
工程建设与科学管理
Engineering Construction and Scientific Management
- 主办单位:未來中國國際出版集團有限公司
- ISSN:3079-708X(P)
- ISSN:3080-0781(O)
- 期刊分类:工程技术
- 出版周期:月刊
- 投稿量:1
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超低能耗施工技术在商品房中的应用与研究
Application and Research of Ultra-Low Energy Consumption Construction Technology in Commercial Housing
引言
近年来,超低能耗建筑在全国得到大力推行。上海市在《关于推进本市超低能耗建筑发展的实施意见》中提出,超低能耗建筑项目符合本市相关技术要求并经审核通过的,其外墙面积可不计入容积率,但其建筑面积最高不应超过总计容建筑面积的3%,推动了超低能耗建筑的发展。国务院发布的《2024—2025年节能降碳行动方案》提出,大力发展绿色建材,推动基础原材料制品化、墙体保温材料轻型化和装饰装修材料装配化。同时,国家对超低能耗建筑的施工管理、全过程管理等均出台了相关管理规定,学者也对超低能耗建筑进行了大量研究与分析。本文以超低能耗建筑关键技术进行分析研究,
1 项目案例
上海新杨思20C-14项目位于浦东新区北蔡镇,占地面积约5.3万㎡,规划总建筑面积为135905.88㎡,总共16幢超低能耗装配式高层建筑,项目容积率为1.70,绿地率为35%。新杨思20C-14地块项目为试点采用超低能耗施工技术,一方面积极响应国家及上海市相关政策,另一方面为企业自身可持续发展做出创新。
新杨思20C-14地块项目位于上海市浦东新区三林镇,项目占地总面积53118.20㎡,总建筑面积135319.45㎡。该项目作为“金色中环·新杨思”首个开发地块,采用超低能耗与近零能耗施工技术,并结合智能建造施工模式,围绕高质量发展理念,打造成为面向未来、面向国际的时尚文化展示区、国际消费体验区、品质生活示范区、生态智慧样板区。
2 超低能耗施工关键技术
2.1 建筑被动节能措施
项目总平面图布局充分利用此场地先天条件和周边丰富的生态景观资源,对建筑朝向和体型系数进行设计。同时,对户型布置及室内自然通风与采光进行严格控制,本项目共15个户型,各户型卧室、起居室通风开口面积与房间地板面积的比例为8.03%~21.19%,室内自然采光窗地面积比例为0.192~0.672,满足《上海市超低能耗建筑技术导则(试行)》中通风开口面积与房间地板面积的比例应达到8%以上,窗地面积比应达到0.183的要求。
2.2 建筑气密性设计施工要点
超低能耗建筑的气密性主要体现在两个方面。首先从节能角度考虑,空气渗透是影响建筑能耗的重要原因,通过提高气密性增强建筑的保温隔热性能,可以显著减少冬季供暖和夏季制冷的能源消耗。从室内环境质量方面来看,高气密性有助于保持室内温湿度的稳定,减少室内空气与室外空气的交换,降低室外污染物的进入,为居民提供健康舒适的居住环境。
依据《上海市超低能耗建筑技术导则(试行)》及《近零能耗建筑技术标准》,项目的气密性指标要求为:在室内外正负压差50Pa的条件下,每小时换气次数不超过1.0次,即ns<1.0h-1。本项目以户为单位进行气密分区,气密层、门窗构件、墙面洞口进行气密性设计,换气次数ns<1.0h-1,并后期以户为对象进行检测验证。对于围护结构气密性设计,采用连续的抹灰层进行高气密性处理,并与屋面板、楼板或地面相交接,形成完整闭合的气密区。针对外门窗洞口、外墙穿洞等薄弱位置,采用气密性胶带,气密性薄膜气密性涂料等材料,在室内设置防水隔汽层进行气密性处理。
