既有建筑节能改造技术探析土木工程专业毕业论文(编辑修改稿)

既有建筑节能改造技术探析土木工程专业毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

节能门窗等技术多可以经过改造，嫁接到既有 建筑节能改造技术上来。 因此，既有建筑节能改造的技术是相对成熟的。 上世纪 80 年代末、 90 年代初， 我国已经开始了个别既有建筑节能改造示范工程，总结了不少经验。 从这些经验中可以看出，改进建筑围护结构热工性能是节能改造的关键。 提高围护结构热工性能的有效途径，首推外墙外保温技术。 与外墙内保温相比，外墙外保温的优越性在于：我国传统建筑大多为砖混结构，这种结构热容量大，有较好的蓄热能力，使室内温度保持稳定。 旧房改造时，外墙加外保温层，阻隔了热量通过墙 体向外散热的渠道。 在外保温施工时，不影响住户的日常生活，不减少室内居住面积；并阻断冷桥，提高了供热效果，改善了室内浙江大学远程教育学院本科毕业论文（设计） 第 1 章 既有建筑节能改造概述 8 热舒适度。 外墙外保温材料主要使用聚苯乙烯板，这种材料保温性能好，施工方便，造价较低，在我国既有建筑节能改造中可以普遍使用。 但值得注意的是：聚苯乙烯板的密度应该在 18kg/m3 以上。 板的厚度应符合节能设计标准的要求。 增加聚苯乙烯板的厚度，其造价增加不多，但保温效果会大大提高。 北京南苑某住宅楼的既有建筑节能改造，就是在 1993 年进行的，此住宅楼是一栋三个单元的砖混建筑，建筑面积 1320m2，层高 ， 37cm 实心砖墙，单层玻璃木门窗。 节能改造的技术为：外墙用 50mm 的聚苯乙烯板作外保温：对原有平屋顶改造成坡屋顶，并在天棚顶上填充 20cm 厚的袋装膨胀珍珠岩；在除厨房外的所有窗框外安装了毛刷密封条，并将北向卧室窗户改造成单框双层玻璃窗；进户门内加 3cm 厚的聚苯板，门的四周也安装毛刷密封条，阳台门的门芯内加反射铝薄膜并留空气间层；楼梯间墙加贴 3cm 厚的聚苯乙烯板保温。 改造后，对此建筑的外围护结构进行热工测试，其节能效果很明显。 根据 外墙、窗户和屋顶的传热系数（ W/m2/K） ， 节能改造前与节能改造后的结果 分别是：外墙从 减至 ；窗户从 减至 ；屋顶从 减至。 实践证明，采取以上一系列的节能措施后，可以达到节能 50%的要求。 浙江大学远程教育学院本科毕业论文（设计） 第 2 章 既有建筑节能改造技术的应用 9 第 2章 既有建筑节能改造技术的应用 围护结构节能改造 建筑的围护结构包括屋顶、 屋面、 墙体、 门窗等。 这些结构的设计对建筑的能耗，环境性能，舒适度有着很大的影响。 就国内而言，我国在墙体、屋面材料、门窗、楼板节能技术和产品的研发生产、设计、建设等方面做了大量工作，也取得了一定的成绩，但是由于建筑围护结构的保温性能，建筑的密闭性等问题，造成我国的建筑能耗居高不下和国外 仍有一定的差距。 我国的建筑外墙热损失是西方国家同类建筑的 3 倍 5 倍，窗的热损失 在 2 倍以上。 可见我国在建筑围护方面还有潜力。 （ 1） 对于屋顶而言，目前的节能措施多采用屋顶绿化 或 “冷屋顶”可控性玻璃屋顶，同时相应的添加合适的太阳能装置，比如太阳能热水器等。 对既有建筑来说，既有建筑的屋顶很 少能满足绿化的荷载要求，因此就目前来看比较合理的是“冷屋顶”即 “白色反光屋顶”。 它是指日射反射率高的屋顶，通过对普通屋顶涂上浅色的 、 高反射率的涂料，提高屋顶的日射反射率，减少太阳能热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷，节约空调能耗 的目的。 