舊建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造效益分析

1、舊建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造效益分析文登市電業(yè)總公司 李孝俊 摘 要 本文對建筑物圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造進行定量分析，通過計算說明節(jié)能改造的必要性、經(jīng)濟性和可行性。關(guān)鍵詞 圍護結(jié)構(gòu) 熱負荷 耗熱量 溫度 墻體保溫一、工程概況該工程處于寒冷地區(qū)，室外采暖計算溫度twn=-6，室外風速4m/s，采暖期室外平均溫度0.3，建筑物具體尺寸見附圖一。圍護結(jié)構(gòu)情況如下：墻體為240mm厚紅磚墻、雙面抹灰、外側(cè)水泥漿20mm，內(nèi)側(cè)混合砂漿、刮大白。K=2.03W/m2；窗為單層單玻、鋁合金推拉窗，K=6.4W/m2。樓梯間無采暖設(shè)施，無樓宇門，建筑面積127 m2。為討論問題簡單，取一戶非邊戶、非底、非頂層進行分析。二

2、、改造前的設(shè)計熱負荷及耗熱量計算1、室內(nèi)設(shè)計溫度tn：廚房：15，衛(wèi)生間25，（兼浴室），其余房間為18。2、熱負荷計算，以主臥室為例計算：（1）主臥室冷風滲透耗熱量的計算：縫隙長度 l=3.5×26×1.516m朝向修正系數(shù) n =0.35空氣密度w=1.32kg/ m3空氣比熱Cp =1kJ/kg·m3每米縫隙滲入空氣量 L=1.6m3/h·m滲入量V=L×l×n=1.6×16×0.35=8.96 m3/h耗熱量Q2=0.278Vw Cp(tn-tw n)= 0.278×8.96×1.32&

3、#215;1×24 =79 W其余計算見附表一。（2）圍墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計熱負荷計算：東外墻：面積4.2 m2，傳熱系數(shù)k=2.03W/ m2·室風計算溫度tn=18，室外計算溫度twn=-6，朝向修正系數(shù)=-5% ， 溫差修正系數(shù)=1基本耗熱量Q=kF(tn-twn）=1×2.03×4.2×18-（-6）=205W修正后的耗熱量Q1 =Q×（1-0.05）=194W 南墻外：面積4.88 m2，朝向修正系數(shù)=-15%，其余同上基本耗熱量Q=kF(tn-twn）=1×2.03×4.88×18-（-6）=238W

4、修正后的耗熱量Q1 =Q×（1-0.15）=202W 南窗外：面積5.24 m2，傳熱系數(shù)k=6.4W/ m2·，其余同上基本耗熱量Q =kF(tn-twn）=1×6.4×5.24×18-4=806W修正后的耗熱量Q1 =Q×（1-0.15）=685W 樓梯間墻：經(jīng)實測，當室外溫度為0時，各樓層的溫度如下： （單位：）樓層狀況1層2層3層4層5層6層平均無樓宇門1.52.57.310.413.713.910有樓宇門8.612.414.515.5161613.8推算采暖室外計算溫度下的各層溫度的平均值，無樓宇門為4，有樓宇門為8。面積1

5、2.32 m2，室外計算溫度4，其余同上基本耗熱量Q =kF(tn-tn1）=2.03×12.32× 18-4=350W（3）該房間的總熱負荷=194+202+685+350+79=1511W其余計算見附表二。（4）該戶設(shè)計總熱負荷為6467W，單位面積設(shè)計熱負荷6467/127=51 W/ m23、年耗熱量計算：根據(jù)城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范Qna =0.0864×N×Qn×（tn-ta）/(tn-twn) =0.0864×120×0.05×(18-0.3)/(18+6)=0.39GJ其中Qna :采暖全年耗熱量，GJN

6、：采暖期天數(shù) N=120天Qn：采暖設(shè)計熱負荷，kw；tn:采暖期室內(nèi)計算溫度，tn=18ta:采暖期平均室外溫度，ta=0.3twn:采暖期室外計算溫度，熱量按50元/GJ計算：0.39×50=19.5元/m2年供熱費：127×19.5=2476.5 元三、改造后的設(shè)計熱負荷日耗熱量計算：1、墻體：墻體保溫采用厚度30mm的擠塑板（導熱系數(shù)=0.03w/ m2· 熱阻R2=/=0.03/0.03=1 m2·/W），其作法參照有關(guān)圖集的規(guī)范的要求。原結(jié)構(gòu)的熱阻 R1=1/k=1/2.03=0.49 m2·/W改造后的墻體熱阻R0= R1+ R2

7、=1+0.49=1.49 m2·/W改造后的墻體的結(jié)熱系數(shù)k0= 1/R0=1/1.49=0.67 m2·/W2、窗：增加一層鋁合金推拉窗，其傳熱系數(shù)為3.26 w/ m2·。冷風滲透系數(shù)取單層窗的1/2。3、加裝樓宇門一樘4、設(shè)計熱負荷計算，見附表：3010 W單位面積設(shè)計熱負荷：3010/127=23.7w/ m25、年耗熱量：Qna =0.39×23.7/51=0.181 GJ熱價按50元/GJ，每平方米供熱費0.18×50=9.06元/ m2。四、投資效益分析1、墻體保溫工程量：33 m2；按85元/ m2計算，投資2805元；2、鋁合

8、金窗工程量：20.1 m2，按180元/ m2計算，投資3618元；3、樓宇門按2400元/樘計算。分攤到單元面積上的投資為：（2805+3618+2400/12）/127=6623/127=52.15元/ m24、每節(jié)約供熱費： 19.5-9.06=10.44元/ m2 5、按財政部關(guān)于印發(fā)北方采暖期既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造獎勵資金管理暫行辦法2007957號文件規(guī)定，進行圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造的可以享受補貼27元/ m2，實際上用戶出資僅為25.15元/ m2。改造后，通過2.4個采暖期，可以收回全部投資，且可大大改善居住環(huán)境，包括夏季可以節(jié)約空調(diào)的電費等。五、改造過程中應該注意的問題1、有外凸窗時，要對上、下挑板進行保溫處理，防止冷橋、結(jié)露。2、注意材料的質(zhì)量，一個防火性能，另一個是材料的環(huán)保性能，防止室內(nèi)污染。3、施工嚴格按規(guī)范的