熊少波 高 嫻 / XIONG Shaobo, GAO Xian

圖1 水蒸汽滲透值與吸水系數(shù)的關(guān)系

圖2 外墻外保溫系統(tǒng)匹配性

被動(dòng)式超低能耗建筑是通過提高建筑整體保溫隔熱性能來降低供暖和制冷能耗需求的新技術(shù)體系，以提高外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能、采用高效新風(fēng)熱回收技術(shù)等為主要支撐。其中，安裝于建筑外墻外側(cè)的外墻外保溫系統(tǒng)（一般由粘結(jié)層、保溫層、機(jī)械保溫錨固件、抹面層、飾面層組成），是避免熱傳導(dǎo)熱損失的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是通過與保溫門窗相結(jié)合，可有效阻斷室內(nèi)外熱量傳遞，是達(dá)到超低能耗最關(guān)鍵的核心技術(shù)。

2008年，在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部（以下簡(jiǎn)稱“住建部”）與德國(guó)交通、建設(shè)和城市發(fā)展部（Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung，BMVBS）、德國(guó)駐華大使館的支持下，住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心聯(lián)合德國(guó)能源署成立戰(zhàn)略性工作小組，合作開展“中國(guó)被動(dòng)式低能耗建筑示范項(xiàng)目”，至今已有部分符合我國(guó)國(guó)情的被動(dòng)房和低能耗建筑示范項(xiàng)目建成并投入使用，但由于產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊、設(shè)計(jì)忽略建筑物理因素及施工工藝和工人專業(yè)度不夠等原因，仍存在外墻外保溫濕熱負(fù)荷設(shè)計(jì)不當(dāng)引起服役期質(zhì)量問題頻發(fā)、耐久性低、以保溫板替代外墻外保溫系統(tǒng)而忽略系統(tǒng)整體性、外保溫系統(tǒng)與現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范及建造方式的擬合度低等階段性應(yīng)用問題及瓶頸。本文重點(diǎn)分析這些典型問題的關(guān)鍵原因和技術(shù)難點(diǎn)，并以實(shí)際項(xiàng)目為例，針對(duì)性地提出適宜技術(shù)路線、設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造體系。

1 階段性應(yīng)用問題

目前我國(guó)被動(dòng)式超低能耗建筑的外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)，由于外保溫集成技術(shù)水平及防火政策的限制和影響，存在以下幾種應(yīng)用問題。

1.1 外保溫系統(tǒng)的濕熱負(fù)荷和耐久性能有待提高

由于被動(dòng)式超低能耗建筑的實(shí)際使用壽命較長(zhǎng)，其外墻外保溫系統(tǒng)需在周期性熱濕和熱冷環(huán)境條件下正常工作。目前，國(guó)內(nèi)很多常見的外保溫系統(tǒng)并不適合在被動(dòng)式超低能耗建筑上使用。例如，（1）發(fā)泡水泥板和發(fā)泡陶瓷板外保溫系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)高使得厚度增加、自重大、存在安全隱患，材料脆性大且無法錨固；（2）擠塑板（Extruded Polystyrene，XPS）外保溫系統(tǒng)彈性模量大、容易變形、吸水率低導(dǎo)致其與粘結(jié)劑及抹面膠漿的粘結(jié)力低、尺寸穩(wěn)定性差導(dǎo)致厚度受到限制；（3）現(xiàn)澆混凝土復(fù)合聚苯板鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)無法徹底消除熱橋；（4）膠粉聚苯顆粒保溫漿料或無機(jī)保溫砂漿外保溫系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)高且最大厚度不得超過40mm；（5）真空絕熱板外保溫系統(tǒng)真空度的長(zhǎng)期穩(wěn)定性低，且真空度下降會(huì)導(dǎo)致外墻膨脹、無法徹底消除板縫熱橋、無法機(jī)械錨固及現(xiàn)場(chǎng)切割。這也再次驗(yàn)證了何以外墻外保溫技術(shù)經(jīng)過50多年發(fā)展和創(chuàng)新后，膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)和巖棉薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)仍然幾乎占據(jù)了歐洲所有的被動(dòng)式低能耗建筑外保溫應(yīng)用市場(chǎng)。

