摘要：本文介绍了上海超低能耗住宅技术运用、评审奖励政策，并对超低能耗住宅在实践过程中的问题进行了分析，通过对相应问题的解决方案进行探讨，以期对类似超低能耗住宅项目起到参考作用。

关键词：超低能耗住宅；问题分析；

Abstract: This paper introduces the application of ultra-low energy consumption housing technology in Shanghai, reviews and rewards the policy, studies the problems that occur in the practice of ultra-low energy consumption housing, analyzes them, and discusses the solutions to the corresponding problems, hoping to play a reference role in similar ultra-low energy consumption housing projects.

Key Words: ultra-low energy consumption housing; problem analysis

0.引言

2020年3月，住建部《“十四五”建筑节能和绿色建筑发展规划<征求意见稿> 》中提出在长江经济带提升建筑节能标准目标，带动区域整体能效水平提升。开展超低能耗建筑、近零能耗建筑、零碳建筑“三步”能效提升路线，今后强制性标准不断提升。2021年，习近平总书记在“领导人气候峰会”上提出“中国以生态文明思想为指导，贯彻新发展理念，坚持走生态优先、绿色低碳的发展道路。”对此，上海市提出上海力争2025年实现“碳达峰”目标。而建筑碳排放是城市碳排放的主要组成部分之一，因此，如何采取措施减少建筑碳排放是上海市需要解决的重要问题。超低能耗建筑能够大幅降低建筑能耗，并减少碳排放。因此建造超低能耗建筑是建筑领域“碳达峰”及实现“碳中和”的重要方式。《上海市建筑节能和绿色建筑示范项目专项扶持办法》（沪住建规范联〔2020〕2 号）对超低能耗建筑作出每平方米 300元，最多600万元的专项资金扶持政策。2020年12月30 日上海发布《关于印发<关于推进本市超低能耗建筑发展的实施 意见>的通知》沪建建材联[2020]541号文件，对超低能耗住宅进行1%、3%的容积率奖励，原装配式建筑容积率面积奖励的文同时废止。

本文以上海推广超低能耗住宅以来的项目案例为蓝本，对超低能耗政策的落实及目前已经发现的问题进行分析，探究如何科学有效地采取应对措施，对后续超低能耗住宅项目起到参考作用。

 

1.超低能耗政策介绍

1.1 政府推广

上海超低能耗政策从拟定到执行，经历了一系列的标准文件的下发和宣贯工作。其中下发主体为上海市建委建材处，下发政策涵盖两个重点：一方面强调保温标准值提升，一方面强调外墙一体化。并对超低能耗项目给予一定的资金或容积率奖励，故超低能耗技术在上海迅速推广。

 

图1.1上海市超低能耗建筑指标要求

1.2 容积率奖励申报及实现流程

在各阶段细分的申请奖励流程上，主要还是以设计阶段为主，同时在施工阶段及竣工阶段要做好相应资料备案准备。政策推广两年来，上海已有100多个项目通过运用相关技术和评审，取得了相关容积率奖励，截止发稿，尚无超低能耗项目通过验收。

1）拿地阶段：根据计划和工期，分析经济性能，判断实施超低能耗建筑和对符合条件的项目组织专项技术方案评估建筑的可行性，对于60m以上建筑组织安全性评审。

2）方案阶段：《超低能耗技术控制指标和措施》，引导设计方向；明确任务目标、技术和经济初步方案，申报路径和整体工作进度计划；开展超低能耗节能方案优化设计，围护结构采光通风设计、围护结构热工计算、能耗指标计算、节点详图（包括气密层和保温层），建筑气密性措施，采暖、制冷和新风方案，经济性能分析、产品选型等，形成《超低能耗建筑技术方案》和《超低能耗建筑不计容面积核算报告》，对于60m以上建筑需补充《超低能耗建筑安全性评审方案》。

