既有建築圍護結構節能改造技術

2023-02-07 12:27:06 字數 2035 閱讀 7097

【摘要】 建築圍護結構的能耗損失約佔整個建築物傳熱耗熱量的39%,既有建築受原結構設計風格及使用功能的制約,採取有效的節能改造技術措施,改善圍護結構的熱工效能,達到節能降耗的要求,本文對既有建築節能改造應用提出具體措施。

【關鍵詞】 既有建築節能;外牆改造;屋面改造;門窗改造

我國是能耗大國其中建築能耗佔到全社會總能耗的39%左右,建築能耗問題已成為全社會廣泛關注的問題。建築圍護結構能耗作為建築使用能耗的重要組成部分,其能耗損失約佔整個建築物傳熱耗熱量的70%,因此,既有建築節能改造應重點研究維護結構的節能改造。

既有建築圍護結構由於建造年代不同,結構形式多樣,效能劣化程度不一,保溫隔熱性能普遍較差,此外,既有建築受原結構設計風格及使用功能的制約,也使得改造設計方案比較難以統一。因此,如何採取有效的節能改造技術措施,改善圍護結構的熱工效能,達到節能降耗的要求,實現建築領域的可持續發展,是一項難度很大的工作。

結合某試點建築的節能改造,對現有的圍護結構節能改造技術進行分析研究,總結出其優點應用於工程,取得了理想的節能效果。

1 試點工程情況

該建築以某單位辦公樓為例,建於2023年,建築面積3000m2,磚混結構,抗震設防烈度為6度,設計基本**加速度值為0.05g。整棟建築分地上地下兩部分,地上3層,層高3.

6m,區域性設有2個地下室。冬季採暖方式為集中供暖,夏季分體式空調供冷,採用自然通風方式。主要功能區包括辦公室、實驗室、閱覽室等。

建築外牆為370mm實心黏土磚牆;外窗採用普通pvc單玻推拉窗,屋面為坡屋面密置木屋架結構,其上為木扒板掛瓦,下為灰板條吊頂,中部空間設有通風口,據現場勘測,屋架結構外觀完好,受力桿件及其連線部件無明顯的腐朽和腐蝕現象。

2 節能改造可行性評價

試點建築與2023年建成,已正常使用40年之久,達到了設計基準使用年限,按照有關規定,進行節能改造前,應通過勘察、驗算、檢測等技術手段對該工程的安全效能、耐久性能、熱工缺陷狀況等進行評估判定。在抗震方面,對地基基礎、房屋外觀和內在質量、結構體系、磚和砂漿的強度等級、整體性連線構造進行了現場檢查鑑定,並通過主體結構承載力驗算,其安全效能符合《建築抗震設計規範》(gb50011_2001)和《建築抗震鑑定標準》(gb50023-1995)相關條款的要求。

耐久性方面,經現場檢查,該辦公樓外牆經數次粉刷,使用維護狀況良好,建築砂漿灰縫均勻飽滿,未見明顯風化、粉化、脫落現象,各種鋼筋混凝土構件經歷次維修加固,均無開裂、變形、鋼筋鏽蝕現象。

圍護結構熱工缺陷方面,紅外熱成像分析,該試點建築外牆除少數部位存在小區域空鼓,需要修補處理外,其他部位不存在明顯熱橋及空鼓現象。綜合以上情況,並結合國內外類似建築的工程經驗,推斷該辦公樓可繼續使用35年以上無安全問題,具有節能改造價值。

3 圍護結構節能改造方案

3.1 外牆節能改造。從保溫隔熱效果和有利於結構牆體穩定性兩方面來看,外保溫技術具有明顯的優勢,既有建築外牆節能改造應首選外保溫技術。

目前,應用比較多的外保溫主要有以下3種:①eps薄抹灰外牆外保溫系統;②膠粉聚苯顆粒外牆外保溫系統;③現場噴塗硬泡聚氨酯外牆外保溫系統和復合保溫板外牆外保溫系統等。這3種外牆外保溫系統施工方式由於是用傳統的溼作業,應用在節能改造工程上,施工週期較長,施工效率較低。

就目前國內外發展趨勢來看,值得提倡的是工廠化生產的、保溫層和保護層裝飾面層形成整體的新型牆體材料,即復合保溫板外牆外保溫系統。該技術系統通過貼上或錨固將復合保溫板安裝在建築外牆上,既避免了溼作業又可以豐富牆面的裝飾形式,把大面積保溫牆體分解為小塊面積保溫牆體,解決了外保溫牆體表面裂縫問題。非常適合於既有建築外牆的節能改造。

通過比較分析,試點建築在進行外牆節能改造時選用某建科院研製的一種新型的機械化生產的外牆外保溫板做保溫材料,該保溫板的保溫層為xps板,厚度50mm,斷面形式見圖1,與現場溼作業施工方式相比,該保溫系統突出特點是:機械化程度高,施工現場基本無濕作業,環境汙染少,施工周期短,不攏民等。由於材料是工廠化生產,產品質量穩定,耐久性好。

為保證試點建築改造前後外觀的一致性,黃河淤泥燒結面磚做飾面材料,保持了原建築清水牆的風貌。

3.2 屋面節能改造措施。由於屋面結構形式的多樣性,在改造時有多種技術方案可選擇,歸納起來主要有以下5種方式:

①正置式屋面保溫;②倒置式屋面保溫;③平改坡及加層保溫;④架空平屋面保溫;⑤坡屋面及吊頂層保溫等多種形式。

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