盡管我國(guó)的五大熱工設(shè)計(jì)氣候分區(qū)與歐洲有所差別，但溫度變化引起熱脹冷縮，濕度變化引起濕脹干縮，基于建筑物理的建筑溫度和濕氣變化同樣會(huì)影響整個(gè)外保溫系統(tǒng)服役壽命周期。

其中，水蒸汽滲透值與吸水系數(shù)之間的平衡關(guān)系，是影響外保溫系統(tǒng)濕熱負(fù)荷的關(guān)鍵因素之一（圖1）。水蒸汽的滲透動(dòng)力來源于維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外界的濕度差。由于建筑物內(nèi)外的溫、濕度不同，使得建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的水蒸汽壓力不同，最終會(huì)達(dá)到平衡。水蒸汽總是從壓力較高的一側(cè)向壓力較低的一側(cè)遷移，通俗地說，也就是從熱的一側(cè)向冷的一側(cè)遷移，這個(gè)過程稱為水蒸汽的滲透，也稱之為透氣性，其實(shí)是水蒸汽的擴(kuò)散能力。為更準(zhǔn)確地描述外墻外保溫系統(tǒng)內(nèi)部不同厚度組成層的水蒸汽透氣性，將材料的水蒸汽滲透阻力μ與該材料層的厚度d的乘積稱為該材料水蒸汽滲透值（SD，單位：m）。飾面層與加固層共同組成外墻外保溫系統(tǒng)的防水層，需同時(shí)滿足透氣性與防水性的要求，要求等效水蒸汽滲透阻力不超過2m，且在500Pa的水壓下保持2h內(nèi)保溫系統(tǒng)背面無透水現(xiàn)象。材料的水密性過高或者透氣性過高均不適合作為外墻外保溫系統(tǒng)的飾面層，而高質(zhì)量、匹配性好的外墻外保溫系統(tǒng)必須找到“水密性－吸水性－透氣性”三者的平衡點(diǎn)，相互平衡、相互匹配。即水密性和透氣性這一對(duì)矛盾是通過吸水率來平衡的。外墻外保溫系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)飾面層和加固層共同組成的防水層的性能指標(biāo)進(jìn)行了限制，要求其24h吸水率不超過0.50kg/m2。

1.2 外保溫系統(tǒng)的整體作用有待提高

外墻外保溫系統(tǒng)是統(tǒng)一的有機(jī)整體技術(shù)解決方案，而不是一種可以通過購(gòu)買外保溫系統(tǒng)中各部件自行安裝的工業(yè)產(chǎn)品（圖2）?，F(xiàn)有被動(dòng)式超低能耗建筑的外保溫結(jié)構(gòu)，基本上沒有選擇具有長(zhǎng)期外墻外保溫系統(tǒng)研發(fā)和工程經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)供應(yīng)商，部分項(xiàng)目?jī)H選擇某一個(gè)部品件供應(yīng)商或施工隊(duì)伍自行組裝。外墻外保溫系統(tǒng)各關(guān)鍵組分的缺失或組分不匹配，將導(dǎo)致被動(dòng)式超低能耗建筑需要長(zhǎng)期維修且運(yùn)行成本增加。例如，外墻外保溫系統(tǒng)缺少系統(tǒng)配件（如預(yù)壓密封帶、門窗連接線條和滴水線條等成品配件），將導(dǎo)致外保溫系統(tǒng)與門窗、穿墻管道及構(gòu)件部位存在滲漏隱患，長(zhǎng)期被水侵蝕會(huì)使保溫材料嚴(yán)重失效，室內(nèi)制冷或制熱能耗長(zhǎng)期偏高且超溫頻率遠(yuǎn)大于被動(dòng)房的設(shè)計(jì)閾值，進(jìn)而導(dǎo)致建筑長(zhǎng)期面臨高額的運(yùn)行成本；若外保溫系統(tǒng)不匹配將導(dǎo)致系統(tǒng)封閉，面層涂層無透氣性，系統(tǒng)中會(huì)因冷凝效應(yīng)產(chǎn)生凝結(jié)水，內(nèi)部水汽積聚在系統(tǒng)內(nèi)部無法擴(kuò)散出去，破壞系統(tǒng)并降低其保溫效果，進(jìn)而導(dǎo)致飾面層氣泡、鼓包或水汽滲漏至建筑內(nèi)部，使被動(dòng)式超低能耗建筑面臨長(zhǎng)期維修的問題，無耐久性可言。

