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摘 要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，介绍了被动式超低能耗建筑典型屋面节点及关键材料种类;某被动式超低能耗建筑项目屋面采用典型屋面节点，根据项目实践，分析了施工工艺和施工环境对屋面节点设计意图可达性的影响，并根据节点构造原理和材料特性提出了优化后的屋面节点。
关键词：被动式超低能耗建筑;被动式建筑;低能耗建筑;屋面节点
引言
被动式超低能耗建筑（又称被动房）是目前倡导的一种全新节能建筑概念，是将多种被动式和可再生能源等技术与建筑融为一体（即因地制宜），所有消耗的一次能源总和每年不超过120kW·h/m2的房屋。被动式超低能耗建筑与常规建筑相比，在保证较高的室内热舒适和居住品质外，年供暖、供冷需求量显著降低。被动式超低能耗建筑的设计、施工及运行是以建筑能耗值为约束目标，将传统的设计理念、施工方法和运行模式进行转变。由于被动式超低能耗建筑对设计指标、材料性能、施工质量及运行管理等要求更加的严格，而生产过程中，施工工艺、材料性能和运行管理技术层次不齐。被动式超低能耗建筑技术体系引自德国，并在国内呈现迅猛发展。节点构造建立在当前建筑材料和部品件基础上，国内建筑材料和部品件与德国存在一定差异，照抄德国节点构造或完全依靠德国进口材料和部品件不利于被动式超低能耗建筑在国内的发展，因此，探索适合中国国情的被动式超低能耗建筑节点具有现实意义。因此，针对被动式超低能耗建筑全生命周期的检测与评价方法必须更加科学及可靠。
1 被动式超低能耗建筑增量成本分析
与普通的节能建筑相比，被动式超低能耗建筑对建筑材料、设备、施工技术有更高的要求。由于国内高性能的建筑材料、设备较为短缺，大大增加了被动式超低能耗建筑的成本造价，难以将被动式超低能耗建筑的要求用于我国超低能耗建筑的建设，因此需要结合我国实际情况，将其转化为本土化的低能耗建筑———经济型超低能耗建筑。通过对我院完成的多项被动式超低能耗建筑项目的增量成本进行分析发现，被动式超低能耗建筑的增量成本主要由围护结构、高效热回收的新风系统、断热桥措施及气密性措施组成。本文主要针对被动式超低能耗建筑围护结构的节能保温技术及其成本增量进行剖析，在围护结构的传热系数和经济性两方面寻求平衡点，确定经济型超低能耗建筑的技术指标。
2 屋面热工性能不符合预期主要由以下原因产生
（1）隔汽层搭接部位厚度大于非搭接部位，施工完成后整个隔汽层将形成不平整大面，并间接影响到铺设在隔汽层上的保温层的平整度。保温层上找平层现浇作业时，由于保温层不平整，工作人员踩踏和混凝土振捣等对保温板产生扰动，导致保温板间缝隙扩大，构成找平层的混凝土将进入保温板间缝隙形成线性热桥;找平层施工时同时会存在不同程度的泌水，液态水通过保温层缝隙进入，由于保温板透湿性差，导致进入保温板板间缝隙的液态水有效蒸发面积减小，蒸发面积仅相当于板间缝隙面积，进入保温层的液态水在施工过程中难以干燥。（2）节点构造中保温层封闭在隔汽层和防水层中间，在防水层施工完成后，封闭在防水层和隔汽层之间的液态水长时间难以散发，高湿度环境直接影响保温层热工性能和寿命，并且容易引起防水材料发霉而失效。（3）节点构造中找坡层位于保温层下，保温层上湿作业的找平层施工过程中，液态水通过保温板板间缝隙进入保温层并在找坡层作用下汇集在女儿墙周圈的岩棉防火隔离带中，岩棉为纤维状保温材料，吸水率高，且首层岩棉先吸水，施工过程中难以发现，在防水层施工完成后岩棉无法干燥，极大地影响了防火隔离带的热工性能。
3 屋面节点优化
3.1被动式超低能耗建筑检测技术标准编制思考
