1、1简便易行、效益显著的既有住宅节能改造 DIY北京维拓时代建筑设计有限公司 徐米甘摘要:本文分析了既有住宅建筑节能改造的重要性和艰难性,提出了一种成本低、效益高、可由住户自己动手实现的旧住宅节能改造措施:中间设遮阳帘的双层外窗改造。相对于按现行节能标准建造的新建建筑,严格来说所有不满足该标准要求的建筑均为需要进行节能改造的“既有建筑” 。据统计,2004 年末全国城市共有房屋建筑面积149 亿,其中按节能 30%(对于上世纪八十年代建造的 80 式住宅的能耗水平而言)标准建造的节能建筑仅有约 5 亿,按节能 50%标准建造的节能建筑仅有约 1 亿,而按节能 65%标准建造的节能建筑基本属于空白
2、;此外,全国农村共有房屋建筑面积271 亿,均为非节能建筑。如此算来,按节能 30%标准建造的节能建筑仅占全国城乡建筑总量的约 1.12%,按节能 50%标准建造的节能建筑仅占全国城乡建筑总量的约0.24%。 既有建筑的节能改造对于建设节约型社会是一件意义巨大、急待开展又难度极大的工作。主要难点除了经济、技术方面的问题外,一个重要问题是大规模的节能改造将影响建筑物的正常使用;尤其是建成时间未超过 30 年的建筑,很难下决心进行彻底的节能改造。但是,为了节能而拆除倘有使用价值的高能耗建筑,会造成大量建材的浪费,也是得不偿失的。为尽快开展既有建筑的节能改造,并尽早见效,就必须寻找适用于大多数新旧既
3、有建筑,并且实施的功耗比高(节能功效大,各方面损耗、影响小)的关键点和突破点。如何来寻找这样的突破点呢?既有建筑的节能改造,从大的方面来说,分围护结构提高保温性能、降低负荷和供暖系统提高效率、降低能耗两大方面。供暖系统的改造要动管道、设备,建筑物原有室内装修将遭到破坏,且整幢建筑物一般需全部停止使用,整体进行改造。围护结构的改造,外墙和屋顶若要加保温层,施工难度大,影响面广,实施节能改造同样不易;比较而言,剩下的外门窗,就是既有建筑节能改造适应面广、对使用影响小、功耗比最高的突破点。 按一般住宅工程估算,外门窗的面积约占围护结构总面积的 15%25%,而其传热量却占总传热量的约 40%50%。
4、由于这一特点,再加上各类外门窗与其他围护结构不同的结构特征,可以发现针对外门窗的节能改造确实是比较容易实现,且可取得较高的节能效益;除此之外,外门窗的节能改造还可减少室外环境噪音和有害粉尘、气体进入室内,从而进一步改善室内环境。2既有建筑外门窗节能改造的具体方案,可根据建筑物及门窗的实际状况和用户、房主的经济能力等情况进行多方案比较、选择。旧门窗损坏程度较严重,或房主经济实力较强的,可采取拆除旧门窗,改装符合现行节能标准新门窗的方案。为了减少夏季的热辐射,在西向和南向外窗的外侧,装设可调节卷帘或百叶窗(见图 1) 。此方案需较高资金投入,但对于改善建筑物使用性能和美化建筑物外观有更好的效果。若
5、条件具备,此方案可和增加外墙外保温、屋顶“平改坡”同时进行,尽管资金投入更高,但可使整个建筑物焕然一新,并大大改善其保温性能和使用性能。旧窗倘有较高使用价值,或房主不愿投入更多的资金,则可采取保留旧窗,在旧窗外侧或内侧另加设一单玻窗扇的方案。新窗扇加在旧窗扇的外侧,有利于改善建筑物外观,若政府出资,整座住宅楼同时改造,可采用此方案;新窗扇加在旧窗扇的内侧,则有利于改善室内观感,若住户个人零星改造,可采用此方案。这两个方案投入资金不高,均可获得较好节能效果;旧窗加新窗形成的双框窗,比一般的双玻单框窗有更好的密封性能,可减少冷风渗透的负荷。为了减少夏季的热辐射,在西向和南向外窗的旧窗扇和新窗扇之间