它的作用除了减少空调的能耗外，同时还可控制“热岛”现象，保护臭氧层，而且屋顶材料的老化也比较慢、使用时间较长。 （ 2） 屋面的节能改造技术措施可归纳为以下四类： 第一 ，干铺保温材料。 除非被改造建筑的防水层已经老化 渗漏，不得不翻修，否则一般不宜在屋面大拆大改，以修漏补裂为主，进行局部翻改。 在符合标准的防水层上作保温处理，干铺保温材料，留出排水通道。 该方法类似倒置屋面做法，保温材料可以采用加气混凝土，干铺在原有屋面防水层上，再在其上做防水涂料。 保温材料厚度除满足保温要求经热工计算确定外，还要满足屋面荷载不 要超过原屋面允许承载范围。 第二 ， 聚氨脂防水保温屋面。 在屋面上清除掉旧有防水层残破部分，局部修补，然后进行硬泡聚氨脂喷涂。 此保温方式由于在屋面上直接热喷涂施工， 形成的保温层是连续的 、 无接缝 、 抗渗透性强。 施工不必铲除原有的防水层和保温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂，能与各种原有屋面牢固粘结在一起 ， 从而避免粘结不良现象；耐老化性能优异，辅以适当的保护层 ， 其使用年限可达 25年；施工效率高，并且能够适应在 任何复杂的屋面施工 ，特别是对复杂形状的屋面施工。 第三，倒置式屋面。 先清除原建筑屋面保护层，修漏补裂，力 求使表面平整，浙江大学远程教育学院本科毕业论文（设计） 第 2 章 既有 建筑节能改造技术的应用 10 并在其上再铺设一层 4mm5mm厚油毡 ， 然后干铺 XPS 保温板 ， 之后在其上铺设过滤性保护薄膜 ， 最上面铺设卵石层。 此保温方式有良好的防水保温功能，特别是对防水层起到保护、延缓老化、延长使用年限，耐久性好，同时施工简便、速度快， 具有 可在冬季或雨季施工的优势。 第四，平改坡。 首先进行屋面和承重墙结构验算 ， 在荷载允许的条件下 ， 可以在屋面上对应下层承重墙的位置砌墙。 砌至设计高度上设混凝土或钢檩条 ， 最后铺 上 轻型屋面板及屋面装饰材料。 此方法改善了有些原有建筑陈旧的外观形象：解决顶层存在保温能力差 ， 渗漏难以修补 等问题 ， 增加了有效利用空间。 但 平改坡时需注意 ，以 结合太阳能 集热器采集能量的最佳坡度确定坡 屋面的坡度，为安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖提供条件。 （ 3） 在外墙的节能改造上，应从保温隔热效果和有利于结构的稳定性两方面来看，且优先考虑外墙保温技术，并与建筑立面的改造相结合。 就目前来看，对于既有的建筑外墙的处理比较理想的是挂聚苯乙烯泡沫塑料制成的保温板，常用的保温板一般是 30 mm120 mm 厚，该部分以合成粘结剂或机械方式固定于建筑外墙 ， 中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层，此基层主要用于保温板上 ，以玻璃纤维网来增强并传达外力的作用 ， 最外面部分是美观持久的表面覆盖层。 墙体节能改造工程 的 施工通常是在建筑工程的施工现场完成的，施工质量的优劣关系到节能改造的最终质量。 首先应彻底清除基层墙体表面浮灰、油污、空鼓、风化物等影响墙面施工的物质 ， 墙体表面应尽量处理平整，对于大面积有坑凹的面层要铲平、修补或加贴找平，松动处要铲除 ， 有孔洞的地方要修补好 ， 以便进行外保温工程的施工：有水落管道的地方要拆除 ， 将新位置设计并安设好之后 ， 进行外保温的正常施工。 施工环境应尽量避开寒冷、大风和雨天，施工过程中要规范施工操作，严格 质量监控 ， 保温层施工完成后必须认真开展隐蔽工程验收。 （ 4） 既有建筑的围护结构中门窗面积约占 30%，但其能耗的损失能占到40%50%，是影响室内热环境质量的主要因素之一，并且外窗的节能改造是最容易做到 并且极易 见到实效的。 对于原窗已无保留价值的，应更换新窗，且新窗的选择应达到节能的目的，对于原窗可以保留的建筑，可在其原窗外增加一层新的单层窗或双玻璃窗，形成双层窗，以达到保温节能的效果。 外窗的节能改造上也可优先采用增加遮阳的方法，减少阳光的过分照射，从而有效的控制太阳对室内的辐射，施工也较为方便。 将原本热工性能差的外窗全部拆除，换为热工性能良好的平开“断桥”型铝合金窗和塑钢窗或其它满足节能要求的窗户，在对既有建筑的窗户进行更换的同时 ， 一定要注意窗户安装的质量，有些建筑的窗户经过多年的使用 ， 已有一些变形，窗洞口已与设计和新建时大有不同，尺寸和形状都会有变化， 要根据实际情浙江大学远程教育学院本科毕业论文（设计） 第 2 章 既有建筑节能改造技术的应用 11 况和尺寸制作窗户，窗户的安装也要请有经验的工人进行， 特别是中空玻璃窗的安装，在安装时不能有任何变形、硬挤、硬压的现象 ， 窗墙之间的空隙处应以泡沫聚氨脂灌注 ， 内外边沿再用密封膏封闭防渗、避免冷桥产生，确保节能工程质量。 对原有外窗进行“整形” ， 一是对基本完好的金属窗保留窗框及中挺，将窗扇换成中空玻璃窗或其它满足节能要求的窗扇，并对原窗框及中挺进行处理，加一层塑料窗套 ； 二是在原外窗的内窗台或外窗台加一扇窗户，形成双层窗 ； 三是在原外窗上加气密条，提高外窗气密水平。 简言之， 在建筑改造条件允许的情况下，对建筑围护结构进行保温隔热改造，主要措施有： （ 1） 外墙和屋面增加保温材料，如 EPS 板、岩棉等； （ 2） 屋面采用屋顶绿化措施，可降低室内温度 2℃以上； （ 3） 玻璃进行保温隔热改造，如单玻璃 改成中空玻璃，玻璃采用镀膜或lowE 玻璃等； （ 4） 玻璃幕墙自然通风改造，如呼吸式玻璃 幕墙等； （ 5） 建筑外遮阳改造，如采用可调解外遮阳板、遮阳百叶等。 采光通风改造 建筑自然通风是一种最古老、最节能的通风方法。 它是改善室内空气品质的基本方法。 许多旧建筑因受到社会条件，经济条件和技术条件的限制，未能将建筑的体量、形式、开窗面积等因素和自然采光进行整合设计，而许多已建成的现代建筑由于对自然采光没有重视，以至于室内的光环境很差，存在拉窗帘而开灯的现象。 （ 1） 既有建筑的采光改造包括擦洗玻璃和纱窗，定时粉刷墙面和顶棚等简单措施。 另外也可通过改变窗口形式、窗口尺寸、设置采光控制系统和设置中庭空间措施等方法。 同时 ，将窗户的材料进行更换，都采用 UPVC 塑料型材的窗户可以减少耗能和污染。 对于一些临街的建筑，一些门可以更换成玻璃的以增加采光，另外在既有临街建筑的墙体上可以改用保温且大面积的玻璃幕墙，也是一举多得的措施。 （ 2） 自然通风是改善室内空气品质的最基本的方法，也是增强室内热舒适的方法之一，更是降低建筑空调负荷的有效措施之一。 目前，国内的许多建筑都利用风压、热压的原理进行自然通风达到节能的目的。 而许多旧的建筑中，尤其是公共建筑，多采用空调进行通风，空调系统大部分时间处于低负荷、低效率的运行状态，造成资源上的 浪费。 因此，对既有建筑的通风空调系统进行改造已成为建筑节能改造工程的重点。 浙江大学远程教育学院本科毕业论文（设计） 第 2 章 既有建筑节能改造技术的应用 12 太阳能技术 如何在既有建筑中应用太阳能技术是一个不容忽视的课题。 理论上，新建筑和既有建筑中都可以应用太阳能技术。 但在实际操作过程中，既有太阳能技术利用率十分低。 目前，在既有建筑改造中，用的最多的太阳能技术就是太阳能光电，其次是太阳能光热。 新建筑在设计阶段就可以考虑如何利用太阳能，而既有建筑则只能。