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服役的既有建筑節(jié)能檢測與改造措施

文檔作者：郭仕玉文檔來源：中國昆侖工程公司大慶石化工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月16日
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120 低溫建筑技術(shù) 2013年第10期(總第184期)
服役的既有建筑節(jié)能檢測與改造措施
郭仕玉
(中國昆侖工程公司大慶石化工程有限公司。 黑龍江大慶163714)
【摘要】 針對大慶市某大學(xué)教學(xué)樓溫度偏低這一問題，結(jié)合該教學(xué)樓的建筑特點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)的方法對其圍
護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、外窗氣密性、單位采暖耗熱量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工缺陷四方面進(jìn)行了建筑節(jié)能檢測，獲得該建筑在
建筑節(jié)能方面存在的薄弱環(huán)節(jié)和重要參數(shù)指標(biāo)，對其進(jìn)行具有針對性的建筑節(jié)能改造。改造后該建筑可節(jié)省采
暖費(fèi)用25．5％ ，而且各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，可為同類工程暖通建筑改造提供參考。
【關(guān)鍵詞】 建筑節(jié)能；傳熱系數(shù)；采暖耗熱量；節(jié)能措施
【中圖分類號(hào)】Tu111．195 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B 【文章編號(hào)】 1001—6864(2013)10—0120—03
1 工程簡介
東北石油大學(xué)是省屬本科重點(diǎn)院校，該校從2005
年開始擴(kuò)招，為緩解擴(kuò)招后教學(xué)樓短缺問題，經(jīng)校黨
委會(huì)決定在辦公區(qū)新建教學(xué)樓一座，建筑方案采用蜻
蜓式平面布置，外貌如圖1所示。該建筑為5層框架
結(jié)構(gòu)體系，層高為4．8m，建筑面積為2．1萬m ，分為
A、B和c三個(gè)區(qū)，于2007年建成使用。墻體采用陶粒
空心砌塊，外表面貼磚，內(nèi)表面抹灰。采暖系統(tǒng)以工
藝散熱器的形式集中供熱，其底層散熱器的布置簡圖
如圖1所示。散熱器的布置原則為教室的外墻窗下、
內(nèi)墻和隔墻處，為避免影響教室的使用功能，講臺(tái)附
近未設(shè)置散熱片。開始投入使用時(shí)，建筑功能均很正
常，但經(jīng)歷寒冬時(shí)該教學(xué)樓室內(nèi)溫度較低，測量值上
限僅為16cI=，嚴(yán)重影響師生上課質(zhì)量。原以為是熱力
公司供熱不足造成的，經(jīng)熱力公司提供的供熱數(shù)據(jù)發(fā)
現(xiàn)供熱輸出是達(dá)標(biāo)的。重新查看設(shè)計(jì)圖紙，散熱器的
布置也均符合暖通設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)要求。因此查找教
學(xué)樓溫度偏低的原由成為當(dāng)時(shí)的焦點(diǎn)之一。為找到
根源最后請來市里相關(guān)專家對該建筑墻體、窗戶和耗
能較高的部位開展了檢測和分析，提出有針對性的建
筑節(jié)能改造措施，經(jīng)改造前后對比該建筑可節(jié)省采暖
費(fèi)用25．5％ ，而且各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，本文的改造
方案可為同類大型公共建筑暖通改造提供參考。
2 建筑耗能檢測
2．1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)
圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體部位平均傳熱系數(shù)是建筑耗能的
主要考察參數(shù)之一，現(xiàn)場檢測通常采用熱流計(jì)法 。 。
在墻體被測部位布置熱流計(jì)、在熱流計(jì)周圍的內(nèi)外表
表5 采用不同類型的外墻各房間的單位面積
能耗變化統(tǒng)計(jì)
房間編號(hào)
能耗變化 能耗變化節(jié)能率能耗變化節(jié)能率能耗變化節(jié)能率
／Wh．m一2 ／％ Wh．m一2 ／％ ／Wh．m一 ／％
4 結(jié)論
針對湖南農(nóng)村典型居住建筑，從窗玻璃和外墻兩
個(gè)方面進(jìn)行了模擬計(jì)算。通過對模擬結(jié)果進(jìn)行對比
分析，發(fā)現(xiàn)門窗采用保溫隔熱效果較好的雙層中空玻
璃，外墻采用輕質(zhì)中空材料并輔以一定的隔熱構(gòu)造，
在控制室內(nèi)自然溫度和節(jié)約能源方面均可取得較好
效果，可以為農(nóng)村新建居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)或原有建筑
節(jié)能改造提供參考。
參考文獻(xiàn)
