既有公共建筑節(jié)能改造分析
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0引言
建筑節(jié)能早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)出現(xiàn)在建筑行業(yè)中，國際上通用的解釋就是提高建筑中的資源利用效率，從而減少資源的浪費和實現(xiàn)資源的節(jié)約利用。近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，建筑物成為消耗能源的一大主要方式，并且能源消耗仍然處于上升的趨勢。所以對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計和改造活動，對于減少資源的浪費具有重要的意義。
1．1我國耗能的情況
目前我國正處于經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的階段，對能源的需求變得越來越迫切，但是我國正在面臨著能源危機和資源環(huán)境大規(guī)模破壞的問題，能源供求和低效利用的矛盾制約著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，所以對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造是十分必要的。長期以來我國單位國民生產(chǎn)總值能源消耗量過大、人均常規(guī)能源占有量少，并且與發(fā)達(dá)國家相比屬于比較落后的情況，這也是阻礙國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突出問題。隨著我國城市化的發(fā)展和人們經(jīng)濟(jì)收入的增加，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的比例在發(fā)生改變，建筑行業(yè)所耗費的能源在不斷增多。首先建筑行業(yè)在建設(shè)的過程中，需要耗費大量的材料和能源，其次在建筑使用的過程中，需要消耗能源來使建筑正常運行。經(jīng)過專家的預(yù)計到2020年，全國建筑面積將會是2000年的2倍，所以對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造是刻不容緩的。
1．2既有公共建筑節(jié)能改造的現(xiàn)狀
根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計，我國每年新增建筑中，大約只有3%～5%屬于節(jié)能建筑，而且大型公共建筑的耗能是非常巨大的，公共建筑的能源消耗主要以電力能源為主，其中建筑的空調(diào)、照明和動力設(shè)施是電力能源消耗的主要設(shè)備，幾乎占到能耗的80%。我國建筑的采暖和制冷所需要的能量是發(fā)達(dá)國家的3倍～4倍，我國的公共建筑通常會安裝中央空調(diào)，但是并沒有考慮保溫隔熱的問題，未實施科學(xué)有效的管理，對電力等能源的消耗是十分巨大的。我國公共建筑能源消耗較大的原因主要有兩個方面，一方面是建筑的外圍構(gòu)件缺少適當(dāng)?shù)谋馗魺嵩O(shè)備，設(shè)計人員也沒有相應(yīng)的意識，如大面積的玻璃幕墻、屋頂?shù)戎苯訉ν獬ㄩ_，墻體的保溫隔熱性能低;另一方面社會公眾的節(jié)能意識普遍不強，尤其是公共建筑節(jié)能方面更加缺乏節(jié)能環(huán)保意識，全民的節(jié)能和環(huán)保意識有待增強。所以公共建筑在節(jié)能設(shè)計方面有很大的發(fā)展?jié)摿?，對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，有利于避免能源不必要的浪費，提高社會公眾的節(jié)能意識。
2既有公共建筑節(jié)能設(shè)計的意義
2．1減少我國的能耗
建筑技能設(shè)計包括新建筑的節(jié)能設(shè)計和既有建筑的節(jié)能設(shè)計，其中包括既有公共建筑節(jié)能的設(shè)計。既有公共建筑所占用的面積比較大，分布范圍廣，并且很多既有公共建筑建設(shè)的時間比較長，當(dāng)時并沒有相關(guān)的節(jié)能環(huán)保意識，所以對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造是尤為必要的。只有對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造，才能降低能源消耗的數(shù)量，對全國能耗的降低起到一定的作用，有利于建設(shè)資源節(jié)約和環(huán)境友好的社會，是可持續(xù)發(fā)展理念的具體體現(xiàn)。
2．2提高既有公共建筑的使用性能
既有公共建筑類型種類豐富、形式多樣，內(nèi)部的系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。對既有公共建筑的節(jié)能改造不僅可以降低建筑能源的消耗，在一定程度上保護(hù)我國的環(huán)境，而且還可以提高既有公共建筑的使用性能，提高建筑外部環(huán)境和內(nèi)部的使用舒適度，為建筑中的工作人員提供更加舒適的工作環(huán)境。對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造，可以為人們提供一個舒適的工作生活環(huán)境，繼而提高人們的生活水平和工作效率，可以說這是一項具有重要意義的公益性事業(yè)。