3）容积率申请：《上海市超低能耗建筑项目申报承诺书》、《不计容面积核算报告》、《上海市超低能耗建筑示范项目专项技术方案》、项目的立项、土地、规划等相关许可或证明文件。需要通过超低能耗专项专家评审，并落实评审相关意见后，在建筑方案报规划局审批前取得容积率奖励批文。

4）施工图阶段：《超低能耗建筑施工图专项论证报告》，取得专家评审意见，可以在取得施工图审图合格证前或后进行，但须在项目地上施工前完成此项工作。

5）施工阶段：施工单位编制《超低能耗专项施工方案》，监理单位编制《超低能耗专项监理方案》，开展技术培训，要求施工单位在门窗安装、墙面和屋面保温施工、热桥处理、气密层保障施工等重要工序进行记录和验收，留存影像资料，落实气密性等检测工作。

6）竣工验收阶段：开发建设单位开展超低能耗建筑专项验收，整理实施情况，主要材料、部品质量，施工过程关键节点质量控制情况等资料。现场答辩和专家沟通。截止目前，上海尚未有超低能耗住宅项目通过竣工验收，尚未形成相关经验。如验收不通过，涉及面临取消容积率奖励、补缴土地出让金或奖励部分面积不得纳入销售及产证面积等处罚措施。

7）政策兑现：1、容积率奖励：准备超低能耗建筑或外墙保温一体化建筑审核；2、依据工程建设过程中的各项文件和资料；3、补贴资金：编制《超低能耗建筑示范项目申报（补贴资金）》相关资料。4、第三方检测：组织对超低能耗建筑进行检测。5、颁发示范项目证书。

 

2.关键技术研究及实施要点

2.1 总体思路

上海市超低能耗建筑技术导则的编制围绕上海地区特点展开充分的研究与论证，遵循以下原则：1、适应上海地区气候特点；2、尊重上海本地生活习惯；3、考虑经济技术投入产出。

上海地区的超低能耗建筑应以降低冷负荷为核心，以突出遮阳、通风等气候适应性设计、适度技术应用为特点，发展自己的技术路径。

 

2.2 基本技术路径

住宅建筑的能耗按照室内湿热环境设计参数的要求下控制绝对指标，应符合下列规定：

表1.1室内热湿环境设计参数

表1.2上海市超低能耗建筑指标要求

 

1）建筑被动式设计

保罗建筑外围护的六大要素：

本体设计：建筑朝向、体型系数、墙地比、窗地比

屋面保温：保温层厚度

外墙保温：保温形式、保温层厚度、保温体系安全性

高性能外窗：传热系数、综合遮阳系数、型材和玻璃、遮阳形式、气密性要求

气密性节点：节点处理

无热桥设计：断热预埋件、女儿墙、梁柱等

2）主动式能源系统

能源系统的四大要素：

暖通空调系统：供暖COP，APF、噪声

新风系统：回收比、机组参数、噪声

热水供应系统：平均洗澡天数频率、人均热水用量、供水温度

电气设备：照明、电梯、能耗监测系统

3）可再生能源利用

光热、光伏、地源、空气源

 

2.3 成本因素分析

上海地区超低能耗建筑增量成本经过测算，在绿色建筑一星级基础上，需要再增加成本800-1500元/平方（根据不同的节能优化方案），其中增量成本最高的外窗大约占比50%。按3%容积率增加测算，住宅售价在45000-50000元基本可覆盖超低能耗增量成本。在上海市中心住宅单方售价动辄超10万的情况下，外环内的住宅多数会选择做超低能耗。

表2.1上海市超低能耗建筑成本增量分析表

 

3.超低能耗住宅技术推广及问题分析

3.1 超低能耗屋面保温设计及相关问题分析

3.1.1超低能耗屋面保温形式

超低能耗在以往正置式和倒置式屋面保温的基础上进行了优化，选用正置式屋面，即防水层在保温层之上，但在保温层下，基层之上要新加一层隔汽层，以避免室内湿气渗透到屋顶保温层内。