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塊建筑，2002，118(4)：1O一13．
[收稿日期] 2013—07—16
[作者簡介] 余忠(1971一)，男，四川資陽人，副教授，博士
研究生，國家一級(jí)注冊建造師，監(jiān)理工程師，從事
建筑節(jié)能研究工作。
郭仕玉：服役的既有建筑節(jié)能檢測與改造措施 121
圖1教學(xué)樓散熱器布置及檢測測點(diǎn)
面分別布置溫度傳感器(熱電偶)，測試出被測部位的
平均熱流密度，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面的平均溫度，利用
JGJ／T132—2009(居住建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)》可得出該
教學(xué)樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體部位傳熱系數(shù)，參照文獻(xiàn)[1]中
給出的公式進(jìn)而可計(jì)算出外墻的平均傳熱系數(shù)。
表1 測點(diǎn)具體數(shù)據(jù)與參數(shù)計(jì)算
選取該教學(xué)樓5個(gè)關(guān)鍵部位作為測試部位，如圖1
所示。準(zhǔn)確布置儀器，測量得到的關(guān)鍵部位的數(shù)據(jù)及參
數(shù)計(jì)算如表1所示。表中 、 分別為建筑外圍護(hù)結(jié)
構(gòu)平均傳熱系數(shù)和主體部位傳熱系數(shù)，W／m2·K；q；、q
分別為熱橋部位第『個(gè)受熱面平均熱流密度和熱橋部
位各受熱面平均熱流密度之和的算術(shù)平均值，W／m ；
F。、 分別為紅外熱像圖中外圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體部位所占
面積比和熱橋部位第．『個(gè)受熱面對應(yīng)的表面積，m ；
? 分別為室內(nèi)外空氣溫度，oC；F為檢測區(qū)域
的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算面積，in ； 分別為熱橋部位
平均內(nèi)外表面溫度，℃ 。
經(jīng)測試計(jì)算，該教學(xué)樓外墻平均傳熱系數(shù)為
0．764W／(m2·K)，小于設(shè)計(jì)值0．8W／(m ·K)，但高
于標(biāo)準(zhǔn)限值0．45W／(in ·K)?？梢妵o(hù)墻體傳熱系
數(shù)較高，室內(nèi)熱量消耗較多，是導(dǎo)致教學(xué)樓溫度偏低
的原因之一。
2．2 外窗氣密性檢測
外窗氣密性檢測采用現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG／T211《建
筑外窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能現(xiàn)場檢測方法》規(guī)定的
方法進(jìn)行?？紤]到該教學(xué)樓所有門窗均由一個(gè)廠家
提供，因此隨機(jī)選取具有代表性的7個(gè)部位，即圖1中
的D、E、F、G、H、J、K，D點(diǎn)，H點(diǎn)為教師的窗戶，J點(diǎn)和
K點(diǎn)為教學(xué)樓的兩個(gè)入口門?，F(xiàn)場采用MCX1818氣
密性檢測儀對建筑門窗進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果為受檢外
窗單位面積分級(jí)指標(biāo)值為5．1m ／(m ·h)，大于標(biāo)準(zhǔn)
限值4．5 m ／(111 ·h)。而受檢門的氣密性符合要求，
因?yàn)樵诙鹃T上布置棉簾，而且只留有一個(gè)門出入，
封閉的較好?？梢姶皯粢彩菍?dǎo)致教學(xué)樓溫度偏低的
原因之一，其氣密性也有待提高。
2．3 單位采暖耗熱量檢測
由于該建筑未安裝熱計(jì)量表，無法獲取建筑耗熱
量的準(zhǔn)確數(shù)值，為檢測建筑耗熱量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在
熱力人口處安裝超聲波流量計(jì)檢測累計(jì)供熱量，采用
相應(yīng)公式進(jìn)行單位采暖耗熱量的計(jì)算。經(jīng)測算，該建
筑單位采暖耗熱量為73．2W／m ，高于熱負(fù)荷計(jì)算值
64．7 W／m 。檢測過程中還發(fā)現(xiàn)二次網(wǎng)存在漏水現(xiàn)
象，熱量損失也較大。
2．4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工缺陷檢測
利用紅外熱像儀對維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱工缺陷檢測，
可獲得不同部位在不同室外溫度下的熱工缺陷，經(jīng)檢
測該教學(xué)樓存在28處熱工缺陷，圖2為教室墻角熱工
缺陷值。經(jīng)計(jì)算墻角熱工缺陷均值為4．4，窗戶熱工
缺陷均值為8．8，可見熱工缺陷也是比較明顯的。
圖2 A區(qū)401教室墻角
從上述的四種檢測結(jié)果可以看出，不同部位的圍
護(hù)結(jié)構(gòu)耗能是不同的，明確了不同部位的耗能途徑和
