王亞斯(上海市建筑科學(xué)研究院有限公司, 上海 201108)
建筑氣密性能是判斷住宅建筑品質(zhì)與性能的決定性因素,也是實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式超低能耗建筑的關(guān)鍵技術(shù)之一。鋼結(jié)構(gòu)建筑基于產(chǎn)業(yè)化程度高、自重輕、抗震性能好、構(gòu)件截面小、綠色節(jié)能、施工周期短等優(yōu)勢(shì),開(kāi)始逐步從公共建筑向居住建筑延伸。但是,裝配式建筑的“拼配而成”、鋼結(jié)構(gòu)建筑的“金屬構(gòu)件”均可引發(fā)建筑氣密性差、熱橋等質(zhì)量問(wèn)題,尚需聚焦連接構(gòu)造優(yōu)化、部品選型和施工工藝優(yōu)化等多個(gè)維度,進(jìn)一步優(yōu)化和改善建筑氣密、水密等問(wèn)題。
本文聚焦建筑氣密性構(gòu)造節(jié)點(diǎn)研究,重點(diǎn)闡述了鋼結(jié)構(gòu)被動(dòng)式超低能耗住宅建筑氣密性研究路徑的思考。
重點(diǎn)針對(duì)建筑氣密性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,開(kāi)展鋼結(jié)構(gòu)被動(dòng)式超低能耗住宅建筑氣密性研究,主要包括以下幾個(gè)部分。具體如圖 1 所示。
(1)市場(chǎng)調(diào)研。針對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和裝配式內(nèi)裝系統(tǒng),提出匹配鋼結(jié)構(gòu)被動(dòng)式超低能耗住宅建筑的高氣密性能的建筑部品材料。
(2)設(shè)計(jì)優(yōu)化。針對(duì)不同連接部位,開(kāi)展氣密性構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(3)工藝研究。氣密性施工工藝優(yōu)化,確保設(shè)計(jì)的可行性。
(4)理論和試驗(yàn)論證。開(kāi)展氣密性能相關(guān)的理論計(jì)算和檢測(cè)工作,論證建筑高氣密性能要求。
(5)技術(shù)推廣應(yīng)用。關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)詳圖完成,形成鋼結(jié)構(gòu)被動(dòng)式超低能耗住宅建筑的技術(shù)應(yīng)用圖庫(kù)、工法、專(zhuān)利等科技創(chuàng)新成果。
(1)氣密性部品材料調(diào)研。結(jié)合裝配式建筑和被動(dòng)式超低能耗建筑,調(diào)研實(shí)際工程項(xiàng)目中常用的高氣密性能建筑部品和輔材,如門(mén)窗部品、氣密性薄膜材料等,聚焦部品材料選型、應(yīng)用部位、施工工藝、氣密性效果等幾個(gè)維度進(jìn)行梳理和分析。部品材料市場(chǎng)調(diào)研梳理如表 1 所示。
表1 氣密性部品材料市場(chǎng)調(diào)研梳理
(2)氣密性部品材料選型。基于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形式—如 ALC (蒸壓加氣混凝土板)自保溫系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)保溫裝飾一體化墻板,明確選用匹配的氣密性部品材料。
聚焦主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、內(nèi)圍護(hù)系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng),分階段開(kāi)展建筑氣密性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計(jì)。氣密性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容包括窗墻連接氣密處理、拼縫部位處理、穿透部位處理 3 個(gè)方面,具體連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造優(yōu)化如表 2 所示。
表2 氣密性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造優(yōu)化梳理
基于建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形式、氣密性部品材料選型和氣密性構(gòu)造做法,優(yōu)化施工工藝,保證氣密性能的同時(shí),實(shí)現(xiàn)施工操作簡(jiǎn)便、利于后期維護(hù)的目標(biāo)。
建筑氣密性能理論和試驗(yàn)論證如表 3 所示。
表3 建筑氣密性能理論和試驗(yàn)論證梳理
針對(duì)墻體構(gòu)件(綜合考慮主體結(jié)構(gòu)、墻板、門(mén)窗洞口等)進(jìn)行理論評(píng)估,對(duì)比分析節(jié)點(diǎn)構(gòu)造優(yōu)化后的隔聲效果;針對(duì)選用的氣密部品材料進(jìn)行材料檢驗(yàn);針對(duì)墻體構(gòu)件(綜合考慮主體結(jié)構(gòu)、墻板、門(mén)窗洞口等)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)隔聲檢測(cè),對(duì)比論證節(jié)點(diǎn)構(gòu)造研發(fā)的可行性;針對(duì)建筑整體氣密性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),數(shù)據(jù)論證節(jié)點(diǎn)構(gòu)造研發(fā)的可行性。
建筑氣密性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造研發(fā)完成后,形成鋼結(jié)構(gòu)被動(dòng)式超低能耗住宅建筑的技術(shù)應(yīng)用圖庫(kù)。申報(bào)知識(shí)專(zhuān)利,通過(guò)試點(diǎn)工程論證和企業(yè)推薦性圖集規(guī)程的編制,投入建筑市場(chǎng),并不斷完善與優(yōu)化,形成一批通用節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)構(gòu)造、專(zhuān)項(xiàng)施工工藝、工法和專(zhuān)利等科技創(chuàng)新成果。
鋼結(jié)構(gòu)被動(dòng)式超低能耗住宅建筑氣密性研究關(guān)鍵在于連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)構(gòu)造優(yōu)化、部品材料選型優(yōu)化和施工工藝優(yōu)化?;谠O(shè)計(jì)和施工精細(xì)化并行的方式,可有效改善建筑滲水、漏氣等質(zhì)量問(wèn)題,進(jìn)一步提升建筑舒適、健康體驗(yàn)感。