黎 新

(中航工業(yè)四川航空工業(yè)局，四川成都 610066)

隨著全球人口的不斷增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，給世界能源供給形成了極大的壓力，尤其是近年來(lái)，金磚五國(guó)等新興經(jīng)濟(jì)體的快速發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化水平不斷提高，更加大了全球能源供給系統(tǒng)的壓力。從發(fā)達(dá)國(guó)家的能耗結(jié)構(gòu)來(lái)看，建筑能耗通常占到了社會(huì)總能耗的30 %～45 %，發(fā)展和應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注。

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)建筑節(jié)能的問(wèn)題越來(lái)越重視，住建部的前身建設(shè)部分別于2005年頒布了《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、于2006年頒布了《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，各省級(jí)建設(shè)主管部門(mén)也結(jié)合本地氣候情況編制了相應(yīng)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

四川省政府為加強(qiáng)建筑節(jié)能工作，降低各類(lèi)建筑的建造和使用能耗，以達(dá)到提高能源利用率、保護(hù)環(huán)境的目的，于2007年9月18日發(fā)布《四川省人民政府第215號(hào)令》，自2007年12月1日起實(shí)施?！掇k法》共三十二條，涵蓋建筑節(jié)能管理的主體、范圍、內(nèi)容、程序、監(jiān)督、法律責(zé)任等各方面內(nèi)容。

1 建筑節(jié)能狀況

在本世紀(jì)之前，由于自然條件和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等原因，我國(guó)北方大部分嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)，出于生產(chǎn)和生活的需要，以冬季保暖為主的建筑節(jié)能起步較早，建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)和施工有一定基礎(chǔ)，建筑節(jié)能項(xiàng)目實(shí)施相對(duì)較多;而在我國(guó)南方大部屬夏熱冬冷地區(qū)，民用建筑在設(shè)計(jì)思想上對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境和能耗問(wèn)題缺乏科學(xué)認(rèn)識(shí)，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性普遍較差，住宅建筑在冬夏兩季的人體舒適度不高，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民對(duì)生活品質(zhì)的要求不斷提高，居民住宅自行加裝空調(diào)/采暖設(shè)施的比例不斷上升，由于原有建筑設(shè)計(jì)本身在能耗方面存在的技術(shù)缺陷，且對(duì)能耗缺陷缺乏科學(xué)合理的節(jié)能改造，致使這部分建筑在冬夏兩季的能耗急劇上升，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。

2011年11月在成都召開(kāi)的“2011 中國(guó)(成都)國(guó)際循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)高峰論壇”上，住建部總規(guī)劃師唐凱通報(bào)了一組數(shù)據(jù)讓人倍感我國(guó)建筑節(jié)能工作既任重道遠(yuǎn)，又迫在眉睫:其一、現(xiàn)階段我國(guó)建筑耗能總量在總體能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占的比例已接近三成，還在不斷提高;其二、目前我國(guó)的400×108m2既有建筑，節(jié)能建筑僅為1%左右;其三、當(dāng)前我國(guó)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，每年新增建筑面積達(dá)16×108～20×108m2，這其中真正意義上的節(jié)能建筑尚不足1×108m2。

可以說(shuō)我國(guó)的建筑節(jié)能不僅包括如何在新建建筑中科學(xué)規(guī)劃、合理運(yùn)用建筑節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)和施工的問(wèn)題，更有大量既有建筑需要將建筑節(jié)能技術(shù)與實(shí)際情況相結(jié)合進(jìn)行節(jié)能改造的問(wèn)題。

根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》，從建筑熱工設(shè)計(jì)的角度分區(qū)，四川省除南部西昌及周邊少部分區(qū)域?qū)儆跍睾偷貐^(qū)不強(qiáng)制執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)外，四川盆地西部高原屬寒冷地區(qū)，其余大部分區(qū)域被亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候所覆蓋，夏天濕熱，冬天陰冷，屬于典型的夏熱冬冷地區(qū)，尤其是盆地中、東部人口密度高，經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，對(duì)既有建筑實(shí)施節(jié)能改造效果將十分顯著。

2 四川省既有建筑能耗影響因素分析

一般而言，既有建筑在使用過(guò)程中的能耗主要包括以下幾個(gè)方面:空調(diào)/采暖、電器、熱水供應(yīng)、炊事等，各方面能耗的占比受熱工環(huán)境、建筑性質(zhì)，以及季節(jié)變化等因素有所不同。不過(guò)就總體而言，上述幾部分能耗大致比例為:10∶2.5∶2.5∶1，用于空調(diào)/采暖方面的能耗超過(guò)了60 %，相對(duì)于其余幾部分剛性較強(qiáng)的能耗而言，這部分能耗節(jié)能空間巨大，是建筑節(jié)能領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

