绿色节能技术在既有建筑改造中的应用

李先铎 李孟原 贺喜格图

(辽宁工业大学艺术设计与建筑学院，辽宁 锦州 121001)



绿色节能技术在既有建筑改造中的应用

李先铎 李孟原 贺喜格图

(辽宁工业大学艺术设计与建筑学院，辽宁 锦州 121001)

对既有建筑的墙体、屋面、门窗等围护结构的节能改造措施进行了介绍，研究了建筑采光通风的改造方法，并着重分析了合理应用太阳能技术的方案，以降低建筑能耗，实现能源与环境的协调发展。

绿色建筑，节能，围护结构，太阳能技术

0 引言

在这个提倡节能、环保、可持续发展的时代，绿色节能技术在建筑改造中发挥着愈加重要的作用。国家根据节能战略的总体规划和目标，制定了《民用建筑节能设计标准》及《公共建筑节能设计标准》。近年来随着节能技术的不断成熟，节能标准也不断提高，节能目标从最初的节能30%已逐步提高到节能65%，大多数新建建筑在建设阶段已经解决了能耗问题。但是，不符合相关标准的既有建筑数量仍是巨大的，目前我国绝大多数既有建筑未采取节能措施，因此，有必要对既有建筑开展全面的节能改造，针对不同时期的既有建筑进行节能改造技术应用研究。将绿色节能技术应用于旧建筑的改造，主要有围护结构节能改造、通风改造、天然采光、太阳能技术等。针对不同地区的建筑，采用不同的，能够与该地区相适应的改造方法，以达到节约能源、降低污染、健康舒适的目的。

1 围护结构节能改造

建筑的围护结构包括墙体、屋顶、门窗等。这些结构的设计，对建筑的能耗，环境性能，舒适度有着很大的影响。就国内而言，我国在墙体、屋面材料、门窗、楼板节能技术和产品的研发生产、设计、建设等方面做了大量工作，也取得了一定的成绩，但是由于建筑围护结构的保温性能，建筑的密闭性等问题，造成我国的建筑能耗居高不下和国外仍有一定的差距。我国的建筑外墙热损失是西方国家同类建筑的3倍～5倍，窗的热损失在2倍以上。可见我国在建筑围护方面还有潜力。1)对于屋顶而言，目前的节能措施多采用屋顶绿化，“冷屋顶”可控性玻璃屋顶，同时相应的添加合适的太阳能装置，比如太阳能热水器等。对既有建筑来说，既有建筑的屋顶很少能满足绿化的荷载要求，因此就目前来看比较合理的是“冷屋顶”即是“白色反光屋顶”。它是指日射反射率高的屋顶，通过对普通屋顶涂上浅色的，高反射率的涂料，提高屋顶的日射反射率，减少太阳能热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷，节约空调能耗的目的。它的作用除了减少空调的能耗外，同时还可控制“热岛”现象，保护臭氧层，而且屋顶材料的老化也比较慢、使用时间较长。2)在外墙的节能改造上，应从保温隔热效果和有利于结构的稳定性两方面来看，且优先考虑外墙保温技术，并与建筑立面的改造相结合。就目前来看，对于既有的建筑外墙的处理比较理想的是挂聚苯乙烯泡沫塑料制成的保温板，常用的保温板一般是30 mm～120 mm厚，该部分以合成粘结剂或机械方式固定于建筑外墙；中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层，此基层主要用于保温板上，以玻璃纤维网来增强并传达外力的作用；最外面部分是美观持久的表面覆盖层。3)既有建筑的围护结构中门窗面积约占30%，但其能耗的损失能占到40%～50%,是影响室内热环境质量的主要因素之一，并且外窗的节能改造是最容易做到而且易见到实效的。对于原窗已无保留价值的，应更换新窗，且新窗的选择应达到节能的目的；对于原窗可以保留的建筑，可在其原窗外增加一层新的单层窗或双玻窗，形成双层窗，以达到保温节能的效果。外窗的节能改造上也可优先采用增加遮阳的方法，减少阳光的过分照射，从而有效的控制太阳对室内的辐射，施工也较为方便。

