既有建筑节能改造及多种建筑节能技术的应用与实践

既有建筑节能改造及多种建筑节能技术的应用与实践

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浙江建科建筑节能科技有限公司浙江省310011

摘要：近年来，既有建筑节能改造及多种建筑节能技术得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了城市既有建筑节能改造设计要求，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就既有建筑节能改造及多种建筑节能技术的应用展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：既有建筑；节能改造；节能技术；应用

1前言

作为一项实际要求较高的实践性工作，既有建筑节能改造及多种建筑节能的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对既有建筑节能改造问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2概述

改革开发以来，中国经济在保持稳定高速增长的同时各种能耗也呈现高速增长的态势。能源系统效率太低、能源总体利用率不高已成为制约中国经济和社会发展的主要障碍。“节能减排、建设节约型社会”是我国政府结合我国国情和现代化建设实践做出的一项重大战略决策。其中，建筑能耗已成为社会主要能耗之一，我国既有建筑面积已超过450亿平方米，仅有不足1%采取了节能措施；此外，每年我国有新建房屋大约20亿平方米，其中95%都是高能耗建筑，造成了严重的资源浪费。随着建筑领域投资的持续攀升、建筑总量的大量增加以及人们对建筑室内热环境舒适度的要求逐渐增加，建筑能耗占总能耗的比重还会加大，积极进行建筑节能工作刻不容缓。由于既有建筑面积中高能耗建筑占比重，因此对于既有建筑进行节能改造十分必要。

3城市既有建筑节能改造设计要求

近年来，科学和信息技术不断进步的过程中，各个领域的发展速度加快，其在对节能技术展开研究的过程中，各个领域呈现出了不同的特点，这些技术能够适用于多种环境条件。从节能的角度出发展开建筑工程设计和构建，是绿色建筑产生的基础，也是建筑业健康发展的重要途径。值得注意的是，在绿色建筑设计中，零污染、能源节约以及绿色化应当是建筑设计的关键出发点；在建筑材料的使用方面，多数原材料都应当具有可再生以及可降解的功能[1]。然而，自改革开放以来，我国的城市建设已经取得了一定成就，城市建筑已经形成规模，这些建筑同现有的绿色建筑相比，能耗率相对较高，这严重制约了我国节能理念的深入贯彻落实，不仅影响着人们生活质量的提升，也不利于建筑业的健康可持续发展。在这种情况下，积极加大城市既有建筑节能改造技术研究具有重要意义。在这一过程中，必须将以人为本的理念融入到城市既有建筑的改造中，即在建筑节能改造的过程中，将建筑使用者的舒适度放在首位，并确保城市既有建筑在经过改造以后，能够同周边环境以及城市整体形成和谐的格局，并为城市居民的日常出行和生活提供舒适和便利。

4既有建筑节能改造及多种建筑节能技术的应用分析

4.1外围护结构节能改造

既有建筑外墙外饰主要采取面砖、石作为材料。这些材料容易吸收太阳辐射，由于外墙传热形成的冷负荷较高，高温季节会明显增加空调用电量。在对外墙外饰进行改造的过程中，在不变更原有维护结构砌体的情况下，可在建筑外表面涂上反射隔热涂料（主要材料为丙烯酸合成树脂），能够提升建筑外表面阳光反射比及半球反射率，有利于提升既有建筑隔热节能性能。部分地区在高温季节，可能存在昼夜温差较大的情况，会导致外墙疲劳开裂，反射隔热涂料能够对既有建筑外墙起到保护作用。在改造既有建筑外围护结构的过程中，外窗节能改造也是十分重要的环节之一。通常情况下，既有建筑通过外窗由室外得热主要分为两种形式，即太阳辐射传热及温差传热。要控制这两种得热方式，就需要外窗的遮阳系数及传热阻达到一定要求。既有建筑外窗多由铝合金构成，将这些铝合金窗转变为中空玻璃铝合金窗，能够有效提升外窗遮阳系数及传热阻，起到辅助节能效果。除此之外，在对外围护结构进行节能改造的过程中，还要重视屋面改造。夏季高温季节，由屋顶进入室内的热量远多于外墙，改善屋面隔热设计能够大幅度增强建筑节能效果。可以通过绿化屋顶的方式实施屋面节能改造，在屋顶种植绿色植物，通过绿色植物来吸收太阳辐射，并增强屋顶隔热性能，能够有效控制室内温度，降低空调能耗。

