既有建筑节能改造课件

1、既有建筑节能综合改造古小英 教授级高工上海市房地产科学研究院二一年三月 建筑节能是当前节能减排工作的重要途径，而既有建筑的节能改造是其难点和重点工作，它既关系到建筑室内热环境的改善和建筑整体性能的提高，又关系到降低建筑采暖和空调能耗，是利国利民的大事。 推动既有建筑的节能改造需要最大限度地发挥各种技术、材料、产品的作用。节能改造流程是否节能改造后评估节能改造施工组织设计节能改造预评估节能改造工程质量验收节能改造方案设计是否需要节能改造其它工程方案施工监理节能改造施工围护结构安全质量检测既有建筑节能改造技术规程（DG/TJ08-2010-2006）节能改造流程节能改造前对建筑物的安全质量进行现场

2、勘查和评估。节能改造预评估，对既有建筑围护结构热工性能和用能设备及系统的运行状况与性能进行检测，并对其进行评估，确定节能改造方案。节能改造方案的施工图应经有关质监部门审查通过后方可组织施工。节能改造施工的全过程应实施工程监理。节能改造工程的施工质量验收应在相关部门指导下进行。节能改造工程竣工后应进行节能改造后评估，以判定节能效果。 既有居住建筑的节能改造外墙 外墙保温是通过提高外墙热工性能从而达到建筑节能的技术，分为外墙外保温、外墙内保温等形式。主要有：聚氨酯硬泡系统、聚苯板薄抹灰系统、胶粉聚苯颗粒保温系统、无机保温砂浆系统等。 屋面 屋面保温所用的保温材料一般采用板状材料和整体现喷两种类型，

3、主要有挤塑聚苯板和硬泡聚氨酯。按保温层所处的位置不同，屋面保温可分为常规保温屋面和倒置式保温屋面。 既有居住建筑的节能改造外窗 当既有建筑门窗的热工性能经预评估达不到上海市住宅建筑围护结构节能应用技术规程的要求时，可根据现场实际情况进行更换窗扇的改造；当无法继续利用原窗框时，可实施整窗拆换的改造；当外窗不宜改动，而窗台又有足够宽度时，可采用加窗改造。 外遮阳技术 外遮阳对降低建筑能耗，提高室内居住舒适性有显著的效果。建筑外遮阳的种类有窗户遮阳、屋面遮阳、墙面遮阳、绿化遮阳等形式，其中窗户遮阳无疑是最重要的。既有居住建筑的节能改造设备 既有居住建筑的节能改造中，一般很难对室内的设备进行节能改造，

4、但应当引导业主选用能效比较高的空调，热水器等设备。 合理控制公共部位照明设备，例如：安装声控开关，延时开关等可再生能源技术 可再生能源技术的利用应该紧密结合小区节能改造的实际情况，针对公共部位的一些用能设备进行改造，例如太阳能楼道灯，太阳能草坪灯等。既有居住建筑的节能改造模式 目前，上海市既有居住建筑的节能改造以小区综合整治、屋面平改坡结合节能改造为主。 这种节能改造模式由政府和业主共同出资，不仅改善了小区内的环境水平，而且提升了建筑单体的节能水平。既有公共建筑的节能改造外墙 外墙的节能改造可分为内保温技术和外保温技术。 目前，外墙外保温系统主要有4种，即膨胀聚苯板（EPS板）薄抹灰系统、挤塑

5、聚苯板（XPS板）薄抹灰系统、胶粉聚苯颗粒系统、硬泡聚氨酯喷涂系统等。 外墙内保温系统主要是将导热系数小、不燃或难燃、不对室内产生污染的保温材料与外墙内侧复合，形成一定的隔热保温效果。 外墙的节能改造技术适用于非幕墙结构，窗墙比较小的公共建筑。 既有公共建筑的节能改造屋面（1）通过将平屋顶改为坡屋顶，并内置保温隔热材料。（2）在屋面铺设高效的保温隔热层和通风隔热层（3）采用种植屋顶、冷屋顶等。 幕墙 （1）建筑隔热玻璃贴膜（2）建筑内遮阳和外遮阳（3）幕墙内侧加贴保温材料既有公共建筑的节能改造外窗（1）窗户的窗框，采用导热系数小的塑料、断热处理过的金属框材、钢塑、铝塑、木塑复合材料。（2）如果

