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摘要：当今世界节能减排是一个热点话题，也是每个国家都要面对的问题。2006年，中国的建筑领域就在悄然中发生着巨变，既有建筑节能改造高调进入人们的视野。以唐山高新区东方花苑为例，对节能改造前后能耗进行了分析对比，运用了科学合理的改造方案。并采用DEST软件进行了能耗模拟以确保结果的可靠性。根据结果给出了改善措施。
关键词：节能改造 ，改造方案
Abstract: in today's world of energy saving and emission reduction is a hot topic, also is the each country has to face the problem. In 2006, China's construction field in the remarkable changes happened in quietly, both the energy saving renovation high-key enter people's perspective. In tangshan high-tech zone from the east as an example, the energy saving energy consumption before and after the reform was analyzed and compared, using a scientific and reasonable reconstruction scheme. And by using the DEST software in energy consumption to ensure that the reliability of the simulation results. According to the paper improve measures.
Keywords: energy-saving reform, reform plan
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：
既有建筑节能现状
目前我国在2002年以前建成的建筑大部分都不是节能建筑，建筑能耗消耗较大。目前我国建筑用能已达全社会能源消费量的32%，每年房屋建筑材料生产能耗约占全社会能源消费量的13%，因此，我国的建筑总能耗已达全国能源消费总量的45%[1]。当前我国的既有建筑节能有如下特征：
一是的既有建筑节能是建筑整体建设理念、政策导向、开发行为、居住意识等共同作用的产物。二是筑节能涉及多个方面，技术改造具有综合性、系统性等特征。三是建筑节能用能起伏大、分散、规模小(单体建筑的节能量小)，建筑节能改造不容易形成规模效应，投资大、收益期长。四是建筑节能是可以通过定量节能和模拟技术手段进行改造达到理想节能目标的。五是建筑节能要综合考查建筑本身的使用年限要求。结合以上五方面特征我们可以找出既有建筑节能改造特点、确定改造顺序，如：住宅类型的既有建筑的节能改造重点及顺序是门窗、外墙及屋顶保温、采暖系统形式、供水电梯等系统；公共建筑类型既有建筑改造的重点及顺序是门窗，中央空调系统，热水系统，供水及电梯系统，公共区域照明等系统。
1建筑基本信息
1.1 建筑概况
东方花苑小区位于河北唐山高新技术产业园区(下称“高新区”)辖区内，长宁道和华岩路交叉口东北侧，由唐山东方房地产开发有限公司于1998年开发建设，共有住宅建筑12栋，建筑面积6.09万平方米，住户584户。高新区东方花苑小区楼高16.8米，体形系数0.32。
1.2 建筑结构形式
高新区东方花苑小区为砖混结构。
外墙：360mm厚砖墙
屋面：钢筋混凝土板
外窗：普通窗
1.3 节能改造前热工性能
表1-1 圍护结构传热系数[W/(m2·K)]
1.5 节能改造前建筑物耗热量
建筑物的改造前能耗状况采用建设部推荐的DEST软件计算，先做出该建筑物的结构图，然后根据实际的维护结构材料(外墙、屋顶、屋面、外门、外窗等)和所处的环境条件(建筑物所处地区的室外气象参数、通风情况)等数值，赋予该建筑物，用DEST软件计算得出采暖热负荷指针。
采暖热负荷指针计算公式如下：
式中分别为建筑物冬季采暖通风系统的耗热量和建筑面积,且值应根据建筑物下列散失的获得的热量确定：
1)围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量，且基本耗热量计算公式为，式中分别表示围护结构的基本耗热量(W)、传热系数[W/(m2·K)]、面积(m2)、冬季室内计算温度(℃)、采暖室外温度(℃)及温差修正系数。
围护结构附加耗热量，包括朝向附加、风力附加、外门附加和高度附加，各项附加应按其占基本耗热量的百分比确定。
2)加热由门窗隙渗入室内的冷空气的耗热量
新设计规范中的计算公式为：
式中分别表示冬季室内计算温度(℃)、采暖室外温度(℃)、采暖室外计算温度下的干空气密度(kg/m3)，V表示渗透空气量(m3/h)、其计算公式如下：，其中表示在基准高度(10m)风压的单独作用下，通过每米门缝进入室内的空气量[m3/(m•h)] 、表示门窗缝隙的计算长度(m)、表示冷风渗透压差综合修正系数，b表示门窗缝渗风指数，b=0.56～0.78。
