攻略 | 被动房保温设计与施工

设计篇

实心墙体的保温系统

实心墙体结构，一般采用钙砂砖、混凝土砖、黏土砖或混凝土砌筑实心墙体作为承重结构。在完成土建，最好在安装完窗户后，在外墙表面安装保温层。保温材料可以是聚苯板、岩棉板或者新开发的木质纤维板。软木和矿物发泡板同样可以使用。在保温层外面覆盖网格布，网格布表面是抹面层。保温层和抹面层一起构成所谓的外墙外保温系统(WDVS)。

和使用的所有建筑材料一样，外墙外保温系统需要“建筑监管部门的一般许可”，该许可涉及材料性能(导热系数、防火性能和隔声性能)、保温层厚度和保温层在砌筑墙体上的固定方式(粘或者锚)。目前，几乎所有供应商都获得了厚度足够用于被动房的外墙外保温系统许可。

图1:外墙外保温系统中使用的热断桥锚固件。在这类锚固件上可以固定灯具、雨棚等

如果有一种希望采用的建筑结构，但还没有获得建筑监管部门颁发的一般许可，那就要和制造商一起争取获得准许，而一般来说这是非常值得的。出于造价原因，应该尽量采用单层保温。双层保温不仅会增加造价，而且会增加施工缺陷的可能性(保温空缺、粘结错误等)。

在外立面上固定灯具、栏杆、装饰线条等构件时，必须在外保温系统里预埋热断桥、有承载力的锚固件。尽可能避免采用穿过整个保温层的简单的钢支架和锚固件。窗户安装方式也应该尽可能减少热桥效应。下图给出了典型的外墙外保温构造和最重要的细部节点。

图2:檐口、窗户上下安装节点和供暖地下室外墙外保温实心墙体与楼板的连接。除窗户区域外，保温层(黄色)是连通的，没有明显热桥。红色部分表示气密层。

采用轻质砌体和辅助保温的实心墙体

绝大部分情况下，不用钙砂砖、混凝土或黏土砖，而是采用轻质混凝土、加气混凝土或者空心砖。这类材料导热系数比较低。而它们的抗压强度对于绝大多数用途是足够的。这样，在相同传热系数下，外墙外保温厚度可以小一些，见下图：

图3:得到许可的不同实心墙体构筑方式。气密层用红线标示。其他构造和相关信息也可从被 动房研究所获取。

由保温一体化大型预制构件组成的

实心墙体

在车间已粘贴好外保温的钢筋混凝土或轻质混凝土墙板预制构件在市场上用得越来越多。它们的优点是制造厂对无热桥结构有最重要影响的细部节点做过检查。这样，建筑师就可以直接采纳绝大部分细部节点并且信赖其无热桥结构。

混凝土衬砌砖，聚苯板砌块内浇混凝土

近来，市场上有多种无模板墙体构造(所谓的混凝土加保温砖)。这种体系的细部节点和预制墙体一样需要精心设计，以便建筑师可以直接采纳。这里也需要检查相关解决方案的细部节点是否可以实现无热桥，即是否适用于被动房。制造商必须能够出示所有细部节点的热桥计算结果。以后在修改细部节点或者在工地上进行更改是不可能的，因为它们大多是预制型材。

双层砌筑结构

在双层砌筑墙体上安装被动房要求的保温厚度原则上是可以的。外层墙体必须用不锈钢锚固。必要时也必须对具体方案进行检验/准许。

轻木结构

轻木结构作为墙体有一些结构上的优点：在承重支柱之间的空腔内可以放置保温材料。为了达到被动房要求的保温厚度，可以在承重层外再敷设一层保温材料或者通过选择采用专用支柱的墙体结构来实现。

图4:双层轻木结构墙体构造。承重结构为6cm×12cm的立柱，前面挂保温层。保温层由工字梁托住。中间的盖板构成气密层。外挂保温层的间距(83.3cm)随主承重墙而异，以便减少腹板处的热桥效应，U=0.12W/(㎡·K)

下图列举了采用厚保温层的常见墙体结构。它们的核心构造是相同的：内盖板作为气密层，保温层厚度为360mm;外盖板采用透气性木质板。外立面可以是背通风立面或者经许可的在木质纤维素板上粘贴的外保温系统。内侧还可以增加一层石膏板。此外还可以增加一层设备安装层(≥6cm)。它可以进一步增加墙体的保温效果并可以由建设方自行制作。

