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建设科技
CONSTRUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY
2021年2月合刊总第424期
交流探讨
我国在“十一五”规划中明确提出降低能耗、减少主要污染物排放的要求，“十二五”规划制定了节能减排的约束性目标，“十三五”规划明确了节能减排的主
淄博市冬季清洁取暖农村建筑能效提升研究
吕梦一1 于震1 刘伟1 高燕2 刘超军3
（1.中国建筑科学研究院有限公司，北京 100013；2.淄博市公用事业服务中心，淄博，255020；3.淄博市住房
和城乡建设保障服务中心，淄博 255000）
[摘要]为加快生态环境改善、坚决打好污染防治攻坚战，淄博市入围第二批中央财政支持北方地区冬季清洁取暖试点城市。建筑能效提升工作是落实清洁取暖的重要工作之一，也是保证清洁取暖工作成效的长效机制之一。本文聚焦淄博市冬季清洁取暖建筑能效提升工作。通过清洁取暖能效提升典型案例，说明淄博市建筑节能改造的方式、改造成果，以及带来的效益提升。介绍其中运用的节能改造措施和组织保障，为确保冬季清洁取暖能效提升工作提供参考与建议。
[关键词]冬季清洁取暖；建筑能效提升；改造方式；改造成果；效益提升
Research on Energy Efficiency Improvement Project of Winter Clean
Heating in Zibo City
Lu Mengy 1, Yu Zhen 1，Liu Wei 1, Gao Yan 2, Liu Chaojun 3
(1.China Academy of Building Research Co., Ltd., Beijing, 100013; 2.Zibo Public Utilities Service Center, Zibo, 255020；3.Zibo Housing and Urban-Rural Construction Guarantee Service Center, Zibo, 255000）
Abstract :To speed up the improvement of ecological environment, resolutely fight the battle against pollution, Zibo City entered the second batch list of pilot cities for clean heating in winter in northern re
gions supported by the central government.The improvement of building energy efficiency is one of the important tasks to implement clean heating as well as one of the long-term mechanisms to ensure the effectiveness of clean heating. This article focuses on improving the building energy efficiency of clean heating in Zibo City in winter.Through typical cases of energy efficiency improvement of clean heating, it explains the energy-saving renovation methods,results and benefits improvement,introduces the energy-saving transformation measures and organizational guarantees used therein,and provides references and suggestions for ensuring the energy efficiency improvement of clean heating in winter.
Keywords : clean heating in winter, building energy efficiency improvement, renovation methods, renovation results, benefit improvement
要目标和重点任务。
据中华人民共和国住房和城乡建设部发布的《2018年城乡建设统计年鉴》显示，农村实有住宅建筑面积为
DOI: 10.16116/jki.jskj.2021.03/04.028
建设科技 ∣ 109 2021 No.03/04吕梦一等：淄博市冬季清洁取暖农村建筑能效提升研究交流探
讨
252.2亿平方米，大部分未采用节能技术，供暖方式落后，保温隔热性能差，气密性效率低下，采暖能耗高，污染严重[1-3]。因此对农村建筑的节能改造刻不容缓。进行农村建筑能效提升工作，加强了建筑本身热工性能，从根本上解决冬季采暖能耗大的问题，是推进清洁取暖的重要环节。本文通过调研淄博市农村建筑现状，结合农村建筑节能改造案例，重点介绍了淄博市农村建筑节能改造的改造方式、实施过程、改造成果、效益提升和保障措施，探索因地制宜和经济高效的建筑改造方式，为今后实施农村建筑能效提升提供参考与建议。
