建筑节能设计与改造

建筑节能设计与改造（精选十篇）

建筑节能设计与改造 篇1

关键词：既有住宅建筑,建筑节能,改造

0 引言

在我国既有建筑中, 围护结构保温隔热性和气密性差的问题普遍存在, 导致供热空调系统效率低下, 绝大部分建筑耗能过高, 给社会造成了沉重的能源负担和环境压力。因此, 对既有建筑进行节能改造, 实现绿色建筑节能减排的新目标也日益被重视。本文结合某小区既有住宅建筑节能改造工程实例, 对其综合节能改造技术和施工过程进行设计和研究。

1 既有住宅建筑节能改造的施工特点

1.1 施工作业基础情况复杂

既有住宅建筑综合节能改造的设计与施工, 在本质上与新建建筑虽然没很大差别, 但其施工作业过程的基础却相差很大。因此, 在对既有住宅建筑外墙保温改造的施工之前, 应相应对作业基础进行充分的调查, 结合项目具体情况以确定相应的改造施工方案。

1.2 施工环境复杂

1) 节能改造施工过程无可避免影响住宅内及附近居民正常的工作、生活和社会活动, 甚至居民的生命财产安全有时候还可能受到威胁;

2) 由于住宅小区内能利用的场地非常有限, 可利用的空间小, 待改造的建筑周围不可能提供很大的场地, 施工过程中的脚手架搭建、吊栏及其它设备的安装都很困难;

3) 除被改造施工的部位外, 对建筑物非改造区域要进行充分的保护, 确保其不受损坏和污染。

1.3 施工工期紧张

既有住宅建筑综合节能改造施工期间, 相当一部分居民还要在家中正常生活, 因此, 改造的施工工期要尽可能缩短, 最大程度地减少改造施工对居民正常生活、工作的干扰和对环境的破坏。

2 主要施工技术及关键工艺

2.1 脚手架工程

结合工程的具体施工条件, 采用扣件式双排脚手架进行施工。在脚手架搭设过程中, 沿建筑物方向必须连续封闭, 增加足够的抛撑, 并在楼梯间窗口处等区域加强拉结, 在顶上用钢管拉结两对侧外架。脚手架搭设施工完成后, 要经相关专业人员检验合格后才能投入使用。在脚手架搭设之前要先拆除首层的窗罩、空调等外凸设备。脚手架拆除期间, 在施工区域应设置警戒区, 并安排专人现场负责。拆除施工应自上而下依次进行, 不允许部分工作面的脚手架分段分立面提前拆除。严禁高空抛投拆下的脚手架扣件和配件。

2.2 屋面改造

施工设计要求在女儿墙中植筋, 并安装相应的构造柱及压顶。为尽量减弱屋面转角部位与顶层外墙的热桥, 故在女儿墙整个表面区域做外保温系统处理, 同时铺设相应的防水材料。按综合节能改造的设计要求, 拆除原有屋面结构的保温层、找平层及防水层, 重新做找坡和找平施工, 随后在找平层铺上一层防水卷材, 厚度为150mm的聚氨酯板, 再在聚氨酯板上铺两层SBS改性沥青防水卷材。屋面改造施工期间, 要注意解决屋面的防雨问题。

2.3 外墙保温

外墙保温是既有住宅建筑综合节能改造的重点, 一般采用在外墙外表面进行保温改造处理。外墙外表面进行保温改造施工流程大致如下:基层处理, 墙面测量及弹线、挂线, 安装支架, 粘贴聚苯板, 打磨修整, 防护面层及装饰面层。在房屋勒脚下部及散水部位, 应在外墙表面与保温材料之间加铺一层防水材料, 并将防水材料反卷以充分包裹好散水下的保温板材料, 这样可使保温材料得到充分的保护, 确保保温材料的保温效果。

2.3.1 基层处理

待脚手架搭设施工基本完成并通过验收后, 并确认施工现场安全防护措施足够完善, 才能开始空调及窗罩等外墙上的设备拆除施工。在墙面上增设相应的金属套管, 以固定在外墙上拆除的附着管线。对于外直径在1cm以下的管线, 应在铺设保温材料时直接包裹在里面;对于外直径在1cm以上2cm以下的管线, 应在外墙新装保温板上开槽嵌固;对于外直径在2 cm以上的管线, 必须在外墙面开槽敷设。拆除外墙上的雨水管道, 更换新的雨水口, 并安装临时雨水管, 以保证施工期间屋面雨水能引到墙面以外。在窗洞四周、窗台部位拆除其抹灰层及酥松空鼓的部分, 剔清外墙板上的所有接缝处及裂缝, 然后用1:3水泥砂浆重新进行抹平施工。

2.3.2 墙面测量及弹线、挂线

在住宅建筑物的外墙大角以及其它必要的地点设置垂直基准线, 并在基础部位和女儿墙顶部, 同时在楼层其它的必要位置设置水平基准线, 以保证外保温板在垂直和水平两个方向都能够充分对齐、平整。

2.3.3 安装支架

为避免由于聚苯板过重, 导致在粘结胶浆达到设定强度前聚苯板下滑或坠落, 聚苯板粘贴应从基础部位开始, 在粘贴施工之前需安装支架。采用脚手管作为支架材料, 应充分利用外脚手架挑出的小横杆的相对稳定性, 以固定水平钢管来支撑粘结胶浆未达到设定强度的聚苯板。为使水平钢管的标高与聚苯板粘贴的起始标高一致, 应适当调整其水平标高。

2.3.4 粘贴聚苯板

聚苯板粘贴施工方法分为点边粘贴法和整面粘贴法两种, 如图1、2所示。当墙面平整度偏差在10mm/2 m范围内, 应采用点边粘贴法施工。施工时, 先将粘结胶浆沿保温板四周边缘均匀地涂抹, 然后在板面中间区域再均匀涂抹8~10个粘胶点。粘结胶浆的涂抹厚度要结合墙面的平整程度来定。当墙面平整度偏差在5mm/2m范围以内时, 应采用整面粘贴法施工。先在整个聚苯板板面上均匀地涂满粘结胶浆, 再将其拖刮成沟槽状然后粘贴于墙面, 涂抹厚度也是根据墙面的平整程度来定。

2.3.5 打磨修整

待保温板填缝发泡胶固化稳定后, 应对其表面进行打磨修整施工。采用1.8m长的靠尺严格检查保温板板面的平整程度, 其平整度的偏差应保持在4 mm以内。对超出误差范围的部位, 应采用专业的打磨工具进行修整。

2.3.6 防护面层及装饰面层

在易受物体撞击的墙面部位, 为提高墙面的抗冲击能力, 可附加铺设一层加强玻璃纤维网格布。对于普通网格布, 铺设顺序应是自上而下, 沿垂直及水平两个方向都要拉直绷平, 其弯曲面应该朝里铺设, 采用专业的抹平工具, 由中间向上下两边的顺序将网格布依次抹平, 使整个网格布底面紧贴底层抹面砂浆。采用不锈钢抹灰刀将装饰砂浆均匀地涂刷到已完成隔热及防护处理的墙面上, 并及时采用硬塑料抹灰刀进行相应的提浆施工。整片墙面的面层装饰施工过程应一气呵成, 不得间断或修补。

3 结论

通过对既有住宅建筑的屋面、外墙面保温等综合节能改造, 极大地提高了围护结构保温隔热性能和气密性, 能有效地降低建筑的能耗, 实现了绿色建筑节能减排的新目标, 从而取得显著的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]武涌, 梁境.中国能源发展战略与建筑节能[J].重庆建筑, 2006, 3.

建筑节能设计与改造 篇2

摘要 实施供暖分户热计量既是人民生活水平提高的要求，也是我国节能的要求。因此急需进行热计量改造。分户热计量系统是集中供暖领域的一次变革，采用分户热计量系统的采暖用户可以根据自己的需要适时的调节室内温度，不仅可以达到期望的舒适度，而且还可以大大的节约能源。

关键词分户 供热计量 改造 节能

一、前言

长期以来我国集中供热都是采用计划经济体制下的福利制供暖，耗能多少与用户利益无关，不能体现“用多少热，交多少费”的原则，无法调动热用户的节能意识，实施供暖分户热计量既是人民生活水平提高的要求，也是我国节能的要求。因此急需进行热计量改造。

二、供热系统现状概述

1.换热站现状。换热站一次侧设计供回水温度为130/80℃，设计压力为1.6MPa。二次侧为散热器系统，设计供回水温度为85/60℃，设计压力为1.0MPa。小区二次网管线枝状布置，敷设方式为管沟与直埋敷设，管网维护较好，跑冒滴漏现象较少。但是管网已使用多年，开始老化，部分保温不是很好。

2.改造前存在的问题。（1）整个小区存在水利失调的情况，办公室室温冷热不均。（2）楼栋热力人n为砖井，且未做防水处理，井内潮湿，雨后井室易积水，管网热损失较严重。（3）往年冬季户内温度多数均在20℃以上，部分楼平均室温达到22℃～25℃，高于乌鲁木齐市规定的室内采暖设计温度20℃，也高于人体感觉舒适温度有3℃～4℃。

三、改造方案

1.二次管网改造方案。（1）水力计算目的。对管网系统进行水力计算及系统阻力的校核，分析改造后供热系统的水力工况平衡，对阻力过大的管径进行更换，过大的管径加装平衡装置，为平衡调试提供依据。

（2）水力计算基本原则。①最不利环路的压力损失应满足循环水泵耗电输热比（HER）不大于限值。②按照末端所需流量，调整平衡阀开度，保证热网的水力平衡。③最不利环路满足设计要求的基础上，室外管网其他并联环路的流量也应该满足水力平衡要求。

（3）水力计算基础数据。①热指标。非节能建筑类多层住宅为75W/m2；节能建筑类多层住宅为55W/Ⅱ2；非节能多层公共建筑为80W/m2；节能多层公共建筑为60W/Ⅱ2。②最不利环路单体内部阻力，散热器系统按20kPa，地板辐射采暖系统按30kPa。

（4）改造内容。通过对管网水力平衡计算，水利失调严重的加装平衡阀，使供热管网达到相对的平衡，从而使各处楼栋室内温度相接近。在每栋楼的单元热力入口处，回水管上安装静态水力平衡阀。在系统安装完成后必须进行水力调节。

2.户内系统改造方案。（1）户内系统改造思路。现有供热系统不具备分户独立控制的条件，采用典型温度面积法，热量结算点为热力人口处所安装的楼栋热量表，按面积分摊热值。

（2）户内系统改造方案的确定及说明。设备选型说明及方案确定。①热计量表及控制阀门的选用说明。热表一般按设计流量的80%进行选型，考虑到既有建筑改造，为保证改造后的供暖效果，防止增加热表后管网阻力增大，本次改造工程全部选择与供热管道同管径的热表。热量表设置在供热供水管线上，另在设置热量表处的供热供水管线上增设管道过滤器，相应增加控制阀门，过滤器采用Y型过滤器，增加的控制阀门考虑现场安装直管段距离问题，采用蝶阀。

