本发明涉及一种建筑改造方案，具体涉及一种将既有建筑改造成被动式超低能耗绿色建筑方案，更具体涉及一种将高能耗的既有建筑改造成被动式超低能耗绿色建筑或零能耗绿色建筑。
技术背景
建筑节能是重要的节能领域，将高能耗的既有建筑改造成被动式的超低能耗绿色建筑，是我国今后节能的主要方向之一。目前我国正在各地争先恐后地按照德国被动房研究所提出的标准和技术措施，大搞示范性新建建筑项目，其目标是达到每建筑平米年耗能15瓦，冬不用供暖，夏不用空调。但对于大量存在的高能耗既有建筑，示范性的项目很少，没有放在日程上加以安排。
目前的示范项目存在以下问题。首先实施对象是新建项目，其数量小，审批程序复杂，投资大，施工要求精细复杂，施工期长；第二，围护结构增加热阻的保温材料厚度大，达200～350mm且是外墙外保温；第三，节能关键部位窗门的保温方式是采用高价和太阳得热系数shgc低的多层镀膜玻璃；第四，精细施工的重点是放在气密性和减少热桥方面，施工过程中要花很大的精力和时间防止漏气和热桥产生，并在施工过程中和施工完成后进行多次气密性检验；第五，回收余热的重点放在换气余热上；第六，利用太阳能的侧重点放在太阳能光伏电和太阳能热水器，太阳能的利用效率一般较低；第七，不太注重热水供给；第八，没有阳台有机种植，第九，没有波谷半价电的利用；第十，没有专用现场检测改造效果的方法；第十一，终极目标仅为超低能耗；第十二，控制水平一般；第十三，防雾霾结构不同；第十四，太阳能储存方式不同；第十五，辅助供热和供冷方式不同；第十六，安保方式不同；第十七，远程监控方式不同；第十八，交流电变直流电的远期规划不同。
为了克服当前示范项目的18个不同点，本发明提出了一种新的将既有高能耗建筑改造成被动式超低能耗绿色建筑的方法。即“774444”(双骑士式)方案，即7种利用可再生能源新途径，7种减少建筑屋热损失的方法，创造
实施的内容
本发明是一个综合性的改造方案，是一个系统工程，是一个技术集合体，是一个由各种功能模块和独立产品有机集合的产品，内含6大类30个中类和46个小类的功能模块。其中，第一大类：利用可再生能源的7种新途径，内含7个中类和10个小类(小类号：k1，k1-1，k1-2，k2，k3，k4，k5，k5-1，k6，k7)；第二大类：能减少建筑屋的热损失的7种方法，内含7个中类15个小类(小类号：j1，j1-1，j1-2，j1-3，j1-4，j1-5，j2，j2-1，j3，j4，j5，j6，j6-1，j6-2，j7)；第三大类：创造4个舒适度指标，内含4个中类(小类号：s1，s2，s3，s4)；第四大类：能生产出4种生命和生活必需品，内含4中类5小类(小类号：g1，g2，g3，g4，g4-1)；第五大类：从4个方面对系统进行监控，内含4中类7小类(小类号：z1，z2，z3，z4，z4-1，z4-2，z4-3)；第六大类：通过3个控制平台加一个新的检测能耗的方法，内含4中类5小类(小类号：p1，p1-1，p2，p3，p4)，总共有6大类，30个中类，46个小类的技术功能模块和/独立子产品，将目前大量存在的高能耗的既有建筑改造成被动式超低能耗、舒适和健康安全的绿色建筑。
附图说明
图1：改造方案总图。其中：
1.阳台；
2.夏昼热空气；
3.太阳光；
4.夏昼凉空气；
5.室内换热后冷废空气；
6.室外冷新鲜空气；
7.地面；
8.夏夜室外凉空气；
9.接下水道管；
10.接自来水；
11.接附近线缆；
12.卫星信号；
13.墙体；
14.外部220v～电源；
15.门；
16.窗；
17.屋顶；
