2024第九届
上海国际空气与新风展览会

AIRVENTEC CHINA (SHANGHAI) 2024

2024年6月3-5日

上海 | 国家会展中心(虹桥)

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近零能耗公共建筑的幕墙气密性研究

摘要
 
在对近零能耗建筑的评估中,建筑物围护结构的气密性是非常重要的控制指标,是影响建筑供暖能耗和空调能耗的重要因素,围护结构若存在气密性渗漏将会导致建筑能耗增加。幕墙系统作为公共建筑常见的外围护结构,其良好的气密性有利于减少因冬季冷风渗透和夏季非受控通风导致的供暖和空调负荷,避免水蒸气侵入造成的建筑发霉、结露和损坏,减少室外噪声和室外空气污染等不良因素对室内环境的影响,提高居住者的生活品质。
 
关键词
 
近零能耗;幕墙气密性;防水透气膜;防水隔汽膜
 
引言
 
自20世纪80年代中期开始,我国建筑节能工作开始了快速发展,低能耗建筑技术的研究和推广受到了各界的广泛关注。尤其是2003年国家提出低碳经济以来,建筑节能工作得到了更为快速的发展,全国各气候区的建筑节能设计标准已逐步完善。近年来,结合国情,考虑不同地区的气候特征对供暖、空调和通风的要求,近零能耗这一建筑节能技术在工程实践中得到了大量的应用推广。但近零能耗技术在幕墙体系下的公共建筑应用案例较少,本文以北京城市副中心行政办公区近零能耗会议楼项目为背景,该近零能耗会议楼项目的结构为钢结构+楼承板体系,外围护结构是由干挂石材、玻璃、内封石膏板构成,其空腔内填充岩棉保温材料的复合幕墙体系,主要研究探讨幕墙体系下的维护结构的气密围的设计要点与技术构造。
 
建筑气密性优劣对建筑能耗和室内环境两者均有直接影响,气密性不良会导致建筑大量空气渗透,空气渗透会导致建筑围护结构的热湿迁移从而使建筑湿负荷增加。在寒冷季节含湿量大的室内空气向外泄漏就会引起围护结构内部或表面冷凝结露,给微生物生长提供有利生存环境而发霉,进而造成围护结构材料性质发生变化甚至结构损坏。同时未经处理的室外空气通过围护结构、屋顶和地面等交换进入室内还会造成室内空气污染。室内不良气密性也使得室内容易受到外界噪声污染。
 
正文
 
1、幕墙气密性设计要点
 
1.1 幕墙门窗气密性
 
对近零能耗建筑来说,在正常的设计和施工条件下,外门窗的气密性对建筑整体的气密性影响较大,做好外门窗的气密性是实现建筑整体气密性目标的基础之一。选用气密性等级高的外门窗,气密性不应低于国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106规定的8级;外窗框与窗扇间宜采用3道耐久性良好的密封材料密封,每个开启扇应至少设3个锁点。
 
1.2 幕墙气密层材料
 
气密层应依托密闭性围护结构层并选择适用的气密性材料构成。常见的可构成气密层的材料包括一定厚度的抹灰层、硬质的材料板(如密度板、石材)、气密性薄膜(如防水透气膜、防水隔汽膜)等。孔眼薄膜、保温材料、软木纤维板、刨花板、砌块墙体等不适于用做气密层。对于开放的幕墙结构,可以采用镀锌钢板、气密性胶带和抹灰层形成完整气密层,而对于砌块结构,除抹灰层和胶带外,个别部位可使用气密性薄膜。
 
1.3 幕墙孔洞气密措施
 
穿越气密层的门洞、窗洞、电线盒、管线贯穿处等易发生气密性问题的部位应进行针对性节点设计并对气密性措施进行详细说明。穿越气密性的门洞、窗洞、电线盒和管线贯穿处等部位不仅是容易产生热桥的部位,也是容易产生空气渗透的部位,其气密性的处理措施应充分考虑产品特征和安装方式,进行针对性设计。
 
