鋼結(jié)構(gòu)裝配式被動(dòng)式超低能耗建筑實(shí)踐CONTENTS目錄04產(chǎn)品應(yīng)用03項(xiàng)目施工02工程設(shè)計(jì)01項(xiàng)目概況01PARTONE項(xiàng)目概況OVERVIEW項(xiàng)目名稱(chēng)：地理位置：

建設(shè)單位：設(shè)計(jì)單位：總包單位：

建筑面積：9696.3平方米建設(shè)目標(biāo)：鋼結(jié)構(gòu)裝配式被動(dòng)式超低能耗綠色建筑項(xiàng)目基本信息PROJECTINFORMATION項(xiàng)目基本信息PROJECTINFORMATION項(xiàng)目應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu)、ALC墻板、桁架疊合板、預(yù)制樓梯等，裝配率高達(dá)90%。項(xiàng)目遵循被動(dòng)式建筑的基本原則，采用了高隔熱保溫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系、無(wú)熱橋處理技術(shù)、氣密性保證技術(shù)、高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)、室內(nèi)舒適性控制技術(shù)、雙冷源溫濕分控技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。主樓為地上6層，其中1、2層主要是實(shí)驗(yàn)室，3-6層主要為研究室。多層公共建筑，地上耐火等級(jí)為二級(jí)，混凝土屋頂耐火等級(jí)為二級(jí)。建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼框架結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為六度設(shè)防。年供暖需求：≤15kWh/(m2·a)年制冷需求：≤25kWh/(m2·a)一次能源需求：≤60kWh/(m2·a)（包括：采暖、制冷、照明）室內(nèi)溫度：冬20℃夏26℃相對(duì)濕度：40-60%CO2含量：≤1000ppm氣密性：n50≤0.6次/小時(shí)新風(fēng)要求：≥30m3/(h·人)序號(hào)名稱(chēng)本工程標(biāo)準(zhǔn)公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)（GB50189-2015）1外墻傳熱系數(shù)0.14W/(㎡·K)≤0.50W/(㎡·K)2屋頂傳熱系數(shù)0.14W/(㎡·K)≤0.45W/(㎡·K)3外窗（含透明外門(mén)及玻璃幕墻）傳熱系數(shù)1.0W/(㎡·K)≤2.7W/(㎡·K)4體形系數(shù)A/V=0.18A/V≤0.45建筑氣密性N±50≤0.6次/h無(wú)要求6通風(fēng)設(shè)備熱回收率≥75%設(shè)置時(shí)，按≥60%7通風(fēng)設(shè)備耗電量＜0.45(W·h)/m3無(wú)要求KEYTECHNICALINDEX關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)工程特點(diǎn)與創(chuàng)新SPECIALTYANDINNOVATION實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式與裝配式鋼結(jié)構(gòu)的高效結(jié)合成功的將被動(dòng)式建筑技術(shù)與鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑技術(shù)一體化設(shè)計(jì)與應(yīng)用結(jié)合，鋼結(jié)構(gòu)件及圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用工廠化生產(chǎn)和裝配式施工，創(chuàng)新性的完成了鋼結(jié)構(gòu)、ALC板和被動(dòng)式節(jié)點(diǎn)處理技術(shù)高效結(jié)合的專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)式與鋼結(jié)構(gòu)裝配式的耦合，為全國(guó)首例。1突破傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)建筑氣密層設(shè)置方式鋼結(jié)構(gòu)建筑由于存在眾多結(jié)構(gòu)性穿越，通常在鋼結(jié)構(gòu)建筑外墻外側(cè)設(shè)計(jì)氣密層。