夏热冬冷地区既有住宅围护结构节能改造设计分析
夏热冬冷地区住宅建筑节能改造技术研究
收稿日期:2010-07-12作者简介男,65年生,副教授,张家口市,5基金项目河北省教育厅自然科学指令项目(63)夏热冬冷地区住宅建筑节能改造技术研究石心刚1温旺2潘志信1贾玉贵1邓大鹏1冀卫兴11河北建筑工程学院;2唐山市政府投资工程建设管理中心摘要为解决夏热冬冷地区既有住宅建筑能耗较大问题,对本地区气候特征、现有围护结构热工性能进行了测试分析和研究,提供了夏热冬冷地区既有住宅建筑节能改造技术措施,为解决夏热冬冷地区住宅节能改造技术提供了重要依据.关键词夏热冬冷;住宅建筑;节能技术中图分类号TU831夏热冬冷地区既有气候特征按照我国建筑热工分区,地处我国中部的长江流域及其周围广大地区,属夏热冬冷地区.又由于其处于我国北方寒冷地区与南方炎热地区之间,也称为过渡地区.夏热冬冷地区最显著的气候特征是冬冷夏热,四季分明,但冬夏时间长、湿度大,夏季闷热,冬季湿冷,气温的日差较小,年降水量大,日照偏少.春末夏初多阴雨天气,常有大雨和暴雨出现,夏热冬冷地区春秋两季各约2个月,冬、夏各约4个月.多数地方高于35的酷热天气有半个月至一个月之多,最热月14时的平均温度达32~33,最低气温也超过28.白天炎热;夜间静风率高,白天积蓄的热量难以散发,气温仍然居高不下.冬季强大的寒潮到此地区后,受到南岭和东南丘陵的阻挡,使冷空气滞留,因而寒冷时间较长特别是1月份平均气温比世界上同纬度其他地区一般要低8~10,是世界上同纬度冬季最寒冷的地区.夏热冬冷地区又是一个水网地带,冬夏季节空气相对湿度大,多在70%左右,夏季湿热,冬季湿冷,极不舒适.2夏热冬冷地区建筑热工特性及能耗状况21建筑热工特性夏热冬冷地区的多层建筑外墙多年一直沿用240mm 厚实心粘土砖,其传热系数K 值为20W/(m 2K),即使采用其他墙体材料,也以240mm 厚砖墙作为参照对象,不作任何保温隔热措施.有些地方采用空心粘土砖,其保温隔热性能稍好;有的地方采用页岩砖、灰砂砖等非粘土砖,其强度比粘土砖高,但保温隔热性能较差.在窗户方面,普遍采用单层玻璃金属窗,建筑外遮阳措施较少.单层玻璃金属窗的保温隔热性能很差,夏季在无遮阳措施的情况下,大量太阳热辐射经窗户进入室内;冬季冷空气渗透严重.随着商品房进入市场,有些住宅设计为了建筑立面效果,窗墙比还有增大的趋势,这无疑会使室内热环境更差.在屋面方面,以平屋顶为主,其保温隔热性能比墙体还差,架空屋顶采用较多,但只对夏季隔热有一定效果.近年来,随着我国经济的高速增长,该地区的城镇居民纷纷采取措施,自行解决住宅冬夏季的室内热环境问题,夏季空调冬季采暖成了一种很普遍的现象.22建筑能耗状况多年以来,夏热冬冷地区大多数建筑普遍没有采暖和降温措施,随着生活水平的提高,居民普遍采用空调降温,电暖器采暖,能效比极低,能源浪费很大,造成建筑能耗急剧增长.然而,由于建筑物本身的保温隔热性能没有改变,居住环境改善的程度很有限.另一方面,长期以来由于经济和历史原因,夏热冬第28卷第4期2010年12月河北建筑工程学院学报JOU RNA L OF HEBEI INSTITU TE OF ARCHITECTURE AND CIVIL ENGINEERIN G Vol 28No 4Dec.2010:1907024:20020冷地区既有建筑绝大多数未按建筑节能要求设计建造,属高能耗建筑,室内环境质量达不到最低的舒适度要求.在冬夏季供热和空调使用高峰期其用电量可达到总用电量的40%左右.据有关资料预测,若不采取有效的节能措施,未来中国夏热冬冷地区住宅为了达到热舒适要求,空调用电负荷夏季为08亿kW,冬季为2亿kW,全年耗电量为2240亿kWh,三峡电厂的年发电量为847亿kWh.因此,为了满足长江流域地区住宅热环境的要求,需约3座三峡电厂的年发电量.3外墙节能的改造在我国夏热冬冷地区,夏季高温持续时间长,太阳辐射照度大,国家标准对该地区建筑物的热工设计要求是必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温.外墙外保温技术体系把保温层放在墙体外侧,由于保温材料热阻很大,可有效阻止夏季室外热流进入墙体,从而有效的降低墙体的内表面温度,达到改善室内热环境并节约空调或取暖耗能的目的.因此,夏热冬冷地区应积极采用并推广墙体外保温技术.31选择外墙外保温改造方案减少外墙传热有两种方法:其一是严格控制体型系数,减少传热面积.其二是增强外墙体的保温、隔热性能.对于夏热冬冷地区既有住宅建筑,宜采用第二种方法.工程实践证明,外墙的外保温隔热与外墙内保温隔热相比,在保温隔热性能、减少冷桥、减少结露及施工干扰方面有着较大优势.因此夏热冬冷地区既有住宅建筑节能改造,选用外墙外保温为最佳方案.膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统和聚合物保温砂浆外墙外保温系统是当前我国夏热冬冷地区建筑节能所广泛使用的主流外墙外保温系统.采用外墙外保温改造技术,应注意改造的施工保护、墙面基层清理、基层界面的处理,保温隔热层施工时要设置伸缩缝,最后做好面层的施工.32设置热流阻尼区把过去的开敞式楼梯间改造为封闭式,楼梯间设窗,北向单元入口改设门斗,避免了冬季西北风灌入.夏热冬冷地区既有住宅建筑的住宅屋面上人孔一般设计在楼梯间顶部,由于上人孔设计不当,常形成似烟囱的通风口,造成冬季热量损失.需要对屋面上人孔进行密封处理,使整个楼梯间形成一个温度阻尼区,增强了住宅外围护结构保温、隔热性能.4屋面改造夏热冬冷地区既有屋面热工性能普遍较差,特别是对顶层房间的影响较大.住宅建筑屋面情况较复杂,当传热系数明显超过规定限值时,则要对屋面进行改造.41平屋顶架设空保温层此方法用于女儿墙高度较低且房间进深较小的建筑.采用保温材料,上设防水层,上铺预制混凝土架空板.42平屋顶改造成坡屋顶坡屋顶应设通风换气口,一般换气口面积最好能占顶棚面积的1/300以上.将坡屋顶的通风口做成可启闭的,能够兼顾冬季保温和夏季隔热,夏季开窗,便于通风;冬季关闭,以利保温,适合夏热冬冷地区既有住宅建筑.5窗户节能改造在建筑围护结构总能耗中,建筑门窗的能耗占到了总体能耗的49%,门窗作为建筑物保温性能最为薄弱的部分,作为建筑物的表面维护之一,直接影响到建筑物的节能性能.夏热冬冷地区的传统门窗材料是单层玻璃钢窗,传热系数K 值分别为64W/(m 2K),这种类型的门窗气密性较差,保温隔热性能普遍较差,造成室内热环境极差,节能门窗的推广使用是夏热冬冷地区建筑节能工作的重要内容夏热冬冷各省市已在新型节能门窗成套应用技术,低辐射玻璃(又称LOW 玻璃)、高性能中空玻璃和其它节能玻璃产品的开发与工程应用,窗玻璃性能数据库,窗户外遮阳产品的开发和工程应用等方面有了较快的发展23第4期石心刚温旺潘志信贾玉贵等夏热冬冷地区住宅建筑节能改造技术研究.e .6采暖节能技术改造措施对住宅建筑节能改造,必须同时对已经布置和实行了采暖的部分地区的采暖系统加以改造,否则会出现过热现象,采暖能耗没有得到节约.对供热系统的热源、热网和热用户同时进行技术改造,并实现热计量收费.61热源及室外供热管道系统改造对夏热冬冷地区既有住宅建筑围护结构节能改造的同时,对采暖系统也加以改造.针对夏热冬冷地区既有住宅特点,对供热系统的热源、热网进行技术改造,并实现热计量收费.(1)实行区域供热,其热源应为热电联产对于小型分散、效率不高的锅炉,要进行连片改造,以克服对环境造成的污染,做到集中高效.(2)对夏热冬冷地区既有住宅热源改造,包括高效锅炉、换热器及现代化控制设备的采用.如加装燃煤计量装置、分层给煤装置,采用有效的节煤燃烧措施;对鼓风机、引风机加装变频器,控制风煤比,尽量利用烟气剩余热量.采用变频调速的补水定压方式,对于锅炉、分水缸、集水缸、循环水泵进出口均设压力表、温度计,以实现量化管理和自动控制.(3)对于各类循环水泵,要求高效、节能、低噪,同时加装变频器,实现自动调节.对于一个系统,要保证水泵流量与系统负荷匹配,并考虑分阶段调节流量的因素.例如初寒期、末寒期的热负荷要低于寒冬期,相应的循环流量可以减小.(4)对夏热冬冷地区要采用连续供暖,并根据室外温度变化实时调节连续供暖一方面可以避免和减少对锅炉频繁的压火和挑火,以提高运行效率,降低能耗;另一方面散热面积可不考虑间歇因素的影响,从而减小管道流量,降低初期投资和日常运行费用;对热网进行改造,包括对管道保温、水力平衡设备及温度补偿器的应用.62室内采暖系统改造(1)安装分户热表按户分环、控制阀出户,分户计量,按量计费.室内采暖系统可采用单管水平串联式、双管并联式等能够实现分户控制、经济、可靠、节能、卫生、技术先进的系统形式.(2)分室、分户温控根据室温自动调节流量,在夜间、无人时使能耗处于最低状态.在散热器入口、出口安装恒温调节阀,实施感温器和程控器联动,以实现温度的控制.(3)取消高点集气罐,采用自动排气阀,可以减少系统丢水现象.在自动排气阀上游设关闭阀,以方便检修;并装设过滤器,以减少故障.(4)对于干管、立管、支管进行详细的阻力计算,以使各并联环路达到水力平衡.7结论夏热冬冷地区要采用合理的建筑节能技术措施,保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性,夏热冬冷地区应积极采用并推广墙体外保温技术和节能门窗的推广使用,并且要根据夏热冬冷地区既有住宅特点,对供热系统的热源、热网进行技术改造,实现热计量收费.参考文献[1]涂光备.供热计量技术.北京:中国建筑工业出版社,2003[2]江亿.我国供热节能中的问题和解决途径.