引言老旧小区通常是指于21世纪前建成，公共设施落后、居民改造意愿强烈，但现仍可继续使用的小区。外墙的热量散失在建筑围护中的比重较大。在夏季，建筑总吸热量的30%是通过外墙进入；而在冬季，同样有20%的总热量是通过外墙流失[1]。1998年我国强制施行《民用建筑节能设计标准》以前，老旧小区普遍采用水刷石或用粗砂作为外墙面，在建筑围护结构方面考虑不周。此外，夏热冬冷地区具有夏季闷热、冬季湿冷的特点，导致该地区老旧小区的平均建筑能耗远高于标准实施后的建筑，因而外墙改造成为老旧小区节能改造中的重要一环。建立相应的外墙改造评价体系，可以为老旧小区改造提供科学合理的指导，这对于推动老旧小区的科学改造、提升老旧小区居民幸福感、促进建筑低碳节能具有积极意义。1夏热冬冷地区外墙保温系统分析夏热冬冷地区是我国建筑热工设计分区中的一个组成部分，基本覆盖长江中下游的发达地区。该地区建筑必须满足夏季防热、通风降温，冬季保温的需求[2]。目前老旧小区外墙改造大多采取外墙外保温系统[3]。外墙外保温系统是由保温层、保护层和固定材料构成。其保温层处于墙体外侧，具有节能效果好、改善室内热环境质量、有效保护结构外墙、综合效益较好、适用范围广等特点[4]，其基本构造示意图如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.F001图1外墙外保温系统构造图老旧小区建筑外墙外保温改造一般步骤为：（1）处理既有墙体外饰面层；（2）利用机械固定或粘连，固定保温材料；（3）给保温材料外侧进行保护性装饰。目前在外墙节能改造中，主要应用的外墙外保温系统包括EPS板薄抹面外墙外保温系统、PUR薄抹灰外墙外保温系统、XPS聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒保温浆料外保温系统等[5]。2夏热冬冷地区建筑外墙既有设计要求外墙外保温工程需满足《外墙外保温工程技术标准》（JGJ l44 —2019）中的相应要求。该标准在不透水性、吸水量、耐候性、耐冻融性能、抗冲击强度、抗风压性能等方面都进行了相应的规定。此外，对于居住建筑外墙的热工性能，《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2010）对此有相应的规定。建筑外墙的热工性能受形体系数等参数指标的影响。老旧小区建筑以多层建筑为主，其形体系数限值一般不低于0.40，具体限值如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.T001表1夏热冬冷地区居住建筑的形体系数限值建筑层数形体系数≤3层0.554～11层0.40≥12层0.35传热系数是体现居住建筑围护结构传热能力的热工参数，是建筑处于稳态条件进行的理想评价。但是由于夏热冬冷地区的气候特点，围护结构经常受到温度波动的影响，有必要使用热惰性指标和传热系数共同表征该地区围护结构的热工性能。《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》分别给出了相应限值，具体如表2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.T002表2居住建筑外墙传热系数限值形体系数传热系数K热惰性指标D≤2.5热惰性指标D＞2.5≤0.41.01.5＞0.40.81.0W/(m2·K)建筑形体系数越大，室外接收的热量越多，热量损失也越大。从表2可以发现，对于形体系数较大的建筑，建筑外墙的保温隔热性能应更高，传热系数K的限值应更小。同时，夏热冬冷地区老旧小区由于原本热工性能较差，改造更应同时兼顾传热系数和热惰性这两个方面的性能指标。3外墙节能改造评价体系3.1外墙节能改造评价指标在满足既有设计规范的基础上，建立相应的外墙评价体系，既可以为老旧小区外墙改造方案的选择提供科学合理的指导，推动城市老旧小区外墙改造；同时也能促进建筑低碳节能发展。以老旧小区外墙改造方案作为评价对象，将评价指标确定为4个指标，分别为热工性能、改造成本、施工难度和改造后效果。基于夏热冬冷地区的特点，热工性能设置2个二级指标，即传热性能和热惰性。同时，由于外墙改造工程是对原有建筑进行改动，有必要考虑改造后的实际效果，因此改造后效果设置3个二级指标，即室内热舒适、外墙美观性、防火性能，最终确定外墙节能改造方案的评价指标，具体如表3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.T003表3外墙节能改造方案评价体系评价对象一级指标层二级指标层量化指标老旧小区外墙改造方案热工性能A1传热能力B1平均传热系数热惰性B2热惰性指标改造成本A2—单位面积改造费用施工难度A3—总人工工日改造后效果A4室内热舒适B3室内热舒适满意度外墙美观性B4外墙风貌满意度防火性能B5保温层材料燃烧性能3.2评价体系的说明与量化(1) 平均传热系数。夏热冬冷地区建筑外墙改造需要同时满足夏季隔热、冬季保温的要求。由于建筑外墙会受到其附近混凝土构件的“热桥”影响，为使夏冬两季的传热量能满足标准限值，需要采用平均传热系数对外墙改造进行设计。