裝配式超低能耗建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究

文_蔡倩 王長(zhǎng)軍 許丹丹 北京中建建筑科學(xué)研究院有限公司

超低能耗建筑的特征主要包括高效保溫、良好的門窗性能、無熱橋設(shè)計(jì)、氣密性和熱回收新風(fēng)系統(tǒng)，其中前4項(xiàng)均與建筑外圍護(hù)系統(tǒng)緊密相關(guān)。而裝配式超低能耗建筑既符合裝配建筑的設(shè)計(jì)原則，又集成了超低能耗建筑的技術(shù)特點(diǎn)。

1 裝配式混凝土夾心保溫外墻板關(guān)鍵技術(shù)

1.1 裝配式剪力墻夾心保溫外墻板關(guān)鍵技術(shù)

裝配式剪力墻夾心保溫外墻板由內(nèi)葉板、夾心保溫板、外葉板三層組成。其中，內(nèi)葉板的厚度大約200mm，外葉板厚度不小于50mm，為滿足超低能耗建筑的對(duì)于外墻保溫性能的高要求，夾心保溫板的厚度一般不小于150mm。按照GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求裝配式夾心保溫外墻板可使用B1、B2級(jí)的保溫材料，所使用的保溫材料一般為擠塑聚苯板、聚氨酯保溫板或其他復(fù)合保溫板。

裝配式剪力墻夾心保溫外墻板的特點(diǎn)是外墻板安裝完成后，相鄰?fù)鈮Π彘g外葉板豎縫間隙約為20mm，中間保溫層豎縫間隙約為70mm，內(nèi)葉板豎縫間隙約為400mm。為達(dá)到超低能耗建筑氣密性的要求，須對(duì)這些縫隙進(jìn)行處理，并且保證中間保溫層的連續(xù)性以避免熱橋的產(chǎn)生。對(duì)于內(nèi)葉板之間400mm的大間距，通過將內(nèi)葉板預(yù)留的鋼筋綁扎現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑而完全封閉，還實(shí)現(xiàn)墻板間的剛性連接，并且外墻板室內(nèi)側(cè)縫隙通過澆筑得以完全密實(shí)無需再額外做板縫間的氣密性處理。

夾心保溫層縫隙采用同材質(zhì)同厚度保溫條填充，微小縫隙處灌注聚氨酯發(fā)泡劑填滿。保溫條靠外葉板側(cè)涂刷防水涂料以形成防水透汽層，以防止雨水從外葉板板縫進(jìn)入夾心保溫層。而外葉板板縫填充直徑30mmPE棒，并在PE棒外側(cè)采用15mm厚耐候硅酮密封膠密封。外墻板與樓板間的橫縫則通過灌漿套筒灌漿的方式漿料將內(nèi)葉板板縫密封嚴(yán)實(shí)，從而達(dá)到外墻板面室內(nèi)側(cè)形成完整連續(xù)的氣密層。

1.2 裝配式框架結(jié)構(gòu)夾心保溫外墻板關(guān)鍵技術(shù)

裝配式框架結(jié)構(gòu)夾心保溫外墻板與裝配式剪力墻夾心保溫外墻板的區(qū)別在于內(nèi)葉板的厚度及連接工藝的區(qū)別。其中，裝配式框架結(jié)構(gòu)夾心保溫外墻板的內(nèi)葉板厚度相較于剪力墻的要薄大約為100mm，并且相鄰?fù)鈮Π宓膬?nèi)葉板板縫較小約為25mm，僅需現(xiàn)場(chǎng)打發(fā)泡聚氨酯，來進(jìn)行熱橋處理，但考慮到室內(nèi)側(cè)對(duì)于氣密性的要求，須在內(nèi)葉板室內(nèi)側(cè)板縫間粘貼防水隔汽膜，板縫兩側(cè)粘貼寬度不小于50mm。夾心保溫板的保溫板斷開縫隙處采用同材質(zhì)同厚度保溫條填充。外葉板縫的封堵方法與剪力墻夾心保溫外墻板相同，采用PE棒填充，并在PE棒外側(cè)采用耐候硅酮密封膠封堵，主要是起到防滲水的作用。外墻板橫縫位于彈性嵌縫材料的室內(nèi)側(cè)采用發(fā)泡聚氨酯填充保證保溫層的連續(xù)性，并且室內(nèi)側(cè)地面澆筑輕集料混凝土將外掛板與樓板橫縫的室內(nèi)側(cè)密封。