暖通空调,2006,36(03):37~41[3]刘兰斌,江亿,付林对基于分栋热计量的末端通断调节与热分摊技术的探讨暖通空调,,3()~3[]贺平,孙刚供热工程北京中国建筑工业出版社,3[5]陆耀庆供暖通风设计手册北京中国建筑工业出版社,[6]雷飞,胡平放夏热冬冷地区公共建筑热工性能评估方法的讨论暖通空调,,3(3)~324河北建筑工程学院学报第28卷..2007709:7074..:199..:1987..200990:707Research on the Energy Conservation of Residential Engineeringin the Areas with Hot Summer and Cold WinterShi Xin gan g,Wen Wa ng ,Pan Zhixin ,J ia Y u gu i ,D en g Dapeng ,J i Wei xing1H ebei Inst itute of Architecture and Civil Engineer ing;2Tangshan Gover nment investing Constr ution Admin is t rative centerAbstr act In or der to solve the problem of energy consumption in r esidential building in the areas withhot summer and cold winter,we camed on the test to analyze the r egional climate characteristics and the hot working performance of existing building enclosare.Then we provided the ener gy con servation technology,which is the important basis for the energy conservation in such areas.Key words hot summer and cold winter;r esidential building;energy conservation technology (上接第21页)屋面防水的质量优劣与设计、施工关系十分密切,由于设计上的不重视或施工中不能按要求施工,都会给屋面防水修缮工程带来质量隐患,以致无法弥补,因此,要提高防水屋面修缮质量,要从设计、施工两方面双重把关.参考文献[1]郝峻弘.房屋建筑学.北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,20101[2]袁雪峰.房屋建筑学.北京:科学出版社;20076On the Basic Method of Roof Water proof RenovationLi Wen qia n ,Ge Zhihu aCangzhou Vocationa l College of TechnologyAbstr act In the paper,the primary tr eatment were introdaced,whith can be carried out before the roofwaterproof renovation.In terms of the additional layer ,the surface layer and the detailedtreat ment,membrane and paving were expounded.At the same time,the precautions in the process of engineering werestressed.Key words waterproof;membrane;paving 25第4期石心刚温旺潘志信贾玉贵等夏热冬冷地区住宅建筑节能改造技术研究。
夏热冬冷地区围护结构节能技术及经济分析
夏热冬冷地区围护结构节能技术及经济分析一、本文概述随着全球气候变化的加剧，节能减排已经成为各国政府和社会公众关注的焦点。
特别是在夏热冬冷地区，由于气候条件特殊，建筑物的围护结构在节能方面扮演着至关重要的角色。
本文旨在探讨夏热冬冷地区围护结构的节能技术及其经济分析，旨在为建筑设计、施工和管理提供有益的参考。
本文将首先介绍夏热冬冷地区的气候特点和建筑物围护结构的重要性，然后重点分析目前常用的节能技术，如保温材料、节能门窗、遮阳系统等。
接着，通过实际案例，对比不同节能技术在夏热冬冷地区的应用效果，并对其进行经济分析，以评估其投资回报和成本效益。
本文还将探讨未来围护结构节能技术的发展趋势和挑战，为相关领域的研究和实践提供参考。
通过本文的研究，我们期望能够为夏热冬冷地区的建筑设计、施工和管理提供更为科学、合理的节能方案，促进绿色建筑的发展，为应对全球气候变化做出积极的贡献。
