太原市既有居住建筑

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盆杭
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1 既有采暖居住建筑基本情况调查及综合改造策略调查分析贺彪梁功朱磊郭婷婷 ( 太原市建筑节能管理中心, 太原 ) 摘要 : 本文通过对太原市的部分既有采暖居住建筑现状进行调查, 有针对性的得出既有采暖居住建筑节能改造应与房屋综合整治相结合的改造方式, 以供既有采暖居住建筑改造工作的开展提供参考, 关键词 : 既有采暖居住建筑 ; 节能改造 ; 基本调查 ; 典型重点调查 SURVEY AND ANALYSE ON BASIC INFORMATION AND INTEGRATED REFORMATION STRATEGY OF EXISTED HEATING RESIDENTIAL BUILDINGS He Biao Liang Gong Zhu Lei Guo Tingting (The Bu ilding energy management center in Taiyuan City, 太原 China) Abstract: According to the survey of the existed heating residential buildings from parts of the Taiyuan city, a conclusion is made that the reformation should combine with buildings integrated renovation, which provides reference on heating buildings reformations. Keywords: existed heating buildings; energy-saving reformation; basic survey; typical key-point investigation 1 引言随着我国建筑行业的飞速发展, 建筑能耗占总能耗的比重越来越大目前已接近 30%, 其中采暖能耗占建筑能耗的一半以上所以对于我市来说, 建筑节能的首要任务是降低采暖能耗此次调查的目的就是了解我市目前的既有采暖居住建筑的现状, 为以后的既有采暖居住建筑综合改造提供基础性资料通过改造使之成为保温隔热和气密性好的节能型建筑, 减少需要给建筑物供给的采暖热量, 通过节能型的采暖系统设置和科学的运行管理, 提高采暖系统的供热和效率, 直接减少能源损失 2 调查对象的选取本次太原市既有采暖居住建筑基本情况调查区域对象的选取, 综合考虑以下三个因素 : (1) 所调查的辖区内建筑能代表性的反映出太原市既有采暖居住建筑现状 ; (2) 调查辖区领导对建筑节能工作比较重视, 愿意协助开展此项工作 ; (3) 所选辖区内建筑能体现出不同年代采暖居住建筑的共同特点

2 综合考虑, 我们选取了迎泽区迎泽街道办事处辖区内建筑为此次调查对象 3 迎泽街道及社区简介迎泽街道办事处行政代码 : 北至迎泽大街南侧, 南至南内环街北侧, 西至新建南路东侧, 东至并州路西侧管辖区内有社区 16 个, 分别为解放南路一社区解放南路二社区南内环街一社区南内环街二社区南内环街三社区南内环街四社区双塔西街一社区双塔西街二社区双塔西街三社区双塔西街四社区青年路一社区青年路二社区青年路三社区并州路一社区并州路二社区并州路三社区共有住户户人, 本次调查涉及迎泽街办辖区内的 8 个社区 4 居住建筑普查结果及分析本次既有采暖居住建筑基本情况调查共提取了 102 栋建筑, 分别属于迎泽街办 8 个社区内 ( 详见表 4-1 图 4-1) 普查采暖居住建筑数量统计表表 4-1 社区名称基本调查栋数比例南内环一社区 % 双塔西街三社区 % 双塔西街二社区 % 南内环三社区 % 南内环四社区 % 青年路一社区 % 青年路二社区 % 解放南路二社区 % 合计 % 2

图 4-1 普查采暖居住建筑数量统计表在普查的 102 栋建筑中, 1980 年以前的居住建筑 7 栋,1980 年 1989 年的居住建筑 19 栋,1990 年 1999 年的居住建筑 52 栋,2000 年 2010 年的建筑 24 栋 ( 其他信息统计见表 4-2 图 4-2) 普查采暖居住建筑主要信息分类统计表表 4-2 统计类别子项分类栋数所占比例 1980 年以前 7

3 图 4-1 普查采暖居住建筑数量统计表在普查的 102 栋建筑中, 1980 年以前的居住建筑 7 栋,1980 年 1989 年的居住建筑 19 栋,1990 年 1999 年的居住建筑 52 栋,2000 年 2010 年的建筑 24 栋 ( 其他信息统计见表 4-2 图 4-2) 普查采暖居住建筑主要信息分类统计表表 4-2 统计类别子项分类栋数所占比例 1980 年以前 % 竣工时间 1980 年年 % 1990 年年 % 2000 年年 % 未节能 % 节能状态节能 % 结构类型已节能改造 % 砖混结构 % 框架结构 % 框剪结构 % 实心粘土砖 % 外围护墙材料空心砖 % 加气混泥土 % 供暖方式城市热力 % 3

区域锅炉 16 15.69% 独立供暖 4 3.92% 垂直双管 65 63.73% 采暖系统类别垂直单管 34 33.33% 水平分环 2 1.

