近零能耗建筑在华东地区的实践探索——卧牛山华东近零能耗参观展示体验中心

孔德月 徐刘净 王丽娜

（卧牛山建筑节能有限公司，江苏 南京 211111）

1 项目概述

项目坐落于江苏省南京市江宁区银杏湖大道10 号，总占地面积405m2，共一层，层高3.7m，分为四个展示区：住宅体验区、医院与学校体验区、酒店综合体验区和公寓体验区，南向窗墙比0.21，北向窗墙比为0.22。项目采用EPC 全流程技术服务，方便对项目每个细部节点，从而更好的达到近零能耗建筑设计标准和质量。

图1 项目平面展示图

2 项目的节能设计

采用SketchUp 对项目进行建模，并将相关的参数导入PHPP[1]软件，再对不同组合下的围护结构参数进行建筑能耗模拟。气象数据采用南京市当地的典型气候参数，对该建筑进行了9 版外围护结构参数调整，其中包括对保温厚度、窗户的玻璃参数以及外遮阳的差异化的模拟，以此得到适合本项目特征的外围护参数（见表1），围护结构参数的选择过程参照下文每个部分的技术讲解。

2.1 外墙外保温技术

华东地区传统建筑常见的外保温材料厚度只有50mm左右（如表1 所计算V2 版本），制热需求为59.5KWh/m2·a，与近零能耗建筑的建设标准相比，计算的结果偏离太多。考虑到项目的实际情况，地面增加20mmXPS 保温来隔绝来自地面冷热量的散失，外墙保温采用150mmEPS 保温，但是仍不能满足能耗计算要求。再通过调整玻璃和窗框传热系数，并将外墙保温厚度调整到200mm（双层100mm 保温板错缝铺贴），地面的保温调整到40mm（考虑到精装对室内净高的要求），才达到被动房的相关要求，制热负荷10W/m2。

表1 不同种围护结构参数结果

除外墙保温采用200mmEPS 外，散水部位保温采用200mm XPS 沿结构墙体下反600mm，挑檐下方铺贴100mm EPS，在闷顶上方铺设200mm XPS，且闷顶隔墙铺贴EPS 保温向上延伸600mm(此部分的保温处理参考热桥节点计算)。

2.2 门、窗技术参数

项目所有的窗户都采用了某厂家先进的铝包木内开系列外窗[2]。玻璃三玻两腔，整窗K值1.0 W/m2.K，玻璃U=0.7 W/m2.K，太阳得热系数0.44。近零能耗建筑的外窗多数选择外挂式安装，外挂式窗户对外墙的承重提出了很高的要求，由于该项目是改造项目，外墙均是多孔砖，如果要外挂安装[3]则需要窗四周整体做抱框柱且要延伸到墙底，工期非常紧张，很难实现，所以在这个项目中尝试了与结构墙外平齐内嵌安装。如果后期窗户有损坏，也方便对其进行更换。

除酒店采用的是和外窗一样参数的玻璃门，三居室住宅、医院学校和公寓的门均采用的行业中先进的被动式门，整门K值为1.0 W/m2.K，丙级防盗，具有甲级防火能力。隔声Rw≤35dB，气密性达到8 级，水密性6 级，抗风压9 级。

2.3 遮阳技术

由于外遮阳的节能效果比较显著[4]，南向的窗户都采用了某厂家的外遮阳，由于遮阳盒是外挂在墙体上，连接件都增加了隔热垫块，遮阳盒和墙体之间铺设了真空绝热板。

最左边的三扇窗户对应的房间由于是卧室和卫生间，有一定的私密性，所以选择了铝制硬卷帘遮阳。在关闭卷帘时，其拥有100%的遮光率。在餐厅部位的窗户就不需要那么高的私密性，就选择了外挂织物遮阳。织物遮阳能有效地遮挡直射阳光，减少热辐射透过玻璃进入室内。会议室的窗户则采用了百叶外遮阳，铝制百叶遮阳在满足刚性遮阳需求的同时，也满足了理想遮阳系统的更多需求。电视及电脑防止炫光，不影响生活工作仍有充足阳光进入室内，导光功能对自然光利用的同时，也减少了人工照明的能耗。不同的遮阳形式的，同时也提供多样化的展示效果。

2.4 热桥处理

本项目是属于改造项目，原先的建筑结构特点存在较多的热桥。通过对多个部位的热桥优化，以达到减少冷热量损失的目的。同时，无热桥设计理念在提升室内舒适度的影响还要更甚于其对建筑能效的影响[5]。