圖3 被動(dòng)式超低能耗建筑外保溫系統(tǒng)（黃色陰影部分）

1.3 外保溫系統(tǒng)與現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范及建造方式的擬合度有待提高

首先，如何在滿足國(guó)內(nèi)嚴(yán)格的建筑防火規(guī)范的同時(shí)選用可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式超低能耗建筑保溫效果的外墻外保溫隔熱系統(tǒng)？一個(gè)完整的外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)具有6大基本功能，即節(jié)能保溫、使用安全性、耐久性、火災(zāi)情況下的安全性、衛(wèi)生健康和環(huán)境性能，其中防火和保溫是一對(duì)需要調(diào)和的矛盾。巖棉外墻外保溫系統(tǒng)燃燒等級(jí)為A級(jí)，但缺乏在被動(dòng)式超低能耗建筑中超厚、超高系統(tǒng)大量應(yīng)用的案例和科學(xué)數(shù)據(jù)，缺少在濕熱耦合環(huán)境下節(jié)能效果的長(zhǎng)期性數(shù)據(jù)；石墨聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)中石墨板的燃燒等級(jí)為B1級(jí)，但等效保溫效果比巖棉板高20%以上且無火災(zāi)案例。

其次，如何采用最小化的熱橋構(gòu)造并確保高層建筑的安全性？為滿足最小化熱橋構(gòu)造，外立面粘貼單層或雙層構(gòu)造，確保最小保溫厚度滿足外墻整體傳熱系數(shù)不超過0.15W/（m2·K），同時(shí)輔助斷熱橋錨固件以確保偶然負(fù)風(fēng)壓荷載下的安全性，其單個(gè)錨固件熱橋不超過0.001W/（m2·K）。因此，經(jīng)過階段性應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，外立面粘貼雙層保溫板并輔以沉入式錨固件進(jìn)行機(jī)械固定的方式，是避免熱橋和滿足高層建筑安全性的有效途徑之一。

第三，裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系中的保溫和超低能耗建筑構(gòu)造如何克服施工難點(diǎn)？裝配式建筑構(gòu)造體系多采用“三明治”式夾心保溫形式，無法徹底避免梁、柱等部位的熱橋，隨著低能耗向超低能耗、近零能耗和產(chǎn)能建筑邁進(jìn)，其夾心保溫層將逐漸增厚，給裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系帶來熱橋問題的同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致安全性和氣密性問題更加突出。

綜上，亟需尋求適合被動(dòng)式低能耗裝配式建筑的保溫體系（圖3）。

2 適宜技術(shù)路線

被動(dòng)式超低能耗建筑外墻外保溫系統(tǒng)在我國(guó)發(fā)展最大的難點(diǎn)是如何選擇適宜國(guó)情的技術(shù)路線。目前僅有部分試點(diǎn)項(xiàng)目，缺乏在我國(guó)五大氣候區(qū)域大體量應(yīng)用技術(shù)和施工技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)積累，工程實(shí)踐中面臨的許多技術(shù)問題難以借鑒和照搬歐洲現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和方法，需要中外專家聯(lián)合，探索出經(jīng)濟(jì)適宜的解決方案。