3)加热由门、孔沿及相邻房间浸入的冷空气的耗热量；
4)建筑内部设备得热；
5)通过其它途径散失或获得的热量[2]。
利用已知条件和DEST软件模拟出该建筑物在标准条件下的采暖热负荷指针为34.75。
采暖全年耗热量
式中——采暖全年热耗量(GJ)；
N——采暖期天数，本报告按125天计算；
——采暖热负荷(kW)；
——采暖室内计算温度(℃)；
——采暖期平均室外温度(℃)；
——采暖期计算室外温度(℃)
根据行业标准《采暖居住建筑节能检验标准》JGJ132-2001的规定，计算出高新区东方家苑节能改造前建筑的年耗热量为104.25kwh/m2，折成动力煤为25.96kg/m2[3]。(电的折算系数为0.249)
2节能改造方案及工作量
2.1 节能改造方案
外墙、屋面和不采暖地下室顶板等，粘贴聚苯板或挤塑板，达到节能50%的要求；采暖系统外网、热力站安装气候补偿装置、水力平衡装置等，户内安装热计量表和温控阀。
2.1.1 维护结构改造内容
1)外墙: 外贴80厚聚苯板
2)屋面: 外贴80厚挤塑聚苯板
3)外窗： 5+12+5中空玻璃塑钢窗
4)加装楼宇单元保温门
2.1.2 采暖系统改造内容
该小区热力站，一次管网和二次管网安装了气候补偿器装置、循环泵变频器和水力平衡装置。
小区的12栋楼户内安装了分户热计量表和温控阀，热源及管网改造工作量达核实工作量。
2.2 节能改造工作量
2.2.1 围护结构改造工作量
围护结构改造额定面积=建筑面积×(0.5+0.4+0.1)
=61346.03×1=61346.03平方米
2.2.2 采暖系统改造工作量
热源及管网改造的核定工作量=(某小区的实际建筑面积m2)×(0.70+0.30)=61346.03平方米
3节能改造后热工性能
3.1 外墙外保温构造
表3-1围护结构热工性能表
墙体① 粘结层② 保温层③ 保护层④ 饰面层⑤ 构造示意图
360mm厚粘土实心砖墙 粘结胶浆 80厚聚苯板 聚合物抗裂砂浆，耐碱图塑玻纤网格布
涂料
3.2 围护结构热工性能
表3-2围护结构热工性能表
3.3 外窗气密性能
抽检10%外窗作气密性检测
表3-3外窗气密性能
3.5 节能改造后建筑物耗能量
3.5.1 节能改造后的能耗及节能率
利用DEST软件模拟出的东方花苑建筑物在标准条件下的采暖热负荷指针为18.16。根据行业标准《采暖居住建筑节能检验标准》JGJ132-2001的规定，计算出东方家苑节能改造后建筑的年耗热量为54.48kwh/m2，折成动力煤为13.57kg/m2。(电的折算系数为0.249)
由此可以得出，改造后与改造前相比，节煤量达到12.39kg/m2，节能率达到48%。
3.5.2 改造后的建筑耗热量指标
按照《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26―1995规定的供暖能耗，計算出建筑耗热量指标。
建筑物耗热量指标计算公式：
式中：——建筑物耗热量指标()；
——单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量()；
——单位建筑面积的空气渗透耗热量()；
——单位建筑面积的建筑物内部的热(包括炊事、照明、家电和人体散热)，住宅建筑取3.08 ()。
1) 单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量计算公式：
——全部房间平均室内计算温度，一般住宅建筑取16℃；
——采暖期室外平均温度(℃)，
——围护结构的传热系数的修正系数，
——维护结构的传热系数[],对于外墙取平均值；
——围护结构面积(m2)；
——计算建筑面积(m2)。
2) 单位建筑面积的空气渗透耗热量:
——空气比热容，取0.28；
——空气密度(kg/m3)取当地采暖期室外平均温度条件下的空气密度；
N——换气次数，住宅建筑取0.5；
V——换气面积(m3).
分别计算改造前后的建筑物耗热量并进行对比。
根据已知条件计算出的建筑改造后耗热量指标为10.83，达到标准要求。
节能改造后室内热环境满意度调查
表4-1 满意度调查表
节能改造分析与评估
东方花苑小区既有居住建筑节能改造设计符合《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95检测结果与设计基本一致达到节能50%的要求[4]。
采暖系统节能改造按《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》(试行)进行热网及入户热计量改造，经热环境舒适度入户调查，结果显示满意度达到95%。
结论
围护结构改造符合《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》的要求，其传热系数达到节能50%标准的数值，更换的外窗满足节能50%的热工性能指针，改造后比改造前节能48%，节能量达到50%节能标准要求。
供热采暖系统进行了全面节能改造，热力站前安装了气候补偿装置，使供热量根据热负荷的变化自动调节匹配；室外管网在楼前入口处加装水力平衡阀；在室内每户采暖系统入口处安装流量调节阀；在每组散热器上安装了恒温阀。改造后的室内采暖系统既满足室温可调和分户计量的要求，又满足运行和管理控制的要求。
参考文献
[1] 郑重申.既有建筑节能改造的意义及措施[J].节能科技2009(11) 1～2.
