1、1夏热冬暖地区既有居住建筑节能改造可行策略探讨关键词：夏热冬暖地区，既有居住建筑，节能改造，可行策略，深圳 中图分类号： TE08 文献标识码：A 文章编号： 节能是当今整个社会的话题。但作为近二三十年才真正大规模建设的一个发展中国家，大量的既有建筑建设的起点很低，建筑节能方面的考虑甚少。建筑能耗令人忧虑；同时随着人们生活水平的不断提高，希望建筑有较舒适的室内环境，这又需要大量的能源。因此既有建筑的节能改造的重要性不言而喻。 讨论夏热冬暖地区既有居住建筑节能改造可行策略这个问题有两个前提条件，一是要结合深圳这样的夏热冬暖地区气候特点，本气候区为居住者提供舒适卫生的室内热环境，同时降低夏季空调能
2、耗这一衡量指标是主要的工作目标。 二是作为夏热冬暖地区，改造后的直接好处就是夏天空调电费减少了，仅仅是经济层面，不改造就是多花些钱而已，改造动力远远小于如北方的其它气候区。从这个角度来说，夏热冬暖地区的既有居住建筑节能改造就要充分考虑和理解使用者对改造的心态，需要选择简单合理，施工影响小的方式，甚至还能带来其它的利益，减少改造阻力,提高改造的整体效益。 基于对现状的梳理，整个既有建筑节能改造就只能在“低技术，小2成本，少影响”的原则下，更应注重资金的效率性及施工的便捷性,强调改善居住舒适性和节能两个方面。针对本地区既有居住建筑主要不足的三个方面：外围护结构(包括门窗部分)的传热系数偏大,门窗气
3、密性差,屋顶隔热性能不足，笔者总结出可行的策略。 外围护结构：众多研究和实际数据显示,通过外墙传热所造成的能耗损失约占建筑外围护结构总能耗损失的 50%。由此可见,在改造的工程中，加强外围护结构的保温隔热性能对达到节能目的十分重要。总的来说，对既有建筑外墙的节能改造,可通过提高建筑外墙的总热阻，设置通风隔热墙以及外遮阳这三个方面来达到减少能耗的目的。 提高建筑外墙的总热阻就是采取加设隔热层的做法。不论是外保温还是内保温的技术都相对成熟。纯从改造这一实际操作层面，在夏热冬暖地区外墙内保温在安全性、材料耐久性和施工成本等方面明显优于外保温形式，可作为外墙隔热保温改造的优选形式进行推广，建议的主要可
4、行手段是无机保温砂浆技术和复合保温隔热板技术。但从实施可行性层面上说，外保温改造大量的施工作业所产生的各种影响，内保温改造对住户居住的影响，除非政府强推，这两条决定性的因素几乎使改造不能实施。 因此从改造动力的角度来说，另外两个方案的可实施性更强。一是设置通风隔热墙。一个代表性方案是在既有建筑的框架梁或者圈梁的位置植入支撑固定托架，在托架之间固定 100 厚彩钢夹芯保温板，保温板与既有建筑墙体间形成 150-200 厚的空气间层。若在通风墙体的顶部与底部设置可开闭的通风口,在冬季关闭通风口还能起到保温墙的作用。施3工相对简单，并可干作业。另一个方案是对外墙采取遮阳和对外墙进行浅色饰面的改造。这
5、样做降低太阳对外墙的辐射强度及减少外墙对太阳辐射的吸收,以达到降低室外综合温度的目的,其中沿建筑外墙面尤其是东、西面外墙或外廊挑檐种植的垂直或水平的绿色植物来进行遮阳,不失为一种有效可行的方法，尤其是对于多层住宅或者是“城中村”的住宅。茂盛的绿化植物对太阳辐射的吸收和蒸腾作用，不仅减少了外围护结构吸收的太阳热量而且还降低了单纯的外墙面反射吸收隔热对建筑周围环境的不利影响，减弱了城市的热岛效应，同时形成别具一格的建筑立面效果，是一种既有效又经济美观的节能改进措施。此外,若遮阳设施采用具有光电转换功能的太阳能光伏电磁板,不仅遮阳还能利用太阳能，当然这要是政府层面的项目才能实施。 屋面：对于屋面来说
6、，从屋顶传热要比墙体传室内热多，同时改善顶层用户的舒适性和耗能指标，屋面的节能改造也是不容忽视的。由于既有建筑多为平屋顶，对此类屋顶的节能改造通常可采取以下几种措施。直接而有效的方式就是采取增设保温隔热层，提高屋面的热阻，甚至可使其达到现行节能设计标准要求。这个方式最大的受益者就是顶层住户，没有了烘烤感，感觉较舒适。比较简单可行的手段是粘贴挤塑聚苯乙烯泡沫板，也可现场喷涂硬泡聚氨酯。但这种方式会有很多的影响，例如要牵扯到屋面防水的现状，如果仍然可靠，可直接施工成为倒置式防水屋面，否则只能同时进行屋面防水改造，也形成倒置式防水屋面；影响屋面现状使用等等。改造成轻质种植屋面也是可行的。种植屋面是4