項(xiàng)目通過(guò)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化梁柱布置，減少了結(jié)構(gòu)性穿越，內(nèi)部使用特殊材料和構(gòu)造形式，實(shí)現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)建筑外墻內(nèi)側(cè)形成氣密層，為全國(guó)首例。特有的被動(dòng)式建筑外窗內(nèi)置安裝方式突破傳統(tǒng)被動(dòng)式窗外掛安裝方式，采用符合熱工性能的被動(dòng)式門(mén)窗內(nèi)置安裝方法，為全國(guó)首例。特殊的拉結(jié)點(diǎn)封堵構(gòu)造使用灌漿料+擠塑板形式對(duì)拉結(jié)點(diǎn)進(jìn)行封堵，同時(shí)保證被動(dòng)式建筑所需的氣密性和熱工性能，為全國(guó)首例。2345鋼結(jié)構(gòu)裝配式被動(dòng)式+EPC工程采用EPC工程總承包管理模式，作為PS裝配式被動(dòng)式建筑，為全國(guó)首例。項(xiàng)目影響PROJECTIMPACT全國(guó)第一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)+裝配式+被動(dòng)式超低能耗綠色建筑中德合作被動(dòng)式超低能耗建筑示范項(xiàng)目

山東省首批被動(dòng)式超低能耗建筑示范項(xiàng)目中建總公司科技推廣示范工程入選《被動(dòng)式超低能耗建筑典型案例集》16年10月住建部總工陳宜明視察指導(dǎo)16年4月住建部副部長(zhǎng)易軍、山東常務(wù)副省長(zhǎng)孫偉視察指導(dǎo)16年12月住建部倪司長(zhǎng)檢查指導(dǎo)02PARTTWO工程設(shè)計(jì)DESIGN124鋼框架結(jié)構(gòu)體系3ALC內(nèi)嵌墻板桁架鋼筋疊合板預(yù)制樓梯裝配式設(shè)計(jì)基本方案FABRICATEDBUILDINGDESIGN鋼框架結(jié)構(gòu)：鋼柱采用H500*500*14*25型鋼，鋼梁采用H550*200*10*16型鋼，連接方式為高強(qiáng)螺栓輔助焊接連接，總用鋼量為960t左右.每層鋼結(jié)構(gòu)柱64顆，主次梁100多件，常規(guī)跨度7.3m（最大7.6m）。桁架疊合樓板：60mm厚預(yù)制樓板+70mm厚現(xiàn)澆混凝土層。預(yù)制板合計(jì)843塊。預(yù)制樓梯：樓梯采用清水混凝土預(yù)制樓梯，PC樓梯自帶含防滑條、滴水線(xiàn)，合計(jì)22跑。內(nèi)外隔墻：采用ALC蒸汽加壓混凝土條板，外墻200mm厚、容重625Kg、強(qiáng)度7.5MPa；內(nèi)墻100/200厚，容重525Kg、強(qiáng)度5.0MPa，約1萬(wàn)㎡。外墻：采用導(dǎo)熱系數(shù)較小（λ=0.16W/m﹒k）的蒸壓加氣混凝土外墻板作為主體采用，并采用200mm石墨聚苯板（λ=0.032W/m﹒k）作為外墻外保溫材料。屋頂：采用導(dǎo)熱系數(shù)較?。é?0.07W/m﹒k）的找坡材料水泥憎水型珍珠巖，并采用220mm厚擠塑聚苯板（λ=0.03W/m﹒k）作為屋面保溫材料。地面：首層地面采用220mm擠塑聚苯板（λ=0.03W/m﹒k）作為保溫材料外窗：透明外門(mén)窗采用塑料窗框（外加鋁合金扣板），配置5Low-E+16Ar+5Low-E+16Ar+5三層中空玻璃，中空玻璃采用暖邊間隔條密封，中空玻璃間層充惰性氣體氬氣。傳熱系數(shù)1.0W/m2.K，玻璃太陽(yáng)得熱系數(shù)0.32天窗：威盧克斯中懸木質(zhì)天窗(5+16Ar+6Low-E+V+5)，傳熱系數(shù)0.90W/m2.K，玻璃太陽(yáng)得熱系數(shù)0.42無(wú)熱橋節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)避讓規(guī)則：盡可能不要破壞或穿透外圍護(hù)結(jié)構(gòu)；擊穿規(guī)則：當(dāng)管線(xiàn)等必須穿透外圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)在穿透處增大孔洞，保證足夠的間隙進(jìn)行密實(shí)無(wú)空洞的保溫；連接規(guī)則：保溫層在建筑部件連接處應(yīng)連續(xù)無(wú)間隙幾何規(guī)則：避免幾何結(jié)構(gòu)的變化，減少散熱面積。