而就空調(diào)/采暖方面影響建筑的能耗水平的關(guān)鍵因素來(lái)看，除室內(nèi)外環(huán)境的溫差和輻射等自然條件外，其余主要取決于:圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、室內(nèi)外空氣流通狀況，以及室內(nèi)熱源狀況。后面四個(gè)因素都與建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)有十分密切的聯(lián)系。

如前所述，四川省大部分區(qū)域?yàn)橄臒岫涞貐^(qū)，民用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能既要保證夏季隔熱的要求，同時(shí)還要兼顧冬季防寒保暖的需要。在夏季，由于日照時(shí)間長(zhǎng)且輻射強(qiáng)，如何有效降低太陽(yáng)輻射的影響是降低能耗的關(guān)鍵的因素，在這方面需要從外墻、屋頂?shù)母魺嵋约按皯粽陉?yáng)等環(huán)節(jié)加以重視;而在冬季，由于室外氣溫遠(yuǎn)低于室內(nèi)，如何提高門(mén)窗的氣密性盡量減少室內(nèi)熱量散失是降低能耗的重點(diǎn)。

綜上所述，既有民用建筑能耗中空調(diào)/采暖所占比例最大，這是既有建筑節(jié)能改造的重點(diǎn)突破方向，而空調(diào)/采暖節(jié)能改造的核心是圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造，這其中又主要包括3個(gè)環(huán)節(jié)需要重點(diǎn)關(guān)注:墻體節(jié)能改造、門(mén)窗節(jié)能改造和屋頂節(jié)能改造。以下分別進(jìn)行探討。

3 既有建筑節(jié)能改造主要措施

如前所述，既有建筑節(jié)能改造的核心是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改造，在此重點(diǎn)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造所涉及的墻體節(jié)能改造、門(mén)窗節(jié)能改造和屋頂節(jié)能改造等三方面措施分別進(jìn)行探討。

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造總體原則

圍護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑整體中的作用在于分隔建筑空間，隔離外部環(huán)境在聲、光、熱等方面不利影響，同時(shí)還需要防水防潮、耐火、耐久。因此在考慮到對(duì)既有建筑節(jié)能改造時(shí)，必須保證不降低原有安全性，同時(shí)兼顧可行性和實(shí)用性。

3.2 墻體節(jié)能改造

在建筑物中，墻體在圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗中占有很大比例，是保溫隔熱的重要組成部分，加強(qiáng)外墻的保溫隔熱性能是墻體改造的重點(diǎn)。不過(guò)需要提醒的是:墻體是建筑物的重要支撐構(gòu)件，在對(duì)墻體進(jìn)行節(jié)能改造前，必須要了解墻體的荷載及使用條件，了解其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性，墻體改造方案不得對(duì)安全性造成不利影響。根據(jù)我省夏熱冬冷地區(qū)的氣候特點(diǎn)，對(duì)建筑物墻體的的節(jié)能改造重點(diǎn)宜放在夏季隔熱，盡量兼顧冬季保暖。具體措施包括:

(1)增強(qiáng)外墻保溫隔熱性能。增強(qiáng)外墻保溫隔熱性能重點(diǎn)在于通過(guò)采用在外墻上加設(shè)外保溫層為主的方式，盡量消除混凝土或鋼筋混凝土的梁、柱、板和肋等結(jié)構(gòu)的熱橋效應(yīng)。在不影響使用的情況下，也可以在室內(nèi)也進(jìn)行相關(guān)加設(shè)處理。

(2)采用淺色外墻面。淺色墻面有利于在炎熱的夏天反射更多的太陽(yáng)輻射熱，從而降低外墻內(nèi)表面溫度，減少房間從外界吸收的熱量。

(3)外墻覆蓋綠化。在建筑物的外墻面種植常青藤、爬山虎等攀爬類(lèi)植物，有助于在夏天降低陽(yáng)光輻射，同時(shí)，這些攀爬植物的蒸騰作用還能帶走建筑物外墻的部分熱量。

3.3 門(mén)窗節(jié)能改造

窗戶是建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫隔熱的薄弱環(huán)節(jié)，一般來(lái)講，對(duì)于既有建筑的單層的鋁合金或木門(mén)窗而言，過(guò)多注意采光，而保溫性能不佳，其建筑熱耗中，通過(guò)門(mén)窗散失掉的大致占到1/3 到1/2。因此，門(mén)窗節(jié)能改造也是我省既有建筑節(jié)能改造中的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目。

