張欽 王建國(guó) 祁飛

1 現(xiàn)狀分析

某地區(qū)位于新疆南疆地區(qū)，按照GB 50176-93民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范分類，氣候分區(qū)屬于寒冷地區(qū)。該地區(qū)有一獨(dú)立的建筑群落，始建于20世紀(jì)60年代，現(xiàn)存建筑物80%以上為二十世紀(jì)七八十年代建筑。其中住宅建筑約有32萬(wàn)m2，多為3層磚混結(jié)構(gòu)。冬季供暖無(wú)城市管網(wǎng)可依托，由內(nèi)部自行保障。該建筑群是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小城鎮(zhèn)規(guī)模，冬季寒冷時(shí)間較長(zhǎng)，供暖期一般為本年度10月下旬開(kāi)始到下年度4月初結(jié)束，而夏季炎熱時(shí)間相對(duì)較短，可不考慮夏季防熱問(wèn)題。因此冬季采暖是決定能耗高低的主要因素，分析研究該建筑的節(jié)能現(xiàn)狀，關(guān)鍵是分析建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，也是探索節(jié)能改造對(duì)策的重點(diǎn)。

1.1 住宅建筑與能耗現(xiàn)狀

該建筑群的供暖面積約為68萬(wàn)m2，住宅建筑約32萬(wàn)m2。其中除近幾年新建的幾棟住宅樓(面積不足2萬(wàn)m2)采取保溫措施外，其余建筑均未有保溫措施。

該建筑群采暖由設(shè)在中心區(qū)域的鍋爐房提供，年取暖用煤約2.7萬(wàn)t。隨著近年來(lái)新建建筑的不斷增加，采暖用煤消耗不斷增大。

1.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

該地區(qū)的住宅建筑大多建于二十世紀(jì)七八十年代，外墻為370厚普通實(shí)心黏土磚，加內(nèi)外抹灰和裝飾;南北兩側(cè)均設(shè)封閉式凸陽(yáng)臺(tái)，陽(yáng)臺(tái)欄板為100輕質(zhì)砌塊墻，窗為單層鋼窗;外窗為雙層單玻鋼窗，窗間距150 mm;屋頂為平屋面，未設(shè)保溫層，近幾年只對(duì)防水層和找平層進(jìn)行了維修，結(jié)構(gòu)為(自下而上)80 mm厚鋼筋混凝土、30 mm厚水泥爐渣找坡層、20 mm厚細(xì)石混凝土找平層、4 mm厚自帶保護(hù)層SBS防水層。經(jīng)計(jì)算，外墻、外窗、屋面的傳熱系數(shù)分別為:0.65 W/(m2?K)，3.00 W/(m2?K)，2.20 W/(m2?K)。而根據(jù)新疆地區(qū)第二階段的節(jié)能要求，外墻、外窗、屋面的傳熱系數(shù)限值分別為0.60 W/(m2?K)，2.70 W/(m2?K)，0.55 W/(m2?K)。因此目前建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)均大于其相應(yīng)限值，不能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，故應(yīng)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造。

2 節(jié)能改造對(duì)策

2.1 外墻改造

對(duì)既有建筑外墻的改造有外保溫與內(nèi)保溫兩種方法，但對(duì)于住宅建筑，內(nèi)保溫不僅減少了室內(nèi)使用面積，而且施工不方便。而外保溫具有優(yōu)越性，外保溫可以提高主體結(jié)構(gòu)的耐久性;房間的熱穩(wěn)定性較好;可以避免墻體產(chǎn)生熱橋;可以減少墻體內(nèi)部結(jié)露的可能性;可以滿足室內(nèi)裝修、懸掛物件等使用功能的要求。

因此，外墻改造選用外保溫體系，外保溫材料采用60厚EPS板，增加保溫材料后，墻體從內(nèi)向外依次為20 mm厚石灰砂漿面層、370 mm厚實(shí)心黏土磚砌體、60 mm厚EPS板、20 mm厚水泥砂漿面層，示意圖見(jiàn)圖1。

可計(jì)算出傳熱系數(shù)為0.54 W/(m2?K)，小于傳熱系數(shù)限值0.60 W/(m2?K)，滿足節(jié)能要求。

2.2 外窗改造

建筑外窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組成部分，是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感部位，是墻體熱損失的5倍～6倍。窗戶的選用要考慮其氣密性、窗框保溫能力、玻璃保溫能力等因素。

窗戶的氣密性。冷風(fēng)滲透使得內(nèi)部溫度降低，在一定程度上對(duì)房間的采暖產(chǎn)生不利的影響;冷風(fēng)滲透量與窗縫的長(zhǎng)度成正比，減小窗縫長(zhǎng)度也就能降低房間的耗熱量。相對(duì)于推拉窗而言，平開(kāi)窗的氣密性要好很多。

