关于既有建筑的节能改造研究_开题报告

（一）国内研究现状

我国既有建筑节能改造起步较晚，但发展很快，今后市场潜力巨大。我国有400多亿平方米的既有建筑，今后的十年内，估计至少有三分之一约130亿平方米需要进行节能改造，按200元/平方米计算，有2.6万亿的市场份额。组织实施建筑节能工程尤其是既有项目的节能改造工程，已经成为“十二五”期间我国十大节能工程之一，是“十二五”期间的重点任务。

1. 节能改造政策推动

建设部颁布的《建筑节能“九五”计划和2010年规划》中规定既有建筑的节能改造工作的步骤和目标是：从2000年起开始，要在各大重点城市成片既有建筑节能改造工作，到了2005年要在各个城市之中普遍示范，再到了2010年时要在各个重点城市之中普遍推行实施。长远目标是：到了2020年要在我国大部分城市中既有建筑的节能改造。

围绕节能改造重点任务，2013年国家又加大节能改造推进力度，先后发布了以下文件：

（1）国办发[2013]1号文

国办发[2013]1号文《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》指出”十二五”期间，夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造5000万平方米，公共建筑和公共机构办公建筑节能改造1.2亿平方米。

（2）建科[2013]53号文

建科[2013]53号文《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》明确了“十二五”具体目标：完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上，夏热冬冷和夏热冬暖地区既有居住建筑节能改造5000万平方米，公共建筑节能改造6000万平方米；结合农村危房改造实施农村节能示范住宅40万套。

（3）发改环资[2013]1585号文

发改环资[2013]1585号文《国家发展改革委关于加大工作力度确保实现2013年节能减排目标任务的通知》也指出完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造1.5亿平方米、夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造1200万平方米。

2. 国内试点概况

近年来，随着政府对既有建筑节能改造的重视和投入的加大，我国北方寒冷地区的既有建筑节能改造已经展开已久，通过一系列的示范工程，逐步加大了节能改造的规模与范围。目前，我国既有建筑节能改造已经取得了不错的效果，技术和经验已经相对成熟。

如1996年对唐山市某住宅楼进行的节能改造。该楼为一栋砖混建筑物，总建筑面积为1456m2，楼层高2.7m。外围护结构为：外墙为370mm厚的实心砖墙，木门，窗为木框单层玻璃。对该楼进行节能改造的具体主要措施是：使用50mm的ESP板来对外墙进行保温；屋面改造是在屋顶上填充200mm厚的膨胀珍珠岩并将其改造成坡屋顶；在所有窗上安装毛刷密封条，并将原单层玻璃换成双层玻璃窗等其他部位都进行了相应的节能改造。改造完成之后，对该建筑的外围护结构请专门的工作人员进行了热工测试，其节能效果非常明显，可以达到50%节能的要求。

国内其他城市如乌鲁木齐、哈尔滨等也作了一些摸索和尝试，以乌鲁木齐市为例从2005年到开始进行试点至2007年总计完成41万平方米的节能改造。改造范围主要是学校、医院、政府机构办公及住宅，改造方式主要是对屋面、外墙、门窗、地下室顶按照当地 50%节能标准进行改造，个别改造增加采暖计量。

2006 年中德技术合作“中国既有建筑节能改造”（EEEB）项目在唐山市河北 1 号小区的 509、512 和 515 三栋多层居民楼进行了示范工程改造，改造的设计思路按照德国标准要求进行，除对围护结构的外墙外窗和屋面进行保温和更换外，也对采暖系统进行了改造。外墙保温和室内温控等采用德国技术与产品，但鉴于国情不同，实际应用时部分技术目标未能完全实现。

（二）国外研究现状

自 20 世纪 70 年代的石油危机以后，世界各国都积极展开了对建筑节能技术的研究与探讨。国外建筑节能技术研究与应用的新进展主要体现在建筑设计节能技术、建筑设备节能技术和热回收、废热方面。

1. 建筑设计与建筑设备节能研究

（1）建筑围护结构节能研究

建筑围护结构是建筑和与其共生环境之间发生热交换的直接途径，因此成为节能设计研究热点。复合墙体结构技术能大大增加墙体保温隔热性能，目前主要有外保温、内保温、夹芯保温等三种形式，合理的选取保温层厚度对加强建筑节能的节能效果。Marcelo Izquierdo 对马德里三种面积（80m2、150m2、300m2）住宅保温层厚度进行实验研究，发现最优的保温层厚度与其物理特性、成本及建筑物寿命期和用户有很大关系。根据 10 年计量结果，通过模拟仿真发现：当建筑寿命期为 50 年时，三种不同住宅保温层厚度分别为 4cm、10cm、10cm；当寿命期为 75 年时，其值为 5cm、10cm、12cm[1]。此外还可通过改变墙体自身材料[2]、填充相变材料[3]、使用保温隔热性能高的材料来加强提高围护结构的保温隔热性能。

（2）建筑门窗节能研究

门窗是耗能的最大部位，热损失达 40%，其中传热损失约占 25%，通过缝隙的冷热风渗透约占 15%。在采暖季节，为了降低采暖能耗，应尽可能选用导热系数小的填充介质或 low-e 的放射系数低的边框；在制冷季节窗户系统的得热系数是主要影响因素；在过渡季节，应首选具有放射系数低的窗户系统。密封性能的好坏也直接影响窗户的渗透耗热量。法国的新建住宅大多采用 PVC 塑料窗，一般装有中空玻璃或充氩气中空玻璃，周边嵌橡胶密封条，窗框与墙体接缝处采用现场发泡聚氨酯封严。