7、利用植物光合作用时吸收热量和植物对阳光的遮挡来达到隔热的目的。但是由于荷载等方面的原因，推荐完成厚度仅为 30-50 的超轻型种植屋面。种植屋面也给居住着提供了一些休闲绿化的环境，改造的同时也提供了其他的效益。种植屋面要考虑排水和后期维护的因素。但这两个方式还是需要“先拆后建” ，施工技术要求相对高，影响较大。 屋面改造“只加不拆”的方式，在实施中由于有附带的利益，因此改造的阻力较少，是可以多多考虑的。加设具有通风隔热作用的坡屋顶，即常说的“平改坡” ，利用通风散热原理提高屋顶的隔热性能,采取有效的通风及构造技术,就是一种有效的节能改造措施。同时由于这种有组织的改造对建筑立面的效果还是有正面的
8、作用，也符合了政府对旧城区风貌改造的诉求，可以一举两得，成为政府改造的重要动力。在“平改坡”工程中要注意的是，首先坡屋面应选有良好隔热性能的材料,同时还必须兼顾所增加荷载对既有建筑的结构安全影响,因此建议采用轻质的夹芯彩钢保温板，荷载轻施工方便，同时也利于局部更换；其次,要求所形成的三角形闷顶空间必须通风,充分利用风压或热压原理,合理安排好进风口与排风口的位置,加大通风量,提高隔热、散热效果。同时为进一步提高屋顶的隔热性能,还可在平屋面上搁置保温隔热板材。若能将通风口设计成可开闭的形式,在冬季对于夏热冬暖地区北区的建筑而言,关闭通风口还能达到保温的目的。 对比于利用通风散热原理的“平改坡”方式
9、，屋面遮阳也是可行的重要手段。通俗的说，前者“不漏雨”后者“可漏雨” 。这种改造最重要的附加效益就是屋面由于遮阳可以被利用成为休闲的地方。遮阳屋面可5采用两种做法：采用百叶板遮阳棚的屋面和采用爬藤植物遮阳棚的屋面。另外，既有屋面的太阳能热水系统改造也可归入屋面遮阳的手段。有组织的改造，既可美化城市，又节约能源和提高住户的热舒适度，是个“多赢”的效果。当然这种改造方式要考虑得问题也很多，如荷载问题，管线问题以及使用中的维护等等，但毕竟是“多赢”的局面，改造动力较强。 外窗：与其他建筑外围护结构相比, 窗户的缺点就是其传热系数大,气密性差,且太阳辐射透过率高,因此是建筑隔热的最薄弱环节。针对上述窗
10、户节能存在的问题,应从减小其传热系数、提高气密性以及采取有效的遮阳措施等方面着手进行节能改造。相对于其它两个改造位置，由于外窗节能措施相比屋面和墙体,工作量少,施工便捷,在既有建筑节能改造过程中,应该优先考虑并着重处理外窗的隔热工作，可操作性强，影响小。减小其传热系数、提高气密性，就是要改造窗户。可改造成双层窗，考虑到对原有窗户的利用,若能在原有单层窗的基础上,利用墙厚空间再加设一层铝合金窗,形成双层窗,就可大大提高外窗的隔热性能。还可采用传热系数小、气密性好的节能窗，这也是节能改造的有效途径之一。但这类方案都要改动外窗和局部墙面。 采取有效的遮阳措施，实施中“只加不拆” ，可以说是最可操作的
11、改造方式。夏热冬暖地区窗户节能的关键由于气候的特点应以控制辐射得热、提高窗户部位的遮阳效果为主。从这个角度来说，充分利用遮阳的三个手段，窗外遮阳、窗玻璃遮阳、窗内遮阳，提高“实际遮阳系数” ，6是最有力的。窗外遮阳效果最好，合理的建筑外遮阳能起到遮挡日照的作用，达到比窗本身遮阳和内遮阳更好的遮阳隔热效果。例如采用不锈钢支架上固定阳光板的遮阳篷的方案就合理易行，也可以采用铝合金格栅遮阳等系统。而对于窗玻璃遮阳来说，在窗内表面的玻璃上粘贴建筑隔热膜材可以遮蔽进入室内的太阳辐射，特别是红外线、紫外线的辐射，是减少空调能源消耗的最有效途径。粘贴建筑隔热膜简便易行，在既有建筑改造中较易推广。而窗内遮阳的方式，用户自己就可以实施，卷帘遮阳系统、织物卷帘遮阳系统和百叶帘遮阳系统等供改造时选择。 综合上述，其实既有建筑的节能改造是一项非常复杂的系统工程，不仅仅是技术层面上的。对于我们建筑设计从业者首先要强化自己在这方面的设计概念，结合改造的实际情况，多从居住和施工的角度思考问题，可能就会得到各方都可接受的可行的设计方案。