2.1 建立整體性設(shè)計(jì)方法

被動(dòng)式超低能耗建筑熱工計(jì)算和能耗計(jì)算非常重要，是被動(dòng)房設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。其無熱橋和良好氣密性的特性使建筑的失熱得熱可以被準(zhǔn)確地計(jì)算出來。近年被動(dòng)式超低能耗建筑案例證明其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際能耗情況非常吻合。被動(dòng)式超低能耗建筑的熱工性能，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工規(guī)范》（GB 50176－2016）進(jìn)行內(nèi)表面溫度、結(jié)露和隔熱等熱工性能計(jì)算；并根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 59736－2012）規(guī)定的方法進(jìn)行采暖負(fù)荷、采暖需求、制冷負(fù)荷、制冷需求、采暖一次能源需求、制冷一次能源需求以及總一次能源需求計(jì)算。計(jì)算結(jié)果可以幫助設(shè)計(jì)師正確選擇建筑構(gòu)造，決定窗的性能與保溫材料的厚度，設(shè)備選型等等。計(jì)算結(jié)果是否準(zhǔn)確依賴以下3個(gè)因素：一是計(jì)算方法正確；二是使用的數(shù)據(jù)正確，包括溫度、太陽(yáng)、濕度和材料性能等40多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)；三是使用工況參數(shù)設(shè)置正確。

因此，建立一套類似PHI（Passive House Institute，德國(guó)被動(dòng)房研究所）提出的整體設(shè)計(jì)方法，對(duì)推動(dòng)被動(dòng)式超低能耗建筑在各氣候區(qū)的應(yīng)用具有十分重要的意義。

2.2 提高關(guān)鍵產(chǎn)品的綜合性能

提高關(guān)鍵產(chǎn)品的綜合性能，是被動(dòng)式超低能耗綠色建筑外墻外保溫系統(tǒng)適宜性解決方案的重要環(huán)節(jié)，如既符合無熱橋的設(shè)計(jì)和防火規(guī)定，同時(shí)滿足外保溫系統(tǒng)性能指標(biāo)的石墨聚苯板；在整體系統(tǒng)中既滿足節(jié)能效果，又滿足長(zhǎng)期耐久性的門窗連接線條、預(yù)壓密封帶、滴水線條、透氣膜/隔汽膜等附件。

石墨聚苯板的原材料即石墨/改性可發(fā)性聚苯乙烯（Expanded Polystyrene，EPS），由德國(guó)化工企業(yè)巴斯夫集團(tuán)（BASF）最早發(fā)明，采用懸浮聚合法和擠出聚合法生產(chǎn)而成。石墨改性可發(fā)性聚苯乙烯由于添加了紅外吸收劑能更好地吸收、反射熱輻射，從而極大地提高材料的保溫隔熱性能，板的導(dǎo)熱系數(shù)在0.032～0.034W/（m·K）之間。在同樣的密度和厚度下, 石墨聚苯板比常規(guī)的EPS擁有更低的導(dǎo)熱系數(shù)（λ值）；同等密度條件下，達(dá)到與常規(guī)EPS同樣的λ值，其厚度可以降低20%左右。

門窗連接線條材料為塑料，防水防雨，附帶自粘性白色塑料粘結(jié)線條，自帶密封條（15×4mm）以及網(wǎng)格布（寬度25cm），防水強(qiáng)度600Pa，用于被動(dòng)式超低能耗建筑外墻外保溫系統(tǒng)中門、窗連接部位，構(gòu)建無裂紋的柔性防水連接。

預(yù)壓密封帶是一種預(yù)壓類自膨脹密封帶，由耐候PU軟泡沫類防水材料制成，適用于2mm以上縫隙，按所適合縫隙寬度進(jìn)行分類，防水強(qiáng)度通常為300～600Pa。用于被動(dòng)式超低能耗建筑中各類縫隙的構(gòu)造防水。