3既有公共建筑節(jié)能設(shè)計的建議
3．1外圍護(hù)構(gòu)件的節(jié)能改造
對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造，從建筑物本身來說，可以從建筑外圍結(jié)構(gòu)的墻體、屋面、門窗等構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)分析。
1)門窗的節(jié)能改造。門窗作為既有公共建筑的重要組成部分，在建筑結(jié)構(gòu)的耗能中占有一定比重，所以門窗的節(jié)能改造是建筑外圍構(gòu)件改造的重要部分。建筑的門窗大部分都是非節(jié)能結(jié)構(gòu)，而且門窗的面積在不斷加大，同時門窗的更換比較容易，這為節(jié)能改造提供了很大的便利。在門窗的改造中，可以從減少滲透量、熱傳量和太陽輻射三個方面進(jìn)行，主要的方法包括:使用密封性能好的材料增加窗戶的氣密性，以減少滲透量;使用雙重玻璃門，從而避免出入口直接朝外，或者使用紅外線自動玻璃門等以減少熱量的流失;此外還可以利用熱反射鍍膜中空玻璃、低輻射鍍膜玻璃以及設(shè)置遮陽設(shè)施等削弱太陽的輻射強度;最后可以更換中空玻璃塑鋼窗戶、節(jié)能窗以減少熱傳量。
2)屋面的技能改造。建筑物的屋頂是受到外界環(huán)境影響最大的外部構(gòu)件，屋頂所吸收的外部輻射比較大，占全部建筑的比例也是比較大的。對水平采光覆蓋層來說，屋頂所吸收的熱量可以直接傳導(dǎo)到建筑的內(nèi)部，勢必會對建筑內(nèi)部的環(huán)境產(chǎn)生影響。所以在屋頂?shù)母脑熘校獙ξ蓓斶M(jìn)行防水和隔熱保溫處理。針對那些實體屋頂，可以結(jié)合屋面的防水維修，在改造過程中，可以在屋頂?shù)钠綄禹斆媸┮粚訑D塑聚苯乙烯等新型的保溫隔熱材料，這樣可以有效阻擋建筑內(nèi)外的熱量傳導(dǎo);對屋頂是采光玻璃的情況，在條件合適的情況下，盡最大可能加大中庭的垂直深度，使用凸出屋頂?shù)牟晒飧采w材料;同時選擇反射性強、氣密性好的采光材料。這樣可以改善屋頂對能源的消耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。
3)外墻的節(jié)能改造。建筑物外部構(gòu)件外墻的節(jié)能改造可以分為以下兩種情況:一是對舊的建筑物進(jìn)行改造，外墻面重新裝修;二是外墻不適宜改動。針對外墻可以裝修改造的情況，需要在外墻增加保溫隔熱材料，比如使用塊形聚苯乙烯板，把它作為外墻面，使與保溫層之間保留一個空氣層，既能體現(xiàn)出裝飾的效果，又可以保證聚苯乙烯板的干燥，提高墻體的保溫隔熱效果。
3．2充分利用可再生能源
可再生能源包括地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能以及生物能，研究好這些可再生能源的轉(zhuǎn)換技術(shù)，是對既有公共建筑節(jié)能改造新的發(fā)展方向，同時對于我國可再生能源利用的發(fā)展有積極地促進(jìn)作用。就目前來看我國建筑節(jié)能技術(shù)得到了比較快的發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)有了新的突破，建筑物開始使用地?zé)崮?、低耗能建筑?jié)能技術(shù)、太陽能和風(fēng)能在既有公共建筑中的利用，都是可再生能源技術(shù)的發(fā)展和完善。在對既有公共建筑節(jié)能技術(shù)的改造中，應(yīng)該利用好現(xiàn)有的可再生能源利用的科研成果，如太陽能光電墻、風(fēng)力發(fā)電等技術(shù)。
3．3增強相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)
在做好既有公共建筑節(jié)能改造技術(shù)支撐的情況下，還要完善相關(guān)的配套設(shè)施和法律法規(guī)，這時就需要政府部門和建設(shè)行政主管部門承擔(dān)自身的職責(zé)，充分發(fā)揮自身的積極作用。首先加強既有公共建筑節(jié)能技術(shù)改造法律法規(guī)的建設(shè)，保證工作有法可依;其次建立節(jié)能改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的具體規(guī)則和制度，明確相關(guān)的技能技術(shù)措施，建立保障機制，并且加強對節(jié)能技術(shù)改造后期的審查;最后要對既有公共建筑的節(jié)能改造給予一定的獎勵，保證改造資金的充足，并且制定既有建筑技能改造評價體系系統(tǒng)。
4結(jié)語
既有公共建筑節(jié)能技術(shù)改造是一項綜合性的公共事業(yè)，對緩解我國能源資源緊張具有重要的作用，同時也是提高人們生活水平和改善生活環(huán)境的又一大有效舉措。在既有公共建筑節(jié)能改造的過程中，要保證節(jié)能改造技術(shù)的正確實施，使其具有堅實的技術(shù)支撐，此外還要加強政府部門的引導(dǎo)作用，充分發(fā)揮政府對公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)作用，制定切實可行的措施，由此促進(jìn)既有公共建筑節(jié)能技術(shù)改造的推廣和實施。
作者：張馬斌 單位：太原理工大學(xué) 山西省建筑科學(xué)研究院