外墙平均传热系数Km计算如下：Km=KpFp+∑i=1nFBiKBiFp+∑i=1nKBi (1)式中：Km——外墙平均传热系数，W/(m2·K)；Kp——外墙主体部分的传热系数，W/(m2·K)；KB——外墙附近热桥部分的传热系数，W/(m2·K)；Fp——外墙主体部分的面积，m2；FB——外墙附近热桥部分的面积，m2。外墙主体部位与附近热桥部位示意图如图2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.F002图2外墙主体部位与附近热桥部位示意图(2)热惰性指标。热惰性指标能够综合反映外墙的热阻以及蓄热系数。在冬季采暖期，高热阻的保温材料可以提升外墙整体的保温性能，阻止室内热量散失，从而提升室内的热舒适性。在夏季高温期间，保温材料外表面的蓄热系数低，能够很好地延迟外墙体对热量的吸收，降低室内空调的工作负荷。多层结构的建筑外墙热惰性指标D的计算公式为：D=∑RS (2)式中：R——各结构层的热阻，K/W；S——相应材料层的蓄热系数，W/（m2·K）。(3)单位面积改造费用。单位面积改造费用=清单总价外墙改造总面积 (3)(4)总人工工日。对于同一改造建筑而言，不同外墙改造方案需要节能改造的外墙面积是相近的，此时可以用总人工工日来表征不同改造方案的改造难度。总人工工日的计算以外墙改造工程相关设备进场之日起至外墙改造完成所耗费的人工工日的总和。(5)室内热舒适满意度。对室内热舒适满意度的统计可以从两个方面考虑：①通过进行入户抽样检测，对改造前后的室温数据进行对比；②将改造前后居民供热问题投诉数量和处理结果进行比较，满足任何一种方式都可得到加分。最终量化后的得分由专家进行统计，按百分制打分。(6)外墙风貌满意度。建筑外墙施工改造会改变既有建筑的立面造型，改造后的外墙应以美观整洁、体现当地风貌为宜[6]。本指标可以通过设计相应调查问卷，对改造小区住户进行抽样调查，并以百分制的形式对有效问卷进行统计打分。此外，也可邀请建筑、城市历史等领域的相关专家进行评价打分。(7)保温层材料燃烧性能。目前外墙改造中常见的保温材料：EPS、XPS、PU板等均为有机可燃保温材料[7]。根据《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，民用建筑外保温材料燃烧性能宜为A级，且不应低于B2级别。保温层材料一般应采取阻燃处理、增加防火界面剂等手段来提高防火性能。保温层材料防火性能可以依据试验测定材料所满足的燃烧性能进行打分确定。3.3评价指标权重计算将热工性能、改造成本、施工难度、改造后效果等4个一级指标经过专家比较确定，构建一级指标层的比较矩阵，其结果如表4所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.T004表4一级指标层比较矩阵一级指标层A1A2A3A4A11342A21/3111/2A31/4111/3A41/2231求解该矩阵得到一致性指标CI=0.010 3，一致性比例CR=0.011 6＜0.10，因此该矩阵通过一致性检验。利用特征值法求得权重向量w=(0.469 9,0.135 6,0.114 3,0.280 1)T。热惰性与平均传热系数的比较矩阵如表5所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.T005表5热工性能二级指标比较矩阵热工性能平均传热系数热惰性指标平均传热系数12热惰性指标1/21同理，热工性能中各二级指标的一致性比例CR=0，权重向量为w=(0.666 7,0.333 3)T。改造后效果的比较矩阵如表6所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.T006表6改造后效果二级指标比较矩阵改造后效果室内热舒适外墙美观性防火性能室内热舒适132外墙美观性1/311/3防火性能1/231求解该矩阵得到一致性指标CI=0.026 8，一致性比例CR=0.051 5＜0.10，因此该矩阵一致性检验通过。利用特征值法求解权重向量w=(0.527 8, 0.139 6, 0.332 5)T。3.4老旧小区外墙节能改造评价打分表根据各权重向量，计算得到每个影响指标所占的总权重，每个量化指标由专家按百分制进行打分，通过加权计算，其结果即为该项目的最终得分，具体如表7所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.003.T007表7老旧小区外墙节能改造评价打分量化指标专家打分权重/%最终得分平均传热系数31.33热惰性指标15.66单位面积改造费用13.56总人工工日11.43室内热舒适满意度14.78外墙风貌满意度3.91保温层材料燃烧性能9.31总计100.00至此夏热冬冷地区老旧小区外墙改造评价体系建立完毕，文中基于4个维度进行打分，可以为外墙改造方案提供科学有效的指导，有助于推动老旧小区建筑的低碳化，促进城市的绿色发展。4结语当前市场中保温材料，施工方案层出不穷，老旧小区的改造离不开科学合理的指导。随着城市棚户区改造的基本完成，“十四五”期间城市老旧小区改造又将迎来一轮热潮。地方政府在追求改造量的同时，也应注重外墙节能改造的质量，为老旧小区的居民创造绿色宜居的环境。