小議既有建筑節(jié)能改造措施
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影響建筑節(jié)能的因素很多，包括建筑周邊環(huán)境、建筑朝向、建筑體系系數(shù)、建筑窗墻面積比例等，具體詳見(jiàn)表1。但是，對(duì)于既有建筑來(lái)說(shuō)，其節(jié)能改造的特點(diǎn)在于建筑已經(jīng)存在并正在被使用，這顯然不同于新建建筑，這個(gè)特點(diǎn)決定了既有建筑節(jié)能改造存在三個(gè)難點(diǎn)、首先是在影響建筑節(jié)能的各種因素中，部分因素?zé)o法改造；其次是影響建筑節(jié)能的部分因素可以改造但改造效益差；最后是在改造過(guò)程中如何盡可能小地減少對(duì)建筑使用者的干擾和影響。基于既有建筑節(jié)能改造的特點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)影響既有建筑節(jié)能改造的各種因素的處理措施見(jiàn)表1所示。根據(jù)表1，既有建筑的建筑朝向和體系系數(shù)因素是不可能改變的，不考慮改造也不能夠被改造。建筑窗墻面積比和樓地面板基本上無(wú)法改變，即使可以改造如增加或減小窗戶(hù)面積、對(duì)室內(nèi)樓地面板進(jìn)行改造，但這些改造將嚴(yán)重影響建筑的使用，因此也不考慮。周邊的綠化環(huán)境改造對(duì)建筑節(jié)能的影響甚微，改造的投入產(chǎn)出效益較差，因此也不予考慮。門(mén)窗、屋面、外墻這些外圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)既有建筑的節(jié)能效果起到至關(guān)重要的作用，其構(gòu)造形式將直接影響到既有建筑能耗的大小，因此，既有建筑節(jié)能改造應(yīng)該重點(diǎn)考慮對(duì)門(mén)窗、屋面、外墻這三大建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改造。樓梯間和陽(yáng)臺(tái)的封閉性改造可以有選擇的進(jìn)行，在夏熱冬暖地區(qū)，可以不進(jìn)行改造，在夏熱冬冷或寒冷地區(qū)，為進(jìn)一步提高節(jié)能效果可以考慮改造。
既有建筑節(jié)能改造的關(guān)鍵技術(shù)措施
據(jù)上分析，既有建筑節(jié)能改造的重點(diǎn)在于對(duì)門(mén)窗、屋面和外墻三大圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造，這些改造措施也夠成了既有建筑節(jié)能改造的關(guān)鍵技術(shù)措施。
既有建筑入戶(hù)門(mén)的節(jié)能改造措施主要是設(shè)法降低其傳熱系數(shù)。為此要設(shè)置耐久性和彈性良好的密封條（橡膠、聚乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等）在縫隙部位，同時(shí)加貼高效保溫材料（聚苯板、玻璃棉、巖棉板、礦棉板等）在入戶(hù)門(mén)的門(mén)芯板內(nèi)，并使用強(qiáng)度高且密封性能好的板面加以保護(hù)，以提高其保溫性能?；蛘甙驯匦阅懿畹娜霊?hù)門(mén)更換成保溫門(mén)，如中間填充玻璃棉板或礦棉板的雙層金屬門(mén)、內(nèi)襯鋼板的木或塑料夾層門(mén)等。窗戶(hù)是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本組成部分，是建筑物熱交換最活躍、最敏感的部位，一般是墻體熱損失的5～6倍，因此窗戶(hù)的節(jié)能改造是既有建筑節(jié)能改造中的關(guān)鍵一環(huán)。對(duì)既有建筑窗戶(hù)的改造可通過(guò)三種方式進(jìn)行。(1）增加窗戶(hù)的氣密性，氣密性能是指窗戶(hù)在關(guān)閉狀態(tài)下阻止空氣滲透的能力。窗戶(hù)氣密性能的好壞，極大關(guān)系到室內(nèi)熱量的損失，窗戶(hù)氣密性能越好熱交換就越少，對(duì)室溫的影響也越小。既有建筑窗戶(hù)的氣密性通常都很差，提高窗戶(hù)氣密性的當(dāng)務(wù)之急是減小窗框與扇、扇與扇之間的縫隙。這就要求在改造過(guò)程中增加密封道數(shù)并使用優(yōu)質(zhì)密封條、密封膠，如三元乙丙密封條或者熱塑性彈性體密封條，同時(shí)盡可能更換推拉窗型。(2）更換窗戶(hù)構(gòu)造材料，在改造資金允許時(shí)，可以考慮更換窗戶(hù)的構(gòu)造材料，這樣節(jié)能的效果將更顯著?？蛇x擇的技術(shù)措施包括，首先可將既有建筑的普通玻璃窗扇換成雙玻、中空、Low-E中空甚至真空節(jié)能玻璃窗扇。其中，Low-E（即Lowemissivity，也稱(chēng)低輻射鍍膜玻璃）中空玻璃在保證有良好采光性的同時(shí)，又擁有良好的隔熱保溫、隔音、防紫外線(xiàn)的特點(diǎn)，是一種新型的特種節(jié)能玻璃，是真正意義上的綠色、節(jié)能、環(huán)保玻璃建材。Low-E玻璃近兩年在國(guó)內(nèi)開(kāi)始生產(chǎn)和應(yīng)用，正成為既有建筑窗戶(hù)節(jié)能改造的首選。其次，可將既有建筑的普通窗框和窗扇骨架換成節(jié)能的材料，如斷熱鋁材、斷熱鋼材、塑料型材、玻璃鋼材及復(fù)合材料（鋁塑、鋁木等）。