图3.1上海市超低能耗建筑屋面保温形式分析

3.1.2屋面保温形式问题分析

由于屋面受到日晒高温影响，保温防水层会形成热胀冷缩，造成材料起鼓、形成裂缝，最后引发漏水，故正置式屋面需要按一定间距设置与大气连通的透气孔，散发多余热气，并起到保温层排水的作用。故上海常用倒置式保温，即保温防护防水层，对应气候变化，防止屋面渗水。而超低能耗虽采取正置式屋面，并在保温层下多设置了一道隔汽层，却并未解决上部结构问题。由于超低能耗项目都尚未交付使用，日后屋面防水问题将是一个隐患。

为此解决此问题，笔者认为如果采取正、倒置式相结合的原则，在超低能耗带隔汽层的正置式保温基础上，再在保温层下加一道防水，可能是解决问题的办法，但是相应的确给开发商带来了不少的成本增量，故该问题还有待实践检验。

 

3.2 围护结构保温形式设计及问题分析

3.2.1超低能耗围护结构保温形式

超低能耗住宅要求传热系数<=0.4（参考值）、<=0.8（约束值），相对于普通节能建筑（传热系数<=1.0）要求提高了很多，实现的技术路径，一般为外墙内外组合保温形式：外保温的现浇部分一般采用硅墨烯免拆模保温，预制部分一般采用预制硅墨烯反打保温或PC夹心保温。而内保温燃烧性能A级（用于厨房、公共部位）采用保温膏料、FTC、STP，燃烧性能B1级（其他区域）一般采用XPS。

目前超低能耗建筑维护结构保温系统只能选择硅墨烯（反打或者免模）保温+内保温和夹心保温+内保温二种。

表3.1上海市超低能耗建筑外墙外保温系统分析表

 

3.2.2超低能耗围护结构保温形式问题分析

一方面，较高的传热系数要求，也造就了比一般住宅更厚的外墙，而3%的容积率奖励面积一般而言约等于外保温的面积，90-95的外保温厚度比较适宜。较厚的外墙（内保温+外保温）在上海严控中小套型比例之下，大多数高层建筑控制在100平方之下，超低能耗会导致室内空间变小，室内实用性上有一定的损失。如果后续在政策上，可以对超低能耗项目进一步放开中小套型比例限制，让各房企能在充分调研小业主需求的基础上进行设计，适当放大对100平户型的面积限制，对房屋的宜居性会有提升。

另一方面，硅墨烯保温材料目前是超低能耗项目必选的，目前生产厂家上海仅一家，产能有限，本身材料的性能相应存在不确定性。此外在实际施工中，也存在不少问题：1、硅墨烯保温板成品保护工作不完善，存在硅墨烯保温板破损情况；2、现场施工不到位导致的硅墨烯保温板平整度问题，对后续的抹灰厚度将造成一定的影响；3、保温板排版不规范，板材布置及拼缝控制不合理，导致保温板拼缝数量较多，拼缝间隙较大；4、连接件布置不合理，未能按连接件计算书中相关要求进行布置，导致部分板材多布或少布、不布的情况；5、连接件未完全埋置混凝土内，尾盘为与硅墨烯表面齐平，对其受力及后期抹灰均存在一定的影响；6、现场措施导致对保温板后期的破坏情况较为严重，后期修补较为困难，存在热桥风险，且部分破坏位置在连接件位置，导致连接件失效；7、硅墨烯保温板后期开洞质量问题差异较大，钢丝网片外漏情况较为明显；8、拼缝位置模板封堵措施不到位，漏浆跑模情况较为复杂。

图3.2 硅墨烯免拆模保温系统安装流程图

保温板的破损，不规范的开洞、现场施工不到位平整度问题，以及保温原材料原位修补的技术要求，在实操层面，存在很大的难度和抗性，新型技术和材料的推广，有一个适应和不断完善的过程。也要求在设计以及专家评审过程中，能尊重现场实际情况，选择更便于施工的方案；另一方面，面对新技术的实行，现场工人的施工技术的培训，也迫在眉睫。

