李 瑛

(山西省建筑科学研究院有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

北方地区冬季清洁取暖工作是党中央、国务院为保障群众温暖过冬，坚决打好污染防治攻坚战、蓝天保卫战的重大工作部署。试点城市是清洁取暖工作任务的责任主体，2017年以来，山西省共有8个城市成功入选冬季清洁取暖试点城市。清洁取暖是一项复杂的系统工程，它通常包括热源、热网以及建筑三个基本要素。从清洁取暖的概念出发，清洁取暖的技术路径分为热源的清洁能源替代、热网和建筑的节能性能提升。在热网和建筑节能改造方面，2007年财政部、住房城乡建设部启动了北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作，改造内容包括建筑室内采暖系统热计量及温度调控、热源及管网热平衡和围护结构节能改造三项。其中围护结构节能改造能从用户末端降低供暖负荷需求，是清洁取暖工作的重要组成部分，是降低建筑能耗、提高室内舒适性的最简单、最有效的技术路径之一。

2 农房节能改造项目

2018年，山西省临汾市成功入选北方地区冬季清洁取暖试点城市，本研究选取临汾市某农村住宅建筑节能改造项目为研究案例，依据《关于推进北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作的实施意见》建科[2008]95号、《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》建科[2008]126号、《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造项目验收办法》建科[2009]261号、JGJ/T 288—2012建筑能效测评标识技术标准、山西省DBJ 04—243—2013既有采暖居住建筑节能改造设计标准等标准、导则文件，采用PKPM能效测评软件对既有农房节能改造项目进行实际计算。

2.1 农房建筑现状信息

经调研，该村共有471户农房，房屋大部分为坐北朝南，多数农房为1层，少数2层，农房建筑面积在80 m2～150 m2的居多。该村房屋类型有一层水泥平屋顶、一层彩钢平屋顶、一层坡屋面、二层水泥平屋面四种，大部分农房墙正面为瓷砖，其余三面为水泥墙，门窗类型有木门窗、铝合金门窗两种。

围护结构现状如表1所示。

表1 农房围护结构现状

2.2 节能诊断

根据室内热环境调查得知冬季室内温度为8 ℃～12 ℃，室内温度偏低；室内相对湿度为35%，相对湿度低；外墙内表面温度为5 ℃～8 ℃，外窗内表面温度为3 ℃～5 ℃，屋顶内表面温度为4 ℃～8 ℃，有结露、结霜隐患；冬季住户室内感受温度偏低，部分房间未达到采暖要求；室内感受相对湿度干燥，相对湿度低。具体围护结构做法见表2。

表2 农房围护结构做法

2.3 节能改造方案

选取临汾某村典型农房为研究案例，对节能改造效果进行分析。该农房坐北朝南，长13.04 m、宽10.34 m、高4.35 m，有三个卧室，一个客厅，为单层、平屋顶的独栋院落。该农房建筑信息如表3所示。

表3 农房建筑信息

采用PKPM能效测评软件对农房建模，模型图如图1所示。

按照临汾市清洁取暖试点城市工作领导小组办公室文件《关于印发临汾市推进清洁取暖试点城市既有建筑能效提升工作实施方案的通知》临清办发〔2020〕8号要求，农村建筑改造后能效提升达到30%以上，为此设计如表4所示改造方案。

表4 改造方案

由表4可知：

1)当房屋是平屋面时，屋顶增做50 mm厚挤塑聚苯板，能效提升即可达到30%以上；

2)当房屋是坡屋面或彩钢屋面时，无法对屋顶进行改造，而且大部分农房外墙正立面为瓷砖，没法施工，可对其余三面外墙增做60 mm厚挤塑聚苯板、增设一层单玻外窗及加保温门帘，能效提升也可达到30%以上。

2.4 效益分析

2.4.1 经济效益分析

该村需完成55 431 m2既有农房节能改造，按照农房改造前后能效提升30%计算，改造后预期一个采暖季大约可以节约437 t标准煤，每年可节约36万元燃煤费用。

2.4.2 社会效益分析

通过节能改造可以减少粉尘环境排放量约1.53 t，SO2排放量约3.71 t，NOX排放量约3.23 t，为改善临汾市的空气质量好转做出了不可忽视的贡献。

通过节能改造后的建筑，保温、隔热效果得到较大改善，生活舒适度和生活环境明显提高。同时，实施建筑节能改造将成为临汾市政府落实科学发展观、构建和谐社会、推进技术进步和为人民办事的重要体现。

3 结语

本文对该农村项目节能改造进行了计算分析，结果表明：

1)节能改造方案一为只对农房的屋面加设保温层，选用厚度为50 mm的挤塑聚苯板作为保温材料，改造后能效提升40%左右；

2)节能改造方案二为对外墙可施工部位加设保温层，选用厚度为60 mm的挤塑聚苯板作为保温材料，外窗增设一层单玻塑钢平开窗(9 mm厚)，加保温门帘，改造后能效提升30%以上；

3)通过上面两个方案比较可知当屋顶有条件进行改造时，应优先对屋顶进行改造。