石家莊市既有多層住宅改造集成技術(shù)研究

1、河北工業(yè)大學(xué) 碩士學(xué)位論文石家莊市既有多層住宅改造集成技術(shù)研究 姓名：劉勁媛 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：建筑技術(shù)科學(xué) 指導(dǎo)教師：劉磊 2010-12 河北工業(yè)大學(xué)碩士論文 石家莊市既有多層住宅改造集成技術(shù)研究 摘 要 隨著城市節(jié)能政策、節(jié)能規(guī)范的頒布，節(jié)能任務(wù)勢在必行。本文以石家莊市既有多層住宅為研究對象，對于適宜石家莊市住宅節(jié)能改造的技術(shù)進(jìn)行研究。 論文以節(jié)能改造集成技術(shù)為出發(fā)點，從新能源利用和建筑保溫兩個方面入手，即太陽能熱水系統(tǒng)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫系統(tǒng)，對國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，如太陽能建筑一體化、屋面保溫之平改坡工程、外墻保溫、門窗保溫等，分析其經(jīng)濟(jì)承受能力、節(jié)能改造集成技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)的

2、結(jié)合程度、技術(shù)施工成熟度、氣候適應(yīng)性、節(jié)能效益、成本回收年限、社會實施可行性等。通過對我國城市既有多層住宅建筑節(jié)能改造的成功案例分析，總結(jié)經(jīng)驗，找出石家莊市可以借鑒的優(yōu)秀方式，并與石家莊市的既有多層住宅節(jié)能改造現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)合，列出具體方案并加以分析說明，從根本上解決石家莊市多層住宅建筑節(jié)能改造的現(xiàn)有局面，探尋出一套適合石家莊市居住建筑良性發(fā)展的具體高效率節(jié)能改造方案。 首先，鑒于石家莊市的社會基礎(chǔ)及經(jīng)濟(jì)承受能力，太陽能熱水系統(tǒng)作為一種成熟的新能源應(yīng)用技術(shù)可以得到廣泛普及，通過分析太陽能熱水系統(tǒng)的工作原理和改造設(shè)計原則，將其技術(shù)方式結(jié)合石家莊市既有多層住宅改造進(jìn)行比較分析，得到分別適用于坡屋面、平

3、屋面及墻面的太陽能熱水系統(tǒng)集成技術(shù)。其次，論文對于石家莊市既有多層住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫改造中，分別從屋面保溫技術(shù)、外墻保溫技術(shù)及門窗保溫技術(shù)三個方面進(jìn)行分析比較，得到適用于石家莊市建筑環(huán)境下的圍護(hù)結(jié)構(gòu)上保溫集成技術(shù)。論文創(chuàng)新點在于探討的既有多層住宅改造集成技術(shù)具有系統(tǒng)性、實用性、經(jīng)濟(jì)性，適合石家莊市進(jìn)行全市推廣普及，在達(dá)到全市既有多層住宅改造技術(shù)統(tǒng)一的同時，將節(jié)能效益發(fā)揮到最大。關(guān)鍵詞：多層住宅，節(jié)能改造，節(jié)能技術(shù)，太陽能，圍護(hù)結(jié)構(gòu) i 河北工業(yè)大學(xué)碩士論文 research about the reconstruction technology of the existing multi-st

4、orey residential in dhijiazhuang abstractwith publishing the urban energy-saving policy and the energy-saving standard theenergy-saving task is imperative. this paper takes the existing multi-storey residentialof shijiazhuang as the research object and discusses the appropriate energy-savingtechnolo

5、gy of the residential in shijiazhuang.this paper takes the integration technology of energy-saving as the starting point anddiscusses the current situation of domestic and foreign technological developmentfrom the two aspects of new energy use and heat preservation of building namelysolar water heat

6、ing systems and building envelope insulation system. integrated solarbuilding insulation of roof by replacing flat roof with sloping one wall insulationwindows and doors insulation are discussed to analyze its economic capacity theintegration degree of energy-saving transformation technologies and t

7、he buildingstructure the maturity of construction technology the climate adaptation the energyefficiency the cost recovery period and the feasibility of implementation. throughdiscussing the successful cases of energy-saving transformation of the urban existingmulti-storey residential building summa

8、rize the successful experiences and find outthe excellent way for shijiazhuang. with consideration of the current situation of themulti-storey residential energy-saving transformation in shijiazhuang list the detailedsuggestions. explore a set of specific high-efficiency energy-saving programs for t

