既有建筑節(jié)能改造

既有建筑節(jié)能綜合改造古小英教授級高工上海市房地產(chǎn)科學(xué)研究院二〇一〇年三月

建筑節(jié)能是當(dāng)前節(jié)能減排工作的重要途徑，而既有建筑的節(jié)能改造是其難點(diǎn)和重點(diǎn)工作，它既關(guān)系到建筑室內(nèi)熱環(huán)境的改善和建筑整體性能的提高，又關(guān)系到降低建筑采暖和空調(diào)能耗，是利國利民的大事。推動既有建筑的節(jié)能改造需要最大限度地發(fā)揮各種技術(shù)、材料、產(chǎn)品的作用。節(jié)能改造流程是否節(jié)能改造后評估節(jié)能改造施工組織設(shè)計節(jié)能改造預(yù)評估節(jié)能改造工程質(zhì)量驗收節(jié)能改造方案設(shè)計是否需要節(jié)能改造其它工程方案施工監(jiān)理節(jié)能改造施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量檢測《既有建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》（DG/TJ08-2010-2006）節(jié)能改造流程節(jié)能改造前對建筑物的安全質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場勘查和評估。節(jié)能改造預(yù)評估，對既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能和用能設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)行狀況與性能進(jìn)行檢測，并對其進(jìn)行評估，確定節(jié)能改造方案。節(jié)能改造方案的施工圖應(yīng)經(jīng)有關(guān)質(zhì)監(jiān)部門審查通過后方可組織施工。節(jié)能改造施工的全過程應(yīng)實施工程監(jiān)理。節(jié)能改造工程的施工質(zhì)量驗收應(yīng)在相關(guān)部門指導(dǎo)下進(jìn)行。節(jié)能改造工程竣工后應(yīng)進(jìn)行節(jié)能改造后評估，以判定節(jié)能效果。

既有居住建筑的節(jié)能改造外墻外墻保溫是通過提高外墻熱工性能從而達(dá)到建筑節(jié)能的技術(shù)，分為外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫等形式。主要有：聚氨酯硬泡系統(tǒng)、聚苯板薄抹灰系統(tǒng)、膠粉聚苯顆粒保溫系統(tǒng)、無機(jī)保溫砂漿系統(tǒng)等。屋面屋面保溫所用的保溫材料一般采用板狀材料和整體現(xiàn)噴兩種類型，主要有擠塑聚苯板和硬泡聚氨酯。按保溫層所處的位置不同，屋面保溫可分為常規(guī)保溫屋面和倒置式保溫屋面。既有居住建筑的節(jié)能改造外窗當(dāng)既有建筑門窗的熱工性能經(jīng)預(yù)評估達(dá)不到上海市《住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的要求時，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行更換窗扇的改造；當(dāng)無法繼續(xù)利用原窗框時，可實施整窗拆換的改造；當(dāng)外窗不宜改動，而窗臺又有足夠?qū)挾葧r，可采用加窗改造。外遮陽技術(shù)外遮陽對降低建筑能耗，提高室內(nèi)居住舒適性有顯著的效果。建筑外遮陽的種類有窗戶遮陽、屋面遮陽、墻面遮陽、綠化遮陽等形式，其中窗戶遮陽無疑是最重要的。既有居住建筑的節(jié)能改造設(shè)備既有居住建筑的節(jié)能改造中，一般很難對室內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，但應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)業(yè)主選用能效比較高的空調(diào)，熱水器等設(shè)備。合理控制公共部位照明設(shè)備，例如：安裝聲控開關(guān)，延時開關(guān)等可再生能源技術(shù)可再生能源技術(shù)的利用應(yīng)該緊密結(jié)合小區(qū)節(jié)能改造的實際情況，針對公共部位的一些用能設(shè)備進(jìn)行改造，例如太陽能樓道燈，太陽能草坪燈等。既有居住建筑的節(jié)能改造模式

目前，上海市既有居住建筑的節(jié)能改造以小區(qū)綜合整治、屋面平改坡結(jié)合節(jié)能改造為主。這種節(jié)能改造模式由政府和業(yè)主共同出資，不僅改善了小區(qū)內(nèi)的環(huán)境水平，而且提升了建筑單體的節(jié)能水平。既有公共建筑的節(jié)能改造外墻外墻的節(jié)能改造可分為內(nèi)保溫技術(shù)和外保溫技術(shù)。目前，外墻外保溫系統(tǒng)主要有4種，即膨脹聚苯板（EPS板）薄抹灰系統(tǒng)、擠塑聚苯板（XPS板）薄抹灰系統(tǒng)、膠粉聚苯顆粒系統(tǒng)、硬泡聚氨酯噴涂系統(tǒng)等。