[2] 贺平，孙刚.供热工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1993：8～10.
[3] JGJ132―2001,采暖居住建筑节能检验标准[S].
[4] JGJ26―95，民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) [S].
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：节能改造 ，改造方案
Abstract: in today's world of energy saving and emission reduction is a hot topic, also is the each country has to face the problem. In 2006, China's construction field in the remarkable changes happened in quietly, both the energy saving renovation high-key enter people's perspective. In tangshan high-tech zone from the east as an example, the energy saving energy consumption before and after the reform was analyzed and compared, using a scientific and reasonable reconstruction scheme. And by using the DEST software in energy consumption to ensure that the reliability of the simulation results. According to the paper improve measures.
Keywords: energy-saving reform, reform plan
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：
既有建筑节能现状
目前我国在2002年以前建成的建筑大部分都不是节能建筑，建筑能耗消耗较大。目前我国建筑用能已达全社会能源消费量的32%，每年房屋建筑材料生产能耗约占全社会能源消费量的13%，因此，我国的建筑总能耗已达全国能源消费总量的45%[1]。当前我国的既有建筑节能有如下特征：
一是的既有建筑节能是建筑整体建设理念、政策导向、开发行为、居住意识等共同作用的产物。二是筑节能涉及多个方面，技术改造具有综合性、系统性等特征。三是建筑节能用能起伏大、分散、规模小(单体建筑的节能量小)，建筑节能改造不容易形成规模效应，投资大、收益期长。四是建筑节能是可以通过定量节能和模拟技术手段进行改造达到理想节能目标的。五是建筑节能要综合考查建筑本身的使用年限要求。结合以上五方面特征我们可以找出既有建筑节能改造特点、确定改造顺序，如：住宅类型的既有建筑的节能改造重点及顺序是门窗、外墙及屋顶保温、采暖系统形式、供水电梯等系统；公共建筑类型既有建筑改造的重点及顺序是门窗，中央空调系统，热水系统，供水及电梯系统，公共区域照明等系统。
1建筑基本信息
1.1 建筑概况
东方花苑小区位于河北唐山高新技术产业园区(下称“高新区”)辖区内，长宁道和华岩路交叉口东北侧，由唐山东方房地产开发有限公司于1998年开发建设，共有住宅建筑12栋，建筑面积6.09万平方米，住户584户。高新区东方花苑小区楼高16.8米，体形系数0.32。
1.2 建筑结构形式
高新区东方花苑小区为砖混结构。
外墙：360mm厚砖墙
屋面：钢筋混凝土板
外窗：普通窗
1.3 节能改造前热工性能
表1-1 圍护结构传热系数[W/(m2·K)]
1.5 节能改造前建筑物耗热量
建筑物的改造前能耗状况采用建设部推荐的DEST软件计算，先做出该建筑物的结构图，然后根据实际的维护结构材料(外墙、屋顶、屋面、外门、外窗等)和所处的环境条件(建筑物所处地区的室外气象参数、通风情况)等数值，赋予该建筑物，用DEST软件计算得出采暖热负荷指针。
采暖热负荷指针计算公式如下：
式中分别为建筑物冬季采暖通风系统的耗热量和建筑面积,且值应根据建筑物下列散失的获得的热量确定：
1)围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量，且基本耗热量计算公式为，式中分别表示围护结构的基本耗热量(W)、传热系数[W/(m2·K)]、面积(m2)、冬季室内计算温度(℃)、采暖室外温度(℃)及温差修正系数。
围护结构附加耗热量，包括朝向附加、风力附加、外门附加和高度附加，各项附加应按其占基本耗热量的百分比确定。
2)加热由门窗隙渗入室内的冷空气的耗热量
新设计规范中的计算公式为：
式中分别表示冬季室内计算温度(℃)、采暖室外温度(℃)、采暖室外计算温度下的干空气密度(kg/m3)，V表示渗透空气量(m3/h)、其计算公式如下：，其中表示在基准高度(10m)风压的单独作用下，通过每米门缝进入室内的空气量[m3/(m•h)] 、表示门窗缝隙的计算长度(m)、表示冷风渗透压差综合修正系数，b表示门窗缝渗风指数，b=0.56～0.78。
3)加热由门、孔沿及相邻房间浸入的冷空气的耗热量；
4)建筑内部设备得热；
5)通过其它途径散失或获得的热量[2]。
利用已知条件和DEST软件模拟出该建筑物在标准条件下的采暖热负荷指针为34.75。
采暖全年耗热量
