如何建造真正的节能型建筑

□□

(1.湖北工业大学 土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430064；2.山西职业技术学院，山西 太原 030006)

引言

随着社会经济和城市建设的快速发展，全球对能源的需求也越来越大。根据国家统计局发布的2013年国民经济和社会发展统计公报，2013年全年能源消费总量为37.5亿t标准煤，比2012年增长了3.7%，2014年能源消费预计总量为38.9亿t标准煤，能源消费总量预计增长3.2%。能源问题已经成为可持续发展战略中的一个重要环节。根据统计数据，2010年建筑耗能占社会总能耗的比例已达到40%，建筑物建成后其寿命周期内的管理费用是建筑成本的7倍，国内目前高达12倍，其中大部分是能耗。目前，我国一半以上的已完工建筑面积不符合政府的能效标准，高达90%的物业是高耗能型。由此看来，建造节能型建筑和对既有建筑实施节能改造，就成为今后城市建设的重点发展方向。

1 既有建筑的节能改造

住建部于2012年出台了“十二五”建筑节能的专项规划，2013年初制定了绿色建筑行动方案，要求进一步扩大既有居住建筑节能改造规模。山西省在对老旧住宅进行安全性评估和节能诊断的基础上，按照国家和山西省关于既有居住建筑节能改造标准、办法等规定，明确了实施改造的内容。一是室内采暖系统“分户热计量、分室调温”改造；二是热源及室外供热管网水力平衡改造；三是建筑围护结构节能改造。

1.1 室内采暖系统分户热计量、分室调温改造

采暖系统的分户热计量是深化建筑节能的需要。通过分户计量和收费，建立用户的经济利益与能耗的直接关系，使用户真正关心住宅的热工质量，从而提高建筑热工水平，并能改善供暖系统效率低下所导致的供暖能耗高而热环境质量差的现状。

分户热计量对热源和系统的影响反映为负荷和流量的多变特性，户内供暖设备的容量比例增加较大，更加剧了此种多变特性。此外，为了节能和提高热舒适度，应能有效地实施分室温度调控，住户既可以用入户阀门进行总量调节，也可以用散热器上价格较低的手动阀门实施分室温度调节。

分户热计量和分室温度调控都能起到节能的作用，这就确定了节能的主要途径应是大幅度地改善建筑热工水平，多方位提高能源效率，以较少的能源消耗获得较高的热环境质量。

1.2 热源及室外供热管网水力平衡改造

热源处宜设置供热量自动控制装置，实现供需平衡，按需供热。室外管网改造时，应进行水力平衡计算。当热网的循环水泵集中设置在热源处或二级网系统的循环水泵集中设置在热力站时，各并联环路之间的压力损失差值应≯15%。当室外管网水力平衡计算达不到此要求时，应根据热网的特点设置水力平衡装置。热力入口水力平衡度应达到0.9～1.2。

各采暖房间达到室温基本平衡的必要条件，是室内采暖系统中通过各散热器的并联环路之间的水力平衡。任何不利环路的流量偏低时，其室内温度的偏低将要求提高管网的运行水温，从而往往造成其他环路的室温超过设计温度和形成热能的浪费[1]。

为了使室内采暖系统中各并联环路达到水力平衡，其主要手段是在干管、立管和支管的管径计算中进行详细的阻力计算，而不是依靠阀门的手动调节来达到水力平衡[1]。

1.3 建筑围护结构节能改造

现有的大多数居住建筑由于其围护结构的热阻较小，无法满足保温隔热的需求，建筑围护结构的改造应从外墙、门窗、屋顶等方面着手。

外墙、屋面系统加做保温，重点以外墙外保温为主，做到保温隔热、防水防潮、装饰一体化，同时还需做好阳台、顶板、楼梯间等部位的封闭，从而提高围护结构的综合保温效果。

外保温系统宜优先采用聚苯板(EPS)薄抹灰。保温层与基层墙体应采用粘贴锚栓固定的连接方式，以粘结为主、锚固为辅，并根据墙体基面粘结力的实测结果确定锚栓数量和粘结面积，确保其安全可靠。锚栓应优先采用断桥锚栓，可减少热桥影响。首层外保温多采用双层网格布加强做法，可防止外力撞击引起的破坏。外保温与外窗的结合部位应有可靠的保温及防水构造，在关键节点部位应采用膨胀密封条止水。

对原密封性及隔热保温效果差的外窗进行改造，更换为双框双玻璃或中空玻璃，使其达到保温隔热、密封降尘的效果。外窗采用内平开窗，可提高气密性和保温性能，同时改善隔声和防尘效果。外窗框与窗洞口的处理，应采用发泡聚氨酯等高效保温材料填堵，不能用普通水泥砂浆补缝。外窗框与保温层之间及其他洞口与保温层之间的缝隙采用膨胀密封条止水后，再用耐候密封胶封闭，以防止雨水进入保温层。

屋面节能改造的方法有直接铺设保温层、设架空保温层、倒铺屋面、加设坡屋顶等。直接铺设保温层是将焦渣等松散材料或水泥珍珠岩、加气混凝土等多孔保温材料的原屋面进行清除，重新铺设新做屋面，保温层宜采用挤塑聚苯板(XPS)等吸水率低、防水性能好的保温材料。加设保温层是采用廉价的保温材料做保温层，上铺预制圆孔板做保护层并支撑防水层。倒铺屋面是在屋面保存良好、不需重做防水层时，将保护层覆盖在耐压程度较高的保温材料之上。加设坡屋顶时，保护层及防水层用挂瓦尖屋顶来替代。

2 建造节能型建筑

2.1 外墙保温措施

墙体是外维护结构的主体，是建筑节能设计中的重点部位。外墙保温应做到高效节能，使建筑室内有舒适的热环境，良好的室内温度调节性，具体做法参见表1。

表1 外墙保温做法

2.2 屋面的保温隔热

屋面作为外维护结构的一部分，其保温隔热也是不可或缺的。可以采用高效保温材料作为屋面的保温层，也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来提高屋面的保温效果。屋面的隔热可采用种植绿化屋面、蓄水屋面和浅色坡屋面。

2.3 门窗的保温隔热

在建筑维护结构中，与墙体和屋面相比，门窗的保温隔热能力较差。可以通过提高门窗的气密性、采用适当的窗墙比、增加窗玻璃层数、采用百叶窗帘、窗板等措施，来提高门窗的保温隔热性能。外窗宜与结构墙体外基面平齐安装，以减少热桥影响。如难以实现，也可采取居中安装方式，但窗口外侧四周墙面应进行完好的保温处理。

建设部推广的建筑门窗有：中空玻璃塑料平开窗、断热铝型材中空玻璃平开窗、断热钢型材中空玻璃平开窗、彩板型材腔内填充发泡聚氨酯中空玻璃平开窗、单扇平开多功能钢护门(具有防盗、隔声、防火性能)。

3 结语

建筑节能是一项系统工程，在策划、实施及取得实效的过程中，涉及到规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。在保证居室热舒适环境的条件下，通过合理利用、科学管理和结构合理化等途径采用新型保温材料，使居室建筑在长期使用中的采暖能耗降下来，是建造节能型建筑和对既有建筑实施节能改造的目的。因此，顺应建筑节能大潮，实现节能建筑的社会效益和经济效益双赢，是我国社会经济可持续发展的必然要求。

参考文献：

[1] JGJ 129—2000，既有采暖居住建筑节能改造技术规程[S].

ExperimentalStudyofReplacementandDynamicConsolidationCombinationMethodtoStabilizeGround