1）已有多部国标或地方标准对部分被动式超低能耗建筑指标方法进行了规定，在进行标准方法应用时，应首先针对方法本身进行重新梳理与研究，对不足之处进行补充，然后给出针对被动式超低能耗建筑最为合适的检测方法。2）当被动式超低能耗建筑应用的技术出现矛盾时，应综合考虑建筑整体性能。如遮阳设施在遮挡阳光直接进入室内的同时，也会阻碍窗口的通风;不能因为遮阳降低制冷能耗而提高了照明能耗;不能因为降低了冬季的采暖能耗提高了夏季的空调能耗;不能因为使用地源热泵反而提高了一次能源的需求等。检测时，宜考虑综合性能指标，以使技术达到最佳“低能耗，高能效”的状态点。3）在标准编制时应根据气候区域等因素考虑各性能参数指标的取值范围，如外窗达到德国被动式超低能耗建筑指标时，在国内某些地区会出现结露等问题，无法保证居住的舒适度。因此，需要研究适合于我国不同地区的被动式超低能耗建筑用窗的传热系数指标。
3.2设置隔水层
为解决屋面保温层上现浇找平层施工的影响，屋面节点中在保温层上增设一道隔水层以解决找平层施工过程中混凝土和液态水进入保温板板间缝隙，隔水层延伸至岩棉防火隔离带以避免找平层施工过程中液态水直接接触岩棉防火隔离带。
3.3增加保温层透汽管
为解决保温层封闭在隔汽层和防水层中造成保温层排湿困难，屋面节点中增加保温层透汽管，用于缓慢排出残留在保温层中液态水蒸发形成的水蒸汽;深入保温部位透汽管的存在使该部分保温层厚度变薄而产生热桥，为解决这一矛盾，伸入保温层的透汽管内部填塞岩棉，透汽管的作用是为保温层向室外提供排湿渠道，通过透汽管的介质为水蒸汽而非液态水，岩棉导热系数低、透湿性强，对水蒸汽扩散阻力小，采用岩棉填充透汽管后在不影响保温层向外排湿的情况下降低透汽管部位的热桥效应。
结语
被动式超低能耗建筑屋面存在湿作业，在节点设计过程中，应充分考虑到施工阶段避免液态水和混凝土进入保温层，特别是避免液态水接触到女儿墙周圈岩棉防火隔离带，当前典型屋面部分节点在施工过程中不能很好地处理找平层现浇混凝土泌水所产生液态水和混凝土进入保温板板间缝隙，经过优化节点，通过在保温层上增加一道隔水构造解决这一问题，通过增加保温层透汽管实现保温层排湿。优化后构造具有施工方便，对材料要求低的特点，能够很好地实现设计意图，可以为被动式超低能耗建筑屋面节点提供借鉴。
参考文献
[1]李栋，樊则森，张少彪，等.中国首个钢结构装配式被动式建筑实践探索—山东建筑大学教学实验综合楼[J].动感：生态城市与绿色建筑，2017（1）：48-57.
[2]彭梦月.被动式低能耗建筑圍护结构关键技术与材料应用[J].新型建筑材料，2015，42（1）：77 -82.
（作者单位：青岛国际经济合作区管理委员会规划建设局）
关键词：被动式超低能耗建筑;被动式建筑;低能耗建筑;屋面节点
引言
被动式超低能耗建筑（又称被动房）是目前倡导的一种全新节能建筑概念，是将多种被动式和可再生能源等技术与建筑融为一体（即因地制宜），所有消耗的一次能源总和每年不超过120kW·h/m2的房屋。被动式超低能耗建筑与常规建筑相比，在保证较高的室内热舒适和居住品质外，年供暖、供冷需求量显著降低。被动式超低能耗建筑的设计、施工及运行是以建筑能耗值为约束目标，将传统的设计理念、施工方法和运行模式进行转变。由于被动式超低能耗建筑对设计指标、材料性能、施工质量及运行管理等要求更加的严格，而生产过程中，施工工艺、材料性能和运行管理技术层次不齐。被动式超低能耗建筑技术体系引自德国，并在国内呈现迅猛发展。节点构造建立在当前建筑材料和部品件基础上，国内建筑材料和部品件与德国存在一定差异，照抄德国节点构造或完全依靠德国进口材料和部品件不利于被动式超低能耗建筑在国内的发展，因此，探索适合中国国情的被动式超低能耗建筑节点具有现实意义。因此，针对被动式超低能耗建筑全生命周期的检测与评价方法必须更加科学及可靠。
1 被动式超低能耗建筑增量成本分析
与普通的节能建筑相比，被动式超低能耗建筑对建筑材料、设备、施工技术有更高的要求。由于国内高性能的建筑材料、设备较为短缺，大大增加了被动式超低能耗建筑的成本造价，难以将被动式超低能耗建筑的要求用于我国超低能耗建筑的建设，因此需要结合我国实际情况，将其转化为本土化的低能耗建筑———经济型超低能耗建筑。通过对我院完成的多项被动式超低能耗建筑项目的增量成本进行分析发现，被动式超低能耗建筑的增量成本主要由围护结构、高效热回收的新风系统、断热桥措施及气密性措施组成。本文主要针对被动式超低能耗建筑围护结构的节能保温技术及其成本增量进行剖析，在围护结构的传热系数和经济性两方面寻求平衡点，确定经济型超低能耗建筑的技术指标。