墻體節(jié)能技術(shù)主要是指在墻體中增加保溫隔熱層，通過(guò)減少墻體內(nèi)外熱能傳遞而達(dá)到室內(nèi)冬暖夏涼的效果。墻體節(jié)能技術(shù)主要有外墻自保溫、外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫三種形式，其中，外墻的自保溫和內(nèi)保溫基本上都是用于新建建筑的，對(duì)于既有建筑來(lái)說(shuō)，既要進(jìn)行節(jié)能改造同時(shí)又盡可能不影響建筑物的使用，外墻外保溫就成為最佳的改造技術(shù)措施。外墻外保溫是指在外墻結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置一個(gè)保溫層，將保溫材料復(fù)合在外墻外側(cè)。在對(duì)既有建筑的墻體進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，應(yīng)先修復(fù)原墻面因?yàn)閮龊?、析鹽或侵蝕所造成的破壞，清洗墻面油跡，更換損壞的磚或砌塊，填補(bǔ)密實(shí)墻面上的缺損和洞孔，清除墻面上疏松的砂漿，并抹平墻面，同時(shí)要拆除墻外側(cè)的管道、線(xiàn)路（盡可能改成地下管道或暗線(xiàn)）。適用于主體結(jié)構(gòu)為實(shí)心磚墻的墻體外保溫改造做法很多，通常的構(gòu)造做法有以下幾種：聚苯板外保溫（粘接式）、巖棉板外保溫（掛裝式）、聚氨酯外保溫（噴涂式）及聚苯顆粒外保溫（抹灰式）。和其他墻體保溫技術(shù)相比，外保溫技術(shù)其有以下優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣；可以避免產(chǎn)生熱橋效應(yīng)；保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，大大降低了自然界溫度、濕度、紫外線(xiàn)等對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)的影響；有利于改善室內(nèi)環(huán)境，擴(kuò)大室內(nèi)的使用空間，與內(nèi)保溫相比，采用外墻外保溫一般能使每戶(hù)使用面積增加約1.3～1.8m2；有利于既有建筑節(jié)能改造而不會(huì)影響室內(nèi)居民的正常生活和工作；便于豐富外立面，特別對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，不僅能改善外墻保溫隔熱性能，而且外立面也可以同時(shí)進(jìn)行翻新，使既有建筑外觀煥然一新。近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑節(jié)能工作的不斷深入和用于外墻外保溫的材料與技術(shù)不斷改進(jìn)，外墻外保溫由于其優(yōu)越性正日益受到重視。需指出的是，目前國(guó)家規(guī)定在民用建筑外墻外保溫需要用A級(jí)防火材料。而由于某些保溫材料在防火性能上達(dá)不到國(guó)家要求，易引發(fā)火災(zāi)事故，所以正在逐步禁止一些保溫材料的使用。很多有機(jī)保溫材料都達(dá)不到A級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)，需要經(jīng)過(guò)改性、復(fù)合等技術(shù)措施來(lái)達(dá)到A級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)。因此，應(yīng)優(yōu)先采用新型環(huán)保型墻體保溫材料，例如無(wú)機(jī)保溫砂漿就是一種正被廣泛應(yīng)用的環(huán)保型外墻保溫材料。其是一種以無(wú)機(jī)類(lèi)的輕質(zhì)保溫顆粒作為輕骨料，加由膠凝材料、抗裂添加劑及其他填充料等組成的干粉砂漿，具有節(jié)能利廢、保溫隔熱、防火防凍、耐老化的優(yōu)異性能以及低廉的價(jià)格等特點(diǎn)，將會(huì)在既有建筑墻體節(jié)能改造中有著廣泛的需求。