具體指標(biāo)，進(jìn)而可有針對性的提出建筑節(jié)能及相應(yīng)的
暖通改造措施。
3 建筑節(jié)能措施
根據(jù)節(jié)能檢測中發(fā)現(xiàn)的問題，對該教學(xué)樓提出以
下節(jié)能改造措施。
低溫建筑技術(shù) 2013年第1O期(總第184期)
(1) 按照建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對既有建筑進(jìn)行節(jié)
能改造，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力，加強(qiáng)墻體及屋
面保溫。外墻及屋面采用聚苯板作為保溫材料 ，附
加熱阻為1．0(m ·K)／W，厚度為100mm。由于原結(jié)
構(gòu)外墻已經(jīng)有苯板存在，因此，首先將原苯板拆除，然
后重新粘貼苯板如圖3所示。
00mm苯板
圖3墻面和屋面粘貼苯板保溫
對窗體進(jìn)行改造，更換窗體，提高門窗氣密性，減
少冷風(fēng)侵入與滲透，避免冷橋的形成。
(2) 供熱系統(tǒng)中一次網(wǎng)、二次網(wǎng)的水量如果得
不到有效的控制則會(huì)造成能源的浪費(fèi)以及水力失調(diào)
的現(xiàn)象。水利失調(diào)情況嚴(yán)重的會(huì)造成各支路流量分
配不均勻、冷熱不均、溫度偏差大等問題，因此在熱力
入口處加裝水力平衡閥。
加強(qiáng)供熱系統(tǒng)熱水損失的管理。由于熱網(wǎng)系統(tǒng)
以及戶內(nèi)系統(tǒng)管網(wǎng)老化造成供熱系統(tǒng)大量的失水，造
成熱量損失嚴(yán)重，供熱能力減弱，因此，必須加強(qiáng)管
理，查找、修補(bǔ)管網(wǎng)泄漏點(diǎn)，避免補(bǔ)償器、閥門及排污
操作等的失水，采取預(yù)防為主、及時(shí)修補(bǔ)等有效措施，
使供熱管網(wǎng)失水率降到正常水平M 。在教學(xué)樓熱力
入口前安裝超聲波熱量表。分系統(tǒng)進(jìn)行供熱計(jì)量，監(jiān)
測供熱系統(tǒng)的供熱狀況。安裝供熱計(jì)量顯示儀，實(shí)施
供熱計(jì)量可以更好的滿足熱用戶要求，在教室內(nèi)的散
熱器入口處安裝溫度控制裝置(溫控閥等)，在一定溫
度范圍內(nèi)自主調(diào)節(jié)所需室溫，節(jié)能降耗。
(3) 對容易形成熱橋及熱工缺陷的部位進(jìn)行改
造。采用外墻外保溫技術(shù)進(jìn)行覆蓋，即用保溫材料將
熱橋及熱工缺陷部位進(jìn)行包裹處理，隔熱保溫，能很
好的減少熱橋及熱工缺陷部位的影響。綜合以上節(jié)
能措施，該教學(xué)樓節(jié)能潛力在20％ ～30％左右。
4 節(jié)能改造前后對比
按照上述方法對教學(xué)樓進(jìn)行了改造，包括圍護(hù)結(jié)
構(gòu)、供熱系統(tǒng)及計(jì)量儀器，經(jīng)計(jì)算改造成本為80．5萬
元，包括材料費(fèi)、儀器費(fèi)和人工費(fèi)。改造后第二年冬
季對教學(xué)樓重新進(jìn)行檢測，采取節(jié)能措施后的測試結(jié)
果與改造前數(shù)據(jù)對比見表2。可見，改造后各項(xiàng)指標(biāo)
測試均滿足標(biāo)準(zhǔn)限值。
改造后該建筑采暖費(fèi)用可節(jié)省25．5％ ，每個(gè)采暖
季可節(jié)約采暖費(fèi)用19．5萬元，4個(gè)采暖季可收回改造
成本。改造后冬季室內(nèi)溫度可達(dá)20。以上，達(dá)到節(jié)能
減排的目的，而且舒適度也大大提高。
表2 節(jié)能改造前后測試結(jié)果及采曖費(fèi)用對比
? 外墻平均 單位面積 單位采暖 采暖
／w ~2~一。3~m -2．
值
h一 W o m
量
， m- 2 K ／m m-2 h ／ m--2一 ，五兀
5 結(jié)語
本文針對大慶市某大學(xué)教學(xué)樓溫度偏低這一問
題，結(jié)合該教學(xué)樓的建筑特點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)的方法對其
圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、外窗氣密性、單位采暖耗熱量和
圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工缺陷四方面進(jìn)行了建筑節(jié)能檢測，獲得
該建筑在建筑節(jié)能方面存在的薄弱環(huán)節(jié)和重要參數(shù)
指標(biāo)，對其進(jìn)行具有針對性的建筑節(jié)能改造。改造后
該建筑可節(jié)能25．5％ ，而且各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，為
同類工程暖通建筑改造提供參考。
參考文獻(xiàn)
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】9o 一19】．
[收稿日期] 2013—06-25
[作者簡介] 郭仕玉(1984一)，男，黑龍江安達(dá)人，助理工程
師，從事建筑暖通設(shè)計(jì)工作。

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