外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)主要是將導(dǎo)熱系數(shù)小、不燃或難燃、不對室內(nèi)產(chǎn)生污染的保溫材料與外墻內(nèi)側(cè)復(fù)合，形成一定的隔熱保溫效果。

外墻的節(jié)能改造技術(shù)適用于非幕墻結(jié)構(gòu)，窗墻比較小的公共建筑。

既有公共建筑的節(jié)能改造屋面（1）通過將平屋頂改為坡屋頂，并內(nèi)置保溫隔熱材料。（2）在屋面鋪設(shè)高效的保溫隔熱層和通風(fēng)隔熱層（3）采用種植屋頂、冷屋頂?shù)?。幕?/p>

（1）建筑隔熱玻璃貼膜（2）建筑內(nèi)遮陽和外遮陽（3）幕墻內(nèi)側(cè)加貼保溫材料既有公共建筑的節(jié)能改造外窗（1）窗戶的窗框，采用導(dǎo)熱系數(shù)小的塑料、斷熱處理過的金屬框材、鋼塑、鋁塑、木塑復(fù)合材料。（2）如果是塑鋼門窗，在不更換窗框的情況下，可以更換玻璃，把單層的玻璃換成中空隔熱玻璃（3）如果不改動窗框和窗玻璃，可以直接在玻璃窗內(nèi)貼熱反射薄膜。（4）為了提高建筑外窗的氣密性，可在外窗縫隙處加設(shè)密閉條（5）在外窗上設(shè)置遮陽系統(tǒng)既有公共建筑的節(jié)能改造設(shè)備與居住建筑相比，公共建筑的設(shè)備能耗巨大，因此在公共建筑的節(jié)能改造中，應(yīng)該側(cè)重于設(shè)備的節(jié)能改造。不僅需要提高設(shè)備的能效，而且更應(yīng)注重設(shè)備的管理。（1）空調(diào)系統(tǒng)可歸納為四個方面：提高冷源效率、提高熱源效率、減少水泵風(fēng)機(jī)的電耗、改善空調(diào)系統(tǒng)控制。（2）照明系統(tǒng)使用節(jié)能燈具；充分利用自然光；加強(qiáng)照明用電的管理，采用智能化方式對照明系統(tǒng)進(jìn)行控制。既有公共建筑的節(jié)能改造對策對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造的過程中要堅持“控制成本，因地制宜，注重實效”的原則。1、建立“能耗分項計量動態(tài)監(jiān)控制度”

2、優(yōu)先考慮低成本節(jié)能改造措施

以加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行管理為主。3、系統(tǒng)化節(jié)能改造措施適合系統(tǒng)設(shè)備陳舊，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能較差。4、建立既有公共建筑節(jié)能改造質(zhì)量保障體系5、建立既有公共建筑節(jié)能改造評估體系優(yōu)秀歷史建筑的節(jié)能改造外墻優(yōu)秀歷史建筑要保護(hù)其歷史風(fēng)貌，其外立面受到保護(hù)，不適宜使用外墻外保溫系統(tǒng)，一般采用外墻內(nèi)保溫。但在采用相關(guān)技術(shù)時，需注意該技術(shù)的可逆性。外窗優(yōu)秀歷史建筑外窗改造，應(yīng)該尊重其歷史風(fēng)貌，不少歷史建筑經(jīng)過多次修繕，外窗的歷史風(fēng)貌已遭到破壞，在節(jié)能改造的過程中，應(yīng)當(dāng)注重恢復(fù)其歷史風(fēng)貌。優(yōu)秀歷史建筑的節(jié)能改造屋面優(yōu)秀歷史建筑對屋面的要求不多，一般可采用擠塑聚苯板和硬泡聚氨酯等材料。外遮陽為了保護(hù)優(yōu)秀歷史的外貌，若建筑沒有設(shè)置遮陽，也不對此進(jìn)行改造；若建筑設(shè)置遮陽，則對其進(jìn)行修復(fù)保護(hù)其歷史風(fēng)貌。優(yōu)秀歷史建筑的節(jié)能改造設(shè)備針對優(yōu)秀歷史建筑的特點(diǎn)，一方面應(yīng)該選用能效比較高空調(diào)設(shè)備，照明設(shè)備等，另一方面在安裝空調(diào)設(shè)備的時候應(yīng)該充分利用建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如安裝空調(diào)管道時，利用建筑的煙道。

