既有建筑节能改造管理分析

摘要：我国存在大量的既有建筑，其中部分建筑的节能设计不够规范，会消耗大量的能源，这使得城市能源供应压力变得愈来愈大，对城市可持续发展产生了一定制约。在节能减排受到广泛关注的情况下，既有建筑节能改造也愈来愈受到重视。既有建筑节能改造并不是单纯性地更换节能设备，而是一项技术含量极高的系统性工程，需要对多种节能技术进行综合利用。基于此，本文从技术角度出发，对既有建筑节能改造管理进行了综合性分析，并提出了相关观点，以供参考。

关键词：既有建筑；节能改造；管理

中图分类号：F4

文献标识码A

文章编号2095-6363（2017）04-0066-02

1既有建筑概述

既有建筑是一个相对性的概念，是相对于新建筑而言的，主要可分为三类形态：1）古建筑。古建筑主要是指存在时间较长，并具备一定文化价值及历史价值的建筑。通常情况下，古建筑具备较为典型的地域性特征，这些建筑承载了文化传承的任务，是需要重视并保护的；2）旧工业建筑及旧城区建筑。这类建筑是某一段时期人们经济生活的主要场所，但随着时代的发展，已经无法满足城市规划及发展需求。这部分建筑通常需要拆除或改建；3）一般性建筑。一般性建筑主要是指一些普遍存在，且还在使用的建筑，但具有功能性缺陷，存在部分安全性、耐久性或适应性问题，需要进一步完善。

2.既有建筑能耗分析

目前来看，我国建筑能耗情况并不乐观。相关统计表明，我国建筑能耗占社会总体能耗比例超过30%，建筑能耗问题变得愈来愈严峻。建筑能耗来源于多个方面，包括采暖、空调制冷、热水供应、照明、用电等。其中采暖空调在总体建筑能耗中占比较高（超过60%）。并且部分既有建筑采暖空调设备较为陈旧，不仅能耗较高，且舒适性较差。与此同时，我国建筑能耗呈现了持续增长态势。在社会经济快速发展，人民生活水平不断提升的背景下，建筑能耗在社会总能耗的占比将愈来愈大。部分大型城市如北京、武汉、上海等在冬季、夏季高峰期已经呈现了较为明显的缺电现象。由于技术、环境等因素，我国建筑用能系统能效整体水平较低。北方地区建筑供热热源以燃煤锅炉为主，但单台锅炉热功率较小，且热效率较低，并且会污染环境。再加上供热输配管网保温隔热性能较低，导致整个供热系统的综合效率不到50%，与欧美等发达国家存在较大差距。另外，一些城市公共建筑中央空调综合效率较低，且围护结构保温隔热性能较差，外墙单位面积能耗、屋顶单位面积能耗均远远高出发达国家水平。

3.既有建筑节能改造的重要意义

结合上文可以看出，与发达国家相比，我国建筑物单位建筑能耗偏高，且能源利用率相对低下，给社会作者简介：刘玺，神华准格尔能源有限责任公司生产服务中心。带来了极大的经济损失及资源损失。相关研究表明，至2020年，我国将新增房屋建筑面积总计约300亿平方米，若这些建筑能够在目前基础上满足节能50%的设计要求，全国每年煤炭资源节约量将超过1.5亿吨，所带来的经济效益与社会效益是巨大的。在现存的既有建筑当中，很多建筑存在气密性差、围护结构保温隔热水平低下、供热系统效率不理想的情况。换句话说，这些建筑具有较大的节能改造空间及潜力，既有建筑节能改造将是实现社会节能减排的必然性举措。

通过实施既有建筑节能改造，不仅能够降低能源消耗，还能够有效控制温室气体排放，有利于实现环境与经济协调发展，这对于转变城乡建设增长方式、完善社会经济结构也具有重要的意义。随着建筑能耗问题日益突出，国家对建筑节能也愈来愈重视，并将其纳入了节能战略当中。当然，要实现持续性的建筑节能改造，不仅要有政策、标准的支持，还要配备相应的技术及资金。现阶段来看，尽管我国已经出台了一系列相关政策，但标准建设存在一定滞后，且既有建筑节能改造项目的投融资体系还不够成熟。节能技术尽管在部分领域已经取得了一定成果，但整个技术体系还不够成熟，相关技术水平与欧美等发达国家还存在一定差距。这就要求政府及相关部门要进一步加快标准构建，并完善相关投融资模式及项目管理模式，为既有建筑节能改造创造一个良好的环境。