②方案确定。温度面积法由元线室温传感器、楼层无线接收器、采集计算器（楼栋分摊器）、楼栋热量总表组成。具体实施如下：A.数据收发器为每三层安装一个，安装于中间一层。B.中继器在数栋处理器接通断控制器超过60台的情况下，要安装一个中继器。C.在该楼栋的各单元热力人口处安装热量表，并与数据采集器通过RS485通讯。D.专用楼栋配电箱负责给现场各设备供电，本次改造项目中楼栋数据采集器与专用配电箱合为一体，安装在三楼转角楼梯休息平台上1.6m处。数据采集器采集末端用户的数据，通过GPRS无线通讯方式与结算管理中心通讯；配电箱从每栋楼的公用电箱单独引线。

四、技术与安装要求

1.主要设备的技术要求。（l）热量表。用于计量和结算建筑物总供热量、参与用户热分摊的热量表，可以是一栋建筑一只楼栋热量表，也可是一栋建筑由几只热量表数据相加求和。热量表南流量计、供回水温度传感器、热量积分仪组成。（2）室温控制器。安装于用户室内相对统一位置的温控装置，用于测量房间温度、显示房间温度、设定需求温度，并能够通过通讯方式控制通断温控器工作、传输和记录温度和时间数据的仪器。（3）通断控制器。设置于用户室外管井中、人户供暖管道上的调控装置。该装置南通断控制阀和电动执行器组成，能够接受室温控制器的动作指令，按照预测阀门开停比的方法对供暖水系统的全开全关的通断调节动作，实现对室温的调节控制。（4）采集计算器。用于接收来闩室温控制器或通断控制器的数据信息，进行数据存储和处理，也可以人工干预室内设定参数的设备。与楼栋热量表等组件通过通信线路相连接，能够即时通讯计算，可实现对供热过程的监测、热费分摊与其他约定的控制。

2.水力平衡装置的技术要求。（1）-般要求。供应商必须提供静态水力平衡阀的供货、安装、调试等技术服务，并按要求提交水力平衡调试数据报告。

（2）静态平衡阀。①应有生产厂家配套专用的智能仪表，具有现场在线流量测定功能。②应按以下要求由省级及以上检测机构出具检测（测试）合格报告，并满足相关标准要求：A.平衡阀的实测最大流通能力与设计最大流通能力之间的偏差不得大于±10%。B.平衡阀相对开度为20%时的流通能力，应在实测最大流通能力的10%～20%；平衡阀相对开度为50%时的流通能力，应在实测最大流通能力的30%～65%；平衡阀相对开度为80%时的流通能力，应在实测最大流通能力的60%～90%。C.回差不得大于10%。D.配套专用的智能仪表的流量测量误差不应大于±10%；水力平衡阀不同口径不同开度下的流通能力，应在实验室中测定并储存在智能仪表之中，不同企业产品的流通能力数据不得替换和混用。E.应有开度显示功能，显示精度不低于1/10圈，在关闭时开度显示值为O。F.应该具有开度限位的功能，开度限位只能通过专用工具改变。G.在关闭状态下，在阀门上游方向单向压力不大于工作压力时，不得泄露。

（3）闩力式压差控制阀。应符合《采暖空调用自力式压差控制阀》（JG/T383），并有省级及以上检测机构出具的检测（测试）合格报告。

3.安装要求。…通断时间面积法在操作实施前，应进行户间的水力平衡调节，消除系统的垂直失调和水平失调；在实施过程中，用户的散热器不可闩行改换。

（2）采集计算器及通断控制器电源引闩设备闩带UPS，UPS电源就近引闩电井插座，具体位置各单位平面图说明或现场交底时确定。

（3）采集计算器建议设置于一至二层休息平台或门厅内，箱门设置门锁，防止无关人员的误操作对系统造成不利影响。当多个单元同时使用一个集中器时，采集计算器安装在距热量表较近的单元，无线信号较好的位置。各种线路敷设要求做到美观且隐蔽。

（4）每一栋楼内采集计算器、楼栋热量表、通断控制器和室温控制器组成的系统应相对独立，能够在采集计算器内实现热量分摊和存储，不依赖上位机实现计算和存储功能。

（5）符合《通断时间面积法热计量装置技术条件》（JG/T379），并按以下要求由省级及以上检测部门出具检测（测试）合格报告：①采集计算器和通断控制器的时钟24h内走时误差不应大于5s，通断控制器24h内通断计时之和（通断次数闩定）误差不应大于5s。②室温控制器测温元件最大测温允许偏差不大于0.5℃。③热计量装置各组成部分应符合GB4793.1和GB4943的有关规定。④外壳防护等级划分应符合GB4208-2008的规定，其中室温控制器外IP51护等C应低于IP20；采集计算器外壳防护等级不应低于IP51，市电电源外壳防护等级不应低于IP52；通断控制器和管井内接线盒外壳防护等级不应低于IP54。⑤热计量装置各组成部分的抗扰度限值应符合GB/T17618规定的要求。⑥采用无线传输的装置，应符合同家无线电管理相关要求。无线传输装置天线应放置于无线信号较好的位置，保证信号传输的稳定性。

五、项目节能分析

1.气候补偿技术效益分析。气候补偿节能控制系统依据室外环境温度变化以及实际检测供/回水温度与用户设定温度的偏差，通过PI/PID方式输出DCO-10V信号控制阀门的开度。即通过调节一次侧冷/热煤流量达到控制出水/送风温度的目的，自动调整一次侧供水流量，间接控制二次侧供水温度，通过量调节控制，达到质调节的目的，最大化的节约能源，克服室外环境温度变化造成的室内温度波动，达到节能、舒适之目的。气候补偿节能控制系统具有高闩动化、高效率、高应用性的特点。根据系统不同，节能量在5%～lO%。

2.变频器节能效益分析。变频节电是通过降低电机转速来降低泵、风机的输出功率，使其输出功率与事实负载匹配，降低电机的铜损和铁损、提高电机的功率因数、改善电机的启动和停机性能，并且可以减少泵、风机损耗，从而达到节电、降低噪音和延长泵、风机寿命的效果。根据设备效率的不同节电约为20%∽50%

3.管网平衡节能效益分析。在保证供热质量、舒适度的前提下，通过对管网的水力平衡措施，能有效地解决管网流量分配不均的问题，使过热的用户温度降到人体舒适温度范围之内，过冷用户温度升至人体舒适温度范围之内。根据管网的现状及改造程度不同，节能量在5%～lO%。

4.节能效果预测。本项目增加以上节能措施后，预计节能率可达5%～IO%。

六、结束语

建筑节能设计与改造 篇3

【关键词】既有建筑；节能改造；效益分析

“十二五”建筑节能的重点任务是提高能效，深入开展大型公共建筑节能监管和高耗能建筑节能改造，积极促进新型材料推广应用和推广绿色照明应用。作为国家十大节能工程之一，既有公共建筑的节能运行管理和改造已成为重中之重。

1.工程概况

胜利石油管理局电力管理总公司办公楼改造工程位于山东省东营市东营区西城，办公大楼建筑面积16846万平方米，混凝土剪力墙框架结构，地上十二层，局部十五层，地下一层，建筑高度54.36米。该工程于1992年建成，对其进行了节能施工改造。

2.建筑现状及节能诊断

2.1外围护结构

办公楼围护结构为混凝土剪力墙，未进行保温处理；外窗单层窗，采用单玻璃结构，普通透明玻璃，窗帘内遮阳。混凝土剪力墙墙体导热系数约为1.1 W/（㎡.K），不符合山东省现行《公共建筑节能设计标准》中对外墙传热系数限值的规定，需进行保温改造。

2.2采暖通风空调及生活热水系统

装备2套模块化空调机组，夏季绝大部分时间两套机组同时工作。采暖系统热源为市政供热管网提供的热蒸汽，系统二次侧与中央空调制冷主机到中央空调末端共用一套管网和设备，夏季制冷，冬季供热。末端无节能控制装置，不能实现按需调节和自动控制，无法达到节能效果，需要进行中央空调末端节能改造。

2.3供配电与照明系统

办公楼各办公室照明灯具以T5荧光灯为主，公共区域照明灯具以30W节能灯和60W白炽灯为主。对办公楼的各个房间进行检测，检测结果办公楼各功能区照度值未达到《建筑照明设计标准》中规定限值，不需要对办公楼照明系统进行改造。

2.4监测与控制系统

办公楼用电统计只关注总电表，缺乏细致的用电分级分项计量，造成了各个系统无法进行分项能耗数据采集、实时监测和能耗诊断，无法及时发现用能问题，各种节能措施的实施效果无法得到客观的反映和评价。需要对办公大楼监测与控制系统进行改造。

3.节能改造施工

根据诊断情况，决定对办公楼围护结构、中央空调末端、监测与控制系统进行节能改造。

3.1外围护结构节能改造

外墙保温改造使用50mm厚幕墙专用玻璃棉。施工工艺：干挂石材龙骨或玻璃幕墙龙骨安装→填塞玻璃棉→玻璃棉塑料胀栓固定→石材面板或玻璃衬板安装。外保温墙体是由功能分明的墙体结构层、保温层、饰面层三部分组成。

作好外保温墙体的主要技术关键是保温層与结构层以连接方式，采用8X100膨胀螺栓方案固定。每块玻棉板5个膨胀栓，每平方米不少于7个胀栓，玻棉板厚度50mm，为保证胀栓锚入结构层大于25，在钻头上做好标记，保证玻棉板厚度不出现负差。施工方法方便，耐火、安全可靠，而且也有较好的耐久性。

屋面在原楼板做1：8水泥珍珠岩（最薄处为40㎜厚）找坡，平均厚度200㎜，再做70㎜厚挤塑聚苯板保温层。原墙体加气混凝土砌块。

在外窗方面，将原有单层透明玻璃更换为断桥隔热型铝合金门窗和Low-E中空玻璃，使之具有减少眩光、控制太阳辐射热量和遮光及阻隔紫外线等功能，用以提升玻璃反射隔热特性。

3.2中央空调末端节能改造

在采暖、空调方面， 分别从冷源系统、采暖系统等方面进行节能改造。针对大楼全部区域的风机盘管末端控制改造，增加空调温控器和电动两通阀，通过调整冷媒流量和风速，对室内温度进行调节，实施按需制冷，从而通过空调制冷系统负荷控制带来节能效果。

3.3监测与控制系统节能改造

建设办公大楼集中统一的能耗监测控制系统，完成对能源数据进行在线的采集、计算、分析及处理，实现能源平衡、调度与优化。能耗监测控制系统依托能源管控一体化平台，通过能耗数据在线监测和节能优化管理实现能源管理的可视化，通过各种智能分析技术、模型和工具完成效率性能计算，实施办公大楼能耗的实时监控和优化运行。

4.改造效益分析

4.1外围护结构改造

外围护结构节能改造后，效果主要表现为房间内夏日制冷、冬日采暖能耗的节约。按照依据相关标准要求，增加保温和更换断桥隔热铝合金窗户和Low-e中空玻璃可节约基础能耗的25%，则围护结构改造可节约建筑物全年整体能耗的12.5%。

围护结构的改造主要是玻璃棉板保温系统改造和断桥隔热型铝合金门窗和Low-E中空玻璃替代外层单玻，投资额度分别为75和215万元，围护结构改造投资总额为290万元。年节费用约33.9万元。

4.2中央空调末端节能改造

空调、采暖能耗占建筑物每年整体能耗约50%，以空调、采暖能耗为基础能耗，中央空调系统末端改造后预计节约基础能耗的6%，即节约建筑物整体能耗的3%。

办公楼对空调的节能改造主要在各房间风机盘管末端控制改造，总投资约25.5万元，年节约费用约8.2万元。

4.3监测与控制系统改造

对办公楼能耗进行分类分项计量并上传，同时在建筑物子系统上对能耗数据进行展示、统计、分析，及时发现用能异常或用能浪费现象，在管理上实现节约能耗，投资15万，年节约费用约7.4万元。

综上所述，电力管理总公司办公大楼整体节能改造投资为330.5万元，年收益约49.5万元，总投资回报年限为6.6年。

5.结语

文章结合胜利油田供电大楼节能改造施工进行了总结，对同类型工程施工将会起到很好的借鉴作用。随着国家对节能降耗力度的不断加大，对环保的重视程度越来越高，节能技术的逐步成熟，旧楼节能改造将会得到更大的普及。 [科]

【参考文献】

[1]沈芳亮.绿色节能技术在建筑改造中的应用研究[D].天津：天津大学，2007.