2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)ALC外墻板關(guān)鍵技術(shù)

2.1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)ALC外墻板與鋼梁和樓板的關(guān)鍵技術(shù)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)ALC外墻板通過勾頭螺栓與角鋼、鋼框架梁連接固定。由于被動(dòng)式超低能耗建筑對(duì)氣密性要求較高而裝配式建筑因其施工工藝不可避免會(huì)留下一些安裝縫隙，因而縫隙氣密性處理為關(guān)鍵施工要點(diǎn)。而ALC外墻板與鋼梁間存在諸多縫隙，并且鋼梁邊緣較為鋒利且H型鋼梁形狀特殊，不適宜直接采用氣密性膠帶整體粘貼密封。氣密性抹灰也無法直接適用于鋼梁。如無法采用氣密性材料直接對(duì)鋼梁進(jìn)行氣密性處理，則改換其他的實(shí)現(xiàn)路徑，考慮采用其他材料先將鋼梁封閉且封閉空間形狀較為規(guī)整易于密封，其使用的密封材料須具有一定防火性能，本文推薦采用水泥基材質(zhì)的S50防火板包裹，防火板拼縫處粘貼防水隔汽膜并且在板外側(cè)抹灰從而在鋼梁部位構(gòu)造一個(gè)氣密性封閉空間。

2.2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)ALC外墻板面的關(guān)鍵技術(shù)

ALC外墻板全名為蒸壓加氣混凝土外墻板，屬于輕質(zhì)微孔型墻板，該墻板本身也為多孔非氣密材質(zhì)，因此需要對(duì)ALC外墻板大面均進(jìn)行氣密性處理。一般外墻大面進(jìn)行氣密性處理的方式有兩種，即方法一是采用水泥砂漿加鋼絲網(wǎng)和耐堿玻纖網(wǎng)格布的方式對(duì)大面進(jìn)行一定厚度抹灰；方法二是采用氣密性涂料粘貼防水隔汽膜的方法對(duì)ALC外墻板大面進(jìn)行氣密處理。方法一采用水泥砂漿抹灰進(jìn)行大面氣密性處理時(shí)需主要起抹灰厚度在15mm以上，為達(dá)到抹灰厚度還可加鋪鋼絲網(wǎng)，且宜使用聚合物類砂漿并在表面加鋪玻纖網(wǎng)格布以減少砂漿開裂風(fēng)險(xiǎn)。方法二所采用氣密性涂料前宜對(duì)墻面進(jìn)行濕度處理，使基面接近濕飽和但無明水，大面采用防水隔汽膜的毛面涂刷并浸透涂料，趁濕立即粘接在基面上，然后用濕抹布或刮板均勻用力將其粘貼在墻板上，貼合好的防水隔汽膜邊角應(yīng)有涂料擠出以保證密封效果。

3 裝配式建筑外窗安裝關(guān)鍵技術(shù)

3.1 裝配式夾心保溫外墻板外窗安裝關(guān)鍵技術(shù)

