淺議被動房建設(shè)保溫隔熱和系統(tǒng)優(yōu)化

田軍縣 （浙江科達新型建材有限公司，浙江 嵊州 312462）

淺議被動房建設(shè)保溫隔熱和系統(tǒng)優(yōu)化

Brief Analysis on Optimization of Passive House System Based on Insulation Material

田軍縣 （浙江科達新型建材有限公司，浙江 嵊州 312462）

超低能耗被動房建設(shè)系列政策的陸續(xù)出臺，使得建筑保溫隔熱行業(yè)迎來了極大的機遇與挑戰(zhàn)，如何更好的滿足技術(shù)性要求和助推政策的順利落地？從絕熱材料的選用、體系技術(shù)的優(yōu)化、安全措施的保障等角度，系統(tǒng)性地闡述了建筑保溫隔熱技術(shù)提升的方向和措施。

保溫隔熱；超低能耗；被動房

我國建筑節(jié)能政策通過“十一五”的啟動，“十二五”的強化，迎來了“十三五”的提升階段，全國實施65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，部分省市率先執(zhí)行75%節(jié)能目標(biāo)，同時推動超低能耗被動房建設(shè)的試點和推廣等，無疑說明我國對建筑節(jié)能技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的要求在快速提升，這會給保溫隔熱行業(yè)帶來巨大利好機遇的同時也提出了極大的技術(shù)挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的保溫隔熱產(chǎn)品(系統(tǒng))技術(shù)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和管理措施能否真正滿足高效節(jié)能建筑發(fā)展的要求，是否有必要進行認(rèn)真的梳理和甄別提升，并積極選用和推廣優(yōu)質(zhì)的絕熱材料、安全可靠的系統(tǒng)技術(shù)，確保被動房建設(shè)的順利推進？

1 我國建筑保溫(隔熱)產(chǎn)品和系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀

經(jīng)過幾十年的努力，我國通過引進、學(xué)習(xí)、提升和創(chuàng)新，已成為國際上建筑保溫(隔熱)產(chǎn)品種類最多、體系方案最多、從業(yè)企業(yè)最多的“三多”國家。

產(chǎn)品種類：無機的有漿狀類、發(fā)泡板(塊)類、纖維(噴、板)類；有機的有發(fā)泡類(現(xiàn)噴、板狀)、改性泡沫類(樹脂、無機改性)等。

系統(tǒng)方案：外保溫、自保溫、內(nèi)保溫；大模內(nèi)置、免拆保溫模板；抹灰系統(tǒng)、保溫裝飾一體化系統(tǒng)等。

從業(yè)企業(yè)數(shù)千家，從業(yè)人員上千萬，規(guī)模從幾百萬到幾個億不等。但也存在企業(yè)多而小散，產(chǎn)品山寨情況嚴(yán)重，真正的研發(fā)性少，低價劣質(zhì)競爭現(xiàn)象嚴(yán)重，制度標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題。行業(yè)亟待整頓規(guī)范、技術(shù)亟待完善提升。

2 超低能耗被動房建設(shè)的關(guān)鍵要素分析

我國保溫隔熱產(chǎn)品種類雖多，體系較全，但并不意味所有產(chǎn)品和技術(shù)可以照搬于被動房的建設(shè)。我們首先要明確被動房建設(shè)的關(guān)鍵性要素——技術(shù)目標(biāo)，再根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)進行梳理、甄選、提升，然后服務(wù)于被動房建設(shè)，這樣才能少走彎路，不犯錯誤。

(1)極低的傳熱系數(shù)。屋面、墻體K≤0.12w/k·m，德國能源署提出的標(biāo)準(zhǔn)值，含義非常明確，就是最大限度的杜絕圍護結(jié)構(gòu)的熱傳遞并持之以恒。

(2)更牢固、可靠的保溫構(gòu)造要求。被動房采用的保溫形式必定是外保溫方式，且保溫層超常規(guī)厚度，在質(zhì)量可靠性，系統(tǒng)穩(wěn)定上比普通外保溫系統(tǒng)有更大的挑戰(zhàn)，對保溫材料的尺寸穩(wěn)定性、系統(tǒng)材料間的相融性、粘結(jié)材料防護材料的使用有效性等等，具有更多的要求。

(3)良好的防火性能。幾百毫米的有機保溫材料，其燃燒時將會產(chǎn)生巨大的熱值，這對被動房保溫體系在防火問題上是個嚴(yán)肅的課題，必須通過材性的選用、構(gòu)造的組合，確保具有良好的系統(tǒng)防火性能。

3 超低能耗被動房建設(shè)保溫隔熱系統(tǒng)優(yōu)化建議

圍繞被動房的三要素，應(yīng)該對保溫系統(tǒng)進行技術(shù)優(yōu)化。

(1)保溫材性的優(yōu)化。為控制和減小保溫層的厚度，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ是首先關(guān)注的指標(biāo)，高效保溫材料是首選，超級保溫材料選用是方向。

目前，我國現(xiàn)有保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(由低到高)排列是：真空絕熱板→硬泡聚氨酯→聚苯乙烯泡沫(含改性)→酚醛泡沫→巖棉板→泡沫玻璃→發(fā)泡水泥→無機保溫漿料

