净零能耗建筑保温气密节点施工技术

胡 瑛，施继余，张 玮，裴利剑

(昆明冶金高等专科学校建筑工程学院，云南 昆明 650033)

随着人们对居住的要求越来越高，对建筑工程设计也提出了更高的要求，保温以及环保是当前建筑工程设计中的重要要求之一。当前建筑结构发展的重要方向之一为装配式建筑，迎合了当前建筑工业化的发展需要，使用中能够显著提升工程生产效率，减少工程人力资源使用成本，减少工程建筑中可能造成的污染，优化工程施工方式，进而提升施工质量。装配式机构建筑能够实现净零能耗，两者联合运用能够产生良好的综合效益，提升了工程建筑的保温性能，可使工程建设达到良好的经济效益、社会效益，在建筑市场中具有较为广阔的应用空间与价值。

1 工程概况

本次研究选择成都市天府新区新兴工业园作为研究对象。工程建筑面积 4 400 m2，工程共计4个单元体，包括公寓楼、室外楼梯、办公楼、餐厅及部分室外附属设备井，包括北楼公寓楼与南楼办公楼，分别采用多层装配式剪力墙结构与多层装配式框架结构设计形式，属于PC全装配式净零能耗建筑，是当前建筑工程中较为先进的建筑设计方式，运用了PC预制混凝土，也是当前建筑工程设计的重要方向之一。该建筑设计属于整体装配式净零能耗建筑类型，建筑设计中对气密性与建筑保温性能要求较高，因此应建立并优化建筑保温气密节点施工方法[1]。

2 净零能耗装配式建筑保温气密节点施工技术工艺原理

2.1 PC外墙板拼缝保温气密节点

建筑工程保温项目中的重点内容为外墙板拼缝保温气密节点，是冷桥中重点处理的内容，该节点包括两类外墙板的节点。

本研究运用聚氨酯发泡剂、PE棒填充保温气密节点，拼缝内侧运用防水隔汽胶进行封堵处理，外侧防水则主要运用硅酮耐候胶进行封堵处理；运用XPS挤塑聚苯板从内侧封堵PC三明治墙板，封缝采用隔汽胶进行，导水腔外侧运用PE棒进行封堵处理；拼缝运用硅酮耐候胶进行防水封堵处理。以上材料的综合运用，能够提升PC外墙拼缝的气密保温性能[2]。

2.2 外窗保温气密节点

玻璃设计采用2层氩气层加3层玻璃的处理方式，外窗属于被动窗，与传统建筑物窗扇设计相比，显著提升了保温节能效应。洞口与窗框之间缝隙处理重点为外窗保温节点，运用预压膨胀条塞缝处理窗洞口、窗框之间交接面；运用透气膜粘贴并封堵窗框外侧位置；运用隔汽膜粘贴外墙内侧与窗框室内侧之间的内侧接缝位置，要求粘贴严实，使得窗洞口位置保温性能良好[3]。

2.3 穿墙管保温气密节点

用橡塑棉包裹管道出墙面位置，用PVC套管套住橡塑保温棉覆膜处理的与混凝土交接位置，用防水隔汽膜粘贴出墙面洞口室内侧位置，用防水透气膜贴敷出墙面洞口室外侧位置，要求贴敷牢固，减少穿墙管处热量消散，提升穿墙管道气密性能与保温节能[4]。

2.4 PC复合外挂板连接件处保温节点

用龙骨加岩棉制作隔热假梁，放置于上部连接件部位，运用木工板对其进行封闭处理，将HVIP真空保温板粘贴于木工板外侧位置，将防水隔汽膜粘贴于保温板外侧位置，由此综合运用多重节能性能良好的材料，实现冷桥消除，减少或者避免外墙板处与连接件之间的冷热耗散，提升建筑工程保温节能效果。墙面HVIP真空绝热板延伸至下部连接件处凹槽部位，用加气块满填凹槽，设置外侧XPS挤塑聚苯板保护方式，用聚氨酯发泡剂填充连接件内部空腔位置[5]。

2.5 PC墙、柱之间保温气密节点

使用聚氨酯发泡剂封堵XPS填充间隙位置和缝隙，运用石膏板实现装饰封闭;完成之后用硅酮耐候胶进行密封处理，提升环保节能效果;将外墙与柱子之间的冷桥消除，进一步增强保温性能。