4 区域锅炉 % 独立供暖 % 垂直双管 % 采暖系统类别垂直单管 % 水平分环 % 图 4-2 普查建筑竣工时间分类比例示意图本次调查的 102 栋既有采暖居住建筑, 共有住户 5340 户, 总建筑面积 m 2, 其中居住建筑面积 m 2, 商用建筑面积 m 2 ( 各社区情况见表 4-3, 图 4-3) 社区名称调查各社区建筑面积信息表表 4-3 户数居住建筑面积 (m 2 ) 商用建筑面积 (m 2 ) 总建筑面积 (m 2 ) 南内环一社区双塔西街三社区双塔西街二社区南内环三社区南内环四社区

青年路一社区 432 28307 0 28307 青年路二社区 262 21202 0 21202 解放南路二社区 384 33961 0 33961 合计 5340 488730 11050 499780 调查各社区建筑面积比例表图 4-3 本次调查查结果显示, 该辖区内的现有采暖居住建筑主要以 80 年代和 90 年代为主, 层高以 5-7 层为主, 外围护材料以砖混结构为主,

5 青年路一社区青年路二社区解放南路二社区合计调查各社区建筑面积比例表图 4-3 本次调查查结果显示, 该辖区内的现有采暖居住建筑主要以 80 年代和 90 年代为主, 层高以 5-7 层为主, 外围护材料以砖混结构为主, 供热方式以城市集中供热为主, 采暖系统以垂直双管管为主所调查的 102 栋建筑中只有 19.61% 即 20 栋居住建筑达到了节能建筑标准, 其中 2003 年后建造的节能建筑 14 栋, 改造的节能建筑 6 栋 5 典型建筑重点调查结果与分析 5.1 重点调查对象本次典型建筑重点调查是在居住建筑普查完成后, 经过分析选取不同建筑年代不同结构类型不同围护结构的建筑为调查对象分别对 3 个小区 6 栋居住建筑进行了重点调查, 调查内容包括室外和室内, 其中室外部分包括周边环境外墙屋面管道阳台窗户地下室, 室内部分包括室内状况采暖系统通风系统热水制备上下水管道电梯及其他以下选取了具有节能改造潜力财大北校住宅小区内的 3 栋建筑进行分析 5.2 财大北校住宅小区概述财大北校住宅小区位于菜园街中段, 财大北校北门处住宅小区内有建筑 8 栋居住建筑, 5

6 八栋建筑分别于 1979 年 1988 年 1996 年建筑竣工, 均为不节能建筑建筑结构均为砖混结构, 外围护材料采用实心粘土砖, 供热方式为城市热力, 采暖系统为垂直单管和垂直双管小区拥有住户 498 户, 总建筑面积 36233m 2 ( 基本情况见表 5-1) 财大北校住宅小区居住建筑基本情况表 5-1 楼号竣工年份楼层数单元数总套数建筑面积 (m 2 ) 12 号楼号楼号楼号楼号楼号楼号楼号楼合计根据小区实际情况, 我们主要选择了 3 栋建筑 (12 30 和 39 号楼 ) 开展典型建筑重点调查工作 5.3 室外现状调查周边环境调查建筑周边有少量绿地, 栽种有树木, 主要为柏树校区外道路交通流畅, 楼前后道路进行了水泥硬化处理外墙外墙构造 : 370 mm 黏土实心砖 +20 mm 水泥石灰砂浆 ; 外墙防水作法 : 外墙缝均用 l l 水泥砂浆掺玻璃丝勾缝, 阳台挑檐等无构造防水的平缝均满嵌油膏, 再用砂浆勾缝除 30 号楼外,39 号楼和 12 号楼墙壁出现轻微裂缝 12 号楼外墙有剥落风化现象外墙均没保温措施外窗小区内大部分住户为单层普通玻璃铝合金窗, 只有少数住户外窗为单层普通玻璃塑钢窗, 密封条老化住户窗户总状况完好无缺失阳台结构和阳台窗 6

