被動(dòng)房示范項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造

被動(dòng)房示范項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造■EJ被動(dòng)式房屋是采用各種節(jié)能技術(shù)構(gòu)造最佳的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，最大限度地提高建筑保溫隔熱性能和氣密性，使建筑物的采暖和制冷需求降到最低。在此基礎(chǔ)上，通過各種被動(dòng)式建筑手段，如自然通風(fēng)，自然照明和太陽能輻得熱等建筑手段來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)舒適的濕熱環(huán)境和采光環(huán)境，最大限度地降低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械采暖和制冷系統(tǒng)的依賴或完全取消此類設(shè)施。在中國，被動(dòng)式房屋最適宜北方寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，能極大限度地降低冬季采暖需求，減少夏季空調(diào)，顯著提高室內(nèi)舒適度和空氣質(zhì)量。在北方寒冷地區(qū)，基于德國標(biāo)準(zhǔn)的中德被動(dòng)房示范項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能卓越，非透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(外墻、屋面、地面)的平均傳熱系數(shù)達(dá)到K<0.15W/(m2K)，外窗的傳熱系數(shù)達(dá)到K<0.8W/(m2K)，建筑氣密性通常滿足n50<0.6，即在室內(nèi)外壓差50Pa的條件下，每小時(shí)的換氣次數(shù)不得超過0.6次。因此，構(gòu)建被動(dòng)房最佳的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，三個(gè)關(guān)鍵因素必不可少：一是高效的復(fù)合外墻外保溫系統(tǒng)，二是無熱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造；三是加強(qiáng)建筑的氣密性。本文通過分析中德被動(dòng)房示范項(xiàng)目的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造，說明被動(dòng)房在如何通過精細(xì)化的細(xì)部構(gòu)造與處理來實(shí)現(xiàn)最佳的保溫、隔熱和氣密性效果。一、外墻外保溫以B1級(jí)的模塑聚苯板(EPS)為保溫材料的外墻外保溫系統(tǒng)是被動(dòng)房主要采用的保溫形式。在寒冷地區(qū)，被動(dòng)房保溫層厚度通常在200-250mm之間以實(shí)現(xiàn)較好的保溫效果。為了降低保溫層厚度，被動(dòng)房越來越多地采用改性的EPS板，俗稱灰板（Neopor），導(dǎo)熱系數(shù)＜0.032（w/m?k）。該板由于添加了紅外吸收劑能就更好吸收、反射熱輻射，從而極大地提高材料的保溫隔熱性能。在同樣的密度和厚度下,Neopor比常規(guī)的EPS擁有更低的入值；同樣的密度下，達(dá)到與常規(guī)EPS同樣的入值，厚度可以降低20%左右。除了選用高質(zhì)量的保溫芯材完整的被動(dòng)房外墻保溫系統(tǒng)還需配備各種配件，如窗口連接線條、滴水線條、護(hù)角線條、伸縮縫線條、斷熱橋錨栓、止水密封帶，從而提高了外保溫系統(tǒng)保溫、防水和柔性連結(jié)的能力，保證了系統(tǒng)的耐久性、安全性和可靠性。施工過程中，施工人員必須按照正確的施工工藝和順序排板，計(jì)算和布置錨栓、粘接并錨固板材，避免出現(xiàn)通縫、裂縫或板材之間縫隙過大等質(zhì)量問題。