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          近零能耗公共建筑熱橋處理的研究

             來源:被動式低能耗建筑技術創新聯盟    瀏覽:9    
          核心提示: 摘要 在近零能耗建筑中,建筑無熱橋處理對建筑能耗起著關鍵作用,無熱橋節點在實際的施工階段處理較設計階段復雜。本文根據實際

                 摘要
           
                 在近零能耗建筑中,建筑無熱橋處理對建筑能耗起著關鍵作用,無熱橋節點在實際的施工階段處理較設計階段復雜。本文根據實際工程案例總結出近零能耗建筑無熱橋設計的原則,尤其是對外墻無熱橋設計,外門窗無熱橋設計,屋面無熱橋設計,地面及地下室無熱橋等設計要點進行闡述。在設計中,尤其是建筑構造中,加以充分研究以避免出現結構性熱橋。
                  
          關鍵詞
           
                 近零能耗;無熱橋設計;熱橋處理
           
                 引言
           
                 近零能耗建筑是指適應氣候特征和自然條件,采用各種節能技術、高效的新風熱回收技術和利用可再生資源等,極大限度地提高建筑保溫隔熱性能和氣密性,從而最大程度地降低建筑供暖供冷需求的建筑。近零能耗建筑作為一種極低能耗的建筑,勢必對其圍護結構熱工性能的設計提出了更高的要求。無熱橋設計是被動式建筑設計的五大準則之一,近零能耗建筑必須滿足高標準的氣密性、保溫效果和避免熱橋現象發生。在實際工程中,熱橋對建筑造成了極大的熱量損失。本文主要介紹了外墻、外門窗、屋面、地面及地下室等部位如何避免熱橋。
           
                 正文
           
                 1、圍護結構無熱橋設計原則
           
                 建筑圍護結構應進行削弱或消除熱橋的專項設計,外圍護結構應保證保溫層的連續性。熱橋處理是是改善建筑質量、提高建筑節能水平的重要因素。近零能耗居住建筑中的熱橋影響占比大于常規建筑,熱橋處理是實現近零能耗目標的關鍵因素之一。熱橋專項設計應遵循以下規則:
           
                 (1)避讓規則:盡可能不要破壞或穿透外圍護結構;
           
                 (2)擊穿規則:當管線需要穿過外圍護結構時,應保證穿透處保溫連續、密實無空洞;
           
                 (3)連接規則:在建筑部件連接處,保溫層應連續無間隙;
           
                 (4)幾何規則:規避幾何結構的變化,減少散熱面積。
           
                 2、外墻無熱橋設計要點
           
                 (1)外結構性懸挑、延伸等宜采用與主體結構部分斷開的方式。
           
                 (2)外墻保溫為單層保溫時,應采用鎖扣方式連接;為雙層保溫時,應采用錯縫粘接方式。
           
                 (3)墻角處宜采用成型保溫構件。
           
                 (4)保溫層采用錨栓時,應采用斷熱橋錨栓固定。
           
                 (5)應避免在外墻上固定導軌、龍骨、支架等可能導致熱橋的部件;當必需固定時,應在外墻上預埋斷熱橋的錨固件,并宜采用減少接觸面積、增加隔熱間層及使用非金屬材料等措施降低傳熱損失。
           
                 (6)雨棚、門廊等外挑構件宜與墻體斷開,設置獨立基礎,或在外墻上預埋斷熱橋的錨固件連接固定。并宜采用減少接觸面積、增加隔熱間層及使用非金屬材料等措施降低傳熱損失。
           

          圖1
           
                 (7)穿墻管道與預留孔洞間隙應便于保溫材料填充,預留孔洞直徑宜大于管徑100mm 以上,墻體結構或套管與管道之間應填充保溫材料。墻角陰角和陽角在保溫層搭接處容易產生熱橋,如果處理不好容易產生裂縫等物理破壞,并產生熱橋,采用成型的工廠化保溫構件,有利于提高角部施工質量,降低熱橋產生的風險。錨栓相對保溫層來說,導熱系數大,熱橋效應顯著,應采用斷熱橋錨栓,并可使用保溫材料封堵端頭, 斷熱錨栓安裝節點可參考圖1 設計。
           
