李先鐸 李孟原 賀喜格圖

(遼寧工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)與建筑學(xué)院，遼寧 錦州 121001)

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綠色節(jié)能技術(shù)在既有建筑改造中的應(yīng)用

李先鐸 李孟原 賀喜格圖

(遼寧工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)與建筑學(xué)院，遼寧 錦州 121001)

對既有建筑的墻體、屋面、門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造措施進(jìn)行了介紹，研究了建筑采光通風(fēng)的改造方法，并著重分析了合理應(yīng)用太陽能技術(shù)的方案，以降低建筑能耗，實(shí)現(xiàn)能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

綠色建筑，節(jié)能，圍護(hù)結(jié)構(gòu)，太陽能技術(shù)

0 引言

在這個提倡節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代，綠色節(jié)能技術(shù)在建筑改造中發(fā)揮著愈加重要的作用。國家根據(jù)節(jié)能戰(zhàn)略的總體規(guī)劃和目標(biāo)，制定了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》及《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。近年來隨著節(jié)能技術(shù)的不斷成熟，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高，節(jié)能目標(biāo)從最初的節(jié)能30%已逐步提高到節(jié)能65%，大多數(shù)新建建筑在建設(shè)階段已經(jīng)解決了能耗問題。但是，不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的既有建筑數(shù)量仍是巨大的，目前我國絕大多數(shù)既有建筑未采取節(jié)能措施，因此，有必要對既有建筑開展全面的節(jié)能改造，針對不同時(shí)期的既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造技術(shù)應(yīng)用研究。將綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于舊建筑的改造，主要有圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造、通風(fēng)改造、天然采光、太陽能技術(shù)等。針對不同地區(qū)的建筑，采用不同的，能夠與該地區(qū)相適應(yīng)的改造方法，以達(dá)到節(jié)約能源、降低污染、健康舒適的目的。

1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造

建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括墻體、屋頂、門窗等。這些結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對建筑的能耗，環(huán)境性能，舒適度有著很大的影響。就國內(nèi)而言，我國在墻體、屋面材料、門窗、樓板節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、建設(shè)等方面做了大量工作，也取得了一定的成績，但是由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，建筑的密閉性等問題，造成我國的建筑能耗居高不下和國外仍有一定的差距。我國的建筑外墻熱損失是西方國家同類建筑的3倍～5倍，窗的熱損失在2倍以上?？梢娢覈诮ㄖo(hù)方面還有潛力。1)對于屋頂而言，目前的節(jié)能措施多采用屋頂綠化，“冷屋頂”可控性玻璃屋頂，同時(shí)相應(yīng)的添加合適的太陽能裝置，比如太陽能熱水器等。對既有建筑來說，既有建筑的屋頂很少能滿足綠化的荷載要求，因此就目前來看比較合理的是“冷屋頂”即是“白色反光屋頂”。它是指日射反射率高的屋頂，通過對普通屋頂涂上淺色的，高反射率的涂料，提高屋頂?shù)娜丈浞瓷渎剩瑴p少太陽能熱量的吸收，從而達(dá)到減少空調(diào)冷負(fù)荷，節(jié)約空調(diào)能耗的目的。它的作用除了減少空調(diào)的能耗外，同時(shí)還可控制“熱島”現(xiàn)象，保護(hù)臭氧層，而且屋頂材料的老化也比較慢、使用時(shí)間較長。2)在外墻的節(jié)能改造上，應(yīng)從保溫隔熱效果和有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性兩方面來看，且優(yōu)先考慮外墻保溫技術(shù)，并與建筑立面的改造相結(jié)合。就目前來看，對于既有的建筑外墻的處理比較理想的是掛聚苯乙烯泡沫塑料制成的保溫板，常用的保溫板一般是30 mm～120 mm厚，該部分以合成粘結(jié)劑或機(jī)械方式固定于建筑外墻；中間部分是持久的、防水的聚合物砂漿基層，此基層主要用于保溫板上，以玻璃纖維網(wǎng)來增強(qiáng)并傳達(dá)外力的作用；最外面部分是美觀持久的表面覆蓋層。3)既有建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中門窗面積約占30%，但其能耗的損失能占到40%～50%,是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的主要因素之一，并且外窗的節(jié)能改造是最容易做到而且易見到實(shí)效的。對于原窗已無保留價(jià)值的，應(yīng)更換新窗，且新窗的選擇應(yīng)達(dá)到節(jié)能的目的；對于原窗可以保留的建筑，可在其原窗外增加一層新的單層窗或雙玻窗，形成雙層窗，以達(dá)到保溫節(jié)能的效果。外窗的節(jié)能改造上也可優(yōu)先采用增加遮陽的方法，減少陽光的過分照射，從而有效的控制太陽對室內(nèi)的輻射，施工也較為方便。

