北方地区既有居住建筑节能改造应用与示范

摘要

建筑节能已被列入我国中长期节能规划的重点领域和重点工程，而既有建筑节能改造成为我国当前建筑节能重要而艰巨的任务之一。本文分析了我国北方地区既有居住建筑能耗状况、存在问题与节能潜力，结合世界银行与建设部(MOC)共同实施的中国GEF供热改革与建筑节能(HRBEE)项目，以包头口岸花苑小区作为示范工程，较为详细的论述了北方地区既有居住建筑节能改造的总体思路和方法。 本文选取了典型建筑最为测试对象，对建筑本体、管网、热源进行测试分析，掌握改造对象的第一手资料，了解改造对象的用能状况，为下一步改造方案的制定提供依据。经测试发现：小区竣工较早的建筑与《民用建筑节能设计标准》第二步节能指标相比约有40％～70％的节能潜力。管网的水力失调、一次网循环水泵设计偏大，也是需要着重解决的问题。 文章将5号楼建筑本体的围护结构改造和二次网、热计量系统改造分开，提出了“1+1”的改造方案。通过对5号楼围护结构改造的能耗模拟，建立以外墙和屋面保温层厚度为变量的耗热量指标和初投资函数，最后以动态投资回收期为目标函数，分析保温层厚度对动态投资回收期、耗热量指标、节能收益等因素的影响。北方地区既有建筑节能改造方案应将热源和输配系统、管网的改造列为同等甚至更重要的位置进行考量。随着能源价格的上涨，节能改造带来的经济效益越来越明显。 对北方地区不同时期的既有居住建筑进行节能改造时，需根据建筑围护结构的特点、国家与地方的节能要求及当地条件等，在对各种改造方案进行具体的技术经济和社会环境效益比较基础上，并可通过模拟，建立动态投资回收函数等方法，选择适宜的节能改造方案。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

声明

1绪论

1.1我国建筑能耗现状

1.2国外建筑的能耗状况

1.3国内外建筑能耗的比较与节能潜力分析

1.3.1围护结构保温不良

1.3.2供热系统调节不当，系统效率偏低

1.3.3热源效率不高

1.4我国北方城镇采暖节能的主要任务

1.4.1减少建筑需热量

1.4.2改善集中供热系统的调节

1.4.3加速推行供热计量收费改革

1.5采暖节能潜力

1.6课题内容及方法

2改造示范对象基本信息

2.1包头市基本信息

2.2口岸花苑小区概况

2.1.1典型建筑围护结构基本信息

2.1.2小区热力站与二次网系统基本信息

2.1.3热源厂与一次网系统

3既有建筑改造前测试

3.1气象数据的测试和收集

3.1.1测试仪器与测试方法

3.1.2测试结果

3.2室内温度的测试

3.2.1测试仪器与测试方法

3.2.3测试结果与分析

3.3建筑物耗热量的测试

3.3.1测试仪器与测试方法

3.3.2测试结果与分析

3.4用户耗热量的测试

3.4.1测试仪器与测试方法

3.4.2测试结果

3.5围护结构传热系数的测试

3.5.1测试仪器与测试方法

3.5.2测试结果

3.6围护结构气密性测试

3.6.1测试仪器与测试方法

3.6.2测试结果

3.7外围护结构的红外热像测试

3.7.1测试仪器与测试方法

3.7.2测试结果与分析

3.8测试结果的总结与初步分析

3.8.1口岸花苑小区建筑测试分析

3.8.2二次网系统现状和问题分析

3.8.3热力站现状和问题分析

3.8.4阿东热源厂和一次管网问题分析

4节能改造初步方案与建议

4.1总体方案说明

4.2围护结构部分改造方案

4.2.1屋面保温

4.2.2外墙保温

4.2.3楼门改作保温门

4.3建筑室内供热系统的改造措施

4.4二次管网系统改造方案

4.5热力站改造方案

4.6阿东热源厂与一次网改造方案

4.6.1热源实行量化管理、按需供热

4.6.2一次管网循环水泵更新和变频控制

5改造方案汇总

5.1改造方案汇总

5.2围护结构改造节能分析

5.3二次网和热力站改造节能量计算

5.4一次网改造节能量计算

5.5小结

6改造方案的动态分析

6.1改造方案的成本估算

6.1.1口岸小区5#楼围护结构和室内供热系统改造的初始投资

6.1.2口岸小区热计量改造的初始投资

6.1.3改造方案的初始投资函数

6.2改造方案的动态分析

6.2.1改造方案的经济收益函数

6.2.2改造方案经济与环境效益评价的指标与数学模型

6.3小结

7“1+1”改造方案的经济、社会及环境效益评价

7.1“1+1”改造方案的经济效益评价

7.1.1项目整体的经济效益评价

7.1.2项目资本金的经济效益评价

7.1.3两种“1+1”改造方案的经济效益评价汇总

7.2“1+1”改造方案的环境效益评价

7.2.1环境效益评价的基本参数

7.2.2环境效益测算

7.2.3两种“1+1”改造方案的环境效益测算汇总

7.2.4 GEF资金的环境效益评价

7.3内蒙古自治区、包头市政府环境和社会效益评价

7.4“1+1”改造方案动态投资回收期比较

8结论与建议：

参考文献

致谢

在校期间发表的学术论文及参与实践活动