装配式超低能耗建筑围护结构关键技术研究

2022-11-26蔡倩王长军许丹丹北京中建建筑科学研究院有限公司

节能与环保 2022年9期

文_蔡倩王长军许丹丹北京中建建筑科学研究院有限公司

超低能耗建筑的特征主要包括高效保温、良好的门窗性能、无热桥设计、气密性和热回收新风系统，其中前4项均与建筑外围护系统紧密相关。而装配式超低能耗建筑既符合装配建筑的设计原则，又集成了超低能耗建筑的技术特点。

1 装配式混凝土夹心保温外墙板关键技术

1.1 装配式剪力墙夹心保温外墙板关键技术

装配式剪力墙夹心保温外墙板由内叶板、夹心保温板、外叶板三层组成。其中，内叶板的厚度大约200mm，外叶板厚度不小于50mm，为满足超低能耗建筑的对于外墙保温性能的高要求，夹心保温板的厚度一般不小于150mm。按照GB50016《建筑设计防火规范》的要求装配式夹心保温外墙板可使用B1、B2级的保温材料，所使用的保温材料一般为挤塑聚苯板、聚氨酯保温板或其他复合保温板。

装配式剪力墙夹心保温外墙板的特点是外墙板安装完成后，相邻外墙板间外叶板竖缝间隙约为20mm，中间保温层竖缝间隙约为70mm，内叶板竖缝间隙约为400mm。为达到超低能耗建筑气密性的要求，须对这些缝隙进行处理，并且保证中间保温层的连续性以避免热桥的产生。对于内叶板之间400mm的大间距，通过将内叶板预留的钢筋绑扎现场混凝土浇筑而完全封闭，还实现墙板间的刚性连接，并且外墙板室内侧缝隙通过浇筑得以完全密实无需再额外做板缝间的气密性处理。

夹心保温层缝隙采用同材质同厚度保温条填充，微小缝隙处灌注聚氨酯发泡剂填满。保温条靠外叶板侧涂刷防水涂料以形成防水透汽层，以防止雨水从外叶板板缝进入夹心保温层。而外叶板板缝填充直径30mmPE棒，并在PE棒外侧采用15mm厚耐候硅酮密封胶密封。外墙板与楼板间的横缝则通过灌浆套筒灌浆的方式浆料将内叶板板缝密封严实，从而达到外墙板面室内侧形成完整连续的气密层。

1.2 装配式框架结构夹心保温外墙板关键技术

装配式框架结构夹心保温外墙板与装配式剪力墙夹心保温外墙板的区别在于内叶板的厚度及连接工艺的区别。其中，装配式框架结构夹心保温外墙板的内叶板厚度相较于剪力墙的要薄大约为100mm，并且相邻外墙板的内叶板板缝较小约为25mm，仅需现场打发泡聚氨酯，来进行热桥处理，但考虑到室内侧对于气密性的要求，须在内叶板室内侧板缝间粘贴防水隔汽膜，板缝两侧粘贴宽度不小于50mm。夹心保温板的保温板断开缝隙处采用同材质同厚度保温条填充。外叶板缝的封堵方法与剪力墙夹心保温外墙板相同，采用PE棒填充，并在PE棒外侧采用耐候硅酮密封胶封堵，主要是起到防渗水的作用。外墙板横缝位于弹性嵌缝材料的室内侧采用发泡聚氨酯填充保证保温层的连续性，并且室内侧地面浇筑轻集料混凝土将外挂板与楼板横缝的室内侧密封。

2 装配式钢结构ALC外墙板关键技术

2.1 装配式钢结构ALC外墙板与钢梁和楼板的关键技术

装配式钢结构ALC外墙板通过勾头螺栓与角钢、钢框架梁连接固定。由于被动式超低能耗建筑对气密性要求较高而装配式建筑因其施工工艺不可避免会留下一些安装缝隙，因而缝隙气密性处理为关键施工要点。而ALC外墙板与钢梁间存在诸多缝隙，并且钢梁边缘较为锋利且H型钢梁形状特殊，不适宜直接采用气密性胶带整体粘贴密封。气密性抹灰也无法直接适用于钢梁。如无法采用气密性材料直接对钢梁进行气密性处理，则改换其他的实现路径，考虑采用其他材料先将钢梁封闭且封闭空间形状较为规整易于密封，其使用的密封材料须具有一定防火性能，本文推荐采用水泥基材质的S50防火板包裹，防火板拼缝处粘贴防水隔汽膜并且在板外侧抹灰从而在钢梁部位构造一个气密性封闭空间。