6、是塑钢门窗，在不更换窗框的情况下，可以更换玻璃，把单层的玻璃换成中空隔热玻璃（3）如果不改动窗框和窗玻璃，可以直接在玻璃窗内贴热反射薄膜。（4）为了提高建筑外窗的气密性，可在外窗缝隙处加设密闭条（5）在外窗上设置遮阳系统既有公共建筑的节能改造设备 与居住建筑相比，公共建筑的设备能耗巨大，因此在公共建筑的节能改造中，应该侧重于设备的节能改造。 不仅需要提高设备的能效，而且更应注重设备的管理。（1）空调系统 可归纳为四个方面：提高冷源效率、提高热源效率、减少水泵风机的电耗、改善空调系统控制。（2）照明系统 使用节能灯具；充分利用自然光；加强照明用电的管理，采用智能化方式对照明系统进行控制。 既有公

7、共建筑的节能改造对策 对既有公共建筑进行节能改造的过程中要坚持“控制成本，因地制宜，注重实效”的原则。1、建立“能耗分项计量动态监控制度” 2、优先考虑低成本节能改造措施 以加强设备的运行管理为主。3、系统化节能改造措施 适合系统设备陈旧 ，围护结构热工性能较差。4、建立既有公共建筑节能改造质量保障体系 5、建立既有公共建筑节能改造评估体系 优秀历史建筑的节能改造外墙 优秀历史建筑要保护其历史风貌，其外立面受到保护，不适宜使用外墙外保温系统，一般采用外墙内保温。但在采用相关技术时，需注意该技术的可逆性。外窗 优秀历史建筑外窗改造，应该尊重其历史风貌，不少历史建筑经过多次修缮，外窗的历史风貌已遭

8、到破坏，在节能改造的过程中，应当注重恢复其历史风貌。优秀历史建筑的节能改造屋面 优秀历史建筑对屋面的要求不多，一般可采用挤塑聚苯板和硬泡聚氨酯等材料。外遮阳 为了保护优秀历史的外貌，若建筑没有设置遮阳，也不对此进行改造；若建筑设置遮阳，则对其进行修复保护其历史风貌。优秀历史建筑的节能改造设备 针对优秀历史建筑的特点，一方面应该选用能效比较高空调设备，照明设备等，另一方面在安装空调设备的时候应该充分利用建筑的结构特点，如安装空调管道时，利用建筑的烟道。 一、德怡苑节能综合改造1、项目概况 德怡苑包括常德路1391号，常德路1393弄1号和常德路1393弄2号大楼建筑平面呈“八”形，常德路1391

9、号为21层，部分为23层常德路1393弄1号和常德路1393弄2号均为26层。3幢高层建筑均为钢筋混凝土剪力墙结构外墙面粘贴玻璃马赛克。2、节能综合改造预评估 使用红外热像仪对常德路1391号，常德路1393弄1号、2号三幢高层外立面进行全面检测 通过红外检测可以看出，德怡苑外墙存在明显的安全隐患。3、节能综合改造预评估以1393弄2号为例, 外墙：传热系数为2.95(W/m2K) 外窗：传热系数为6.40W/(m2K) 屋面：传热系数为2.70W/(m2K) 节能综合计算： 改造前，该大楼的墙体传热系数较大，热工性能差，节能综合指标为62.38KWh/，参考建筑节能综合指标38.53 KWh

10、/，不满足现行节能50%的要求。4、节能综合改造方案外墙：采用硬脂聚氨酯外墙外保温系统，厚度15mm外窗：采用6mm普通双层玻璃屋面：采用聚氨酯保温系统，厚度20mm 5、节能综合改造后评估 使用红外热像仪对常德路1391号，常德路1393弄1号、2号三幢高层外立面进行全面检测 德怡苑外墙未发现明显的安全隐患。5、节能综合改造后评估以1393弄2号为例： 外墙：传热系数为1.13(W/m2K) 外窗：传热系数为4.20W/(K) 屋面：传热系数为0.90W/(K) 进行综合能耗计算： 改造后，节能综合指标：37.20KWh/，参考建筑节能综合指标38.53 KWh/，满足现行的节能50%的要求

