装配式钢结构超低能耗建筑气密性施工工艺研究

河北筑恒科技有限公司

周胜伟 张强 徐硕硕

目前，建筑节能减排日益成为全球关注的焦点。超低能耗建筑作为一种舒适度强、能耗低的新型高效节能建筑，对于建筑节能减排有至关重要的作用。超低能耗建筑具有良好的建筑气密性，建筑节能率可以达到90%以上[1-2]。但是超低能耗建筑在过程中会产生大量的建筑垃圾，建筑结构构建可回收利用率较低[3]。然而，装配式建筑可以有效地避免超低能耗建筑的缺点，装配式建筑的构件可以标准化大量生产，不受天气等其他一切不确定因素影响[4]。重复回收利用结构构件达到90%以上。因此，装配式钢结构超低能耗建筑同样具备良好的建筑气密性、舒适的室内环境、节能环保和施工周期短等优点。虽然普通现浇混凝土结构气密性施工技术较为成熟，但是目前对施工要求更高的装配式钢结构建筑的气密性施工工艺的研究尚存在一定的空缺。本文基于某装配式钢结构超低能耗建筑，研究防水隔汽膜和防水透汽膜等气密性材料的工作原理及技术特点，总结分析气密性施工工艺和常见施工问题，为装配式钢结构超低能耗建筑施工提供参考。

1理论研究

建筑气密性材料指的是对位于气密层的建筑围护结构中易引起空气渗透的部位进行密封的材料，包括防水隔汽膜/防水透汽膜等气密性专用部品。防水隔汽膜用于围护结构内侧，防水透汽膜用于围护结构外侧。

防水隔汽膜/防水透汽膜属于高分子复合材料或特种胶带，根据不同的设计理念和生产工艺，分为自粘型和打胶型两种类型。气密膜通过专用胶粘剂或者自背胶层来粘贴至建筑接缝区域，专用胶粘剂和自背胶层直接决定了气密膜粘贴的牢固程度和耐久性，180°剥离强度不小于0.4kN/m。我们一般通过最大抗拉强度（包括横向和纵向）和断裂伸长率（包括横向和纵向）判断气密膜的力学性能。对于打胶型防水隔汽膜/防水透汽膜而言，纵向最大抗拉强度和断裂伸长率分别都不能小于450N/50mm和20%[5]。打胶型防水隔汽膜横向最大抗拉强度和断裂伸长率分别不能小于80N/50mm和100%[5]；打胶型防水透汽膜横向最大抗拉强度和断裂伸长率分别不能小于130N/50mm和80%[5]。对于自粘型防水隔汽膜/防水透汽膜而言，纵向和横向断裂伸长率分别都不能小于20%和80%[5]。自粘型防水隔汽膜纵向和横向最大抗拉强度分别不能小于200N/50mm和80N/50mm[5]；自粘型防水透汽膜纵向和横向最大抗拉强度分别不能小于250N/50mm和130N/50mm[5]。

防水隔汽膜不仅阻水，防止室外冷空气进入室内，同时防止室内的水蒸气穿过墙体缝隙而导致墙体保温层水汽积聚、凝结，可有效保护保温层，如图1所示。打胶型和自粘型防水隔汽膜的水蒸气当量空气层厚度（以后简称SD值）分别不小于30m和18m，透气率均不大于1.0mm/s[5]。防水透汽膜同样可以阻水，阻止冷热空气渗透，并将墙体和接缝的水蒸气在透汽膜一侧散发出去,避免因水汽积聚而霉变等现象。因此防水透汽膜的水蒸气透过阻力肯定要小于防水隔汽膜。打胶型和自粘型防水透汽膜的SD值均不大于3m，透气率均不小于1.0mm/s[5]。对于建筑接缝的密封而言，在保证防水稳定性的前提下，防水透汽膜的SD值与隔汽膜SD值比例越小，越有利于水蒸气的定向释放。综上所述，气密膜应该具备防水、防止空气渗透并有效管理水蒸气等物理性能，同时考虑建筑运行老化、系统兼容、环保等特性，其施工难度、操作工法也是我们考虑的重点。优质的建筑气密性施工工程，讲究三分看材料，七分看施工。