18.风力；
c：窗；
cd：厨房电器；
dc：蓄电池；
dc/ac：变换器；
dw：电脑与网络；
m：门；
yr：用热水设备；
z：夜照明。
p1：lq-pd电控中心平台；
p2：lq-pz综合控制平台；
p3：lq-ph互联网远程监控平台；
p4：lq-pj全系统能耗实时检测平台；
j1：lq-zb居室整体保温及保温材料；
j2：lq-gh隔热保温四合一窗(门)帘；
j3：lq-b1便携式微型暖空调；
j4：lq-bn便携式微型冷空调；
j5：lq-rg热水余热锅炉；
j6：lq-kq换热式空气换气器；
j7：lq-fg峰谷电调节器；
k1：lq-tg特朗伯4用太阳能锅炉；
k2：lq-tg特朗伯4用太阳能锅炉；
k3：lq-x相变pcm储热散热器；
k4：lq-gd太阳光伏发电套件；
k5：lq-fd微型风力发电套件；
k6：lq-b1改变窗门玻璃种类；
k7：lq-qb改变窗门墙面积比；
g1：lq-ys高品质饮用水；
g2：lq-kq换热式空气换气器；
g3：lq-rs生活热水器；
g4：lq-wp微型阳台雾培有机种植机；
g5：lq-wd温度控制器；
g6：lq-sd湿度控制器；
具体实施方式
在改造方案中，通过7种新的途径获取更多的外部可再生能源，主要可再生能源是太阳能和风能。
(1)第一种新途径--太阳能热水锅炉：
参见图1，通过专利k1：“lq-tg1特朗伯4用太阳能锅炉-热水”产品，实现吸收太阳能的新途径之一。设备k1是一个扁平的长方体，其矩形面积大小与南面墙或南阳台面积有关，也可安放在屋顶和庭院。其结构是两面是透明的玻璃或透明塑料，上下各有1个小开关分别控制循环水的进出。利用特朗伯结构原理吸收太阳能，关键的不同点是，用流动的水和pcm相变材料代替笨重的墙体储热。
(2)第二种新途径--太阳能热气锅炉：
参见图1，通过专利k1-1：“lq-tg2特朗伯4用太阳能锅炉-热空气”产品，实现吸收太阳能的新途径之二。k1-1与k1是同一个设备的不同部分，是利用太阳能的另一种方式。由双面透明玻璃、移动保温卷帘夹层、阳光板夹层和上下4个空气开关形成一个完整的类似“特朗伯墙”结构原理独立设备，所不同的是用流动空气吸收太阳光能而不是用实体墙吸收太阳光能。
(3)图1中，通过专利k1-2：“lq-x相变pcm储热散热器”，是利用太阳能-热水的辅助设备，白天太阳能热水流过k3时，将热传给pcm相变材料，pcm由固态变成液态，以变相潜热的方式储热，吸收热水中的热量并使之降温。也可夜间储存半价市电，将其变成热储存在pcm中。冬天夜间需要供暖时，由pcm释放其中的潜热，由液体变成固体，并通过热交换的方式将潜热传给室内空气或生活用热水。
(4)k2：“lq-tg太阳能热水器”，采用市售产品改装，因需要接入电管理平台，需要检测元件发送状况和控制正常和/或非正常状态出现时的开关控制。
(5)图1中k3：“lq-gd太阳光伏发电套件”，采用市售产品改装，因需要接入电管理平台，需要检测元件发送状况和控制正常和/或非正常状态出现时的开关控制，是一种利用太阳能的改进途径，是一种辅助电源。
(6)图1中k4：“lq-fd微型风力发电套件”，采用市售产品改装，也因需要接入电管理平台，需要检测风电设备运行状况和控制开关，一种利用风能的改进途径，也是一种辅助电源。
