張新中 魏辰 唐克東 段宇航

華北水利水電大學（450011）

中原地區(qū)既有住宅建筑節(jié)能性能研究
——以鄭州地區(qū)為例

張新中1魏辰2唐克東 段宇航

華北水利水電大學（450011）

這里選擇具有代表性的鄭州市既有住宅建筑，運用PKPM旗下PBECA軟件對既有特征住宅建筑的外圍護結構進行熱工性能計算，對建筑外圍護結構的節(jié)能性能進行總結分析。

既有住宅建筑；建筑節(jié)能；外圍護結構；改造措施

0 概述

改革開放以來，大量的集體式房屋建筑如雨后春筍般建立起來，但由于經(jīng)濟條件的限制，這些住宅建筑的設計標準普遍偏低，為了降低造價，建筑圍護結構的設計過于簡單，使得住宅的熱環(huán)境較差、建筑能效低。我國既有住宅單位面積的能耗量是氣候相近的發(fā)達國家的4～6倍[1]，能源資源浪費嚴重。隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)有的住宅熱舒適性已經(jīng)不能滿足人們生活的需求，但這些住宅建筑才使用20年左右，仍有將近30年的使用年限。因此，對城市既有住宅建筑的節(jié)能性能研究以及尋找有效的節(jié)能改造措施已經(jīng)成為當下的主要任務。

1 特征建筑的選取

鄭州市地處寒冷地區(qū),但夏季同樣酷熱難耐。所選取的特征實例:建于20世紀90年代末期，6層，磚混結構，南北朝向，平面板式布局，一梯兩戶。外墻采用240 mm厚黏土磚墻，無外保溫；室內(nèi)分隔墻為120 mm厚，墻體的外裝飾面采用水泥抹灰；挑檐平屋頂，屋面保溫采用50 mm厚的水泥膨脹蛭石；外窗采用塑鋼窗；樓梯間為不采暖樓梯間；沒有連續(xù)集中的供暖系統(tǒng)。

圖1 建筑實例圖

2 外圍護主要熱工性能參數(shù)指標評價計算判斷

表1 屋頂傳熱系數(shù)判定

表2 外墻傳熱系數(shù)判定

3 建筑節(jié)能改造措施

由建筑節(jié)能計算結果可知，所選擇的鄭州地區(qū)既有住宅“特征建筑”節(jié)能指標和綜合性能指標均不能滿足規(guī)定性指標，而且還很大程度上超限。

1）外墻:采用膨脹聚苯板EPS（聚苯乙烯泡沫塑料）薄板抹灰外保溫方法對外墻進行節(jié)能改造。

改造后外墻的構造組成為（由外到內(nèi)）:3厚聚合物砂漿+耐堿玻纖網(wǎng)格布一層（用聚合物抗裂砂漿粘貼于保溫板上）+75 mm厚膨脹聚苯板（EPS）+ 20 mm厚外墻保溫專用黏結砂漿+240 mm厚輕砂漿砌筑黏土磚砌體+20 mm厚石灰水泥砂漿。

2）屋頂:采用倒置式屋頂保溫方法對屋頂進行節(jié)能改造。

改造后屋頂?shù)臉嬙旖M成為（由上到下）:4厚三氈二油防水層+20 mm水泥砂漿+40 mm水泥膨脹蛭石+20 mm厚水泥砂漿+20 mm厚技術聚苯板+20 mm厚水泥砂漿+120 mm厚鋼筋混凝土+10 mm厚石灰水泥砂漿,油氈屋面的太陽輻射吸收系數(shù)0.85[2]。

4 改造后外圍護主要熱工性能參數(shù)指標評價計算判斷

表3 改造后屋頂傳熱系數(shù)判定

表4 改造后外墻傳熱系數(shù)判定

5 結論與建議

這里對選取出來的鄭州地區(qū)既有住宅建筑進行了節(jié)能設計實例分析，用表格的方式形象地說明了各圍護結構存在的不足，并對不足之處進行了改造，對改造后的建筑再作節(jié)能分析，對比得出改造措施切實可行。

1）通過對中原地區(qū)既有住宅建筑實例的節(jié)能性能計算，得出了該地區(qū)的既有住宅建筑不滿足規(guī)定性指標，為非節(jié)能性建筑。但是經(jīng)過節(jié)能改造后，圍護結構的熱工參數(shù)基本可以滿足規(guī)定性指標。

2）中原地區(qū)既有建筑的外墻傳熱系數(shù)2.06 W/(m2·K)，是規(guī)范限值0.6 W/(m2·K)的3倍還要多，對墻體實行的節(jié)能改造措施通常采用外保溫的形式在墻體外側添加EPS保溫板[3]。改造后軟件算得外墻的有效傳熱系數(shù)為0.63 W/(m2·K)，基本滿足規(guī)定性指標，所以添加保溫板對外墻的保溫隔熱效果還是非常顯著的。

3）中原地區(qū)既有建筑的屋頂傳熱系數(shù)為1.56 W/(m2·K)，也達到了規(guī)范限值0.45 W/(m2·K)的3倍還要多，原有屋頂通常采用的是傳統(tǒng)的正置式保溫屋面，保溫材料多為珍珠巖板等，防水層位于其上部，長時間的風吹日曬老化非常嚴重。對屋面的改造采用倒置式保溫屋面，選擇具有憎水性的高效保溫材料，既防水又保溫[4]。經(jīng)過改造后屋面的傳熱系數(shù)可達到0.46 W/(m2·K)，基本滿足規(guī)定性指標。

[1]涂逢祥主編.建筑節(jié)能技術[M].北京:中國計劃出版社,1996.

[2]陳天麗,渠濤,白憲臣.既有建筑墻體外圍護結構節(jié)能改造技術[J].河南大學學報,2010(7).

[3]白薇.住宅外圍護結構的節(jié)能設計[D].河北工業(yè)大學,2007. [4]李德英.建筑節(jié)能技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.