2 屋面热工性能不符合预期主要由以下原因产生
（1）隔汽层搭接部位厚度大于非搭接部位，施工完成后整个隔汽层将形成不平整大面，并间接影响到铺设在隔汽层上的保温层的平整度。保温层上找平层现浇作业时，由于保温层不平整，工作人员踩踏和混凝土振捣等对保温板产生扰动，导致保温板间缝隙扩大，构成找平层的混凝土将进入保温板间缝隙形成线性热桥;找平层施工时同时会存在不同程度的泌水，液态水通过保温层缝隙进入，由于保温板透湿性差，导致进入保温板板间缝隙的液态水有效蒸发面积减小，蒸发面积仅相当于板间缝隙面积，进入保温层的液态水在施工过程中难以干燥。（2）节点构造中保温层封闭在隔汽层和防水层中间，在防水层施工完成后，封闭在防水层和隔汽层之间的液态水长时间难以散发，高湿度环境直接影响保温层热工性能和寿命，并且容易引起防水材料发霉而失效。（3）节点构造中找坡层位于保温层下，保温层上湿作业的找平层施工过程中，液态水通过保温板板间缝隙进入保温层并在找坡层作用下汇集在女儿墙周圈的岩棉防火隔离带中，岩棉为纤维状保温材料，吸水率高，且首层岩棉先吸水，施工过程中难以发现，在防水层施工完成后岩棉无法干燥，极大地影响了防火隔离带的热工性能。
3 屋面节点优化
3.1被动式超低能耗建筑检测技术标准编制思考
1）已有多部国标或地方标准对部分被动式超低能耗建筑指标方法进行了规定，在进行标准方法应用时，应首先针对方法本身进行重新梳理与研究，对不足之处进行补充，然后给出针对被动式超低能耗建筑最为合适的检测方法。2）当被动式超低能耗建筑应用的技术出现矛盾时，应综合考虑建筑整体性能。如遮阳设施在遮挡阳光直接进入室内的同时，也会阻碍窗口的通风;不能因为遮阳降低制冷能耗而提高了照明能耗;不能因为降低了冬季的采暖能耗提高了夏季的空调能耗;不能因为使用地源热泵反而提高了一次能源的需求等。检测时，宜考虑综合性能指标，以使技术达到最佳“低能耗，高能效”的状态点。3）在标准编制时应根据气候区域等因素考虑各性能参数指标的取值范围，如外窗达到德国被动式超低能耗建筑指标时，在国内某些地区会出现结露等问题，无法保证居住的舒适度。因此，需要研究适合于我国不同地区的被动式超低能耗建筑用窗的传热系数指标。
3.2设置隔水层
为解决屋面保温层上现浇找平层施工的影响，屋面节点中在保温层上增设一道隔水层以解决找平层施工过程中混凝土和液态水进入保温板板间缝隙，隔水层延伸至岩棉防火隔离带以避免找平层施工过程中液态水直接接触岩棉防火隔离带。
3.3增加保温层透汽管
为解决保温层封闭在隔汽层和防水层中造成保温层排湿困难，屋面节点中增加保温层透汽管，用于缓慢排出残留在保温层中液态水蒸发形成的水蒸汽;深入保温部位透汽管的存在使该部分保温层厚度变薄而产生热桥，为解决这一矛盾，伸入保温层的透汽管内部填塞岩棉，透汽管的作用是为保温层向室外提供排湿渠道，通过透汽管的介质为水蒸汽而非液态水，岩棉导热系数低、透湿性强，对水蒸汽扩散阻力小，采用岩棉填充透汽管后在不影响保温层向外排湿的情况下降低透汽管部位的热桥效应。
结语
被动式超低能耗建筑屋面存在湿作业，在节点设计过程中，应充分考虑到施工阶段避免液态水和混凝土进入保温层，特别是避免液态水接触到女儿墙周圈岩棉防火隔离带，当前典型屋面部分节点在施工过程中不能很好地处理找平层现浇混凝土泌水所产生液态水和混凝土进入保温板板间缝隙，经过优化节点，通过在保温层上增加一道隔水构造解决这一问题，通过增加保温层透汽管实现保温层排湿。优化后构造具有施工方便，对材料要求低的特点，能够很好地实现设计意图，可以为被动式超低能耗建筑屋面节点提供借鉴。
参考文献
[1]李栋，樊则森，张少彪，等.中国首个钢结构装配式被动式建筑实践探索—山东建筑大学教学实验综合楼[J].动感：生态城市与绿色建筑，2017（1）：48-57.
[2]彭梦月.被动式低能耗建筑圍护结构关键技术与材料应用[J].新型建筑材料，2015，42（1）：77 -82.
（作者单位：青岛国际经济合作区管理委员会规划建设局）