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超低能耗建筑用防水隔汽/透汽膜技术要求及在窗洞口处的应用
摘要:本文着重介绍防水隔汽膜和透汽膜的技术要点。在窗框室内侧使用防水隔汽膜;在室外一侧使用防水透汽膜,两者配合能有效解决门窗洞口衔接部位的气密和防水的作用。
关键词:超低能耗建筑;气密性;防水隔汽膜;防水透汽膜
1 前言
近年来超低能耗建筑得到了迅猛的发展,每年的建造量已经从过去的几十万平方米发展到几百万平方米,正在向千万平方米迈进。超低能耗建筑主要是指通过采用先进的节能设计理念和施工技术使建筑围护结构达到最优化,依靠自身优越的保温性能及气密性,综合利用建筑物可获得的包括太阳、照明、人体、电器散热等所有自然得热方式,以及余热回收新风系统,从而达到同时实现较高的居住舒适性和较低的能源消耗建筑。超低能耗建筑关键技术包括良好的围护结构保温系统、优异节能被动门窗系统、无热桥设计、高效热回收新风系统、极佳的建筑物气密性等五个方面,其中,建筑物气密性做的好坏直接关系到超低能耗建筑做的质量成败,也是超低能耗建筑目前现场检测的唯一指标,因为,优良的气密性可降低采暖负荷、提高人员舒适度、避免室内结露发霉、减少噪音和空气污染,降低无组织通风热损失,保证维护结构的保温性能。
建筑外围护结构用防水隔汽膜、透汽膜是保障建筑的气密性和外围护结构建筑热工性能的必不可少的材料,已经在超低能耗建筑中得到了广泛应用。早期的超低能耗建筑(国外称为“被动房”)所用的气密性材料均来自于国外进口,近两年来,国内已有厂家可以生产出性能符合要求的产品。外围护结构用防水隔汽膜、透汽膜在建筑上得以应用,可以彻底解决我国普遍存在的建筑外墙和外窗缝隙漏水问题。
2 气密性膜材料的分类与制备工艺
目前,气密性膜材料按功能分防水隔气膜、防水透气膜;按粘结方式主要分为自粘型和非自粘型。
防水隔气膜/透气膜的技术最早是从欧美国家开始引进的,然而国内产品的制作工艺五花八门,各个厂家的产品质量参差不齐,没能形成一个统一的质量标准。实际上,防水透气膜主要有三层构成:PP纺粘无纺布,PE高分子透气膜,PP纺粘无纺布。纺粘无纺布的作用主要是增强拉力和静水压及保护中间层(透气膜),真正透气主要是靠中间层PE高分子透气膜。主要制备工艺有:
(1)流延复合。这种工艺是用塑料粒子热熔后依靠塑料本身的粘性复合。缺点是几乎不透气。
(2)喷胶或刮胶复合(热熔胶复合)。这种工艺最早应用在卫生巾和尿不湿,以及防护服上,国内生产厂家几乎都是用这种工艺生产高透气的防水透气材料。缺点是透气量比较低,因为中间透气膜的微孔实际上都被热熔胶堵死,另外,最致命的缺点就是耐温度非常低,仅能承受60度的温度。因为这种胶水实际上是一种压敏胶(不干胶)。
(3) 热压复合。是利用热熔工艺将防水透气膜与塑料件压合起来,一般有三层构成:PP纺粘无纺布,PE高分子透气膜,PP纺粘无纺布。纺粘无纺布的作用主要是增强拉力和静水压及保护中间层(透气膜)以及用于热熔焊接,真正透气主要是靠中间层PE高分子透气膜。具有高透气,耐高温,抗老化,静水压达到2米以上,保证透气不透水,为国内最新科技。
3 防水隔汽/透汽膜技术要求
超低能耗建筑的气密性主要是通过采用防水隔汽膜对建筑的穿墙孔洞、插座线盒预留孔、不同结构连接处、门窗洞口等处密封处理来达到要求。目前,气密性膜材料按功能分防水隔气膜、防水透气膜;按粘结方式主要分为自粘型和非自粘型。其主要技术要求见表1。
4 门窗洞口部位气密性
超低能耗建筑对外墙、屋面、地面及门窗组成的外围护结构的气密性要求较高,门窗是建筑外围结构的开口部分,门窗面积占房屋建筑总面积的比例约为20%,而门窗能耗却约占建筑总能耗的50%。其中墙体与门窗之间的节点过渡又是极其薄弱的部位,一直是建筑中的能耗大户。另外,建筑门窗周边经常因密封设计差导致室内产生渗漏、霉变、结露等问题,因此门窗周边位置的节能、防水是被动式建筑中极受关注的重点。
针对门窗洞口防水、气密性问题,目前通常采用由防水隔汽膜与防水透汽膜组成的门窗密封系统。防水隔汽膜用于室内一侧,将室内外环境有效隔绝 既可以阻断室外侧水蒸汽向室内渗透,也能阻挡室内湿气向室外渗透,交换方向主要是有室内外侧的压力差造成的,这样避免由空气渗透产生的热交换,保证建筑气密性,从而减少建筑能耗。窗口处防水隔气膜、防水透气膜安装构造如图1。
防水透汽膜用于室外一侧,既可以防止雨水向墙体的渗漏,保证建筑水密性,也能防风,又可以利用自身透汽性能排出墙体内的水蒸汽,从而避免墙体内的功能层(保温层)被水汽润湿而失效,保障功能层的节能效果。
结论
随着建筑节能水平的逐步提高,显著提高建筑气密性技术成为实现超低能耗建筑、近零能耗及既有建筑节能改造的关键技术之一。提高建筑气密性的优势有:
(1)减少建筑通过围护结构缝隙散失的冷热量,提高建筑保温隔热的效果,从而显著降低建筑能耗需求。
(2)避免因潮气入侵,造成建筑构件发霉、结露和损坏。
(3)提高居住舒适度和质量,减少“穿堂风”,减少室外噪音和空气污染等对室内环境质量的影响。
(4)外门窗与外墙连接处缝隙必须采用防水隔汽膜和防水透汽膜组成的防水密封系统,室内一侧采用防水隔汽膜,室外一侧应使用防水透汽膜,从构造上完全强化了门窗洞口的密封与防水性能。
(5)采用防水隔汽膜和防水透气膜等气密性膜材料对建筑的穿墙孔洞、插座线盒预留孔、不同结构连接处、门窗洞口等处进行密封、阻挡空气与水汽渗漏处理,以达到超低能耗建筑整体气密性要求。