11、。 二、漕北大楼 1、项目概况 地理位置 本案位于漕溪北路交通主干道一侧，区位位置显著，并与上海万体馆、上海体育场、华亭宾馆等建筑遥相呼应。9幢建筑物沿漕溪北路南北向排列，南接形态优美的华亭宾馆，北至蒲汇塘路口，东南向是以上海体育馆和八万人体育场组成的市级体育中心。1、项目概况 本项目为建设部双百示范项目。该项目的成功实施为上海市既有建筑节能改造工作的全面推荐提供了宝贵的经验。2、节能综合改造预评估 外墙饰面安全状况分析： 建筑立面原有的竖向装饰构件局部缺损，建筑物部分屋面和墙面出现不同程度的渗水现象，墙面面砖部分起壳，随时有掉落的危险。2、节能综合改造预评估以14层住宅为例进行能耗分析：规定

12、性指标项目标准限值K W/（m2.K）改造前建筑K W/（m2.K）体形系数条式:0.350.32外墙1.50(D=3.00)3.20(D=2.27)屋顶1.00(D=3.00)3.74(D=1.72)楼板2.003.00外窗（包括透明幕墙）朝向窗墙比传热系数KW/（m2.K）窗墙比传热系数KW/（m2.K）单一朝向外窗东窗墙比0.254.700.186.40南0.30窗墙比0.353.200.346.40西窗墙比0.254.700.096.40北窗墙比0.254.700.126.402、节能综合改造预评估14层高层住宅节能分析： 通过对围护结构热工性能的比较可以看出，该住宅楼外墙、屋顶和外窗

13、均未达到现行节能标准的要求； 通过能耗计算，该住宅楼不能满足现行的节能50%的要求 ，应进行节能改造。 模型年单位面积耗电量(kWh/m2)改造前建筑52.27基准建筑35.373、节能综合改造方案 根据对改造前建筑物的预评估可以得出，该高层住宅围护结构热工性能较差、整体节能水平较低。通过对建筑物的综合分析和节能计算，采取的围护结构节能改造方案为： 外墙：35mm膨胀聚苯板（EPS）外墙外保温系统； 屋顶：35mm挤塑聚苯板（XPS）保温系统； 外窗：铝合金中空玻璃窗（5+6A+5）（14层高层）、断热铝合金中空玻璃窗（5+6A+5）（18层高层南向）。4、节能综合改造后评估 漕北大楼节能综合

14、改造工程中外墙外保温施工质量良好，无明显热工缺陷。 4、节能综合改造后评估14层高层住宅：改造部位改造前传热系数W/（m2.K）改造后传热系数W/（m2.K）传热系数降低幅度外墙3.200.9370.9%屋顶3.740.7579.9%外窗6.404.2034.4%围护结构热工性能比较4、节能综合改造后评估14层高层住宅： 在标准运行使用工况下，改造后该住宅楼的单位面积能耗值为31.66(kWh/m2)，与改造前相比降低39.4，达到了现行50的节能标准的要求。 模型年单位面积耗电量(kWh/m2)改造后建筑31.66基准建筑35.37 三、田林十村 1、项目概况 “田林十村”位于徐汇区柳州路，

15、小区建于1985年，建筑面积约为38670平方米，由25幢多层住宅及相应公建配套设施组成。经过二十多年的使用，建筑物的外墙、屋面均有不同程度的老化。2008年6月-9月，小区在住宅综合整治中，采用新技术、新工艺，实施外墙保温和屋面改造等技术，实现了节约能源的目的。2008年9月完成改造工程。 1、项目概况2、节能综合改造预评估围护结构热工缺陷 建筑外墙表明温度分布不均匀，热散失明显。 2、节能综合改造预评估 以27号楼为例，分析其围护结构的热工性能 （1）外墙 经现场实测，外墙传热系数为1.84W/（m2K）。 （2）屋面 经现场实测，屋面传热系数为2.29W/（m2K）。 （3）外窗 外窗以

16、单层玻璃钢窗为主，外窗的传热系数为6.4W/（m2K） 围护结构的热工性能均不能满足现行节能标准的要求 2、节能综合改造预评估以27号楼为例，进行节能综合计算： 根据能耗计算结果，改造前年总耗电量小于基准建筑的年总耗电量，该建筑未达到现行节能标准的要求。 模型年总耗电量 (kWh)年单位面积耗电量(kWh/m2)改造前建筑60081.545.19基准建筑55410.041.663、节能综合改造方案外墙外保温 采用胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统。外墙保温基本构造：饰面层（涂料），护面层（聚合物改性抹面胶浆+内置耐碱网格布，约2.8-3.0mm厚），保护层：（胶粉聚苯颗粒，25mm厚），粘结层