图5:各种常见的木框墙体结构。为了尽量减少承重木材比例，不再使用实木型材，而是采用内外支撑形成传力整体。外盖板采用透气性木质板。内盖板采用木质板构成气密层(红色部分)，并同时作为隔气层。墙表面不再需要粘贴薄膜。板缝拼接处用合适的胶条、薄膜或工程纸条粘贴。可以构成不同的外立面和内侧盖板。

图6:预制的木框架墙体结构

施工篇

应将外墙外保温系统干净均匀地粘贴在平整的基墙上。应绝对防止在保温层内出现4mm以上的缝隙，因为在这种空腔里会形成气流通道，造成显著的对流热损失。连续空腔还会形成环流，严重情况下会使保温大面积失效。见图1。

图1：保温层内的空腔会显著增加热损失。在连续空腔内的环流甚至会使保温层完全失效

一旦发现保温层内有较大空腔，应立即封堵。可以用保温板填缝，也可以用发泡胶封堵。在这种情况下，气密性不是主要的，更重要的是必须用保温材料封堵空腔。

现在发泡剂不能用于修补大部分位于内侧气密层中的缝隙，因为这种材料一般都会收缩，不能保证持久气密性。

保温系统的防风性能也属于这种问题领域。保温层的外表面——外墙外保温系统的外侧抹灰层或轻木结构的外侧盖板必须整体上做到风不会进入保温层，见图1。否则保温性能会明显变差。但是这与一般位于内侧的气密层要求不能混淆。

图2：保温板接缝太大（左）；补救措施（右）：用保温材料填补空洞

图3：目前市场上也可以采购到符合被动房要求（厚达30cm）的外墙外保温系统，并且能够单层敷设。重要的是每块保温板都要良好粘贴。有些供应商可以提供企口板（右图）

采用吹入式保温材料时，应该抽检内部空间是否填满。同样应该抽样检查吹入材料的沉降情况。应该向供应商索取经过审查的材料沉降性能证明。施工企业必须知道使用这种材料时允许的最大连续空腔，以免发生显著的沉降收缩。

收到的保温材料应该和设计的保温材料做比对。特别是导热系数等级经常会出差错，因为人们比较喜欢使用“库房中”具有标准性能的材料，而不是新订的导热系数更好的材料。应该特别关注带有Ü标识的建筑材料申报单。

图4：在外墙外保温系统中的窗户细部节点。窗户安装在砌筑墙体外侧，利用角钢或木条固定。必要时将窗台板固定在木条上，保证踩踏安全。胸墙处保温一直做到窗台板下部，两侧洞口窗框用保温板覆盖。本图示例中保温板盖住木框一直靠到铝质型材（铝包木）上。

除了保温空腔，也应防止水或者水泥和砂桨对材料保温性能的影响。所以必须注意在施工期间对保温材料做好充分遮挡。特别是玻璃棉吸水性很强，湿的玻璃棉没有保温性能，而且风干非常麻烦。

保温地板是啮齿目动物最喜爱的生活场所，应采取防护措施。

窗户和户门与外墙外保温系统的节点要求特别高。窗户两侧和上部的窗框应尽可能多地用保温材料覆盖，例如可以采用抹灰收口型材。见图4。胸墙部分保温必须一直做到窗台板下面。门联窗的窗台板下面最好用木条支撑，保证踩踏安全，见图5。

在多层居住建筑上有数个防火隔离区段，在贴近隔离区段处必须用岩棉制作外保温系统。窗户上部同样必须用岩棉制作挡火梁，见图6。

图5：在门联窗下面的踩踏安全木条

图6：用聚苯板制作的外墙外保温系统。在防火隔离区段的边界处（多层居住建筑）和窗户上部用岩棉制作防火隔离带。

总结

1.应注意保温层的连续性，不得有空洞或空腔，尽量采用企口板，注意良好粘贴。

2.由于工作疏忽产生的空腔（隐蔽缺隐！）必须堵塞或打泡沫胶封堵。

3.防火：用聚苯板制作外墙外保温系统时，在窗户上部必须使用不可燃岩棉条制作防火隔离带。

4.采用吹入式保温材料时应抽样检查腔室内是否填满保温材料。

5.选择招标文件规定的正确的导热系数，检查是否有Ü标识并检查货单。

6.施工期间注意对保温材料的防护，避免受到水、水泥、混凝土或砂浆的沾污。

7.注意采取啮齿动物防护措施。

8.注意外围护结构的防风性能。

本文为PHI被动房保温系统设计及施工要点，摘自《德国被动房设计和施工指南》一书，由绿色建筑研究社整理编辑微信发布。

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