新型冠状病毒肺炎是近百年来人类遭遇的影响范围最广的全球性大流行病,对全世界是一次严重危机和严峻考验。我国在过去的几个月中,在疫情形势极端严峻的情况下,发布了《新型冠状病毒感染的肺炎通用预防指南》,明确指出居民需尽量减少外出活动,进行居家防护。老旧住宅小区有着体量大、能耗大、能源利用率低等特点,对老旧住宅小区进行节能改造已迫在眉睫。在此,就老旧住宅小区的节能改造的必要性展开讨论,分析老旧住宅小区的热工环境问题及能耗问题所在,并针对其存在的问题提出有效可行的节能改造建议。1我国老旧住宅小区节能改造的必要性在疫情的特殊时期,为了响应国家的倡议,老旧住宅小区的节能改造已成为我国非常重要的民生工程。1.1老旧住宅小区节能改造有利于疫情防控工作的开展(1)由于建设年代久远,大部分老旧住宅小区的各种设备、设施较为落后,建筑及相关设备存在不同程度的破损及故障,如空调系统效率低,供热管道破损,墙身开裂、发霉,墙皮脱落,门窗破旧等。这些问题影响着居民的日常生活,降低居民的居家意愿与生活质量。与此同时,室内环境也与居民,尤其是老年人的身心健康密切相关。焦俞[1]等通过显著性检验和相关性分析发现:室内温度、相对湿度、风速对老年人的手指皮温、心率、收缩压、舒张压和血氧饱和度影响显著,居民长期居住在老旧住宅小区不佳的室内环境中,这会对居民的身心健康造成不利的影响。(2)多数老旧住宅小区的空调系统并无新风系统,室内空气长时间不能更新,空气质量差,不利于居民的身心健康;另一方面,居民想要进行室内换气只有开门窗这一个途径,这会导致室内温度急剧变化,并且通风结束后需要开启空调重新调节室内温度,造成大量的能源浪费;最后,疫情期间,老旧住宅小区在无新风系统和无空气过滤或过滤效果不佳的情况下运行,如果是多家用户共用同一个空调系统,存在疫情交叉感染的隐患。在疫情之下,通过对老旧住宅小区的节能改造,如建筑外围的保温改造,供暖、空调系统改造等,可以很大程度上解决上述问题,切实提高居民居家舒适度和幸福感,增强居民的居家意愿。在疫情防控期间减少居民的外出,使疫情防控工作更加顺利地进行,同时也减小因空调系统导致的交叉感染可能性。1.2老旧住宅小区节能改造是对绿色发展政策的贯彻落实绿色发展是当今世界的热门话题,也是每个国家都要面对的话题。我国高度重视绿色发展,并在“十三五”规划中提出“坚持绿色发展,着力改善生态环境”的重要举措。《“十三五”节能减排综合工作方案》指出,要落实节约资源、保护环境的基本国策,提高能源的利用效率,强化节能减排技术支撑和服务体系建设,推进用能单位等系统用能和节能,充分体现了绿色发展已经成为引领经济社会的重要理念。早年建成的老旧住宅小区由于受到当时经济水平、技术水平的限制,存在能耗高、能源利用效率低的问题。对老旧住宅小区的节能改造,可以提高其能源利用效率,很大程度上减少老旧住宅小区的能源消耗量以及建筑供能产生的尾气排放,改善生态环境,加快资源节约型、环境友好型社会的建设,是对绿色发展政策的贯彻落实。2我国老旧住宅小区分布与能源消耗现状我国老旧住宅小区的总体量较大。2020年全国老旧小区住宅小区实际开工分布情况如图1所示,从2020年年初至10月末,我国各省总新开工改造老旧住宅小区累计已达3.9万个,涉及居民近700万户,其中以河南为代表,其新开工小区数相比于其他省市遥遥领先,达5 457个,涉及居民66.32万户。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.03.024.F001图12020年全国老旧小区住宅小区实际开工分布情况(数据来源:中华人民共和国住房和城乡建设部)老旧住宅小区普遍存在能源消耗量大和能源利用率低的问题。根据中国建筑能耗研究报告,2017年,中国建筑能源消费总量达9.47亿吨标准煤,占全国能耗总量的20.10%,其中城镇居住建筑能耗3.61亿t煤,占比38.09%[2]。