17、：（聚合物改性粘结剂，约3mm）。坡屋面 拆除原屋面隔热板，浇捣钢屋架圈梁、安装钢屋架、钢桁条，铺设屋面毛板和欧文斯瓦片，并对屋面避雷带修复整理。 4、节能综合改造后评估围护结构热工缺陷 建筑外墙立面温度分布均匀，无明显热工缺陷。 4、节能综合改造后评估 以27号楼为例，分析其围护结构的热工性能 （1）外墙 经现场实测，外墙传热系数为0.92W/（m2K）。 （2）屋面 经现场实测，屋面传热系数为0.95W/（m2K）。 外墙及屋面的热工性能满足现行节能标准的要求。 4、节能综合改造后评估以27号楼为例，进行节能综合计算： 根据能耗计算结果，改造后建筑年总耗电量小于基准建筑的年总耗电量，该建筑

18、达到现行节能标准的要求。 模型年总耗电量 (kWh)年单位面积耗电量(kWh/m2)改造后建筑54421.640.92基准建筑55410.041.66 四、金杨二街坊 1、项目概况 本案始建于1995年，共45幢房屋，总建筑面积约为10万平方米。其结构为砖混结构，每层设钢筋混凝土构造柱和圈梁，楼层和屋面均为现浇钢筋砼梁、板结构。 2、节能综合改造预评估 外墙饰面安全状况分析 本案始建于1995年，至今已有十多年。十多年的风雨侵蚀，建筑物部分屋面和墙面出现不同程度的渗水现象，小区建筑外墙涂料装饰均老化，出现了涂料脱粉、起鼓、开裂、剥落等现象，局部外墙还有渗水现象。 涂料脱粉 涂料开裂 2、节能综

19、合改造预评估外墙热工缺陷 从外墙立面的装饰及外围护结构的红外热像图中可以看出，建筑单体的外墙、楼板等部位存在较明显的热工缺陷，热工性能较差，有必要进行节能综合改造。 3、节能综合改造预评估（1）外墙 外墙类型1（使用MU10标准粘土砖）传热系数为2.01W/(m2k) 外墙类型2（使用MU10多孔砖）传热系数为1.76W/(m2k)（2）屋面 屋面传热系数为3.28W/(m2k)（3）外窗 门窗主要为普通单玻钢窗为主，窗户传热系数6.4w/(m2k) 围护结构的热工性能均不满足现行节能标准的要求。 4、节能综合改造方案 节能改造方案一（其中43幢采用该节能改造方案）： 外墙：聚氨酯外墙外保温系

20、统，厚度15mm 屋面：聚氨酯屋面保温系统，厚度20mm，屋面平改坡 外窗：原钢窗包塑中空玻璃节能改造方案二（其中2幢采用该节能改造方案）： 外墙：无机保温砂浆外墙外保温系统，厚度25mm 屋面：聚氨酯屋面保温系统，厚度20mm，屋面平改坡 外窗：原钢窗包塑中空玻璃5、节能综合改造后评估 以云山路1043弄4-9号为例，分析该方案一的节能效果围护结构的热工性能满足现行节能标准的要求。围护结构改造后传热系数（W/m2K）基准建筑传热系数（W/m2K）外墙11.021.5外墙20.95屋面0.911.0体形系数0.420.40外窗窗墙比东向0.033.34.7南向0.283.34.7西向0.033

21、.34.7北向0.163.34.75、节能综合改造后评估 以云山路1043弄4-9号建筑能耗分析 根据能耗模拟结果，节能改造后建筑达到现行节能标准的要求，节能率为54.76%。 模型年总耗电量 (kWh)年单位面积耗电量(kWh/m2)节能率（%）改造后15246949.8554.76改造前20526067.1139.10节能基准模型16852755.10505、节能综合改造后评估 以云山路1043弄30号为例，分析该方案二的节能效果围护结构的热工性能满足现行节能标准的要求。围护结构改造后传热系数（W/m2K）基准建筑传热系数（W/m2K）外墙11.231.5外墙21.14屋面0.911.0体