4.既有建筑具体改造分析

4.1外围护结构节能改造

既有建筑外墙外饰主要采取面砖、石作为材料。这些材料容易吸收太阳辐射，由于外墙传热形成的冷负荷较高，高温季节会明显增加空调用电量。在对外墙外饰进行改造的过程中，在不变更原有维护结构砌体的情况下，可在建筑外表面涂上反射隔热涂料（主要材料为丙烯酸合成树脂），能够提升建筑外表面阳光反射比及半球反射率，有利于提升既有建筑隔热节能性能。部分地区在高温季节，可能存在昼夜温差较大的情况，会导致外墙疲劳开裂，反射隔热涂料能够对既有建筑外墙起到保护作用。在改造既有建筑外围护结构的过程中，外窗节能改造也是十分重要的环节之一。通常情况下，既有建筑通过外窗由室外得热主要分为两种形式，即太阳辐射传热及温差传热。要控制这两种得热方式，就需要外窗的遮阳系数及传热阻达到一定要求。既有建筑外窗多由铝合金构成，将这些铝合金窗转变为中空玻璃铝合金窗，能够有效提升外窗遮阳系数及传热阻，起到辅助节能效果。除此之外，在对外围护结构进行节能改造的过程中，还要重视屋面改造。夏季高温季节，由屋顶进入室内的热量远多于外墙，改善屋面隔热设计能够大幅度增强建筑节能效果。可以通过绿化屋顶的方式实施屋面节能改造，在屋顶种植绿色植物，通过绿色植物来吸收太阳辐射，并增强屋顶隔热性能，能够有效控制室内温度，降低空调能耗。

4.2照明系统节能改造

多数既有建筑之所以存在照明系统能耗较高的问题，主要由于设计照度、功率偏高，且存在设备老化、运行效率低下的情況。在既有建筑节能改造过程中，为降低照明系统能耗，可设置一定数量天窗，并结合光导管来实现自然采光。在阳光充足的情况下，基本上能够满足内部空间照明，节约大量电能。同时，对传统灯具进行更换，换为LED节能灯，可进一步提升节能效果。另外，还可在既有建筑内部设置相应的智能照明控制系统。将传统开关更换为各类传感器开关（红外传感器、照度传感器、声音传感器），利用这些传感器对整个照明系统进行智能化调控，并细化回路控制，优化照明系统。

4.3空调系统节能改造

空调系统是既有建筑当中的能耗大户。传统既有建筑的中央空调设备大部分时间在高负荷（超过80%）状态下运行。通常情况下，空调水系统多为定流量方式运行。在冷负荷水平较低时，冷却水泵与冷冻水泵无法根据负载变化做出对应的调节，会造成空调系统在“小温差，大容量”的状态下运行。此时机组整体运行效率较低，便会造成较高的能源损耗。在空调系统改造过程中，最为直接的手段便是更换新型机组，但投入成本较大。相关研究表明，在使用中央空调的过程中，冷凝管壁会产生大量水垢及污垢。日常清洁所采取的化学水处理只能减缓污垢生成速率，但无法完全阻止水垢及污垢生成。水垢及污垢累积到一定量，会影响到中央空调的制冷量及热交换率，使得空调系统能耗逐渐增加。目前，国内中央空调清洁方法主要以物化方法为主。尽管定期物化清理能够在一定周期内获得节能效果。但由于人工操作随意性较大，且相关工序专业性要求较高，实际清洗效果并不理想。PES智能在线清洗系统为中央空调清洗提供了一种较好的解决方案。该系统清洁效果显著，可获得10%～30%的节能效果，并且能够抑菌抑藻，清洗成本也相对较低。为进一步提升空调系统节能效果，还需要对空调水系统进行节能改造。空调水系统采用变流量调节技术，能够实现动态负荷调节，从而达到节能目的。经由传感器对空调系统温度、压力等参数进行测定，并由中央系统计算扬程负荷、流量等，再对主机状态进行调控，让主机运行维持在最佳状态，避免主机长期处于满负荷状态，以此来实现节能。

4.4能源系统改造

通过构建能源综合管理平台，对既有建筑能源系统进行改造。采用集散型方式构建能源管理平台，各区域分别设立监控管理子系统，由局域网实现通讯，最终由能源综合管理平台进行集中监视、管理。子系统之间相互独立，由中央工作站实现统一化管理。即便某个子系统出现故障，其他子系统也能够保持正常的运行状态，有利于整合系统稳定运行。该系统主要分为3个层级，依次为中央工作站、数字控制器、传感器与执行机构。中央工作站为控制中心，是整个系统的核心构成，负责系统整体调控；数字控制器主要负责收集、传输现場信号及数据；传感器可对环境信息数据进行采集，执行机构接收到工作站命令后则产生执行动作。另外，平台具备与其他系统连接的通讯接口，能够对相关弱电子系统信息进行集中管理，实现子系统联动，发挥综合管理效能。

5.结论

既有建筑节能改造管理是一个综合性的过程，也是实现社会可持续发展的重要举措。一方面，政府及相关部门要继续发挥引导作用，加快相关政策、标准优化，为既有建筑节能改造创造一个稳定的环境；另一方面，要加快节能技术研发，完善节能产业链，为既有建筑节能改造提供技术支持，进一步提升节能效果。