6、可留约 80100mm 的间隔,装设可调节金属或塑料遮阳百叶。下面介绍一例八十年代建造住宅的改造实例。该住宅三室一厅,建筑面积 71.5 平3方米,按当时北京地区通用住宅设计图纸建造。墙体为实心粘土砖,墙厚 370mm;窗户采用的是现已被淘汰的单层玻璃薄腹钢窗,保温性能差,窗缝大,漏风严重;室外无遮阳,室内冬冷夏热,冬天室温最冷时只有 12。1996 年入住时进行装修,北向厨房、卧室保留旧钢窗,室内侧加设单玻铝合金窗;南向一卧室与无外窗中厅打通形成较大客厅,考虑是人员最经常活动场所,将低质钢制阳台门联窗换成铝合金门联窗,并封阳台,加活动遮阳百叶;另一南向卧室,为了冬天多进阳光,未加设外窗。装修
7、后室内环境有所改善,冬天室温最低在 16以上;但南向卧室室温较低,晚上睡觉有冷风拂面的感觉。2001 年再次对南向卧室窗户进行改造:按窗洞尺寸(1.4 米宽,1.3 米高)订做了塑钢窗(600 元)和铝合金百叶(150 元) ,自己动手进行安装,原钢窗保留,塑钢窗安装其内侧,铝合金百叶装于两窗之间。改造后状况见图 2。改造至今四年半,使用正常,效果显著:冬天室温最低在 20以上,夏天室温降低约 3。该住宅距东四环路约 300 米,单层窗时晚上汽车噪音影响睡眠,装上双层窗后,汽车噪音几乎已听不见。原来的单玻钢窗窗缝大,一天不擦,家俱表面就蒙上一层灰尘;装上双层窗后,室内灰尘也大大减少,每周做一次
8、清洁即可。所用垂直活动铝合金百叶为中等价格水平,若用于室外,可能一年损坏;若用于室内无保护状态,可能两到三年损坏;此处用于两层窗之间,至今使用 6 年仍完好无损,操作灵活。百叶装于两层窗扇之间,比完全装于室内,可阻止夏季太阳辐射热直接进入房间内部,大大减少室内得热量。此次改造,可谓是“事半功倍、冬暖夏凉”之举。夏季防止下午阳光斜射进入室内 冬季夜间、夏季白天关闭降低负荷4冬天白天让阳光进入室内 过度季或冬夏早晚开窗通风图 2 中间设活动遮阳的双框窗对于各类既有建筑,考虑冬季外门窗耗热量占总耗热量的约 40%50%,若外门窗改造后其传热量减少约 20%60%,则节能量对应为 8%30%。在节能改
9、造投入较少、影响较小的情况下,能取得这样的成效,并有上述多方面的收益,已是很可喜的。在经济发达、技术先进的西方,从政要富商到下层平民, “DIY”(Do it youshelf,自己动手做)运动已时髦流行了数十年。这个运动得以风行,是因为它一方面以人为本,能满足人的自身精神生活、物质生活发展需要,一方面又符合环境与社会的可持续发展的需求。在人口众多、资源紧缺的中国,有更多的理由来开展这项运动;而形势紧迫、困难重重的既有建筑节能改造,也有更多的理由依靠这项运动来取得突破性进展。在当前落实科学发展观,提倡建设节约型社会的形势下,这种修旧利废、自己动手的方案更是有着深远的意义。扔掉旧窗,装上时髦的新窗,当然漂亮,而且你可能也完全有这样的经济实力;但是,这样做一方面额外耗费了宝贵的自然资源,另一方面还会增加建筑垃圾污染环境。推而广之,将大量仅使用了二、三十年或三、四十年,倘有使用价值的住宅楼、办公楼拆掉,另建时髦的新建筑,不管用什么样的理由来辩解,仍然是令人痛心的,是违背可持续发展要求的。我们应该去掉浮躁之心,静下来想一想我们到底要的是什么?让我们在为子孙后代保留更多的宝贵资源的前提下,去追求心安理得的幸福生活。 作者:徐米甘,北京维拓时代建筑设计有限公司(010)65061133-221E-mail:100025 北京市朝阳区道家村一号