被動(dòng)房設(shè)置防火隔離帶必須滿足或高于國家現(xiàn)行的防火規(guī)范要求。防火隔離帶需要采用與EPS板等厚度的外墻專用巖棉保溫板設(shè)置于門、窗、過梁處，且必須超出兩側(cè)窗框至少300mm，板的高度至少200mm，防火隔離帶距窗洞口上檐不超過500mm。巖棉板必須與基層墻面滿粘并用錨栓加以固定。為了降低高厚度保溫系統(tǒng)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，中德秦皇島被動(dòng)房示范項(xiàng)目采用了每層設(shè)置環(huán)形防火帶的做法。（圖1、2）二、女兒墻屋面女兒墻的上部、內(nèi)側(cè)應(yīng)全部包裹在防水層保溫層里，這樣有利于保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，減少因溫度變化引起的應(yīng)力破壞，避免女兒墻墻體產(chǎn)生裂縫。女兒墻上口推薦安裝金屬蓋板抵御外力撞擊。金屬板向內(nèi)傾斜，兩側(cè)向下延伸至少150mm，并有滴水鷹嘴，從而加強(qiáng)密封，防止雨水滲入保溫層，提高系統(tǒng)的耐候性。（圖3）三、地下室外墻、散水與地下室頂板凍土層以下0.5米自室外地坪以上300mm處的地下室外墻，應(yīng)粘接連續(xù)的瀝青防水層，防水層上面鋪設(shè)耐水防潮、耐腐蝕且具有高抗壓性的的保溫材料，如泡沫玻璃。墻基處泡沫玻璃可以抵抗沖擊，增強(qiáng)對(duì)墻基的保護(hù)。地坪以上300mm以上的建筑外墻粘接B1級(jí)的EPS保溫板，泡沫玻璃和EPS板交接處設(shè)置長約1m的折疊性金屬的雨水導(dǎo)流板，以避免對(duì)墻基處保溫系統(tǒng)的侵蝕。同時(shí)如果導(dǎo)流板以下的泡沫玻璃出現(xiàn)污損，還便于更換。在距離外墻300mm處安裝豎向水泥擋板或石頭組件，豎向擋板和外墻之間回填沙土，上面鋪設(shè)滲水的鵝卵石。鵝卵石的散水可以將雨水導(dǎo)入土壤，同時(shí)防止雨水濺射到外墻上，增強(qiáng)散水美觀性。不采暖地下室頂板要做保溫，保溫層沿垂直方向延伸0.5米。（圖4、5）四、首層地面保溫與密封在水泥地板上鋪設(shè)一層瀝青防水層，在地板的垂直方向設(shè)置一圈隔音墊，與踢腳線齊平。瀝青防水層上面鋪設(shè)保溫板。如果是雙層保溫板，需錯(cuò)縫鋪設(shè)，保溫板之間的縫隙用膠粉聚苯顆粒砂漿密封。保溫板上面再覆蓋一層PE薄膜，作為水蒸氣阻隔層，上面澆筑60mm的水泥地面，最后鋪設(shè)地板面層。隔音墊的設(shè)置顯著改善了樓板的隔音效果，杜絕了樓板傳音。（圖6）五、外窗的安裝、保溫與密封防水外窗是提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和氣密性非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)施工工藝中，外窗都安裝在窗洞口中間，熱橋明顯，防水和密封設(shè)計(jì)非常薄弱。被動(dòng)房通過改變窗戶安裝位置、窗戶保溫方式、采用高效的防水密封材料和應(yīng)用窗臺(tái)板，顯著地提高了外窗的保溫氣密性和防水能力。被動(dòng)房窗戶采用了三層Low-E玻璃，玻璃間充惰性氣體（氬氣或氪氣），玻璃Ug值為0.7W/（m2?k），玻璃間隔條采用耐候性良好的非金屬間隔條。玻璃的太陽能總投射比g>0.45。窗框通常為多腔木框架或塑料框架，填充高效的發(fā)泡芯材保溫，整窗的U值達(dá)到0.8-1.0W/（m2?k）。（圖7）被動(dòng)房窗戶是安裝在主體外墻外側(cè)，窗框外側(cè)落在木質(zhì)支架上實(shí)現(xiàn)更好的隔熱效果。外窗借助于角鋼或小鋼板固定，整個(gè)窗戶的三分之二被包裹在保溫層里，形成無熱橋的構(gòu)造。窗框與窗洞口之間凹凸不平的縫隙填充了自粘性的預(yù)壓自膨脹密封帶，窗框與外墻連接處必須采用防水隔汽膜和防水透氣膜組成的密封系統(tǒng)。