■ 梁獻(xiàn)超 Liang Xianchao
我國城市既有住宅量大、面廣,因絕大多數(shù)都沒有采取節(jié)能措施,能耗高、性能差,浪費嚴(yán)重。表1所示為我國北京與哈爾濱兩城市住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)與德國EnEv2004標(biāo)準(zhǔn)的比較。可以看出,20世紀(jì)80年代我國北方采暖地區(qū)住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)是德國的3~4倍,意味著以北京80年代保溫水平計算,在同樣室溫條件下,北京住宅建筑的采暖負(fù)荷大致是德國的3~4倍。在1995年《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》出臺以后,各項指標(biāo)有所改善,但是在窗戶的節(jié)能效果上差距依然較為明顯。
表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的比較[1]單位:W/(m2·K)
發(fā)達(dá)國家除對新建筑實行較高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)外,也非常重視舊房改造工作,如德國EnEv2006節(jié)能規(guī)范對舊房改造做了明確規(guī)定:當(dāng)既有建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積超過25%以上進(jìn)行改造時,必須滿足新規(guī)范要求,改造后其整體能耗不超過同等新建建筑最高允許能耗的40%[2]。德國政府為此設(shè)立專門的基金,每年投入大量資金用于住宅改造,改造內(nèi)容包括增加建筑外保溫設(shè)施,更換高效門窗,替換高能耗的采暖設(shè)施,以期實現(xiàn)提高建筑舒適度、降低建筑能耗、減少環(huán)境污染三大目標(biāo)。同歐洲國家相比較,我國舊房節(jié)能改造工作差距較大,目前的舊房改造只是在北京等部分城市進(jìn)行試點,尚未大面積開展。
我國建筑節(jié)能工作起步較晚,目前我國城鄉(xiāng)共有建筑400億m2,95%是非節(jié)能建筑,其中居住建筑數(shù)量巨大,改造任務(wù)艱巨。按照國家節(jié)能中長期計劃的要求,制定了相對1980年建筑用能水平節(jié)能30%、50%到65%三步走的計劃,既有建筑節(jié)能改造已成為國家“十一五”發(fā)展規(guī)劃中建筑節(jié)能的實施重點,計劃到2010年大城市要改造25%,中等城市改造15%,小城市改造10%[3]。
建筑節(jié)能既包括新能源(如太陽能、地?zé)幔┑睦?、廢水回收再利用等“主動”節(jié)能措施,也包括通過提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻以減少熱交換損失,從而達(dá)到節(jié)能目的等“被動”節(jié)能措施。考慮到國情,在城市既有住宅建筑節(jié)能改造中,改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能更具有現(xiàn)實意義和可操作性。
我國幅員遼闊,各地氣候差異較大,因此對不同時期、不同地區(qū)、不同建筑結(jié)構(gòu)的既有建筑節(jié)能改造應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場檢測和能耗調(diào)研、分析熱工性能、診斷問題、提出解決方案,在保持最大限度不破壞原有結(jié)構(gòu),不改變原有功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。同時應(yīng)盡量使施工方法簡單,施工規(guī)模適當(dāng),改造周期短,對人們生活工作干擾最少。
主要針對建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行改造,目的是降低傳熱系數(shù),減少冷風(fēng)滲透,從而減少冬季采暖期的室內(nèi)外熱交換損失,降低熱負(fù)荷。主要體現(xiàn)在建筑墻體節(jié)能改造、建筑外門窗節(jié)能改造、建筑屋面節(jié)能改造等主要方面。
