採暖地區既有居住建築節能設計

摘要：採暖地區既有居住建築節能改造不僅是改善人們居住環境，降低建築能耗的要求，同時也是減少大氣污染，保護環境的要求。下面本研究首先分析了關於採暖地區既有居住建築節能改造設計要求，然後從牆體節能改造、外窗的節能改造以及熱源及管網熱平衡改造設計三個方面進行了詳細設計，最後對既有居住建築節能改造的效果和經濟性進行總結得知，採暖地區既有居住建築節能改造設計不僅能夠降低熱源的浪費，減少建築節能使用成本，同時對提高供暖系統的經濟性和資源利用率也具有顯著的作用，值得臨牀推廣使用。

關鍵詞：採暖地區;居住建築;節能改造;設計

採暖地區既有居住建築節能改造，是符合我國經濟發展的趨勢。改革開放以來，我國爲了快速發展經濟，建立了許多高耗能高污染行業，雖然帶來了巨大的經濟效益，但同時也帶來了能源消耗嚴重、環境污染等一系列問題的出現，需要我國改變原有的經濟發展方式，逐漸向環境友好型和資源節約型社會轉變。這就需要我們抓住一切可以利用的機會，採暖地區既有居住建築的改造，可以極大地提高對資源的利用效率，也符合我國新型的經濟發展方式。

1採暖地區既有居住建築節能的改造要求

首先，採暖地區既有建築節能改造的要求主要是在建築的硬件設施上，主要表現在垂直單管系統，應該被逐漸淘汰。應該都使用垂直或水平雙管系統。恆溫閥在使用時也有一定的要求:應該使用三通型恆溫閥;以保證控制的有效性。恆溫閥的裝配應該按照裝配要求進行安裝，還應該做到它的調節特性、溫包、閥頭曲線都應該達到合格標準。能夠正常感應建築內的溼度，並能做出相應的調控。其次，應該使用具有說明書、許可證明等一系列達標的裝置。改造工程完工之後，還要對這些裝置進行反覆調整、實驗，已證實其裝置的性能和使用方式是正確的運用。還應該具有專業的監控設備和專門的監控機構，以方便隨時對裝置進行定期的抽檢和排查。對於不符合使用標準的應該及時予以更換。對於出現不能正常運轉或數據監控不正常的裝置應及時對其進行檢修。最後，室內系統也有一定的要求，具體表現爲:應定期熱力複覈審計，提供系統改造散熱器的熱量提供數據，然後此基礎上分析熱提供質量是否達到先前計算標準;還應對水壓和出水量進行分析，計算出整個室內熱提供與熱能耗的投入與產出比率，以爲更好地分析室內系統供熱的情況，並可以針對出現的問題作出及時的應對［2］。

2採暖地區既有居住建築節能改造設計的具體實施措施

據有關統計數據稱，中國既有房屋採暖的建築佔總數的29.0%。例如房屋採暖能耗每平方米25.3公斤煤，可以大約計算出東北、西北、華北地區每年就要耗費1670萬噸煤，這些高耗能的採暖方式，會大量的消耗能源。同時由於我國既有居住建築維護結構多數存在保溫標準低，隔熱效果差等問題，因此對我國既有居住建築圍護結構進行節能改造成爲當前建築設計中的重點內容。

2.1牆體節能改造設計分析

對牆體的保溫有兩種方式，一種是外牆保溫，一種是內牆保溫。由於牆內外的溫度不同，會使牆面發生裂縫，這就提醒在進行既有居住建築節能改造的時候要對外牆增加保溫層，通過對外牆的漏點進行保護層的安裝，儘量降低室內外溫度差異，還可以通過增加對室內溫度的監控，防止室內溫度過高，進而導致室內外溫度差異擴大。利用安裝室內熱量檢測儀器，對室內溫度進行及時的'監測，調控室內溫度，使其保持在一個穩定的範圍內，並根據室外溫度對室內溫度進行調整。防止室內外溫度差異過大。比如對於外牆節能改造中，可在主體結構外牆的基礎上通過採用掛或粘貼的方式通過鋪設保溫材料，同時在保溫材料的外側塗抹一層保護砂漿或保護裝飾達到保溫的效果，其中圖1爲外牆節能改造中常見的構造形式之一。由於我國多數採暖地區既有居住建築多數爲7層以下的磚混結構建築，並呈現爲排式佈局，且體型規整，多數建築的體形係數大約在0.3，而牆體厚度大約爲240和370mm，因此在牆體外保溫節能改造設計中，根據節能50%和65%標準規定牆體的傳熱係數0.75W/(m2K)和0.60W/(m2K)，則建築外牆的保溫層厚度、外牆構造方式以及導熱係數的確定應根據表1進行判定。

2.2外窗的節能改造

外窗能耗能夠達到建築總能耗的50%左右，所以對門窗的改造對建築節能有很重要的作用。當前常用的既有居住建築節能改造中對於外窗的節能改造主要從增加門窗的密閉性，改變窗戶的材料等措施，以防止建築熱能的流失與損耗，例如使用一些節能門窗。從房屋的修建着手。在原有窗戶的基礎上再加上一層窗戶，並適當的對兩個玻璃進行調整。還有設計研究認爲，既有居住建築中外窗節能改造中對窗洞口四周牆體的節能改造尤爲重要。基於此本研究提出了以下幾種窗洞和窗口周圍牆體節能改造方案。通過對上圖進行分析可以得知，圖2中的方案(a)和圖3中的方案(a)屬於牆體和窗洞同時進行改造，而這種改造方案相對於方案(b)而言，其不僅保溫效果好，同時對節約改造材料和改造成本也具有顯著的作用。但是在實際改造工程中還應根據具體的情況進行具體的分析，以設計出最佳的改造方案，達到節能保溫的效果。

