既有居住建筑节能改造研究

既有居住建筑节能改造研究内容摘要：

节能有关的标准。 国外建筑节能 工作 主要 体现 在两个方面：一是 在 新建建筑中 强制 执行建筑节能国家和行业标准。 由于建筑节能标准执行严格，目前发达国家新建建筑节能措施都能较好到位，节能效果也达到相关标准和要求，实现了不再产生新的非节能既有建筑。 二是对 既有的非节能建筑 进行节能改造。 发达 国家 普遍 制定了有 较强吸引力的 经济扶 持 政策 ，以调动社会各方面进行节能改造的积极性。 十多年前，北欧和中欧的 既有 建筑节能改造工作基本完成，西欧和北美国家的 既有建筑 节能重庆大学硕士学位论文 1 导 论 3 改造 还在 继续进行中。 国外 的 建筑节能 发展大 致可以划分为 四个 阶段 : 第一阶段为 20 世纪七十年代初期， 由于两次中东战争， 石油输出国对美国、日本等国家实行 了石油禁运， 发达国家经历了 非常 严重的石油危机， 迫使其对能源使用进行 严格 的限制。 在舒适健康与节能之间寻找新的平衡 成为政府和学者们共同关心的问题。 第二阶段为 20 世纪八十年代初期， 发达国家 发现，限制建筑用能政策 也产生了一系列后遗症， 比如， 长时间在新风量不足的办公楼工作的 人员 患上了 “建筑综合症 ”，室内空气 质量恶化 问题 严重。 为了保证 脑力劳动 者 的高生产率， 建筑 必须满足舒适、健康、安全 的 功能要求，政府和 学者们又 开始在 生产率与节能之间寻找新的平衡。 第三阶段是 20 世纪九十年代， 温室效应导致的 全球变暖问题成为世人瞩目的焦点，人们又开始研究既 保证 舒适与效益又 减少能源资源 消耗 的可持续发展理论，建筑节能 受到空前的重视，地位也 上升到前所未有的 高度。 第四阶段 是 21 世纪以后， 随着能源短缺和环境污染 两大矛盾的尖锐化，建筑节能的地位将会更高。 今后 一个时期， 建筑节能的目标是 资源能源投入的效益最大化，或者说单位资源能源投入 获取最 大 的经济和社会效益，以 适应 人类对资源需求 日益增长 带来 的 挑战。 主要 表现为大量 利用可再生能源，进行合理设计，夏季尽量 用自然通风降温并 减少阳光 辐 射 热 的 侵入，冬季 则尽量 利用遮挡避风并增加太阳辐射得热。 国内研究现状 我国的建筑节能工作起步较晚，在 20 世纪 80 年代初才刚刚启动， 主要偏重于北方 采暖 地区住宅节能。 大体可以分为四个时期 ：第一时期， 19801987 年技术研究与技术标准研究制定阶段。 第二时期， 1988 年 1994 年开展建筑节能工程试点试验和扩大示范阶段。 第三时期， 1994 年 1996 年有组织地制定建筑节能政策并组织实施建筑节能工作阶段。 第四时期， 1997 年以后全面实施节 能 50%第二步目标的实施工作阶段。 在这四个时期，颁布了一系列关于建筑节能的法律法规和技术标准。 1986 年建设部颁发了《民用建筑节能设计标准 (采暖居住建筑部分 )》（ JGJ2686）； 2020 年l0 月 11 日颁布了《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》； 2020 年 10 月 1 日建设部颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（ JGJ1342020） ； 2020 年 7 月建设部颁布了《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（ JGJ75—2020） 等一系列标准。 1998 年 1 月 1 日起实施的《中华人民共和国节约能源法》，对 依法推进建筑节重庆大学硕士学位论文 1 导 论 4 能工作具有重要意义。 为了达到节能 50% 的目标， 国家还颁布了《民用建筑节能设计标准》 (JGJ126 — 95)、《民用建筑热工设计规范》 (GB5017693)等相关法规。 成为 缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展的重大举措。 2020 年 10 月 1 日开始施行的 《民用建筑节能条例》 ， 对中国民用建筑节能做出了主要规定，并规定了如何推进民用建筑节能工作。 《民用建筑节能条例》指出，县级以上人民政府应当安排民用建筑节能资金，政府引导金融机构对既有建筑节能改造、可再生 能源的应用，以及民用建筑节能示范工程等项目提供支持。 