在工作中我注重做學(xué)生的思想工作，關(guān)注調(diào)皮孩子和學(xué)困生，他們是班級(jí)管理的難題。在我剛參加工作的時(shí)候，對(duì)學(xué)困生和調(diào)皮淘氣的學(xué)生存在偏見(jiàn)，特別反感，給予他們的微笑少，批評(píng)多。但是幾年下來(lái)，我對(duì)學(xué)困生及調(diào)皮的學(xué)生的態(tài)度逐漸發(fā)生了改變，因?yàn)槲乙庾R(shí)到在以往的工作中過(guò)多的注重了學(xué)困生的缺點(diǎn)，而忽略了他們身上的優(yōu)點(diǎn)。我逐漸發(fā)現(xiàn)，他們也有很強(qiáng)的上進(jìn)心，可是由于一些特殊原因或條件的影響，導(dǎo)致了一些不良的行為。當(dāng)他們得到關(guān)心、關(guān)注的時(shí)候，他們的眼神和舉止也會(huì)發(fā)生變化的。有了笑容，有了自信，他們會(huì)磕磕絆絆地努力改正，努力前進(jìn)，看到了他們的變化，也給了我百倍的信心，與他們的交流接觸我感到越來(lái)越來(lái)輕松。

窗框的保溫性能。通過(guò)窗框的熱損失，在窗戶的總損失中占有一定的比例，它主要取決于窗框材料的導(dǎo)熱系數(shù)。木材或塑料窗框，其保溫性能較好，熱損失較少;而鋼或鋁合金窗框的熱損失就較大。還應(yīng)注意窗框與墻體之間的縫隙要用保溫砂漿或泡沫塑料等填充密實(shí)。窗框不宜平墻體內(nèi)表面裝置，而應(yīng)設(shè)在中間部位，以防止窗洞口周邊內(nèi)表面溫度過(guò)低。

玻璃的保溫能力。單層玻璃的熱阻很小，在寒冷地區(qū)應(yīng)采用雙層窗甚至三層窗。也可在單層窗扇上安裝雙層玻璃，兩層玻璃之間形成封閉空氣層，從而加大了玻璃部分的熱阻。

根據(jù)以上分析，從經(jīng)濟(jì)、使用、施工方便的角度考慮，窗框宜選用塑鋼窗，玻璃選用中空玻璃。因此選用單框中空玻璃塑鋼平開(kāi)窗代替原雙層單玻鋼窗，窗玻璃、間隔層氣體及厚度為5 mm+12 mm+5 mm。其傳熱系數(shù)為2.41 W/(m2?K)，小于2.7 W/(m2?K)的傳熱系數(shù)限值。

此外，在窗戶上設(shè)置保溫窗簾也是減少冬天熱損失的一種有效方法，既能起到保溫作用，造價(jià)也不高。

2.3 屋面改造

對(duì)于多層建筑而言，屋頂在整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中所占的比例較小，因此通過(guò)它的熱損失也較小，但對(duì)于頂層住戶而言，屋頂?shù)谋匦阅軐?duì)頂層室內(nèi)的熱環(huán)境影響顯著。有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，在冬季頂層室內(nèi)溫度要比其他層低3℃～4℃，夏季則要熱4℃～5℃，所以對(duì)屋頂?shù)谋匾o予足夠的重視。

在寒冷地區(qū)，屋頂保溫的主要措施是采用保溫材料作為保溫層，增大屋頂熱阻。常用的保溫材料有聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS板)、水泥聚苯板、巖棉等輕質(zhì)高效保溫隔熱材料。此外，對(duì)屋面進(jìn)行“平改坡”改造，則是解決問(wèn)題的一種更好的辦法，不僅能夠解決保溫問(wèn)題，還可以解決漏水與夏季隔熱問(wèn)題。但是“平改坡”改造較復(fù)雜，造價(jià)高，改造周期長(zhǎng)。

因此，從該地區(qū)的實(shí)際情況從發(fā)，屋面改造選用增加80 mm厚EPS板的辦法。經(jīng)計(jì)算改造后屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)為 0.49 W/(m2?K)，小于0.55 W/(m2?K)的限值，滿足保溫要求。

2.4 其他部位的改造

在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，除外墻、外窗、屋頂?shù)母脑焱?，容易疏忽的是一些局部的改造，這些部位如果不做好處理，容易形成“熱橋”，使室內(nèi)相應(yīng)部位結(jié)露，增大熱損失。在改造過(guò)程中，這些部位都要做相應(yīng)的保溫處理，才能使整體的保溫效果達(dá)到理想的水平。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)理論計(jì)算的結(jié)果，經(jīng)改造后的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能滿足節(jié)能50%的要求，但實(shí)際效果如何還與很多因素有關(guān)，諸如供暖設(shè)備的效率，施工質(zhì)量等。尤其是施工質(zhì)量直接影響到改造后圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)能否達(dá)到設(shè)計(jì)值。比如在外墻保溫施工中，要求墻體基層表面應(yīng)清潔，無(wú)油污等附著物;聚苯板在粘貼時(shí)提倡使用滿粘法，豎縫應(yīng)逐行錯(cuò)開(kāi);保溫板面應(yīng)平整，相鄰聚苯板粘貼時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)通縫等等。

目前，該地區(qū)的節(jié)能改造工作剛剛起步，在實(shí)施過(guò)程中還會(huì)遇到很多問(wèn)題和困難，但是只要按照總體規(guī)劃，逐步展開(kāi)路子走下去，先改造住宅建筑，再改造公共建筑，建筑節(jié)能改造工作一定會(huì)取得實(shí)效，也會(huì)在一定程度緩解該地區(qū)能源消耗大的矛盾。

[1] GB 50176-93，民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] JGJ 26-95，民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] XJJ 034-2006，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)新疆維吾爾自治區(qū)實(shí)施細(xì)則[S].

[4] 柳孝圖.建筑物理[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000:65-70.

[5] 賈 磊.談節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2009，35(4):259-260.