          圖2
           
                 穿墻管是常見的熱工薄弱環節,容易產生熱橋和氣密性缺陷,穿墻風管節點可參考圖 2設計。
           
                 3 、外門窗無熱橋設計要點
           
                 (1)外門窗安裝方式應根據墻體的構造方式進行優化設計。當墻體采用外保溫系統時,外門窗可采用整體外掛式安裝,門窗框內表面宜與基層墻體外表面齊平。裝配式夾心保溫外墻,外門窗宜采用內嵌式安裝方式。外門窗與基層墻體的連接件應采用阻斷熱橋的處理措施。
           
                 (2)外門窗框外表面與基層墻體的連接處宜采用防水透汽材料密封,門窗內表面與基層墻體的連接處應采用氣密性材料密封。
          圖3
           
                 (3) 窗戶外遮陽設計應與主體建筑結構可靠連接,連接件與基層墻體之間應采取阻斷熱橋的處理措施。外遮陽需要可靠與主結構連接,在確保安全可靠的同時,應妥善處理熱橋和氣密性風險,外遮陽的安裝節點設計應與外墻保溫和外窗節點設計協調一致來,活動外遮陽按照節點可參考圖 3 設計。
           
                 4、屋面無熱橋設計要點
           

                 (1)屋面保溫層應與外墻的保溫層連續,不得出現結構性熱橋;當采用分層保溫材料時,應分層錯縫鋪貼,各層之間應妥善粘接。


                 (2)屋面保溫層靠近室外一側應設置防水層,防水層宜延續到女兒墻頂部蓋板內;屋面結構層上,保溫層下應設置隔汽層;屋面隔汽層設計及排氣構造設計應符合現行國家標準《屋面工程技術規范》GB 50345 的規定。
           
                 (3)女兒墻等突出屋面的結構體,其保溫層應與屋面、墻面保溫層連續,不得出現結構性熱橋。女兒墻、土建風道出風口等薄弱環節,宜設置金屬蓋板,以提高其耐久性,金屬蓋板與結構連接部位,應采取避免熱橋的措施。
           
                 (4)穿屋面管道與預留洞口間隙應便于保溫材料填充,預留孔洞宜大于管道外徑100mm 以上。伸出屋面外的管道宜設置套管進行保護,套管與管道間應填充保溫材料,保溫材料厚度不宜小于 50mm。
           
                 (5)落水管穿越女兒墻處,管道與預留孔洞間隙應便于保溫材料填充,預留孔洞直徑宜大于管徑 100mm 以上。女兒墻保溫做法可參考圖 4 設計;出屋面管道安裝節點可參考圖5設計;落水管安裝節點可參考圖 7設計。
           
          圖4
           
          圖5
           
                 5、地面及地下室無熱橋設計要點
           
                 (1)地下室外墻外側保溫層應與地上部分保溫層連續,并應采用吸水率低的保溫材料;地下室外墻外側保溫層應延伸到地下凍土層以下,或完全包裹住地下結構部分;地下室外墻外側保溫層內部和外部宜分別設置一道防水層,防水層應延伸至室外地面以上,距離宜大于 350mm;
           
          圖6
           
          圖7
           
                 (2)無地下室時,地面保溫與外墻保溫應盡量連續、無熱橋;如保溫無法連續設置,應在保溫層斷開處在兩側重疊搭接,減小熱橋影響。地下室頂板保溫構造做法可參考圖 8-圖 9設計。
           
          圖8
           
          圖9
           
                 6、結論
           
                 雖然“零能耗建筑”一詞聽起來很容易理解,似乎很容易定義,但目前各國政府及機構對于零能耗建筑研究的邊界劃分、計算范圍、衡量指標、轉換系數、平衡周期等問題還都不盡相同。本文基于北京城市副中心行政辦公區東南組團一標段,169地塊會議樓的近零能耗工程實踐,分析了斷熱橋處理的研究的設計做法。對目前國內“近零能耗建筑”主要使用的關鍵技術進行了分析,對我國現有被動式超低能耗綠色建筑項目的實踐進行了調查研究。
           

           
           
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