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钢结构被动式超低能耗住宅建筑发展分析

发表时间:2021-09-28 访问量:1998

      随着我国装配式建筑与被动式超低能耗建筑的大力推广和应用,钢结构被动式超低能耗住宅建筑或将成为未来建筑领域研究的重要体系和发展新方向之一。以“装配式”为手段,以“性能提升”为目标,可充分发挥装配式钢结构建筑轻质、高强、大跨度、平面布置灵活等优势,实现装配式钢结构建筑与被动式超低能耗建筑技术的有机融合,满足消费者对居住环境不断提升的要求。辽宁美耐建筑

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      随着市场经济的快速发展和时代的变迁,我国建筑行业的发展势头强盛,装配式建筑技术得到了广泛的应用。2016 年 9 月,国务院办公厅发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71 号),提出力争 10 a 左右,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到 30%。2019 年,重点针对装配式钢结构住宅体系,住建部接连批复浙江、山东、四川、湖南、江西、河南 6 个省份开展钢结构装配式住宅建设试点,并已明确试点目标和试点范围。 

      如今,住户对于居住建筑的需求已不再是简单的遮风挡雨,而越来越注重建筑的性能和品质。绿色、节能、可持续等理念也逐步上升至战略层面,成为推进新型城镇化、建设生态文明、全面建成小康社会的重要举措。自 2015 年10 月住建部发布《被动式超低能耗绿色建筑技术导则(试行)》(居住建筑)起,被动式超低能耗建筑技术开始逐步在国内推广和应用,主要集中在北方严寒地区,于 2019 年超低能耗建筑推广再创新高峰。2019 年 1 月 24 日,我国首部建筑节能引领性标准 GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》发布。同年上海市住建委发布《关于印发上海市超低能耗建筑技术导则(试行)的通知》(沪建建材〔2019〕157 号),标志着被动式超低能耗建筑推行开始逐步由寒冷地区向夏热冬冷地区延伸。被动式超低能耗建筑技术成为根本上提升建筑性能和品质的引领性技术标配。 

      面对着未来量大面广的居住建筑和住户对居住环境不断提升的要求,亟须产品升级。本文重点针对钢结构被动式超低能耗住宅建筑新体系,阐述如何通过工业化技术和绿色技术、节能技术等有机融合,充分发挥装配式钢结构建筑和被动式超低能耗建筑技术优势,满足未来居住建筑的需求,如建筑高性能和高品质、建筑功能均好性和附加值体现(可变户型、适老化、黑科技)等。 

1两大建筑体系概述

1.1 装配式钢结构建筑 

      钢结构建筑作为目前国内主推的 3 大装配式建筑体系之一,技术体系成熟,产业基础配套完备,已广泛应用于工业厂房、大型场馆和超高层建筑中。基于其自身产业化程度高、自重轻、抗震性能好、绿色节能、施工周期短等优势,已逐步由公共建筑向居住建筑延伸,在住宅结构体系中的应用发展势头正盛。 

      钢结构住宅是以钢结构系统作为主要受力结构体系、相配套的外围护系统、设备管线系统和内装系统集成设计建造的住宅建筑。目前,在国内一直未能有重大突破,还需进一步解决相配套的以下问题,满足未来居住建筑高性能、高品质等发展需求。 

(1)研究适配房型,充分发挥钢结构平面布置灵活的优势,避免“露梁露柱”。 

(2)研究匹配钢结构住宅建筑的外围护结构系统,提升居住建筑对保温、隔热、气密性等的要求。 

(3)研究匹配钢结构住宅建筑的内装系统,满足居住建筑对功能、美观、舒适、健康等方面要求,提升居住空间体验感。

1.2 被动式超低能耗建筑 

      《被动式超低能耗绿色建筑技术导则(试行)》(居住建筑)明确了被动式超低能耗建筑的定义,即是指适应气候特征和自然条件,通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构,采用高效新风热回收技术,更大限度地降低建筑供暖供冷需求,并充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒适室内环境并能满足绿色建筑基本要求的建筑。通俗地说,即把主动供暖和主动供冷的能耗尽可能降到更低,更多地利用建筑自身的热量收支“被动”地进行供暖或供冷。 

      被动式超低能耗建筑设计涉及 5 大要素。① 保温隔热性能更高的非透明围护结构系统。② 保温隔热性能和气密性能更高的外窗系统。③无热桥设计与施工。④ 建筑整体的高气密性能。⑤ 高效新风热回收系统。 

      实现被动式超低能耗建筑目标关键在于设计精细化和施工精细化。被动式超低能耗建筑 13 大关键技术包括舒适度、建筑体型、结构重度、窗墙比、窗 / 玻璃、窗开启形式、遮阳、屋顶保温、外墙保温、楼板保温、气密性、暖通空调(HVAC)、无热桥设计。综合考虑建筑整体系统方案、产品设备集成优化、细部节点构造处理、施工工艺优化等,根本上解决建筑气密性、水密性、热桥等问题,营造更为舒适、健康、可持续的建筑空间。


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