高校既有建筑窗戶節(jié)能改造研究

0前言我國(guó)高校有很多建筑已經(jīng)使用了較長(zhǎng)的年限，這些建筑物從正面講是學(xué)校的標(biāo)志，從反面講存在著諸多的安全隱患和節(jié)能工作阻礙，為此，高校后勤工作最重要的工作是對(duì)這些既有建筑進(jìn)行日常修繕、節(jié)能改造。窗戶不僅直接影響了建筑物的使用滿意度，其密閉性、材質(zhì)、開合方式、使用年限等都直接影響到整棟建筑物的能源消耗量。窗戶的合理應(yīng)用對(duì)于建筑物的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，有利于促進(jìn)建筑物綠色可持續(xù)發(fā)展。1高校既有建筑窗戶現(xiàn)狀1.1從建筑使用年限角度目前中國(guó)很多高校校園都是經(jīng)濟(jì)大發(fā)展、生源大擴(kuò)招之后形成的，窄小的市區(qū)內(nèi)老校區(qū)已經(jīng)滿足不了學(xué)校的發(fā)展要求，于是紛紛遷往郊區(qū)，同時(shí)也擴(kuò)大了校園面積。這樣的遷移大約是21世紀(jì)初形成的，距離現(xiàn)在也已經(jīng)有一、二十年的時(shí)間，當(dāng)年遷入的新校區(qū)如今已經(jīng)成為并不年輕的主校區(qū)了。校區(qū)內(nèi)的建筑開始逐步老化，需要不斷的修繕，外墻破了還可以修補(bǔ)，窗戶密閉性問題、房間內(nèi)裂縫問題、屋頂漏雨問題等建筑物內(nèi)部的問題更是越來(lái)越多。隨著使用年限的增長(zhǎng)，高校的既有建筑問題越來(lái)越多，尤其是窗戶密閉越來(lái)越差，窗戶周圍的塑封材料不斷老化，需要定期更換、維修。1.2從用戶角度用戶是建筑物長(zhǎng)時(shí)間的使用者，針對(duì)這座建筑物，比設(shè)計(jì)者、建造者更有發(fā)言權(quán)。從用戶的角度來(lái)看，高校的既有建筑因?yàn)槭褂媚晗揲L(zhǎng)而存在諸多問題，他們是最大的“受害者”。窗戶密閉性不好會(huì)導(dǎo)致屋內(nèi)溫度受外界環(huán)境影響增大，夏天隔熱效果差、容易漏雨；冬天保暖效果差，容易漏風(fēng)，這些問題都會(huì)給用戶帶來(lái)不好的使用體驗(yàn)。1.3從節(jié)能角度建筑節(jié)能是高校努力發(fā)展的方向之一，但并非利用新技術(shù)、建設(shè)新建筑才會(huì)節(jié)能，既有建筑的節(jié)能改造也很重要。高校既有建筑在不斷老化，不僅給用戶帶來(lái)了較差的體驗(yàn)感，更不利于能源消耗。門窗的耗能占建筑物耗能的1/2以上，高校既有建筑的窗戶材料很多都采用鋁合金推拉窗，導(dǎo)熱系數(shù)高，不利于節(jié)能；密封性差，有漏風(fēng)現(xiàn)象，容易造成熱交換，室內(nèi)外空氣交流頻繁。由于窗戶保溫隔熱效果較差，影響室內(nèi)溫度，教職工就會(huì)利用其他方式調(diào)節(jié)，比如開空調(diào)或者使用電暖氣，這些電器功率大，電能消耗快，直接影響了建筑物耗能總量，容易造成能源浪費(fèi)。2高校既有建筑窗戶改造的可行性研究2.1使用感受好高校既有建筑窗戶改造后直接影響了用戶使用的感受，密閉性、隔熱保暖，遮風(fēng)擋雨的效果都是用戶在使用時(shí)的直觀感受。作為一所高等學(xué)府，雖然本職任務(wù)是提高教育水平、培養(yǎng)人才、提升科研能力等，但我們畢竟出在環(huán)境優(yōu)越的21世紀(jì)，不能再要求師生們?cè)谄D苦的環(huán)境下工作和生活，所以盡力去提升師生們的學(xué)習(xí)工作環(huán)境也是高校義不容辭的責(zé)任，因此既有建筑的局部窗戶提升改造是可行的，也是應(yīng)該的。2.2節(jié)能環(huán)保降低校園總體能耗，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，不僅要從能源管理的頂層出發(fā)考慮，更要關(guān)注建筑物個(gè)體耗能情況，逐項(xiàng)分析建筑物能耗指標(biāo)，將其體形系數(shù)、平面布局、圍護(hù)設(shè)計(jì)、門窗使用等都納入到建筑綠色發(fā)展當(dāng)中，在建筑物的每一步提升改造當(dāng)中，都將節(jié)能降耗因素考慮到位。