常见建筑节能改造技术用于既有公共建筑的效能分析

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:李镇涛
[导读] 摘要:随着经济的不断进步,资源耗损严重。
        镇安县建设工程消防技术服务中心  陕西省  711500
        摘要:随着经济的不断进步,资源耗损严重。许多既有建筑物随着服役时间的增长,已不能满足现代化的使用需求,加上施工质量的限制和设计变更,需要对这些建筑物进行改造和加固。在改造加固过程中出现了许多的问题,比如随意拆除承重墙和随意改变受力体系。这些问题的出现直接导致了既有建筑物的主体结构受损,从而影响该建筑物的整体安全性,因此改造加固后的建筑的安全可靠性评估越来越受到重视。
        关键词:既有建筑;绿色建筑;建筑节能
        引言
        随着人们生活水平的提高、国家经济的发展,衍生出环境保护意识不足、片面追求工业发展、环境严重破坏、资源过度开采、空气质量下降、气候灾害频发等问题,人与自然的关系变得更加紧张。因此如何让人与自然和谐相处,达到生态环境的可持续发展成为当今国家发展的重要课题。最近10年是我国建筑业发展的高峰期,年建筑量排在世界前列,但我国建筑模式仍是高能耗、高污染的粗放建筑模式。在这种模式下建筑业的CO2减排和资源浪费成为环境破坏的一大推手。绿色建筑这个词语渐渐渗入建筑行业,指引着建筑业的转型方向,既有建筑绿色改造却处于尴尬不前进的局面当中。既有建筑绿色改造是绿色建筑发展中不可忽略的重要方面之一。根据国家相关文件发布可知,我国已将既有建筑绿色改造纳为十三五绿色建筑产业发展的必然要求。截止到2016年9月底,我国既有建筑面积已达500多亿m2,但获得绿色建筑标识的建筑面积仅52291万m2。绝大部分的非绿色既有建筑在阻碍着人与自然和谐发展。
        1用于既有公共建筑的常见建筑节能改造技术
        随着我国对于建筑节能意识的提高,新建建筑节能在强制节能标准要求下落实较好,其节能效果也逐渐提高,但作为占据我国建筑较大比例基数的既有建筑,尤其是在既有建筑中高耗能建筑的代表———公共建筑中,其单位建筑面积能耗水平较高,是开展节能工作的重点。在夏热冬冷地区,公共建筑的建筑规划设计(如建筑选址、建筑布局、窗墙比等)相对固定,建筑热工性能差,设备效率低的自身属性使得该地区既有公共建筑出现了以下两个特点:(1)能耗季节性变化明显,夏季能耗最高;(2)空调能耗占比最大,且主要为制冷能耗。因而,在进行节能改造工作时,需要考虑提高其外围护结构的热工性能,并提高设备的能源利用率,重点为提高夏季空调设备的制冷效率。目前建筑节能改造技术主要针对围护结构、冷热源系统、输配系统和照明系统四部分进行改造。围护结构改造技术最为丰富,目前常用技术包括外墙外保温技术、外窗节能改造技术、屋面节能改造技术,以及可再生能源改造;冷热源系统改造则重点从新风供冷、冷却塔供冷和排风热回收;输配系统改造主要针对建筑配套设备,如冷却水泵、供暖泵的变频等;照明系统改造则包括更换大功率灯具为节能灯具、使用日光照明等技术。
        2常见建筑节能改造技术
        2.1保温改造技术
        当前民用建筑一般为砖混结构结合钢筋混凝土结构,砖混结构以烧结普通砖或混凝土实心砖为主,楼板多是混凝土预制板,因此保温性较差。尽管较新的小区采用现浇混凝土作为外层围护结构提升了保温效果,但是由于普遍是平顶屋、单层玻璃,因此防水和隔热性能仍然相对较差。在改造过程中就要做好墙体的保温,比如采用聚苯乙烯板、岩棉板、空心砖、加气混凝土块等材料提升保温性能。外墙保温由于隔热性能好,施工简易,不受到住户家庭情况的影响,因此在施工改造中最为常用。外墙保温改造的具体施工流程如下:在原墙上刷胶粘剂,安装固定件;粘贴XPS聚苯板;在上面抹上抹3mm厚水泥砂浆并随抹随铺增强网布;在上面再抹12mm厚1:3水泥砂浆;喷刷底涂料和再两次喷涂料。需要注意的是外墙保温要采用高性能材料,以提升保温效果。