一、德怡苑節(jié)能綜合改造1、項目概況

德怡苑包括常德路1391號，常德路1393弄1號和常德路1393弄2號大樓建筑平面呈“八”形，常德路1391號為21層，部分為23層常德路1393弄1號和常德路1393弄2號均為26層。3幢高層建筑均為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)外墻面粘貼玻璃馬賽克。2、節(jié)能綜合改造預(yù)評估

使用紅外熱像儀對常德路1391號，常德路1393弄1號、2號三幢高層外立面進(jìn)行全面檢測通過紅外檢測可以看出，德怡苑外墻存在明顯的安全隱患。3、節(jié)能綜合改造預(yù)評估以1393弄2號為例,外墻：傳熱系數(shù)為2.95(W/m2·K)外窗：傳熱系數(shù)為6.40W/(m2·K)屋面：傳熱系數(shù)為2.70W/(m2·K)節(jié)能綜合計算：改造前，該大樓的墻體傳熱系數(shù)較大，熱工性能差，節(jié)能綜合指標(biāo)為62.38KWh/㎡，參考建筑節(jié)能綜合指標(biāo)38.53KWh/㎡，不滿足現(xiàn)行節(jié)能50%的要求。4、節(jié)能綜合改造方案外墻：采用硬脂聚氨酯外墻外保溫系統(tǒng)，厚度15mm 外窗：采用6mm普通雙層玻璃 屋面：采用聚氨酯保溫系統(tǒng)，厚度20mm

5、節(jié)能綜合改造后評估

使用紅外熱像儀對常德路1391號，常德路1393弄1號、2號三幢高層外立面進(jìn)行全面檢測德怡苑外墻未發(fā)現(xiàn)明顯的安全隱患。5、節(jié)能綜合改造后評估以1393弄2號為例：外墻：傳熱系數(shù)為1.13(W/m2·K)外窗：傳熱系數(shù)為4.20W/(㎡·K)屋面：傳熱系數(shù)為0.90W/(㎡·K)進(jìn)行綜合能耗計算：改造后，節(jié)能綜合指標(biāo)：37.20KWh/㎡，參考建筑節(jié)能綜合指標(biāo)38.53KWh/㎡，滿足現(xiàn)行的節(jié)能50%的要求。

二、漕北大樓

1、項目概況

地理位置本案位于漕溪北路交通主干道一側(cè)，區(qū)位位置顯著，并與上海萬體館、上海體育場、華亭賓館等建筑遙相呼應(yīng)。9幢建筑物沿漕溪北路南北向排列，南接形態(tài)優(yōu)美的華亭賓館，北至蒲匯塘路口，東南向是以上海體育館和八萬人體育場組成的市級體育中心。1、項目概況

本項目為建設(shè)部雙百示范項目。該項目的成功實施為上海市既有建筑節(jié)能改造工作的全面推薦提供了寶貴的經(jīng)驗。2、節(jié)能綜合改造預(yù)評估

外墻飾面安全狀況分析：

建筑立面原有的豎向裝飾構(gòu)件局部缺損，建筑物部分屋面和墻面出現(xiàn)不同程度的滲水現(xiàn)象，墻面面磚部分起殼，隨時有掉落的危險。2、節(jié)能綜合改造預(yù)評估以14層住宅為例進(jìn)行能耗分析：規(guī)定性指標(biāo)項目標(biāo)準(zhǔn)限值KW/（m2.K）改造前建筑KW/（m2.K）體形系數(shù)條式:0.350.32外墻1.50(D=3.00)3.20(D=2.27)屋頂1.00(D=3.00)3.74(D=1.72)樓板2.003.00外窗（包括透明幕墻）朝向窗墻比傳熱系數(shù)KW/（m2.K）窗墻比傳熱系數(shù)KW/（m2.K）單一朝向外窗東窗墻比≤0.254.700.186.40南0.30＜窗墻比≤0.353.200.346.40西窗墻比≤0.254.700.096.40北窗墻比≤0.254.700.126.402、節(jié)能綜合改造預(yù)評估14層高層住宅節(jié)能分析：通過對圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的比較可以看出，該住宅樓外墻、屋頂和外窗均未達(dá)到現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求；通過能耗計算，該住宅樓不能滿足現(xiàn)行的節(jié)能50%的要求，應(yīng)進(jìn)行節(jié)能改造。模型年單位面積耗電量(kWh/m2)改造前建筑52.27基準(zhǔn)建筑35.373、節(jié)能綜合改造方案