2.6 能耗分析

成都市天府新区新兴工业园建立能耗检测及成本控制机制，检测并监控建筑工程水、电、燃气、空调的能耗情况，传感器将能耗数据反馈到监测系统，反映每年建筑的节能率，可得知能耗高是由哪些环节引起的。成都市天府新区新兴工业园建筑高度为 31.3 m，层高为 3.0 m，每层平面布局相同，顶层楼梯间高 4.3 m，外表面积为 5 108.62 m2，建筑容积为 10 675.4 m3，体形系数为0.48。取与室外空气直接接触的围护结构外表面的对流换热系数αout=23.3 W/(m2·K)，即外表面对流换热热阻Rout=0.043(m2·K)/W；与室内空气直接接触的内围护结构表面换热系数αin=8.7 W/(m2·K)，即内表面对流换热热阻Rin=0.115(m2·K)/W。随着角度向东、西朝向变化，耗电总量整体呈上升趋势，与节能标准中推荐的建筑朝向规律一致，坐北朝南建筑物能够避免太阳的东照西晒，降低日射影响。

3 净零能耗装配式建筑保温气密节点施工技术操作实施分析

3.1 优化高效新风热回收系统设计

建筑工程设计了高效新风热回收系统，并据此进行暖通空调系统施工。施工中要求进行一定的细节控制，对工程相关内容进行一定处理；施工前，要及时清洗新风机组、风道、过滤器；保证过滤网处于清洁状态，必要时可以更换过滤网。由于主机与管道之间设计软连接方式[6]，将隔声减振配件安装于吊装机组、基础机组与吊杆之间位置，能避免建筑运行中出现固体传声。

系统安装要考虑为维修与清洁工作留一定空间。严密连接主机外壳与管道保温位置，避免由于出现缝隙而降低保温效果。排风口设计要注意避免空调系统排气直接吹至建筑物构件之中。风管系统中的风管要具有较高的气密性，新风系统施工要重点密封接头等容易漏的部位，更好地保障空调系统密封性，减少作业中的噪声干扰。水系统管道与管件设计，要做好保暖工作，对紧固件、三通、阀门等重点阀门进行有效保温设计。设计噪音扩散处理方式，在管道接触位置与管道固定支架位置设置隔音垫，以此有效避免热桥出现。设计室内雨水管时，要求进行采用保温处理措施，对建筑内部透气管道与排水管道采取保温、隔音处理方式[7]。

3.2 PC复合外挂板拼缝保温气密节点施工要点

节点施工之前，应有效清理导水空腔与拼缝位置，将其表面杂物充分清理干净，将突出物质剔除干净，使之满足工程施工要求；竖向安装PE棒，确保其处于顺直状态，避免PE棒突现导水空腔。在封堵PE棒之后，用聚氨酯发泡剂填充室内侧墙缝位置，用防水隔汽胶密封两侧墙和导水空腔一侧位置，目的在于增强防水效果与隔汽效果，再用PE棒填充导水空腔外侧位置，用硅酮耐候胶封堵PE棒靠近室外侧墙拼缝位置。运用以上材料封堵，要充分密封严实，对正确位置进行封堵处理，严格按照工程施工顺序进行作业，严格验收各项工序，使得建筑项目各个节点气密保温性能良好。

3.3 PC三明治墙板拼缝施工要点

图1 PC装配式机构建筑墙板拼缝保温气密节点Fig.1 PC assembled structure building wall panel joint insulation and air tight joints

PC三明治墙板拼缝作业开展之前，为保证缝隙表面顺直光滑干净，要将墙板拼缝中的杂物与浮浆充分清理干净,安装三明治墙板，现浇作业墙板与墙板之间的内侧暗柱，封堵墙缝内侧时运用条形XPS挤塑板条进行，对三明治墙板中间层保温板与挤塑板条之间缝隙位置使用聚氨酯发泡剂进行填充处理，使用宽胶带再次密封缝隙位置，主要目的是保证保温气密节点性能良好，符合设计预期，避免浇筑混凝土时浆液进入缝隙之中。以上处理完成之后绑扎暗柱钢筋，进行暗柱浇筑，作业施工时要将固定模板的对拉螺杆及时取出，运用聚氨酯发泡剂封堵对拉螺杆穿过挤塑板条中的孔洞位置，目的在于将螺杆产生的冷桥充分消除。为了保证墙板拼缝干净齐整，要及时清理墙板中的杂物与浮浆，运用两道隔汽胶将XPS挤塑板条和墙缝条形挤塑板外侧位置充分封缝处理，使得条形挤塑板的隔汽性能与防水性能符合建筑要求。另外需要充分清理干净导水空腔中的杂物，运用PE棒塞缝严实导水空腔外侧位置，保证填塞均匀顺直；运用硅酮耐候胶整体封缝PE棒外侧墙缝位置，见图1。