室內(nèi)一側(cè)采用防水隔汽密封布，室外一側(cè)應(yīng)使用防水透氣密封布，從而從構(gòu)造上完全強(qiáng)化了窗洞口的密封與防水性能。與傳統(tǒng)泡沫膠想比，此類密封布具有不變形、抗氧化延展性好、不透水、壽命長等特點(diǎn)。保溫系統(tǒng)上設(shè)計(jì)安裝了金屬窗臺(tái)板，窗臺(tái)板有滴水線造型，這既保護(hù)保了溫層不受紫外線照射老化，也導(dǎo)流雨水，避免雨水對(duì)保溫層的侵蝕破壞。（圖8、9、10）六、無熱橋的陽臺(tái)構(gòu)造突出建筑外立面的懸挑陽臺(tái)是被動(dòng)房明顯的熱橋薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)中盡量避免或采用無熱橋的結(jié)構(gòu)降低熱橋的影響。歐洲國家被動(dòng)房設(shè)計(jì)中，往往采用無熱橋的陽臺(tái)專用構(gòu)件，該構(gòu)件由高性能的保溫材料和高強(qiáng)度水泥板構(gòu)成，通過高強(qiáng)度鋼筋聯(lián)結(jié)安裝在室內(nèi)地板與陽臺(tái)板之間，從而有效地阻斷陽臺(tái)熱橋。（圖11）在國內(nèi)的示范項(xiàng)目中，由于無法完全引進(jìn)該產(chǎn)品和施工工藝且考慮國內(nèi)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的限制，項(xiàng)目采用了折中的構(gòu)造設(shè)計(jì)，即陽臺(tái)板與主體結(jié)構(gòu)斷開，中間填充保溫材料，阻斷熱橋。陽臺(tái)板靠挑梁支撐，保溫材料將挑梁整體包裹。（圖12）七、外墻金屬支架的無熱橋設(shè)計(jì)與安裝外墻上的各種支架如空調(diào)支架、太陽能熱水器支架和雨水管支架都是容易產(chǎn)生熱橋的部位，應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工工藝中予以避免。首先應(yīng)在基墻上預(yù)留支架的安裝位置，如果保溫做完后，再安裝相應(yīng)的支架是錯(cuò)誤的做法，會(huì)直接破壞保溫系統(tǒng)的完整與密封性。金屬支架與墻體之間墊裝20mm的隔熱材料，如泡沫玻璃、石膏板等。然后將金屬構(gòu)件完全包裹在保溫層里。（圖13）通過對(duì)我國被動(dòng)房示范項(xiàng)目主要節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造的分析，我們得出的結(jié)論是，被動(dòng)房不是一種高新技術(shù)堆砌的試驗(yàn)建筑，其成功的核心是精細(xì)化的設(shè)計(jì)與施工。被動(dòng)房在提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能、阻斷熱橋和提高氣密性做法方面必須注意以下的關(guān)鍵點(diǎn)：1、保溫層在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上應(yīng)連續(xù)無間隙，保溫層在各處厚度均勻且質(zhì)量統(tǒng)一。2、避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性熱橋，建筑立面的突出構(gòu)件應(yīng)用保溫材料完全包裹或懸挑處與保溫主體結(jié)構(gòu)之間隔斷并進(jìn)行保溫隔熱處理，從而最大限度減少熱橋影響。3、當(dāng)用金屬構(gòu)件作為外墻設(shè)施的連接件時(shí)，金屬支撐構(gòu)件不要直接穿透保溫層，要事先規(guī)劃和預(yù)留金屬構(gòu)件安裝的部位。金屬構(gòu)件和主體結(jié)構(gòu)之間宜采用隔熱墊層，避免熱橋。4、密封層應(yīng)包裹整個(gè)建筑采暖空間外輪廓。加強(qiáng)門窗洞口的密