嚴(yán)寒地區(qū)超低能耗居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究*

蔡 倩，朱清宇，張 歡，李旻陽(yáng)

(中建科技集團(tuán)有限公司，北京 100070)

0 引言

本文研究嚴(yán)寒地區(qū)超低能耗居住建筑亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，并以呼和浩特市中海河山大觀超低能耗工程項(xiàng)目為研究對(duì)象，提出以下施工技術(shù)：①高聯(lián)結(jié)安全性的大厚度外墻外保溫施工技術(shù)；②無熱橋且安全易維護(hù)的外窗安裝方法；③屋面及女兒墻防水保溫施工技術(shù)；④地面保溫施工技術(shù)；⑤穿圍護(hù)結(jié)構(gòu)管道氣密性處理方式。

1 工程概況

呼和浩特中海河山大觀超低能耗住宅項(xiàng)目用地面積158 739.94m2，建筑面積165 520.49m2，其中實(shí)施超低能耗建筑技術(shù)的9棟住宅樓總建筑面積為131 743.83m2。建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土剪力墻，建筑高度79.4m。因項(xiàng)目位于嚴(yán)寒地區(qū)，冬季寒冷且風(fēng)壓較大，為達(dá)到GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中超低能耗居住建筑的能耗指標(biāo)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能要求提高保溫厚度顯著增加，提高外墻外保溫的連接安全性要求，高層居住建筑外窗連接安全性及后期維修問題也需提出針對(duì)性的施工解決方案。因此為更好地指導(dǎo)施工，提前將施工方案進(jìn)行實(shí)際試操作和展示培訓(xùn)，施工前按照1∶1的比例建造工法展示區(qū)，集中展示超低能耗關(guān)鍵施工技術(shù)實(shí)體模型，用作現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員及一線施工人員培訓(xùn)和演練，還可用于對(duì)外觀摩展示。工法展示區(qū)包括外墻及斷熱橋施工節(jié)點(diǎn)、屋面及女兒墻施工節(jié)點(diǎn)、地面及設(shè)備平臺(tái)施工節(jié)點(diǎn)、外窗安裝節(jié)點(diǎn)及穿墻管道施工節(jié)點(diǎn)、穿墻管道氣密性施工節(jié)點(diǎn)模型。

2 外墻保溫施工技術(shù)

本項(xiàng)目外墻構(gòu)造為200mm厚鋼筋混凝土+ 250mm厚石墨聚苯板，平均傳熱系數(shù)0.14W/(m2·K)。結(jié)合設(shè)計(jì)要求，考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓較大，外墻外保溫采用雙層玻璃纖維網(wǎng)增強(qiáng)施工工藝，錨栓圓盤壓住底層玻璃纖維網(wǎng)，其中底層玻璃纖維網(wǎng)主要防止巖棉被穿透脫落時(shí)，錨栓仍留在基層墻體中，并且加強(qiáng)巖棉板外保溫系統(tǒng)整體性，面層玻璃纖維網(wǎng)主要起加強(qiáng)系統(tǒng)抗裂性的作用。為避免保溫板間出現(xiàn)通縫產(chǎn)生熱橋，采用雙層保溫板錯(cuò)縫粘貼的施工方式。

外墻外保溫做法如下：①首層125mm厚石墨聚苯板采用黏結(jié)砂漿鋪貼于基層墻面，黏結(jié)面積率≥60%；②第2層125mm厚石墨聚苯板與首層保溫板間采用條粘法滿粘；③第2層保溫板外側(cè)抹面砂漿鋪設(shè)耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布；④首層耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布外側(cè)安裝斷橋錨栓；⑤錨栓外側(cè)再鋪設(shè)1道耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布，第2道玻璃纖維網(wǎng)可增強(qiáng)保溫系統(tǒng)的整體性，提升保溫系統(tǒng)抗風(fēng)壓性能。外墻外保溫實(shí)體模型如圖1所示。

圖1 外墻外保溫實(shí)體模型

3 屋面防水保溫施工技術(shù)

本項(xiàng)目屋面構(gòu)造為120mm厚鋼筋混凝土+250mm厚石墨聚苯板，平均傳熱系數(shù)0.14W/(m2·K)。為保證屋面防水隔汽膜效果，設(shè)置上下2層防水層+1層隔汽層，為避免保溫板間通縫產(chǎn)生熱橋，采用雙層保溫板錯(cuò)縫鋪貼方式。屋面隔汽層與上層防水層全部采用干法作業(yè)，從而避免屋面濕作業(yè)導(dǎo)致水汽無法排出積聚在防水層。為保證消防安全，屋面防水卷材全部為自粘型，無須動(dòng)火。

屋面防水保溫做法如下：①現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板原漿收光，表面清掃干凈，修補(bǔ)平整，板底為平面；②1.5mm厚聚氨酯防水涂料，遇墻體上翻屋面完成面250mm高；③最薄處30mm厚輕集料混凝土找坡層；④20mm厚1∶2.5水泥砂漿找平層：⑤刷冷底油1道；⑥1.2mm厚耐堿鋁管面層玻璃纖維胎自粘性改性瀝青隔汽卷材，上翻到女兒墻頂，且與屋面防水層相連接：⑦聚氨酯膠粘劑黏結(jié)125mm+125mm厚雙層石墨聚苯板，雙層錯(cuò)位鋪設(shè)，黏結(jié)勾縫；⑧3mm厚隔火型含玻璃纖維自粘防水卷材，上翻到女兒墻頂：⑨3mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材，上翻到女兒墻頂；⑩40mm厚C20細(xì)石混凝土，內(nèi)配雙向鋼筋網(wǎng)片。屋面及女兒墻節(jié)點(diǎn)做法如圖2所示。

