广州地区既有老旧居住建筑节能改造措施适用性分析

王浩

（广州市设计院集团有限公司，广州 510620）

1 广州地区既有老旧居住建筑围护结构现状

在《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003 实施前，广州地区的老旧住宅建筑是本文研究的重点区域。广州市有779 个老旧小区，这些小区的功能配套不完善、设施设备陈旧、基础设施老化、环境也相对较差。广州市的老旧小区，其总体建设规模高达5180 万平方米，其中包含了260 万的居民，这个比例是广州市常住人口的18%[1]。这类建筑层数多为5 至7 层，结构形式以钢筋混凝土框架结构和砖混结构为主，平面布局相对规整简单，立面开口面积相对较小，围护结构热工性能较差，在长期的自然及人为因素共同作用下，建筑围护结构存在不同程度的老化及破坏。以下分别从外墙、外窗、屋面简单介绍广州地区既有老旧居住建筑围护结构现状。

1.1 外墙

这类建筑的外墙多采用粘土实心砖，外饰面做法以水泥砂浆饰面、涂料饰面、水刷石饰面、面砖饰面等做法较为常见。外饰面色彩以灰色系常见，外墙太阳辐射吸收系数相对较大。外墙常见自然劣化状态下老化开裂，墙体开裂后出现的渗水问题又进一步加剧了外墙的破坏，严重者部分外饰面层已经完全剥落，基层砌体出现风化。日常使用状态下常见各种维护不当的外墙打洞开孔，导致外墙雨天受潮室内霉变外墙破坏等。

1.2 外窗

这类建筑的外窗构造多为金属窗框加单层玻璃，窗框多为钢框后期铝合金框应用增多，钢框容易生锈变形引起外窗难以完全密闭，外窗气密性变差。玻璃多为普通白玻璃，传热系数较大，隔声性能较差。窗洞面积相对较小，主要开启方式以推拉和平开为主，采光效果一般，通风开启率不足，外窗缺少有效遮阳。因日常使用维护改造的缘故，建筑立面上常见不同年代更换的外窗，材质观感均存在一定差异，立面效果不佳。

1.3 屋面

这类建筑的屋面多为平屋面，部分早期的建筑屋面有设置大阶砖通风隔热措施，后期的建筑屋面出现了膨胀珍珠岩保温隔热层做法，因防水层老化年久失修等原因，屋面均存在不同程度的破损漏水。屋面饰面材料以深色水泥面、地砖等为主，表面材料太阳辐射吸收系数较大。因为老旧居住建筑一般层数相对较少，屋面热工性能对建筑节能影响水平相对较大。

总体而言,这类建筑因建设标准较低，构件均存在不同程度的老化破坏，改造需求十分迫切，节能改造潜力巨大，通过适当的改造之后，可获得可观的经济和社会效益。

2 夏热冬暖地区居住建筑节能标准变化

在中国，对于建筑节能的标准的探讨起初在北部的供热区域的民用建筑中进行，然后逐步扩散到了公共设施和南部的城市[2]。

《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003自2003 年起开始实施，这项规定要求居民建筑通过实施有效的节能设计，加强建筑外围的隔热、保温功能，以及提升空调和采暖设备的能效比。在确保室内热环境一致的情况下，相较于未实施节能措施的情况，全年的空调和采暖的总能源消耗应降低50%。《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准广东省实施细则》DBJ15-50-2006 在2006 年由广东省实施，其中对一些条款进行了详细的规定，并附加了相关的要求。此外，该细则还提供了常用的参考数据表等，强调了东西向墙体和屋面的隔热性能必须符合《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 的隔热标准。

2012 年《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012 开始执行，较2003 版提高了南北向窗墙面积比的要求（由北向不应大于0.45，南向不应大于0.5 调整为南、北向不应大于0.40），增加了主要功能房间窗地面积比的要求，提高了天窗遮阳系数的要求（由不应大于0.50 调整为不应大于0.40），提高了屋面的传热系数要求，调整了外墙的热工性能要求，对东西向外墙做了热工性能要求限定。要求居住建筑东西向外窗必须采取遮阳措施（居住建筑的东、西向外窗必须采取建筑外遮阳措施，建筑外遮阳系数SD 不应大于0.8。），提高外窗可开启面积比例要求。该标准适应自隔热体系、屋面高性能隔热材料的应用，对建筑节能设计的综合评价作了更严格限制[3]。