(7)图1中k5：“lq-bl改变窗门玻璃种类-超白5mm玻璃”，也是一种改造节能措施，因目前的双层玻璃窗直至3层镀膜玻璃窗，传热系数可以降到2～1w/m2.k左右，但太阳能得热系数shgc却降低了47％以上，浪费了超低能耗建筑中十分宝贵的免费太阳光能，因此在可能的情况下，应恢复使用在我国已淘汰的3～5mm白玻璃在南面和/东南面的使用，以增加太阳能得热能力，但前提是必须配合隔热保温窗门帘j2的使用。
(8)k5-1：“lq-bl1改变窗门玻璃种类-加多屏玻璃”，也是一种改造节能措施，在改造方案中，可以不改变原有窗门的任何机械结构，只在原窗门玻璃的位置再贴1层或多层“加多屏”玻璃，这是一种高透明、高强度、高透射率和高隔热保温性能的新型玻璃，可增加窗门的热阻，属市售节能产品。
(9)图1中k6：“lq-qb增大向阳面窗门玻璃面积”，在改造方案中要求尽量增大向阳窗门的玻璃面积，最好是落地式全超白玻璃，可尽量多地通过大面积吸收太阳能，即增加向阳面的窗墙比k，属技术增能措施。
(10)k7：“lq-fg峰谷电调节器”，在节能改造中，要充分利用某些地区夜间波谷价减半的优惠条件，既有建筑改造，在目前总是要消耗市电的，半价市电也间接节省能源费用，也是节能途径，属自有专利技术产品。
在改造方案中，通过7种减少热能损失的途径与产品，达到大幅减少能耗的目的。
(1)在图1中，通过专利j1：“lq-zb1居室整体保温-纳米无机喷涂”，是一种专利性的施工方式，在建筑围护内部6个面用粘贴或喷涂方式，将泡沫或纳米无机保温材料进行保温，以增加围护周边墙体的热阻，减少能量的损失，包括冬季向室外的散热和夏季室外向室内的隔热。其中若是用泡沫保温时，顶棚需用专用“样条对”加固。其节能贡献率约33％。
(2)j1-1：“lq-zb2居室整体保温-eps颗粒水泥+纳米无机喷涂”，在改造方案中，特别是新建建筑，其围护结构可采用一体化保温措施，其围护主体结构可采用：eps颗粒水泥，两面夹铁丝网，表面再用纳米无机喷涂，节省水泥钢筋的结构层，属专利节能产品。
(3)j1-2：“lq-zb3居室整体保温-epe粘贴”，在改造方案中，室内6面可用epe保温材料直接粘贴上。此epe泡沫材料属儿童爬爬毯级的环保要求，一面有不干胶，另一面有各种颜色压花并用pe膜保护，不管前面如何，除尘并直接贴在墙上即可。为了增加粘贴牢固度，仅在顶棚面用“压条对”加固。属自有专利节能产品。
(4)j1-3：“lq-zb4居室整体保温-eps挤板+耐磨层”，在改造方案中，室内6面可用eps挤塑板用专用塑料螺丝固定在6面上，在表面抹耐磨层保护，属市售专用节能制品。
(5)j1-4：“lq-zb5居室整体保温-eps挤板+纳米无机喷涂+耐磨层”，仅在产品号j-3的基础上，在“eps挤塑板”和“耐磨层”之间，增加一层“纳米无机喷涂”层，目的是增加防火等级和减少eps板的厚度，属市售专用节能制品。
(6)j1-5：“lq-zb6居室整体保温-纳米无机喷涂+耐磨层”，干脆eps板也不要了，直接用纳米无机喷涂和耐磨层即可。耐火直达a级，保温厚度也薄，属市售专用节能制品。
(7)在图1中，通过专利j2：“lq-gh隔热保温四合一窗(门)帘”，是一种专门研制的专利产品，呈扁平矩形，上部有突出的半圆型上帘盒，用于存放卷曲后的保温泡沫，同时具有四种功能，即保温隔热帘、隐形防雾霾纱窗帘、内装饰帘和外装饰帘，特别是外装饰帘主要用于大型宾馆和公共建筑整体外表的移动装饰。整个四合一窗门帘主要是为了增加窗门的热阻，与j1配合使用，将使整个建筑形成一个封闭的、隔热保温的整体，达到节能的目的。其节能贡献率约56％。
(8)j2-1：“lq-gh1窗门粘贴epe隔热保温”，在方案改造中，直接将粘贴6面墙用的epe保温材料粘贴/固定在可开关的窗门上，与6面墙体形成同一的色调和保温性能，是半透明属的帘体，属自有专利产品。
