李 瑛

(山西省建筑科學研究院有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

北方地區(qū)冬季清潔取暖工作是黨中央、國務院為保障群眾溫暖過冬，堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)、藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的重大工作部署。試點城市是清潔取暖工作任務的責任主體，2017年以來，山西省共有8個城市成功入選冬季清潔取暖試點城市。清潔取暖是一項復雜的系統(tǒng)工程，它通常包括熱源、熱網(wǎng)以及建筑三個基本要素。從清潔取暖的概念出發(fā)，清潔取暖的技術(shù)路徑分為熱源的清潔能源替代、熱網(wǎng)和建筑的節(jié)能性能提升。在熱網(wǎng)和建筑節(jié)能改造方面，2007年財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部啟動了北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造工作，改造內(nèi)容包括建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調(diào)控、熱源及管網(wǎng)熱平衡和圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造三項。其中圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造能從用戶末端降低供暖負荷需求，是清潔取暖工作的重要組成部分，是降低建筑能耗、提高室內(nèi)舒適性的最簡單、最有效的技術(shù)路徑之一。

2 農(nóng)房節(jié)能改造項目

2018年，山西省臨汾市成功入選北方地區(qū)冬季清潔取暖試點城市，本研究選取臨汾市某農(nóng)村住宅建筑節(jié)能改造項目為研究案例，依據(jù)《關(guān)于推進北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造工作的實施意見》建科[2008]95號、《北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造技術(shù)導則》建科[2008]126號、《北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造項目驗收辦法》建科[2009]261號、JGJ/T 288—2012建筑能效測評標識技術(shù)標準、山西省DBJ 04—243—2013既有采暖居住建筑節(jié)能改造設(shè)計標準等標準、導則文件，采用PKPM能效測評軟件對既有農(nóng)房節(jié)能改造項目進行實際計算。

2.1 農(nóng)房建筑現(xiàn)狀信息

經(jīng)調(diào)研，該村共有471戶農(nóng)房，房屋大部分為坐北朝南，多數(shù)農(nóng)房為1層，少數(shù)2層，農(nóng)房建筑面積在80 m2～150 m2的居多。該村房屋類型有一層水泥平屋頂、一層彩鋼平屋頂、一層坡屋面、二層水泥平屋面四種，大部分農(nóng)房墻正面為瓷磚，其余三面為水泥墻，門窗類型有木門窗、鋁合金門窗兩種。

圍護結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀如表1所示。

表1 農(nóng)房圍護結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

2.2 節(jié)能診斷

根據(jù)室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)查得知冬季室內(nèi)溫度為8 ℃～12 ℃，室內(nèi)溫度偏低；室內(nèi)相對濕度為35%，相對濕度低；外墻內(nèi)表面溫度為5 ℃～8 ℃，外窗內(nèi)表面溫度為3 ℃～5 ℃，屋頂內(nèi)表面溫度為4 ℃～8 ℃，有結(jié)露、結(jié)霜隱患；冬季住戶室內(nèi)感受溫度偏低，部分房間未達到采暖要求；室內(nèi)感受相對濕度干燥，相對濕度低。具體圍護結(jié)構(gòu)做法見表2。

表2 農(nóng)房圍護結(jié)構(gòu)做法

2.3 節(jié)能改造方案

選取臨汾某村典型農(nóng)房為研究案例，對節(jié)能改造效果進行分析。該農(nóng)房坐北朝南，長13.04 m、寬10.34 m、高4.35 m，有三個臥室，一個客廳，為單層、平屋頂?shù)莫殫澰郝?。該農(nóng)房建筑信息如表3所示。

表3 農(nóng)房建筑信息

采用PKPM能效測評軟件對農(nóng)房建模，模型圖如圖1所示。

按照臨汾市清潔取暖試點城市工作領(lǐng)導小組辦公室文件《關(guān)于印發(fā)臨汾市推進清潔取暖試點城市既有建筑能效提升工作實施方案的通知》臨清辦發(fā)〔2020〕8號要求，農(nóng)村建筑改造后能效提升達到30%以上，為此設(shè)計如表4所示改造方案。

表4 改造方案

由表4可知：

1)當房屋是平屋面時，屋頂增做50 mm厚擠塑聚苯板，能效提升即可達到30%以上；

2)當房屋是坡屋面或彩鋼屋面時，無法對屋頂進行改造，而且大部分農(nóng)房外墻正立面為瓷磚，沒法施工，可對其余三面外墻增做60 mm厚擠塑聚苯板、增設(shè)一層單玻外窗及加保溫門簾，能效提升也可達到30%以上。

2.4 效益分析

2.4.1 經(jīng)濟效益分析

該村需完成55 431 m2既有農(nóng)房節(jié)能改造，按照農(nóng)房改造前后能效提升30%計算，改造后預期一個采暖季大約可以節(jié)約437 t標準煤，每年可節(jié)約36萬元燃煤費用。

2.4.2 社會效益分析

通過節(jié)能改造可以減少粉塵環(huán)境排放量約1.53 t，SO2排放量約3.71 t，NOX排放量約3.23 t，為改善臨汾市的空氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)做出了不可忽視的貢獻。

通過節(jié)能改造后的建筑，保溫、隔熱效果得到較大改善，生活舒適度和生活環(huán)境明顯提高。同時，實施建筑節(jié)能改造將成為臨汾市政府落實科學發(fā)展觀、構(gòu)建和諧社會、推進技術(shù)進步和為人民辦事的重要體現(xiàn)。

3 結(jié)語

本文對該農(nóng)村項目節(jié)能改造進行了計算分析，結(jié)果表明：

1)節(jié)能改造方案一為只對農(nóng)房的屋面加設(shè)保溫層，選用厚度為50 mm的擠塑聚苯板作為保溫材料，改造后能效提升40%左右；

2)節(jié)能改造方案二為對外墻可施工部位加設(shè)保溫層，選用厚度為60 mm的擠塑聚苯板作為保溫材料，外窗增設(shè)一層單玻塑鋼平開窗(9 mm厚)，加保溫門簾，改造后能效提升30%以上；

3)通過上面兩個方案比較可知當屋頂有條件進行改造時，應優(yōu)先對屋頂進行改造。