大板房墙的传热系数大,隔热差,因此要选择新型保温材料进行改造。研究显示,无机相变材料的调温性能较好,能够大量吸收外界热量,并且保持温度不变,易形成室内加热效应。而相比之下,木质结构调温较差,在夏季对空调的使用能耗较大,在改造中可以多实用无机相变材料来调节温度。
        2.2楼顶节能改造技术
        在顶楼的冷热负荷非常大,所有才会出现冬天冷夏天热的现象,因此屋顶的节能改造至关重要。现在楼宇一般都是斜顶,以提升保温和防水效果,但是仍有部分建筑是平顶。针对平顶结构,要选择高质量的防水和保温材料铺设在上面,斜顶结构可以铺设EPS和现场发泡聚氨酯。在改造中可以在楼顶上铺设太阳能电池板发电,提升能源利用效率。具体操作上,在结构贴60mm厚XPS聚苯乙烯保温板;然后覆盖20mm厚1:3水泥砂浆找平层;再覆盖3mm厚高聚物改性材料;最后覆盖高分子防水涂料。如需要安装太阳能电池板,采用支架将电池板固定在金属屋面的波峰位置,不损害屋面。在安装中需要注意的是屋顶结构必须有足够的抗压能力,同时要方便维护。
        2.3门窗节能改造技术
        门窗节能改造相对操作影响较大,对于一些住户要拆掉普通玻璃窗,更换两层或最好是换三层以上的玻璃提升保温效果。门窗框架选择塑钢门窗代替铝合金门窗以减少热量流失,在间隙处增加密封条减少热量流失,一般来说这种方式可以节约20%左右的能耗。此外,还可以采用双层窗户的方式进行保温,即在窗户的内侧或者外侧加装窗户,虽然一定程度上影响使用和通风,但是也具有一定的保温功能。一般来说,在改造中采用三玻两腔双LOW-E充氩气中空玻璃加装密封条即可以实现保温效果。阳台部分可以改造为玻璃窗密封结构,缝隙用聚氨酯泡沫填充并用密封胶处理,其气密性指标不低于GB/T7107-2015年规定的3级水平。目前楼宇的大门入口以敞开式为主,部分楼宇的门窗损坏,冬季冷风很容易进入,针对这种情况,可以将大门改装为自动关闭安全门,没有条件的小区可以在大门口放置棉被门帘等设备进行保温。在保温设计中,要增加玻璃墙和玻璃窗的使用面积,提升自然光照射的利用率。还可以使用呼吸幕墙,在内外幕墙之间形成通风层,利用空气循环效应缩小温差,根据测算,这种幕墙对冬季供暖能耗的节约最高可达50%。
        结语
        总之,既有建筑节能改造是我国发展绿色建筑的重要组成部分,是建设全面小康社会、生态文明的重要举措。目前国内外相关的运用实践和学术研究证明了既有建筑的节能改造对国家绿色发展有着环境、经济和社会利益。我国既有建筑节能改造还处于初步推进阶段,面临的挑战与机遇并存。为实现建筑低能耗、零能耗的目标,既有建筑节能改造推进工作要从资金、技术、法律法规、宣传等方面入手,采用实行经济激励政策、善用社会资本、大力培养人才、积极推广绿色理念、加强基础工作等改进措施,政府与市场联手全面促进既有建筑节能改造工作健康发展。
        参考文献:
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        [3]郭汉丁.既有建筑节能改造市场培育实践与理论研究综述[J].科技进步与决策,2012,29(18):151–156.
        [4]建筑学报编辑部.“推进住宅全装修,发展成品住房研讨会”综述[J].建筑学报,2009(8):101.
        [5]王培娟.既有建筑绿色改造面临的挑战及发展措施究[J].价值工程,2017(22):54.
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