[2]王宝玉，李晓莲等.既有建筑节能改造适用技术的应用[J].城市住宅，2011（8）：44-45.

[3]GB50189-2005公共建筑节能设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2005.

建筑节能设计与改造 篇4

1 优化选择墙体节能构造方案

要确保墙体节能构造更加有效, 优化选择墙体节能构造方案极为重要。一般而言, 建筑维护内外保温构造存在着极大差异, 如果建筑热工区和采暖降温条件不同, 则存在不同的建筑热工与不同程度的节能效果;如果热工区条件确定, 则需要应用内外不同的保温构造。换言之, 冬季采暖期间, 同一热工区外围护结构主体传热期间, 不同的保温构造不会由于保温构造之间存在着差异性而发生改变。以相同的热舒适与节能要求为基础, 在夏季需要确保建筑围护结构拥有良好的隔热与散热的能力。但在工程实践中, 往往忽视了围护结构散热的重要性与舒适节能的效果。在对外围结构选择外保温结构期间, 需要建筑室内应用重质材料, 这里的重质材料主要指拥有高密度, 强大蓄热能力性质的材料。在夏季, 如果房屋建筑的通风条件较好, 此时围护结构将会吸收来自室外的综合温度下的所有热能, 短时间内, 这些热能也不会出现散发的现象[1]。因此, 该种保温结构在傍晚与夜间将会成为房间新的热辐射源, 居住者能够充分感受到壁面热辐射。室内降温如果利用空调, 则室内所蓄存的热量将会在极大程度上增加空调设备运行的负荷, 此时, 空调设备的制冷降温时间也会受到负面影响, 甚至制冷时间被延长, 导致建筑室内的运行能耗大幅上升。如果要利用内保温构造达到保温效果, 则室内就需要密度和蓄热系数较小的轻质材料层。

2 墙体内保温构造技术与节能效果探究

在实际工程中应用挤塑聚苯板的过程中, 其厚度应为60 mm, 并且实际热阻约为1.818 m2K/W, 经改造以后, 墙体外围护结构取得了有效的保温效果[2], 这与钱月红在《建筑节能改造中内保温构造技术的应用分析》一文中的观点有着相似之处。

另外, 为了确保室内不会出现冷凝受潮的情况, 相关工作人员需要对墙体外围护结构展开相应的冷凝试验, 如果有特别需要, 则需要设置相应的隔气层。如果保温材料选择挤塑聚苯板, 则需要相关工作人员结合当地室外的平均温度值、平均相对湿度值。同时, 工作人员还需要计算各个分层的热阻和水蒸气渗透值, 在保障这两方面数值精准的基础之上, 使得室内保温效果达到规定的标准值范围。

如果要求解出墙体的总传热阻和总蒸汽渗透阻值, 则需要依据墙体外围护结构中的各个分层热阻与蒸汽渗透阻进行计算, 并且所求解出来的数值拥有较高精确性。建筑维护结构不同的保温隔热构造, 其节能效果也存在着较大的差异性。为此, 在指定节能构造方案的过程中, 需要将当地的环境气候条件与建筑采暖降温能源的具体使用方式作为基础, 从而确保能够将内保温构造方法的作用充分发挥出来[3], 在避免墙外维护结构内部出现冷凝问题的同时, 确保所使用的墙体能够拥有较高的保温隔热与节能效果, 使得我国可持续发展道路思想能够得到充分落实。

3 屋顶围护结构节能改造所采取的措施分析

依据墙体内保温构造中的保温隔热基本原理, 要确保屋顶能够取得最佳的节能效果, 则需要采用装饰保温材料做吊顶处理。实践表明, 应用此方法, 不仅能够使室内装饰装修与节能改造双重要求得到满足, 同时还能够使空调设备采暖降温效果得到极大程度的提升, 与此同时, 间歇供暖制冷的建筑节能改造工作的作用也将得以充分发挥。通常, 在选择室内吊顶材料的过程中, 往往都选择那些密度以及蓄热系数小的轻质材料, 该种材料如果与空调设备的使用相结合, 便能够在短时间内将所蓄存的热量排出, 这能够有效缩短空调在室内强制降温的时间, 同时空调的运行负荷也会随之减少, 以此确保室内达到热舒适性与节约能源的双重目标[4]。但是, 通常室内吊顶中的空气间层密封性设计与实际规定标准要求不符合, 为此, 在计算过程中, 不能按照实体维护结构的热工指标进行计算。

4 结语

为了满足人们在居住环境的实用性以及舒适性方面的要求, 相关建筑单位要对原有的建筑保温结构进行相应改造, 融入现代保温技术, 提升室内保温效果。本文主要从三个方面着手, 第一方面明确了优化选择墙体节能构造方案;第二方面探究了墙体内保温构造技术与节能效果;第三方面分析了屋顶围护结构节能改造所采取的辅助措施。分析中明确, 要保障室内保温效果, 采取建筑结构内保温措施极为重要, 相关单位以及设计人员必须给予高度重视, 确保满足居住者要求。

参考文献

[1]白宪臣, 张献萍.建筑节能改造中内保温构造技术的应用[J].中国人口·资源与环境, 2010, 20 (12) :164-167.

[2]常民.建筑节能改造中内保温构造技术的应用分析[J].建材与装饰, 2015, (31) :106-107.

建筑节能设计与改造 篇5

鲁政发„2011‟26号

关于推进供热计量改革与既有建筑

节能改造的意见

各市人民政府，各县(市、区)人民政府，省政府各部门、各直属机构，各大企业，各高等院校：

建筑节能是节能减排的重点领域。推进供热计量改革与既有建筑节能改造，可以有效节约能源、减少污染、降低供热成本、减轻居民采暖负担，对于促进全社会节能减排、转方式调结构、建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。根据《民用建筑节能条例》和国家有关部署，结合我省实际，现就推进供热计量改革与既有建筑节能改造提出如下意见：

一、总体思路和目标任务

(一)总体思路。以科学发展观为指导，坚持“政府主导、部

门组织、企业参与、用户配合”的原则，加快推进供热计量改革和建筑节能改造，变按供热面积收费为按实际用热量计价收费，对保温隔热性能差、能耗较高的既有建筑进行节能改造，提升建筑品质、提高居民居住舒适度。进一步深化改革，创新工作机制，推动供热降耗、用户节费、社会节能和建筑品质提升，全面完成国家下达的“十二五”工作任务，为全省加快转变发展方式、调整优化经济结构作出积极的贡献。

(二)目标任务。

1.供热计量改革。从2011年冬季采暖期开始，全省所有实行集中供热的新建建筑和已完成供热计量改造的建筑，取消按面积计价收费，实行按用热量计价收费；2012年冬季采暖期前，全部完成单体建筑面积2万平方米以上的大型公共建筑供热计量改造并按用热量计价收费；2015年冬季采暖期前，所有市、县(市)的集中供热系统全部建成能耗在线监测平台。

2.既有居住建筑供热计量及节能改造。到2015年，各市、县(市)具备改造价值的既有居住建筑要改造40%以上，2020年前全部完成改造，其中2011-2013年全省至少完成改造4938万平方米。

3.公共建筑节能改造。2012年底前，设区城市建成公共建筑能耗动态监测平台；2013年底前，所有大型公共建筑安装用能分项计量装置和节能监测系统；“十二五”期间改造高耗能公共建筑1000万平方米；到2015年，公共建筑单位面积能耗降低10%，其中大型公共建筑能耗降低15%。

二、突出重点，加快供热计量改革步伐

(一)科学编制供热计量改革规划。各市、县(市)要结合当地

实际和供热运行状况，抓紧编制和完善供热计量改革规划，明确指导思想、目标任务、实施步骤、时间安排、政策措施等内容。各县(市)的供热计量改革规划，报设区市供热主管部门审核；各设区市的供热计量改革规划报省住房城乡建设厅审核。各供热企业要按照本地供热计量改革规划，尽快制定实施方案，明确供热计量模式、技术路线、组织实施方式等内容，报经当地供热主管部门审查批准，尽快组织实施。

(二)科学选定供热计量技术路线。各市、县(市)要以节能、降耗、节费为出发点，摆脱单纯按表计量的误区，采用供热计量温控一体化技术路线，建设供热企业可控、居民用户可调、政府主管部门可管的数字化管理和远程监控调节平台，从热源到管网、换热站、终端用户的整个系统实现供热计量智能化、系统控制自动化、住户用热自主化、政府监管科学化。各供热企业要抓紧设立供热计量调配控制中心，完善控制、调节、监测、故障报警、智能收费等系统。各地的供热计量产品选型必须相对统一，便于采集、接收、使用、管理计量数据，保证供热系统安全稳定运行和集成节能效果。供热主管部门要加强技术指导，抓紧培养和引进专业人才。

(三)切实抓好新建、改扩建民用建筑供热计量及同步计量收费。以当地供热计量改革规划和实施方案确定的技术路线为依据，严格组织施工图设计，否则不予通过施工图审查；开发建设单位必须按规定缴纳供热计量装置采购和安装费用，否则不予办理规划、施工许可；工程项目未按规定安装供热系统控制装置、计量与温控装置或达不到供热计量要求的，不得办理竣工验收备案手

续，不得并网供热。各地要抓紧对2007年10月1日以后竣工的建筑进行清理检查，对未安装供热系统控制装置、计量与温控计量装置或已安装但达不到标准的建筑，责令原开发建设单位限期整改、补缴费用，由供热企业组织采购安装到位，并负责后期维修、养护、更换。供热企业是供热计量收费实施主体，凡已具备分户计量收费条件的新建建筑和既有建筑，供热企业必须实行同步计量收费，否则依法追究责任。

