被动式超低能耗建筑施工技术要点及常见问题

杜 宇（1、2） 王富谦（1、2）  郭欢欢 （1、3） 

1.河北省建筑科学研究院有限公司2.河北建研科技有限公司 3.河北建研工程技术有限公司

被动式超低能耗建筑在显著提高室内环境舒适性的同时，可大幅减少建筑使用能耗，降低对主动式机械采暖和制冷系统的依赖[1]。被动式超低能耗建筑并不是某种高新建筑技术，而是在充分利用被动式得热的基础上，尽可能地利用可再生能源，挖掘并利用自然环境的有利条件，从而在很少采用甚至不采用主动式能源的条件下，实现舒适的室内环境。被动式超低能耗建筑是一种追求细节的建筑，它对保温性和气密性的要求不仅是宏观的保温厚度和换气次数，还要求保温层及气密层的完整和连续，因此在所有会破坏保温连续性及气密性的关键节点（如外挑结构、穿墙管线等），都要有合理完善的细部节点处理方法，这些处理不仅需要更加细化的施工图设计，还需要更加精细化的施工才能实现，被动式超低能耗建筑建成后能否满足标准要求，精细化施工程度、施工质量起着至关重要的作用。

根据对不同项目的多次现场巡检，本文总结了被动式超低能耗建筑施工的常见问题，并从主体结构、外保温、外门窗、断热桥处理、气密性处理5个方面阐述被动式超低能耗建筑的施工要点。

1施工现场的常见问题

1.1门窗洞口尺寸偏差大

门窗洞口尺寸是否精准直接关系到被动窗的安装及安装后的效果（图1），若洞口尺寸偏差过大会增加粘贴防水隔汽膜及防水透汽膜时的操作难度，易造成空鼓、不平整甚至损坏等情况，因此对洞口尺寸必须提出更高的精准度要求。

图1窗洞口尺寸过大

（a）案例1；（b）案例2

1.2保温层未覆盖窗台板翻边

窗侧口保温层需完全覆盖金属窗台板两侧的翻边，使金属窗台板两端嵌入保温材料，以有效避免雨水沿缝隙渗入保温层（图2）。

1.3工序错乱

被动式超低能耗建筑的关键节点处理中有多道隐蔽工序（如隔热垫块、气密性材料等），且有很多需设置保温或气密层抹灰的部位，因此需特别注意各道工序的先后顺序，避免因工序错乱而导致个别关键做法无法实施。

图3所示是角钢施工顺序错误，角钢应在完成水泥砂浆找平后安装，否则水泥砂浆覆盖角钢的隔热垫块会使断热桥失去作用。

图2保温层未覆盖窗台板翻边

图3角钢安装顺序有误

图4中所示为线盒、管槽处理方法错误，正确做法是先用石膏填充凹槽，再将线盒、管线等嵌入石膏，否则线盒、管线的背面很难被石膏填满，槽位内多处会出现空腔，石膏表面也易开裂，破坏墙体的气密性。

1.4保温层覆盖窗框尺寸不足

被动式超低能耗建筑外墙外保温建筑的窗侧口及上口处第二层保温材料须覆盖一部分窗框，因窗框传热系数较高，是整窗保温的薄弱环节，一般要求窗框净裸露宽度为15~20mm，但很多项目中考虑施工难易或外观等原因，保温层覆盖窗框的尺寸都达不到要求（图5）。

图4线盒、管线气密处理操作顺序有误 

图5外保温覆盖窗框尺寸不足

2施工措施

2.1主体结构施工

在被动式超低能耗建筑施工中，主体结构的质量也是至关重要的因素，墙体、门窗洞口的平整度、二次结构的砌筑质量等都会直接影响后续工序的顺利进行。

2.1.1平整度要求

剪力墙、梁、柱、板及砌筑墙体均应严格控制垂直度和平整度，避免发生跑模涨模。墙体是粘贴保温层的基础，为减小热桥，被动式超低能耗建筑粘贴外墙外保温层时一般要求板缝宽度不大于2mm，因此墙体平整是保证保温板平整、粘贴紧实的基础。平整的主体结构也能为防水透汽膜的粘贴提供有利的基础（图6）。