2017年,城镇居住建筑面积达304.52亿m2,据住建部初步统计,全国老旧住宅小区总的建筑面积约为40亿m2,占城镇居住建筑面积约13.16%。由于早年建成的老旧住宅小区受当时经济、技术、政策等各个方面的影响,其能源利用率普遍不高,使得旧住宅小区的能耗量比其在城镇居住建筑面积的占比更高得多,是建筑能耗的“大户”。3老旧住宅小区高能耗原因分析(1)建筑构件热工性能差。我国老旧住宅小区由于受当时技术、经济、政策等方面的影响,大多都是高能耗建筑。大部分热量是通过外围护结构,包括外墙、屋顶、门窗散失。住宅外围护结构基本没有采取任何保温措施,门窗热工性能差,气密性不佳,热损耗严重[3]。建筑其总体保温性能差,各个构件也容易形成冷桥,加上年久失修,建设周期长,其围护结构如外墙、门窗等都受到了不同程度的破坏,进一步降低了建筑的保温性能。(2)供暖系统落后失修。在小区采暖供热方面,大部分老旧住宅小区尤其是北方老旧住宅小区的供热采暖系统落后,供热调节不灵活;热力站和热力管网等设备暴露,热量散失严重。部分老旧住宅小区存在相关设备设计、安装不合理,管理不规范的现象,使得小区供热系统工作效率低下,能量损耗大[4]。(3)机电系统落后。机电系统中,照明和空调系统消耗能源较多。在小区照明方面。老旧住宅小区的照明系统落后,存在灯区布置不合理、灯具能耗大、电源线路老化严重、照明不能根据季节及天气自动调整开关灯时间、照明不够人性化,如楼梯间、走廊等部位的灯具存在长期亮灯现象等问题,增加了不必要的能源浪费。空调系统方面。空调系统包括集中式、半集中式和局部式空调系统等三类,老旧住宅小区以后两者居多。设有局部式空调系统的住宅,由于建设年代久远、技术受限,住户大多采用电力驱动的窗式和分体式空调器,其能效比和一次能用效率均较低 [5],电力能源消耗大。老旧建筑中最为常见的半集中式空调系统为风机盘管系统。对于设有此类空调系统的老旧住宅小区,大多存在以下几个问题:空调系统管线腐蚀,结垢严重,影响、堵塞管道和设备,降低了采暖散热器和风机盘管道的效率;保温材料破损,使得阀门锈蚀、锈死、失控;风机盘管管内结垢、堵塞,降低了风机盘管效率,大大影响了其送风量及制冷(热)效果。4老旧住宅小区后疫情时代下的节能改造途径4.1老旧住宅小区建筑维护结构的节能改造(1)外墙的保温改造。外墙的保温改造措施主要有外墙外保温、外墙内保温和外墙夹心保温这三大类。老旧住宅小区住宅大多为多层,在节能改造施工时,要尽可能提升外墙的保温性能,减小对居民的影响,一般采用外墙外保温措施较为合适。在施工前,应根据施工的实际工况及条件,选择合理的技术形式与保温材料,制定相应的施工方案、规划及技术检验标准。在施工中,要注意洞口、形体转交及交汇处等细部结构处理的合理性,避免冷桥的出现。改造结束后,应对改造部分做相应的质量检验,严格按照规定的标准进行验收,保证改造的有效性。(2)门窗的节能改造。在建筑的外部围护结构中,门窗是保温隔热性能最差,热交换最活跃的部分,长期使用能耗占维护结构能耗的50%,占建筑总能耗的25%[6]。门窗的改造相对于其他构件的改造更经济、方便、快捷,对居民生活的影响也是最小,在所有构件的改造中应该以门窗的改造作为重点、首要工作。门窗的改造可采取直接更换为节能门窗、降低窗户的传热系数、加强门窗的气密性以及遮阳等措施。在施工时,应该考虑居民的需求,根据实际情况确定门窗改造技术路线与方法,提高门窗的热工性能。(3)屋面的保温改造。屋面的保温采用设置坡屋顶、增层、设置架空屋面、正置屋面保温改造、倒置屋面保温改造等。这些方法各有优劣,应以考虑当地的气候、施工条件、工程实况等条件,选择适合当地的改造措施,如在夏热冬冷和夏热冬暖地区更加适合才用架空屋面。