1)如电线盒气密性处理可参考下图设计。
 

近零能耗公共建筑的幕墙气密性研究-第九届上海国际空气新风展览会 AIRVENTEC CHINA 2024|新风展|净化展|室内空气展
 

图1-电线盒气密性处理
 
(2)如穿外墙气密性处理可参考下图设计。
 
近零能耗公共建筑的幕墙气密性研究-第九届上海国际空气新风展览会 AIRVENTEC CHINA 2024|新风展|净化展|室内空气展
 
图2-穿外墙管道做法节点图
 
2、复合幕墙体系气密构造
 
复合幕墙的各系统间同保温层进行优化设计做到等温线平顺过度,首先合理设置断桥保证衔接处的保温性能同时利用多种气密材料的特性,采用合理有效的气密封修设计。复合幕墙气密性设置为:室内侧1.0mm厚镀锌钢板+防水隔汽膜贴缝,外侧石材幕墙室内侧1.0mm厚镀锌钢板+防水透气膜贴缝,从而保证气密层连续、完整,复合幕墙体系气密构造如下图3。
 
近零能耗公共建筑的幕墙气密性研究-第九届上海国际空气新风展览会 AIRVENTEC CHINA 2024|新风展|净化展|室内空气展
 
1-镀锌钢方通;2-镀锌角钢转接件;3-高强度聚氨酯隔热垫板;4-镀锌角钢横梁;5-镀锌钢板&防水透气膜贴缝;6-保温岩棉;7-石材面板;8-铝合金挂件;9-耐候密封胶;10-镀锌钢板&防水隔汽膜贴缝;11-镀锌钢方通;12-镀锌角钢横梁;13—内饰面轻钢龙骨;14-内装饰面层
 
图3-石材幕墙节点做法节点图
 
3、幕墙防水层构造
 
幕墙防水层采用镀锌钢板,镀锌钢板用螺钉分别固定在主体结构楼层间底部和铝合金横梁上,射钉的间距为300mm,距镀锌钢板边20mm,上下防水镀锌钢板的搭接量为20mm,竖向防水钢板板缝5mm,并在外侧镀锌钢板上开直径20mm透气孔,开孔间距100mm,外层镀锌钢板开孔及透气膜节点做法如下图4。
 
近零能耗公共建筑的幕墙气密性研究-第九届上海国际空气新风展览会 AIRVENTEC CHINA 2024|新风展|净化展|室内空气展
 
图4-外层镀锌钢板开孔及透气膜工艺图
 
4、气密膜与结构粘贴构造
 
(1)镀锌钢板防水层的气密处理,在外侧钢板搭接板缝处及开孔处采用自粘型防水透气膜粘贴,粘贴宽度不小于60mm。
 
(2)内侧钢板搭接板缝处采用自粘型防水隔汽膜粘贴,粘贴宽度不小于60mm。施工时严禁破坏气密膜。
 
(3)镀锌钢板与结构处的接缝处理,内侧采用抹胶型隔汽膜粘贴宽度不小于100mm,外侧采用抹胶型透气膜粘贴宽度不小于100mm,基层应清洁、干燥、坚实、平整,做法详见图5。
 
近零能耗公共建筑的幕墙气密性研究-第九届上海国际空气新风展览会 AIRVENTEC CHINA 2024|新风展|净化展|室内空气展
 
图5-防水透气膜、隔汽膜与结构粘接做法节点
 
5、幕墙气密性检验
 
公共建筑应进行建筑整体气密性测试方法宜采用结合红外热成像仪的鼓风门法;测试前必须关闭所有外门窗,封闭所有墙上的通风孔以及与户外连接的管道阀门部件;测试过程中,当测试结果不合格时,应及时查找建筑物的渗漏源并进行处理。气密性措施施工完成后,应进行建筑整体气密性现场检测,检测方法可按现行国家标准《近零能耗建筑技术标准》GB/T 51350中附录E的规定,检测结果应符合设计和相关标准的要求。
 
6、总结
 
近零能耗建筑是集高保温性、高气密性、高舒适度、低能耗于一体的高效节能建筑,通过最大程度降低建筑物的能耗,更好地协调了经济性、生态和可再生能源供应的相互关系。气密性是实现建筑节能和间接衡量节能效果的核心指标,提高建筑物气密性能是被动式建筑施工的关键所在,对建筑的节能降耗具有重大作用。
 
(文章来源:绿圈)

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