 

图3.3上海市超低能耗建筑外墙外保温系统问题现场图片（保温板破损、保温板拼缝间隙大）

 

3.3 门窗气密性设计及问题分析

3.3.1超低能耗外门窗气密性设计形式

超低能耗建筑建筑气密性指标，须达到以下要求：

1、建筑气密性应符合在室内外正负压差50Pa的条件下，每小时换气次数不超过1.0次的规定；

2、建筑气密性的测试与计算方法应符合导则附录B的规定；

3、供暖空调能耗计算时采用的常压下渗漏换气次数；

在超低能耗设计中，外窗的安装方式应根据墙体保温形式进行选择，外平安装或外挂安装。当保温层的厚度大于窗框厚度时，宜采用整体外挂式安装，窗框内表面与基层墙体外表面齐平，窗框局部位于保温层内。（目前外挂安装做法在上海项目中暂未使用，因与保温结构一体化设计存在冲突，现阶段无法有效实现）

图3.2上海市超低能耗建筑外窗的安装节点图（外平安装、外挂安装）

超低能耗建筑外窗必须使用节能附框，附框采用嵌入式安装。节能附框为截面宽度方向热阻不小于0.28（m2.K/W）的材料制成。可选木塑附框和聚氨酯附框，从成本考虑一般建议采用木塑附框。

 

图3.3上海市超低能耗建筑附框的安装形式图（节点详图、现场安装图片）

 

3.3.2超低能耗外门窗气密性问题分析

超低能耗设计中，外窗方面，必须使用节能附框，并且比以往非超低能耗项目，增加了外侧的防水隔气膜以及内侧的防水透气膜。但是在实际施工中，防水隔气膜、透气膜的粘贴存在一定实操问题，对后续的防水隔汽等效果存在一定影响。后置窗附框固定时出现破坏保温的情况，会对外墙传热造成一定影响，此外窗附框拼缝位置拼接效果不理想，拼缝位置存在缝隙，后期对气密性、热桥、防水存在一定隐患，对工人的施工要求也相应提高，因而市面上也出现了一些自粘性的透气膜，对黏贴技术有一定帮助，尚待实践。另一方面，由于附框与一般非超低能耗项目安装在结构墙体中间不同，是靠混凝土墙外侧安装，附框室外部分两侧即为防水透气膜和硅墨烯保温，而室内部分即为防水隔气膜及内保温板，无常规混凝土反坎，室内外无挡水高差的存在，一旦防水隔气膜、保温防水等失效，全靠外窗自身防水，对大风大雨天气及长期防水保温隔热效果不能保证，再加之施工质量问题。故在实践中，希望能结合以往项目，在窗室内部分增加混凝土反坎或室外部分增加防水砂浆等防水措施，增加一道防护。

图3.4上海市超低能耗建筑外门窗气密性问题现场图片（窗附框拼缝缝隙、隔气膜黏贴）

 

   4.结论

超低能耗乃至近零能耗建筑、零能耗建筑是绿色环保理念下，未来建筑发展的一大趋势。但由于国内尚在启动、摸索、实验阶段，还有一系列的问题，有待在实际检验过程中，发现和优化，不断革新和提升技术水平，相信在不远的将来，超低能耗建筑会成为建筑领域的新常态。

本文从超能能耗住宅项目实践中存在的典型问题入手，为类似超低能耗项目提供了几点启示：首先，在设计阶段，应充分考虑在施工中会出现的各类不利因素，优化设计，提高可实施性；其次，在施工中，应注意按照超低能耗要求的施工先后顺序和具体落地要求进行实施；在保温、防水、气密性等关键问题上，应不断技术革新，消除弊端，提升住宅的稳定性、持久性、安全性。

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