钢结构被动式超低能耗住宅建筑气密性研究路径分析

王亚斯（上海市建筑科学研究院有限公司， 上海 201108）

建筑气密性能是判断住宅建筑品质与性能的决定性因素，也是实现被动式超低能耗建筑的关键技术之一。钢结构建筑基于产业化程度高、自重轻、抗震性能好、构件截面小、绿色节能、施工周期短等优势，开始逐步从公共建筑向居住建筑延伸。但是，装配式建筑的“拼配而成”、钢结构建筑的“金属构件”均可引发建筑气密性差、热桥等质量问题，尚需聚焦连接构造优化、部品选型和施工工艺优化等多个维度，进一步优化和改善建筑气密、水密等问题。

本文聚焦建筑气密性构造节点研究，重点阐述了钢结构被动式超低能耗住宅建筑气密性研究路径的思考。

1 研究技术路线

重点针对建筑气密性节点构造，开展钢结构被动式超低能耗住宅建筑气密性研究，主要包括以下几个部分。具体如图 1 所示。

（1）市场调研。针对建筑外围护结构系统和装配式内装系统，提出匹配钢结构被动式超低能耗住宅建筑的高气密性能的建筑部品材料。

（2）设计优化。针对不同连接部位，开展气密性构造优化设计。

（3）工艺研究。气密性施工工艺优化，确保设计的可行性。

（4）理论和试验论证。开展气密性能相关的理论计算和检测工作，论证建筑高气密性能要求。

（5）技术推广应用。关键技术构造节点详图完成，形成钢结构被动式超低能耗住宅建筑的技术应用图库、工法、专利等科技创新成果。

2 阶段实施

2.1 市场调研

（1）气密性部品材料调研。结合装配式建筑和被动式超低能耗建筑，调研实际工程项目中常用的高气密性能建筑部品和辅材，如门窗部品、气密性薄膜材料等，聚焦部品材料选型、应用部位、施工工艺、气密性效果等几个维度进行梳理和分析。部品材料市场调研梳理如表 1 所示。

表1 气密性部品材料市场调研梳理

（2）气密性部品材料选型。基于外围护结构系统形式—如 ALC （蒸压加气混凝土板）自保温系统、结构保温装饰一体化墙板，明确选用匹配的气密性部品材料。

2.2 设计优化

聚焦主体结构系统、建筑外围护结构系统、内围护系统和机电系统，分阶段开展建筑气密性节点构造优化设计。气密性节点构造优化设计内容包括窗墙连接气密处理、拼缝部位处理、穿透部位处理 3 个方面，具体连接节点构造优化如表 2 所示。

表2 气密性节点构造优化梳理

2.3 工艺优化

基于建筑结构系统形式、气密性部品材料选型和气密性构造做法，优化施工工艺，保证气密性能的同时，实现施工操作简便、利于后期维护的目标。

2.4 理论和试验论证

建筑气密性能理论和试验论证如表 3 所示。

表3 建筑气密性能理论和试验论证梳理

针对墙体构件（综合考虑主体结构、墙板、门窗洞口等）进行理论评估，对比分析节点构造优化后的隔声效果；针对选用的气密部品材料进行材料检验；针对墙体构件（综合考虑主体结构、墙板、门窗洞口等）进行现场隔声检测，对比论证节点构造研发的可行性；针对建筑整体气密性进行现场检测，数据论证节点构造研发的可行性。

2.5 推广应用

建筑气密性节点构造研发完成后，形成钢结构被动式超低能耗住宅建筑的技术应用图库。申报知识专利，通过试点工程论证和企业推荐性图集规程的编制，投入建筑市场，并不断完善与优化，形成一批通用节点设计构造、专项施工工艺、工法和专利等科技创新成果。

3 结 语

钢结构被动式超低能耗住宅建筑气密性研究关键在于连接节点设计构造优化、部品材料选型优化和施工工艺优化。基于设计和施工精细化并行的方式，可有效改善建筑渗水、漏气等质量问题，进一步提升建筑舒适、健康体验感。