3.4 装配式机构建筑外窗保温施工操作方式

在施工之前，首先将杂物清理干净，主要清理外窗洞口基层中的表面浮浆等。

在临时加工台上放置窗框，把隔汽膜一侧位置换压入窗框四边安装卡槽之内，确保粘贴牢固，粘贴宽度≥20 mm，要求隔汽膜另一侧位置露出窗框之中。运用同样的方式，将窗框靠室外侧的透气膜粘贴至卡槽中，显露出另外一侧位置。这是在窗框安装之前需要完成的工作。之后，把预压膨胀海绵安装至窗框四边卡槽位置，卡紧两侧隔汽膜与透气膜。安装之后检查预压膨胀海绵是否突出窗框外侧18～22 mm，再将缝隙填满。

最终开展窗框安装工作，把窗框放置于窗洞口位置，从内侧进行安装，未装饰之前的内墙面应与窗框内侧平齐。制作 60 mm×100 mm 防腐木预埋件，将其安装于窗洞两侧位置，使用螺丝将窗框充分固定，能够有效消除连接件冷桥。对窗框安装进行防水透气膜直线泛水密封处理，具体操作方法为在窗框与透气膜突出窗框位置将防水透气膜均匀满粘至洞口壁上，对转角位置进行密封处理[8]。

图2 装配式机构建筑外窗保温施工Fig.2 Thermal insulation construction of exterior window in assembled institutional buildings

在窗内侧四边窗洞口4个阴阳角位置满粘隔汽膜，之后再进行外墙内侧HVIP真空保温板施工。隐蔽检测验收隔汽膜、透气膜粘贴情况、窗框安装情况、附加层粘贴情况等，检测合格之后，进行外墙内侧保温板施工和窗外侧压边铝压条施工，用加工完成的铝压条板盖住外侧透气膜位置，使用米粉胶封住阴阳角相接位置处。安装建筑工程窗玻璃时注意撕掉玻璃保护膜，在窗框卡槽中安装玻璃，并使用盖条将玻璃安装卡紧，见图2。

图3 装配式机构建筑穿墙管道保温气密节点Fig.3 Insulation and airtight joints of wall-through-wall pipes in assembled institutional buildings

以上施工，要求每一步均准确粘贴到位，每完成一项施工步骤，要进行隐蔽验证。

3.5 穿墙管保温施工要点

穿墙管保温施工之前，要充分清理洞口内壁与洞口周边墙面，用PVC套管裹橡塑棉处理穿墙位置，用 60 mm 厚橡塑棉包裹管道，PVC套管直径应适宜，沿着纵向位置切开一道缝，从而更好地将橡塑棉套住，并用布基胶带牢固粘贴。安装并固定管道之后，运用防水隔汽膜粘贴并密封穿墙洞口靠外墙内侧位置。

用聚氨酯发泡剂密封PVC套管与穿墙洞口内壁之间的位置，用防水透气膜牢固粘贴穿墙洞口靠外墙外侧位置，同时密封粘贴PVC套管突出墙面部分与墙面之间的位置。此施工环节要保证透气膜满粘，隔汽膜、PVC套管包紧橡塑棉，同时将管道穿墙处冷桥充分消除，确保密封性，提升工程建筑保温效果,见图3。

3.6 PC复合外挂板连接件保温气密节点

图4 装配式机构建筑外墙下部连接件保温气密节点Fig.4 Insulation and airtight joints of lower connectors of exterior wall of assembly structure building