根據(jù)對改造前建筑物的預(yù)評估可以得出，該高層住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能較差、整體節(jié)能水平較低。通過對建筑物的綜合分析和節(jié)能計算，采取的圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造方案為：外墻：35mm膨脹聚苯板（EPS）外墻外保溫系統(tǒng)；屋頂：35mm擠塑聚苯板（XPS）保溫系統(tǒng)；外窗：鋁合金中空玻璃窗（5+6A+5）（14層高層）、斷熱鋁合金中空玻璃窗（5+6A+5）（18層高層南向）。4、節(jié)能綜合改造后評估漕北大樓節(jié)能綜合改造工程中外墻外保溫施工質(zhì)量良好，無明顯熱工缺陷。

4、節(jié)能綜合改造后評估14層高層住宅：改造部位改造前傳熱系數(shù)W/（m2.K）改造后傳熱系數(shù)W/（m2.K）傳熱系數(shù)降低幅度外墻3.200.9370.9%屋頂3.740.7579.9%外窗6.404.2034.4%圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能比較4、節(jié)能綜合改造后評估14層高層住宅：在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行使用工況下，改造后該住宅樓的單位面積能耗值為31.66(kWh/m2)，與改造前相比降低39.4％，達(dá)到了現(xiàn)行50％的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。

模型年單位面積耗電量(kWh/m2)改造后建筑31.66基準(zhǔn)建筑35.37

三、田林十村

1、項目概況

“田林十村”位于徐匯區(qū)柳州路，小區(qū)建于1985年，建筑面積約為38670平方米，由25幢多層住宅及相應(yīng)公建配套設(shè)施組成。經(jīng)過二十多年的使用，建筑物的外墻、屋面均有不同程度的老化。2008年6月-9月，小區(qū)在住宅綜合整治中，采用新技術(shù)、新工藝，實施外墻保溫和屋面改造等技術(shù)，實現(xiàn)了節(jié)約能源的目的。2008年9月完成改造工程。

1、項目概況2、節(jié)能綜合改造預(yù)評估圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工缺陷建筑外墻表明溫度分布不均勻，熱散失明顯。

2、節(jié)能綜合改造預(yù)評估

以27號樓為例，分析其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能

（1）外墻經(jīng)現(xiàn)場實測，外墻傳熱系數(shù)為1.84W/（m2?K）。（2）屋面經(jīng)現(xiàn)場實測，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為2.29W/（m2?K）。（3）外窗外窗以單層玻璃鋼窗為主，外窗的傳熱系數(shù)為6.4W/（m2?K）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能均不能滿足現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求

2、節(jié)能綜合改造預(yù)評估以27號樓為例，進(jìn)行節(jié)能綜合計算：

根據(jù)能耗計算結(jié)果，改造前年總耗電量小于基準(zhǔn)建筑的年總耗電量，該建筑未達(dá)到現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。

模型年總耗電量(kWh)年單位面積耗電量(kWh/m2)改造前建筑60081.545.19基準(zhǔn)建筑55410.041.663、節(jié)能綜合改造方案外墻外保溫采用膠粉聚苯顆粒保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)。外墻保溫基本構(gòu)造：飾面層（涂料），護(hù)面層（聚合物改性抹面膠漿+內(nèi)置耐堿網(wǎng)格布，約2.8-3.0mm厚），保護(hù)層：（膠粉聚苯顆粒，25mm厚），粘結(jié)層：（聚合物改性粘結(jié)劑，約3mm）。坡屋面拆除原屋面隔熱板，澆搗鋼屋架圈梁、安裝鋼屋架、鋼桁條，鋪設(shè)屋面毛板和歐文斯瓦片，并對屋面避雷帶修復(fù)整理。

4、節(jié)能綜合改造后評估圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工缺陷

建筑外墻立面溫度分布均勻，無明顯熱工缺陷。

4、節(jié)能綜合改造后評估

以27號樓為例，分析其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能

（1）外墻經(jīng)現(xiàn)場實測，外墻傳熱系數(shù)為0.92W/（m2?K）。（2）屋面經(jīng)現(xiàn)場實測，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為0.95W/（m2?K）。

外墻及屋面的熱工性能滿足現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4、節(jié)能綜合改造后評估以27號樓為例，進(jìn)行節(jié)能綜合計算：

根據(jù)能耗計算結(jié)果，改造后建筑年總耗電量小于基準(zhǔn)建筑的年總耗電量，該建筑達(dá)到現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。

模型年總耗電量(kWh)年單位面積耗電量(kWh/m2)改造后建筑54421.640.92基準(zhǔn)建筑55410.041.66

四、金楊二街坊

1、項目概況

本案始建于1995年，共45幢房屋，總建筑面積約