既有高层建筑的节能改造分析

摘要：我国的国民经济发展速度逐渐加快，城市人口越来越多。住宅建筑，尤其是高层建筑也随之增多，各类建筑的耗能也大大增加，由于国家的相关政策法规的施行，新建的建筑基本都增加了节能设施的修建。那么，既有建筑如何进行节能的改造就成了关键，本文就从国内外对于这方面的研究进行了阐述，并提出了一些建议。

关键词：既有高层建筑；节能改造；分析。

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

0 引言

我们都知道，既有建筑是一个城市的建筑群的最重要的组成部分，由于它们存在的时间已经较长，有很多往往在建造的时候缺少相应的节能工程，就使得这些既有的建筑在长期的居住和使用的过程中存在着极大的能源浪费的情况。所以，对这些既有建筑的节能改造工作必须要尽快的开展，改变其现有的能耗状况，此外，还必须对新建建筑的节能工程加以重视，同时有计划的对既有的建筑进行节能的改造设计，这样，才可以从整体上改进一个城市的建筑群的能耗情况，从而改善我国居民的居住环境，确保各种建筑的可持续发展。

1 概述

我国是一个人口众多的发展中国家，人均能源资源相对匾乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源只有世界人均占有量的1/4，已探明的煤炭储量只占世界储量的11%，原油占2.4%。每年新建建筑使用的实心粘土砖，毁掉良田12万亩。物耗水平相较发达国家，钢材高出10-25%，每立方米混凝土多用水泥80公斤，污水回用率仅为25%。与此相反的是，近些年我国的经济发展速度十分迅速，工业化以及城市化进程也逐步的加快，这样的发展趋势必然会导致资源的消耗量非常大，能源的浪费情况十分惊人，造成了能源供应紧张的局面。这样的现状也直接导致了我国的社会和经济的可持续性发展受到了很大的影响。

城市化进程的建设中大部分农民走向城市,城镇居民不可避免的成为了全社会资源能源的消耗大户，住房已成为亟待解决的首要问题，特别是既有建筑面临着前所未有的严峻考验。数据显示，我国的建筑能耗现在占到了全社会能耗的五分之一左右。其中，绝大多数的既有建筑都是高能耗的建筑。所以，如何改造既有建筑的节能结构就成了建筑节能改造的必要工程。本文总结了国内外学者的研究情况，综合分析这一问题的发展趋势，并提出一些自己的看法及建议。

2 国内外研究现状

目前整个世界对于建筑的节能设施建设越来越重视，在新建的建筑中对于节能工程的重视程度也越来越高，但是，国内外学者关于某既有建筑的节能改造方面的研究却不是很多。上个世纪90年代以来，才逐渐出现了这方面的一些研究。

在原东德地区，当地的政府对大量的预制板建筑进行了全面的综合节能改造。1995年奥斯雷格对德国和东欧的一些国家的预制板建筑的综合节能改造工程以及投资模式进行了相关的研究。他认为政府成功的实施了一些有效的信贷优惠政策、财政补贴政策以及税收优惠政策，这些措施都是德国对既有建筑的节能改造工程获得成功的重要原因。他的总结，为之后该领域的研究奠定了一定的基础。

进入21世纪以来，国内的很多专家在既有建筑的节能改造方面也进行了很多的研究，这其中主要包括：

杨种等学者在它们的研究中就认为北方的采暖区的既有建筑的节能改造涉及很多方面，主要是中央政府、地方和市场这样的三个主体，我们都知道，在既有建筑的节能改造过程中的资金来源主要是中央政府对地方政府的财政补贴，地方政府出资，另外政府也对市场进行很多的激励措施，而其中的市场主体则主要是居民、供热企业以及节能服务公司；

刘长滨等则以包头口岸小区的既有建筑的节能改造工程为例，成功的设计出了既有建筑的节能改造的经济效益评价的模型，并基于此改造方案的资金成本详细的分析了不同的改造方案的经济效益指标和社会效益指标，并对不同的方案进行选择和选优，最后还指出了既有建筑节能改造的经济效益评价中存在的一些问题；

刘玉明等人经过研究介绍了当前我国既有建筑的节能改造现状以及政府的经济激励政策的现状，并对节能改造的试点项目进行了相关的分析，同时，还对我国既有建筑的节能改造的经济激励政策在实施的过程中所存在的一些问题进行了分析，最后在借鉴发达国家在此方面的政策的基础上，提出了政府要实施以财政政策、税收政策、价格政策以及奖励政策为核心的全方面的经济激励政策；（4）金占勇、武涌、刘长滨等学者在分析了既有建筑的节能改造现状的基础之上，成功的应用了经济学原理，探讨了既有建筑的节能改造过程的外部环境可能会对节能改造过程造成的影响；