门窗部位的气密性从材料和构造方面来保障。在材料上,采用高气密性外门窗。套内外窗气密性等级不低于8级,套内阳台推拉门气密性等级不低于7级。在构造上,室内采用防水隔汽膜,与墙体搭接长度≥50mm,与窗框的搭接长度≥20mm;室外采用防水透汽膜,与墙体搭接长度≥50mm,与窗框的搭接长度≥20mm。
管道穿外墙处也应进行节点气密性设计,穿墙管线根据管径预先预埋管道;另外,采用岩棉填充防水套管与管道之间的缝隙,并在接口处室外采用密封胶密封及硅胶封堵室内采用聚合物砂浆封堵。
2.3 围护结构设计施工要点
本项目执行无热桥的设计原则,一方面是截留能量流失,另一方面也是在处理围护结构室内表面温度过低的薄弱环节,以提高室内温度的均衡性,防止室内结露发霉,同时避免局部温度过低引发的局部冷空气流转现象。因此,某种程度上无热桥设计理念对于提升室内舒适度的影响还要更甚于其对建筑能效的影响。
本项目阳台、外廊、设备平台及架空楼板均采用满布40mm厚硅墨烯保温板作为热桥处理措施。对于PC外墙接缝构造,预制墙板横向拼接时错缝50mm,详见图1,在拼接处现场放置A级保温材料硅墨烯,PC外墙水平接缝处理,预制构件和现浇段/预制构件之间预留20mm坐浆层,详见图2。

2.3.1 硅墨烯反打保温PC外墙系统
所有构件进入施工现场时应有专人对构件进行外观及尺寸验收及复核,如有外观损坏及尺寸偏差在设计允许范围外的应马上退场。吊装作业时应有专人连同监理进旁站,吊装完成后设专人对构造进行验收。
堆放构件的场地应平整坚实并保持排水良好。堆放构件时应使构件与地面之间留有一定空隙,堆垛之间宜设置通道。必要时应设置防止构件倾覆的支架。重叠堆放构件时,每层构件间的垫木或垫块应在同一垂直线上。墙板构件堆放应采用专用的构件插架,插架与地面做好锚固。构件保持垂直,两侧用三角木楔固定在插架上,底部设置垫木,插架基础必须严格按照插架埋件图纸施工,保证位置准确,基础强度满足设计要求。堆场利用地库顶板,由于整体场地较为狭小,同时构件堆场及卸车点应在塔吊范围内。
2.3.2 现浇混凝土硅墨烯免拆保温模板一体化外墙系统
钢筋绑扎经验收合格后,依据设计要求的墙体总厚度,按施工放线弹出的保温模板定位线进行安装。根据施工图外墙尺寸绘制外墙面、阴阳角、门窗洞口及节点的排板图,分断面布置标准尺寸保温模板和模数板,如特殊部位需要裁割,裁割尺寸规格误差应控制在士5mm。
根据保温模板标注编号,依次顺序排板安装,保温模板安装位置不超出墙体厚度控制线,保温模板之间板缝必须水平挤紧,避免漏浆。保温模板安装到位后,用专用连接件墙体主钢筋绑扎牢固。
门窗洞口处保温模板使用整板布置,避免采用小规格模板。墙体转角部位安装时应垂直挤压呈90°,如有缝隙应使用发泡棒填塞,避免漏浆。对拉螺栓底部开孔距楼板不得大于300mm;中间间距与内侧模板形式相匹配。对拉螺栓钻孔采用专用开孔器宜由外侧向内侧开孔,以避免其表面增强筋的脱离。在建筑外墙立面有天然气管道、沉降观测点、避雷针接地等预埋件时,预埋件必须埋设在钢筋混凝土结构中。首层保温模板应做好保护措施,不得用重物碰撞、挤靠墙面。拆除外脚手架时严禁碰撞保温模板。
2.3.3 供暖空调与新风系统设计
本项目商品房住宅空调系统采用空气源热泵天氟地水二联供系统,作为多联式空调系统室内机的冷源及低温热水辐射采暖系统的热源,室内设置地暖;保障房空调系统采用分体空调,空调能效达到一级能效,不设地暖,空调系统平面图见图3。商品房空调系统总制冷量在10kw~24.5kw之间,地暖制热量在11.2kW~26kW之间,机组全年性能系数APF在4.80~5.30,满足《上海市超低能耗建筑技术导则(试行)》4.3.2中关于APF达到4.5以上的要求,同时也满足超低能耗要求。
本项目各住宅楼每户设置户式全热交换新风系统(详见图4),新风机组风量可调节,新风量按照不小于30m³/h·人和换气次数比较取大值选取。新风系统选用带全热交换、精华、除湿等功能的机组,其中焓回收效率制冷>65%,制热>70%,新风系统的单位风量耗功率小于0.45Wh/m。商品房新风机组吊顶安装在厨房区域,保障房新风机组吊顶安装在阳台区域新风管道预留装修接送、回风管及风口。新风口与排风口满足《DB31 405-2012上海市集中空调通风系统卫生管理规范》中距离最小5m的要求。

