一、研究背景和意义

在全球能源危机与环境问题日益严重的当下，建筑行业作为能源消耗和温室气体排放的主要源头之一，其节能改造工作迫在眉睫。我国作为世界上最大的建筑能源消费国之一，建筑行业能耗占据全国总能耗的近四成。现有既有建筑大多建于上世纪70年代至90年代，设计和建造时普遍缺乏对能源消耗的重视，整体能源效率较低。

随着社会经济的快速发展，人们对室内环境品质的要求日益提高，既有建筑节能改造成为必然趋势。这一改造不仅有助于减少能源消耗、降低碳排放，还能提升建筑的使用舒适度和价值。同时，既有居住建筑围护结构节能改造也是我国新型城镇化发展的需要，通过改造可以提升住宅的能源利用效率，推进城市可持续发展。因此，深入研究既有建筑绿色节能改造技术及其经济性具有重要的现实意义，可为相关政策的制定提供参考依据。

二、研究内容

（一）既有建筑现状调查与分析

我国既有建筑数量庞大，且大部分建于能源意识较为薄弱的时期。这些建筑在设计、建造过程中，对围护结构的保温、隔热性能考虑不足，导致能耗问题突出。例如，外墙、屋顶等部位的保温材料性能较差，门窗的密封性和隔热性能不佳，使得建筑在冬季热量散失严重，夏季又容易吸收过多热量，增加了供暖和制冷的负荷。通过对既有建筑现状的调查和分析，能够明确其特点和存在的问题，为后续的节能改造提供基础数据和方向。

（二）节能改造技术研究

1. 建筑外围护结构优化

(1) 外墙保温改造：常见的外墙保温材料有岩棉、膨胀珍珠岩、挤塑聚苯板等。在选择保温材料时，需综合考虑其保温性能、施工便利性、耐久性等因素。例如，岩棉具有良好的防火性能和保温性能，但施工难度相对较大；挤塑聚苯板保温效果好，施工方便，但防火性能相对较弱。保温层的厚度设计也至关重要，过薄会影响节能效果，过厚则会增加改造成本。一般来说，不同地区、不同建筑类型的外墙保温层厚度有所不同，需要根据实际情况进行合理设计。

(2) 屋顶保温改造：屋顶是建筑热量传输的主要部位之一。常见的屋顶保温措施包括增加屋面保温层厚度、采用高性能保温材料或进行双层屋面改造等。对于平屋面，还可以考虑铺设绿色屋顶，通过植被的遮阳、蒸发降温等作用，提高屋顶的隔热性能。例如，绿色屋顶不仅可以降低室内温度，还能吸收雨水，减少城市内涝的发生。

(3) 门窗改造：门窗是建筑外围护结构中热量交换最为频繁的部位。常见的节能改造措施包括更换高性能节能门窗，加装中空玻璃或真空玻璃，并配备优质的密封性能。同时，还可以通过增加遮阳设施，如遮阳板、百叶窗等，减少夏季的热量输入。例如，中空玻璃具有良好的隔热和隔音性能，能够有效降低室内外热量的传递。

2. 采暖通风及空调系统改造

(1) 供热系统改造：对于采用集中供热的建筑，可以安装温控阀或热表计量系统，实现分户计量和调控，提高供热系统的节能效果。同时，采用高效锅炉或热泵等新型供热设备替换老旧设备，能够提升供热系统的整体能效。例如，热泵技术可以利用空气、水或土壤中的热能进行供热，具有高效、节能、环保等优点。

(2) 通风系统改造：通过优化通风系统的设计，如采用变风量技术、热回收技术等，可以大幅降低通风系统的耗能。变风量技术可以根据室内人员数量和活动情况自动调节通风量，避免不必要的能源浪费；热回收技术可以回收排风中的热量，用于预热新风，提高能源利用效率。同时，根据不同区域、不同时段的使用需求，采用智能控制系统实现精准调控，进一步提高通风系统的节能效果。

(3) 空调系统改造：空调系统是建筑能耗的主要部分。通过更换高效节能的空调设备，采用可变制冷剂流量技术，并配备智能控制系统，可以大幅降低空调系统的耗能。此外，还可以考虑利用余热或可再生能源，如地源热泵等，替代传统的电力制冷，进一步提高系统的能源利用效率。例如，地源热泵系统可以利用地下浅层地热资源进行供热和制冷，具有节能、环保、稳定等优点。

3. 照明系统节能技术

采用高效节能的照明灯具，如LED灯，其具有能耗低、寿命长、光效高等优点。同时，合理设计照明布局，根据不同场所的需求提供适宜的照度，避免过度照明。此外，还可以采用智能照明控制系统，根据自然光照强度和人员活动情况自动调节照明亮度，实现照明系统的节能运行。

（三）既有建筑节能改造的经济性评估

1. 投资回收期：投资回收期是指通过节能改造节省的能源费用来回收初始投资所需的时间。计算投资回收期时，需要考虑节能改造的成本、节能效果以及能源价格等因素。例如，某既有建筑进行外墙保温和门窗改造，初始投资为50万元，改造后每年可节省能源费用10万元，则投资回收期为5年。

