夏热冬暖地区既有公共建筑绿色化改造初探

刘红娟 尹锦艳 吴 扬

(华蓝设计(集团)有限公司,广西 南宁 530000)

夏热冬暖地区既有公共建筑绿色化改造初探

刘红娟 尹锦艳 吴 扬

(华蓝设计(集团)有限公司,广西 南宁 530000)

结合夏热冬暖地区气候特征，对该区既有公共建筑绿色化改造重点进行论述，包括外围护结构改造、空调系统改造、可再生能源应用以及海绵化改造。

夏热冬暖地区，既有公共建筑，绿色化改造，可再生能源应用

1 概述

目前我国既有建筑面积已超过580亿m2，其中绿色建筑面积不足1%，满足节能建筑标准的仅占5%左右[1]，量大面广、高能耗的既有建筑是我国绿色建筑发展要解决的重点和难点。既有建筑中公共建筑用能总量约占全国建筑总能耗的1/3，单位面积能耗是居住建筑的10倍～15倍[2]。此外，公共建筑的能源和资源用量及密度大，技术承载能力及自发改造动力较强，其改造收益率远高于居住建筑，因此既有公共建筑的绿色化改造是我国绿色建筑发展的重中之重。

我国地域广阔，从北至南气候差异极大，既有公共建筑绿色化改造应根据建筑所在区域的气候特点，因地制宜地选取适宜技术。夏热冬暖地区夏季炎热漫长，高温高湿，冬季温暖短暂，该区建筑须满足夏季防热、遮阳、通风要求，不考虑冬季保温。该区建筑往往采用了大面积的玻璃进行自然采光，大量太阳辐射热通过外窗进入室内，空调制冷能耗不断攀升。因此，该区既有公共建筑绿色化改造需加强外围护结构的隔热遮阳，采用低成本空调系统改造技术。此外，还应结合当地自然资源条件及国家发展政策，在既有公共建筑绿色化改造中加强可再生能源应用及海绵化改造。

2 围护结构改造

2.1外窗隔热与采光

研究表明，在不考虑冬季采暖的夏热冬暖地区外窗的节能改造中，主要是考虑减少透过玻璃进入室内的太阳辐射热，无需考虑降低其传热系数[3]。因此，该区外窗改造的重点在于保证自然采光的前提下提升外窗遮阳性能。普遍采用的改造措施有增设内遮阳(如浅色窗帘、卷帘、百叶等)、更换为Low-e双层中空玻璃、贴膜或涂隔热涂料、加设外遮阳措施，对各项措施适宜性评价分析如表1所示。对外窗的改造可根据建筑的实际情况适当采用外遮阳产品，如遮阳棚、遮阳卷帘等，而对建筑外立面要求较高的建筑主要考虑玻璃贴膜和玻璃涂膜，既可以保持原建筑外立面效果，又不影响室内自然采光，并且其施工简单易行，不会影响建筑的正常使用。

2.2外墙和屋面隔热性能提升技术

由于公共建筑空调一般采用的是间歇运行模式，白天分时段开启，夜间关闭，若对其外墙和屋顶增加保温措施，反而不利于建筑节能。因此，夏热冬暖地区既有建筑外围护结构隔热性能改造不建议采取加设保温材料的措施。主要是考虑降低建筑表面对太阳辐射热的吸收，因此在建筑外墙和屋面采用高反射性涂料，可有效阻止建筑物表面因吸收太阳辐射导致的温度升高，减少热量向室内的传入。

表1 外窗改造措施适宜性评价分析

此外，夏热冬暖地区温润的气候有利于植物生长，可以有效利用立体绿化改善建筑热环境。在西侧外墙种植爬山虎、常春藤等爬藤类植物或三角梅，不仅能有效降低西晒效应，还能美化环境。在屋顶也可设置花架种植易生长的植物，此外屋顶还可以结合太阳能集热板、光伏板进行遮阴。