氣密性節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)包裹整棟建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密層被動(dòng)式設(shè)計(jì)基本方案PASSIVEBUILDINGDESIGN高保溫隔熱性能外圍護(hù)結(jié)構(gòu)——無(wú)熱橋裝配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVE避免裝配式鋼結(jié)構(gòu)梁柱穿透外墻:鋼柱內(nèi)移、ALC板外掛采用外墻外保溫系統(tǒng):保證保溫能夠在結(jié)構(gòu)外連續(xù)，避免鋼結(jié)構(gòu)對(duì)保溫的干擾——無(wú)熱橋不可避免梁柱打斷外墻部分采取優(yōu)化措施鋼梁鋼柱腹部填充巖棉保溫材料裝配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVEALC墻板拉結(jié)點(diǎn)保溫處理外窗系統(tǒng)外墻系統(tǒng)屋面系統(tǒng)外挑樓板系統(tǒng)穿墻管系統(tǒng)通用無(wú)熱橋處理技術(shù)在裝配式建筑中無(wú)障礙應(yīng)用裝配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVE——無(wú)熱橋——?dú)饷苄匝b配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVE按被動(dòng)式建筑氣密性設(shè)計(jì)原則，項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一個(gè)包裹整棟建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密層，氣密層材料為不小于15mm水泥砂漿抹灰層。裝配式氣密性薄弱點(diǎn)識(shí)別：外墻掛板板間橫豎板縫、外墻掛板與樓板、頂板之間的縫隙、腳手架拉結(jié)點(diǎn)位置、鋼梁交接氣密層處鋼柱內(nèi)移，斷開(kāi)鋼柱與內(nèi)側(cè)氣密層的接觸，避免了鋼柱對(duì)氣密層的破壞，降低處理難度裝配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVE——?dú)饷苄匝b配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVE預(yù)制墻板板縫常規(guī)處理的基礎(chǔ)上于室內(nèi)外側(cè)板縫間增設(shè)一道加強(qiáng)玻纖網(wǎng)格布，在室內(nèi)側(cè)設(shè)置砂漿氣密層，氣密層采用鋼絲網(wǎng)做抗裂保證，并翻邊鋪設(shè)至樓面部位——?dú)饷苄栽诶Y(jié)點(diǎn)洞口室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)均掛增強(qiáng)型網(wǎng)格布后再抹灰，網(wǎng)格布搭接外墻100mm裝配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVE——?dú)饷苄凿摿号c氣密層交界處氣密加強(qiáng)處理，該項(xiàng)目提出沿鋼梁四周外表面黏貼紅色防水隔汽膜，隔汽膜的另一端黏貼在S50防火板上，然后再在隔汽膜上做15mm抹灰處理。H型鋼梁外包S50防火板后，將構(gòu)成氣密層的外墻內(nèi)側(cè)抹灰由ALC板部位延伸至S50防火板上形成連續(xù)的氣密層。為保證質(zhì)量，抹灰層與樓板接觸部位做倒角處理。——外門(mén)窗裝配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVE被動(dòng)式外窗重量很大，外掛在蒸壓加氣混凝土條板上，結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，內(nèi)嵌熱工損失較大。貼緊板外側(cè)內(nèi)嵌式安裝外窗，透明外門(mén)結(jié)構(gòu)調(diào)整保留外掛方式，外保溫包覆框材，防水透汽隔汽膜保證氣密性。內(nèi)嵌式外窗安裝線(xiàn)傳熱系數(shù)0.03。采用威盧克斯成品固定尺寸模數(shù)天窗通用無(wú)熱橋設(shè)計(jì)及氣密性設(shè)計(jì)保障——天窗裝配式+被動(dòng)式FABRICATEDANDPASSIVE暖通空調(diào)系統(tǒng)HVACSYSTEMDESIGN供冷供熱采用地源熱泵系統(tǒng)。夏季和冬季采用一臺(tái)高溫螺桿式地源熱泵機(jī)組。末端系統(tǒng)采用干式風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組，全年只進(jìn)行顯熱交換，負(fù)責(zé)室內(nèi)溫度控制。采用雙冷源溫濕分控調(diào)節(jié)技術(shù)。在該系統(tǒng)中，夏季高溫冷源為主冷源，負(fù)責(zé)承擔(dān)全部室內(nèi)顯熱負(fù)荷和全部新風(fēng)負(fù)荷，低溫冷源（新風(fēng)機(jī)組自帶壓縮機(jī)），對(duì)新風(fēng)進(jìn)行深度除濕，除濕后的新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷。一、三、五層分設(shè)一臺(tái)6000m3/h的內(nèi)冷式雙冷源新風(fēng)機(jī)組（內(nèi)置冷源，全熱回收利用排風(fēng)冷凝），機(jī)組自帶板式熱回收，熱回收效率不小于75%。新風(fēng)系統(tǒng)支管設(shè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)室內(nèi)二氧化碳濃度調(diào)節(jié)控制新風(fēng)量和新風(fēng)機(jī)組的啟動(dòng)?？稍偕茉蠢?高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)+雙冷源溫濕分控技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)ENVIRONMENTAL

MONITORING

SYSTEM監(jiān)測(cè)中心電腦終端顯示手機(jī)終端顯示室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)室外環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集傳輸室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝：每個(gè)設(shè)備均可監(jiān)測(cè)溫濕度、CO2、甲醛、TVOC、PM2.5和噪聲即插即用，WIFI網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接室外環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的安裝：設(shè)備可同時(shí)監(jiān)測(cè)溫濕度、壓力、光照、PM2.5、PM10、CO、O3、NO2、SO2、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量和室外噪聲安裝在屋頂樓梯間上方，數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI傳輸為了研究基于濟(jì)南氣候、大氣質(zhì)量等外部環(huán)境，被動(dòng)式建筑室內(nèi)環(huán)境具體情況，設(shè)置室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)ENVELOPE

MONITORING

SYSTEM為了了解在真實(shí)自然環(huán)境下（太陽(yáng)光照射、室外風(fēng)環(huán)境、室外雨雪天氣等），被動(dòng)式建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的熱量流動(dòng)和溫濕度變化，積累建筑使用期間的原始數(shù)據(jù)用于被動(dòng)式建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將數(shù)據(jù)上傳至大樓的展示平臺(tái)，以曲線(xiàn)、數(shù)據(jù)的形式直觀展示。圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括：25個(gè)監(jiān)測(cè)位置（節(jié)點(diǎn)），其中溫度傳感器4個(gè)節(jié)點(diǎn)，20個(gè)探頭；溫濕度傳感器21個(gè)節(jié)點(diǎn)，150個(gè)探頭。數(shù)據(jù)的傳輸、讀取、解析和存儲(chǔ)123456（1）屋頂部位（2）窗間墻部位（3）外窗部位（4）地面部位（5）女兒墻部位（6）熱橋部位教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)展示TESTPLATFORMFORTEACHING03PARTTHREE項(xiàng)目施工CONSTRUCTION施工特點(diǎn)CONSTRUCTIONCHARACTERISTIC被動(dòng)式裝配式超低能耗建筑在國(guó)內(nèi)工程中鮮有案例可供參考，而其施工工藝與傳統(tǒng)施工工藝差異卻較大，技術(shù)特征和指標(biāo)對(duì)精細(xì)化施工則更為苛刻。因此，需要更嚴(yán)格的專(zhuān)業(yè)施工管理?；A(chǔ)施工（2016年3月）主體施工（2016年6月）二次結(jié)構(gòu)（2016年6月）屋面施工（2016年7月）被動(dòng)式+裝配式的獨(dú)特性業(yè)主交樓標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃設(shè)計(jì)工程總承包（EPC）功能定位工程設(shè)計(jì)主體結(jié)構(gòu)機(jī)電安裝裝飾裝修EPC工程總承包管理模式工程采用EPC工程總承包管理模式，作為PS裝配式被動(dòng)式建筑，為全國(guó)首例。