图1防水隔汽膜/透汽膜原理

2气密性施工工艺研究

2.1外墙ALC处气密性施工工艺

（1）外墙ALC条板与钢梁的竖向接缝

外墙气密性至关重要，直接关系到超低能耗建筑的保温性能。考虑到建筑的运行老化和不同材质的冷热伸缩系数不同，建议在该接缝的室内外应分别粘贴防水隔汽膜和防水透汽膜。

在建筑室内侧，外墙ALC条板与钢梁的竖向接缝一般采用130mm的隔汽膜粘贴密封。在粘贴前应清理钢梁，先固定隔汽膜的一边，保护膜边撕离边粘贴。粘贴时应顺地势，不应只追求平整顺直，造成空鼓，局部有褶皱是正常的，如图2中①所示。粘贴后专用刮板压实，避免腻子铲刺破。值得注意的是，ALC板表面微孔，易掉渣，因此在粘贴自粘胶带之前建议预先抹粘接型砂浆，或者直接采用打胶式气密膜。同时，钢梁焊接点凹凸容易有空鼓，应注意局部修补。

图2外墙ALC室内侧的接缝密封处理

（2）外墙ALC条板与钢梁的水平接缝

外墙ALC条板与钢梁上方的水平接缝属于隐蔽工程，但水密气密性最易出问题，如图2中②所示。隔汽膜胶带130mm宽居中粘贴，先固定下侧（ALC板），建议ALC预抹砂浆下延。再上翻，遇钢架处切口，再打补丁，粘贴钢梁宽度不低于50mm，粘贴后压实。此外，由于上方钢梁的积土和沙砾相对较多，因此在粘贴之前应重点清理擦拭。

（3）外墙ALC条板下侧与水泥结构的接缝

外墙ALC条板下侧与水泥结构之间有时存在10-30mm的高度差，为了避免出现空鼓现象，隔汽膜应该顺势粘贴。水平隔汽膜与垂直隔汽膜的搭接处应重叠10cm以上，如遇到避雷端子时，应先对隔汽膜切口，然后再采用打补丁或专用胶粘剂进行修补，如图2中③所示。在粘贴气密膜之前，首先应保证水泥表面清理无灰尘，必要时需使用渗透型墙固剂对墙面进行预处理，将砂灰深层固化，形成平整坚固的表面。

（4）外墙ALC条板与地面底板的接缝

由于施工现场环境相对复杂，地面底板不平整且砂灰较多，若使用自粘胶带，首先必须将地面清理干净。一方面是清理难度大，另一方面是耗时费工，因此建议采用打胶式隔汽膜的施工工艺。粘贴隔汽膜前应先清理墙面再清理地面，粘贴时先固定隔汽膜的上侧，居中粘贴，再上翻隔汽膜临时固定，在墙面底部打胶S形后抹平粘贴，贴膜后应用刮板适度按压，满胶溢出，这样有利于加强粘接牢度，如图2中④所示。

2.2水泥结构与钢梁的竖向接缝处气密性施工工艺

当窗户下侧水泥结构与钢梁之间的竖向缝隙存在高度差时，隔汽膜的粘贴顺应地势，避免出现空鼓现象。在窗台与钢梁交界处，对隔汽膜进行切口后分别粘贴至窗台和钢构，再用隔汽膜打补丁且一直延伸至窗户边缘，与窗户内侧的隔汽膜重叠5cm，如图3所示。

图3窗户下侧水泥结构与钢梁接缝处的粘贴工艺

2.3螺栓孔洞处气密性施工工艺

图4钢梁连接的螺栓板和穿外墙螺栓孔的封堵

对于室内上方的钢构连接螺栓板和孔洞的封堵，首先应该裁切自粘胶带气密性材料小块，将孔洞粘贴密封，打补丁，然后再粘贴大螺栓钢板。一般采用300mm宽自粘胶带气密性材料，先固定大螺栓钢板的一边，顺势粘贴至另一边，最后取50mm宽胶带上下各封边一条。钢板周边一般采用直角粘贴。对于外墙螺栓孔洞封堵而言，先将PVC管皮切掉，与墙面齐平。再将空洞中注入发泡胶。裁切隔汽膜10╳10cm，居中粘贴至孔洞处，如图4所示。