窗戶作為建筑物降耗的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，更應(yīng)該受到重視，其密閉性、隔熱保暖效果直接影響了房間能源消耗量，是衡量建筑物綜合能耗的重要因素之一。綜合考慮建筑物的能源消耗實(shí)際情況，高校既有建筑的窗戶改造具有極強(qiáng)的可行性。2.3節(jié)省資金、性價(jià)比高高校進(jìn)行建筑物改造一般優(yōu)先考慮安全因素，在資金充足的情況下會(huì)充分考慮的師生的使用需求。對(duì)既有建筑窗戶的改造不僅能夠滿足師生對(duì)于學(xué)習(xí)、工作環(huán)境的需求，還能夠在建筑物節(jié)能方面添上濃墨重彩的一筆。相對(duì)于整體改造，窗戶的局部改造能夠節(jié)省資金；整個(gè)改造項(xiàng)目的耗時(shí)不會(huì)很長(zhǎng)，只要前期調(diào)研細(xì)致，后續(xù)施工非常簡(jiǎn)單，在高校中屬于中小型修繕改造項(xiàng)目；更重要的是改造后的效果很容易能夠得到大家的認(rèn)可，還能起到節(jié)省建筑物綜合能耗的作用，性價(jià)比較高，可行性極強(qiáng)。3窗戶改造方案對(duì)比老舊窗戶的改造有兩種方案，拆掉重裝或者加裝第二層窗戶，其中各有利弊，需要高校根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇。3.1拆除原有窗戶，重新安裝中空三層普通玻璃斷橋鋁窗戶其優(yōu)點(diǎn)是能夠一次性到位，保證了建筑物的美觀和日后用戶使用方便；缺點(diǎn)是造價(jià)高，安裝耗時(shí)長(zhǎng)。目前，建筑市場(chǎng)上一般采用中空三層普通斷橋鋁窗戶，其保暖效果好，在節(jié)能環(huán)保面也有良好的效果。直接將建筑物的老舊窗戶拆除，安裝中空三層普通斷橋鋁窗戶，能夠在保持建筑物外觀基本不變的情況下，為用戶提供更好的使用體驗(yàn)，使用起來(lái)也和原物無(wú)區(qū)別。但這一方案需要高校測(cè)算好成本，因?yàn)榇皯艋旧隙际嵌ㄗ?，綜合成本不會(huì)太低；而且一拆一裝的過程耗時(shí)比較長(zhǎng)，在拆裝的過程中存在屋內(nèi)沒有窗戶的時(shí)候，所以工期的選擇要慎重，選擇房間使用頻率較低的時(shí)候施工會(huì)更方便。3.2在保留現(xiàn)有窗戶的基礎(chǔ)上，在窗戶內(nèi)側(cè)加裝中空雙層普通玻璃斷橋鋁窗戶其優(yōu)點(diǎn)是成本較低，工期短；缺點(diǎn)是考慮到用戶的方便使用，前期方案定制比較復(fù)雜，而且實(shí)施起來(lái)有很多條件限制。這種方案適用于受成本限制且任務(wù)緊急的時(shí)候，在保留原有窗戶的基礎(chǔ)上再加一層窗戶，同樣能夠提升房間的隔熱保溫效果，基本不影響建筑物外觀，在得當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)之后也不會(huì)影響用戶的后續(xù)使用，此方案的綜合成本比拆除重裝窗戶的成本要低，性價(jià)比比較高。但是，該方案的實(shí)施需要前期詳細(xì)的勘查、測(cè)算，確保設(shè)計(jì)的合理性，尤其是對(duì)窗沿要求比較高，需要有兩扇窗戶的距離；而且窗戶和窗戶之間不能貼合太緊密，否則后期做衛(wèi)生會(huì)很麻煩。4改造后節(jié)能效果研究4.1在春秋季春季北方風(fēng)沙大、南方梅雨多，雖然已經(jīng)是回暖的氣溫，但是乍暖還寒，屋內(nèi)依舊不會(huì)太暖和。改造后的窗戶在保暖效果上會(huì)凸顯優(yōu)勢(shì)。良好的密封性會(huì)遮擋住風(fēng)雨的寒氣，保持好室內(nèi)溫度，減少屋內(nèi)熱能的流失，降低了人們利用其他方式取暖的概率。4.2在夏季和冬季夏季室外溫度高，室內(nèi)因?yàn)橛姓诒螠囟葧?huì)低一些，改造后的窗戶能夠減少屋子內(nèi)外的熱交換，保持住室內(nèi)的低溫空氣，減輕空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)消耗，對(duì)節(jié)能很明顯的效果。冬季則正好相反，室內(nèi)溫度高，改造后的窗戶能夠更好地阻擋室外冷空氣的入侵，保持住室內(nèi)的溫暖空氣，減輕了室內(nèi)加熱設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)消耗，尤其在沒有集中供暖的南方地區(qū)，節(jié)能效果尤為顯著。5結(jié)論綜上，高