9、hesound development of the residential building in shijiazhuang to change the currentsituation of the multi-storey residential energy-saving transformation in shijiazhuangfundamentally.first given the social basis and economic capacity of the city the solar hot watersystem as a mature application of

10、 new energy technologies can be widely spread. iii 石家莊市既有多層住宅改造集成技術(shù)研究through the analysis of working principles and improvement principles of the solarwater heating system compare and analyze its technical approach with thetransformation of the existing multi-storey residential in shijiazhuang. make

11、 out thesolar water heating systems integration technology which is applied to sloping roofflat roof and wall. secondly the paper compares and analyzes the roof insulationtechnology external wall insulation and window insulation technology respectivelyabout insulation transformation of the building

12、envelope of the existing multi-storeyresidential in shijiazhuang. at last this paper concludes the integrated technology ofthe envelope structure insulation applicable to the building environment inshijiazhuang. the innovation of this paper is that the transformation integrationtechnology of the exi

13、sting multi-storey residential is systematic practical andeconomical. this technology can be promoted to the whole city and can play themaximum energy efficiency as well as making the popularity of the modificationtechnology of the existing multi-storey housing in the city to achieve unity.key words

14、：multi-storey residential energy-saving energy-saving technology solarenergy building envelopeiv 河北工業(yè)大學(xué)碩士論文 第一章 緒論 §1-1 論文研究背景 隨著國家的發(fā)展，石家莊市作為河北省省會、京津冀都市圈的第三極，擔(dān)負(fù)著展示河北省財富創(chuàng)造力、文化競爭力、社會發(fā)達(dá)程度的重任。然而石家莊市在城市建筑節(jié)能上的表現(xiàn)并不突出。曾經(jīng)建設(shè)的高能耗建筑已經(jīng) 圖 1-1 石家莊市區(qū)總體規(guī)劃圖（2010-2020） fig1-1 the overall planning for shijiazhuang

15、（2010-2020）不能滿足現(xiàn)在社會的 資料來源：網(wǎng)絡(luò)需要了，而占有相當(dāng) 圖 1-2 京津冀城市群整體競爭力分值柱形圖的步伐，但是節(jié)能技 fig1-2 a bar graph of city overall competitiveness header values術(shù)的成熟與否，節(jié)能 資料來源：2007 中國城市競爭力年鑒技術(shù)與多層住宅改造工程的結(jié)合程度，資金投入是否能滿足節(jié)能技術(shù)在多層住宅改造上的發(fā)揮，社會管理支持力 1 石家莊市既有多層住宅改造集成技術(shù)研究度等等，都將影響到石家莊市多層住宅節(jié)能改造的進(jìn)程。同時，石家莊市的相關(guān)部門，并沒有對既有多層住宅節(jié)能改造引起充分的重視，這使得整個石家

16、莊市的既有多層住宅節(jié)能改造工作進(jìn)展緩慢。截止至 2009 年，河北省的改造任務(wù)為 2000 萬平米，然而還有 50以上沒有完成。而且，既有多層住宅的節(jié)能改造工作在全省各市的進(jìn)展不協(xié)調(diào)。既有多層住宅節(jié)能改造主要包括三個方面：供熱分戶計量系統(tǒng)改造，供熱管網(wǎng)集中并網(wǎng)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能改造。但就目前河北省的情況看，這項工作三個方面進(jìn)行的很不平衡，特別是在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造方面明顯滯后。并且，石家莊市既有多層住宅節(jié)能改造缺乏一個系統(tǒng)的技術(shù)方式指導(dǎo)，均靠零散式居民自主改造，居民不是專業(yè)技術(shù)人員，技術(shù)知識有限，必然影響到整個城市節(jié)能改造的步伐，如太陽能熱水節(jié)能改造缺乏整體性，技術(shù)不規(guī)范，造成了安全隱患及

17、影響市容。因此，研究一個不走彎路、效果最理想、適用于石家莊市既有多層住宅節(jié)能改造的集成技術(shù)，將對石家莊市的節(jié)能改造進(jìn)程起到一個良好的推動作用。 §1-2 論文的研究目的及意義1-2-1 論文的研究目的 全國都在實施節(jié)能計劃，石家莊市在華北地區(qū)正緊隨國家步伐，緊跟國家節(jié)能進(jìn)程，方方面面都在實施節(jié)能策略。然而隨著節(jié)能政策的制定發(fā)布，節(jié)能法規(guī)的頒布，石家莊市缺乏一套系統(tǒng)的完整的適宜本地區(qū)氣候、經(jīng)濟(jì)、社會等條件的建筑節(jié)能改造技術(shù)，使得石家莊市相比于我國其他城市節(jié)能進(jìn)程較為緩慢，效果并不明顯。石家莊市多層住宅建筑比例相對較大，節(jié)能改造效益相當(dāng)可觀，論文著重從既有多層住宅入手，分析比較得出符合節(jié)