滴水線條由高耐久性塑料線條生產(chǎn)而成，兩面帶有加強(qiáng)網(wǎng)布，用于被動(dòng)式超低能耗建筑門窗洞口上邊沿、陽(yáng)臺(tái)部位以及建筑物檐口，減少立面污水流入屋檐部位，使表面污水泛出立面，可有效減少墻面受水流污染的風(fēng)險(xiǎn)。

透氣膜/隔汽膜用于被動(dòng)式超低能耗建筑門窗和墻體之間的接縫，具有延展性、防水及透氣性能，通過自粘膠帶和專用粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)有效粘結(jié)：一邊有效地粘結(jié)在窗框（或副框）上，另一邊通過兼容性極強(qiáng)的專用粘結(jié)劑粘結(jié)在墻體上，真正實(shí)現(xiàn)防水密封。

圖4 石墨聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)

圖5 巖棉薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)

圖6 “山水龍庭”27#住宅外景效果

2.3 提高施工及后期維護(hù)水平

根據(jù)近10年的被動(dòng)房項(xiàng)目實(shí)踐可以看到，目前主流的外墻外保溫技術(shù)路線為石墨板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)（圖4）和巖棉薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)（圖5）。但外圍護(hù)結(jié)構(gòu)最終的質(zhì)量仍取決于3個(gè)因素：計(jì)劃與設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、施工。其中，計(jì)劃與設(shè)計(jì)包含保溫?zé)峁び?jì)算、無熱橋設(shè)計(jì)、細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、防火構(gòu)造設(shè)計(jì)、氣密性設(shè)計(jì)等；產(chǎn)品包含各組成材料、經(jīng)第三方認(rèn)證的系統(tǒng)材料、高效的系統(tǒng)配件等；施工包含成熟的施工技術(shù)方案、經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的施工隊(duì)伍、有經(jīng)驗(yàn)的施工組織與管理等。

粗放式施工是建造被動(dòng)房的大忌。在我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情下，被動(dòng)房施工存在一個(gè)重要的客觀不利因素，即以農(nóng)民工為主的施工工人承擔(dān)了對(duì)被動(dòng)房性能影響較大的安裝工程，而這些工人又處于高流動(dòng)狀態(tài)，如果施工管理不到位，某些工程質(zhì)量就難以保證。

在工地檢查過程中發(fā)現(xiàn)的一些常見施工質(zhì)量問題，包括：墻面水泥砂漿沒有抹到地面、保溫板鋪裝形成的縫隙較大、女兒墻與蓋板沒有釘牢固、外窗沒有做好施工保護(hù)、外墻外保溫系統(tǒng)中網(wǎng)格布外露，等等。

3 案例應(yīng)用與關(guān)鍵技術(shù)分析

筆者所在的企業(yè)作為國(guó)內(nèi)最早從事被動(dòng)式超低能耗建筑外墻外保溫系統(tǒng)的系統(tǒng)集成商之一，主要提供被動(dòng)式房屋用外墻外保溫系統(tǒng)、屋面保溫防水系統(tǒng)、透氣膜/隔汽膜、樓地面隔聲系統(tǒng)等，并參編了《被動(dòng)式低能耗建筑——嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑》（16J908-8）等一系列被動(dòng)式房屋保溫系統(tǒng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與圖集。本文從已完成的被動(dòng)式超低能耗建筑試點(diǎn)項(xiàng)目（覆蓋了北京、雄安、河北省、河南省、山東省、江蘇省、浙江省、湖南省等省市的住宅、商業(yè)、學(xué)校等不同形式和用途的建筑）外墻保溫系統(tǒng)的應(yīng)用案例中，選取部分案例結(jié)合關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行分析。

3.1 日照“山水龍庭”27#住宅

作為山東省首個(gè)中德合作“被動(dòng)式房屋”示范項(xiàng)目（圖6）和2014年住建部國(guó)際科技合作計(jì)劃項(xiàng)目，日照市的“山水龍庭”住宅項(xiàng)目被列入山東省超低能耗綠色建筑試點(diǎn)示范項(xiàng)目，獲得了中德合作高能效建筑——被動(dòng)式低能耗建筑質(zhì)量標(biāo)識(shí)（圖7）。