三、加大力度，扎实推进既有建筑供热计量及节能改造

(一)确保全面完成“十二五”既有居住建筑供热计量及节能改造任务。各市、县(市)要组织对县城以上规划区内既有居住建筑进行全面调查摸底，依据不同建筑的使用年限、结构及内部供热设施情况，科学确定改造区域、项目和内容。要根据上级下达的改造任务，科学编制计划，制定详细的实施方案，落实改造项目、改造内容、实施主体，保证如期完成。党政机关、大专院校、医疗机构、大型企业等单位的职工集中居住区，要率先进行改造。“节能暖房”重点市、县应加大工作力度，确保“十二五”期间将具备改造价值的既有居住建筑全部改造完毕，有条件的要在3年内完成。各市、县(市)要进一步扩大改造规模，力争提前完成改造目标。要把节能改造与旧住宅小区综合整治结合起来，凡是确定进行整治的旧小区，在清理脏乱差、屋面平改坡、重置管线、整修立面、绿化美化时，同时安排其同步进行供热计量和节能改造。坚持以同一热源或换热站为单元，对其供热区域内的既有建筑组织统一实施供热计量与节能改造，体现整体节能效果。

(二)积极开展既有公共建筑节能改造。各市要抓紧组织进行公共建筑能耗调查摸底，2011年底前编制完成公共建筑节能改造“十二五”规划，并报省住房城乡建设厅备案。要根据上级下达的改造任务，编制工作计划。要以大中型商场、宾馆、医院、高校、办公楼、写字楼为重点，摸清能耗状况，对其中用能总量大、单位面积能耗高、节能潜力大的公共建筑，优先组织节能改造。要根据每幢、每组公共建筑的实际，统筹安排采暖制冷系统、照明系统、围护结构的节能改造，并同步安装用能分项计量及节能监测系统，具备条件的还应积极应用太阳能光热、光电和地源热泵等可再生能源，力求改造投资最优化、节能效果最大化。凡公共建筑申报修缮装修的，一律安排其同步进行节能改造，避免重复投资、重复改造。公共建筑节能改造，由产权单位或使用单位负责实施，改造方案事先须报住房城乡建设部门审核，改造完成后须经住房城乡建设部门验收。

四、创新机制，为推进供热计量改革与既有建筑节能改造提供保障

(一)建立资金筹措机制。对所有新建建筑，实行开发建设单位出资、银行专户监管、供热企业使用、供热主管部门监督的供热计量资金管理制度。对既有建筑供热计量及节能改造，总的采取中央和省奖一块、市县财政配一块、供热企业投一块、产权单位拿一块、受益居民出一块、市场运作集一块的办法，按照“谁受益、谁分担”的原则，多渠道筹集资金。省、市、县三级财政要根据财力情况和节能改造任务，相应安排配套资金或奖补资金。引进专业化节能服务公司，或由供热企业为主，采用合同能源管

理方式开展建筑节能改造。

(二)建立供热计量和建筑节能监测产品准入机制。本着促进建筑节能和供热系统降耗的原则，严格实行供热计量和建筑节能监测产品推荐目录制度，杜绝假冒伪劣，保障安全稳定供热，保证监测数据真实，维护用户合法权益。凡进入我省的供热计量和建筑节能监测产品，必须技术可靠、先进适用，其生产、经销企业要确保供热计量装置、温控阀、建筑能耗数据采集器，分别在安装使用后的9年、15年、5年内免费保修保换。

(三)完善供热计量与既有建筑节能改造工程监管机制。供热主管部门是供热计量改革的实施主体，在供热计量工程建设及改造中要完善监管制度，认真履行监管职责。在规划阶段，要依据当地供热专项规划确定集中供热单位，并对申请集中供热的建设单位提出供热分项设计技术要求；在设计阶段，要对设计单位编制的供热分项施工图进行审查，并签署意见后，方可进行供热项目施工；在施工阶段，要加强工程监管；在验收阶段，要组织专家对既有建筑供热专项进行验收，对开发建设单位组织的供热专项验收进行审查。否则，不予通过施工图审查，不予办理施工许可手续，不予办理竣工验收备案，不予并网供热。建筑围护结构改造项目必须纳入工程建设程序，严格执行国家和省有关技术标准，确保改造效果和质量安全；严格按有关规定对外墙保温材料进行现场抽检，不达标产品一律不准使用；加强建筑节能改造工程的过程管理，对完成改造的项目及时组织验收。

(四)完善供热和采暖费补贴机制。从2011年冬季采暖期开始，将供热政策性亏损补贴改为供热计量奖补资金，资金发放额

度与供热计量改革绩效和供热节能量挂钩，提高供热企业参与计量改革、开展节能技改的积极性，具体办法由各市供热主管部门会同财政部门制定。

(五)建立供热计量改革和建筑节能改造奖惩约束机制。省住房城乡建设厅要尽快制定实施全省供热系统能耗和公共建筑能耗统计、监测和评价制度，对供热企业供热能耗和公共建筑能耗实行在线动态监测。对供热计量改革、供热系统节能技改和建筑节能改造成绩突出的单位，要按照有关规定给予表彰和奖励，对工作进展缓慢、敞开口供热、无节制用煤的供热企业，要督促其限期整改，依法处罚直至吊销供热经营许可；对浪费能源严重、拒不进行节能改造的公共建筑用能大户在媒体上公开曝光，必要时依法处罚其产权单位或使用单位。

五、加强组织领导，加快推进供热计量改革与既有建筑节能改造进程

(一)加强组织领导。进一步完善协调配合机制，加强对全省供热计量改革与既有建筑节能改造工作的组织领导，各有关部门要相互配合，统筹运作，切实落实部门职责，力争全面完成国家下达的“十二五”供热计量改革与既有建筑节能改造工作任务。

(二)加强督查考核。省住房城乡建设厅要会同有关部门，定期开展供热计量改革和既有建筑节能改造专项检查，将检查结果向全省通报。省财政厅、住房城乡建设厅要与各市政府签订《既有居住建筑供热计量及节能改造目标责任书》，每年对各市政府供热计量改革和既有建筑节能改造工作进行考核。对未完成供热计量改革与既有建筑节能改造任务的市、县，不受理国家及

省级园林城市、人居环境奖、可再生能源建筑应用示范城市的申报。

(三)加强宣传引导。加大宣传教育力度，普及供热计量改革与既有建筑节能改造基本知识，耐心做好宣传解释工作，争取广大群众的理解和支持。坚持正确的舆论导向，广泛深入地宣传供热计量改革与既有建筑节能改造的必要性和紧迫性，宣传国家和省里的有关法规政策，总结推广典型经验，营造推进工作的良好氛围。

山东省人民政府 二○一一年七月四日

主题词：城乡建设 供热 节能 意见

抄 送：省委各部门，省人大常委会办公厅，省政协办公厅，省法院，省检察院，济南军区，省区。各民主党派省委。

高校旧建筑节能改造分析 篇6

关键词：高校旧建筑 节能技术 新材料 节能改造

1 概要

目前，随着我国经济的高速发展，对能源的需求也越来越大。其中建筑是能源消耗的主力军，资料显示：建筑能耗占全社会能耗的25%。我国每年新增建筑约20亿，而且现存的建筑绝大多数是高耗能建筑。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视，“建设节约型社会”已成为当今社会广泛关注的一个重要主题，建筑耗能的问题日益突出，建筑节能问题更是迫在眉睫[1]。而高校作为能源消耗的大户，也被列入节能减排的重点对象。我国高校数量众多，建筑面积大，能源消耗巨大，高校总能耗占全社会能源消耗总量的10%，人均能耗远高于全国人均总能耗。如何从新节能材料、新技术方面开展节能工作是高校能耗问题解决的关键。

在建筑中使用各种节能建材，一方面可提高建筑物的隔热保温效果，降低采暖空调能源损耗；另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此，新型建筑节能材料的应用，对于促进高校节能具有重要意义。此外，国内很多高校均存在大量的老旧建筑，这些建筑由于年代久远，并未采用节能材料，造成大量的能源浪费，因此对其进行节能改造就十分必要和紧迫。近年出现了很多类型的新型建筑材料，它们的广泛使用不仅对于高校节能，也对于促进社会进步、发展国民经济、构建资源节约型社会具有重要的意义。

2 目前普遍应用的节能技术和节能材料

旧建筑存在的问题是，屋面和墙体没有保温措施，门窗密封性较差，玻璃为单层玻璃，所以造成建筑能耗流失的加快。而一般屋面、外墙和门窗是主要的节能改造目标，因此，旧建筑的节能改造也就主要包括屋面、外墙和门窗的改造。其次还要考虑旧建筑多有原使用者，所以施工改造必须要尽可能的快捷，方便和经济[2]。

2.1 屋面保温技术

屋面的保温技术主要为屋面防水保温节能改造，平屋面隔热保温层的做法有聚氨酯保温防水一体喷涂，或铺设隔热板、聚苯乙烯板等，再做防水层和保护层。

2.2 墙体的保温技术

墙体的保温技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两类。对于墙体的改造，要充分考虑到建筑的特点、用途等因素，选择施工简便、保温性能好、成本低的节能材料。

2.2.1 内保温技术

内保温技术是指在墙体内部加做保温层。它的特点是施工快速灵活，操作简便。主要的保温技术有聚合物砂浆复合聚苯保温板、但由于使用内保温技术存在着占用建筑使用面积、容易开裂、影响室内装修等缺点，故现在已经逐渐被外保温技术所取代。

2.2.2 外保温技术

外保温是目前广泛使用的一种建筑节能技术。与内保温技术相比，外保温技术有明显的优势，它可以不占用用户的使用面积，而且使用同等规格，性能的保温材料能达到比内保温更好的保温效果。外保温技术在墙体外侧，还可以保护外墙结构，延长建筑物的使用年限，不仅适用于旧建筑物的改造，也在新建建筑上普遍使用，是目前最成熟的保温技术。

一般工程中使用的多位外挂式保温材料，包括硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、挤塑板XPS 6、硬泡聚氨酯现场喷涂、硬泡聚氨酯保温板、岩棉、聚苯乙烯泡沫板（简称苯板）、钢丝网架夹心墙板等[3]。其中最广泛应用的是苯板。苯板具有优良的性能和低廉的成本。一般做法是用胀钉将其固定在外墙上，或采用粘接技术固定，然后加入网格布抹砂浆，最后再做装饰面层。此外还可以采用无机喷涂进行外墙保温。保温材料一般是指导热系数小于或等于0.2的材料。选用时除应考虑材料的导热系数外，还应考虑材料的吸水率、燃烧性能、强度等指标。不同绝热材料的性能特点有所不同。

2.3 外窗的保温技术

建筑物的热能有不少都通过门窗散失。相关资料显示，一般建筑的门窗面积占建筑外围护结构面积的30%，其能耗约占整个建筑总能耗的2/3，通过玻璃的能耗约占门窗能耗的75%，所以门窗是节能改造的重点[4]。应尽量使用新型的节能门窗。