18、能策略要求并適用于石家莊市的多層住宅改造集成技術(shù)。1-2-2 論文的研究意義 社會的發(fā)展，人類的進(jìn)步，巨大的建設(shè)成就，這些無不展現(xiàn)著世界文明，然而我們也付出了巨大的能源和環(huán)境被破壞的代價，人類對傳統(tǒng)碳能源的過度依賴，無情的透支著地球的未來，因此，無碳或低碳的可持續(xù)清潔能源是人類社會賴以生存的重要基礎(chǔ)。我國人口眾多，能源浪費也很嚴(yán)重，進(jìn)而成為世界上的能耗大國。歐洲國家建筑每平米的能耗是 55 千瓦時，而我國現(xiàn)有的建筑每平米能耗是 129.4 千瓦時，數(shù)據(jù)明顯看出，我國的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國家。如今能源如此緊缺，發(fā)展節(jié)能建筑是我國節(jié)能之路的重要組成部分，是我國經(jīng)濟(jì)社會的必然趨勢。國家發(fā)改委能源研究所

19、副所長戴彥德在會上特別表示：“50以上的節(jié)約能耗來自技術(shù)進(jìn)步?！惫?jié)能靠技術(shù)，建筑通過技術(shù)與節(jié)能結(jié)合，對于建筑節(jié)能技術(shù)的研究是我國的艱巨任務(wù)。我國約 3.5 億個家庭，住宅建筑面積占全國總建筑面積的 60，比重相當(dāng)可觀。傳2 河北工業(yè)大學(xué)碩士論文統(tǒng)建筑滿足不了當(dāng)今社會的節(jié)能要求，只有通過既有住宅改造的方式來使曾經(jīng)原有的高能耗住宅建筑滿足現(xiàn)今的建筑節(jié)能要求。 石家莊市市區(qū)面積約 455.8 平方公里，人口約 250 萬。如此高人口密度的城市，為了順應(yīng)國家的節(jié)能之路，石家莊市正在進(jìn)行“三年大變樣”的城市計劃。石家莊市不像那些直轄市如北京高樓林立，其中既有多層住宅建筑在城市住宅建筑中占有較大的比例。因

20、此，既有多層住宅的改造問題也顯得尤為重要。既有多層住宅遵循可持續(xù)發(fā)展的原則進(jìn)行城市建設(shè)的節(jié)能改造，可以使石家莊城市的面貌煥然一新，有助于推動石家莊市的節(jié)能步伐。 然而，自主化的多層住宅節(jié)能改造使得石家莊市的節(jié)能改造不夠統(tǒng)一。形式主義，導(dǎo)致節(jié)能效果并不明顯，而且缺乏技術(shù)人員帶頭組織改造。居民不是專業(yè)技術(shù)人員，沒有一個系統(tǒng)的思路對其所居住的建筑進(jìn)行節(jié)能改造，必然使得建筑節(jié)能改造進(jìn)行的緩慢，繁瑣。研究出一套適合石家莊市的既有多層住宅節(jié)能改造技術(shù)對石家莊的節(jié)能改造進(jìn)程起到一個良好推動作用。 §1-3 論文研究方法 本課題將以節(jié)能改造集成技術(shù)為出發(fā)點，對石家莊城市多層住宅建筑現(xiàn)狀進(jìn)行探索性研究

21、。通過創(chuàng)建模型的方法，從經(jīng)濟(jì)節(jié)能技術(shù)與建筑改造相結(jié)合的角度切入，分析其經(jīng)濟(jì)承受能力、節(jié)能改造集成技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)合，如建筑物平頂改坡頂工程、太陽能建筑一體化、墻體門窗保溫做法等方面。舉出具體方案圖并加以分析說明，力求從根本上逐步解決石家莊市多層住宅建筑節(jié)能改造的現(xiàn)有局面，探索設(shè)計出一套適合石家莊市居住建筑良性發(fā)展的，具體、高效率節(jié)能改造方案。 研究流程如下： 研究動機(jī)和目的 研究內(nèi)容與方法 城市建筑改造 城市建筑改 中國城市節(jié)能改造的現(xiàn)狀 的發(fā)展方向 造的意義 3 石家莊市既有多層住宅改造集成技術(shù)研究 國內(nèi)城市節(jié)能改造技術(shù)的比較研究 我國建筑節(jié)能改造 應(yīng)用案例研究 實施環(huán)境差異分析 上海、濟(jì)