2 采光通風(fēng)改造

建筑自然通風(fēng)是一種最古老、最節(jié)能的通風(fēng)方法。它是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的基本方法。許多舊建筑因受到社會條件，經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件的限制，未能將建筑的體量、形式、開窗面積等因素和自然采光進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，而許多已建成的現(xiàn)代建筑由于對自然采光沒有重視，以至于室內(nèi)的光環(huán)境很差，存在拉窗簾而開燈的現(xiàn)象。1)既有建筑的采光改造包括擦洗玻璃和紗窗，定時(shí)粉刷墻面和頂棚等簡單措施。另外也可通過改變窗口形式、窗口尺寸、設(shè)置采光控制系統(tǒng)和設(shè)置中庭空間措施等方法。而且，將窗戶的材料進(jìn)行更換，都采用UPVC塑料型材的窗戶可以減少耗能和污染。對于一些臨街的建筑，一些門可以更換成玻璃的以增加采光，另外在既有臨街建筑的墻體上可以改用保溫且大面積的玻璃幕墻，也是一舉多得的措施。2)自然通風(fēng)是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的最基本的方法，也是增強(qiáng)室內(nèi)熱舒適的方法之一，更是降低建筑空調(diào)負(fù)荷的有效措施之一。目前，國內(nèi)的許多建筑都利用風(fēng)壓、熱壓的原理進(jìn)行自然通風(fēng)達(dá)到節(jié)能的目的。而許多舊的建筑中，尤其是公共建筑，多采用空調(diào)進(jìn)行通風(fēng)，空調(diào)系統(tǒng)大部分時(shí)間處于低負(fù)荷、低效率的運(yùn)行狀態(tài)，造成資源上的浪費(fèi)。因此，對既有建筑的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造已成為建筑節(jié)能改造工程的重點(diǎn)。

3 太陽能技術(shù)

如何在既有建筑中應(yīng)用太陽能技術(shù)是一個不容忽視的課題。理論上，新建筑和既有建筑中都可以應(yīng)用太陽能技術(shù)。但在實(shí)際操作過程中，既有太陽能技術(shù)利用率十分低。目前，在既有建筑改造中，用的最多的太陽能技術(shù)就是太陽能光電，其次是太陽能光熱。新建筑在設(shè)計(jì)階段就可以考慮如何利用太陽能，而既有建筑則只能在該過程中對太陽能利用方案進(jìn)行調(diào)整。太陽能利用方案應(yīng)考慮既有建筑的運(yùn)行能耗、保溫隔熱性能、天然光的利用、通風(fēng)組織、建筑結(jié)構(gòu)、建筑構(gòu)造和設(shè)備等方面的具體情況，選擇合理的、個性化的方案利用。太陽能集熱器、太陽能光電板易于建筑的陽臺、屋頂一體化設(shè)計(jì)。因此一般情況下，建筑的接層、屋面改坡、屋面維修更新、加減陽臺等改造工程，是既有建筑利用太陽能的適宜時(shí)機(jī)。既有建筑的太陽能利用結(jié)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造，與原有建筑整合同步設(shè)計(jì)，同時(shí)施工。利用太陽能技術(shù)改善原有建筑的能耗，提高熱舒適度，滿足建筑的使用功能,是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的工作，在改造前、改造中、改造后深入工作，從既有建筑的狀況、場地氣候、經(jīng)濟(jì)性、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等方面進(jìn)行綜合考慮。具體的方法因既有建筑的不同而異，太陽能光伏發(fā)電方面可以在屋頂設(shè)置太陽能電池板，可以具體的在外墻懸掛等多種方式來解決一部分的電力來源。另一方面，在太陽能光熱方面，已有的像太陽灶，熱水器等都可投入到改造中去。太陽能一體化技術(shù)，相比其他對既有建筑生態(tài)節(jié)能改造技術(shù)，如墻體，屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改造，基本上不會對建筑的形體外觀產(chǎn)生直接影響，集成在現(xiàn)有建筑的表皮上的太陽能技術(shù)則顯著地改變了建筑的形象。且為降低能耗，改善建筑環(huán)境性能的改造往往會采用多種生態(tài)技術(shù)，它們之間需要相互配合協(xié)調(diào)，力求達(dá)到“1+1>2”的效果。

4 結(jié)語

回顧整篇文章對綠色節(jié)能技術(shù)在既有建筑中的改造分析，我們看到綠色節(jié)能技術(shù)并不僅僅是一種技術(shù)，它更是一種思路，一種方法。綠色節(jié)能技術(shù)在既有建筑中的改造的出發(fā)點(diǎn)就是用最少的代價(jià)獲得最大的利益，這種利益包括經(jīng)濟(jì)利益、環(huán)境利益、社會利益，以及對人類的利益。人們想要的是利用最為廉價(jià)的材料，最為方便的技術(shù)手段，兼顧美觀與實(shí)用，而能很好的達(dá)到預(yù)期效果的節(jié)能改造。在各項(xiàng)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，建筑師掌握的知識越來越少，所兼顧考慮的越來越少，大牌建筑師在國內(nèi)紛紛展露手腳，炫耀創(chuàng)意，而在一個個令人稱贊叫絕的建筑背后，取而代之的是巨大的建筑能耗。21世紀(jì)的建筑師早已不再是傳統(tǒng)意義上的建筑師。一個好的建筑師應(yīng)該涉及更多的領(lǐng)域，考慮更多的問題，這樣才可能創(chuàng)造出真正有意義，有利益的建筑設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)不僅要會設(shè)計(jì)更要懂得對既有建筑的改造，而且要讓舊建筑煥發(fā)新的生機(jī)，隨著時(shí)代科技的進(jìn)步而重生。

The application of green energy saving technology in existing building transformation

Li Xianduo Li Mengyuan Hexigetu

(ArtDesignandArchitectureSchool,LiaoningUniversityofTechnology,Jinzhou121001,China)

This paper introduced the energy saving and transformation measures of existing building wall, roof, doors and windows and other retaining structures, researched the transformation method of building lighting and ventilation, emphatically analyzed the scheme reasonably application of solar energy technology, in order to reduce building energy consumption, realized the coordinated development of energy and environment.

green building, energy saving, retaining structure, solar energy technology

1009-6825(2015)01-0194-02

2014-10-22

李先鐸(1991- )，男，在讀本科生； 李孟原(1992- )，女，在讀本科生； 賀喜格圖(1992- )，男，在讀本科生

TU201.5

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