居住建筑节能改造项目可行性研究报告修改.docx

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居住建筑节能改造项目可行性研究报告修改

居住建筑节能改造项目

可行性研究报告

二、项目目标及主要内容

本项目依据《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》（GJG129-2000）实施围护结构节能改造和室内供热系统计量及温度调控改造后，其建筑物耗热量指标能达到我省现行新建民用建筑节能设计标准《河南省居住建筑节能设计标准（寒冷地区）》DBJ41/062-2005标准要求的建筑物耗热量指标限值（即不大于14.0kg/m2）。

本项目建筑节能改造主要内容包括外围护结构（外墙、外窗、屋面、地下室上部的楼板）、室内供热系统计量及温度调控以及供热管网热平衡改造，拟采用技术成熟的、施工工艺易控制的膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温技术、钢筋混凝土保温隔热屋面、节能门窗技术、热分配计分摊热量技术等，均为建设部、省推广计划或通过建设厅认证的技术和产品。

三、工程设计技术方案

（一）外围护结构

围护结构是室内外的物理界限，是多种功能的集合体。

建筑物耗热量主要由通过围护结构的传热耗热量构成，其数值约占总耗热量的73％～77％。

对于既有住宅建筑节能改造，主要改造围护结构的热工性能，可以通过提高外门窗的密闭性能，降低空气渗透消耗热量；通过提高墙体、屋面、门窗和楼地面的保温性能来减少传热损失。

1、外墙节能改造

（1）外墙保温方式选择

提高建筑外墙热工性能的技术措施，大致有两种：

一种是单一材料外墙，即选用保温、隔热性能较好的能满足建筑节能设计标准的墙体材料作外墙。

第二种是采用复合墙体，即在主体外墙上增加保温材料，形成复合墙体。

复合外墙又可分为内保温、夹心保温、外保温三种。

1）外墙内保温的基本情况

外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过粘接剂固定在墙体结构内侧，之后会保温材料外侧作保护层及饰自。

目前内保温多采用粉刷石膏作为粘接和抹面材料，通过使用聚笨板或聚苯颗粒等保温材料达到保温效果。

外墙内保温主要存在如下缺点；

①保温隔热效果差，外墙平均传热系数高；

②热桥保温处理困难，不易处理出现节露现象；

③占用室内使用内积；

④不利于室内装修，包括重物钉挂困难等；在安装空调、电话及其他装饰物等设施时尤其不便。

⑤不利于既有建筑的节能改造。

⑥保温层易出现裂缝。

由于外墙受到的温差大，直接影响到墙体内表面应力变化，这种变化一般比外保温墙体大得多。

昼夜和四季的更替，易引起内表面保温层的开裂，特别是保温板之间的裂缝尤为明显。

实践证明，外墙内保温容易在下列部位引起开裂或产生“热桥”，如采用保温板的板缝部位、顶层建筑女儿墙沿屋面板的底部部休、两种不同材料在外墙同一表面的接缝部位、内外墙之间丁字墙部位以及外墙外侧的悬挑构件部位等。

2）外墙外保温的基本情况

外墙外保温系统（ETICS）或者外部隔热装饰系统（EIFS）于20世纪70年代早期出现在欧洲/1973年德国第一次石油危机，以及政府对私房主的财政支援对此系统起到了极大的促进作用。

从1973年到1993年，在德意志联邦共和国约有3亿平方米的建筑物立面装备了ETICS，从而节约了大量的供暖制冷用油，煤和电。

ETICS使温度和湿度在季节转换时更加稳定，所以显著的提高了居住的舒适度程度，该系统通过减小外墙建筑的湿度变化和湿气冷凝，显著减少了建筑物损坏并降低了整体建筑成本。

因此，隔热保温不仅仅是新建筑物的明智投资，也是一项有益的创新措施，特别是在既有建筑节能改造工程。

※外墙外保温墙体的主要优点

外墙外保温将高效保温材料置于外墙主体结构外侧，相对于外墙内保温，外墙外保温有如下优点：

①适用范围广

外墙外保温既适用于采暖建筑，又适用于空调建筑；既适用于民用建筑，又适用于工业建筑；既适用于新建建筑，又适用于既有建筑节能改造；既能在低层、多层建筑中应用，又能在小高层、高层建筑中应用；既适用于严寒和寒冷地区，又适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区。