2.4.1 遮阳节点处理

外遮阳连接件均采用隔热垫块用于减小热桥。由于遮阳盒是外挂在墙体上，卷帘、百叶与织物三种外遮阳盒与承重墙间的保温厚度分别只剩余20mm、50mm 和80mm，为了保证和外墙完成面齐平，卷帘和百叶遮阳盒部分仅采用石墨聚苯板保温材料时热桥较大，需结合真空绝热板进行降低热桥处理。

遮阳盒后为石墨聚苯板时的线传热系数：（见图2）

图2 初始卷帘构造——石墨聚苯板

遮阳盒后为真空绝热板时的线传热系数：（见图3）

图3 改造卷帘构造——真空绝热板

卷帘遮阳盒，调整后线性热桥0.112W/m·K，比调整之前线性热桥0.336 W/m·K，下降了67%。

2.4.2 建筑结构热桥处理

对于原有建筑结构存在的线性热桥，主要是三部分：楼板- 外墙连接处、散水位置和闷顶的隔墙。例如外墙- 楼板处降低热桥处理：由于木结构屋面铺设保温的施工难度大，因此本项目选择将屋面保温铺设于楼板上，因此外墙与楼板的连接处存在热桥，需要在外墙内侧及楼板下侧增加40mm 厚，400mm 长的内保温以减小墙角处的热量流失与结露发霉风险，通过模拟可得该处热桥降低62%。

以上的节点在达到最终的结果之前都经过多版本的优化（见表2），且都充分考虑到经济性和实施的可行性。很大程度上避免了不必要的冷热量损失，且在实际使用中改善了原有建筑该热桥部位返潮发霉的现象。

表2 热桥节点处理结果

2.5 气密性处理

2.5.1 处理措施

本项目采用的被动式门窗部分都具有很高的气密性要求。被动窗都进行了气密性处理，外墙内侧设置防水隔汽膜[6]，外墙外侧设置防水透汽膜。整窗气密性能达到8 级，水密性能6 级。

由于这是改造项目，对于项目原有的一些无用的穿墙孔洞、线盒也都全部密封做了气密性处理，基层墙体上所有灯具、雨棚、连接件等都全部去除，并对破坏面进行修复。砌筑墙体用抹灰来完成气密性的处理，而砌筑墙体与现浇立柱交界处薄弱点则使用气密性膜进行完善。原有现浇楼板设置的闷顶检口，为达到整体气密性要求及保温连续性，对检修口用保温进行封堵，四周打发泡胶，在闷顶上方粘贴防水隔汽膜进行气密性处理。

2.5.2 气密性测试验证

被动式低能耗建筑气密性测试[7]通常为两次，第一次是竣工后，进行初次测试，排查漏点；第二次是在精装修以后，进一步查勘装修对气密层造成的破坏，并及时补救。

采用鼓风门气密性测试系统进行测试，在测试过程中对内部存在的薄弱点进行加强，最终四个房间均通过了测试，测试结果：住宅体验区换气次0.56、医院与学校体验区0.38、酒店综合体验区0.52 和公寓体验区0.58。

2.6 新风系统

根据每个户型不同的需求，匹配了四台相适应的新风空调一体机来满足室内的新风置换、冷热和过渡季节除湿需求[8]。本应根据室内人员的估算和换气次数0.7 来确定相应的新风量，但是由于室内没有其他的辅助冷源作为补充，现有的机器，很难满足夏热冬冷地区对夏季制冷和除湿的需求。所以相应的机器根据负荷计算结果都进行适当的放大。三居室住宅、医院学校和酒店均采用300m3/h 新风量机器，公寓采用200m3/h 新风量机器。

3 结论

卧牛山近零能耗参观展示体验中心是我国华东地区近零能耗建筑示范工程的重要探索经验，同时也是既改项目很好地范本。严格按照近零能耗建筑的要求执行建设，采用EPC 总承包模式确保项目成果的落地。

本文详述了项目实施过程中外墙外保温、门、窗、遮阳、热桥处理和新风系统的特色设计和施工方案，在满足近零能耗的建筑标准的同时，在局部也充分的应用相应行业的新材料和新的施工方法，达到创新的目的，推动行业的发展。在实际的使用过程当中也取得了良好的技术效果。

由于是旧改的项目，在项目的实施过程中也遇到不少的问题，虽然通过德国的被动房技术体系能很大程度上能改善房屋的节能属性，但是在华东地区适应性的配置调整上仍需大量的项目进行验证其经济性和可操作性。项目的实操过程中我们也发现，近零能耗项目技术要求中解决措施所需要的主材辅材很大程度上依赖进口产品，国产自研的产品品类较少。在近零能耗建筑推广的过程中，促进建材行业的产业升级与发展，也有望看到更多的国产品牌加入其中，给我们提供更多更好的选择。