“山水龍庭”27#住宅建筑依照被動(dòng)式房屋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，總建筑面積5407m2，相比于65%節(jié)能的房屋，它可節(jié)約標(biāo)煤15.3t /年，減少CO2排放42.4t /年，節(jié)省采暖費(fèi)約10.7萬(wàn)元/年，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

圖7 被動(dòng)式低能耗建筑質(zhì)量標(biāo)識(shí)

圖8 首堂?創(chuàng)業(yè)家項(xiàng)目外景

3.2 首堂?創(chuàng)業(yè)家展示中心及別墅樣板房

作為中國(guó)目前最大的被動(dòng)式超低能耗綠色建筑，首堂·創(chuàng)業(yè)家項(xiàng)目位于唐山市曹妃甸新城大學(xué)城，總占地面積約17.67萬(wàn)m2，建筑面積28.63萬(wàn)m2，它將被動(dòng)房與智能化完美結(jié)合，被評(píng)為住建部2017年被動(dòng)式超低能耗綠色建筑科技示范項(xiàng)目（圖8）。

該項(xiàng)目引進(jìn)德國(guó)先進(jìn)的被動(dòng)房技術(shù)，不需要市政供暖和空調(diào)制冷等設(shè)備，僅通過專項(xiàng)定制的五位一體機(jī)，就實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)恒溫、恒濕、恒氧，有效過濾PM2.5高達(dá)95%以上。除此之外，整個(gè)建筑具有較高的氣密性，隔音降噪效果顯著，整體節(jié)能率達(dá)到90%以上（圖9）。

3.3 山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心——南樓

山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心南、北兩樓通過連廊連接，總建筑面積21 428.67m2，其中地上建筑面積20 963.38m2，地下建筑面積465.29m2（圖10）。

該項(xiàng)目是山東省中德合作被動(dòng)式超低能耗綠色建筑示范工程之一，并列入住建部科技計(jì)劃項(xiàng)目及省級(jí)被動(dòng)式超低能耗綠色建筑試點(diǎn)示范項(xiàng)目，獲得省級(jí)財(cái)政資金支持。項(xiàng)目建筑面積規(guī)模居山東省中德合作被動(dòng)式超低能耗綠色建筑示范工程首位，同時(shí)也是目前國(guó)內(nèi)最大的單體實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)符合綠色建筑一星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，工程質(zhì)量符合國(guó)家及相關(guān)行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，滿足《關(guān)于加強(qiáng)省被動(dòng)式超低能耗綠色建筑示范項(xiàng)目管理的通知》（魯建節(jié)科字[2015]9號(hào)）的有關(guān)規(guī)定。

3.4 雄安萬(wàn)科被動(dòng)房茶室

作為未來標(biāo)桿之城的雄安，主張以先進(jìn)的理念和國(guó)際以一流的水準(zhǔn)進(jìn)行城市設(shè)計(jì)，塑造新時(shí)代城市風(fēng)貌，建設(shè)綠色智慧新城。2017年，萬(wàn)科集團(tuán)與住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心簽訂了《全面推進(jìn)城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域綠色發(fā)展研究及推廣合作框架協(xié)議》，根據(jù)協(xié)議，雙方將共同在全國(guó)打造高等級(jí)綠色建筑、裝配式建筑以及規(guī)模推廣被動(dòng)式超低能耗建筑等試點(diǎn)示范項(xiàng)目。

作為雄安新區(qū)的首個(gè)被動(dòng)式低能耗建筑示范樣板工程（圖11），被動(dòng)房茶室項(xiàng)目采用優(yōu)質(zhì)的外墻保溫系統(tǒng)材料進(jìn)行精細(xì)化的施工，并在建筑的基層墻面、門窗洞口及穿墻管道等部位運(yùn)用了美國(guó)杜邦①防水透氣膜和防水隔汽膜，使建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)成為一個(gè)密閉的空間，進(jìn)一步提高了建筑的整體氣密性。