以 900 mm 为间隔，用3条横向方钢管制作此次建筑工程假梁龙骨，各个部分要充分焊接牢固，龙骨表面位置要涂刷防锈漆。

运用岩棉紧实填充建筑物假梁龙骨内部，之后用木工板将龙骨封闭严实。将HVIP真空绝热板粘贴于木工板外侧部位，翻转建筑物外侧墙面防水隔汽层，并将其充分包裹严实，提升建筑物的保暖效果。用聚氨酯发泡剂填充结构连接件与外挂板下部连接位置的内腔。在施工墙面保温板的同时，同步施工连接件横向凹槽中靠近PC外墙内侧部分，使得最终铺贴至墙面底部位置。在连接件周边凹槽位置处，使用XPS聚苯板进行HVIP真空保温板保护，并对其凹槽部位用保温性能较好的加气块充分填充处理。此种处理能提升该位置中的保温性能，同时提高该位置的承重强度，见图4。

3.7 PC复合外挂板与PC框架柱间保温气密节点

用XPS挤塑聚苯板填充PC框架柱与PC外挂板之间的空隙位置，对墙柱与XPS挤塑聚苯板两侧位置使用聚氨酯发泡剂进行封堵处理，设计和外挂板、框架柱间隙同等宽度的石膏板，用于对XPS挤塑聚苯板从顶部到底部进行密封处理。用硅酮耐候胶对石膏板两侧缝隙位置进行密封处理。以上处理措施消除了墙柱部位冷桥，提升了建筑的整体气密性能，见图5。

建筑密封材料指的是嵌入建筑物缝隙、门窗四周、玻璃镶嵌部位以及由于开裂产生的裂缝，能承受位移且能达到气密、水密目的的材料，又称嵌缝材料。密封材料分为定型密封材料(密封条和压条等)和非定型密封材料(密封膏或嵌缝膏等)两大类。非定型密封材料中塑性密封膏价格低，具有一定的弹塑性和耐久性，但弹性差，延伸率也较差。弹塑性密封膏弹性较低，塑性较大，延伸性及粘接性较好，综合性能较好，但较贵。在建筑设计过程中施工者应当结合具体情况灵活选用。

3.8 屋面保温系统设计

在工程施工之前检查表面情况，要求基层表面清理干净，消除尖锐突起物或者油污，选择良好的作业天气条件，避免在潮湿、阴雨、大风天气下施工。优化工程防水层施工，避免水分进入保温层之中。为了保证保温层的保温效果，施工要有效保护隔汽层、防水层，避免其在运行中出现破损。施工要严格管理关键作业节点，包括屋面透气孔、沉降缝、穿屋面管道、采光井、设备基础等，确保关键作业点封堵密实。保温层施工要在墙面、屋面之间连续作业，避免出现断裂现象，消除可能出现的结构性热桥现象。

图5 装配式机构建筑墙柱保温气密节点Fig.5 Wall column insulation and airtight joint of assembly structure building

3.9 地下室无热桥设计与施工要点

地下室是建筑工程设计的重要部分。本研究中，封堵管道与套管之间的缝隙，可以采用发泡剂进行封堵。本研究提出用发泡处理提升相关作业施工中的密实度：首先发泡剂要处于完全干燥状态，具有良好的平整度，并在封堵施工中加入抗裂砂浆与抗裂网。在穿地下室外墙管道施工中，施工环境温度≥5 ℃，空气要处于较为干燥的状态，施工要进行防水处理，地下室外墙防水层收口应比室外地面高 250 mm 以上，保温层应得到有效包裹，两道防水圈要进行交圈处理。地下室外墙外侧保温层施工应当注意与地上部分保温层之间相互关联，地下室外墙外侧保温层设计应当适当延长，保温材料质量须有保证，这样才能对地下冻土层以下部位起到一定的保温效果。

4 结 语

当前建筑工程设计中考虑的因素逐渐增多，在建筑设计关键环节之外，设计和施工人员还应不断优化工程保温。本文重点研究了成都市天府新区工业园建筑中的节能设计方式，分析了保温气密节点施工技术施工应用过程及应当进行的工程施工工艺。实践证明，本研究采用的工程施工工艺方法较为可靠，工艺操作较为简单，工程施工中性能优势明显，工程施工质量符合建筑物建设的质量要求；对工程施工中的各个环节均进行实践检验验证，符合工程施工预期，项目工程建设取得了良好的社会效益与经济效益。