被动超低能耗建筑外墙在高校建筑项目中的运用研究

徐然,杨福顺

中国建筑第二工程局有限公司 天津 300110

摘要: 摘要:外墙作为建筑围护结构的核心组成部分,直接决定了被动超低能耗建筑的节能效果与使用体验,其在高校建筑项目中的合理运用,既能有效降低校园建筑能耗、减少运营成本,同时也可以助力高校实现绿色教育与可持续发展的育人目标。本文结合被动超低能耗建筑外墙的核心技...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:外墙作为建筑围护结构的核心组成部分,直接决定了被动超低能耗建筑的节能效果与使用体验,其在高校建筑项目中的合理运用,既能有效降低校园建筑能耗、减少运营成本,同时也可以助力高校实现绿色教育与可持续发展的育人目标。本文结合被动超低能耗建筑外墙的核心技术特点,分析其在高校建筑项目中的应用现状、现存问题,结合实际案例探讨优化运用策略,为被动超低能耗建筑外墙在高校建筑中的推广应用提供理论支撑与实践参考,推动高校建筑向绿色化、节能化、低碳化转型。

关键词:被动超低能耗建筑;外墙;高校建筑;节能技术;绿色校园

引言

被动超低能耗建筑以“被动式技术”为核心,通过优化建筑围护结构、利用自然能源,实现建筑能耗的大幅降低,其外墙系统具备优异的保温隔热、气密防水、隔音降噪等性能,与高校建筑“绿色育人、节能降耗、长效运营”的需求高度契合。当前,我国部分高校已开始尝试将被动超低能耗建筑外墙应用于新建教学楼、宿舍楼、图书馆等项目中,但在实际应用过程中,仍存在技术适配性不足、成本控制难度大、施工工艺不规范、后期运维不完善等问题,制约了其推广应用效果。基于此,深入研究被动超低能耗建筑外墙在高校建筑项目中的运用,明确其技术要点、优化应用策略,对于推动高校绿色校园建设、降低建筑能耗、实现可持续发展具有重要的理论意义与实践价值。

1被动超低能耗建筑外墙的特点

被动超低能耗建筑外墙相较于传统建筑外墙,具有以下显著特点:一是节能效果显著,通过高性能保温材料与气密设计,外墙传热系数可控制在0.14-0.20W/(㎡·K)以内,远低于传统建筑外墙(1.0-1.5W/(㎡·K)),可大幅降低建筑供暖、制冷能耗,据测算,采用被动超低能耗外墙的高校建筑,全年能耗可降低50%以上,部分项目节能率可达55%以上;二是舒适性能优异,外墙保温隔热性能良好,可有效减少室内温度波动,冬季室内温度保持在20℃以上,夏季保持在26℃以下,同时良好的气密性与隔音性能,可有效隔绝室外噪音与污染物,为师生提供安静、舒适的室内环境;三是低碳环保,减少建筑能源消耗的同时,降低化石能源燃烧带来的碳排放,契合“双碳”目标与绿色校园建设要求;四是耐久性强,通过“保温+气密+防水”的综合设计,有效避免墙体开裂、渗水等问题,延长外墙使用寿命,降低高校建筑后期维护成本;五是适配性强,可根据高校不同建筑类型(教学楼、宿舍楼、图书馆)的需求,优化外墙材料与结构设计,兼顾节能效果与建筑美观性。

2被动超低能耗建筑外墙在高校建筑项目中的应用

2.1核心工序施工要点

核心工序的施工质量直接决定外墙的节能效果与耐久性,结合高校建筑特点,重点把控保温层施工、气密层施工两大核心工序,确保施工流程规范、质量达标。

保温层施工是被动超低能耗建筑外墙施工的核心,需根据高校建筑的结构类型与使用需求,选择合适的施工方式与施工工艺。目前高校建筑中应用最广泛的是外墙外保温施工,施工时需先对基层进行彻底清理,剔除表面油渍、浮灰及凸起物,对于光滑基层需涂刷界面剂增强粘结力,确保保温层粘贴牢固。保温板粘贴采用条形满粘法或点框法,粘贴面积率不低于60%,保温板需错缝铺贴,上下错缝不小于100mm,左右错缝不小于200mm,板缝需挤紧,缝宽超过2mm时需用专用保温条或发泡剂填塞,严禁用抹面砂浆直接覆盖缝隙,避免形成冷风渗透通道。

保温板固定需采用断热桥锚栓,严禁使用普通塑料膨胀锚栓,防止形成热桥。锚栓按梅花形均匀布置,每平方米数量不少于6个,锚固深度需满足设计要求,锚栓压盘需紧压保温板,并用配套扣盖封闭,梁两侧等关键部位需进行锚栓加密。保温层施工完成后,需及时进行抹面砂浆施工,抹面砂浆厚度控制在3-5mm,内置两层耐碱玻纤网格布加强,网格布搭接宽度不小于100mm,阳角处双向包角搭接宽度不小于200mm,确保保温层的抗裂、抗冲击性能,适配高校人流密集、易受撞击的特点。

