浅析公共建筑节能改造技术

关键词：公共建筑；节能；改造技术

建筑能耗一般是指在建筑正常使用的条件下消耗的能量，包括采暖、空调、热水供应、照明等系统的能耗。由于建筑能耗已经成为继工业之后，与交通并称为城市能耗的主要大户，因此，建筑能耗引起了社会大众的普遍关注。

1围护结构节能改造

1.1外墙节能改造

既有建筑节能外墙内保温改造，会占用一定的室内使用面积，破坏原来的装修，影响室内居民的正常的生活，因此，既有建筑的节能改造一般采用外墙外保温。随着建筑节能技术的不断完善和发展，外墙外保温技术逐渐成为建筑保温节能形式的主流。外墙外保温是在主体墙结构外侧在粘接材料的作用下，固定一层保温材料，并在保温材料的外侧用玻璃纤维网加强并涂刷粘结胶浆。外墙外保温其构造必需能满足水密性、抗风压以及温湿度变化的要求，不致产生裂缝，并能抵抗外界可能产生的碰撞作用，还能与相邻部位之间以及在边角处、面层装饰等方面，得到适当的处理。

外保温层的功能，仅限于增加外墙保温效能以及由此带来的相关要求，而不应指望这层保温构造对主体墙的稳定性起到作用。保温层应采用热阻值高，即导热系数小的高效保温材料，其导热系数一般小于0.05W/m•K.根据设计计算，具有一定厚度，以满足节能标准对该地区墙体的保温要求。不同的外保温体系，采用的固定保温板的方法各有不同。有的是将保温板粘结或锚固在基底上，有的为两者结合，以粘结主为，或以锚固为主。薄型抹灰面层为在保温层的所有外表面上涂抹聚合物粘结胶浆。直接涂覆于保温层上的为底涂层，内部包覆有加强材料。加强材料一般为耐碱玻璃纤维网格布，包含在抹灰面层内部，其作用为改善抹灰层的机械强度，保证其连续性，分散面层的收缩应力和温度应力，避免应力集中，防止面层出现裂纹。在外墙外保温体系中，在接缝处、边角部，还要使用一些零配件与辅助材料，如墙角、端头、角部使用的边角配件和螺栓、销钉等，以及密封膏，根据各个体系的不同做法选用[1]。

1.2屋顶节能改造

倒置式屋面。倒置保温是把保温层置于屋面防水层之上，是一种较先进的屋面保温方式，也是发达国家常用的做法。第一，能使防水层无热胀冷缩现象，延长了防水层的使用寿命；第二，保温层对防水层提供一层物理性保护，防止其受到外力破坏，保护防水层，延长其使用寿命，减少屋面渗漏，还可做成上人屋面和实施屋顶绿化。目前其材料多数采用的是挤塑型聚苯板。其一般做法构造是：结构层、找平层（水泥砂浆）、防水层、保温隔热层和保护层。

屋面绿化。屋面绿化是指在屋顶上种植植物，利用植物的光合作用，将热能转化为生化能；利用植物叶面的蒸腾作用增加蒸发散热量，均可大大降低屋顶的室外综合温度；利用植物培植基质材料的热阻与热惰性，降低内表面温度与温度振幅，据研究，种植屋面的内表面温度比其他屋面低2.8～7.7℃，温度振幅仅为无隔热层刚性防水屋顶的1/4。

因此，屋面绿化也是不错的屋面节能改造方法。平改坡。平改坡的好处多多，可以从根本上解决平屋顶房屋面渗漏问题；可以在屋顶养花种草，美化城市的景观，改善市容市貌。坡屋顶应设通风换气口，能够兼顾冬季保温和夏季隔热，夏季开窗，便于通风；冬季关闭，以利保温[2]。

1.3外窗节能改造

外窗的节能改造通常采取加装双层窗、采用中空玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃等。对于钢窗框和铝合金窗的窗框要避免冷桥并注意它的密闭性。外窗遮阳对于改善建筑的夏季热环境和节能非常重要，它的主要作用在于减少阳光进入室内，防止室内局部过热。遮阳设施的形式和构造的选择，要充分考虑不同朝向对遮挡阳光的实际需要和特点。活动式的外遮阳设施有效满足了夏季遮阳需求的同时，冬季利用太阳辐射改善室内热环境。但由于活动外遮阳技术不够成熟，在实际应用中，使用最广的是玻璃镀膜和活动内遮阳方式，降低遮阳系数，增大热阻。

2空调系统节能改造

中央空调节能是公共建筑节能的重要手段。能够应用于中央空调系统节能改造且成本较低的技术手段主要有以下几种：

第一，风机和水泵的节能改造。可以利用变频技术，降低运行中风机和水泵的能耗。变风量系统可以通过改变送风量的办法来控制房间的温湿度，对于空调节能帮助很大。另外还可以通过单独设置采暖泵和冷冻泵的办法来进行节能改造。

第二，中央空调自动控制技术。中央空调自动控制技术可以方便地与楼宇自动控制技术实现集成联网控制，根据公共建筑实时负荷，调整主机和其他空调设备，在保证室内温度和湿度的前提下，尽可能地节约能源。

第三，主机房模糊变频控制改造。主机房模糊变频控制系统主要对冷冻机房内的耗能设备进行节能运行管理，由于冷冻机房设备耗能一半占到公共建筑能耗的50%左右，故该技术在公共建筑中的应用非常有价值。

第四，新风换气技术。大型公共建筑为人群密集的场所，而且空调运行时，一般来说除一楼外其他楼层门窗较为密闭，从而使室内自然换气次数极小。需要依靠空调系统输送新风到室内，同时排风系统需要将室内空气排出与新风量相同的数量到室外，以满足人群卫生的要求。

由于夏季排风温度较低而新风温度较高，将新风与排风进行热交换，以降低新风的进风温度，可以节省制冷机大量的冷量[3]。

3电气节能节能改造

电气节能可以主要从以下三个方面来进行，

第一，安装改善电能质量设备。谐波和无功功率的大量存在，不仅会给公共建筑设备正常使用带来不利影响，也会干扰电力计量。通过安装改善电能质量的设备可以有效改善公共建筑的用电质量。

第二，电梯动能回馈节能技术。变频调速器通过电动机可以将电梯减速，轿厢和对重平衡块的质量差带来的电梯运行时的机械能转变成电能，存储在变频器直流环节的大电容中，通过有源能量回馈器将大电容中存储的电量无消耗地回送给电网。这样既达到节电目的，又无耗电发热大功率电阻，大大改善了系统的运行环境。

第三，扶梯节能控制系统在扶手电梯的入口处增加载客感应器，无乘客到达时停止运行。当有乘客到达入口感应区域时，电梯自动起动运行。在一个运客周期后若无新乘客到达，电梯自动停止运行。运客周期从最后一位乘客到达时开始计算。电梯的起动和停止平稳顺畅，无跳动感觉。起动时逐渐加速到全速，停止时逐渐减速到零速停止。扶梯节能控制系统节能效果显著，通常节能效率可以达到20%～60%[4]。

参考文献：

[1]侯平兰，薛永武，张宣关.外墙保温的墙体节能方法[J].陕西建筑，2006，8

[2]刘辉，井渌.屋顶节能设计探讨[J].徐州建筑职业技术学院学报，2006，12

[3]王阳.对高校建筑节能的几点建议[J].山西建筑，2010，4.

[4]戴从娟.太原市既有公共建筑节能改造适用技术研究[J].科学之友，2010，1.