2.1.1 建筑墻體節(jié)能改造
墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。以我國北方采暖地區(qū)既有住宅為例,外墻做法多為370厚粘土磚墻加兩面粉刷,其熱阻由內(nèi)外表面換熱阻和墻體本身熱阻組成,熱阻值約為0.66m2·K/W,傳熱系數(shù)約為1.52 W /(m2·K),不能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。對其進(jìn)行節(jié)能改造可以采用聚苯板外保溫,也可采用保溫砂漿外保溫做法。前者節(jié)能效果好,但施工工藝復(fù)雜,在既有建筑改造過程中易出現(xiàn)滲水和粘結(jié)不牢等問題,不宜采用;后者采用30厚膠粉聚苯顆粒保溫砂漿或EPS保溫砂漿外粉刷,可以增大外墻熱阻至1.16 m2·K/W,傳熱系數(shù)降為0.86W/(m2·K),使外墻的節(jié)能率提高40%以上,且施工方便,防水性能佳,價格低廉,特別適合既有住宅外墻節(jié)能改造。
2.1.2 建筑外門窗節(jié)能改造
外門窗是建筑熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感、也是最薄弱部位,其熱損失是墻體的5~6倍,其中傳熱損失約為1/3,冷風(fēng)滲透約為1/3。在城市住宅改造中,如果因條件限制不能對墻體和其他部位進(jìn)行有效改造,則應(yīng)將門窗的改造作為突破口,因為更換門窗的工程量相對較小??刹捎娩撍?、鋁塑、木塑等復(fù)合型門窗替換原有普通鋼門窗、鋁合金門窗,避免金屬窗框產(chǎn)生的熱橋;玻璃可設(shè)置雙層玻璃甚至三層玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等新材料以增加其絕熱性能。還應(yīng)加強門窗密封處理,如門窗框與墻間的縫隙可用毛氈、聚乙烯泡沫材料、密封膏等密封;窗扇與玻璃之間可用各種彈性壓條密封;采用平開窗取代推拉窗等,以提高住宅門窗的氣密性,減少冷空氣滲透。
2.1.3 建筑屋面節(jié)能改造
屋頂也是節(jié)能改造的重點部位,目前主要有3種改造方式:一是“綠色屋頂”,在屋頂無土種植綠色植物,提高屋面隔熱能力,因其隔熱效果優(yōu)于保溫效果,且舊屋頂本身極易滲漏,故在采暖區(qū)應(yīng)慎用。二是在屋面加作保溫層,首先具體分析屋面的防水層狀況,決定是否重做防水層,然后用憎水保溫材料,如擠塑聚苯板作保溫層,類似于倒置式屋面做法,既可防止保溫層內(nèi)部出現(xiàn)冷凝水,又可極大增加屋面熱阻,且施工方便。第三種方式是加建坡屋頂,即“平改坡”。在建筑結(jié)構(gòu)允許的情況下,在現(xiàn)有舊住宅的平屋頂上增設(shè)坡屋面,利用空氣間層改善屋面的熱工性能,達(dá)到節(jié)能目的,還可以改善建筑外觀。后兩種做法在我國采暖地區(qū)的屋面節(jié)能改造中值得推廣。
2.1.4 建筑敞口部位節(jié)能改造
建筑敞口部位如陽臺、樓梯間、屋面上人孔等,因冷風(fēng)滲透作用,熱量損失也比較大。在住宅改造中,可以用節(jié)能材料將陽臺封閉起來,結(jié)合門廳將樓梯間改造出門斗,對屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等改造措施,形成溫度阻尼區(qū),阻止冷風(fēng)的直接滲透,能收到良好的節(jié)能效果。
我國民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范規(guī)定,夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)以夏季防熱為主。其住宅節(jié)能改造不同于采暖地區(qū),因為該地區(qū)住宅主要依靠對流型的房間空調(diào)器調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,建筑物保溫的目的是夏季降低內(nèi)壁面溫度、冬季提高內(nèi)壁面溫度、避免結(jié)露,從而提高舒適性。因此此類地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造應(yīng)將提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻放在次要地位,重點是在陽光直射的洞口加設(shè)遮陽,以減少夏季通過窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射,降低夏季空調(diào)的能耗。為此在進(jìn)行門窗改造的同時應(yīng)采用輕鋼百葉、鋁合金百葉等遮陽效果好、造價不高、美觀并便于改造的活動外遮陽,提高洞口遮陽系數(shù)。另外應(yīng)利用“綠色屋頂”、“平改坡”、“通風(fēng)屋頂”等技術(shù)改造屋面,提高隔熱性能。
