严寒地区超低能耗居住建筑围护结构施工技术研究*

蔡 倩，朱清宇，张 欢，李旻阳

(中建科技集团有限公司，北京 100070)

0 引言

本文研究严寒地区超低能耗居住建筑亟需解决的关键技术难点，并以呼和浩特市中海河山大观超低能耗工程项目为研究对象，提出以下施工技术：①高联结安全性的大厚度外墙外保温施工技术；②无热桥且安全易维护的外窗安装方法；③屋面及女儿墙防水保温施工技术；④地面保温施工技术；⑤穿围护结构管道气密性处理方式。

1 工程概况

呼和浩特中海河山大观超低能耗住宅项目用地面积158 739.94m2，建筑面积165 520.49m2，其中实施超低能耗建筑技术的9栋住宅楼总建筑面积为131 743.83m2。建筑结构形式为钢筋混凝土剪力墙，建筑高度79.4m。因项目位于严寒地区，冬季寒冷且风压较大，为达到GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》中超低能耗居住建筑的能耗指标，围护结构节能要求提高保温厚度显著增加，提高外墙外保温的连接安全性要求，高层居住建筑外窗连接安全性及后期维修问题也需提出针对性的施工解决方案。因此为更好地指导施工，提前将施工方案进行实际试操作和展示培训，施工前按照1∶1的比例建造工法展示区，集中展示超低能耗关键施工技术实体模型，用作现场施工管理人员及一线施工人员培训和演练，还可用于对外观摩展示。工法展示区包括外墙及断热桥施工节点、屋面及女儿墙施工节点、地面及设备平台施工节点、外窗安装节点及穿墙管道施工节点、穿墙管道气密性施工节点模型。

2 外墙保温施工技术

本项目外墙构造为200mm厚钢筋混凝土+ 250mm厚石墨聚苯板，平均传热系数0.14W/(m2·K)。结合设计要求，考虑当地风压较大，外墙外保温采用双层玻璃纤维网增强施工工艺，锚栓圆盘压住底层玻璃纤维网，其中底层玻璃纤维网主要防止岩棉被穿透脱落时，锚栓仍留在基层墙体中，并且加强岩棉板外保温系统整体性，面层玻璃纤维网主要起加强系统抗裂性的作用。为避免保温板间出现通缝产生热桥，采用双层保温板错缝粘贴的施工方式。

外墙外保温做法如下：①首层125mm厚石墨聚苯板采用黏结砂浆铺贴于基层墙面，黏结面积率≥60%；②第2层125mm厚石墨聚苯板与首层保温板间采用条粘法满粘；③第2层保温板外侧抹面砂浆铺设耐碱玻璃纤维网格布；④首层耐碱玻璃纤维网格布外侧安装断桥锚栓；⑤锚栓外侧再铺设1道耐碱玻璃纤维网格布，第2道玻璃纤维网可增强保温系统的整体性，提升保温系统抗风压性能。外墙外保温实体模型如图1所示。

图1 外墙外保温实体模型

3 屋面防水保温施工技术

本项目屋面构造为120mm厚钢筋混凝土+250mm厚石墨聚苯板，平均传热系数0.14W/(m2·K)。为保证屋面防水隔汽膜效果，设置上下2层防水层+1层隔汽层，为避免保温板间通缝产生热桥，采用双层保温板错缝铺贴方式。屋面隔汽层与上层防水层全部采用干法作业，从而避免屋面湿作业导致水汽无法排出积聚在防水层。为保证消防安全，屋面防水卷材全部为自粘型，无须动火。

屋面防水保温做法如下：①现浇钢筋混凝土屋面板原浆收光，表面清扫干净，修补平整，板底为平面；②1.5mm厚聚氨酯防水涂料，遇墙体上翻屋面完成面250mm高；③最薄处30mm厚轻集料混凝土找坡层；④20mm厚1∶2.5水泥砂浆找平层：⑤刷冷底油1道；⑥1.2mm厚耐碱铝管面层玻璃纤维胎自粘性改性沥青隔汽卷材，上翻到女儿墙顶，且与屋面防水层相连接：⑦聚氨酯胶粘剂黏结125mm+125mm厚双层石墨聚苯板，双层错位铺设，黏结勾缝；⑧3mm厚隔火型含玻璃纤维自粘防水卷材，上翻到女儿墙顶：⑨3mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材，上翻到女儿墙顶；⑩40mm厚C20细石混凝土，内配双向钢筋网片。屋面及女儿墙节点做法如图2所示。