(1)改變窗戶結(jié)構(gòu)。老式的單層玻璃窗保溫性能差，可用中空玻璃、多層玻璃或鍍膜玻璃替代，利用空氣熱阻來(lái)改善窗戶的保溫隔熱性能。另外一種簡(jiǎn)單做法是在窗玻璃上粘貼薄膜降低陽(yáng)光輻射熱。

(2)提高門(mén)窗的密封性能。在改變門(mén)窗結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)門(mén)窗的密封性能，盡量采用導(dǎo)熱系數(shù)小、氣密性高的材料替代原有材料。

(3)加強(qiáng)窗戶遮陽(yáng)措施。加強(qiáng)窗戶遮陽(yáng)措施可直接減少陽(yáng)光輻射熱，是減少太陽(yáng)輻射的另一種方法。具體可采用遮陽(yáng)板、熱反射窗簾等遮陽(yáng)措施，另外，采用可調(diào)式百葉窗簾，根據(jù)季節(jié)和天氣變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，使室內(nèi)小氣候進(jìn)一步得到改善。

3.4 屋頂節(jié)能改造

屋頂?shù)谋馗魺嵝阅懿患褧?huì)直接降低頂層住戶居住的舒適性，在夏天尤其顯著，由此會(huì)增加頂層住戶空調(diào)、風(fēng)扇等電器的使用時(shí)間和頻次，提高頂層住戶的耗能指標(biāo)，正因?yàn)槿绱?，屋頂?shù)墓?jié)能改造同樣值得重視。由于歷史原因我省既有住宅建筑多為平頂，對(duì)此類(lèi)住宅的屋頂節(jié)能改造的可采取如下措施。

(1)隔離陽(yáng)光輻射。隔離陽(yáng)光輻射熱的措施較多，包括屋面綠化、鋪設(shè)保溫隔熱層、平改坡等，可結(jié)合采用。①屋頂綠化，在屋頂種植綠色植物對(duì)屋面進(jìn)行覆蓋，既可起到遮陽(yáng)的效果，更能隔熱，還可通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化部分能量，同時(shí)還美化了環(huán)境，可謂是一舉多得的方法;②鋪設(shè)保溫隔熱層，在既有住宅的屋頂鋪設(shè)高效保溫隔熱材料，使傳熱系數(shù)大幅度下降;③平改坡，在原有房屋平頂平屋頂改為坡屋頂，同時(shí)可結(jié)合使用內(nèi)置保溫材料，這樣不僅改善了屋頂?shù)哪芎?，還有效增大了房屋使用面積，同時(shí)也加強(qiáng)了防水。

(2)提高屋頂?shù)墓庹辗瓷渎?。這項(xiàng)措施是在原有屋頂上刷涂高反射率的特殊材料，以增強(qiáng)屋頂對(duì)陽(yáng)光的反射率，將大量的陽(yáng)光輻射熱反射出去，以達(dá)到降低頂層室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷，降低能耗的目的。國(guó)外的研究表明表明:通過(guò)采用此項(xiàng)技術(shù)可使空調(diào)負(fù)荷降低10%～50%。

3.5 其他節(jié)能改造措施

(1)空調(diào)節(jié)能。盡量選用高能效比的節(jié)能空調(diào)，選擇空調(diào)合理的安裝位置，避免將空調(diào)外機(jī)安裝在陽(yáng)光直射的地方，出風(fēng)口應(yīng)盡量避開(kāi)障礙物。另外，在透氣性差的房屋中合理使用換氣扇也會(huì)降低環(huán)境溫度，同時(shí)有利于改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量。

(2)照明節(jié)能。結(jié)合自然光合理選擇節(jié)能燈具、采用智能布線、合理配置室內(nèi)燈光亮度等均可達(dá)到節(jié)能的目的。尤其在樓道、電梯等公共區(qū)域，應(yīng)合理選擇照明方案和燈具，使之成為建筑節(jié)能的重要源泉。

4 結(jié)束語(yǔ)

既有建筑節(jié)能改造是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的重要任務(wù)，是全社會(huì)開(kāi)展節(jié)能減排的重要工作，它不僅是利國(guó)利民的長(zhǎng)期工程，也是推動(dòng)社會(huì)文明進(jìn)步的重要標(biāo)志。要讓這項(xiàng)工作取得好的效果不僅需要相關(guān)政府主管部門(mén)加強(qiáng)政策引導(dǎo)支持相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)投入，推動(dòng)相關(guān)技術(shù)成果盡快實(shí)現(xiàn)應(yīng)用轉(zhuǎn)化，同時(shí)要加強(qiáng)政策研究，及時(shí)出臺(tái)配套政策，鼓勵(lì)民眾積極配合參與節(jié)能改造，只有多管齊下才能保證既有建筑節(jié)能改造目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)。

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