屋面作为建筑的顶部结构,对其进行改造时也应考虑其所受荷载及承载力问题,对于承载力弱的屋面按当地标准对其加固后再进行改造。4.2采暖供热系统的节能改造及热收费机制的合理设置(1)采暖供热系统的节能改造。对于老旧住宅小区的供热系统,其改造应该从系统的“源-网-末端”出发,对热站、管道及用户端等进行分项优化节能改造,实现温度控制、热量计量及设备和管道的保温等功能。在改造之前,应对从热源站到用户末端对小区供热系统做好前期的调研工作,充分了解设备现状及能耗状况,根据调研结果制定有效的节能改造技术措施;施工时,尤其是用户末端作业时,应该从各个环节严格控制施工质量和进度,将对居民的影响最小化,确保改造顺利进行;改造完成后,也应该对工程做好竣工验收事宜,保证改造的有效性。(2)热收费机制的改善。对于小区供热的收费,应当秉承“用多少,收多少”的原则,对每户的热使用量做出准确的测量,建立差异化收费制度,达成分户计量收费的目标。目前而言,适用于老旧住宅小区统热计量改造方法有:热量直接计量法和热量分摊计量方法。热量分摊计量方法包括散热器分配法、流量温度分配法和通断时间面积法[7],应当根据建筑的供热系统类别及各个改造方法的适用条件选择相应的改造方案。4.3住宅机电系统的节能改造(1)照明系统的节能改造。对于照明系统的节能改造应做到科学、绿色照明,可从以下几个方面入手:对于灯区布局不合理地区重新布设灯区,并在满足照明要求的前提下,将高能耗灯具替换成节能灯,如LED灯等;对于有不间断照明要求的部位,如楼梯间、楼内走廊、地下车库等部位,可采用感应式照明,做到“人来灯亮,人走灯灭”;对于景观灯、路灯等建筑外部灯源,可与太阳能板发电结合,并增设智能光控装置,根据季节、天气及外界光线强度变化来控制灯具的开关时间、亮度,在充分利用自然能源的同时,尽可能减少不必要的照明能耗。(2)空调系统的节能改造。不同的老旧住宅小区其空调系统现状、住户需求均不同,对其进行改造的策略应该因地制宜。对于局部式空调系统而言,对其改造应该从居民入手,鼓励居民使用能效标识为1级的节能空调。对于设有半集中式空调系统的老旧住宅小区,以风机盘管系统改造为例,首先进行系统故障诊断与排除工作,检查风机盘是否有风机不转、冷热风效果不良、漏水、有异味吹出等问题,采用适当的诊断方法与修复措施。其次提高系统的保温性能,其改造应从防止管道内外、阀门的腐蚀、堵塞,提高各个保温管线的保温性能出发,提出并实施合适恰当的改造措施。同时考虑到当今的疫情防控现状,多家住户共同使用同各空调系统,存在一定的交叉感染可能性,在改造时,若有条件,可加设新风系统,在疫情时期运行时,加大新风量;若无新风系统改造条件,可在原有基础上增设有效的过滤器,以此减小交叉感染的可能性。4.4提高居民节能意识通过在老旧住宅小区进行一定节能措施,如节能文化宣讲、节能奖励等措施,有助于提高居民的节能意识,调动居民的积极性与参与度,改善居民的节能行为习惯,在降低小区的能耗的同时,为后续的可持续发展打下基础。4.5发挥政府的作用老旧建筑的节能改造对于社会的绿色发展具有重要意义,政府应该起到引导作用,根据实际情况制定、完善老旧住宅小区改造相关技术指导与标准,为施工验收提供技术依据。完善节能改造的政策,如设立专项奖励基金,鼓励在老旧住宅小区改造优先采用节能窗、节能灯等节能产品。5结语老旧住宅小区的节能改在当今的社会背景下已迫在眉睫。老旧住宅小区的节能改造不同于新建筑,是对既有建筑结构及相关设施的改造,需要紧贴实际情况,考虑每一户家庭的情况,对每个改造工程所存在的问题进行针对性的处理。我国地域辽阔,各地气候条件、经济状况等因素均不相同,对于不同的地区,其改造措施、内容不能采用同一标准,应当做到“一区一案、一区一策”,保证节能改造的适宜性与有效性。

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