2018 年《广东省居住建筑节能设计标准》DBJ/T15-13 3-2018 开始执行，该标准对比评定法按户单元进行，明确了中间遮阳可以算作外遮阳，屋面及东西向外墙隔热要求放松，提高了外窗的传热系数低限要求。

《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2 021 于2022 年开始实施。这项标准进一步增强了对屋顶和外墙的热工性能设计要求，同时也提升了对透明保护结构的热工性能要求。目标是使新建住宅建筑的平均设计能耗比2016 年执行的节能设计标准下降30%，也就是说，夏天热、冬天冷的地区的住宅建筑平均节能率达到65%。

回顾夏热冬暖地区的居住建筑节能标准变化，建筑节能的计算及评价方法更加科学精细，全面考虑了采光、通风、隔热等环境要素影响，建筑节能率要求逐步提高。就建筑热工设计要求而言，对建筑体形系数、幕墙外窗、空气渗透量等的要求变化不大。东西向外窗外遮阳做了强制性要求，窗墙面积比、外窗通风开口面积要求有一定提高，非透明外围护结构的传热系数等要求明显提高，对于透明外围护结构的传热系数及遮阳性能亦提高了要求。

3 节能改造设计标准及相关指引

《既有居住建筑节能改造技术规程》JGJT129-2012在2013 年实施，强调在夏季高温、冬季低温的地区，居住建筑的外墙改造应优先考虑使用反射隔热涂料和浅色装饰等方法，而不应仅仅增加保温层。屋顶应该改造为坡屋面或种植屋面，如果屋顶保持平整，应采用涂刷反射隔热涂料，设置通风架空层或遮阳措施，外窗改造贴上遮阳膜，东西南向的主要房间应加装外遮阳设备。替换为节能型的玻璃，增设开启扇，并用符合规定的窗户取代原有的窗户等方法。

李志红在2013 年的《广州市居住建筑节能65%技术体系研究》中指出，影响建筑能源消耗的主要元素是外窗的整体遮光系数、窗户与墙壁的比例、外部的传热系数以及屋顶的传热系数[4]。

《广州市老旧小区微改造设计导则》在2018 年强调，优先考虑对窗户进行节能改造，安装满足节能标准的窗户，如果条件允许，可以保留原有的窗框。屋顶的节能改造可以选择平屋面加上保温系统或者平屋面改为坡屋面。

2021 年《广东省城镇老旧小区改造技术导则（试行）》强调应在不影响建筑结构安全的情况下，有条件的选择适宜方式进行节能更新改造。改造分项内容包括外窗及遮阳、屋面、外墙等改造，可以综合改造也可以单项设计。外窗优先采用窗扇改造措施并考虑增设外窗遮阳，外墙采用反射隔热涂料、浅色装饰面、遮阳等隔热技术措施，屋面考虑增设隔热系统等[5]。

2022 年施行的《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021 指出：建筑改造时应同步进行节能改造，改造前应做好节能诊断；夏热冬暖地区应对外墙及屋面的隔热性能进行诊断，对外窗的气密性及外窗（除北向外）的太阳得热系数进行诊断。

相关标准及指引都重点集中在外围护结构的改造，不同建筑的改造条件不一，改造资金来源、改造内容也会有差别，因此需对相关改造措施进行适用性分析，保证技术适用经济可控。

4 节能改造措施的适用性分析

在老旧小区中，居民们对改造的愿望非常强烈。根据对各个小区居委会的逐户访谈收集的数据，所有小区的同意改造的人数比例都超过了50%。其中，有1 个小区的同意改造人数比例超过了1/2，而另外2/3 的小区则是2%。同意改造人数比例超过2/3 的小区有49 个，占总数的98%。居民的改造意愿与日常生活紧密相关，涉及具体要素种类多，主要涉及建筑设施、交通道路和市政设施三个类别，外立面屋面、构件、公共门窗、楼道、路面、停车设施、水电设施、照明设施等要素[6]。