圖2 屋面及女兒墻節(jié)點(diǎn)做法

4 地面保溫施工技術(shù)

該地區(qū)冬季供暖期間，室外計(jì)算溫度為-17℃，供暖時(shí)間達(dá)6個(gè)月。一般情況下采用新風(fēng)制冷供暖一體機(jī)保持夏季室內(nèi)25℃，冬季室內(nèi)20℃，但考慮空氣源熱泵機(jī)組在冬季偶發(fā)極寒天氣的情況下，設(shè)備能效會(huì)急劇下降，無法完全滿足供暖需求，需額外增加石墨烯電熱膜作為輔助供暖系統(tǒng)。為減小首層樓板與地下外墻銜接部位的熱橋，在首層樓板與地下外墻交界處兩側(cè)分別鋪設(shè)1 000mm寬保溫板。

本項(xiàng)目地下1層為車庫(kù)，不屬于超低能耗建筑范圍，建筑首層樓板為供暖和非供暖區(qū)域分界層，地面保溫做在首層樓板上側(cè)，具體構(gòu)造為200mm厚鋼筋混凝土+100mm厚擠塑聚苯板，平均傳熱系數(shù)為0.3W/(m2·K)。地面防水保溫做法如下：①0.4mm厚塑料膜浮鋪；②首層100mm厚擠塑聚苯板保溫層施工；③石墨烯電熱地膜層，0.05mm厚PE膜鋪設(shè)；④50mm厚C20細(xì)石混凝土澆筑，上下配φ3@50鋼筋片；⑤30mm厚1∶3干硬性水泥結(jié)合層施工，表面撒水泥粉；⑥10mm厚防滑地磚鋪設(shè)，干水泥擦縫。地面節(jié)點(diǎn)做法如圖3所示。

圖3 地面節(jié)點(diǎn)做法

5 外窗安裝方式

本項(xiàng)目充分考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓較大和外窗維修更換問題，未采用常規(guī)被動(dòng)式外窗外掛式安裝方式，而是創(chuàng)新性采用靠外側(cè)內(nèi)嵌式安裝方式，并在外窗框四周采用隔熱墊塊減少外窗安裝熱橋，此安裝方式既解決外窗承重安全性問題，又避免外窗更換維修造成的外立面破壞難題。

外窗安裝步驟如下：①安裝聚氨酯節(jié)能附框；②將固定連接件的一端采用安裝釘均勻固定于窗框四周；③沿窗框四周粘貼防水隔汽膜；④將外窗塞入窗洞口內(nèi)側(cè)，通過膨脹螺栓將固定連接件的另一端固定于窗洞口內(nèi)側(cè)墻體上；⑤室內(nèi)側(cè)粘貼預(yù)留防水隔汽膜于窗洞口內(nèi)側(cè)墻面；⑥室外側(cè)粘貼防水透汽膜。外窗安裝節(jié)點(diǎn)模型如圖4所示。

圖4 外窗安裝節(jié)點(diǎn)模型

6 穿圍護(hù)結(jié)構(gòu)管道的氣密性處理方式

本項(xiàng)目存在較多穿外圍護(hù)結(jié)構(gòu)管線，如廚房補(bǔ)風(fēng)管、新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)排風(fēng)管、冷媒管線、電線套管等。管道洞口預(yù)留大于管道直徑100mm，以便填充斷熱橋保溫。管道室內(nèi)側(cè)粘貼防水隔汽膜，防水隔汽膜應(yīng)覆蓋管道四周保溫層，并與墻體粘貼密實(shí)，防水隔汽膜與管道和墻體基面的有效黏結(jié)長(zhǎng)度均≥50mm，穿墻管道做法如圖5所示。粘貼時(shí)宜將防水隔汽膜裁成小段，每段防水隔汽膜先與管道粘貼壓實(shí)，再與墻體粘貼壓實(shí)，拐角處不應(yīng)留空隙，2段防水隔汽膜在管道與基層交接處的最小搭接寬度≥10mm。室外側(cè)粘貼防水透汽膜，粘貼方式與防水隔汽膜相同。

圖5 穿墻管道做法

7 結(jié)語

隨著2030碳達(dá)峰目標(biāo)的提出，對(duì)建筑節(jié)能要求逐步提高，超低能耗建筑迎來發(fā)展高峰，在嚴(yán)寒地區(qū)發(fā)展超低能耗建筑需克服特殊氣候帶來的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)。本文結(jié)合呼和浩特中海河山大觀超低能耗居住建筑項(xiàng)目，對(duì)外墻、屋面、地面保溫及防水、外窗安裝、穿圍護(hù)結(jié)構(gòu)管線氣密性做法提出相應(yīng)施工技術(shù)方案，并通過實(shí)體模型進(jìn)行操作和展示，后續(xù)將在該項(xiàng)目中大規(guī)模應(yīng)用并逐步完善改進(jìn)。