太原市纺织苑小区既有建筑节能改造

尚艾舒

0 引言

截至目前，山西省既有建筑约10亿m2，其中城镇既有建筑总面积约5亿m2，集中供热总面积约1.7亿m2。由于是传统能源大省，能源浪费也较为严重。据初步统计，山西省每年建筑能耗约3 000万t标准煤，约占全省社会终端能耗的22%。

住房和城乡建设部下达山西省的改造任务460万m2。2007年在《山西省建设领域节能减排工作实施方案》中，按照各市集中供热面积的3%比例，将住房和城乡建设部下达的改造任务分解到了11个地级市。同时编制印发了《山西省460万平方米既有居住建筑供热计量与节能改造实施方案》，明确了改造任务、年度计划、技术方案和保障措施。截至目前，全省11个市已确定第一期改造项目69个、218.66万m2，占年初确定目标的105.89%。已完成节能诊断报告项目145.12万m2，已完成改造设计方案项目144.87万 m2，已开工项目30个、77.95万 m2，占年初目标的37.75%。

1 纺织苑小区概况

小区位于太原市万柏林区和平路与南内环街交叉口东北部，共有44栋楼，约16万m2，6层砖混住宅，分别建于20世纪70年代、80年代和90年代;其中1982年和20世纪90年代期间建设的建筑结构较好，1988年建设的建筑结构质量较差(现场检查集资楼16号楼梯间圈梁截面宽12 cm)，小区建筑基本都是高耗能的建筑，墙体“透”、窗户“漏”，外墙为砖混结构，传热系数1.64 W/(m2·K)～2.01 W/(m2·K);屋顶保温采用焦渣、粉煤灰、水泥珍珠岩、膨胀蛙石、加气混凝土等，厚度在100 mm～200 mm之间，平均传热系数为1.72 W/(m2·K)，是现行节能标准规定值的2倍以上;建筑门窗多用空腹钢门窗和铝合金门窗，保温性、气密性差。集中供热的既有建筑耗煤量指标为22 kg/m2，锅炉房供热的既有建筑耗煤量指标为28 kg/m2。供暖方式为串联式，管道热水自上而下，顶层住户最先受热，也相对比较暖和，越往下温度越低，到底层往往热量不足。这样就导致这些“年事已高”的老房子冬天不保温、夏天不隔热，又耗费了大量能量，使居民们饱受其苦。

1.1 建筑节能改造主要内容

建筑节能改造主要包括墙改、窗改和热改三部分，俗称“穿衣、戴帽、练内功”。墙改，就是对墙体系统加做保温隔热、防水、防潮材料，有条件的建筑还可进行屋顶绿化，实施“平改坡”，同时做好对阳台、顶板、楼梯间、外廊等部位的封闭;窗改，即对建筑外窗的改造，采用更换双玻塑钢窗、加密封条等方法，达到保温隔热、密封降尘的效果，即“穿衣戴帽”。热改，即实施分户控制、分室调温、计热收费，提高采暖系统的热利用效率;电气照明系统的改造主要是更换节能灯具和实行电气自动控制，即“练内功”。

节能改造选取1号～6号和21号～34号楼等16栋居民楼先期进行，对上述楼号的本小区测试指标见表1。

表1 示范工程的测试内容

对建筑结构的混凝土抗压强度、墙体表面附着力等项的测试表明，结构符合节能改造与加固的要求。使用门户鼓风法对房间作气密性测量结果显示各住户单元的换气次数明显偏大。居民反映以前冬季室内较冷，室温较低，夏季则热不可耐，尤其是顶层住户和楼西头住户。

改造建筑单位建筑面积耗热量实测值为39.8 W/m，理论计算值为41.39 W/h。围护结构传热占整个建筑耗热量的64%，冷风渗透占36%。围护结构传热中，外窗占27%，外墙占32%，屋面占1%，阳台门、不供暖楼梯间隔墙、地面等围护结构占31%;楼梯间基本开敞，隔墙为混凝土，厚度仅为140 mm，冬季北风是主导风向，在楼梯间形成烟囱效应，造成大量热损失。因此，节能改造重点是外窗、外墙、楼梯间和屋顶。

对居民调查结果如下。业主情况：私有产权住宅占85.5%，家庭人口2人～3人的占78.8%，空巢家庭较多，月收入少于1 500元的占64%。室内热环境：冬季外窗密闭性较差的占22.2%～63.7%，夏季渗水的占47.6%～79.8%;冬季室内温度偏低及适中的占43.5%～50.7%。住宅装修情况：主要装修部位为地面(67.7%)、卫生间(66.2%)、窗(61.5%)、厨房(51.5%)，装修费用少于1 000的占58%。居民大多数愿意进行节能改造，改造及付费意向见表2～表4。

表2 个人部分节能改造及付费意向

表3 公共部分节能改造意向

表4 居民对承受费用的意向

1.2 改造措施

1)对外墙的节能改造屋顶、墙体保温改造。对外墙的节能改造屋顶、墙体保温改造从2009年5月26日开始，2009年10月完工，采用玻化微珠保温砂浆，该砂浆质量稳定可靠，容重轻、保温性能好、粘结性能好，早强快干，施工周期短，并且有良好的施工性能。综合性能明显优于聚苯颗粒保温砂浆。无毒无害，具有优良的吸声、透气、耐高温、耐水、耐冻性能，收缩率低，整体无缝，无冷桥、热桥形成。结构稳定，抗裂、抗震性好，无空腔构造设计，抗负风压能力强。保温砂浆外抹聚合物抹面抗裂砂浆，最外层罩外墙乳胶漆。外保温的优点在于可以有效地防止梁、板柱等部位产生热桥，提高室内热稳定性，施工快捷，不影响住户正常生活，费用也低。

2)对屋顶的节能改造。将原有的在原有屋面做法基础上，铺设玻化微珠保温砂浆保温层厚50 mm，外抹20 mm厚抗裂砂浆。

3)对外窗的节能改造(与屋顶、墙体保温改造同时进行)。改空腹钢窗为塑钢中空玻璃窗(现场用海螺80型塑钢)规格为中空窗5∶9∶5，为防止热桥，窗墙间缝隙用聚氨酯发泡胶填满，外保温系统压住塑钢窗框(含窗台板)20 mm～25 mm。

4)对楼内供暖系统的改造。共用立管的分户独立系统，恒温阀，楼栋表(超声波)+户用热计量表+散热器热分配表。对住户的干扰小，使用热分配表+楼用热计量表的改造成本低，系统维护简单。供热系统节能改造2008年年底已经完成。

1.3 资金来源

改造经费来源于三部分：1)国家、省、市下发的补贴款;2)小区所属的单位;3)居民。根据改造内容的不同，每户居民每平方米需承担20元～70元不等。改造经费原则上按国家∶集体∶个人= 1∶1∶1的比例承担。

表5 改造前后外围护结构保温性能测试结果

2 改造后效果

1)改造前后外围护结构保温性能测试结果比较见表5。

2)改造后能耗见表6。

表6 改造后能耗

3 结语

建筑改造后，每年可节约采暖能耗约1 960 t标准煤，可减少采暖、制冷、照明等费用支出约328万元，减少二氧化碳排放约40.2 t，减少二氧化硫排放约40.25 t，减少悬浮颗粒约6.2 t。并且节能改造后，采暖费、电费、水费、维护费等费用每年可节约220余万元，该部分费用会很快弥补节能改造产生的费用，取得了较好的经济效益和社会效益。

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