李 瑛

(山西省建筑科學(xué)研究院有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

北方地區(qū)冬季清潔取暖工作是黨中央、國(guó)務(wù)院為保障群眾溫暖過(guò)冬，堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)、藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重大工作部署。試點(diǎn)城市是清潔取暖工作任務(wù)的責(zé)任主體，2017年以來(lái)，山西省共有8個(gè)城市成功入選冬季清潔取暖試點(diǎn)城市。清潔取暖是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它通常包括熱源、熱網(wǎng)以及建筑三個(gè)基本要素。從清潔取暖的概念出發(fā)，清潔取暖的技術(shù)路徑分為熱源的清潔能源替代、熱網(wǎng)和建筑的節(jié)能性能提升。在熱網(wǎng)和建筑節(jié)能改造方面，2007年財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部啟動(dòng)了北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造工作，改造內(nèi)容包括建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計(jì)量及溫度調(diào)控、熱源及管網(wǎng)熱平衡和圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造三項(xiàng)。其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造能從用戶末端降低供暖負(fù)荷需求，是清潔取暖工作的重要組成部分，是降低建筑能耗、提高室內(nèi)舒適性的最簡(jiǎn)單、最有效的技術(shù)路徑之一。

2 農(nóng)房節(jié)能改造項(xiàng)目

2018年，山西省臨汾市成功入選北方地區(qū)冬季清潔取暖試點(diǎn)城市，本研究選取臨汾市某農(nóng)村住宅建筑節(jié)能改造項(xiàng)目為研究案例，依據(jù)《關(guān)于推進(jìn)北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造工作的實(shí)施意見》建科[2008]95號(hào)、《北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造技術(shù)導(dǎo)則》建科[2008]126號(hào)、《北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造項(xiàng)目驗(yàn)收辦法》建科[2009]261號(hào)、JGJ/T 288—2012建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、山西省DBJ 04—243—2013既有采暖居住建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則文件，采用PKPM能效測(cè)評(píng)軟件對(duì)既有農(nóng)房節(jié)能改造項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。

2.1 農(nóng)房建筑現(xiàn)狀信息

經(jīng)調(diào)研，該村共有471戶農(nóng)房，房屋大部分為坐北朝南，多數(shù)農(nóng)房為1層，少數(shù)2層，農(nóng)房建筑面積在80 m2～150 m2的居多。該村房屋類型有一層水泥平屋頂、一層彩鋼平屋頂、一層坡屋面、二層水泥平屋面四種，大部分農(nóng)房墻正面為瓷磚，其余三面為水泥墻，門窗類型有木門窗、鋁合金門窗兩種。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀如表1所示。

表1 農(nóng)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

2.2 節(jié)能診斷

根據(jù)室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)查得知冬季室內(nèi)溫度為8 ℃～12 ℃，室內(nèi)溫度偏低；室內(nèi)相對(duì)濕度為35%，相對(duì)濕度低；外墻內(nèi)表面溫度為5 ℃～8 ℃，外窗內(nèi)表面溫度為3 ℃～5 ℃，屋頂內(nèi)表面溫度為4 ℃～8 ℃，有結(jié)露、結(jié)霜隱患；冬季住戶室內(nèi)感受溫度偏低，部分房間未達(dá)到采暖要求；室內(nèi)感受相對(duì)濕度干燥，相對(duì)濕度低。具體圍護(hù)結(jié)構(gòu)做法見表2。

表2 農(nóng)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)做法

2.3 節(jié)能改造方案

選取臨汾某村典型農(nóng)房為研究案例，對(duì)節(jié)能改造效果進(jìn)行分析。該農(nóng)房坐北朝南，長(zhǎng)13.04 m、寬10.34 m、高4.35 m，有三個(gè)臥室，一個(gè)客廳，為單層、平屋頂?shù)莫?dú)棟院落。該農(nóng)房建筑信息如表3所示。

表3 農(nóng)房建筑信息

采用PKPM能效測(cè)評(píng)軟件對(duì)農(nóng)房建模，模型圖如圖1所示。

按照臨汾市清潔取暖試點(diǎn)城市工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室文件《關(guān)于印發(fā)臨汾市推進(jìn)清潔取暖試點(diǎn)城市既有建筑能效提升工作實(shí)施方案的通知》臨清辦發(fā)〔2020〕8號(hào)要求，農(nóng)村建筑改造后能效提升達(dá)到30%以上，為此設(shè)計(jì)如表4所示改造方案。

表4 改造方案

由表4可知：

1)當(dāng)房屋是平屋面時(shí)，屋頂增做50 mm厚擠塑聚苯板，能效提升即可達(dá)到30%以上；

2)當(dāng)房屋是坡屋面或彩鋼屋面時(shí)，無(wú)法對(duì)屋頂進(jìn)行改造，而且大部分農(nóng)房外墻正立面為瓷磚，沒法施工，可對(duì)其余三面外墻增做60 mm厚擠塑聚苯板、增設(shè)一層單玻外窗及加保溫門簾，能效提升也可達(dá)到30%以上。

2.4 效益分析

2.4.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

該村需完成55 431 m2既有農(nóng)房節(jié)能改造，按照農(nóng)房改造前后能效提升30%計(jì)算，改造后預(yù)期一個(gè)采暖季大約可以節(jié)約437 t標(biāo)準(zhǔn)煤，每年可節(jié)約36萬(wàn)元燃煤費(fèi)用。

2.4.2 社會(huì)效益分析

通過(guò)節(jié)能改造可以減少粉塵環(huán)境排放量約1.53 t，SO2排放量約3.71 t，NOX排放量約3.23 t，為改善臨汾市的空氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)做出了不可忽視的貢獻(xiàn)。

通過(guò)節(jié)能改造后的建筑，保溫、隔熱效果得到較大改善，生活舒適度和生活環(huán)境明顯提高。同時(shí)，實(shí)施建筑節(jié)能改造將成為臨汾市政府落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建和諧社會(huì)、推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和為人民辦事的重要體現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)該農(nóng)村項(xiàng)目節(jié)能改造進(jìn)行了計(jì)算分析，結(jié)果表明：

1)節(jié)能改造方案一為只對(duì)農(nóng)房的屋面加設(shè)保溫層，選用厚度為50 mm的擠塑聚苯板作為保溫材料，改造后能效提升40%左右；

2)節(jié)能改造方案二為對(duì)外墻可施工部位加設(shè)保溫層，選用厚度為60 mm的擠塑聚苯板作為保溫材料，外窗增設(shè)一層單玻塑鋼平開窗(9 mm厚)，加保溫門簾，改造后能效提升30%以上；

3)通過(guò)上面兩個(gè)方案比較可知當(dāng)屋頂有條件進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)優(yōu)先對(duì)屋頂進(jìn)行改造。