二、围护结构节能技术概述围护结构是建筑的重要组成部分，它直接影响到建筑的保温隔热性能和室内环境的舒适度。
在夏热冬冷地区，围护结构的节能技术显得尤为重要。
这些技术旨在通过提高围护结构的保温隔热性能，减少建筑在冬季的热量损失和夏季的热量侵入，从而实现节能和提高室内环境质量的目的。
围护结构节能技术主要包括外墙保温技术、屋面保温技术、门窗节能技术等。
外墙保温技术通常采用外墙外保温、外墙内保温或夹心保温等方式，使用保温材料如聚苯板、聚氨酯等，增加外墙的保温性能。
屋面保温技术则通过在屋面上铺设保温材料，如防水保温一体化材料，减少屋面的热量传递。
门窗节能技术则通过选用断桥铝窗、中空玻璃等高性能门窗材料和构造方式，提高门窗的保温隔热性能。
围护结构节能技术还包括一些被动式节能设计策略，如利用建筑朝向、自然通风、遮阳等手段，减少建筑对外部环境的依赖，提高建筑的自适应性。
这些被动式节能设计策略与主动式节能技术相结合，可以更有效地提高建筑的节能性能。
围护结构节能技术的应用不仅可以降低建筑能耗，减少碳排放，还可以提高建筑的室内环境质量，改善人们的居住环境。
浅谈夏热冬冷地区既有居住建筑的节能改造
洞 采用 环形 开挖 留核 心土 和 台阶施 工法 ， 并及 时完成 仰拱 成 环 。 ３ 左右洞开挖掌 子面距离 的控制 （０ｍ 内） ） ） ３ 。４ 中隔墙 顶预埋钢
板易移位 ， 在连 接主洞 初支 钢拱架 位置 找不 准 ， 采用 了纵 向预 故
埋 长钢板法 ， 保证 了拱架 与钢 板的焊接质 量。５ 整个施 工过程 贯 ）
２０ 机， 已经使 国外各发 达 国家把节 能建 筑引 入 日程 ， 由于 我 国当 协会建筑节能委员会 提供 的数 据 ，０ ２年夏季全 国仅 空调总 负荷 但 就达到 ４５０万 ｋ 占全 国电网的 １３ 相 当于 ２ ５个三峡电站 的 ０ Ｗ， ／， ． 时的经济条件所限和人们对节能认识 的不足 ， 很多建筑 仅仅 能满
浅 谈 夏 热 冬 冷 地 区既 有 居 住 建 筑 的节 能 改 造
王
摘
群
要： 从夏热冬冷地 区既有居住 建筑节能改造的重要 性着手 ， 重点就 围护结构 节能改造措 施进 行 了探 讨 ， 并针 对 一些
节能改造措 施分析 了其经济性和可行性 ， 以达到节约能源的 目的 。 关键 词 ： 既有居住 建筑， 节能改造 ， 围护 结构
２ １ ３ （ １ ：１ －１ ． ００，６ １ ）３ ８３ ９
Ｓ ａｌ ｗ ｉｃ ｓｉ ｎ ｏ ｘ ａ ａ ｉｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆｌ ｅ ｓｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｒ ｈ ｔ ｎ ｅ ｈｌ ｏ ｄ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｅ ｃ ｖ ｔｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｓ ｏ ｔ ｏ ｓａ ｃ ｕ ｎ ｌ ｏ ｎ
夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造技术导则
夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造技术导则（征求意见稿）住房城乡建设部建筑节能与科技司2012年7月目录1总则 (3)2术语 (3)3基本规定 (3)4节能改造设计 (4)4.1外窗改造 (4)4.2遮阳改造 (5)4.3屋面改造 (5)4.4外墙改造 (5)4.5其他改造 (5)5技术要点 (6)5.1外窗 (6)5.2遮阳措施 (6)5.3屋面 (7)5.4外墙 (8)5.5其他改造 (9)6施工要点 (10)6.1一般规定 (10)6.2外窗 (10)6.3遮阳措施 (11)6.4屋面 (11)6.5外墙 (11)6.6其它 (13)7验收要点 (13)7.1一般规定 (13)7.2外窗 (14)7.3遮阳措施 (14)7.4屋面 (14)7.5外墙 (14)7.6其它 (15)8检测与评估 (15)8.1一般规定 (15)8.2基本信息 (16)8.3围护结构热工性能检验项目 (17)8.4用能设备性能检验项目 (18)附表1简易评估方法 (19)1 总则1.0.1 为规范夏热冬冷地区既有居住建筑的节能改造工作，促进节能改造工作的开展，制定本技术导则。
1.0.2 夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造工程中的设计、施工、检测、评估和验收等，除应符合本导则的要求外，尚应符合国家和本市现行有关标准和规范的规定。