3 空调系统低成本改造

常用的空调系统改造措施有：空调控制系统优化、增设排风热回收、空调末端限温控制、空调冷凝水回收、全空气系统全新风运行改造等，可结合项目实际情况选用如表2所示低成本绿色改造技术。

表2 空调系统低成本改造技术汇总

4 可再生能源应用

夏热冬暖地区适宜采用的可再生能源技术有太阳能光热技术、太阳能光伏技术、地埋管地源热泵技术、地下水源热泵技术、地表水源热泵技术和污水源热泵技术。

虽然该区具有较丰富的浅层地能资源，但地源热泵系统需在项目场地内开挖敷设地埋管，并要满足土壤冷热平衡要求，不适用于既有建筑改造；水源热泵系统需要有丰富地下水，或临近江、湖、河、污水源等水资源先决条件，在既有建筑改造中可应用率较低。

而太阳能应用系统不受资源分布地域的限制，可普遍应用于既有建筑改造中，具体应用措施有：

1)在学校宿舍、医院住院楼、幼儿园等有热水需求的建筑中采用太阳能+空气源热泵热水系统；

2)采用太阳能光伏照明系统，为建筑室内、地下车库、景观照明等提供照明电源。实际应用中可将集热板、光伏板结合建筑遮阳进行一体化设计，达到多重改造效果。

5 海绵化改造

目前我国正大力推进海绵城市建设，相关研究表明随着城镇化水平的不断提高，海绵化改造应当从集中式转向分布式，将每栋建筑改造为立体海绵单元[4]。因此，在夏热冬暖地区既有公共建筑绿色化改造中应充分结合城镇发展及政策推动进行屋顶绿化、室外场地改造、雨水回收利用等的海绵化改造。

具体措施：将既有建筑屋顶改造为绿色屋顶，墙体改造为立体绿化，增强建筑对雨水的吸附能力；拆除原有树池、绿地与周边道路、广场之间的路沿石，降低其土壤表面高度，改造为下凹式绿地；将停车场、道路、室外活动场地的硬质铺装改为植草砖、透水沥青、透水混凝土、透水地砖等能满足强度和耐久性要求的铺装系统；结合屋面雨水收集，合理布局雨水花园、透水铺装、雨水回用池调蓄等设施，建造雨水回用系统，用于景观水体补水、绿化灌溉、道路及车库地面冲洗、垃圾间冲洗、冲厕等以及冷却水补水。通过对屋顶、绿地、地面铺装进行系统性改造，可有效降低场地雨水综合径流系数。

6 结语

既有公共建筑的绿色化改造对我国绿色建筑发展具有重大意义，同时也是一项复杂而繁重的工作，在实际工程应用中需结合建筑类型、使用情况、运营管理模式等具体情况，综合考虑外围护结构改造、空调系统改造、可再生能源应用、海绵化改造进行绿色化改造方案设计。

[1] 王清勤,王军亮,范东叶,等.我国既有建筑绿色改造技术研究与应用现状[J].工程质量,2016(8):12-16.

[2] 张 琦.既有建筑节能改造管理研究[D].天津：天津大学,2010.

[3] 赵立华，李 宁，王 钊.广州地区办公建筑外围护结构的热工性能与节能分析[J].建筑科学，2008(4):49-53.

[4] 郭湘闽,危聪宁.高密度城区分布式海绵化改造策略[J].规划师,2016(5):23-28.

Researchongreentransformationforexistingpublicbuildinginhotsummerandwarmwinterarea

LiuHongjuanYinJinyanWuYang

(HualanDesign(Group)LimitedCompany,Nanning530000,China)

Based on the climatic characteristics of the hot summer and warm winter zone, the green renovation for existing public building in this area including the enclosure structure modification, the air conditioning system transformation, the renewable energy application and the sponge transformation.

hot summer and warm winter area, existing public building, green transformation, renewable energy application

1009-6825(2017)28-0202-02

2017-07-23

刘红娟(1989- )，女，助理工程师; 尹锦艳(1982- )，女，高级工程师; 吴 扬(1985- )，男，建筑师

TU201.5

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