门窗洞口及周圈至少200mm范围内必须压光抹平。（图7）安装被动窗时在里外均需粘贴气密性材料，若窗洞及洞口周圈凹凸不平，在主体结构上粘贴气密性材料时易出现空鼓，留有影响气密性的隐患。

图6平直度验收 

图7门窗洞口及周圈压光抹平

2.1.2气密性要求

被动式超低能耗建筑除需对穿透墙体的构件进行气密性处理外，也需注意墙体本身的气密性。影响剪力墙气密性的主要是对拉螺栓孔，所有孔洞须按要求封堵密实（图8）。在二次结构中，砌筑时要保证灰缝的砂浆饱满度不低于90%，必要时应进行勾缝处理（图9）；剪力墙及二次结构的接缝处应进行防开裂加强处理；室内一侧的抹灰层至少15mm厚，并有防开裂措施，抹灰层必须上至顶板、下至底板。

2.2外保温施工

被动式超低能耗建筑的外保温系统是根据不同地区的气候条件、建筑朝向、体型系数等进行能耗模拟计算后确定的，外围护结构的保温隔热系统包括外墙、屋面、地面等。

图8对拉螺栓孔封堵

图9二次结构砌筑满足要求

（1）外保温必须在外窗及金属支架、穿墙管线等墙面构件完成预埋之后进场施工，为减小热桥，被动式超低能耗建筑一般要求外墙保温覆盖住窗框一部分，且在固定时必须采取隔热措施进行断热桥处理；穿墙管线也需完成洞口断热桥及气密封堵工作，这些隐蔽工程必须在保温进场之前全部完成，才能进行保温层粘贴。

（2）为避免出现通缝，保温层应分两层错层粘贴，且板缝宽度不得大于2mm，如有较宽板缝，应裁切保温材料进行堵塞或用聚氨酯发泡胶填充密实。工艺流程为：墙面处理→使用点框法粘贴第一层保温板（若为岩棉则满粘）→使用满粘法粘贴第二层保温板→固定断热桥锚栓→抹面胶浆内置耐碱网格布→饰面层，若外保温材料采用岩棉，需设置两层耐碱网格布，断热桥锚栓应压住第一层网格布（图10）。

图10外墙外保温系统

（3）被动式超低能耗建筑的屋面采用干法作业，保温层分层错缝铺装，保温板间应挤紧，板的间隙不得大于2mm，板间高差不得大于1.5mm[2]。屋面保温层应被其下的一层防水隔汽卷材及其上的两层防水卷材完全包裹。防水卷材直接粘贴在保温板上，固定方式为聚氨酯胶干铺粘贴。在隔汽卷材及防水卷材之间不得湿法作业，保证保温材料干燥，以延长其耐久性。保温层施工当日应铺设一道自粘卷材，以防水汽渗入保温层。侧墙2h后可铺设自粘卷材，平屋面保温层完工1h后即可铺设自粘卷材。施工期间须关注天气变化，进行分区域防水。降雨时及停止保温层施工，防止雨水渗入保温层；雨停后，烘干隔汽层表面，方可继续施工[2]。

在接触土壤的地面做法中很多常规建筑做法图集对细石垫层（及其找平层）和保温层之间没有防潮要求，但由于被动式超低能耗建筑对保温体系要求很高，一般应在细石垫层（及其找平层）和保温做法之间设置防潮层，以阻隔土壤中的水蒸汽进入保温材料，影响保温层的耐久性。

2.3外门窗施工

被动式超低能耗建筑外窗多采用铝包木被动窗，并采用三玻两中空Low-E玻璃，玻璃之间用暖边间隔条密封。整窗的传热系数可以降至1.0W/（m2·K）以下，既能吸收太阳能，还可选择性地让不同波长的光线透过。外门窗的施工工艺流程如图11所示。

