避免墙面出现结露、霉变现象，延长建筑的使用寿命，还可以改善人们居住的舒适度。外墙外保温技术还可以结合既有建筑外立面的特点在提高外墙热工性能的同时，还能改造和美化建筑外立面，做到外墙节能改造和外立面美化一次性施工，减少施工的繁琐程度，缩短工期。

外墙外保温常用的保温材料有矿棉、玻璃棉板，聚氨酯泡沫板、聚苯乙烯板、酚醛树脂泡沫板和高密度玻璃纤维保温板，珍珠岩、蛭石、聚苯颗粒等。外墙节能改造的常规做法是在主体结构外墙的外侧通过“粘”或者“挂”的施工方式铺设一道保温材料，然后在保温材料的外侧涂抹保护砂浆或者是其他保护类装饰。常见的做法有：喷涂式、抹灰式、粘结式、挂装式及混合式。在墙体外保温节能改造的实际操作中，要根据不同的建筑外墙选择与之匹配的保温材料和施工方式。

2 门窗的节能改造技术

窗户除起到了保温、隔热的作用，同时还承担着采光、通风、隔绝噪声的重要任务，窗户也是建筑物对外开放的部分，这部分的热工性能最差，也是能耗损失较多的部位。对于既有居住建筑窗户的改造既要考虑窗户的传热系数，还要考虑到窗户的密封性。改造应遵循的原则是：满足节能要求，施工方便，价格合理。

针对不同的既有居住建筑选择不同的节能改造方案，常用的有换窗法、加窗法、加膜法。对于既有老旧建筑中使用的单玻平开钢柱实腹窗应采取换窗法进行节能改造，常用的窗框型材有铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑共挤型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。为了解决玻璃造成的能量损失问题，首先应从玻璃的材质入手，选择节能玻璃，常用的有中空玻璃、真空玻璃、热发射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃，这些玻璃都具有良好的隔热性能和保温性能。其次要提高窗户的密封技术，除了提高窗户的保温、隔热、隔声等物理性能，还应提高窗户的气密、水密性能，降低空气渗透的热损失。对于老旧建筑中窗台空余位置较大的建筑，可以采用在原有外窗的外侧或内侧加设一层窗户的方法进行节能改造。通过加窗的方法既提高了窗户的密封性又改善了窗户的热工性能和隔声效果，还极大改善了既有居住建筑的室内居住环境。不但如此，改造后的双层窗的窗间空气隔层可以有效的隔离热传递，从而达到节能的效果。对于那些窗户保存较完好、窗框型材热工性能好，窗玻璃热阻值低的建筑，可以选在原玻璃上贴一层膜来提高窗户的节能效果。

居住建筑的门在外墙围护结构中占比很小，相对的热损失也是较少的。对于入户门的改造可以选择更换热工性能好的门，同时要提高门的密封性。改造中的重点是加强单元门的改造，单元门是建筑物对外联系的一个窗口，所以选择传热低、密封性好的单元门对于减少楼梯通道以及入户门产生的热损失是至关重要的。

3 屋面的节能改造技术

屋面是建筑围护结构的重要组成部分之一，在我国北方地区冬冷夏热的气候下，屋面也是能耗损失的重要部位。建筑屋面的节能改造技术方案有“平改平”“平改坡”、屋面绿化、光伏屋面等多种形式。在我国北方采暖地区既有居住建筑屋面节能改造的实际应用中，应用最为广泛、造价又低廉、居民接受度高并且改造效果好的是“平改平”的节能改造技术方案。

屋面的节能改造，保温和防水同样重要。当屋面出现防水失效的问题，就会导致屋面的保温材料含水量增加，让屋面的保温效果下降；同时屋面的坡度不合理，也会让屋面的保温效果下降。例如比较寒冷的地区经历了大雪之后，气温非常低，又缺少大量的太阳辐射，这时由于屋面上的坡度很小，导致雪水不能及时的排出，出现结冰的现象，如果遇到屋面防水损坏，继而对保温层造成损害，导致顶层房间严重受损，那么顶层房间冬季、夏季对于能耗的需求也将增加。所以，对于严寒地区在屋面保温来说，要和屋面防、排水以及坡度等因素结合起来进行考虑。