2.2 装配式钢结构ALC外墙板面的关键技术

ALC外墙板全名为蒸压加气混凝土外墙板，属于轻质微孔型墙板，该墙板本身也为多孔非气密材质，因此需要对ALC外墙板大面均进行气密性处理。一般外墙大面进行气密性处理的方式有两种，即方法一是采用水泥砂浆加钢丝网和耐碱玻纤网格布的方式对大面进行一定厚度抹灰；方法二是采用气密性涂料粘贴防水隔汽膜的方法对ALC外墙板大面进行气密处理。方法一采用水泥砂浆抹灰进行大面气密性处理时需主要起抹灰厚度在15mm以上，为达到抹灰厚度还可加铺钢丝网，且宜使用聚合物类砂浆并在表面加铺玻纤网格布以减少砂浆开裂风险。方法二所采用气密性涂料前宜对墙面进行湿度处理，使基面接近湿饱和但无明水，大面采用防水隔汽膜的毛面涂刷并浸透涂料，趁湿立即粘接在基面上，然后用湿抹布或刮板均匀用力将其粘贴在墙板上，贴合好的防水隔汽膜边角应有涂料挤出以保证密封效果。

3 装配式建筑外窗安装关键技术

3.1 装配式夹心保温外墙板外窗安装关键技术

装配式夹心保温外墙板上外窗的安装方式比较特别，因外窗安装位置与保温层处于同一水平面时其热桥效应最小，而夹心保温外墙板的保温层处于整个外墙板的中间位置，因此外窗在夹心保温外墙板的最佳安装位置也位于外墙板的中部，但外窗的安装方式同样采用类似外挂式安装方式外挂于内叶板，采用防腐隔热木块作为外窗固定连接件，木垫块需在工厂预制外墙板的过程中就预埋在中置保温层内，并通过预埋件将其与内叶板连接固定。外窗安装前，应位于窗框侧面靠近室内部分，粘贴宽度应不小于15mm，并预留部分防水隔汽膜与外门窗口四周墙面粘贴。防水隔汽膜接头搭接长度不小于100mm。将从窗框用螺钉钉入预埋在墙体中的防腐木垫块中，将窗框固定于墙体中。室外侧窗框与窗洞口间的缝隙应采用防水透汽膜粘贴，防水透汽膜与窗框的粘贴宽度应不小于15mm，防水透汽膜与墙体的粘贴宽度应不小于50mm，防水透汽膜接头搭接长度不小于100mm。

3.2 装配式钢结构ALC外墙板外窗安装关键技术

由于ALC外墙板的承重荷载有限，为保证外窗安装的安全性，并从安装热桥等综合因素考虑，将外窗内嵌于ALC外墙板墙体靠外侧部位，而非采用常规的超低能耗建筑外窗外挂式安装方式，并且ALC外墙板本身的导热系数较低仅为0.18W/(m2.K)，可无需采用保温附框再进行断热桥处理。外窗的安装位置位于ALC外墙板上，同时为保证外窗的连接安全性，还设置了固定连接件，连接外窗与窗洞口四周的加强角钢。待外窗安装完毕后，在外窗口四周墙面粘贴预留的防水隔汽膜，外窗与基层墙体之间的缝隙外侧应采用防水透汽膜密封。

4 装配式建筑穿墙管道关键技术

一般超低能耗建筑会存在新风进出风管、厨房补风管、冷凝管等穿外墙的管道，对于装配式建筑剪力墙、外挂轻质条板、夹心保温外墙板等不同的外墙形式其穿墙管道的处理方式也有所区别。在设计时就先要考虑到穿墙管道的断热桥处理应在管道四周预留断热桥保温的尺寸，特别是剪力墙和夹心保温外墙板需要在外墙板支模或工程预制时就把穿墙管道洞口按照设计尺寸预留，一般洞口外径大于管道外径100mm以上，对于有耐高温和防火要求的管道洞口需要采用A级防火材料进行洞口填充一般采用岩棉填充，如没有相关要求时通常会采用发泡聚氨酯填充起到断热桥作用。为解决管道与墙体衔接部位的缝隙渗水问题，需要在管道与室外侧保温衔接部位粘贴预压膨胀密封胶带，以防止水从保温与管道间缝隙处渗漏。为保证穿墙管道部位的气密性，还需在管道与墙体衔接部位的室内侧粘贴防水隔汽膜，室外侧粘贴防水透汽膜，两侧气密膜的粘贴范围均须覆盖断热桥保温部分，并且防水隔汽膜和防水透汽膜分别与管道和墙体的粘贴宽度不小于50mm，并且相邻两段膜间搭接不小于10mm。