节能玻璃是目前国内主要推广使用的外窗节能材料。常见的节能玻璃有以下3 种： 中空玻璃、真空玻璃、低辐射镀膜玻璃[5]。其中，中空玻璃是一种非常优秀的节能材料，正在被大量的使用。中空玻璃一般由两片玻璃构成，中间充入惰性气体，周边由胶接或焊接方式密封。中空玻璃具有减轻辐射的功能。真空玻璃中间是真空腔，优点是隔音和隔热性能好，节能降噪性能独特。低辐射镀膜玻璃（“Low-E”玻璃）是一种对波长4.5-25um的红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能，成为阳光控制低辐射玻璃，有很好的保温节能效果，还可以起到防眩，提高舒适度等效果。

节能型的门窗框材料主要有以下3种：塑钢型材、塑铝型材、玻璃钢型材。塑钢型材具有热导率低、保温性能好、耐腐蚀、隔声、防震、阻燃性能优良等优点，是现在普遍使用的窗框材料。但不适宜在高寒高温地区使用；塑铝型材有刚性好、寒热性能好，不易发生结露的优点。因此，适宜大尺寸窗户及高风压地区和严寒地区使用[5]。玻璃钢型材的导热率低，保温性能好，适用环境较广，而且使用寿命长，是未来型材的发展方向。

3 节能改造实例

宁夏大学校本部B区数计学院楼始建于1983年。改造总面积4032平方米，5层多层。楼内各种设备管道线路均已老化，且保温效果较差，门窗密封性能差，冬天室内温度较低。改造前楼体无保温材料，窗户为单框单玻铝合金窗。外窗存在传热过大、漏风严重等现象，不符合《公共建筑节能设计标准》强制性要求，故对其进行节能改造。针对实际现状，选择节能型的中空玻璃塑钢窗，防止空气渗透。改造方案对墙体增加保温层，楼内采暖管道以及散热片整体替换，将所有照明灯具全部替换为节能灯。

改造后外墙平均传热系数满足《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005规定，且室内温度比未改造前高2.1摄氏度。由此可以看出，增加外墙保温层和中空玻璃塑钢窗后的保温隔热性能好。通过进行外墙和外窗的保温改造，达到了节能的要求，室内保温效果得到了明显的改善。

4 结语

通过实例我们可以看出，对旧建筑进行的节能改造，采用新型的节能材料，明显的改善了建筑物的能耗，增强了室内的保温效果。因此对旧建筑进行节能改造是非常有意义的。我国的建筑节能改造还比较落后，只要继续对节能技术进行推广和应用，采用更好的节能材料和节能技术，就可以大大降低高校乃至全社会的建筑能耗。

参考文献：

[1]谷立静，聪郁.我国建筑能耗数据现状和能耗统计问题分析[J].中国能源，2011，33（2）：38-41.

[2]梁冠华.既有住宅建筑节能改造的特点及技术性举措[J].住宅科技，2007，5：43-46.

[3]梁栋.建筑保温隔热技术及节能材料[J].广西大学学报（哲学社会科学版），2007，29（10）：73-74.

[4]余治良，魏宏杨.校园旧宿舍建筑节能改造分析[J].建筑节能，2011，39（3）：68-70.

[5]郭长日.建筑节能材料的分类与性能概述[J].山西建筑，2010，

36（10）：159-160.

大型公共建筑节能改造的实践与思考 篇7

笔者所在单位属于典型的大型公共建筑, 其建筑面积达17万多平方米, 能耗较高。2009年, 国家投入资金进行了节能改造, 取得了较好的节能效果。本文从节能改造的角度出发, 结合自己这几年的实践谈一下自己的看法。

1 确定大型公共建筑节能改造的实施方案

大型公共建筑一般面积巨大, 系统复杂, 使用要求较高。因此, 摸清建筑能耗构成是编制节能改造规划的一个重要的环节。

既有公共建筑能耗基本耗能构成如图1。可以按照能耗的环节进行诊断和分析, 找出具有节能潜力的设备和系统, 提出节能改造方案:

(1) 根据建筑的实际使用情况核实用能标准, 对超出合理用能标准的温度、新风量、照度、耗能设备运行时间等进行纠偏。

(2) 分析能耗数据, 重点在超出合理能耗范围的用能环节和高耗能环节。

(3) 对超出合理能耗范围的用能环节和高耗能环节 (制冷/制热、冷却塔、空调、水泵、通风设施) 进行能耗与性能测试与分析

(4) 针对超出合理能耗范围的用能环节、用能效率低的环节提出改造方案。

(5) 在进行建筑能耗诊断分析的同时, 充分考虑运用节能新技术新产品的可能性, 考虑利用可再生能源的可能性。

(6) 根据可实施的改造方案进行技术经济分析, 通过现场可实施条件和节能量、节能投资效益 (投资与回收期) 等确定具体项目的改造方案。

通过对比分析找出节能空间, 确定具体项目的改造方案后, 还要综合考虑各种因素, 确定各项目的实施时间和顺序。一般可将各项可能进行的节能改造分项按照从大到小排序, 进行高、中、低方案的分析, 最终确定整体改造方案。

2 大型公共建筑节能改造技术的应用

2.1 围护结构墙体保温

改善围护结构的热工性能是减少建筑冷热能耗重要途径。对于窗墙比小、热工性能差的既有建筑进行外墙屋顶保温, 能够通过外墙、屋面增加保温等方法达到公共建筑节能设计标准。

常用的墙体保温有以下几种: (1) EPS (聚苯板) 类外保温:包括聚苯板薄抹灰外保温系统、聚苯板薄保温灰浆外保温系统; (2) 硬泡聚氨酯保温系统 (现场发泡工艺) ; (3) 岩棉板保温系统 (钢丝网架机械锚固) ; (4) 外挂预制复合保温系统。

2.2 外门窗改造

门窗的保温性能也是维护结构热工性能的重要环节。热工性能差及密闭性差的门和窗可以通过更换、增加内门斗或内窗达到节能标准的要求。窗墙比大时, 此改造节能效果明显。另外, 对于以提高遮阳效果, 降低太阳辐射为目的改造, 可以通过在玻璃上贴隔热 (防辐射) 膜方式进行改造。

对窗墙比较大、墙体的热工性能与公共建筑节能设计标准相差不太大时, 应经过技术经济分析确定改造方案。如果可以通过外窗改造, 通过围护结构权衡计算满足公共建筑节能标准时, 可采用提高外窗热工性能的改造方案。因为外墙保温改造投资大, 技术经济指标较差。

2.3 绿色照明和智能照明

绿色照明是在保证合理照度标准下, 将不节能的照明灯具/光源更换为高效节能型灯具/光源。在实践中, 主要是将白炽灯换成节能灯、将T8灯管换成T5节能灯管等。另外, 近几年LED灯发展较快, 技术已经趋于成熟。在提供同等照度的情况下, 其能耗只有节能灯的1/5。有条件时, 可以考虑直接换成LED灯。

智能照明主要是在满足使用的前提下, 通过应用自动控制技术来减少照明开启, 达到降低能耗的目的。在实践中常用技术有以下四种。 (1) 分区控制:在大型公共建筑中通过线路改造, 在总量不变的情况下, 减小照明控制分区, 增加控制回路, 从而能根据需要开关灯。 (2) 感应控制:根据实际情况, 在公共走道、楼梯间、卫生间等部位综合采用声、光、红外等控制手段, 达到“人来灯亮、人走灯灭”的效果, 减少“长明灯”。 (3) 场景控制:主要是在某些能耗较高的部位, 通过设计时钟、场景、区域、调光、动静等探测, 来控制照明开启的时间和照度。 (4) 联动控制:主要是将安防系统和照明系统设计成联动控制方式。安防系统的摄像机和照明同时开启和关闭, 适用于安防系统摄像机不需24小时开启的场所。

2.4 变流量调速控制

变频技术是比较成熟的技术, 能够使流量按需求改变, 从而降低水泵、风机的电机耗能。在供冷/热系统中循环水泵的作用是驱动流体的循环, 具有很大的节能潜力。变频调速的最终目的是调节系统水量, 以满足变负荷工况下的供热需求, 实现最大限度节能。

对风机水泵采用变频技术, 在部分负荷工况下的节能效果较好。在实践中, 通过变频技术使能耗降低30%是很容易实现的。采用变频调速后, 可以根据供冷/供热系统中用户实际热负荷的变化, 通过对供回水温差或压差的控制, 按照系统实际需要的流量, 改变水泵的运行频率, 使循环水泵水量与实际流量一致, 达到最大限度节约电能的目的。但是, 制冷系统的水流量的变化必须适应机组的流量变化允许范围 (流量范围及流量变化速率) , 否则难以保证机器过低负荷工况下的运行安全。对于这一点, 在制冷系统改造中一定要谨慎论证。特别要强调的是:如果水泵、风机的流量、扬程选大了, 不宜通过降低水泵转速的方式降低电机能耗。当水泵的工作点偏离高效区或水泵长时间低效率运行时, 应考虑更换水泵。

2.5 水力平衡

水力失调是水的输配系统普遍存在的一个问题, 即管网实际流量与所需流量存在偏差。水力失调导致了热力 (供冷/供热) 失调, 进而导致冷、热能和电能的浪费。

水力平衡是实现供热系统正常供热/冷的基础。在实践中, 要根据供热/制冷系统的实际情况, 及时对水力失调系统进行调节, 避免无谓的能量损失和供热质量不达标现象。在经过实地测试和系统分析后, 在供热/制冷系统的相关支路上, 安装具有良好调节性能的调节阀, 为水力平衡提供调试条件。经调试后使供热/制冷系统水力重新达到平衡, 各支路流量分配满足设计流量需求。

2.6 烟气余热回收

在供热锅炉中, 烟气余热回收利用的节能潜力是相当大的。目前天然气锅炉或直燃机的排烟温度一般都在150℃甚至200℃以上。现在锅炉很少采取措施来降低排烟温度, 大量的高温烟气直接排向大气, 造成了能量的无谓消耗。通过对燃气锅炉进行高温烟气余热回收改造, 可提高锅炉效率3%~8%, 热回收效率高, 节能潜力大。

燃气锅炉烟气热回收技术是通过增加燃气锅炉的尾部烟气受热面, 降低锅炉排烟温度, 将高温烟气的热能回收。典型的烟气余热回收利用系统由热管节能器, 水箱、循环水泵、控制系统等组成, 可实现全自动化运行模式。在锅炉排烟出口安装一台热管节能器回收烟气余热, 降低排烟温度, 将锅炉给水进入节能器加温后进入软水箱。水箱运行温度可确保40~60℃;循环水泵启停与锅炉运行同步;采集烟温来控制水泵的启停。系统安全可靠, 节能效果显著。

2.7 分项计量

能耗计量数据对于能耗管理是相当重要的。节能考评的能耗数据、运行能耗分析、设备的科学运行策略都是来源于计量数据。它也是进行合同能源管理计量改造是前提。

分项计量的核心在于数据的采集、传输和处理三个环节, 其中最重要的是传输环节。数据采集需要安装计量表具 (包括电表、水表、蒸汽、燃气计量表等) , 一般采用直读表, 这样在断电、掉线的情况下, 在恢复正常后能直接读出表具的读数, 而无需重新置表底数, 大大减少了维护的工作量。数据的传输分有线、无线两种, 一般情况下采用有线通讯的方式, 在布线困难和表具间隔较远的情况下可考虑无线通讯。有线通讯也有多种技术途径:RS485、电力载波、TCP/IP协议等。其中使用最多的是RS485, 其技术相当成熟, 传输稳定。在组网规模较大的情况下可用RS485和TCP/IP协议相结合的组网方式。数据的处理包括数据库软件和客户端软件。中小型数据库用的较多的是SQL sever系列, 客户端软件要根据用户的实际需求来确定。