裝配式夾心保溫外墻板上外窗的安裝方式比較特別，因外窗安裝位置與保溫層處于同一水平面時(shí)其熱橋效應(yīng)最小，而夾心保溫外墻板的保溫層處于整個(gè)外墻板的中間位置，因此外窗在夾心保溫外墻板的最佳安裝位置也位于外墻板的中部，但外窗的安裝方式同樣采用類似外掛式安裝方式外掛于內(nèi)葉板，采用防腐隔熱木塊作為外窗固定連接件，木墊塊需在工廠預(yù)制外墻板的過程中就預(yù)埋在中置保溫層內(nèi)，并通過預(yù)埋件將其與內(nèi)葉板連接固定。外窗安裝前，應(yīng)位于窗框側(cè)面靠近室內(nèi)部分，粘貼寬度應(yīng)不小于15mm，并預(yù)留部分防水隔汽膜與外門窗口四周墻面粘貼。防水隔汽膜接頭搭接長(zhǎng)度不小于100mm。將從窗框用螺釘釘入預(yù)埋在墻體中的防腐木墊塊中，將窗框固定于墻體中。室外側(cè)窗框與窗洞口間的縫隙應(yīng)采用防水透汽膜粘貼，防水透汽膜與窗框的粘貼寬度應(yīng)不小于15mm，防水透汽膜與墻體的粘貼寬度應(yīng)不小于50mm，防水透汽膜接頭搭接長(zhǎng)度不小于100mm。

3.2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)ALC外墻板外窗安裝關(guān)鍵技術(shù)

由于ALC外墻板的承重荷載有限，為保證外窗安裝的安全性，并從安裝熱橋等綜合因素考慮，將外窗內(nèi)嵌于ALC外墻板墻體靠外側(cè)部位，而非采用常規(guī)的超低能耗建筑外窗外掛式安裝方式，并且ALC外墻板本身的導(dǎo)熱系數(shù)較低僅為0.18W/(m2.K)，可無需采用保溫附框再進(jìn)行斷熱橋處理。外窗的安裝位置位于ALC外墻板上，同時(shí)為保證外窗的連接安全性，還設(shè)置了固定連接件，連接外窗與窗洞口四周的加強(qiáng)角鋼。待外窗安裝完畢后，在外窗口四周墻面粘貼預(yù)留的防水隔汽膜，外窗與基層墻體之間的縫隙外側(cè)應(yīng)采用防水透汽膜密封。

4 裝配式建筑穿墻管道關(guān)鍵技術(shù)

一般超低能耗建筑會(huì)存在新風(fēng)進(jìn)出風(fēng)管、廚房補(bǔ)風(fēng)管、冷凝管等穿外墻的管道，對(duì)于裝配式建筑剪力墻、外掛輕質(zhì)條板、夾心保溫外墻板等不同的外墻形式其穿墻管道的處理方式也有所區(qū)別。在設(shè)計(jì)時(shí)就先要考慮到穿墻管道的斷熱橋處理應(yīng)在管道四周預(yù)留斷熱橋保溫的尺寸，特別是剪力墻和夾心保溫外墻板需要在外墻板支?；蚬こ填A(yù)制時(shí)就把穿墻管道洞口按照設(shè)計(jì)尺寸預(yù)留，一般洞口外徑大于管道外徑100mm以上，對(duì)于有耐高溫和防火要求的管道洞口需要采用A級(jí)防火材料進(jìn)行洞口填充一般采用巖棉填充，如沒有相關(guān)要求時(shí)通常會(huì)采用發(fā)泡聚氨酯填充起到斷熱橋作用。為解決管道與墻體銜接部位的縫隙滲水問題，需要在管道與室外側(cè)保溫銜接部位粘貼預(yù)壓膨脹密封膠帶，以防止水從保溫與管道間縫隙處滲漏。為保證穿墻管道部位的氣密性，還需在管道與墻體銜接部位的室內(nèi)側(cè)粘貼防水隔汽膜，室外側(cè)粘貼防水透汽膜，兩側(cè)氣密膜的粘貼范圍均須覆蓋斷熱橋保溫部分，并且防水隔汽膜和防水透汽膜分別與管道和墻體的粘貼寬度不小于50mm，并且相鄰兩段膜間搭接不小于10mm。

5 結(jié)語

針對(duì)裝配式建筑的板縫如何進(jìn)行斷熱橋和氣密性處理以達(dá)到超低能耗建筑的低熱橋和高氣密性的要求，進(jìn)行分析并提出解決措施，以提高裝配式建筑的熱工性能及氣密性能，在提升建筑裝配率的同時(shí)也達(dá)到了建筑低能耗低碳排的要求。