②保护主体结构，延长建筑物的寿命

采用外墙外保温方案，由于保温层位于外墙外侧缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力，避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏，减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。

③基本消除了“热桥”的影响

采用外墙外保温在避免“热桥”方面比内保温更有利，如内外墙交界部位、外墙圈梁、构造柱、框架梁、柱、门窗洞口以及顶层女儿墙与屋面板交界周边所产生的“热桥”。

经统计，底层房间“热桥”附加热负荷约占总热负荷的23.7%；中间层房间占21.7%；顶层房间占24.3%。

上述“热桥”对内保温和夹心而言，几乎难以避免，而外保温即可防止“热桥”部位产生的结露，又可消除“热桥”产生的附加热损失。

计算表明，240mm砖墙内保温条件下，周边“热桥”使墙体平均传热系数比主体部位传热系数增加51%~59%，而在厚度为240mm砖墙外保温条件下，周边“热桥”使墙体平均传热系数比主体部位传热系数增加2%～5%。

④有利于改善室内热环境的质量

采用外墙外保温后，由于内部的实体墙热容量大，室内能蓄存更多的热量，使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓，室温较为稳定，生活较为舒适；也使太阳辐射得热、人体散热。

家用电器及炊事散热等因素产生的"自由热"得到较好的利用，有利于节能。

而在夏季，外保温层能减少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响，使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。

可见，外墙外保温有利于使建筑冬暖夏凉。

⑤有利于提高墙体的防水性和气密性

多孔砖、加气混凝土等墙体，在砌筑灰缝和面砖粘贴不实的情况下，其防水性和气密性较差，采用外墙外保温构造可以使墙体的防水性和气密性得到大大提高。

⑥便于旧建筑物进行节能改造

20世纪80年代以前建造的工业与民用建筑一般都不能满足节能要求。

因此旧房屋需要进行节能改造。

与内保温相比，采用外保温方式对旧房屋进行节能改造，其最大优点之一是无需临时搬迁，基本不影响用户室内活动和正常生活。

⑦可减少保温材料的用量

在达到同样节能效果的条件下，采用外保温墙体，由于基本消除了热桥的影响，故可以节约保温材料的用量。

据统计，以北京、沈阳、哈尔滨、兰州四城市的塔式建筑为例，与内保温相比，保温材料分别可节省44%、48%、58%、45%。

⑧不减少房屋的使用面积

由于保温材料贴在外墙的外侧，如果建筑面积相同，建筑采用外保温的使用面积比内保温使用面积要大。

⑨综合经济效益高。

虽然外保温工程每平方米造价比内保温相对高一些，但只要技术选择可行，单位面积造价高的并不多。

特别是由于外保温比内保温增加了使用面积近2％，实际上是使单位使用面积造价得到降低，加上有利于节约能源，保护环境，其综合效益非常显著。

※目前外墙外保温技术存在的问题

近年来，在国家技术政策和节能标准的推动下，外墙外保温技术正在迅速发展，在国内已出现了一些外墙外保温技术体系，这些技术体系较好地解决了外墙内保温带来的许多综合病症。

但从国内的大量外墙外保温工程中我们也不难发现，如果外墙外保温体系设计、施工不当，极易出现保温墙体裂缝、饰面层开裂、空鼓等不良后果，因此在外墙外保温体系的使用中，一定要加强过程控制，使得外保温墙体切实起到保温节能的效果。

3）夹心保温的基本情况

将绝热材料设置在外墙中间，有利于较好的发挥墙体本身对外界的防护作用，对保温材料的强度要求不严格。

夹心保温主要具有以下缺点：

①易产生热桥；

    ②内部易形成空气对流；

    ③施工相对困难；

    ④墙体裂缝不易控制；

    ⑤抗震性差。

综上所述，无论从建筑节能的机理或从节能的实际节能效果来衡量，外保温做法是最佳选择，在国外采用外保温的建筑已有40年的历史，在寒冷地区和严寒地区推广外保温节能方案势在必行。