1.0.3 夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造遵循因地制宜、合理适用的基本原则，充分结合当地气候特点、实际用能模式，可以单项改造也可以综合改造。
2 术语2.0.1 既有居住建筑existing residential building已建成使用的居住建筑，居住建筑指以居住为目的民用建筑，包括住宅、别墅、宿舍、集体宿舍、招待所、公寓、托幼建筑及疗养院和养老院的客房楼。
2.0.2 节能改造 retrofit for energy efficiency通过对建筑物的围护结构和用能设备采取一定的技术措施，或增设必要的用能设备，达到降低建筑运行能耗、改善既有建筑的室内环境和室内人员舒适度的目的。
论夏热冬冷地区建筑的围护结构设计与节能的关系
论夏热冬冷地区建筑的围护结构设计与节能的关系摘要：夏热冬冷地区的主要分区指标是最冷月平均温度0~10℃，最热月平均气温25~30℃。
夏热冬冷地区的节能建筑的热工设计有其自身的特点，与北方寒冷地区和热带地区不同，建筑的热过程涉及夏季隔热，冬季保温以及过渡季节的除湿和自然通风等四个因素。
因此，在进行维护结构的热工设计时应根据这一地区的气候特点，同时考虑冬夏两季不同方向的热量传递以及在自然通风条件下建筑热湿过程的双向传递。
因此，不能简单的采用降低墙体，屋面，窗户的传热系数，增加隔热保湿材料厚度来达到节约建筑能耗的目的。
【1】建筑节能就是在建筑材料生产，房屋建筑施工及使用过程中，合理的使用，有效的利用能源，以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下尽可能降低能耗，实现提高建筑舒适性和节约能源的目标。
【2】前言：在夏热冬冷地区开展建筑节能，有着极其重要的意义，因为夏热冬冷地区涉及西南地区东部和长江中下游流域的16个省，自治区，直辖市，约有人口5.8亿，国民生产总值约占全国的48%，是中国人口最密集，经济发展速度最快的地区。
【1】然而随着全球经济的发展各国能耗都不断上升。
与工业耗能和交通耗能相比较，建筑能耗的资源种类更丰富且数量正与日俱增！同时建筑节能的必要性和紧迫性（具体包括：1，国际能源危机加剧2，我国人均能源储量少，能源成为我国经济的命脉所在3，我国建筑耗总量大，建筑节能状况落后4，建筑节能是改善空间环境的重要途径）要求提高建筑节能水平，这样才能有利于经济的持续健康发展。
本篇将分别论述门窗、墙体、屋顶与地面的节能设计。
正文：一、在建筑围护结构的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中，门窗的绝热性能最差，是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一。
就我国目前典型的围护部件而言，通过门窗的能耗约为墙体的4倍，屋面的5倍，地面的20多倍，约占建筑围护部件总能耗的40%~50%.据统计，在采暖或空调的条件下，冬季单玻窗所损失的热量约占供热负荷的30%~50%，夏季因太阳辐射热透过单玻窗射入室内而消耗的冷量约占空调负荷的20%~30%。
浅谈夏热冬冷地区建筑围护结构节能
２３聚 苯 颗 粒 保 温 料 浆 外 墙 保 温 ．
将废 弃 的 聚苯 乙烯 塑料 （ 称 为 Ｅ Ｓ￣ 碎 简 Ｐ ）Ｉ Ｔ破
成 为 ０５ ４ｍｍ 的颗 粒 ，作 为轻 集 料来 配 制 保 温砂 ．～ 浆 该 技术包 含保 温 层 、 裂 防护层 和 抗渗 保 护 而 抗
２目前 比较 成 熟 的 外 墙保 温 技 术
２ １外 挂 式 外 保 温 ．
所使 用保 温 材料有 岩 （ 棉 、 璃棉 毡 、 苯 乙 矿） 玻 聚
烯 泡 沫板 （ 简称 聚 苯板 ，Ｐ ， Ｐ １ 陶粒混 凝 土 复 合 Ｅ ＳＸ Ｓ、
措 施 的建 筑也 加装 了柜 式或 壁挂 式空 调 ， 建建 筑 新
一
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浅谈 夏 一 热冬冷地 区建 筑 … … … 节能 围护 一 结构
李 小娟 肖洪涛
黄淮学院建筑工程学院（６ ０ ０ ４３０ ）
摘 要 ： 着 国 家经 济 的 发展 ， 筑 能 耗 越 来 越 大 ， 筑 节 能 的 作 用 也越 来越 明显 。介 绍 了建 筑 能 耗 的组 成 及 节 随 建 建 能 的 重点 ， 重探 讨 了建 筑 的外 墙 、 窗 、 面 等 围护 结 构 的 节能 设 计 ，并提 出用 高 科技 节 能 的 措 施 ， 促 进 建 着 门 屋 以 筑节 能工 作 的 开展 。
证 。而 且 ， 在冬 季施 工 时 ， 聚苯 板起 保 温 的作用 ， 可 减 少外 围 围护 保温措 施 。但 在浇 筑混凝 土 时要注 意
