杜東燕

(晉中市住房公積金管理中心，山西 晉中 030600)

0 引言

我國(guó)是能源消耗大國(guó)，建筑能耗占能源消耗量相當(dāng)大的比例，而采暖能耗又是建筑能耗中重要的組成部分。國(guó)家和住建部以及各地主管部門頒布了一系列的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則，十三五時(shí)期，既有居住建筑節(jié)能改造穩(wěn)步推進(jìn)。政府在既有建筑改造中發(fā)揮了主要作用。北方地區(qū)的居住節(jié)能改造政策與清潔取暖政策也得到了有效結(jié)合，保證了改造資金的有效落實(shí)，促進(jìn)了居住建筑節(jié)能改造。

既有建筑節(jié)能改造效果明顯，通過(guò)對(duì)既有居住建筑的節(jié)能改造，在有效降低建筑用能的同時(shí)，提升了室內(nèi)的舒適度，緩解了結(jié)露、漏風(fēng)等常見問(wèn)題，室內(nèi)噪聲問(wèn)題也得到了顯著改善?！笆濉敝衅冢瓿杉扔芯幼〗ㄖ?jié)能改造面積2.5億m2，實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)煤約800萬(wàn)t。

針對(duì)上述分析，本文按照山西省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)中圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值，對(duì)臨汾市一普通既有居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造，通過(guò)PKPM軟件建模計(jì)算該建筑改造前后的冬季采暖能耗，并對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。

1 工程概況

1.1 臨汾市地區(qū)氣候特點(diǎn)

本文所研究的既有居住建筑位于山西省臨汾市，臨汾市位于山西省西南部，屬于寒冷B區(qū)，供暖度日數(shù)2 466.6 ℃·d，空調(diào)度日數(shù)107.1 ℃·d，相當(dāng)于采暖期天數(shù)為100 d，采暖期室外平均溫度0.6 ℃，冬季室外采暖計(jì)算溫度為-7.1 ℃。

1.2 研究對(duì)象概況

本文研究的既有居住建筑總建筑面積為7 675.24 m2，其中地上建筑面積6 634.55 m2，地下建筑面積1 040.69 m2。該住宅樓為地上6層，地下1層，層高均為3.3 m，建筑高度21.9 m，室內(nèi)外高差1.2 m。地下1層為儲(chǔ)藏室，1層～6層為住戶，共5個(gè)單元，磚混結(jié)構(gòu)。地下室、陽(yáng)臺(tái)與樓梯間均不采暖，采暖熱源為集中供暖，末端為散熱器。

2 節(jié)能改造設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該建筑外飾面為涂料飾面，部分外墻飾面剝落、有滲水，凹凸不平，局部墻面有返堿現(xiàn)象。外墻材料厚度為370 mm非黏土實(shí)心磚墻，外窗多數(shù)為單層塑鋼窗，樓梯間隔墻為240 mm厚非黏土實(shí)心磚墻，樓梯間窗戶部分保持完好。屋頂和地下室頂板為100 mm厚鋼筋混凝土，均無(wú)保溫，室內(nèi)地面有結(jié)露現(xiàn)象。

執(zhí)行山西省DBJ04-243—2013既有采暖居住建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能65%的地方標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)傳熱系數(shù)限值對(duì)該住宅樓進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，見表1。

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)(6層建筑)

表1為對(duì)該住宅進(jìn)行節(jié)能改造設(shè)計(jì)，原屋面保護(hù)層由于多年的風(fēng)吹日曬，已有部分老化現(xiàn)象，需清除原有找平層上的面層，再施工60 mm厚擠塑板保溫層，重新做防水層等面層。外墻外保溫采用50 mm厚模塑板，模塑板是燃燒等級(jí)為B級(jí)的保溫材料，具有尺寸穩(wěn)定性良好、耐老化等優(yōu)點(diǎn)，與外墻系統(tǒng)兼容性較好。原有外窗更換為塑鋼中空內(nèi)平開窗(玻璃為5 mm+6 mm+5 mm厚玻璃，間隔層氣體為空氣)，傳熱系數(shù)為2.4 W/(m2·K)。采暖房間與不采暖房間(樓梯間)隔墻：樓梯間一側(cè)墻面抹20 mm厚?；⒅楸厣皾{(燃燒性能為A級(jí))。地下室頂板采用50 mm厚的礦物纖維噴涂[1]。

通過(guò)上述改造措施，可以將原不節(jié)能建筑變?yōu)闈M足山西省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)節(jié)能65%的節(jié)能型住宅。改造后，該住宅的采暖能耗大幅減少，但隨之而來(lái)會(huì)有一部分增量成本。本文采用計(jì)算既有居住建筑節(jié)能改造的靜態(tài)投資回收期，來(lái)說(shuō)明節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)性。

3 經(jīng)濟(jì)性分析

3.1 PKPM能耗計(jì)算

PKPM能效測(cè)評(píng)軟件是住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部推薦使用的三種民用建筑能耗計(jì)算分析軟件之一。通過(guò)幾何建模和能耗計(jì)算參數(shù)的輸入與設(shè)置，計(jì)算該住宅建筑改造前后的年采暖能耗，建筑模型見圖1。

計(jì)算出的采暖能耗分別為：節(jié)能改造前冬季采暖能耗為200.16 tce，節(jié)能改造后冬季采暖能耗為63.02 tce。

3.2 經(jīng)濟(jì)性分析

經(jīng)濟(jì)性分析通過(guò)計(jì)算該既有居住建筑節(jié)能改造增加成本的靜態(tài)投資回收期來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)分析見表2。

表2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能造價(jià)分析

改造之后一個(gè)采暖季大約可以節(jié)約137.14 t標(biāo)準(zhǔn)煤，折合成原煤是137.14/0.714 3=191.99 t原煤(折標(biāo)系數(shù)是0.714 3)，按現(xiàn)行煤價(jià)約850元/t計(jì)算，改造后每年可節(jié)約16.32萬(wàn)元燃煤費(fèi)用。而設(shè)計(jì)改造需增加的成本為124.19萬(wàn)元，則靜態(tài)投資回收期為7.6 a，即節(jié)能改造后的建筑在第8年可收回成本[2-4]。

4 結(jié)論

本文對(duì)既有居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能65%的改造設(shè)計(jì)，通過(guò)PKPM軟件對(duì)改造設(shè)計(jì)前后的住宅樓進(jìn)行冬季采暖能耗計(jì)算，節(jié)能改造前住宅冬季采暖能耗為200.16 tce，節(jié)能改造后住宅冬季采暖能耗為63.02 tce，改造之后一個(gè)采暖季大約可以節(jié)約137.14 tce。結(jié)合設(shè)計(jì)改造增加的成本，可以算出，只需要8 a的時(shí)間，就能夠收回建筑節(jié)能改造的費(fèi)用。通過(guò)節(jié)能改造，能耗每年節(jié)約16.32萬(wàn)元，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

根據(jù)建筑行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JGJ 144—2004外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程規(guī)定，外墻外保溫工程的使用年限不應(yīng)少于25 a，因此臨汾地區(qū)既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造的前景廣闊。對(duì)本地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造具有一定的指導(dǎo)意義。