7 阳台窗设计为敞开式阳台, 大部分阳台由住户自行封闭, 阳台窗大部分采用普通玻璃铝合金窗, 均为单玻推拉窗阳台顶部自由排水楼梯间与楼宇入口 29 号和 30 号楼楼宇入口采用普通铁质单元门, 门框有部分锈蚀 ; 楼梯间为不采暖楼梯间, 楼梯间没有供暖的要求楼梯间窗户与住户窗户材质相同, 状况基本完好, 但密封性较差 12 号楼楼宇入后为木门, 且无法完全关闭楼梯间窗户为木窗框, 玻璃大多缺失, 楼梯间的外窗在冬季处于完全敞开状态, 整个楼梯间与室外环境是相通的, 造成楼梯间成为热量散失屋顶屋顶的设计构造 :110mm 钢筋混凝土预制板 + (83 mm 粉煤灰找坡, 上铺 125 mm 厚加气混凝土块 40 mm, 厚 l:3 水泥砂浆找平层 + 二毡三油防水层 ( 粘结小豆石 1 层 ) 屋顶现状 : 屋面檐口采用有组织排水, 排水管有锈蚀, 屋顶的防水层失效, 导致保温材料粉煤灰和加气块含湿量过大保温材料含湿量变大, 将增大传热系数, 使传热损失显著增加同时, 也增加了钢筋混凝土预制板的荷载, 给建筑安全带来隐患地下室地下室无防水防潮层, 无返碱现象, 地下室与楼梯间隔墙采用 240mm 砖墙, 地下室高度 2m 地下室外门采用木门, 窗户采用木窗, 无胶条地下室顶板无保温, 室内地面无结霜现象 5.4 室内调查采暖系统 30 号楼和 39 号楼采暖管道为双管系统,12 号楼采用单管系统, 管路有腐蚀 ; 散热器采用铸铁散热器, 表面有腐蚀没有供热调节装置, 无计量和测量装置水管就现场看, 住户的自来水管总体状态良好, 但有部分渗漏和腐蚀, 普通水表计量, 阀门处无渗漏下水管道有部分腐蚀, 无渗漏天然气管道天然气管位于厨房, 气密性较好, 有锈蚀天然气表为新换表, 阀门安全性好, 部分住户装有防暴装置塑料管道部分有硬化现象, 柔韧性降低, 泄漏风险加大 5.5 小结该小区现有建筑物普遍存在不同程度的如下问题 : 屋面防水层失效, 导致保温性能差 ; 7

8 原设计的单玻空腹钢窗和铝合金窗, 保温性能很差目前, 大部分开启扇已严重变形, 基本关闭不严已有很多住户自行更换了外窗, 每个建筑物更换数量不等 ;30% 以上的建筑物单元门无法关闭 ; 电器设备部分老化, 且容量不能满足使用要求 6 居住建筑节能改造建议针对既有采暖居住建筑目前的状况, 既有采暖居住建筑节能改造应与房屋综合整治相结合, 不能仅仅就节能而谈改造, 还应重视对房屋安全质量和住宅质量通病的治理从技术的角度, 既有采暖居住建筑的节能改造与房屋综合整治可以同步实施, 二者是相辅相成的建筑外墙和结构安全的综合整治, 不但解决了房屋质量安全问题和墙面渗漏的质量通病, 还为外墙保温体系创造了良好的施工基础 ; 而优质的外墙保温体系除了能提高外墙的保温隔热性能, 还可以对外墙的安全性和耐久性起到很好的促进作用从经济的角度分析, 目前既有采暖居住建筑节能改造所面临的一个很大障碍就是资金来源问题, 将节能改造与房屋综合整治相结合可以降低节能改造的综合施工成本, 推动既有采暖居住建筑节能改造工作的开展 6.1 既有居住建筑节能改造面临的问题通过大量调查与研究发现, 多层住宅是既有采暖居住建筑中问题比较多的一类, 尤其是砖混墙结构体系的多层住宅问题格外严重外墙的热工性能较差这类住宅由于建设年代较早, 一般在设计建造阶段都没有考虑节能措施, 外墙的性能指标都没有达到现行节能设计标准加之受当时的建筑材料施工工艺质量标准等条件的限制, 外墙材料本身的热工性能较差, 势必导致建筑物采暖系统运行能耗的上升外墙存在安全隐患和渗漏等通病由于常年受日晒雨淋风化等自然条件的影响, 再加上该地区外墙多是清水墙, 普遍存在建筑外墙渗漏问题这些房屋安全质量问题和通病, 不但对多层住宅的安全性和耐久性产生了影响, 而且也造成了建筑外墙的热工缺陷, 进一步恶化了外墙的热工性能, 影响了居民的居住舒适度 6.2 围护结构的改进围护结构的热工性能及气密性较差是使住宅能耗增加的重要原因之一另外通过负荷比较发现, 采用节能材料来提高围护结构的热工性能和气密性这一节能方式, 存在较大的节能潜力, 并且通过此方式完全可以达到围护结构节能的目标, 而建筑热环境也能因此得到改善 8