1    淄博市农村建筑现状和改造可行性分析
1.1 淄博市农村建筑现状
淄博市农村建筑多为单层农房，兼具二层和多层建筑，无地下室，砖混结构。农村建筑户型不统一，卧室、客厅大多与厨房、卫生间分开。单层建筑多为砖瓦房。坡屋顶，外墙为240m厚烧结普通砖或钢筋混凝土，无保温层。块瓦坡屋面采用200m厚秸秆保温。二层及多层建筑多为平屋顶，砖墙。二层房屋
的第二层多用于储藏或空置。冬季实际使用房屋均为一层房间。淄博市农村建筑，如图1所示。
图1  淄博市农村建筑
Fig. 1  Rural buildings in Zibo
由于淄博市各地区经济发展水平不同，农村建筑水平参差不齐。调研发现，大多数有人居住的农村建筑多为砖结构建筑，土坯房非常少见。因此，本文以砖结构的农房改造为主。
1.2  改造可行性分析
淄博市住建局通过对农村建筑现状进行调研，针对调研结果对农房改造进行可行性分析：①多数农村住宅为砖墙结构，可进行墙体、屋面等的保温改造；②多数农村住宅为非危旧房屋，且有人员长时间居住，可进行建筑围护结构改造；③建筑节能改造能够有效地提升建筑的保温隔热性能，提高室内温度，且居住人员有改造的意愿。2    改造方法
淄博市住建局实地考察村内人员活动方式及建筑形式，发现大多数农村地区只有老人、妇女和小孩儿常年在家。成年人长期在外打工，只有逢年过节才能回来。人员使用居住房间为1~2间，且大多居住在建筑一层。对于二层和多层建筑，也仅有建筑一层为人员经常活动区域。因此，二层或多层建筑仅对长期有人员居住的一层房间进行改造。单层建筑对主要功能空间，如卧室、客厅进行改造。由于农村建筑缺
少统一或相似的户型设计图纸，工程实施过程中需要结合各村被改造建筑的特征建立典型建筑模型。需要因地制宜地采用内墙保温、外墙保温、吊顶、连廊封厦、更换门窗、增设保温门窗帘等方式进行差异化改造，要求农房能效提升项目改造后节能率不低于30%。
农房建筑耗热量指标依据山东省《居住建筑节能设计标准》DBJ14-037，《民用建筑热工设计规范》GB50176，以及《外墙外保温工程技术规程》JGJ144进行典型农房模型能耗计算。采取增加各种不同厚度、不同材质的保温材料，更换门窗等方式对以上围护结构进行节能改造，逐一计算不同方式的建筑能效提升率。确定改造方案耗热量提升率是否大于30%，如果不能则更换实施方案，直至节能率大于30%。将改造方案与备选优化方案进行经济成本计算比较，最后获得既保证改造效果、又具有经济性的改造方案。
3    农村建筑能效提升案例
淄博市住建局大力开展清洁取暖农村建筑能效提升分项工作，重点通过农村低成本建筑节能改造，降低农村中长期分散取暖费用，建立农村清洁取暖长效机制，逐步完成农宅围护结构改造，改善建筑保温性能。本文以淄川区高青县唐坊镇、龙泉镇台头村、沂源县东里镇梅家坡村为建筑能效提升案例，说明建筑改造情况、改造方式和改造效果。
3.1  高青县唐坊镇冬季清洁取暖能效提升
3.1.1项目概况
高青县唐坊镇冬季清洁取暖能效提升项目工程位于淄博市高青县唐坊镇。建筑范围包括孟君寺村、程家村、东曹村、西曹村和村庄村5个村在内共198户。
农村取暖
3.1.2改造方式
根据调查发现，高青县唐坊镇农房居住人口以留守
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老年人为主，平时活动空间为客厅以及卧室。这两处场所为冬季主要采暖能耗空间。高青县在调研数据基础上建立农房通用模型，采暖空间及改造空间为客厅和老人卧室。高青县唐坊镇典型建筑图纸，如图2所示。依据规范对典型农房进行模型能耗计算，唐坊镇典型建筑耗热量指标，如图3所示。
图2  唐坊镇典型建筑图纸    图3  唐坊镇典型建筑耗热量指标
Fig.2  Typical building drawings of Tangfang Fig.3  Heat consumption index of typical buildings in
Tangfang
分析耗热量指标，发现对建筑物能耗影响最大的因素依次为：屋顶为47.52%；地面为5.51%；外门窗为
3.57%；东侧外墙为10.56%；南侧外墙为11.45%；北侧外墙为16.92%；西侧外墙临近空间为非采暖空间，能耗集中在采暖与非采暖隔墙上，耗热量指标为
4.46%。
根据不同改造方式对耗热量的影响选取改造方式，确保所选改造方式较原房屋能效提升30%以上。施工现场，如图4所示。
图4  建筑改造施工现场
Fig.4  Construction site of building renovation
3.1.3改造效果
高青县唐坊镇通过实施建筑节能改造，改善建筑围护结构热工性能，增强门窗气密性，切实降低采暖成本，提高居住舒适度，使村庄房屋整体焕然一新。践行了以人民为中心的发展观，增强了人民众的获得感。建筑室内环境舒适度和老百姓居住满意度持续上升。
3.2  台头村清洁取暖建筑能效提升
3.2.1项目概况
台头村位于山东省淄博市淄川区龙泉镇中部，占地面积1.8平方公里，全村810户。台头村房屋类型多为单层和二层建筑，结构形式为砖混形式。
3.2.2改造方式
2018年，台头村享受上级政策安装壁挂炉取暖223户，进行农房能效提升改造223户。其中，外墙保温9600平方米，墙面喷刷涂料21800平方米，墙面抹灰4000平方米，更换金属窗1716.75平方米。