分项计量系统属于节能管理的范畴, 其本身不能产生节能效益, 但其为节能管理提供了有效手段。

2.8 负荷匹配

大型公共建筑的冷热源与使用负荷不匹配而造成系统低效运行的情况在实际使用中比较常见, 值得深入研究。造成负荷不匹配的原因主要有以下两个方面。一是设计时冷热源设备本身余量较大。二是投入使用后, 使用需求发生了变化, 而冷热源供应设备却没有相应改变, 从而造成“大马拉小车”的现象。

第一种情况比较简单, 只需要对冷热源设备本身进行调整即可, 有的甚至是无成本改造。第二种情况在空调、锅炉、供暖系统中比较常见, 相对比较复杂。对于这种情况, 解决方案有三种途径。一是从需求入手, 对需求进行调整, 比如锅炉有连续供应改为间断供应等, 对设备不进行调整。二是对设备进行调整。由于实际工作中需求一般都难以调整, 节能改造通常都是采取这种解决方案。通常是根据现有的冷热源设备, 增配若干台小负荷的设备, 并调整运行策略, 使系统高效运行。三是对需求和设备同时进行调整, 使负荷匹配。

2.9 可再生能源和高效能源的利用

可再生能源的利用主要是采用太阳能、地源热泵系统等, 在改造工程条件许可时替代现有的高耗能系统将会降低运行费用。

2.1 0 自然通风与过度季全新风

作为节能改造, 充分利用自然能源及开窗通风是减少制冷设备、冷水及冷却水循环泵的开启时间的最好办法。一般来说, 同样风量机房专用空调设备的耗电量是风机耗电量的4~5倍, 过度季、冬季有组织通风可以大大降低 (70%~80%) 信息机房的空调能耗。通过自控系统、低阻的净化过滤器、低耗加湿器、通风机在焓值低于机房环境时替代高耗能的压缩机、加湿器, 在节能改造项目中已获成效。

3 大型公共建筑节能改造的思考

通过笔者对近几年参与节能改造项目进行总结, 对如何做好大型公共建筑的节能改造提供了值得借鉴的经验。对于大型公共建筑, 应该进行能耗诊断, 做好节能改造规划, 特别要把握好改造标准和尺度, 花很大的代价去实施改造, 就失去了节能的本意。

(1) 要进行系统的节能诊断。节能诊断是个系统工程, 节能诊断不应是单一专业独自进行, 而应对整个建筑进行系统的诊断, 对设备进行系统联合测试, 从而得到合理的数据分析和结论。

(2) 节能改造, 计量先行。分项计量项目对于节能诊断和节能改造的意义是不言而喻的。它不仅为提高能源管理水平提供了平台, 也为节能诊断提供了基础数据, 为改造后的节能效果评价提供了数据支持。如有条件, 分项计量项目应该走在节能改造的前面。

(3) 提倡低成本、无成本的改造。现在很多单位一提节能改造, 首先就是更换高能耗的设备。但从合理利用资金的角度出发, 应提倡低成本、无成本的改造。更多的应是从系统的角度出发, 提高整个系统的能耗效率, 而不是设备本身。对于必须要更换的高能耗设备, 也应结合设备寿命 (合理使用年限) 制定设备维修、淘汰更换计划, 这样能够充分将有限的资金用于效益更好的改造。

(4) 对困难要有充分的估计。现在既有建筑节能改造举步维艰, 除了资金和节能意识之外, 最大的问题就是现场条件复杂。对节能改造可能遇到的困难要有充分的估计, 必须有针对性的提出满足现场条件、可实施的改造方案。特别是对节能改造的可能产生的连带工程在规划时要充分考虑, 在投资中应计入, 避免因资金不足而影响到整个项目。

(5) 必须加强后期运行管理。进行节能改造后, 后期运行管理也很重要。如果运行管理跟不上, 节能效果会大打折扣。特别是负荷匹配的项目, 必须要根据新的设备和负荷来探索出新的运行模式, 并制定新的节能运行规程。因此, 要像改造前抓行为节能那样, 抓好改造后的设备节能运行管理。

4 结语

对于大型公共建筑的节能改造, 要做好节能诊断和规划, 全面考虑建筑的实际情况和使用要求, 综合运用各项节能技术来降低建筑的能耗。要重视基础数据的分析和后期的运行管理。只要我们认真抓好各个环节的落实, 就一定能降低大型公共建筑的能耗, 为建设节约型社会做出贡献。

摘要：从降低大型公共建筑能耗的角度出发, 本文对节能改造规划需注意的事项进行了分析。介绍了大型公共建筑节能改造中维护结构墙体保温、外门窗改造、绿色照明和智能照明、变流量调速控制、水力平衡等10项常用的技术。结合实践, 对大型公共建筑的节能改造进行了总结。

建筑用能现状与节能改造途径探讨 篇8

当前我国建筑能耗的现状, 用一句话来概括就是:“建筑能源利用水平低、能源浪费严重、用能效率不高、能耗控制潜力大”。其中空调系统的能耗是建筑能耗的主要部分。

1 我国建筑用能现状分析

1.1 大型公共建筑用能现状

大型公共建筑的改造, 可以带来极大的经济价值。据统计, 城市中大型公共建筑的建筑面积虽占不到建筑总量的4%, 其耗能量却占据了建筑能耗总量的22%, 可见其耗能量大, 同时伴随而来的问题是浪费严重。下面的两幅图表, 可以很好的看出公共建筑的能耗分布, 其中大部分能耗是空调造成的, 其次是照明, 两者占的比例分别为50%、29%, 具体数据情况如图表所示。

1.2 住宅建筑用能现状

随着经济发展和气候变暖, 近几年包括寒冷地区在内, 我国城市家庭空调器的拥有量呈快速增长的态势 (见图3)

2 建筑节能改造途径

2.1 建筑围护结构的节能改造

引起建筑冷热负荷的原因主要包括建筑围护结构的传热建筑围护结构传热, 所以改善围护结构的热工性能是既有建筑节能改造的重要技术措施。这主要包括外墙、外窗和屋面的节能改造。外墙保温有外保温、内保温和夹芯墙保温等多种形式, 其特点是:适用范围广、改造过程简单、对主体结构起保护作用等。外窗改造是现有建筑节能改造的另一重点。由于目前大多数的建筑物在外窗结构上选用的都是木窗或者铝合金窗, 过多的依赖采光, 而并没有注保温性能。另外, 屋面也可以通过加隔热保温层来增加房屋保温性能, 进而降低保暖方面的能耗。

2.2 中央空调的节能改造

从上面的表格可以分析出, 在建筑耗能中, 中央空调系统的能耗占极大的比重, 约40%~60%, 因此对于建筑用能节能改造首要工作就是对中央空调系统进行改进, 这对于建筑节能具有重大意义。

2.2.1 空调机组

空调机组的能耗是中央空调系统中能耗最大的部分, 因此选用漏风率小, 并且可通过高中低档风速开关进行风量的有级调节, 或采用改变风机转速的方法进行风量无级调节的机组都能有效地降低能耗, 并增加空调的实际工作效果。对于大型空调全空气系统, 尽可能选择双风机带自控的机组。此外, 空气输冷系数 (ACF) 大的机组也会更节能。

2.2.2 风机盘管

为了提高空调的工作效率, 还可以采用性能较优的风机盘管, 但是再选择风机盘管时, 必须要注意到风机是否漏风、保温效果是否存在问题以及供冷量, 同时应注意选择有一定规模、产品质量和信誉较好的厂家, 并应有按GB/T19232-2003所做的检测报告。

2.2.3 冷 (热) 水系统

根据工程特点, 应提倡采用大温差小流量系统。选择管径及水泵时, 应对水环路的水力平衡进行计算, 并根据实际情况去斟酌是否设置平衡阀或其它水力平衡元件, 以减少水力失调, 使循环泵节能、经济和合理地运行。另一个方面, 还要注意到在不同的季节, 应该对冷水泵和暖热水泵进行分别设置, 并且对中央空调的各种参数进行检查, 例如空调水输送系数。

2.2.4 冷却水系统

冷却水系统节能最重要的问题是正确的确定水量和扬程。对于冷却水水泵、冷却塔、冷水机组台数最好一对一匹配设计, 再根据实际情况选择性地在每台冷却塔进水管与出水管上设置电动阀, 并与对应运行的冷水机组连锁。同时, 提倡采用大温差冷却水系统。此外冷却塔的选择还应特别注意冷却效率、漂水率和噪声值。

2.2.5 增加自控装置

实际调查中还发现到, 若在中央空调系统中增加自控装置, 也可以节约大量的资源。可以从以下几个方面对空调系统作出改进。

(1) 采用送风机和新、回风电动联锁运行的方式, 送风机根据冷负荷变化来运行, 同时联动调节新回风的混合比;

(2) 停机时关闭新风阀, 打开回风阀;

(3) 根据实际冷热负荷负荷控制冷水机组和水泵的运行台数;

(4) 风机与冷冻水阀联锁, 风机停时, 冷冻水阀自动关闭;

(5) 在空调系统中设定一个时间控制程序, 来对空调的自动开启和关闭进行控制;

2.3 用能管理与运行控制

我国当前对建筑的管理仍存在很大问题。管理制度的缺陷意味着企业管理人员无法通过健全的体制来提高建筑设备和建筑运行的管理水平。其中运行人员在用能管理中至关重要, 故也应加强管理人员的专业培训, 增强节能的意识, 提高管理人员的技术素质, 加强维护, 进而保障设备正常安全地运行, 实现节能改造。

3 结束语

中央空调系统作为建筑用能耗能最多的部分, 因此对建筑节能改造而言, 除了对建筑围护进行改造, 还要对中央空调系统做出改进, 其中最主要的还是中央空调系统的节能改造。本文从建筑用能现状分析入手, 然后提出了建筑节能的改造途径, 其中重点对分析了对中央空调系统的改进方法, 相信通过这些方法, 将会很大程度的解决空调系统的能耗大问题, 只要各方共同努力, 空调系统的节能降耗问题是不难解决的。

摘要：随着我国经济的快速发展, 建筑行业也蓬勃发展起来, 人们对建筑的使用功能和舒适度提出了更加高的要求。舒适、节能、环保等是新世纪建筑的基本要求, 目前, 我国的建筑能耗非常严重, 而环境问题已经引起了人们的高度重视, 因此, 认真分析我国建筑用能中存在的问题, 并寻找到科学合理的节能改造措施, 为我国建筑行业做出巨大的贡献。本文分析了我国建筑用能的现状, 并主要针对建筑的中央空调, 对建筑节能改造做了简要的探讨。

关键词：建筑用能,中央空调,节能改造途径

参考文献

[1]王晓璇, 张志刚, 殷洪亮.天津某大型商场用能现状与节能改造途径[J].煤气与热力, 2008, 11:16-18.