22、南、 唐山 石家莊多層住 宅的現(xiàn)狀研究 試擬建適合石家莊城市多 層住宅建筑節(jié)能改造措施 節(jié) 能改 造措施 的社 會經(jīng)濟(jì)效益分析 太陽能應(yīng)用，從多方面進(jìn)行分析如方案外觀、 既有多層住宅 建筑承載力、自然因素影響（如風(fēng)、地震， 平屋頂研究 雪等）等；圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫系統(tǒng)改造；以及管 線布置與規(guī)整措施是否便于維修等。 既有多層住宅 坡屋頂研究 研究出一套適合石家莊既有 多層住宅節(jié)能改造的集成技4 河北工業(yè)大學(xué)碩士論文 第二章 節(jié)能改造技術(shù)的發(fā)展歷程 §2-1 節(jié)能改造技術(shù)的發(fā)展歷程 人類社會過分依賴碳能源，超量使用子孫們的未來能源，與此同時，過快的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，也把環(huán)境污染等嚴(yán)重問題擺在了我們

23、面前?，F(xiàn)今，人們感覺到過分依賴碳能源，不是長久之計，保護(hù)環(huán)境，還地球一個綠色的世界是我們面臨的當(dāng)務(wù)之急。 上個世紀(jì) 70 年代以來，全球節(jié)能環(huán)保科技發(fā)展開始迅猛發(fā)展，太陽能等節(jié)能環(huán)保的清潔能源廣泛被人們接受。1973 年爆發(fā)的“能源危機(jī)”進(jìn)一步使人們認(rèn)識到：必須徹底改變以碳能源為主體結(jié)構(gòu)能源的依賴，逐步降低對石油、煤炭等傳統(tǒng)資源性能源的需求，加速向未來能源結(jié)構(gòu)過渡。太陽能是無處不在、取之不盡的，作為潔凈無污染的能源正逐漸被人類廣泛接受，被公認(rèn)為是未來人類最適合，最安全，最理想的替代能源。聯(lián)合國的“世界環(huán)境 ，1992 年在巴西召開，把環(huán)境和發(fā)展納入統(tǒng)一的議題，可持續(xù)發(fā)展模式成為了與發(fā)展大會”

24、，共識。在非洲的津巴布韋 1996 年召開了“世界太陽能高峰會議”哈拉雷太陽能與持續(xù)發(fā) ，展宣言國際太陽能公約以及世界太陽能戰(zhàn)略規(guī)劃三個重要文件，要求廣泛利用太陽能。1999 年召開了世界太陽能大會，會上專家表示，太陽能與建筑的結(jié)合成為了當(dāng)代世界太陽能科技的發(fā)展趨勢。此后的聯(lián)合國能源機(jī)構(gòu)經(jīng)過調(diào)查和分析顯示，太陽能與建筑一體 1化必將成為今后的能源資源熱點，成為 21 世紀(jì)建筑節(jié)能技術(shù)改造的亮點。 中國政府對環(huán)境與發(fā)展極為重視，世界環(huán)境發(fā)發(fā)大會結(jié)束之后，適時提出了十條政策和措施，明確要“因地制宜地開發(fā)和推廣太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等清潔能源”，制定了中國 21 世紀(jì)議程，進(jìn)一步明確

25、了太陽能重點發(fā)展項目。1995 年國家計委、國家科委和國家經(jīng)貿(mào)委制定了新能源和可再生能源發(fā)展綱要（1996-2010），明確提出我國在 1996-2010 年新能源和可再生能源的發(fā)展目標(biāo)、任務(wù)以及相應(yīng)的對策和措施。1998 年 1月 1 日實施的中華人民共和國節(jié)約能源法中也明確提出“國家鼓勵開發(fā)利用新能源和可再生能源”的要求。而在 2006 年 1 月 1 日開始實施的可再生能源法中，把可再生能源的地位確認(rèn)、價格保障、稅收優(yōu)惠等都寫進(jìn)了法律。明確提出國家鼓勵單位和個人安裝和使用太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供熱采暖和制冷系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽能利用系統(tǒng)。1 張軍杰. 住宅建筑太陽能一體化構(gòu)造設(shè)計. 天津大學(xué)碩士論文，2006-06-01 5 石家莊市既有多層住宅改造集成技術(shù)研究 太陽能熱水器是我國太陽能利用中應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最迅速的領(lǐng)域，1979-1998年