(9)在图1中，通过专利j3：“lq-bl便携式微型暖空调”，是一个已上市几年的专利产品，体积小(52x12x8cm)，重2.5公斤，分2档，每档900瓦，节能改造前每台可供10～15平米的面积采暖，建筑节能改造后，每台可供约20～40平米的面积采暖，节约采暖用能，是一种作为连续多日无阳光时的微型节能型辅助采暖器。
(10)在图1中，通过专利j4：“lq-bn便携式微型冷空调”，也是一个微型节能型辅助供冷源，准备用半导体制冷片研发的专利产品，主要是因为目前市面上没有适合功率的产品，因改造后的既有建筑保温性能提高，需要辅助制冷量较小，要求的功率较小，普通家庭约1/4匹空调即可满足要求。
(11)在图1中，通过专利j5：“lq-rg热水余热锅炉”，是一个专用机械换热产品，串联在普通热水器的冷上水管道上，洗浴等废热水流经换热器换热降温后排入下水道，其热传递给热水器的冷上水，其节能贡献率达1.8％。
(12)在图1中，j6：“lq-kq空气换气机-窗式初级开关”，装在对外的窗户或门预部，采用简单的手动开关，即可获得室外新鲜空气和排出室内废气，即自然通风，用于春秋季节比较合适，属市售产成品。
(13)j6-1：“lq-kq1换热式空气换气机-窗式中级换热”，安装在对外的窗户或门顶部，采用自动开关机构和回收换气热，属市售产品需改进，加入综合控制系统中。
(14)j6-2：“lq-kq2换热式空气换气机-独立高级换热”，可放在室内适当的地方的独立产品，通过对外管道吸收新鲜空气过滤后分配到各房间，再从各房间回收废空气经换热后排出窗外，属市售产品需改进，加入综合控制系统中。
(15)j7：“lq-dc直流电系统”，在节能改造方案中，要引入一种节能的新概念，即尽量将建筑中各种电器改为直流dc供电。其实，家电中许多已是直流供电，如手机、电脑、电视机，变频空调等，其内部是直流供电，为了与市电配合，加了许多“ac/dc电源适配器”，即将交流电变成直流电。为了将电储存在蓄电池内，需要ac/dc变换而产生第1次耗能，使用时又要将dc/ac再次变换产生第2次耗能，而大部分电器工作时又需要直流dc，此时又要将ac/dc变换产生第3次耗能。所以在条件许可时，所有用电的地方统统使用直流dc，节省变换时的能耗，属市售专用制品。
在改造方案中，通过以下几种措施，使改造后既有建筑具有4种高质量的舒适的环境生活指标，即温度、湿度、噪声和照明。
(1)在图1中，通过专利s1：“lq-wd温度控制器”，不仅收集建筑内外的温度，还根据季节、昼夜和环境气候的变化，智能化调整供热或制冷系统的开与关，从而获得舒适的与季节相关的环境温度，一般冬季室温保持在20℃左右，夏季保持在26℃左右，春秋是过度季，保持与大气的同步，但特殊天气还需要投入控制。
(2)在图1中，通过专利s2“lq-sd湿度控制器”，同s1类似，获得舒适的环境湿度，智能化调整冬季室内湿度保持在40％左右，夏季保持在60％左右。
(3)在图1中，s3：“j1+j2+j6共同实现低噪声”，创造安静的低噪声度环境，一年四季保持在30～35db左右，由产品号j1(墙体保温)、产品号j2(窗门保温)和产品号j6(换气机)共同完成隔音，使噪声降低。
(4)在图1中，s4：“lq-dg灯光智控(k5+k6+j2联合)”，创造柔和的灯光照度，冬季有充足而明亮的阳光照耀，夏季有实时的遮阳控制，春秋季明亮的自然阳光，产品号k5(白玻璃)、产品号k6(大玻璃)和产品号j2(活动遮阳)联合实现的，属自有技术。