3 超低能耗验收
对超低能耗建筑而言,其性能落地不仅依赖于先进的设计理念,更取决于从策划到竣工的全过程协同管控。为确保设计目标有效转化为运行成果,项目需建立“策划-设计-施工-检测与验收”四阶段联动管控机制。
在策划阶段,通过评估、调研、设备检测及能耗分析,识别建筑现状与节能潜力,形成针对性改造与建设策略。组建超低能耗专项过程管控团队,在全过程各个环节把控超低能耗专项技术的有效实施。
在设计阶段,多专业协同设计,聚焦气密性、热桥控制、可再生能源利用等超低能耗关键技术环节,开展节点化技术评审,确保设计方案具备可实施性与性能保障能力。
在施工阶段,强化质量与节能“双控”,严格控制建设标准及关键节能参数的变更。针对热桥与气密性处理等关键节点,制定专项施工方案与监理细则,明确材料标准、工艺流程及质量控制要点。监理单位全过程现场巡检与影像留存,形成施工质量可追溯机制。
在检测与验收阶段,依据国家及地方超低能耗建筑技术标准,委托具备资质的第三方检测机构开展现场性能检测,包括气密性、围护结构传热系数、热工缺陷、新风热回收效率室内温湿度、新风量及照明功率密度等关键指标。对检测中发现的性能偏差,提出问题分析与整改建议,建设方组织设计、施工、监理等多方联合整改,并经复检达标后方可交付使用。
4 超低能耗施工应用成效
节能预测分析可有效减少建筑碳排放量,是实现2030年碳达峰的有力支撑。超低能耗建筑和现行的节能建筑相比较可节能50%以上。若今后新建建筑都按照超低能耗建筑标准建设,那么有可能节省出40%左右的社会终端能耗,可以极大缓解能源紧张。而在降低能耗的同时,必然会带来温室气体排放的降低。上海目前新建建筑一次能源消耗量为100kwh/(m2·a),本项目一次能源消耗量≤60kwh/(m2·a),按照上海市现行节能设计标准《居住建筑节能设计标准》(DGJ08-205-2015),本项目总计能耗约550.10万kwh;按照超低及近零能耗建筑方案进行设计,本项目能源消耗约为330.06万kwh;因此,本项目预期每年至少可节约用电220.04万kwh,即节约标准煤270.43吨。
5 结语
本项目具有广阔的推广前景,超低能耗建筑是建筑领域实现碳达峰的必要路径,是今后的发展方向。通过项目示范充分展示超低能耗建筑的技术理念、施工方法和实际使用效果。推动超低能耗建筑的进一步推广和发展。随着低能耗建筑要求的提高,建筑结构体系,建筑围护材料,门窗用材和密封、屋顶、地面以及采暖、空调、照明等建筑物的基本组成都将发生巨大变化。低能耗建筑的一次性投资虽有增加,但它为人们生活提供一个舒适的健康热环境,同时房屋在使用过程中的能源消耗明显减少,所增加的投资逐步回收,业主或使用者在使用过程中有明显的体验感受。提升住宅产品的节能标准能级,通过高指标体系要求,以被动优先主动优化设计理念为指导,以实际结果为目标,进行创新先行示范。
参考文献:
- [1] 上海市住房和城乡建设管理委员会.关于印发《关于推进本市超低能耗建筑发展的实施意见》的通知[EB/OL].(2020-12-30)[2024-10-15].https://zjw.sh.gov.cn/gztz/20201230/ccb9381671594a0baa5fdac19d4f6160.html.
- [2] 中华人民共和国中央人民政府.国务院关于印发《2024—2025年节能降碳行动方案》的通知[EB/OL].(2024-05-29)[2024-10-15].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202405/content_6954323.htm.
- [3] 王欣平,侯义芬,邵志兵,等.超低能耗装配式住宅外墙保温施工[J].建筑施工,2023,45(06):1107-1110.