圖9 項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及對(duì)比

圖10 山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心南、北兩樓外景

上文列舉的4個(gè)被動(dòng)式超低能耗建筑經(jīng)典工程案例外墻均選用了220～250mm厚石墨板或膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，屋面及樓地面則選用高強(qiáng)度的擠塑板保溫系統(tǒng)，在外墻和屋頂部位同時(shí)設(shè)置相同厚度的巖棉防火隔離帶，以滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016－2014）的要求，外保溫系統(tǒng)通過合理的構(gòu)造形式對(duì)整個(gè)建筑實(shí)行連續(xù)的包裹。超厚的雙層石墨板提升了外墻的保溫隔熱性能，內(nèi)外錯(cuò)縫鋪貼避免了傳統(tǒng)單層板施工形成通縫導(dǎo)致的能量散失問題。門窗連接線條、預(yù)壓密封帶、滴水線條等配品配件的使用使保溫材料與門窗框、成品窗臺(tái)板、穿墻管道及其他預(yù)埋件緊密連接，降低了洞口開裂、墻體結(jié)露及滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。隔汽膜和透氣膜的使用確保建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)為密閉空間，進(jìn)一步提高了建筑的整體氣密性。

在項(xiàng)目建造過程中，嚴(yán)格遵循“無熱橋的設(shè)計(jì)與施工”原則，盡可能地避免破壞或穿透外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。旋入式安裝斷熱橋錨固件在提高外墻外保溫系統(tǒng)安全性與可靠性的基礎(chǔ)上，避免了傳統(tǒng)保溫系統(tǒng)中使用膨脹型錨固件在錨固位置形成重要的“熱橋”和滲水風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，此外，同時(shí)保證了外保溫系統(tǒng)表面的完整性和平整度。當(dāng)管線等必須穿透外圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，在穿透處增加孔洞直徑，保證留有足夠的間隙填充密實(shí)保溫材料。隔熱墊塊使埋入保溫層的金屬構(gòu)件與基層墻體形成隔離，將面熱橋降低為點(diǎn)熱橋。

同時(shí)，采用與保溫系統(tǒng)具有良好相容性且防水透氣性優(yōu)良的外飾面材料（如裝飾砂漿、真石漆等），不僅保證了建筑外立面的美觀，還避免了致密度較高的外飾面材料導(dǎo)致水汽無法排出，聚集在保溫系統(tǒng)內(nèi)部，引起面層起鼓、開裂甚至是脫落，進(jìn)而降低保溫性能的問題，提高了建筑物的使用壽命。

圖11 雄安萬(wàn)科被動(dòng)房茶室

4 結(jié)語(yǔ)

目前，石墨板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)和巖棉薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)是最適合被動(dòng)式超低能耗技術(shù)的產(chǎn)品，兼具透氣與防水性能的外飾面材料能夠滿足系統(tǒng)水蒸汽傳輸?shù)囊?。選擇一個(gè)可以提供高性能產(chǎn)品和系統(tǒng)以及擁有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的集成服務(wù)商，是對(duì)被動(dòng)式超低能耗建筑整體質(zhì)量的有力保障。

盡管與歐美國(guó)家相比，我國(guó)被動(dòng)式超低能耗建筑起步較晚，現(xiàn)階段依舊在實(shí)踐中探索最優(yōu)化的被動(dòng)式技術(shù)，但發(fā)展被動(dòng)式超低能耗建筑符合我國(guó)國(guó)情和人類各方利益，應(yīng)該以正確的態(tài)度和正確的方式穩(wěn)步推進(jìn)。

注釋

① 2017年，美國(guó)杜邦與東方雨虹簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，授權(quán)其作為杜邦在建筑領(lǐng)域用隔汽膜/透氣膜及系統(tǒng)部件的大中華區(qū)產(chǎn)品總代理。

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