[2]江亿, 薛志峰.北京市建筑用能现状与节能途径分析[J].暖通空调, 2004, 10:13-16.

[3]白雪莲, 吴利均, 苏芬仙.既有建筑节能改造技术与实践[J].建筑节能, 2009, 01:8-12.

建筑节能设计与改造 篇9

1 医院及建筑基本情况

湖南某大型地市级医院是一所已有百年历史的国家三级甲等综合医院, 是当地医疗急救、科研教学、康复保健中心。医院分设中心医院、南院和北院三个医疗区。医院现有总资产14亿元, 开放床位2209张, 在职职工2816人。

该医院的三个医疗区主要建筑物有门诊楼、住院楼、附楼等共6栋, 相应层数和建筑面积参见表1。

2 医院能耗分析

现场调研表明, 该医院2010~2012年外购能源主要以电力为主, 其次是燃煤和自来水, 参见图1。

由图1可见, 在三年时间里, 电力折算等价值标准煤占能源消耗的83%左右。而电力消耗主要包括空调、电梯、照明以及其他用能设备。由于电力能耗占比达高达83%, 以下着重统计并分析各种电力能耗情况。

2.1 空调能耗

医院空调系统较为复杂。门诊楼、住院楼各设有独立的中央空调系统, 其中, 中心医院现有主机9台, 南院12台, 北院8台, 且大厅与过道采用的是全新风空调系统, 病房采用的是风机盘管加新风空调系统, 而手术室与ICU护理专区等洁净区设独立洁净中央空调系统。由于南院计量数据比较翔实, 以南院为例, 其空调所用电量情况详见表2。

由表2可知南院空调用电量近三年变化不大, 其平均值为57.5%, 因为南院同中心医院以及北院用能情况基本相同, 且中心医院与北院由于计量数据不全, 所以根据南院数据以及在中心医院和北院的实际调查情况, 可以得出该医院空调年总用电量为1264.1万kwh, 约占总耗电量的57.6%。

2.2 照明用电

照明电耗按公式 (1) 计算。

日电耗量=∑ (每个灯具功率·该灯具数量·该灯具每天用电时间)

年电耗量=日电耗量·365天 (1)

所需原始数据通过蹲点、问卷调查的方式得到。计算结果见表3。

可见照明年用电量占总用电量比例为28.1%。

2.3 电梯能耗

电梯的年能耗可按公式 (2) 计算。

式中:

E——电梯使用一年的能耗, 单位为千瓦小时每年 (KW·h/年) ;

K1——驱动系统系数;

K1=1.6 (交流调压调速驱动系统时)

K1=1.0 (VVVF驱动系统时)

K1=0.6 (带能量反馈的VVVF驱动系统时) K2——平均运行距离系数;

K2=1.0 (2层时)

K2=0.5 (单梯或两台电梯并联且多于2层时)

K2=0.3 (3台及以上的电梯群控时)

K3——轿内平均荷载系数, K3=0.35;

H——最大运行距离, 单位为米 (m) ;

F——年启动次数, 一般在100000到300000之间;

P——电梯的额定功率, 单位为千瓦 (kw) ;

V——额定速度, 单位为米每秒 (m/s) ;

E——年内的待机总能耗, 单位为千瓦小时每年 (kw·h/年) 。

根据现场调查, K1取1.0, K2取0.3, H为层数与层高的乘积, F取600000, V取1.8m/s。医院现有电梯58台, 计算出年平均耗电量为1342422.6 kw·h, 占年总电耗的比例为6.1%。

2.4 其他用电

医院其他用电消耗包括医院医疗设备用电、基建用电等, 其值等于总用电量扣除空调、照明、电梯用电之和, 即179.3万kw·h, 占总用电量的比例为8.2%。

根据医院2012年用电量统计得到图2。

3 医院节能潜力分析与节能改造措施

医院能耗分析表明, 医院能耗以电力为主, 而电力消耗又以空调、照明和电梯为主, 因此, 医院节能的主要潜力在空调、照明和电梯用电。

3.1 空调系统

能耗分析表明, 医院空调能耗占总电力能耗的57.6%, 应为医院节能改造的重点。

(1) 主机

三个医疗区采用的中央空调主机均为风冷螺杆式热泵机组, 中心医院现有主机9台, 南院12台, 北院8台。根据现场试验, 中心医院机相邻的两台机组无法同时启动, 主机供回水温度远高于设计温度, 系统COP与设计参数相差较远, 从而导致能耗过高。根据现场调研和测试分析, 主要原因是机组周围建有过高的围墙, 使得机组工作时排出的热量不能快速被空气带走, 造成散热效果差。建议院拆除机组周围的围墙, 改善机组周围的热环境, 提高机组的运行效率。此外, 中心医院旧楼和南院冰蓄冷设备暂停使用, 造成设备闲置和电费增加。因此, 应开启冰蓄冷机组, 利用峰谷电价差, 节约电费。

(2) 空调系统形式

由于新风负荷占建筑物总负荷的20%~30%, 控制和正确使用新风量是空调最有效的节能措施之一。而医院的住院楼大厅和过道的空调系统采用的是全新风形式, 造成能源的极大浪费, 可考虑对其增加排风热回收或增加回风系统的节能改造。

(3) 空调末端

三个医疗区现有新风机组186台, 风机盘管2446台, 数量较多。根据现场实测计算, 新风机组工作效率偏低, 造成能量损失, 从而增加了耗能。建议定期清洗、维护和保养新风机组和风机盘管, 提高机组的换热效率。

(4) 围护结构

房间内冷热量的损失是通过房间的墙体、门窗等传递出去的, 改善玻璃的隔热性能可以直接有效地减少建筑物的空调负荷。医院的大量玻璃幕墙的存在, 增大了窗墙比和空调负荷, 部分建筑热桥外墙和架空楼板不能满足《公共建筑节能设计标准》规定的传热系数限值要求, 可对墙体、门窗和幕墙进行隔热保温改造;医院的大楼厅门、走廊门未安装风幕或者其他隔热措施, 造成冷热量流失, 导致空调系统耗电增加, 应加装风幕以减少冷热量流失。

综合以上空调节能改造措施, 预计节电率可达20%~30%。

3.2 照明系统

根据统计, 该医院使用灯具为64411盏, 照明系统总功率约1465千瓦, 现有灯具主要使用的是耗电高的T5、T8等传统灯具。根据照明系统亮灯时间按照不同区域、不同功能分别计算, 照明系统的年耗电量约为617.1万度, 占医院总用电的28.1%, 节能空间很大。可通过采用高效节能照明产品和优化照明控制方式等措施, 达到照明节能的目的。根据现场实际照明要求, 可以第四代光源——LED日光灯实施安装替换。预计用LED灯具替换以后照明节能率可达60%以上。

3.3 电梯系统

三个医疗区现有电梯58台, 采用的制动方式是电阻制动, 产生的热量需要空调、排风扇等设备散热。可通过加装电梯电能回馈装置, 替代制动电阻运行。电梯机房的发热电阻可停止工作, 同时将利用制动电阻制动散热浪费的能源进行回收利用, 把电能反馈回电网, 再生利用, 以此达到电能回馈的目的, 有效节省电能。经过电梯能量回馈装置逆变后, 直接回馈到局域电网供电梯及其他周边设备使用, 直接节能率在25%~45%。

3.4 其他

为节约医院病房的热水用量, 将普通花洒改用节水型沐浴花洒, 可节约热水15%。此外, 在医院未安装节水器具的公用场所安装感应式或是点式水龙头, 以节省用水和避免长流水现象, 此措施可以节约15%的自来水用水量。

4 结论与建议

医院是能耗大户, 是公共建筑节能改造的重点和难点[3,4]。本文以以湖南某大型综合医院为例, 经调研、测试、计算和分析, 有如下结论和建议

(1) 医院能耗量大, 且以电耗为主, 而电耗又以空调、照明和电梯耗电为主, 其中空调电耗占50%以上。因此, 医院的节能改造应以空调、照明和电梯为主, 尤其是空调系统, 节能改造潜力最大。

(2) 导致空调能耗增高的主要原因有:主机散热效果差、空调系统形式不合理、维护结构保温隔热性能差。因此, 建议医院拆除机组周围的围墙, 改善机组周围的热环境, 提高主机的运行效率;采用内遮阳等措施增强玻璃的保温隔热性能;对住院楼大厅和过道的空调系统增加排风热回收或回风系统, 以降低空调系统的新风负荷。

(3) 加装电梯电能回馈装置, 替代制动电阻运行。把电能反馈回电网, 再生利用, 以此达到电能回馈的目的, 有效节省电能。

(4) 用LED日光灯替换现有灯具。医院现有灯具主要使用的是T5、T8等传统灯具, 耗电大。低效光源由高效光源取代后, 在照度相同的条件下可以获得明显的节电效果。

(5) 安装节水器具。在医院病房等未安装节水器具的公共场所安装节水器具, 以节省用水量。

摘要：以某大型综合医院为例, 基于现场调研和测试, 分析了医院的能耗结构和特点, 明确了医院的节能改造的重点应是空调、照明和电梯系统, 并提出了相应的节能改造措施为空调系统和维护结构的综合改造、LED灯具替换以及加装电梯电能回馈装置。

关键词：医院,建筑能耗,节能措施

参考文献

[1]沈晋明, 马晓琼.医院建筑特点与节能[J].暖通空调, 2013年08期.

[2]匡胜严, 傅立新.医院中建筑及空调节能技术应用[J].建筑节能, 2009年12期.

[3]卫彦, 李兴盛.综合性医院建筑的节能探讨[J].粉煤灰综合利用, 2011年02期.