（5）目前来讲，国内关于既有建筑的节能改造的外部环境的研究文献还不是很常见，少有的研究也主要是对既有建筑节能改造的经济外部性进行了简单的定性分析，并且针对当前建筑节能改造工程中所存在的比较严重的“市场失灵”的问题进行阐述，认为政府应该制定更加有效的经济激励政策等。其中，尹波等学者就针对当前建筑节能改造领域中这一问题，运用了经济学的理论探讨了既有建筑节能改造工程的外部性原理，提出了一些较为有效的消除既有建筑节能改造工程外部性的措施。

3 改造措施

3.1围护结构

建筑护结构主要由墙、门、窗和屋顶组成。在建筑护结构改造中结合目前大力推广的外墙外保温技术，如以界面剂为界面层，聚苯颗粒保温浆料为保温层，抗裂砂浆复合耐碱玻璃纤维网格布为抗裂防护层等。在窗户改造中，目前比较流行的如中空玻璃、热反射玻璃等节能玻璃和热铝型框等，这些技术的推广和应用增大了窗户的整体传热系数，减少了向外界的传热量。同时在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋顶的保温隔热性能。如建筑屋面保温采用膨胀珍珠岩保温芯板的保温层，替代常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩的做法。另外，还可以设置架空通风屋面、坡屋面、绿化屋面等，绿化屋面不仅有利于屋顶的保温与隔热，而且可以起到美化城市环境的效果。3.2 建筑设备改造

为了体现既有建筑居住环境的舒适性，会不可避免使用大量空调、照明、家电等设备。有报道表明，为了降低建筑的能耗，可在空调系统中安装全热交换器，既可以减少占空调负荷30％左右的新风负荷，又可以让空调排风与新风直接进行热交换，可回收排出气体能量的70～90％；利用空调回风进行换气，将空调回风中与新风量相等的排风用于己污染的房间的通风换气；如提高空调系统中风道和管道系统的保温效果；改用高效率风机和水泵等都是些节能效果明显的措施。3.3 楼宇自控系统

楼宇自控系统又称建筑物自动化系统，它是通过利用现代的计算机技术和网络系统，对建筑内部的通风系统、空调系统、冷冻水系统、供热系统、给排水系统、消防系统、照明系统、电力系统等项目实施自动化监控和中央管理。它通过传感器，对温度、压力、流量、湿度、液位等实施监测，利用网络操作平台作出自动化操作，节省人力约50％，最大的优点是使能耗降低约25％，提高大楼内人员的工作效率，最大限度地节约和利用能源，从而大大减少了不必要的资源浪费和浪费所带来的环境污染。

4 思考与建议

高层既有建筑是城市发展的必然，它不仅要有美观的造型、独特的空间感受、还要承载着深厚的文化，否则就会与现在的建筑格格不入。美国世界观察研究所在研究人类居住环境的调查报告《为人类和地球彻底改造城市》中指出：城市虽仅占地表面积的2%，但排出的碳占总排放量的70%，工业生产中木材消耗占全球消耗量的76%，自来水消耗占全球消耗量的60%。因此在进行既有建筑改造过程中，我们要尊重历史，注意建筑的相关性，保持人类、建筑与环境的协调。

虽然，目前国内在这方面的理论研究越来越多，各个地方的学者也都提出了一些自己的看法以及解决方法，但是对与既有建筑的节能改造的经济性方面的研究还是缺少实践的研究，毕竟这样的工程在国内来说还不是很常见。所以，在总结了前人的研究的基础上，对于国内目前在既有建筑的节能改造方面的研究提出以下建议：

（1）我们在选择既有建筑的节能改造设计时，不能只考虑节能技术是否最先进，同时还要结合当地的实际情况，尤其是要改造的建筑所在的城市的经济发展状况、气候条件以及工程完成之后的经济效益如何，通过这些方面的综合分析来制定节能改造的最终方案。

（2）在选择既有建筑的节能改造技术时，也不能简单的将几项先进的节能技术进行简单的叠加或优选，而是应该将各项节能改造的技术经过分析之后再结合当地的实际情况，科学、合理、高效的综合起来使用和搭配。

（3）同时，在工程进行之前，要应用正确的价值工程原理，提高既有建筑改造后的功能与其成本的匹配值，尽量要在节约成本的同时，选择更加符合当地用户要求的产品。

5 结束语

中国既有的近400亿平方米建筑，仅有1%为节能建筑，其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量，均属于高耗能建筑。而每年新建的十六亿至二十亿平方米建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿平方米，建筑耗能总量在中国能源消费总量中的份额已超过27%，接近三成。因此在保证提高建筑舒适性的条件下，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，利用可再生能源，对既有的建筑特别是高层建筑实施改造是非常必要的。虽然在建筑设计与工艺设计、空间利用与设备定置等方面仍然存在许多对立的不可兼顾的问题，但这也是我们今后要解决的问题和努力的方向。

参考文献：

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[2] 王金印. 高层建筑节能设计的要点探究[J]. 建材与装饰：上旬, 2012, (11): 13-14.

[3] 高红丽. 如何做好高层建筑中节能工程的质量控制[J]. 山西建筑, 2012, 38(28): 219-220.

[4] JGJ3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S]