22、形系数0.440.40外窗窗墙比东向0.093.33.3南向0.203.34.7西向0.093.34.7北向0.123.34.75、节能综合改造后评估 以云山路1043弄30号建筑能耗分析 根据能耗模拟结果，节能改造后建筑达到现行节能标准的要求，节能率为54.10%。 模型年总耗电量 (kWh)年单位面积耗电量(kWh/m2)节能率（%）改造后6680444.2254.10改造前9360561.9635.68节能基准模型7277248.1750 五、扬子饭店 1、项目概况 扬子饭店位于汉口路、云南中路交汇处，该房屋为葡萄牙建筑风格建筑，共八层，建筑面积为11051.11m2。 2005年，扬子

23、饭店被列为上海市第四批优秀历史建筑(编码：4A030)，保护级别为三类保护类别，保护要求为：不得改动建筑原有的外貌，建筑内部在保持原结构体系的前提下，允许做适当地变动。2、节能综合改造预评估 （1）外墙 主墙体为240粘土砖墙，外墙粉刷厚度约为50厚混合砂浆，内墙粉刷为30厚1：2.5混合砂浆抹灰，墙体传热系数为1.75w/(m2k)。 （2）屋面 原屋面为100厚混凝土，120轻质珍珠岩，20厚水泥砂浆面层，屋面传热系数为1.37w/(m2k) （3）外窗 门窗主要为普通单玻窗，窗户传热系数6.4w/(m2k) 围护结构的热工性能均不满足现行公共建筑节能设计标准（GB501892005）。

24、2、节能综合改造预评估 扬子饭店能耗模拟计算 该建筑建造年代久远，建筑围护结构及运行的设备不满足国家和地方现行节能设计标准， 改造前标准建筑年耗电量413.54326.24年耗气（耗煤）量253.49330.90总量667.03657.14注：建筑用电、用煤及用气能耗统计值均折合为标准煤，单位：吨。3、节能综合改造方案 （1）围护结构改造外墙：经过多次修缮，增贴了一层外墙面砖，90年代增加了一层砖红色喷砂（真石漆）。此次在保留历年来补贴材料的基础上，采用2层界面剂、2层柔性防水腻子、2层外墙涂料，颜色为浅色。 屋面：铺设100mm厚挤塑聚苯板。外窗：外墙面门窗均采用断桥铝合金门窗替换原钢门窗，

25、玻璃采用双层Low-e中空玻璃，56A+5，以原外窗为蓝本制造模具，使用该模具制造替换用的断热铝合金外窗，使替换后的外窗依然具有历史的原貌。 3、节能综合改造方案(2) 设备改造及运行管理拆除原有燃煤锅炉和电制冷机，采用两台75万大卡的远大直燃型溴化锂吸收式机组，同时提供冬季采暖和夏季制冷，并提供部分生活热水。冷却塔采用防飞溅无渗漏密闭型冷水塔，节水5%左右。更换空调冷热水管保温材料，9台上水泵全部采用变频控制。每个楼面按照功能区安装计量表，并投资150万，用电系统加装节电器，可以节电15%，年节约资金约39.7万元。客房空调采用智能控制，客人离开时，风机自动低速运行，大幅度降低能耗。卫生洁具

26、将原来的9升水箱改为6升水箱，节水明显。在不影响使用效果的情况下，安装节能灯具，公共区域采用声控系统。员工浴室采用IC卡智能控制用水，可以节约用水量25，能耗大幅度降低。 4、节能改造后评估围护结构热工性能分析 改造后，经建筑能效模拟综合计算，扬子饭店的建筑年能耗值为589.19吨标准煤，小于参照建筑的年能耗657.14吨标准煤，符合现行50的节能标准的要求。围护结构部位改造后传热系数标准建筑外墙1.55 W/(m2k)1.0 W/(m2k)屋面0.25W/(m2k)0.7 W/(m2k)外窗3.0W/(m2k)3.5 W/(m2k) 六、建业里 1、项目概况 建业里位于徐汇区建国西路、岳阳路西北转角处，整个地块占地17400平方米，总建筑面积约20000平方米。整个里弄划分为明显的三部分，即：建国西路440弄为东弄，建国西路456弄为中弄，建国西路496弄为西弄。 1994年2月15日，该住宅区楼群被列为上海市第二批优秀历史建筑，保护类别为四类。 核心保护范围：用地范围。建设控制地带为：东至岳阳路，南至建国西路，西至乌鲁木齐路，北至永嘉路。重点保护部位：建筑外貌、环境绿化。严格控制沿街商店立面装修，防止破坏原建筑风貌。 2、节能综合改造预