在改造方案中，通过以下几种措施，可生产出4种安全健康的生命/生活必需品，即洁净空气、洁净水、有机食品和舒适温水。
(1)在图1中，通过上述g1：“由j6+s1+s2+j2联合提供”，生产生命第一必须品：高质量的洁净空气，由产品号j6：(空气过滤)、产品号s1(加温)、产品号(加湿)和产品号j2(防雾霾过滤)联合完成。属自有专有技术。
(2)在图1中，通过g2：“lq-ys高品质饮用水机”，生产生命第二必须品：高质量的饮用水，由产品号g2提供，属市售产品改进。
(3)在图1中，通过g3：“lq-wp阳台微型雾培有机种植机”，市售产品改进，增加控制功能，利用已有的温控、光照和废热水系统，利用雾培技术，快速地生产高质量的生命必须的有机菜果食品。
(4)在图1中，通过g4：“lq-rs生活热水器(电热水器)”，生产生活第四必须品：24小时恒温的生活热水供应，由产品号g4提供，属市售产品改进。
(5)在图1中，通过g4-1：“lq-rs1生活热水器(波谷电热水器)”，生产生活第四必须品：24小时恒温的生活热水供应，还可由产品号g4-1提供，利用夜间波谷电把热水烧好白天使用。属自有专利产品。
在改造方案中，通过以下4个监测控制方式，实现对整个系统的智能化控制。
(1)z1：“lq-zw室外视频监视”，摄像头安装在建筑的外部四周，主机安放在室内适当地方，提供24小时的周边安全监视。由产品号z1提供，属市售产品。
(2)z2：“lq-zi室内视频监视”，摄像头和主机安装在室内适当位置，提供24小时的室内全部监视。由产品号z2提供，属市售产品。
(3)z3：“lq-zc窗门监控”，在节能改造中，窗门的安全很重要，要在窗门上安装防盗报警器，一但非允许动开窗门，应在远程有报警。需在门窗关键处安装发信器，在就地和远程配合产品号z1和z2，查看细节。属市售产品。
(4)z4：“lq-zj家电监控-家网”，通过产品号z1(室外视频)和z2(室内)的配合，监视屋内家网的运行情况。属市售产品。
(5)z4-1：“lq-zj家电监控-冰箱”，通过产品号z1(室外视频)和z2(室内)的配合，监视屋内冰箱的运行情况。属市售产品。
(6)z4-2：“lq-zj家电监控-洗衣机”，通过产品号z1(室外视频)和z2(室内)的配合，监视屋内洗衣机的运行情况。属市售产品。
(7)z4-3：“lq-zj家电监控-电视机”，通过产品号z1(室外视频)和z2(室内)的配合，监视屋内电视机的运行情况。属市售产品。
在改造方案中，通过以下4个控制和检验平台，实现整体智能化控制和节能效果实际检测。
(1)在图1中，通过专利p1：“lq-pd电控平台”，将市电和夜间低谷220v交流电、畜电池12～24v直流电、风力和太阳光伏低压直流电、电热水器用电和各种家用电器用电，都集中到p1电控平台进行统一管理。
(2)p1-1：“lq-dc蓄电池”，在改造方案中，目前储存电能的技术主要还是畜电池，电容储电目前技术不太成熟，铅酸电池、锂电池、钒电池哪种合适？有待观察。反正是市售产成品。
(3)在图1中，通过专利p2：“lq-pz综合控制平台”，提供所有设备的直接或间接的智能化的控制，是系统最重要的管理中心。
(4)在图1中，通过专利p3：“lq-ph互联网远程监控平台”，提供互联网远程手机监控平台，远程查看和控制家中主要设备。
(5)在图1中，通过专利p4：“lq-pj全系统能耗实时检测”，对于既有建筑的每一个具体改造项目，通过“综合传热系数uz”的测量，实现实际检测其节能效果。