2.3熱源及管網熱平衡改造

首先，我國北方的熱管網較長，而大部分管網的建造時間又比較長，舊管網的使用效率較低。保溫層受到破壞，致使部分建築的水循環量過大，水供應出現不平衡的局面。應該通過對供熱管線進行直埋，建立健全網絡監控配合人力檢查的熱網監控系統。其次，進行對熱能源提供裝置進行改造，通過對集體供熱總的裝置的改造，和單個居住用戶的分散處理，來得到提高供暖的能源使用效率。最後，通過對室內溫度的監控，利用現代化熱計量儀器，對熱計量的使用和溫度的調控進行合理的安排［1］。對改造成本進行運算，優化改造成本，還有室內、室外供熱系統的成本優化，減少熱量來源的基礎設施改造成本等。具體又可以分爲，供暖的能源使用可以細分爲天然氣、電費、管理人員的工資以及供熱成本的相關內容。採暖地區既有居住建築節能改造是一個對人力、物力、財力耗費的工程，但其成果遠比成本要高出很多，然而也不能因爲成果顯著，就忽略採暖地區既有居住建築節能改造的成本，不能顧此失彼，應該合理的控制採暖地區既有居住建築節能的成本，讓使用者看到採暖地區既有居住建築節能的成本構成。

3採暖地區既有居住建築節能改造的益處

3.1採暖地區既有居住建築節能的成本降低

採暖地區既有居住建築節能的改造，會在很大程度上減少採暖地區既有居住建築節能的成本，會減少建築內外部圍護結構的維護成本，還會降低熱提供系統及維護的成本，降低熱能來源的提供成本。這就可以簡單地用一個公式來表示:供熱成本降低=建築內外部結構的建設與維護成本降低+室內及小區熱系統改造成本降低+熱源改造成本降低。上述公式主要是根據採暖地區既有居住建築節能成本降低的具體內容來分的，此外還可以通過供熱成本降低的構成來分，也可用公式來表示:供熱成本降低=水費成本降低+電費成本降低+燃料費降低。由此可見，採暖地區既有居住建築節能改造的益處，其直接益處就是減少了採暖地區既有居住建築節能的成本，爲用戶節省採暖地區既有居住建築使用的費用，直接給節能採暖帶來成本上的有效降低［3］。

3.2採暖地區既有居住建築節能的增益效益

採暖地區既有居住建築節能的增益效益可以從幾個方面分析:首先是居民採暖費用的降低。採暖地區既有居住建築的供暖費用是由能源生產價格，運送的費用，銷售的費用相加。採暖地區既有居住建築節能改造能降低供暖能源運輸當中的能量損失，從而減少運輸過程中的運輸成本［4］。通過對採暖地區既有居住建築節能的改造，還能增加能源的利用效率，從而在一定程度上減少建築節能改造能源的成本費用。其次具體的效益有以下兩方面，一方面會減少建築設施的建設費用。進行採暖地區既有居住建築供暖費用，在某些方面是和建築的建設是有聯繫的，例如門窗的改造，地板、屋頂的設計，這些兩者都是有交叉的，採暖地區既有居住建築節能成本的降低，也會減少建築的費用。會減少對家用電器的使用，空調、電熱扇等家用電器使用的減少，會減少用戶電費的使用［5］。

3.3採暖地區既有居住建築節能改造的成效

採暖地區既有居住建築節能的總成本投入。首先，不同採暖的方法會需要不同的投入這而使用熱電聯集中供暖則會使成本增加，這幾種集中供暖都是常見的採暖地區既有居住建築的供暖方式。每平方米的差額可以達到20元。

4結語

綜上所述，通過對採暖地區既有居住建築節能改造可以有效地避免供熱能源的浪費，還可以提高採暖地區既有居住建築節能的供暖效率。另外通過對一些基礎設施進行改造設計，還能提高供暖系統的安全性，從而在很大程度上提高供暖系統的利用率，減少建築節能的使用成本，增加採暖地區既有居住建築節能的使用週期。

參考文獻:

［1］費良旭，孟慶偉，崔再禹.海南地區既有居住建築節能診斷與改造研究［J］．新型建築材料，2013，(11):68－71．

［2］沈婷婷.夏熱冬冷地區既有居住建築節能改造策略研究［D］．杭州:浙江大學，2010．

［3］李倩林.北方採暖地區既有居住建築節能改造管理模式研究［D］．西安:西安建築科技大學，2011．

［4］陳硯祥.採暖區既有居住建築節能改造管理模式研究［D］．西安:西安建築科技大學，2011．

［5］侯隆澍，樑傳志，董璐.北方採暖地區既有居住建築供熱計量及節能改造技術導則修訂思路探討［J］．建設科技，2015，(12):68－70．