2 采光通风改造

建筑自然通风是一种最古老、最节能的通风方法。它是改善室内空气品质的基本方法。许多旧建筑因受到社会条件，经济条件和技术条件的限制，未能将建筑的体量、形式、开窗面积等因素和自然采光进行整合设计，而许多已建成的现代建筑由于对自然采光没有重视，以至于室内的光环境很差，存在拉窗帘而开灯的现象。1)既有建筑的采光改造包括擦洗玻璃和纱窗，定时粉刷墙面和顶棚等简单措施。另外也可通过改变窗口形式、窗口尺寸、设置采光控制系统和设置中庭空间措施等方法。而且，将窗户的材料进行更换，都采用UPVC塑料型材的窗户可以减少耗能和污染。对于一些临街的建筑，一些门可以更换成玻璃的以增加采光，另外在既有临街建筑的墙体上可以改用保温且大面积的玻璃幕墙，也是一举多得的措施。2)自然通风是改善室内空气品质的最基本的方法，也是增强室内热舒适的方法之一，更是降低建筑空调负荷的有效措施之一。目前，国内的许多建筑都利用风压、热压的原理进行自然通风达到节能的目的。而许多旧的建筑中，尤其是公共建筑，多采用空调进行通风，空调系统大部分时间处于低负荷、低效率的运行状态，造成资源上的浪费。因此，对既有建筑的通风空调系统进行改造已成为建筑节能改造工程的重点。

3 太阳能技术

如何在既有建筑中应用太阳能技术是一个不容忽视的课题。理论上，新建筑和既有建筑中都可以应用太阳能技术。但在实际操作过程中，既有太阳能技术利用率十分低。目前，在既有建筑改造中，用的最多的太阳能技术就是太阳能光电，其次是太阳能光热。新建筑在设计阶段就可以考虑如何利用太阳能，而既有建筑则只能在该过程中对太阳能利用方案进行调整。太阳能利用方案应考虑既有建筑的运行能耗、保温隔热性能、天然光的利用、通风组织、建筑结构、建筑构造和设备等方面的具体情况，选择合理的、个性化的方案利用。太阳能集热器、太阳能光电板易于建筑的阳台、屋顶一体化设计。因此一般情况下，建筑的接层、屋面改坡、屋面维修更新、加减阳台等改造工程，是既有建筑利用太阳能的适宜时机。既有建筑的太阳能利用结合围护结构的节能改造，与原有建筑整合同步设计，同时施工。利用太阳能技术改善原有建筑的能耗，提高热舒适度，满足建筑的使用功能,是一项富有挑战性的工作，在改造前、改造中、改造后深入工作，从既有建筑的状况、场地气候、经济性、节点构造等方面进行综合考虑。具体的方法因既有建筑的不同而异，太阳能光伏发电方面可以在屋顶设置太阳能电池板，可以具体的在外墙悬挂等多种方式来解决一部分的电力来源。另一方面，在太阳能光热方面，已有的像太阳灶，热水器等都可投入到改造中去。太阳能一体化技术，相比其他对既有建筑生态节能改造技术，如墙体，屋面等围护结构的改造，基本上不会对建筑的形体外观产生直接影响，集成在现有建筑的表皮上的太阳能技术则显著地改变了建筑的形象。且为降低能耗，改善建筑环境性能的改造往往会采用多种生态技术，它们之间需要相互配合协调，力求达到“1+1>2”的效果。

4 结语

回顾整篇文章对绿色节能技术在既有建筑中的改造分析，我们看到绿色节能技术并不仅仅是一种技术，它更是一种思路，一种方法。绿色节能技术在既有建筑中的改造的出发点就是用最少的代价获得最大的利益，这种利益包括经济利益、环境利益、社会利益，以及对人类的利益。人们想要的是利用最为廉价的材料，最为方便的技术手段，兼顾美观与实用，而能很好的达到预期效果的节能改造。在各项技术高度发达的今天，建筑师掌握的知识越来越少，所兼顾考虑的越来越少，大牌建筑师在国内纷纷展露手脚，炫耀创意，而在一个个令人称赞叫绝的建筑背后，取而代之的是巨大的建筑能耗。21世纪的建筑师早已不再是传统意义上的建筑师。一个好的建筑师应该涉及更多的领域，考虑更多的问题，这样才可能创造出真正有意义，有利益的建筑设计。建筑设计不仅要会设计更要懂得对既有建筑的改造，而且要让旧建筑焕发新的生机，随着时代科技的进步而重生。

The application of green energy saving technology in existing building transformation

Li Xianduo Li Mengyuan Hexigetu

(ArtDesignandArchitectureSchool,LiaoningUniversityofTechnology,Jinzhou121001,China)

This paper introduced the energy saving and transformation measures of existing building wall, roof, doors and windows and other retaining structures, researched the transformation method of building lighting and ventilation, emphatically analyzed the scheme reasonably application of solar energy technology, in order to reduce building energy consumption, realized the coordinated development of energy and environment.

green building, energy saving, retaining structure, solar energy technology

1009-6825(2015)01-0194-02

2014-10-22

李先铎(1991- )，男，在读本科生； 李孟原(1992- )，女，在读本科生； 贺喜格图(1992- )，男，在读本科生

TU201.5

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