建 筑保 温分 为建 筑 内保 温和 建 筑外保 温 两种 。
均 匀 、 续 浇 筑 ， 则 由于混 凝 土 侧 压 力 的影 响 会 连 否
夏热冬冷地区既有居住建筑围护结构节能改造技术浅析
区 ， 以往 建 筑设 计 没 有 考虑 夏 季 隔 热 设计 和 冬 季保 温 设 计 造 成 夏 冬 季 空调 采 暖 设 备 使 用频 繁 ，构 成 了能 耗 浪 费 ，因此 对 该 地 区
较多 如挤 塑 聚 苯 乙烯 （ （ Ｐ Ｕ ）， 酚醛 泡 沫板 （ Ｐ Ｆ ） ， 岩 棉 板 发 泡水 泥板 、聚苯 颗 粒砂 浆 预制
外 墙 保 温 的 连续 性 和 整体 性 ，提 高 了围 护 结构 的耐 久 性 。 同 时在
时增 加 内遮 阳需 入 户 操 作 ．对 原 有 室 内 装修 造 成 一 定破 坏 。 另 外
一
般 住 户 都 会 自行 安 装 室 内 窗 帘 以增 加 私 密性 ．因此 改 造 时 应 以
增 加 外遮 阳设 施 为 主 。
板等。
既有非节能的居住建筑进行节能改造将具有重要的现实意义。 囝
参考 文献 ： ［ １ ］ 沈婷婷 ． 夏 热 冬 冷 地 区 既有 居 住 建 筑 节 能 改 造 策 略 研 究【 Ｄ］ ． 浙 江 大 学 ，２ ０ １ ０ ． ｆ ２ ］ 谢晟翔 ， 南昌地 区既有居住 建筑节 能改造研究［ Ｄ】 ． 南 昌大 学 ，２ ０ ｌ ３ ． ［ ３ ］ 仓盛 ． 夏 热 冬 冷地 区 既 有 居 住 建 筑 围护 结 构 节 能 改 造 研究［ Ｊ ］ ． 新 型 建筑 材料 ，２ ０ １ ４ （ ４ ）： １ １ 一 ｌ ４ ． 【 ４ ］ 徐 一磊 ，夏晶 ． 浅 谈我 国建筑节 能的若 干现状 ［ Ｊ １ ． 科 学 与 财 富 ，２ ０ １ １ （ １ ）： ３ ５ － ３ ５ ． 【 ５ 】 侯 平 兰 ，薛 永 武 ， 张 宣 关 ． 夕 墙保温 的墙体节能方法 ［ Ｊ 】 ． 陕 西建 筑 ，２ ０ ０ ６ （ ８ ） ： １ ２ －１ ４ ．
夏热冬暖区域既有居住建筑节能改造模拟分析——以厦门市海滨楼为例
夏热冬暖区域既有居住建筑节能改造模拟分析——以厦门市海滨楼为例邓建勋;石峰;沈智舟;金伟【摘要】To study the energy-saving problem of existing residential buildings in hot summer and warm winter zone,through analyzing building energy-saving experience at home and abroad,combined with Xiamen geographical characteristics and based on energy simulation software,this study simulates and analyzes indoor thermal environment and light environment of the existing building in Xiamen to compare energy consumption after reconstruction. Result show that using sunshade component and improving the physical properties of glass can achieve better energy-saving purposes for existing residential buildings. This paper also gives some advices and suggestions to provide reference data for the same type of energy-saving reconstruction of existing residential buildings and to optimize energy reconstruction design.%为了研究夏热冬暖区域既有居住建筑节能改造情况,通过分析国内外建筑节能改造经验,结合厦门市夏热冬暖地域地理环境特点,基于能耗模拟分析软件,建立模拟图形模拟分析厦门市一栋经节能改造的既有建筑室内热环境和光环境,进行节能改造前与改造后的能耗情况对比分析.研究表明,对既有居住建筑采用加设遮阳构件和提高玻璃物理属性的办法,能够较好地达到节能改造目的.提出相关建议,以便给予同类型建筑节能改造提供相关数据参考,有利于进行节能改造设计优化.【期刊名称】《工程管理学报》【年(卷),期】2016(030)006【总页数】6页(P66-71)【关键词】既有建筑;节能改造;夏热冬暖地区;能耗模拟【作者】邓建勋;石峰;沈智舟;金伟【作者单位】厦门大学建筑与土木工程学院,福建厦门 361005;厦门大学建筑与土木工程学院,福建厦门 361005;厦门大学建筑与土木工程学院,福建厦门 361005;厦门大学建筑与土木工程学院,福建厦门 361005【正文语种】中文【中图分类】TU201.51985年厦门市仅有800万m2左右的房屋建筑，而到了2004年，这个数字增长了近20倍，大面积的既有建筑缺少节能设计导致建筑能耗居高不下。