式中——采暖全年热耗量(GJ)；
N——采暖期天数，本报告按125天计算；
——采暖热负荷(kW)；
——采暖室内计算温度(℃)；
——采暖期平均室外温度(℃)；
——采暖期计算室外温度(℃)
根据行业标准《采暖居住建筑节能检验标准》JGJ132-2001的规定，计算出高新区东方家苑节能改造前建筑的年耗热量为104.25kwh/m2，折成动力煤为25.96kg/m2[3]。(电的折算系数为0.249)
2节能改造方案及工作量
2.1 节能改造方案
外墙、屋面和不采暖地下室顶板等，粘贴聚苯板或挤塑板，达到节能50%的要求；采暖系统外网、热力站安装气候补偿装置、水力平衡装置等，户内安装热计量表和温控阀。
2.1.1 维护结构改造内容
1)外墙: 外贴80厚聚苯板
2)屋面: 外贴80厚挤塑聚苯板
3)外窗： 5+12+5中空玻璃塑钢窗
4)加装楼宇单元保温门
2.1.2 采暖系统改造内容
该小区热力站，一次管网和二次管网安装了气候补偿器装置、循环泵变频器和水力平衡装置。
小区的12栋楼户内安装了分户热计量表和温控阀，热源及管网改造工作量达核实工作量。
2.2 节能改造工作量
2.2.1 围护结构改造工作量
围护结构改造额定面积=建筑面积×(0.5+0.4+0.1)
=61346.03×1=61346.03平方米
2.2.2 采暖系统改造工作量
热源及管网改造的核定工作量=(某小区的实际建筑面积m2)×(0.70+0.30)=61346.03平方米
3节能改造后热工性能
3.1 外墙外保温构造
表3-1围护结构热工性能表
墙体① 粘结层② 保温层③ 保护层④ 饰面层⑤ 构造示意图
360mm厚粘土实心砖墙 粘结胶浆 80厚聚苯板 聚合物抗裂砂浆，耐碱图塑玻纤网格布
涂料
3.2 围护结构热工性能
表3-2围护结构热工性能表
3.3 外窗气密性能
抽检10%外窗作气密性检测
表3-3外窗气密性能
3.5 节能改造后建筑物耗能量
3.5.1 节能改造后的能耗及节能率
利用DEST软件模拟出的东方花苑建筑物在标准条件下的采暖热负荷指针为18.16。根据行业标准《采暖居住建筑节能检验标准》JGJ132-2001的规定，计算出东方家苑节能改造后建筑的年耗热量为54.48kwh/m2，折成动力煤为13.57kg/m2。(电的折算系数为0.249)
由此可以得出，改造后与改造前相比，节煤量达到12.39kg/m2，节能率达到48%。
3.5.2 改造后的建筑耗热量指标
按照《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26―1995规定的供暖能耗，計算出建筑耗热量指标。
建筑物耗热量指标计算公式：
式中：——建筑物耗热量指标()；
——单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量()；
——单位建筑面积的空气渗透耗热量()；
——单位建筑面积的建筑物内部的热(包括炊事、照明、家电和人体散热)，住宅建筑取3.08 ()。
1) 单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量计算公式：
——全部房间平均室内计算温度，一般住宅建筑取16℃；
——采暖期室外平均温度(℃)，
——围护结构的传热系数的修正系数，
——维护结构的传热系数[],对于外墙取平均值；
——围护结构面积(m2)；
——计算建筑面积(m2)。
2) 单位建筑面积的空气渗透耗热量:
——空气比热容，取0.28；
——空气密度(kg/m3)取当地采暖期室外平均温度条件下的空气密度；
N——换气次数，住宅建筑取0.5；
V——换气面积(m3).
分别计算改造前后的建筑物耗热量并进行对比。
根据已知条件计算出的建筑改造后耗热量指标为10.83，达到标准要求。
节能改造后室内热环境满意度调查
表4-1 满意度调查表
节能改造分析与评估
东方花苑小区既有居住建筑节能改造设计符合《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95检测结果与设计基本一致达到节能50%的要求[4]。
采暖系统节能改造按《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》(试行)进行热网及入户热计量改造，经热环境舒适度入户调查，结果显示满意度达到95%。
结论
围护结构改造符合《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》的要求，其传热系数达到节能50%标准的数值，更换的外窗满足节能50%的热工性能指针，改造后比改造前节能48%，节能量达到50%节能标准要求。
供热采暖系统进行了全面节能改造，热力站前安装了气候补偿装置，使供热量根据热负荷的变化自动调节匹配；室外管网在楼前入口处加装水力平衡阀；在室内每户采暖系统入口处安装流量调节阀；在每组散热器上安装了恒温阀。改造后的室内采暖系统既满足室温可调和分户计量的要求，又满足运行和管理控制的要求。
参考文献
[1] 郑重申.既有建筑节能改造的意义及措施[J].节能科技2009(11) 1～2.
[2] 贺平，孙刚.供热工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1993：8～10.
[3] JGJ132―2001,采暖居住建筑节能检验标准[S].
[4] JGJ26―95，民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) [S].
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。