此外，国家积极推进供热体制改革，完善供热价格形成机制，鼓励发展集中供热，逐步实行按照用热量收费制度。 针对现实存在的一些地方和单位不执行或擅自降低节能设计标准，新建建筑执行建筑节能设计标准的比例不高的问题，《民用建筑节能条例》规定在不增加新的行政许可的前提下，提出对新建建筑节能实施全过程监管。 同时，条例规定购房者 可根据商品房买卖合同和住宅质量保证书、住宅使用说明书中载明的商品房的能源消耗指标的实际情况进行维权。 研究的目的和内容 研究 的目的 研究目的有三个：一是 分析研究既有 居住 建筑节能现状， 识别既有居住建筑能耗的重点 和造成的原因。 二是 从 平面改造、围护结构改造、采暖空调改造和新能源利用系统改造等方面 提出 了节能改造的主要技术措施。 三是 从经济、法律 和管理等方面 研究 节能改造的保障措施， 更好地推动 既有建筑节能改造实践。 研究的内容 本文共 有 五 个部分： ① 导论 主要介绍 论文研究背景、研究目的和内容、 国内外研究现状， 以及论文的框架结构。 ② 既有 居住建筑节能 现状 分析 既有居住建筑节能现状， 确定 既有居住建筑能源消耗的主要方 面 和原因。 ③ 既 有居住建筑节能改造 设计 研究 既 有居住建筑的空间形态更新改造和外部形式更新改造措施，以提高现有居住建筑的节能水平。 ④ 既有居住建筑节能改造 的 保障 措施 分析 了 既有居住建筑节能改造的 外部性以及相关主体的利益关系， 并 在此基础上， 从经济和管理的角度提出 推广节能建筑的 保障 措施。 重庆大学硕士学位论文 1 导 论 5 ⑤ 结论与展望 研究方法与技术路线 研究方法 文献研究法。 既有居住建筑节能改造是一个系统工程，涉及经济、行政、法规、技术等多个层面的问题，需要广泛阅读和研究各类人员从不同角度对这一课题的研究成果，以掌握 这一课题的研究现状。 文献研究法，就是根据一定的研究目的或课题需要，通过文献收集来获得相关资料，了解先前的研究与目前所作的研究有何联系，包括了解以前研究的优点和不足。 课题所需文献的来源和种类主要是从学校图书馆（包括数字图书馆）查阅出相关的著作及期刊资料。 本文主要对 四 个方面的文献进行了研究：一是国家建筑节能的相关法律法规和技术标准。 二是 国内外建筑节能 理论。 三是 建筑节能改造的技术手段。 四 是建筑节能改造 项目 管理。 调查访谈法。 国内有许多比较成功的建筑节能改造典范， 总结推广 他们的主要做法和成功经验， 对于其他节能改造项 目具有重要意义。 本人通过多种方式对有关项目的工作人员和相关学者进行了调查访谈，获取他们节能改造的有关数据，为 论文 提供实践论据。 比较分析法。 对比借鉴德 、美 等发达国家推动建筑节能的经验做法，结合我国实际，提出我国既有建筑节能改造的保障措施。 此外，本文还使用了列举法、图表法等多种研究方法。 技术路线 图 技术路线图 Figure Technical Route 撰写初稿 理论归纳 理论修正 专家指导 文献研究 调查访谈 文献检索 数据整理 修改完善 定稿答辩 重庆大学硕士学位论文 2 既有居住建筑的节能现状分析 6 2 既有居住建筑的节能现状分析 既有建筑节能的界定 建筑节能的界定 建筑节能概念起源于西方发达国家， 最初是指减少建筑中能量的散失，现在则普遍称为 “提高建筑中的能源利用率 ”，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。 所界定的范围指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯等方面的能耗。 不同时期，不同的建筑师对建筑节能的论述也不尽相同，归纳起来主要有以下观点 [6]： ① 生土建筑（掩土建筑、覆土建筑） 生土建筑具有冬暖夏凉、节能节地、防风防暴 、 保护 生态环境和 自然风景的优点，我 国西北地区的窑洞是生土建筑的典型代表。 其主要特点是利用覆土改善建筑热工性能 ，实现保温、 致凉和节约能源的目的。 在生土建筑设计实践方面，代表人物有 澳大利亚的西德尼 ∙巴格斯、英格兰 的 阿瑟 ∙昆姆比 和 美国 的 麦尔科姆 ∙威尔斯。 我国西安建筑科技大学教授夏云等学者也对生土建筑进行了系统的研究。 ② 结合气候的建筑 这一思想 始 于 20 世纪 30 年代 ，形成于 50、 60 年代。 