（3）建筑屋面节能措施

屋面也是建筑物传热的一个重要途径。在屋面保温隔热节能方面，国外主要大多采用坡屋顶，同时加强绿色屋面、双层屋面、植被屋面及植被的物种、生长特性的研究。如丹麦的环境气候屋顶（climatic-skin）[4]、加拿大的绿色屋顶（green roof），日本的双层蓄水屋面（double-roofing system with water）[5]等。此外，他们还研究利用攀沿植物来遮挡阳光，改善室内的微环境。

（4）HVAC系统节能措施

HVAC 系统是供热（heating）、通风（ventilation）、空调（air-conditioning）、制冷（cooling）系统的总称，其能耗在整个建筑能耗中占有相当大比例。因此积极采用各种节能技术降低 HVAC 系统在整个建筑中的能耗也是建筑节能的一个重要手段。（水）蒸发辐射冷却对具有高性能的绝热墙体和带外遮阳窗户的建筑具有很好保温效果。Jae-SikKang 等尝试用一种新的预制干式无管地板辐射采暖系统（与建筑一体化）取代目前既有建筑的湿式地板辐射采暖系统，实际工程运行表明：在满足同样室内环境条件下，新的地板辐射采暖系统（35-40℃的供水）要比现有

系统的供水温度低 10-15℃；其传热能力 0.15kJ/m2·s，比现有系统（0.1kJ/m2·

s）高 50%，由于锅炉的供给热水温度从 60℃降到 45℃，系统效率的提高使新系统比现有系统的能耗减少 20%-30%[6]。

2. 建筑节能技术优化与效益评价

（1）节能技术优化研究

Vojislav Novakovic 等利用Energy Plus 模拟程序和Gen Opt（the genericoptimization program）优化程序两种工具对医院病房的围护结构及其 HVAC 系统进行了优化设计，降低病房采暖所必需的总能耗（包括投资因素），采用尽可能少的采暖、制冷和照明能耗，同时满足病人所必需的舒适环境[7]。

（2）建筑节能法律法规研究

如瑞典 1967 年就制定了《住宅标准法》；日本 1979年颁布了住宅建筑保温隔热标准；美国在1975年第一次颁布了ASHRAE（美国采暖、制冷及空调工程协会）标准 90-75《新建筑物设计节能》标准，此后每五年对 ASHRAE标准进行一次修订。

各国政府还充分运用财政税收手段，采取一系列经济鼓励措施来促进既有建筑节能工作的积极开展。如德国、丹麦、波兰等国家对既有建筑的节能改造提供大量财政补贴[8][9]；美国、日本、德国对利用太阳能的建筑实行财政补贴均取得了较好的效果[10][11]。

二、^范文提纲

一、绪论

（一）研究背景及意义

1、我国的能源状况

2、建筑节能与建筑能耗

3、我国既有建筑现状

（二）国内外研究现状

1、国内外发达国家建筑节能改造

2、我国既有建筑节能改造概况

3、我国既有建筑节能改造实施建议

（三）研究目的和意义

1、研究目的

2、研究意义

二、夏热冬冷地区既有建筑节能改造技术分析

（一）夏热冬冷既有建筑节能改造技术内容及重点

1、夏热冬冷既有建筑节能改造技术内容

2、夏热冬冷既有建筑节能改造技术重点

（二）夏热冬冷既有建筑节能改造关键技术研究

1、建筑选址、体型、布局分析

2、外墙节能改造技术

3、门窗节能改造技术

4、遮阳体系节能改造技术

三、既有建筑节能改造工程分析

（一）工程概况

（二）改造目标及主要内容

（三）工程技术方案及实施

（四）节能改造效益分析

四、总结与展望

（一）既有建筑节能改造技术总结

（二）研究展望

五、参考文献

三、参考文献

[1] 曾凯. 夏热冬冷地区既有建筑节能改造研究[D]. 浙江大学硕士学位^范文，2011.02

[2] 沈可及. 既有建筑节能改造的现状与出路[J]. 建筑节能，2010（1）

[3] 刘曦. 青岛地区既有建筑节能改造探讨[D]. 中国海洋大学硕士学位^范文, 2008.05

[4] 刘葆华. 屋顶绿化的环境与节能效益研究[D]. 重庆大学硕士学位^范文,2008.05

[5] Itaru TAKAHASHI. Development of a Passive Cooling Strategy Using Double-Roofing System with Rainwater Spraying and Its Field Testing in Terms of the Indoor Thermal Environment. The 2005 World Sustainable Building Conference. Tokyo，2005，27-29 September；91-96

[6] Toru SHIBA，Saburo TAKAMA. Experiments on Environmental Preservation and Energy Saving at Nest 21. The 2005 World Sustainable Building Conference. Tokyo， 2005，27-29 September；803-810

[7] Vojislav Novakovic，Johnny Normann Holst，Milos Kostic. Optimizing the Building Envelope and HVAC System for an Inpatient Room Using Simulation and Optimization Tools. The 2005 World Sustainable Building Conference，Tokyo，2005； 27-29 September； 478-485

[8] 陈 芬，黄俊鹏. 建筑的知识节能.  ；// .topenergy.org，建筑节能论坛

[9] Irwin Diego Puga. Urbanization patterns； European Versus Less Developed Countries. Journal of Regional Science，1998. 2； 40-43

[10] 涂逢祥，王庆一. 中国节能战略的必然选择节能与环保. 建筑节能，2004 （8）；15~18

[11] 孙 童. 发达国家政府管理建筑节能的共同特点. 建筑节能，2002（41）； 12-14