微改造方法被广州市的老旧小区所采用。广州的微改造模式，即在保持原有建筑结构基本稳定的同时，采取了如建筑部分拆除、建筑功能替换、保留和修复，以及进行整顿、优化、保护、激活和完善基础设施等手段来进行城市更新。这种方法主要应用于那些对城市总体布局影响较小，但现有土地使用功能与周围发展存在冲突、土地利用效率低下、居住环境恶劣的区域，主要的资金来源是市和区级财政。通常，改造项目中的基础设施完善部分主要由市级财政提供补助，而区级财政和个人出资（包括物业专项维修资金、公积金、房屋维修基金等）则是辅助性的，主要通过区域协调和个人投资来优化和提升这类项目，市级财政的补贴则是辅助性的。同时，也在推动扩大社区的融资途径以及让市民自行筹集资本。

改造资金的来源影响老旧居住建筑节能改造措施的选取，居住者对节能改造是否支持也影响节能改造措施的选取。建筑节能改造应优先选取改造难度低、节能效果明显的适用性改造措施。

4.1 外墙改造适用性分析

外墙改造涉及范围大，施工保障措施要求高，改造周期最长，受天气影响大，改造资金投入大，改造过程中产生较多建筑垃圾，需综合考虑防水、防火、结构安全等因素。外墙改造不适宜局部改造，不适宜选用工艺复杂的做法，宜在原做法的基础上优先采取反射隔热涂料或浅色饰面等做法，同时应重点加强东西向外墙的保温隔热。受基层墙体条件限制，谨慎采用工艺复杂的外保温隔热的做法。

4.2 外窗改造适用性分析

外窗改造涉及部位多，施工保障措施要求一般，外窗产品技术成熟可靠构件现场拼装，施工周期短，置换下来的建筑材料多可回收再利用。外窗改造玻璃宜选用中空玻璃或low-E 中空玻璃，窗框宜选用铝合金型材或断热型材，窗户开启方式应选用密闭性较好的平开方式，可适当增加开启扇数量用于加强室内通风效果。在提高节能效益的同时还可同步提高外窗的隔声水平。建筑外遮阳是降低建筑冷负荷最显著的影响因素[7]，外窗改造可考虑同步增设外部活动遮阳卷帘或中空玻璃内置百叶、防盗网凸窗等遮阳手段降低外窗的太阳得热从而进一步加强建筑节能效果。

4.3 屋面改造适应性分析

屋面改造涉及范围明确，屋面防水改造是屋面改造的重点需求，屋面改造不适宜局部改造，应考虑屋面的防水改造与节能改造同步实施的整体改造策略，防水施工工艺要求高，改造周期稍长，受天气影响大，改造过程中产生较多建筑垃圾。受结构荷载限制屋面节能改造宜采用轻质隔热层的节能改造措施。

总体而言，外窗的节能改造措施的实施难度最低，技术成熟可靠，经济投入适中，节能效益明显。屋面的节能改造主要影响顶层住户的能耗和室内居住品质，宜结合屋面防水作为重点改造内容加以考虑，实施难度居中，技术稳妥可行，经济投入适中，节能效益一般。外墙的节能改造实施难度最大，技术稳当适用，经济投入最大，节能效益明显。外窗节能改造措施的适用性最佳在各种改造情况下应优先采用，屋面节能改造措施的适用性一般在各种改造情况下需结合屋面防水重点采用，外墙节能改造措施的适用性一般应进行充分的论证和评估在各种改造情况下宜积极采用。

5 结论

综上所述，在《广东省人民政府办公厅关于全面推动城镇老旧小区改革的执行意见》的指导下，旨在满足公众的优质生活需求。这篇论文将深入研究广州当前的居住建筑情况，并就夏季炎热、冬季温暖的地方的居住建筑的节能规范，提出可操作的节能改革方案，从而推动城市建设的优秀发展。