實(shí)現(xiàn)更有效的全過(guò)程質(zhì)量把控，保證“三分設(shè)計(jì)、七分施工”的最終完成。EPC管理模式EPCMANAGEMENTMODEPS裝配式被動(dòng)式建筑的全國(guó)首例被動(dòng)式建筑特有的質(zhì)量管控方式施工培訓(xùn)CONSTRUCTIONTRAIN項(xiàng)目管理人員經(jīng)過(guò)大量的前期研究和論證后，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙，精心制作工序樣板，并積極推行工序樣板引路，憑借其直觀、可模仿施工、高效的特點(diǎn)，進(jìn)而開(kāi)展被動(dòng)式超低能耗建筑施工質(zhì)量控制和管理。被動(dòng)式建筑特有的過(guò)程檢驗(yàn)建筑氣密性過(guò)程測(cè)試BUILDINGAIRTIGHTNESSPROCESSTEST抽檢目的：驗(yàn)證氣密性方案的實(shí)施效果，“查缺補(bǔ)漏”，完善方案抽選已施工完氣密層的房間進(jìn)行鼓風(fēng)門(mén)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)專(zhuān)業(yè)公司負(fù)責(zé)測(cè)試：山東省建科院實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，實(shí)驗(yàn)房換氣次數(shù)n50＜0.5次/h，滿(mǎn)足要求。首先進(jìn)行負(fù)壓實(shí)驗(yàn)，負(fù)壓實(shí)驗(yàn)為從室內(nèi)向室外抽風(fēng)，分別從-10~-50Pa不同壓力幅度抽風(fēng)，如圖所示。負(fù)壓之后開(kāi)始進(jìn)行正壓實(shí)驗(yàn)，正壓實(shí)驗(yàn)為從室外向室內(nèi)鼓風(fēng)，鼓風(fēng)從10~50Pa，正壓實(shí)驗(yàn)之前，鼓風(fēng)門(mén)周邊縫隙應(yīng)添堵密實(shí)，無(wú)漏氣現(xiàn)象產(chǎn)生。正壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了便于操作，所以操作人員都位于室外。被動(dòng)式建筑特有的驗(yàn)收要求建筑氣密性驗(yàn)收測(cè)試BUILDINGAIRTIGHTNESSTESTFORCHECK2017.3.30，由山東省建筑科學(xué)研究院專(zhuān)業(yè)工程師負(fù)責(zé)，進(jìn)行項(xiàng)目建筑氣密測(cè)試，整個(gè)測(cè)試過(guò)程由住建部科技發(fā)展促進(jìn)中心和德國(guó)能源署領(lǐng)導(dǎo)專(zhuān)家全程監(jiān)督。測(cè)試結(jié)果：換氣次數(shù)n+50=0.42次/h，

n-50=0.39次/h，滿(mǎn)足不大于0.6的要求。成功通過(guò)中德示范工程驗(yàn)收現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收CONSTRUCTIONQUALITYACCEPTANCE2017.3.30，項(xiàng)目通過(guò)了住建部科技發(fā)展促進(jìn)中心和德國(guó)能源署領(lǐng)導(dǎo)專(zhuān)家組成的專(zhuān)家組對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行被動(dòng)式建筑施工質(zhì)量驗(yàn)收。04PARTFORE產(chǎn)品應(yīng)用①②③④④⑥⑤①基層②QH-101粘結(jié)劑③石墨聚苯板（本項(xiàng)目為雙層）④QH-102防護(hù)面層砂漿⑤耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布⑥飾面材料外墻外保溫系統(tǒng)EXTERNALINSULATIONSYSTEM合作企業(yè)：山東秦恒科技股份有限公司秦恒外墻保溫系統(tǒng)是以EPS板為保溫層，以聚合物水泥砂漿為增強(qiáng)層的外墻保溫系統(tǒng)，本項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)招標(biāo)，全部采用秦恒系統(tǒng)專(zhuān)用產(chǎn)品，保證系統(tǒng)質(zhì)量。外門(mén)窗WINDOWANDDOOR合作企業(yè)：極景門(mén)窗有限公司本項(xiàng)目透明外門(mén)窗采用極景P系列被動(dòng)式節(jié)能窗，塑料窗框（外加鋁合金扣板），配置