2.4室内烟管道处气密性施工工艺

对于室内烟管道的气密性施工而言，首先应观察烟道表面是否存在漏风现象，若存在细微裂缝时，应进行挂网抹灰修补或采用隔汽膜直接粘贴修补。对于烟道和墙体接缝密封而言，如果采用自粘胶带，建议先对烟道接缝处预抹粘接型砂浆，因为烟道表面不平整、掉砂灰的现象较为普遍。如果采用打胶式隔汽膜，应先检查烟道表面是否掉砂灰，如果掉砂灰情况存在，建议先用渗透性墙固剂做预处理，这样可以避免隔汽膜胶粘剂固化的“两层皮”问题。应格外注意底部的隔汽膜粘贴，因为地面积聚的砂灰杂质较多，工人清理的难度较大，耗费工时，自粘胶带存在粘贴不牢的风险，因此建议采用打胶式隔汽膜或者自粘胶带匹配专用胶来粘接。

2.5外窗气密性施工工艺

外窗与墙体间的衔接部位，应在室内侧采用防水隔汽膜密封，在室外侧采用防水透汽膜密封。防水隔汽膜/防水透汽膜与窗框之间的粘贴宽度一般为15-20mm。防水隔汽膜/透汽膜与墙体的粘贴宽度一般不低于50mm。对于墙面平整度较高的项目可选自粘式气密性材料，如果遇到掉砂灰的平整墙面可采用渗透性墙固剂做预处理。当外门窗口四周墙面不平整或有杂质堆积，应剔凿清理或采用水泥基抹灰砂浆进行修补，再粘贴气密膜。窗框处的贴膜前也请清洁窗框，确保干净无水汽，贴膜后适度按压。

3结论

装配式钢结构超低能耗建筑气密性施工相对特殊，施工部位需要预处理，操作工序繁多，施工全过程需贯彻精细化施工作业流程，必须一次做成，否则容易造成返工情况。因此，通过研究装配式钢结构超低能耗建筑气密性施工工艺可以得出以下结论：

（1）外墙的不同材质接缝，均应在室外侧粘贴防水透汽膜，在室内侧粘贴防水隔汽膜。外墙的相同材质接缝，考虑到性价比因素，在室外侧粘贴一道防水透汽膜或隔汽膜为佳。

（2）内墙的接缝不需要粘贴气密膜，用抹灰砂浆即可。

（3）分户墙的不同材质接缝，应粘贴一道防水隔汽膜。分户墙的相同材质接缝处用抹灰砂浆即可。

（4）在施工全过程中，如果自粘型防水隔汽膜/透汽膜，可能遇到局部清理不到位和粘贴不牢的问题，应注意打补丁或者使用同一厂家配套的胶粘剂修补，酌情选用界面剂。如果采用打胶型防水隔汽膜/透汽膜，考虑到长期系统兼容性、售后保障和质量风险，必须使用同一厂家配套的专用胶粘剂。

（5）被动窗、被动门、穿墙管道等接缝区域的气密性处理与常规被动式超低能耗建筑差异不太大，不作为本文讨论的重点。

参考文献

[1]刘少亮,强万明,郝翠彩,朱琳.超低能耗建筑外窗内置安装方式的热工性能对比分析[J].建筑技术,2021,52(04):421-424.

[2]汪妮,强万明,赵士永.河北省被动式超低能耗建筑的发展模式和发展趋势[J].建筑技术,2021,52(04):392-396.

[3]吕元芳,张书亚,张康捷,王海洋,樊蕾,杨天风.装配式建筑的节能环保研究[J].建筑经济,2021,42(S1):186-188.

[4]陈业.混凝土装配式住宅建筑工程施工技术的优势分析[J].绿色环保建材,2021,(08):112-113.

[5]河北省建筑科学研究院.DB13(J)/T273-2018,被动式超低能耗居住建筑节能设计标准[S].北京:中国建材工业出版社,2018:19,59.

作者简介

周胜伟（1982——），男，河北保定人，工程师，双学士。