其核心是建筑与气候密不可分，气候是建 筑 设计的前提， 直接影响建筑的功能和舒适性，因此，要在建筑设计中充分尊重和利用 当地 气候 条件。 代表人物有 提出 “生物气候地方 主义 ”设计理论和方法的 V∙奥戈亚、提出 “形式追随气候 ”设计概念的印度建筑师 C∙柯里亚、以及认为气候造成建筑形式不同，并对建筑影响微气候问题进行深入研究的哈桑 ∙法希。 ③ 生物建筑 生物建筑从整体的角度看待人与建筑的关系，其最明显的特征是把建筑看作有生命的生物，建筑的外围护结构被认为是建筑的皮肤，具有与人类皮肤一样的功能 ，能够完成室内外各种物质能量的交换。 生物建筑 特别 强调设计 的中心应当是满足 人类的物质生活和精神需要。 建筑的 外形、质感和功能要与 周边环境 和 使用者 相 一致。 代表人物是《自然住宅手册》的作者 戴维 皮尔森。 ④ 自维持住宅 自维持住宅的设计研究 始于 20 世纪 60 年代 ，其核心观点是把建筑看成一个功能完善而又独立的模块，这个模块形成一个封闭的生态系统，其唯一的输入是周边自然环境提供的自然能量。 自维持建筑 最大的特点是自成体系，自行维护，不需要外界的介入和支持。 一般建筑 都需要 通过复杂的管路与电力、天然气、水、重庆大学硕士学位论文 2 既有居住建筑的节能现状分析 7 通信等市政 管 网 相连以获取能源和信息，而自维持建筑则不需要，其主要靠太阳能、风和雨水维持自身的运作，并对产生的各种废弃物进行处理，以保持自身物质和能量的不断循环。 代表人物有 布兰达 ∙威尔和罗伯特 ∙威尔。 ⑤ 新陈代谢 建筑 新陈代谢建筑理论产生于 20 世纪 60 年代，由 日本建筑师 黑川纪章 、 菊竹清训、川添登等人提出 ， 大高正人、槙文彦 也是重要的代表人物。 其核心观点是反对机器原理时代所推崇的模式、范型和理想， 强调生命和生命形式，复苏现代建筑中被丢失或忽略的要素， 把将建筑和城市看做有生命的组织，并且在时间和空间上都是开放的 系统 ，过去、现在和将来共生，不同文化之间也要共生等。 新陈代谢建筑 对 现代社会和现代建筑 采取扬弃的态度， 积极使用现代技术和材料来 突出 表现文化和识别性。 ⑥ 共生建筑 共生思想是 日本著名建筑师黑川纪章 建筑思想的核心 ，也是 对新陈代谢建筑思想的修正和发展。 共生思想关键有两点：一是修正了对现代和技术的过度追求 ，正视 传统 的价值 ， 重新寻求现代和传统的 结合 点 ，并提倡变生和模糊性思想。 二是拓宽了共生的范畴。 从新陈代谢理论的历史与现在共生、不同文化的共生，拓展到了新技术与传统共生、人和自然共生、科学和艺术共生以及地域性和普遍性共生。 ⑦ 少费多用住宅 “少费多用 ”概念最早由 富勒在 1922 年提出， 其核心是 使用较少的物质和能量发挥出 最 大的作用，或者说更加高效率的利用投入的物质和能量。 狄马西昂住宅概念 是少费多用住宅的典型 ， 这种住宅的特点是灵活性 和高效率，既可以采用工厂制低成本大量建造，又能够装配在一起形成社区，是取代象 被捆绑在水电管网上的砖盒子 似的一般住宅的理想方案。 ⑧ 高技术建筑 高技术建筑有两大特点：一是相比传统固定的建筑外围护结构，高技术建筑的外围护结构更加智能。 依靠计算机和信息技术，高技术建筑外围护结构可以象人的皮肤一样，根据气候条件自动调整建筑与外界环境的能量和物质交换，提高建筑适应外部生态环境的能力，以实现节能目的。 二是 关注建筑的灵活性和持久性。 在重视技术的同时，开始更多地关注建筑系统对生态环境的影响，对环境、文化等问题表现出适应性 的态度；不再追求纯粹的硬技术，开始转向包括中间技术、适宜技术和软技术在内的生态技术。 高技术建筑的代表人物有诺曼 福斯特、理查德 罗杰斯及伦佐 皮亚诺 等 ⑨ 绿色建筑 重庆大学硕士学位论文 2 既有居住建筑的节能现状分析 8 绿色建筑思想在 20 世纪 90 年代，由 K∙丹尼尔斯 在《生态建筑技术》 最早提出。 绿色建筑 的核心是人与自然和谐相处，在设计、施工和使用的过程中，不污染环境，节约能源资源，追求可持续发展。 另一个建筑师 阿莫里 ∙B∙洛文斯 从另一个角度 对 绿色建筑 进行了阐述 ， 他认为 绿色设计 以 使人类与自然亲密地结合 为目标， 无害 、可 再生和积累 是根本要求。 ⑩ 生态建筑 生态建筑的思 想最早由 鲍罗 索勒里 提出，其核心内容是将 生态学同建筑学 相结合 ，用 符合。