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夏热冬冷地区既有住宅
围护结构节能改造设计分析
1
董美宁,李嘉华
(西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳621010)
【摘 要】 通过对夏热冬冷地区既有住宅围护结构耗热状况的分析,以及该地区围护结构构件常用做法的保温隔热性能的确定,得出该地区围护结构的改造部位及其力度,并对该地区既有住宅围护结构节能改造的可行性进行了分析。
【关键词】 既有住宅; 围护结构; 节能改造 【中图分类号】 11114+1 【文献标识码】 B
夏热冬冷地区是指最冷月的平均温度0℃～10℃,最热
月平均温度25℃～30℃,气候特点是夏季湿热,冬季阴冷。
由于地区经济发展不平衡,人们的节能意识不够等诸多因素,导致该地区建筑能耗甚大。
因此本文拟以《热工规范》、《夏热冬冷地区围护结构节能设计》为依据,通过对夏热冬冷地区既有住宅围护结构耗热状况的分析,以及该地区围护结构构件常用做法的保温隔热性能的确定、分析得出该地区围护结构的改造部位及其力度,并对该地区既有住宅围护结构节能改造的可行性进行了分析。
1 既有住宅各围护构件热状况分析
111 门 窗
夏热冬冷地区住宅建筑多采用单玻金属窗,由于单玻璃
的保温性能很差,内外表面的温差只有014℃,同时金属窗的传热系数也较大。
资料显示门窗是围护结构传热耗热的大户,约占总体传热耗热量的25%-28%,加上空气渗透耗热量,总耗热量高达40%-50%[1]。
在夏热冬冷这样的环境里,采用单玻金属窗对于保障居室夏季温度26℃～28℃,冬季16℃～18℃是很困难的。
112 外 墙
夏热冬冷地区的外墙普遍采用240mm 普通粘土砖,其传热系数为1196w /(m 2・k )[2],外墙的传热耗热量比门窗小,约占围护结构总传热耗热量的23%～34%[1]。
113 屋 顶
该地区传统建筑屋顶大多无保温隔热措施,或是采用简单通风屋顶,其传热系数较大,最小热阻亦不能满足规范要求,故传热耗热量亦较大,约为总传热耗热量的7%～8%[1]。
114 阳 台
在围护结构传热耗热量的份额中,阳台门下部的传热耗热量约占2%～3%[1],所占份额并不算大,但是由于传统阳台是由镂空的栏杆围合而成,以热工性能较差的阳台门将室内室外直接相连,对室内的热环境影响极差。
115 地 面
相对而言,这一部分的传热耗热量较小,约为总量的
2%
[1]。
传统地板为水泥砂浆地面,底层地面亦无保温设计。
据测,沿地面015-1m 范围内失热严重。
116 楼梯间
夏热冬冷地区传统的楼梯间多开敞无外门,隔墙亦无必要的保温隔热措施,其传热耗热量约为围护结构总量的6%
-11%
[1]。
且由于屋面上人孔多放在楼梯间顶部,常因设计
施工不当形成通风口,而使热量流出。
2 常见常用围护构件保温隔热指标确定
211 保温隔热指标确定的依据
∑D =R ・S
式中:R 为材料层的热阻(m 2・k )/w;S 为材料的蓄热系数w /(m 2・k )。
R 0=R i +∑d /
λ+R e 式中:R e 为平壁外表面换热阻(m 2・k )/w;λ为导热系数;R i 为平壁内表面换热阻(m 2・k )/w 。
212 保温隔热指标确定21211 门窗保温隔热指标
表1 当前该地区常见单玻、双玻及双层窗及门的导热系数与热阻值
项 目
K 值w /(m 2
・k )
热阻值R 0(m 2・k )/w
铝合金窗
610-6170115P VC 塑料窗413-5170118-0123玻璃钢窗
511-5130119-0120P VC 塑料双玻窗212-3110132-0145玻璃钢双玻窗217-4100125-0137钢、铝塑复合双玻窗219-3120131-0134
P VC 塑料双层窗1140171铝合金双层窗
2170137P VC 塑料LOW -E 中空玻璃1170159金属阳台门61401156铝合金玻璃门611-61401164-01156
保温门
1170
0159
注:四川省教育厅重点项目“冬冷夏热地区既有住宅节能改造技术研究”资助。
[收稿日期]2005-05-20
[作者简介]董美宁,女,硕士研究生。
由表1可以看出:
(1)非金属门窗比金属的热工性能好;双玻璃和双层玻璃窗的热工性能比单玻璃要好;
(2)复合中空玻璃及保温门的保温隔热性较其它类型要好;
(3)铝合金门窗、玻璃钢窗、金属阳台门的保温隔热指标是不能满足《夏热冬冷地区围护结构节能设计标准》表41014的要求。
21212 夏热冬冷地区住宅建筑常用墙体保温隔热性能确定2121211 夏热冬冷地区常用墙体
(1)粘土实心砖,厚240mm,K=0181w/(m2・k),双面抹灰;
(2)混凝土空心砖,厚240mm,K=0158w/(m2・k),双面抹灰;
(3)加气混凝土砌块,厚200mm,K=0125w/(m2・k),双面抹灰。
2121212 几种常见墙体的保温隔热性能
墙(1)的R
=0149(m2・k)/w,K=2104w(m2・k),D =3162;墙(2)R0=0160(m2・k)/w,K=1167w(m2・k),D =3168;墙(3)R0=0199(m2・k)/w,K=1101w(m2・k),D =3143
计算结果表明:墙(1)(2)不满足《夏热冬冷地区围护结构节能设计标准》41018的规定,墙(3)满足。
2121213 屋面保温隔热指标
传统屋面常用做法(10mm卷材防水层,20厚水泥砂浆找
平层,100mm水泥热渣找坡层,110mm钢筋混凝土板)其R
0 =0128(m2・k)/w,K=3157w(m2・k),D=3151;各项指标与《夏热冬冷地区围护结构节能设计标准》41018的规定相差甚远,为改善其热工性能,屋面改造可在不改变屋面构造的基础上加设保温层,如200mm加气混凝土保温层,50厚聚苯板其
热工指标分别为R
=1110(m2・k)/w,K=0191w(m2・k),D =6101;R0=1109(m2・k)/w,K=0191w(m2・k),D=3144;若与加强屋面隔热措施结合起来,效果更佳。
2121214 阳台保温隔热指标确定
阳台处墙的保温隔热指标详见外墙;阳台门的保温隔热指标可参见表1。
2121215 楼梯间保温隔热指标确定
楼梯间隔墙传统做法保温隔热指标参见外墙;若采用节能做法(240mm粘土空心砖,20mm聚苯乙烯泡沫板,双侧20mm石灰砂浆抹面)传热系数K=0196w(m2・k),R0= 1104(m2・k)/w,D=3191。
可以看出,节能做法的保温隔热性能大大优于传统做法。
3 既有建筑围护结构节能改造的可行性分析
311 门窗改造
本文认为门窗的改造应该是既有建筑改造的重点,因为门窗的传热耗热量在围护结构中的份额最大,而传统的单玻钢窗保温隔热性能很差,且无必要的遮阳措施,改造效果将会比较显著。
对门窗的改造最直接有效的方式是把原有的单玻钢窗换成节能型,或采用合格的单层窗,同时加强门窗的密封处理和合理的遮阳(包括室外遮阳和节能窗帘)。
312 外墙改造
墙体是围护结构的主体,所占的传热耗热量也较大。
若既有住宅采用的是满足规范要求的墙(3),则无需改造;若是墙(1)(2),则外墙的改造势在必行。
外墙外保温方案比较理想,因为其对住户影响小、施工简单。
再配以合适的饰面反射材料和垂直绿化,将可大大降低其传热耗热量。
故外墙改造应作为既有建筑改造的另一重点。
313 屋面改造
传统屋面大多无保温层,热工性能很差,但其改造相对比较复杂,因为既有住宅屋面多依靠材料防水,若产生细小裂缝,可能因水压力作用发生渗漏,难以收拾。
因此本文不主张在现有的技术条件下进行屋面的改造。
314 阳台改造
由于阳台对相临的室内空间的影响较大,且改造难度不大,因此阳台的改造应作为既有建筑节能改造的次重点。
对阳台的改造可把传统镂空的栏杆阳台改为封闭阳台,同时保留原隔墙,将阳台作为室内室外温度的缓冲带,可较大程度地改善室内微气候。
也可对无阳台的既有住宅加设阳台。
315 地面改造
地面的保温改造比较有效的是采用局部保温法,即在沿外墙内侧周边宽约1m范围内,铺设保温层。
本文认为此法不宜操作,因为对原有结构破坏较大。
316 楼梯间的改造
楼梯间的改造相对是比较容易实现的,楼梯间隔墙的改造应同外墙的改造结合起来。
同时把开敞式楼梯改为封闭式,楼梯间入口处应加设门斗,以防冬季冷风灌入。
参考文献
[1] 杨年山,于江.住宅建筑节能与生态环境[J].住宅科技,2002
(12).
[2] 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工
业出版社,2001.
[3] 杨志华.窗口节能问题探讨[J].住宅科技,2003(9).
[4] 建筑热工设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[5] 付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业
出版社,2002.
[6] 杨善勤.民用建筑节能设计手册[M].中国建筑工业出版社.。