建筑节能设计与改造 篇10

海南省作为我国纬度最低的一个经济特区, 近些年来, 原有建筑围护结构热工性能普遍较差, 建筑能耗大幅提高, 但相关建筑节能政策和法规起步较晚, 据建设部调查小组公布, 为建筑节能工作开展较为滞后地区[1]。

既有居住建筑具有分布范围广、存在量大等特点, 应作为节能改造的重点内容之一。从国内其它省市对既有居住建筑节能改造的情况看, 主要集中在北方采暖区和长江流域, 研究的重点主要是提高围护结构的保温性能和供暖系统效率[2,3,4]。而相对于夏热冬暖地区既有居住建筑改造的研究尚不多见。海南全年长夏无冬, 居住建筑的能耗主要来自外围护结构的得热, 因此, 对建筑围护结构进行节能改造是降低既有建筑能耗行之有效的手段。

本文在对海南地区既有居住建筑的节能现状进行了调研后, 选取海口市某住宅建筑作为典型建筑, 利用住宅建筑环境设计模拟分析软件De ST-h进行全年能耗计算, 并运用海南省地方标准JDJ 01—2005《居住建筑节能设计标准》中的“对比评定法”对该建筑进行节能诊断, 通过对典型建筑的分析, 找出其节能潜力, 同时分析该地区相应适应的节能改造技术, 为海南地区既有居住建筑的节能改造提供一定参考。

1 海南地区居住建筑节能现状

为了解海南地区既有建筑的节能现状, 2012年7~9月, 在海南省建设厅的组织和海南省数家主要设计单位、审查单位的协助下, 华南理工大学建筑节能研究中心对海南地区 (主要是海南岛) 自20世纪80年代到2006年设计完成的300个不同类型 (包括居住建筑、办公楼、商场、宾馆酒店、医院和其它类型等) 既有建筑的基本信息及节能现状进行了调研。根据其中居住建筑方面的调研统计结果, 海南地区建筑项目从2002年开始增长趋势明显, 所占的比例逐年上升, 这一时期的既有建筑存量很大。既有居住建筑具有面积小, 数量多的特点。总量约占所有建筑面积50%左右。绝大部分的面积在10 000 m2以下, 其中5000 m2以下的占57%, 建筑东西朝向的窗面积比较小或没有窗户, 南北朝向的窗墙比多集中在0.3~0.5。海南地区以前的墙体材料绝大多数是实心黏土砖, 2003年, 海南省全面禁止使用实心黏土砖, 之后建筑的外墙大多采用加气混凝土砌块;近1/3的屋顶没隔热措施;外窗形式多是普通铝合金窗框与普通单层玻璃且较少有外遮阳, 热工性能很差。

2 典型建筑概况

根据以上调研统计结果, 选取海口市某住宅楼作为典型建筑分析, 平面布置见图1。

该住宅楼建于2003年, 共8层, 层高3 m, 总建筑面积1381 m2, 一梯二户, 朝向为北偏东30°。按照“对比评定法”, 选择一幢以典型建筑为基准建筑的空调能耗节能50%的模拟建筑进行对比计算。模拟建筑大小、形状、朝向等与典型建筑完全一致, 其围护结构参数皆为JDJ 01—2005的规定限值, 以此作为对典型建筑节能评价的对比。模拟建筑围护结构构造及其热工参数见表1与表2。

从表1可以看出, 典型建筑的围护结构只有外墙的传热系数符合JDJ 01—2005的规定, 另外, 该建筑没有外遮阳措施。根据JDJ 01—2005中强制性条文的规定, 当所设计建筑的围护结构的热工性能指标不满足节能标准要求时, 其空调年耗电指数 (或耗电量) 不应超过参照建筑的空调年耗电指数 (或耗电量) 。故本文基于能耗判断对典型建筑进行节能诊断。

3 节能诊断分析

3.1 计算模型的建立

利用清华大学开发的建筑动态能耗计算软件De ST-h对本文的典型建筑及参照建筑进行能耗模拟计算, 计算模型 (见图2) 设置如下:

(1) 采用当地典型气象年的气象数据;

(2) 空调设定温度:18~26℃, 空调容忍温度:15~29℃, 各房间空调运行时段[5]见表3。

(3) 室内照明和设备等热扰的参数及作息设置等参照节能设计标准。

(4) 换气次数为1次/h, 全年不考虑采暖。

3.2 计算结果分析

根据De ST-h软件对上述2类建筑的能耗模拟计算结果, 得到全年累计冷负荷面积指标, 见表4。

从表4计算结果可以看出, 尽管典型建筑使用了隔热性能较好的加气混凝土砌块墙体, 但由于屋顶采用的水泥膨胀珍珠岩的厚度不够, 传热系数过大以及外窗的遮阳系数大于参照建筑, 使得典型建筑的最大空调冷负荷指标比参照建筑高12.98%, 全年空调冷负荷指标比参照建筑高高27.52%, 为非节能建筑。由此可见, 海南地区既有居住建筑具有一定的改造潜力, 可通过对屋顶和外窗采取适宜的节能改造技术以达到JDJ 01—2005标准要求。

4 节能改造分析

4.1 改造潜力分析

根据海南地区既有居住建筑调研结果, 该地区的居住建筑建设量从2002年后开始剧增, 当时没有建筑节能设计规范参考, 很多建筑的围护结构热工性能均不达标, 到2005年, 海南省颁布了居住建筑节能设计标准, 但初始阶段执行得不够完善, 笔者调研2006年的建筑发现, 仍有许多项目没按节能标准要求设计。由于这段时期的建筑存量大, 围护结构热工性能较差, 而且建筑的可使用期限也比较长, 因而具有较大的节能改造潜力。

实心黏土砖在2003年被全面禁止使用后, 该地区的居住建筑大量使用180 mm、200 mm厚的加气混凝土砌块作为墙体主体材料, 基本上能达到JDJ 01—2005标准要求。因此, 海南地区居住建筑的节能工作, 主要应对屋顶和外窗进行改造, 为了解围护结构节能改造中各部分节能的潜力, 为居住建筑节能改造技术研究提供参考。以典型建筑为基础, 分别按照模拟建筑的屋顶和外窗的热工参数改变屋顶的传热系数 (方案1) ;改变所有朝向外窗的综合遮阳系数为0.8 (方案2) 、0.6 (方案3) ;同时改变屋顶的传热系数和外窗的遮阳系数为0.8 (方案4) 、0.6 (方案5) 。计算各项模拟方案的空调能耗及相对原有典型建筑的全年累计冷负荷节能百分比, 见表5。

基于以上计算结果, 进行如下分析: (1) 根据方案1与典型建筑、方案2与方案4、方案3与方案5的对比可知, 降低屋顶的传热系数对整栋建筑的能耗影响不大, 仅节能0.64%~0.90%。 (2) 根据方案2、方案3与典型建筑的对比可知, 降低典型建筑外窗的综合遮阳系数节能效果显著, 综合遮阳系数每降0.1, 可以节能7%左右。 (3) 根据方案3、方案5与典型建筑的对比可知, 将典型建筑各朝向外窗的综合遮阳系数降低到0.6时可使典型建筑基本达到JDJ 01—2005标准要求。

4.2 改造技术分析

海南位于我国夏热冬暖地区的南区, 夏热时间长, 建筑节能设计只考虑夏季空调需求, 基本不考虑冬季的供暖。由于地处低纬, 太阳高度角大, 日照辐射强;全年海风作用很强, 年平均风速2~4 m/s, 常受台风和热带风暴的侵袭。基于以上的气候特点, 因此, 海南地区既有居住建筑的节能改造技术需要特别突出夏季防热及遮阳需求, 降低空调能耗。

4.2.1 屋顶

从4.1分析可以看出, 对屋顶进行节能改造收效甚微, 但是屋顶一直接受太阳的辐射热量, 其热工性能直接影响上面几层房间的热环境。从典型建筑具体计算结果对比中可知, 改善屋顶的隔热性能, 能明显减少顶层房间的能耗。另外, 据笔者调研资料显示, 海南地区既有居住建筑中近1/3的屋顶没有任何隔热措施, 因此, 对屋顶进行节能改造仍然很有必要。既有建筑屋顶节能改造的方式有多种, 根据典型建筑的特点及当地的气候, 资源等方面特征, 推荐海南地区既有居住建筑节能改造采用种植屋面或铺设挤塑聚苯板材。

对屋顶进行绿化改造可以有效地降低其内表面温度, 同时改善建筑的住居环境, 该技术施工简便、造价适中, 而且植被屋顶本源于海南, 在既有建筑荷载满足的前提下, 应优先采用。

目前, 海南地区新建建筑屋顶的节能设计较多为铺设挤塑聚苯板材, 既有建筑进行节能改造也可采用, 挤塑聚苯板是轻质憎水材料且导热系数很低, 能有效降低屋顶的传热系数、对建筑本身的荷载影响较小, 同时也适合海南降雨量大的气候特点。但该技术施工较复杂且扰民, 在选择时应全面考虑。另外, 根据4.1分析可知, 改造中采用挤塑聚苯板材的厚度应使既有建筑屋顶的传热系数达到JDJ 01—2005标准要求。

4.2.2 外窗

根据调研统计结果, 海南既有居住建筑有近80%是使用普通铝合金窗搭配普通玻璃且基本没有外遮阳措施, 外窗的热工性能很差, 应进行节能改造。由4.1分析结果可以看出, 降低外窗的综合遮阳系数具有很大的节能潜力, 因此, 外窗的节能改造技术应以此为主。结合海南地区外窗的现状, 对其进行节能改造技术主要有添加外遮阳设施、更换节能型窗框和玻璃以及在原有玻璃贴隔热膜等方法。

在原有建筑外立面增加外遮阳设施有很好遮挡日射的作用, 但该技术若设计、施工不合理时容易影响原建筑的美观, 而且海南地区台风频繁, 采用外遮阳设施需考虑使用寿命及安全等问题。

更换节能型窗需要综合考虑外窗的温差传热、遮阳及采光性能, 图3给出了降低典型建筑外窗传热系数对其能耗影响的计算结果。

从图3可以看出, 外窗传热系数降低对节能是不利的, 因此, 海南地区既有居住建筑仍然使用普通铝合金窗框即可, 同时, 更换节能型玻璃也需要综合考虑传热系数对节能的负面作用。以控制玻璃的遮阳系数为主要目的, 可以将原玻璃更换为热反射玻璃或Low-E玻璃。热反射玻璃在反射红外线的同时, 对可见光的透射也有很大衰减和反射, 容易造成采光不好, 而反射光会造成眩光污染, 这时, 采用低辐射玻璃是比较好的选择[6]。遮阳型单片Low-E玻璃具有较低的太阳能透过率 (Sc<0.5) , 良好的可见光透过率 (50%~70%) , 使得室内采光不至受太大影响, 从而不需增加室内的照明能耗与造价[7], 对海南地区既有居住建筑外窗节能改造是较好的选择。

在原有玻璃内表面贴隔热膜可以有效遮蔽进入室内的太阳辐射, 从而减少空调能耗。这种隔热膜材可以挡住光线, 特别是红外线、紫外线的辐射, 滤去阳光中不同波段的红外 (阳光中的主要热源) 和紫外线, 隔热率达83%, 紫外线阻隔率达99%, 而可见光的透过率也高达78%[8]。粘贴隔热膜简便易行, 价格适中, 根据典型建筑分析, 选用遮阳系数0.6的隔热膜满足JDJ 01—2005标准要求。

5 结论

(1) 海南地区既有居住建筑的围护结构热工性能较差, 通过典型建筑能耗模拟计算, 并与参照建筑进行对比分析, 具有一定的节能改造潜力, 且围护结构改造后可以成为节能建筑。

(2) 降低屋顶的传热系数对海南地区既有居住建筑节能的作用不大, 降低外窗的综合遮阳系数节能效果明显。通过对典型建筑能耗模拟计算分析, 外窗的综合遮阳系数降低到0.6时, 可达到JDJ 01—2005标准要求。

(3) 海南地区的既有居住建筑外墙多是使用加气混凝土砌块, 可以满足当前的节能标准要求, 屋顶的节能改造技术可以采用种植屋面或铺设挤塑聚苯板材, 外窗方面可以选择将原有玻璃更换为遮阳型Low-E玻璃或对原有玻璃加贴隔热膜进行节能改造。

参考文献

[1]仇保兴.节能和建筑业的可持续发展是国计民生的大事[EB/OL]http://news.xinhuanet.com/house/2006-02/16/content_4187343.htm.

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