2. 投资内部回报率：投资内部回报率是使节能改造项目的净现值为零的折现率。它反映了项目投资的盈利能力，内部回报率越高，说明项目的经济效益越好。计算投资内部回报率需要考虑项目的现金流情况，包括初始投资、每年的节能收益以及项目的使用寿命等。

3. 投资现值：投资现值是将未来各期的节能收益按照一定的折现率折算到当前时刻的价值。通过计算投资现值，可以比较不同节能改造方案的经济效益。例如，比较两种不同的外墙保温方案，计算它们在未来20年内的节能收益现值，选择现值较大的方案。

三、研究方法

（一）文献调查法

通过检索相关文献、杂志、论文等文献资料，总结国内外既有建筑绿色节能改造的实践经验和技术成果。了解目前该领域的研究热点和发展趋势，为本次研究提供理论支持和参考依据。

（二）问卷调查法

设计问卷，对城市居民、设计师、开发商等相关群体进行调查。了解他们对既有建筑节能改造的需求、认知和态度，收集他们在节能改造过程中遇到的问题和困难。通过问卷调查，可以为节能改造方案的制定提供实际依据，提高方案的可行性和针对性。

（三）建模仿真法

建立既有建筑围护结构的模拟模型，对节能改造方案进行仿真分析。通过模拟不同改造方案下的建筑能耗情况，评估其节能效果和经济性。建模仿真法可以直观地展示节能改造的效果，为决策提供科学依据。

（四）案例分析法

选取具有代表性的既有建筑节能改造案例进行深入分析。研究案例中的改造技术、经济性评估方法以及实施过程中的经验和教训。通过案例分析，可以总结出适合不同类型建筑的节能改造模式和策略。

四、研究进度安排

（一）第一阶段（第1—2个月）

1. 阅读相关文献，完成文献综述。系统梳理国内外既有建筑绿色节能改造的研究现状和发展趋势，明确本次研究的重点和方向。

2. 设计问卷调查表，确定调查对象和调查方法。

（二）第二阶段（第3—4个月）

1. 开展问卷调查，收集相关数据。对城市居民、设计师、开发商等进行调查，了解他们对既有建筑节能改造的需求和认知。

2. 整理统计问卷结果，分析调查数据。总结出既有建筑节能改造中存在的问题和需求，为后续研究提供依据。

（三）第三阶段（第5—7个月）

1. 完成既有建筑围护结构节能改造技术的分析和探讨。深入研究外墙保温、屋顶保温、门窗改造等技术，比较不同技术的优缺点和适用范围。

2. 对采暖通风及空调系统、照明系统等节能改造技术进行分析，提出适合既有建筑的改造方案。

（四）第四阶段（第8-10个月）

1. 建立既有建筑围护结构的模型并进行仿真，得出经济性评估方案。通过建模仿真，评估不同节能改造方案的投资回收期、投资内部回报率和投资现值等经济指标。

2. 选取实际案例进行案例分析，验证经济性评估方法的可行性和准确性。

（五）第五阶段（第11-12个月）

1. 总结研究成果，撰写研究报告。对既有建筑绿色节能改造技术及经济性分析的研究结果进行系统总结，提出相关建议和对策。

2. 对研究报告进行修改和完善，准备结题材料。

五、预期研究结果

（一）既有建筑现状调查和分析报告

通过对既有建筑的现状调查和分析，明确既有建筑的特点和存在的问题，特别是围护结构存在的能耗问题。为后续的节能改造技术研究提供数据支持和文献依据。

（二）节能改造技术研究报告

深入研究既有建筑绿色节能改造技术，包括建筑外围护结构优化、采暖通风及空调系统改造、照明系统节能技术等。提出适合不同类型建筑的节能改造技术方案，为既有建筑改造提供更有效、更具操作性的技术指导。

（三）经济性评估报告

从投资回收期、投资内部回报率、投资现值等方面对既有建筑节能改造进行经济性评估。得出不同节能改造方案的经济性评估结果，为既有住宅节能改造提供决策参考和经济支持。

（四）政策建议报告

根据研究结果，提出促进既有建筑绿色节能改造的政策建议。包括制定优惠政策与补贴机制、加强教育与培训、推动跨行业合作与技术共享平台建设等方面的建议，为政府和相关部门的决策提供参考。

六、结论

本次对既有建筑绿色节能改造技术及经济性分析的研究具有重要的理论和实践意义。通过对既有建筑现状的调查和分析，深入研究了节能改造技术，并对其经济性进行了评估。预期的研究结果将为既有建筑节能改造提供全面的技术指导和决策参考，有助于推动我国建筑行业的绿色发展，实现节能减排和可持续发展的目标。在研究过程中，将严格按照研究方法和进度安排进行，确保研究结果的准确性和可靠性。