9 6.2.1 屋面的改进结合唐山市既有建筑改造的经验和太原市具体情况, 屋面改造设计应在结构层上先铺设 l 层防潮层, 防止水汽通过结构层渗透到保温层, 降低保温效果防潮层上用珍珠岩做找平层, 然后铺设保温板, 在保温板的上面作找坡层, 然后作 2 层防水这种屋面保温防水改造设计, 能够有效地防止水汽通过结构层渗透到保温层, 保证保温效果, 延长保温系统的使用寿命, 减少了维护成本外墙的改进就目前太原市经济发展趋势来看, 建议采用玻化微珠保温砂浆保温系统, 该保温系统质量稳定可靠, 黏结性好, 施工周期短, 施工速度是普通抹灰的 3 倍, 是聚苯颗粒保温砂浆的 2 倍, 也明显高于其他保温工程的施工速度外窗的改进结合唐山市既有居住建筑改造和太原地区的实际情况, 建议该小区既有采暖居住建筑外窗构造设计采取 : 将外窗框安装在外墙的最外侧, 窗框外侧与外墙外侧平齐外保温系统 ( 含窗台板 ) 压住塑钢窗框 2~2.5 cm, 这样做减少了冷桥保温板与窗框间用膨胀密封条密封, 解决了渗水和开裂问题外窗安装解决了窗框翻边处理的施工难度, 但要注意窗户的固定方式双层中空高透射 Low-E 玻璃是外窗玻璃较好的选择, 考虑经济条件的限制至少也要选用双层中空普通透明玻璃, 其他部位的改进 (1) 楼梯间 : 提倡把楼梯间看作室内一部分的设计理念, 把楼梯间外墙也做同样的外保温系统, 外窗换为塑钢中空玻璃内开窗, 楼梯间入口加装保温防盗对讲门, 并将外保温系统压门框 20 mm 来减小热桥 ; (2) 屋面上人孔 : 既有建筑的住宅屋面上人孑 L 一般设计在楼梯间项部, 由于上人孔设计施工不当常形成似烟囱的通风口, 热能从楼梯间项抽出去节能改造对屋面上人孔进行密封处理, 使整个楼梯间形成一个温度阻尼区, 增强了住宅处围护结构保温隔热性能 ; (3) 女儿墙 : 为了消除热桥, 将原来的挑檐结构拆除, 新建女儿墙, 然后将外墙保温做到女儿墙顶部, 采用将屋面防水层压到女儿墙顶的做法 (4) 热计量 : 一直以来, 我们实行的是按采暖面积收费, 没有计量设备和调节手段, 住户无法进行自主调节, 因而造成了用热不公平用热浪费现象严重等种种弊端作为供热体 9

10 制改革的核心技术手段, 实行分户热计量和室温调节改造将可以很好的解决上述弊端, 它可以使住户根据自家的具体情况和生活习惯调节供热温度, 并实现多用热多交钱, 少用热少交钱, 用热的公平性可以得到体现 7 总结通过对太原市既有采暖居住建筑基本情况进行调查, 为下步既有采暖居住建筑节能改造工作的顺利开展, 打下了良好的基础针对典型调查结果, 我们也提出了以下节能改造的解决方案, 现归纳为以下三点 : (1) 将既有采暖居住建筑的节能改造应与房屋综合整治相结合, 既解决了建筑的安全质量耐久性及外墙渗水等质量通病, 又达到了建筑节能的目的, 实现了解危与节能的有机结合 ; (2) 在住宅建筑节能措施方面, 围护结构供暖方式亟须改进, 政府对住宅能源的公共管理职能亟待加强 ; (3) 太原地区太阳能和地热能资源丰富, 应在既有采暖居住建筑节能改造中积极推广使用 10

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PowerPoint 演示文稿中国建筑节能概况及其发展 Progress and Development on BEE in China 中国建筑节能协会 China Association of Building Energy Efficiency 杨西伟副秘书长 Deputy Secretary-General Mr.Yang Xiwei 2017.10.05 目录 Outlines 一二三四中国建筑节能协会简介中国建筑节能发展历史中国建筑节能现状中国建筑节能发展展望