改造房屋类型为两层楼房，供暖区域为客厅和卧室，面积为122平方米。热源改造采用天然气壁挂炉。为巩固清洁取暖效果，对农户住房采取后墙和山墙粘贴5cm 保温板等方式进行能效提升。确保建筑节能率较原来提升30%以上。
3.2.3项目效益
建筑能效提升工作实施降低了住户的取暖费用，建筑的门窗气密性显著增强，隔音防尘效果提升，居民生活条件显著改善，既减少了环境污染又提高了室内生活品质，同时创造了经济效益。按照上述采暖改造方式，台头村建筑节能改造223户创造的经济效益，见表1。实施建筑能效提升工作后，台头村一年取暖季创造的经济效益为21.68万元，经济效益可观。
表1  创造经济效益
3.3  沂源县东里镇梅家坡村建筑能效提升
3.3.1项目概况
为做好冬季清洁取暖工作，改善居住条件和生活环境，沂源县东里镇结合自身实际，研究后成立东里镇清洁取暖建筑能效提升工作领导小组，确定2018年农房能效提升试点村（居）项目梅家坡村。梅家坡村为农村新型社区，建成于2011年，2018年实施清洁取暖建设。本次农房能效提升共改造90户，建筑面积1.33万平方米。
3.3.2改造方式
梅家坡村主要改造提升措施是：后墙及两侧山墙采用5cm 厚挤塑聚苯板、外刮涂料。门窗部分采用中空玻璃窗。
3.3.3改造效果
建设完成后，淄博市对节能效果进行评估，确保改造后达到节能30%的效果。同时保证改造后建筑在同
等供暖条件下，室内温度提升，改善室内居住环境，提
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高生活质量。
4    工作成效
截至2019年采暖季结束，淄博市各区县按时完成了所有农房建筑能效提升项目目标，共计开展农村建筑
节能改造户数29532户，完成改造面积328.67万平方米。进行建筑节能改造，一方面降低了建筑采暖能耗和取暖费用，减轻老百姓的生活成本，创造了经济效益；另一方面也在节能减排、减少环境污染、提高生活质量和加快乡村振兴建设方面取得巨大社会效益。
农村建筑能效提升工作是清洁取暖工作的重要组成部分，为加快生态环境改善、打赢蓝天保卫战作出了重要贡献。根据山东省生态环境厅下发的《2019年全省城市环境空气质量与去年同期对比表》显示。截至2019年12月，淄博市在多项指标上较清洁取暖工作开始前有所改善，二氧化硫、二氧化氮、颗粒物平均浓度和重污染天气数目较2017年均有所下降，具体数据，如图5所示。
图5  2019年淄博市环境空气质量与2017年同期对比图Fig.5  Comparison of environmental air quality in 2019 and the same period in 2017 in Zibo City
2019年12月，淄博市细颗粒物（PM2.5）平均浓度为56μg/m3，与2017年相比下降12.5%，达到《山东省打赢蓝天保卫战作战方案暨2013-2020年大气污染防治规划三期行动计划（2018-2020年）》下降3μg/m3的目标；可吸入颗粒物（PM10）平均浓度为104μg/m3，2017年同期为119μg/m3，同比下降12.6%；SO2平均浓度为20μg/m3，2017年同期为38μg/m3，同比下降47.4%；NO2平均浓度为42μg/ m3，2017年同期为47μg/m3，同比下降10.6%；环境空气质量综合指数为6.23，2017年同期7.19，同比下降13.4%。清洁取暖工作实施以来成果显著，为农村建筑能效提升工作作出了重要贡献。
5    结论
本文通过清洁取暖能效提升典型案例说明淄博市建筑节能改造的方式、改造成果及工作成效，介绍农村建筑节能改造的方法过程和组织保障。在实施建筑能效提升的过程中，淄博市住建局结合农村房屋特点，对客厅、卧室等主要功能房间采取外墙保温，平屋面保温，坡屋顶室内吊顶，更换外门窗，增加封厦等不同建筑节能措施。按照技术经济优化流程推进建筑能效提升，减少农房冬季采暖耗热量，改造完成后采取建筑能效评估、抽查验收、专家验收等方式确保改造后建筑能效提升30%以上。淄博市农村建筑能效提升项目结合清洁取暖工作持续推进，充分发挥政府主导作用，协调各方力量共同参与，加强政策保障、资金保障、政府宣传，使建筑能效提升工作顺利开展。改造后的农村建筑室内热舒适性明显提高，减少了采暖产生的燃气或电力费用，有效巩固了“代煤”工作的成果，是清洁取暖长效机制的重要保障。实施淄博市农村建筑能效提升工作意义重大。
参考文献
[1]陈文娇.既有农房绿改造效益评价方法研究[D].武汉：华中科技大,2015.CHENWenjiao.ResearchonEvaluat ionMethodofRetrofitingBenefitforExistingRuralHousing[D] Wuhan:HuazhongUniversityofScience&Technology,2015.
[2]佚名.《中国建筑节能年度发展研究报告2012》关注农村节能[J].建设科技,2012(9):12.
[3]中国建筑节能协会能耗统计专委会.2018中国建筑能耗研究报告[J].建筑,2019(2):26-31.
作者简介
刘超军（1972——），高级工程师， E-mail：*****************。
致谢
作者对淄博市住房和城乡建设保障服务中心和淄博市公用事业服务中心表示感谢，感谢邵伟、程纪军、于皓、杨颖、闫振启、班振华等人在文章收集和整理过程中提供的建筑能效提升资料以及在文章内容上提供的支持与帮助。