气密层施工是保障外墙节能效果的关键,需构建连续、完整的气密层,减少室内外空气渗透。施工时需选用符合标准的气密层材料,如防水隔汽膜、防水透汽膜等,按“内隔汽、外透汽”的原则铺设,铺设过程中确保无破损、无搭接漏洞,搭接宽度满足设计要求,顺水流方向上压下、外压内铺设。对于墙体拼接缝、门窗洞口、管线穿越处等薄弱部位,需采用专用密封胶、密封条进行双重密封,门窗洞口先填充发泡剂,再进行内外密封,管线穿墙处采用专用气密套管,内外双道密封,杜绝空气渗漏与雨水侵入,确保气密层的完整性与密封性。

2.2细部节点施工要点

细部节点是被动超低能耗建筑外墙施工的薄弱环节,也是易出现热桥、渗漏的关键部位,结合高校建筑的结构特点,重点把控无热桥节点、门窗洞口、屋面与墙体交接处等细部节点的施工,确保外墙整体性能稳定。

无热桥处理是细部节点施工的核心,高校建筑中的阳台板、空调板、女儿墙、挑檐等悬挑构件,以及梁柱连接、管线穿墙等部位,易形成热桥,需采取针对性处理措施。阳台连接采用断热桥连接件,确保安装位置准确、连接牢固,浇筑混凝土前做好周边封堵,防止漏浆导致保温失效;女儿墙内保温需与屋面保温、外墙保温形成连续闭合的“保温环”,顶部做好防水处理,转角处保温层错缝搭接,不留直通缝隙;结构拉结筋穿透保温层时,需采用保温砌块或设置保温断开点,做好局部保温封堵,避免形成热桥。

门窗洞口是气密性与防水性的薄弱环节,施工时需确保门窗安装平整、牢固,门窗框与墙体之间的缝隙采用发泡剂填充密实,再用密封胶密封,同时做好门窗框周边的保温处理,将保温层延伸至门窗框边缘,避免形成热桥。屋面与墙体交接处,需确保保温层连续过渡,气密层搭接紧密,做好防水处理,形成完整的密闭保温外壳,防止雨水渗透与热量流失。此外,高校建筑中管线穿越外墙的部位较多,需提前预留洞口,管线安装完成后,用岩棉等保温材料填塞缝隙,再进行密封处理,确保无热桥、无渗漏。

2.3质量检测与验收要点

高校建筑对施工质量要求严格,被动超低能耗建筑外墙施工完成后,需进行全面的质量检测与验收,确保施工质量符合规范标准与设计要求,为后续使用奠定基础。质量检测重点包括三大核心内容:一是围护结构热工性能检测,核查外墙传热系数是否控制在0.14-0.20W/(㎡·K)以内,无明显热桥;二是建筑整体气密性检测,确保气密性N50≤0.6次/h,避免空气渗漏;三是材料性能复检与施工工艺检测,核查保温层粘结强度、锚栓拉拔力、气密层密封性等指标,确保符合设计要求。

验收工作需分阶段进行,施工过程中对每道工序进行隐蔽工程验收,重点验收保温层粘贴质量、气密层铺设质量、细部节点处理情况,验收合格后方可进行下一道工序。整体施工完成后,组织建设、施工、监理、设计等多方单位进行竣工验收,对照施工方案与规范标准,全面核查施工质量,对检测不合格的部位,需限期整改,直至验收合格。同时,整理完善施工资料,包括材料合格证、复检报告、施工记录、检测报告等,归档留存,为高校后期外墙运维提供依据,契合高校建筑长效运营的需求。

3结论

综上所述,被动超低能耗建筑外墙作为建筑节能的核心技术之一,具有节能效果显著、舒适性能优异、低碳环保、耐久性强等特点,与高校绿色校园建设、节能降耗、长效运营的需求高度契合,在高校建筑项目中具有广阔的应用前景。随着“双碳”目标的深入推进与绿色校园建设的不断加强,被动超低能耗建筑外墙在高校建筑项目中的应用将迎来更广阔的发展空间。未来,应进一步加强技术创新,研发更多适配高校建筑的新型保温材料与施工技术,降低应用成本,提升技术适配性;加强政策引导与资金支持,鼓励更多高校推广应用被动超低能耗建筑外墙,打造绿色、节能、低碳、舒适的校园环境,进而为我国生态文明建设与“双碳”目标的实现贡献高校力量。

参考文献

[1]任军,孙熠文,邸扬.城市建筑低碳设计技术与实践——从超低能耗、近零能耗到零碳[J].城市学报,2024,(05):27-36.

[2]邵博,王艾迪,姜潍.被动式超低能耗学生宿舍楼绿色建筑节能设计研究[J].石材,2025,(05):79-81.

课题:中国建筑第二工程局有限公司科技研发课题2026ZC040015-《被动式超低能耗建筑外墙施工技术研究》。



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