在保温材料的选择上，要选择高效而且憎水性能比较好的建筑材料。例如憎水珍珠岩、岩棉板、挤塑聚苯板以及硬质聚氨酯泡沫塑料等材料。其中，岩棉板保温性能好、质轻、成本低，施工便利，但岩棉板的强度较低，吸水率较高，导致保温系统容易出现收缩、开裂、渗漏甚至脱落等质量通病，不能拥有与建筑物相同的使用寿命。而硬质聚氨酯泡沫塑料具有导热系数小的特点，这是当前保温性能比较好的材料，并且其密度具有可控制性，施工较为方便，可以在现场喷涂，还能制作成板材，就既有建筑的实际应用而言，施工是非常方便的，在应用效果上也是比较好的。

4 供热计量的改造技术

近年来，集中采暖按热量计量值进行收费已经成为世界各国的发展趋势，并且热计量收费已经成为被人们广泛接受的节能措施。有资料显示，国外在实行集中供热并分户热计量之后，节能率能达到10%～20%左右。在我国热计量起步较晚，有数据显示，当时国内热源供出热量的损失率高达40%，也就是说如果供热指标为70 W/m2，那么理论上1 t/h热容量的锅炉的供热面积是10 000 m2，而实际上每吨蒸汽的平均供暖面积仅为6 000 m2。由此可见供热系统的节能改造潜力是非常大的，也是建筑节能改造的重点对象之一。

在目前的供热系统的节能改造中，经常用到的方法有：对供热管道进行保温处理，提高锅炉的热效率，保持水力平衡，对热用户的室温进行控制和调节，按用热量计量值计费等。这些方法中，有的已经收到了很好的节能效果，但对热用户室温的调节与控制和按用热量计量值计费这两种方式还在发展阶段，还存在很多问题。在北方供暖地区普遍采取按房屋的建筑面积征收取暖费，这样的收费模式下，居民们的节能意识不强，经常出现开着暖气开窗户的现象，这种能耗的损失相当巨大，所以热计量的改造迫在眉睫，也是新时期既有建筑节能改造的重要举措。

既有建筑的供热计量改造使用较多的是散热器热分配计法、用户热量表法、流量温度法和通断面积法。在实际应用中具体采用哪种方式，要结合既有建筑的供暖方式综合考虑，选择合适的计量方式进行改造。改造中应遵循以下原则：热计量改造易于推广，施工操作简单、易行；热量的采集数据误差小、数据简单、方便使用且数据采集系统稳定性高易于维护。

5 结语

既有居住建筑的节能改造技术已经比较成熟，而且在实际应用中也取得了一定的节能效果，但在实施的过程中也存在一些困难，节能改造的经济性也有待进一步论证，所以在国家节能减排的宏观战略下，对既有居住建筑的节能改造技术还要继续深入研究，同时也要多发展绿色、低能耗新建筑。

[1] 顾婷婷.我国采暖区居住建筑围护结构节能[D].西安:西安建筑科技大学,2016.

[2] 冯荣友.既有居住建筑供热计量技术研究[D].石家庄:石家庄铁道大学,2016.

[3] 于利峰.既有居住建筑节能改造研究[D].天津:天津大学,2013.

Theenergysavingtechnologyofexistingresidentialbuildingsinthenorthernheatingarea

ZuoJianhui

(ShenhuaZhungerEnergyCompanyLimited,theEngineeringManagementCenterofBasicConstruction,Ordos010300,China)

Starting from the method of energy saving building envelope and heating metering, provide technical support for the practical application of the northern heating areas of existing building energy saving, concluded by studying literature and practice, is proposed the use of construction scheme and method widely and good energy-saving effect of energy-saving building, in response to the national policy of energy saving.

northern heating, existing residential building, energy saving

TU201.5

A

1009-6825(2017)27-0161-02

2017-07-19

左建慧(1988- )，女，经济师