在對(duì)既有建筑屋面進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，平改坡和種植屋面已經(jīng)成為目前最主要的兩種改造技術(shù)措施。在對(duì)既有建筑改造時(shí)，將保溫性能較差的平屋面改為坡屋面或斜屋面即為平改坡，同時(shí)還可以利用“煙囪效應(yīng)”原理，把屋面做成屋頂檐口與屋脊通風(fēng)或老虎窗通風(fēng)（夏季可以適當(dāng)打開(kāi)風(fēng)口，達(dá)到通風(fēng)散熱效果；冬天則可以關(guān)閉風(fēng)口，達(dá)到保溫的目的）。具體的平改坡改造技術(shù)措施又細(xì)化為三種方案。方案一是在既有平屋頂上再加一個(gè)坡屋頂，保溫仍然由原平屋頂承擔(dān)，新的坡屋頂解決防水問(wèn)題，并由新坡頂、新材料帶來(lái)新的建筑形象。這種方案實(shí)施起來(lái)相對(duì)比較簡(jiǎn)單容易，對(duì)下層住宅影響最小。方案二是拆除原有建筑舊平頂，換成坡屋頂，此方案實(shí)施難度較大，對(duì)下層住戶(hù)影響很大，不具備一定條件不宜采取此方案。方案三是原平屋頂改造成樓板，利用新的坡屋頂?shù)娜切慰臻g做成閣樓，這比方案一增加一些投資，但可以增加建筑面積。如果閣樓中最低點(diǎn)保證有2.2m的凈高，則可增加一層的建筑面積，這是有條件的既有建筑屋面節(jié)能改造應(yīng)首選的平改坡方案。對(duì)既有建筑屋面進(jìn)行平改坡改造時(shí)，無(wú)論采用哪種改造方案都要保證房屋結(jié)構(gòu)的整體完整性，新建坡屋頂在選材構(gòu)造上既要滿(mǎn)足防水、防火、保溫要求，又要盡可能少地增加荷載量，同時(shí)，平改坡還應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化，為縮短施工周期、減少對(duì)既有建筑使用者的干擾創(chuàng)造條件。種植屋面就是在屋面防水層上覆土或鋪設(shè)鋸末、蛭石等松散材料，并種植植物，利用植物的光合作用，將熱能轉(zhuǎn)化為生化能，利用植物葉面的蒸騰作用加大蒸發(fā)散熱量，利用植物培植基質(zhì)材料的熱阻與熱惰性，降低內(nèi)表面溫度與溫度振幅，使其起到防水、保溫、隔熱和生態(tài)環(huán)保作用。種植屋面作為一種有效的節(jié)能環(huán)保措施，正越來(lái)越受到人們的重視。如果將既有建筑原有屋面改造成種植屋面，由結(jié)構(gòu)層至種植層在構(gòu)造上可分為：找坡層、防水層、排水層、過(guò)濾層和種植層。種植屋面應(yīng)充分考慮種植層帶來(lái)的屋面荷載增加，包括種植層在吸水飽和狀態(tài)時(shí)的重量。目前研制出的保水保肥性能優(yōu)良的輕質(zhì)營(yíng)養(yǎng)土，種植基質(zhì)層的厚度可以在普通種植土的基礎(chǔ)上減少一半以上，其濕容重約為普通種植土的1/2，這可使種植基質(zhì)層的總重量減輕約75%，大大降低了屋面荷載，由此，種植層的增加才不會(huì)對(duì)整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)的受力產(chǎn)生太大影響。植物的選擇應(yīng)采用適應(yīng)性強(qiáng)、耐干旱、耐瘠薄、喜光的花、草、地被植物、灌木、藤本植物和小喬木，不宜采用根系穿透能力強(qiáng)和抗風(fēng)能力弱的喬木、灌木（如黃葛樹(shù)、小榕樹(shù)、雪松等）。同時(shí)，為了減少風(fēng)對(duì)種植屋面的影響，還應(yīng)做好防風(fēng)固定措施。種植屋面的改造施工只要能夠按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，就能達(dá)到理想效果，其正成為一種有效的既有建筑屋面節(jié)能改造技術(shù)措施。
結(jié)語(yǔ)
該文總結(jié)了既有建筑節(jié)能改造的各種影響因素，進(jìn)而分析指明了既有建筑節(jié)能改造的三大重點(diǎn)部位及其關(guān)鍵技術(shù)措施，包括門(mén)窗改造、墻體改造和屋面改造的關(guān)鍵技術(shù)措施?？傮w上，從盡可能不影響既有建筑使用、改造難度和改造投入的角度看，門(mén)窗改造的影響最小、最易實(shí)現(xiàn)、投入最少，但效果最差，墻體和屋面改造的影響較大，較難實(shí)施，投入較大，但效果最好。因此，要靈活應(yīng)用這些既有建筑節(jié)能改造的技術(shù)措施。當(dāng)改造條件一般時(shí)，應(yīng)先從門(mén)窗改造入手。當(dāng)條件成熟、資金充沛時(shí)，應(yīng)盡快啟動(dòng)墻體和屋面的節(jié)能改造。最后，要積極改進(jìn)既有建筑節(jié)能改造技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，大力研究并積極推廣新材料、新技術(shù)在既有建筑節(jié)能改造中的應(yīng)用，力爭(zhēng)創(chuàng)造出更安全、更便捷、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的既有建筑節(jié)能改造新技術(shù)。（本文作者：陳麗華 單位：合肥工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院）