《河南省居住建筑节能设计标准（寒冷地区）》第4.1.4条规定：

围护结构的外墙宜采用外保温做法，主要城市的建筑外墙应采用外保温做法。

4）外墙外保温形式选择

在选择外墙保温形式时，必须满足保温效果，解决外墙内表面结露问题。

在保温层与基层墙体之间的连接形式的选择方面，我们做了一系列试验：

实验一：

为了验证外墙表面的涂料是否影响粘结材料的粘结效果，分别在基层墙体上直接涂抹胶粘剂、铲除涂料后再涂抹胶粘剂，如下图和下表所示：

涂抹方式

胶粘剂与基层之间拉伸粘结强度（MPa）

破坏界面

备注

直接涂抹胶粘剂

0.35

漆层破坏

铲除涂料后涂抹胶粘剂

0.53

找平层破坏

破坏形式如下：

图3未打毛拉拔试验破坏形式图4打毛后拉拔试验破坏形式

实验一结果表明，外墙保温施工前，应铲除外墙表面的涂料，以改善胶粘剂与基层墙体之间的粘结效果。

为了降低施工技术难度和施工人工费，可考虑仅对涂抹胶粘剂40％以上的部位涂料进行铲除。

铲除表面的涂料时，切忌用小锤敲击基层墙面，避免因局部受力过大，降低找平层强度。

正确的铲除方式应采用砂轮打磨。

实验二：

为了验证不同基层墙体胶粘剂粘结效果是否改变明显，分别在混凝土基层墙体（强度C35）、阳台栏板（混凝土强度较低）、加气块上涂抹胶粘剂，测试胶粘剂与不同基层之间拉伸粘结强度。

试验结果如下：

加气块C35混凝土基层阳台栏板（强度偏低）

涂抹部位

胶粘剂与基层之间拉伸粘结强度（MPa）

破坏界面

备注

C35混凝土基层

0.53

找平层破坏

阳台栏板（强度偏低）

0.28

找平层破坏

加气块

0.65

胶粘剂破坏

试验二的试验结果表明，阳台栏板部位基层强度偏低，找平层与胶粘剂之间粘结强度不满足《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004要求，这些部位在进行外保温前，应剔除找平层，重新找平后再进行下一道工序的施工。

因此，外墙保温改造拟采用技术成熟的、施工工艺易控制的膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统（聚苯板为阻燃型膨胀聚苯板，密度在18～22㎏/m3，导热系数0.042W/（m•K），修正系数取1.20），宾馆楼保温层厚度均为60mm，改造后对应的外墙平均传热系数分别为0.60W/（m2•K）和0.62W/（m2•K），均可满足《河南省居住建筑节能设计标准（寒冷地区）》DBJ41/062-2005表4.2.1中外墙传热系数限值要求（体形系数≤0.3时，郑州地区外墙传热系数限值为0.75W/（m2·K））。

（4）本工程外墙外保温后不结露验算

本工程外墙外保温节能改造后，外墙的保温隔热性能大大提高，可有效地解决外墙结露问题。

根据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93要求，冬季采暖民用居住建筑，室内空气干球温度按18℃，相对湿度60%，其对应的露点温度为10.2℃。

外墙做6cm聚苯板外保温后，经热工计算，阳台栏板冬季内表面计算温度为15.95℃；以上墙体内表面计算温度均高于露点温度（10.2℃），因此外墙采取保温措施后，外墙内表面冬季不会结露。

（5）外墙外保温施工方案

外墙外保温改造具体施工方案如下：

1）外墙外保温改造采用技术成熟的、施工工艺易控制的膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统。

考虑到粘土砖经过近10年使用后，表面可能存在粉化、破损，粘结方式可考虑用胶粘剂+锚栓固定，严格控制粘结面积和锚固件的数量。

①基层：

指外保温系统所依附的外墙，如砖墙、混凝土墙

②粘结层：

用于EPS板与基层之间的粘结材料。

③保温层：

EPS保温板

④保护层：

抹在保温层上，中间夹有增强网，保护保温层，并起防裂、防水和抗冲击作用的构造层。

⑤外饰面：

弹性光面腻子、饰面层：

墙面涂料

基本构造形式如下：

外墙

①

外保温作法

粘结层

②

保温层

③

保护层

④

外饰面

⑤

砌体墙

外墙外保温粘结砂浆

50mm聚苯乙烯泡沫板（EPS）

标准网格布4*4或5*5复合外保温专用聚合物抹面砂浆

外保温专用柔性腻子+涂料