據(jù)建設(shè)部副部長仇保興說:“‘十一五’期間,建設(shè)節(jié)能建筑的總面積累計要超過21.6億m2,目前我國將有130億m2的已建建筑進(jìn)行節(jié)能改造?!比绻凑彰科椒矫赘脑熨M用以100~200元計算,130億m2的節(jié)能改造費用將達(dá)2萬億元[4]。巨量的資金需求是制約城市既有住宅節(jié)能改造大規(guī)模推廣的主要因素,但同時巨大的投資使項目實施也是一個新的經(jīng)濟增長點,可以為建筑業(yè)、制造業(yè)和服務(wù)業(yè)創(chuàng)造新的就業(yè)機會。
國外的經(jīng)驗是為了推進(jìn)既有建筑的節(jié)能改造,通常制定經(jīng)濟扶持政策:有的由當(dāng)?shù)卣雒娼M織,成區(qū)成片進(jìn)行;有的由房主出資,國家給予補貼、低息貸款等資助措施。盡管我國住宅已商品化,個人是住宅的產(chǎn)權(quán)所有者,但“政府補貼、多方籌集”還應(yīng)該是住宅節(jié)能改造資金來源的主渠道,應(yīng)建立由產(chǎn)權(quán)單位、業(yè)主、財政(包括中央財政、市級財政、區(qū)縣財政)分擔(dān)的籌資機制,針對不同的產(chǎn)權(quán)、不同建筑類型、不同改造方式,給予全額支付、補貼、貸款貼息等多種方式的財政支持政策,保證節(jié)能改造有穩(wěn)定的資金來源。
建立和完善建筑能耗的檢測、統(tǒng)計、審計和披露制度,尤其重視建立建筑能耗的后期跟蹤和披露制度,將建筑壽命周期內(nèi)的能耗統(tǒng)計和披露制度化、規(guī)范化、透明化,應(yīng)該盡快制定一套公正規(guī)范的建筑節(jié)能檢測手段,實現(xiàn)對建筑的節(jié)能現(xiàn)場檢測,將建筑能耗變成看得見、算得清的明白賬。這對推動建筑節(jié)能落實、稅收等政策激勵制度的制定都有積極意義。
從一些國家的經(jīng)驗看,要想建設(shè)一個節(jié)能的社會,首先要使民眾樹立新型的生活觀,讓節(jié)能滲透到人們的生活習(xí)慣中去。在某些發(fā)達(dá)國家,政府職能部門、企業(yè)和社區(qū)都不遺余力地宣傳節(jié)能政策。建議我國建筑節(jié)能主管部門編印一些建筑節(jié)能通俗讀物,加強建筑節(jié)能宣傳介紹;在一些大中城市建設(shè)切實可行的節(jié)能改造示范住宅,讓公眾認(rèn)識到經(jīng)過建筑節(jié)能改造后的住宅舒適性將極大提高,能耗將大大降低,促進(jìn)公眾節(jié)能意識。
建筑節(jié)能要付諸于法律,要在法律的范圍內(nèi)科學(xué)合理地制定出條文,在既保護(hù)社會利益,又保護(hù)國家利益,也保護(hù)個人利益的前提下,不允許任何人以任何理由拒絕既有建筑節(jié)能改造。
城市既有住宅節(jié)能改造既能為居住者提供更舒適、更健康的居住環(huán)境,也關(guān)系到“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會的建設(shè),因此需要我們集全社會之力去推動此項具有重要意義的工作。
[1]龍惟定.試論建筑節(jié)能的科學(xué)發(fā)展觀[J].建筑科學(xué),2007(2):16-21.
[2]盧求.德國2006建筑節(jié)能規(guī)范及能源證書體系[J].建筑學(xué)報,2006(11):26-28.
[3]《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)總則》征求意見稿.
[4]符振彥.既有建筑節(jié)能改造面臨尷尬[J].觀察,2008(2):24-26.