图11 外门窗施工工艺流程

2.3.1粘贴气密膜

为保证气密性，被动式门窗安装时需在室内一侧设置防水隔汽膜，在室外一侧设置防水透汽膜。防水隔汽膜应在窗套上墙前以褶皱状覆盖在墙体和门窗套上，其端头搭接宽度不小于15mm。防水透汽膜粘贴时，应完全覆盖角钢及防腐木垫块，在基层墙上的粘贴宽度应不小于15mm（图12）。

图12粘贴外门窗气密膜

2.3.2安装角钢固定件

角钢固定件与墙体之间采用配套的断热桥隔热垫层进行隔断，角钢及防腐木采用膨胀螺栓固定，膨胀螺栓入墙深度一般不小于80mm。固定后应逐个检查牢固程度，混凝土结构是否开裂，窗套是否破损。须待墙面找平层完成后方可安装角钢固定件，否则会因砂浆找平层覆盖隔热垫层而使断热桥会失去效果。

2.3.3安装金属窗台板

被动式超低能耗建筑保温层较厚，为保护窗下口保温免受雨水侵蚀，一般在窗下口设置金属窗台板。金属窗台板与基层应粘结牢固，密封性良好；窗台板两端与墙体保温层衔接处的缝隙用聚氨酯发泡剂填充；窗台板与窗框间的缝隙采用结构密封胶密封。需注意窗侧保温层应盖住窗台板两侧的翻边，使金属窗台板扣在保温材料里，以阻挡雨水沿缝隙渗入保温层（图13）。

图13金属窗台板安装

2.4断热桥处理

在建筑围护结构中，热桥区域的传热系数高热流相对密集，会造成热量流失。被动式超低能耗建筑围护结构的整体隔热性能提高后，热桥对围护结构保温效果的影响更加凸显，故被动式超低能耗建筑更应尽量避免热桥的存在。“热桥”可分为两大类，一种是结构热桥，如设备平台、室外连廊、悬挑梁等外挑结构，这些部位均属于非被动区，保温应连续包裹进行断热桥处理；另一种是非结构性热桥，这种热桥主要由一些穿透墙体或穿透保温层的固定在墙体上的构件产生，例如通风管道、电线套管等管线穿外墙的部位。对比开洞时应留出足够的保温间隙，穿外墙保温部位的金属构件（如太阳能板支架、雨水管支架等），为保证保温系统的完整延续，金属构件应避免直接与墙体连接，而应先在与墙体之间垫装隔热垫块，再将金属件完全包裹在保温层内（图14）。

图14节点热桥处理方法

2.5气密性处理

在被动式超低能耗建筑中所有可能破坏建筑气密性的薄弱部位都应进行气密性加强处理。外门窗与结构墙间的缝隙应采用耐久性良好的防水隔汽膜（室内侧）和防水透气膜（室外侧）密封。构件管线、套管、通风管道、电线套管等穿透建筑气密层时须进行密封处理，在构件与结构交接的缝隙采用耐久性良好的防水隔汽膜（室内侧）和防水透汽膜（室外侧）密封。位于有气密性要求的填充墙上的开关、插座线盒、配电箱等须进行密封处理，处理方法为先用石膏灰浆封堵孔位，再将线盒底座嵌入孔位使其密封，穿线完毕后，再用密封胶将管口封堵。

3结束语

在被动式超低能耗建筑施工过程中，通过发现问题，总结经验，可以看出被动式超低能耗建筑对精细化施工要求极高，因隐蔽工程多、细节处理多，涉及到的工序比常规建筑复杂，对施工质量的把控要求更为严格，因此施工前必须妥善安排各项工序，做好施工组织方案以免施工中出现工序脱离、扯皮等现象。对施工方对被动式超低能耗建筑了解甚少的大型项目，建议大面积施工前先进行样板施工，设立工法展示区对工人进行实操培训演练，也可在大面积施工中作为对照标准。