图2 屋面及女儿墙节点做法

4 地面保温施工技术

该地区冬季供暖期间，室外计算温度为-17℃，供暖时间达6个月。一般情况下采用新风制冷供暖一体机保持夏季室内25℃，冬季室内20℃，但考虑空气源热泵机组在冬季偶发极寒天气的情况下，设备能效会急剧下降，无法完全满足供暖需求，需额外增加石墨烯电热膜作为辅助供暖系统。为减小首层楼板与地下外墙衔接部位的热桥，在首层楼板与地下外墙交界处两侧分别铺设1 000mm宽保温板。

本项目地下1层为车库，不属于超低能耗建筑范围，建筑首层楼板为供暖和非供暖区域分界层，地面保温做在首层楼板上侧，具体构造为200mm厚钢筋混凝土+100mm厚挤塑聚苯板，平均传热系数为0.3W/(m2·K)。地面防水保温做法如下：①0.4mm厚塑料膜浮铺；②首层100mm厚挤塑聚苯板保温层施工；③石墨烯电热地膜层，0.05mm厚PE膜铺设；④50mm厚C20细石混凝土浇筑，上下配φ3@50钢筋片；⑤30mm厚1∶3干硬性水泥结合层施工，表面撒水泥粉；⑥10mm厚防滑地砖铺设，干水泥擦缝。地面节点做法如图3所示。

图3 地面节点做法

5 外窗安装方式

本项目充分考虑当地风压较大和外窗维修更换问题，未采用常规被动式外窗外挂式安装方式，而是创新性采用靠外侧内嵌式安装方式，并在外窗框四周采用隔热垫块减少外窗安装热桥，此安装方式既解决外窗承重安全性问题，又避免外窗更换维修造成的外立面破坏难题。

外窗安装步骤如下：①安装聚氨酯节能附框；②将固定连接件的一端采用安装钉均匀固定于窗框四周；③沿窗框四周粘贴防水隔汽膜；④将外窗塞入窗洞口内侧，通过膨胀螺栓将固定连接件的另一端固定于窗洞口内侧墙体上；⑤室内侧粘贴预留防水隔汽膜于窗洞口内侧墙面；⑥室外侧粘贴防水透汽膜。外窗安装节点模型如图4所示。

图4 外窗安装节点模型

6 穿围护结构管道的气密性处理方式

本项目存在较多穿外围护结构管线，如厨房补风管、新风系统进排风管、冷媒管线、电线套管等。管道洞口预留大于管道直径100mm，以便填充断热桥保温。管道室内侧粘贴防水隔汽膜，防水隔汽膜应覆盖管道四周保温层，并与墙体粘贴密实，防水隔汽膜与管道和墙体基面的有效黏结长度均≥50mm，穿墙管道做法如图5所示。粘贴时宜将防水隔汽膜裁成小段，每段防水隔汽膜先与管道粘贴压实，再与墙体粘贴压实，拐角处不应留空隙，2段防水隔汽膜在管道与基层交接处的最小搭接宽度≥10mm。室外侧粘贴防水透汽膜，粘贴方式与防水隔汽膜相同。

图5 穿墙管道做法

7 结语

随着2030碳达峰目标的提出，对建筑节能要求逐步提高，超低能耗建筑迎来发展高峰，在严寒地区发展超低能耗建筑需克服特殊气候带来的围护结构施工难点。本文结合呼和浩特中海河山大观超低能耗居住建筑项目，对外墙、屋面、地面保温及防水、外窗安装、穿围护结构管线气密性做法提出相应施工技术方案，并通过实体模型进行操作和展示，后续将在该项目中大规模应用并逐步完善改进。