4.2照明系统节能改造

多数既有建筑之所以存在照明系统能耗较高的问题，主要由于设计照度、功率偏高，且存在设备老化、运行效率低下的情況。在既有建筑节能改造过程中，为降低照明系统能耗，可设置一定数量天窗，并结合光导管来实现自然采光。在阳光充足的情况下，基本上能够满足内部空间照明，节约大量电能。同时，对传统灯具进行更换，换为LED节能灯，可进一步提升节能效果。另外，还可在既有建筑内部设置相应的智能照明控制系统。将传统开关更换为各类传感器开关（红外传感器、照度传感器、声音传感器），利用这些传感器对整个照明系统进行智能化调控，并细化回路控制，优化照明系统。

4.3空调系统节能改造

空调系统是既有建筑当中的能耗大户。传统既有建筑的中央空调设备大部分时间在高负荷（超过80%）状态下运行。通常情况下，空调水系统多为定流量方式运行。在冷负荷水平较低时，冷却水泵与冷冻水泵无法根据负载变化做出对应的调节，会造成空调系统在“小温差，大容量”的状态下运行。此时机组整体运行效率较低，便会造成较高的能源损耗。在空调系统改造过程中，最为直接的手段便是更换新型机组，但投入成本较大。相关研究表明，在使用中央空调的过程中，冷凝管壁会产生大量水垢及污垢。日常清洁所采取的化学水处理只能减缓污垢生成速率，但无法完全阻止水垢及污垢生成。水垢及污垢累积到一定量，会影响到中央空调的制冷量及热交换率，使得空调系统能耗逐渐增加。目前，国内中央空调清洁方法主要以物化方法为主。尽管定期物化清理能够在一定周期内获得节能效果。但由于人工操作随意性较大，且相关工序专业性要求较高，实际清洗效果并不理想。PES智能在线清洗系统为中央空调清洗提供了一种较好的解决方案。该系统清洁效果显著，可获得10%～30%的节能效果，并且能够抑菌抑藻，清洗成本也相对较低。为进一步提升空调系统节能效果，还需要对空调水系统进行节能改造。空调水系统采用变流量调节技术，能够实现动态负荷调节，从而达到节能目的。经由传感器对空调系统温度、压力等参数进行测定，并由中央系统计算扬程负荷、流量等，再对主机状态进行调控，让主机运行维持在最佳状态，避免主机长期处于满负荷状态，以此来实现节能。

4.4能源系统改造

通过构建能源综合管理平台，对既有建筑能源系统进行改造。采用集散型方式构建能源管理平台，各区域分别设立监控管理子系统，由局域网实现通讯，最终由能源综合管理平台进行集中监视、管理。子系统之间相互独立，由中央工作站实现统一化管理。即便某个子系统出现故障，其他子系统也能够保持正常的运行状态，有利于整合系统稳定运行。该系统主要分为3个层级，依次为中央工作站、数字控制器、传感器与执行机构。中央工作站为控制中心，是整个系统的核心构成，负责系统整体调控；数字控制器主要负责收集、传输现場信号及数据；传感器可对环境信息数据进行采集，执行机构接收到工作站命令后则产生执行动作。

5结束语

综上所述，加强对既有建筑节能改造及多种建筑节能技术应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的既有建筑节能改造及多种建筑节能过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

[1]余张妮.中国建筑能耗现状及节能途径[J].中外企业家.2016（10）：60-62.

[2]掌轩，王丽颖.采暖地区既有居住建筑节能改造设计[J].低温建筑技术2017（01）：115-116.

[3]杨恺博，杨亦贵.既有建筑节能改造技术的方法研究[J].建筑与文化.2016（09）：88-89.