(2)節(jié)能構(gòu)造的優(yōu)化?！氨粍臃俊北刂v究的是整體、密封絕熱性能好。因此，系統(tǒng)節(jié)能構(gòu)造必須避免冷(熱)橋的存在，對板縫、板端及構(gòu)件相鄰部位節(jié)能構(gòu)造也要進行優(yōu)化措施。比如，盡量規(guī)避采用具有邊界效應(yīng)的保溫板材或采用疊層錯位或采用啟口契入式保溫構(gòu)造(圖1)。

圖1 被動房保溫層

(3)系統(tǒng)材料間界面性能的優(yōu)化。 被動房保溫系統(tǒng)也是一個多界面的復(fù)合型構(gòu)造，尤其是采用“疊層錯位法”時，界面更多。界面的存在就是造成系統(tǒng)質(zhì)量不穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，但界面又無法規(guī)避，唯一的出路是在確保粘結(jié)材料性能的前提下，對材質(zhì)間的界面性能進行優(yōu)化。比如，采用粘結(jié)膠漿粘貼聚苯板時，應(yīng)對苯板表面進行乳液型界面劑涂刷處理，或者直接采用工廠化覆有復(fù)合界面層的泡沫板(比如，聚氨酯保溫復(fù)合板)。總之，保溫板與墻面之間，保溫板與保溫板之間，保溫板與防護抹面層之間必須實現(xiàn)充分的相融和粘結(jié)，才能從根本上規(guī)避保溫層脫落事故的發(fā)生。

(4)系統(tǒng)防火安全性的優(yōu)化。過厚的保溫層具有極大的火災(zāi)風(fēng)險，如何確保防火安全，又是“被動房”建設(shè)的考量。這里我們首先要理一下思路。有機材料一定會著火嗎？那么消防所用的泡沫滅火劑、干粉滅火劑又是什么材料？可見，有機材料未必均有火災(zāi)風(fēng)險。實際上，有機材料可在宏觀上分為兩大類：塑料和樹脂，這兩類材料在火災(zāi)反應(yīng)的特性有截然不同的差別：塑料遇火，第一反應(yīng)是收縮熔化，然后是滴落燃燒，易形成火災(zāi)。而樹脂遇火，第一反應(yīng)是燃燒碳化，然后形成一定厚度的碳化封閉層，隔離了氧氣的進一步注入，從而達到自阻自熄，沒有火勢蔓延行為，也就是說具有很好的防火安全性。

所以，當(dāng)我們選用有機保溫材料時，如果選用了樹脂型泡沫板材(如酚醛板，阻燃級硬泡聚氨酯板)就在材性上提供了防火安全性保障，而選用塑料型泡沫板材，則必須強化構(gòu)造防火(比如設(shè)置防火隔離帶，采用原抹灰防火層等)，這也是行業(yè)中一直呼吁的熱固性泡沫與熱塑性泡沫的區(qū)別問題。被動房建設(shè)防火安全應(yīng)從泡沫材性上優(yōu)化，從防火構(gòu)造上優(yōu)化。

4 目前急需解決的矛盾

這個矛盾就是政策規(guī)范與科學(xué)技術(shù)的矛盾。

被動房必定選用超厚的有機泡沫板體，但新版GB50016明確規(guī)定，當(dāng)采用B1、B2級阻燃泡沫時，必須設(shè)置A級防火隔離帶，且應(yīng)采用耐火等級半小時的門窗構(gòu)造。被動房設(shè)置A級防火隔離帶肯定不科學(xué)，半小時的耐火節(jié)能門窗也不現(xiàn)實，怎么辦？GB50016對有機保溫材料只分級(B1、B2)不分類(熱固性、熱塑性)，采用的是一刀切的做法。我們平時工作中，與設(shè)計、圖審、質(zhì)監(jiān)交流，很難突破這一規(guī)定，難道被動房可以不執(zhí)行？我國目前有部分省市正對此進行相關(guān)研究，并已作明確分類。比如，新疆自治區(qū)、北京老舊改造指揮部、遼寧省、吉林省建委等等。但就全國而言，還處于一片爭論之中。

住建部及其他政府部門可以被動房建設(shè)為契機，認(rèn)真研究有機保溫材料的分級和分類，重新修改和制訂與實際工程相符的更為科學(xué)合理的防火新規(guī)。只有解決了這個矛盾，才能有利于被動房建設(shè)政策的快速、健康實施。

5 結(jié) 語

被動房建設(shè)是我國建筑節(jié)能事業(yè)的大方向，保溫材料、保溫系統(tǒng)技術(shù)的提升是促進被動房建設(shè)發(fā)展的有力保障之一，正視問題、化解矛盾是政府、行業(yè)、全社會共同的責(zé)任和義務(wù)。只要大家思想統(tǒng)一、行動一致、科學(xué)決策、務(wù)實創(chuàng)新，我國的建筑節(jié)能事業(yè)就會蓬勃發(fā)展，從而實現(xiàn)低碳、環(huán)保、生態(tài)宜居國家的偉大建設(shè)目標(biāo)。

TU50

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1674-814X(2017)01-0056-02

2016-11-25

田軍縣，現(xiàn)任浙江科達新型建材有限公司董事長、全國標(biāo)準(zhǔn)化委員會建筑節(jié)能專業(yè)委員會委員、中國建筑節(jié)能協(xié)會保溫隔熱專業(yè)委員會副主任、浙江省綠色節(jié)能協(xié)會、浙江省防水協(xié)會副會長。作者通信地址：浙江省嵊州市甘霖工業(yè)開發(fā)區(qū)，郵編：312462