美被动式住宅建造实例

2011年8月22日950

一、住宅的特点

住宅的建筑设计方面突出了节能减碳的理念,

除了效果良好的整体发泡聚氨酯保温隔热材料的大量使用以外,

还大量使用了一种新颖的墙体填充材料,即,由英国Lhoist公司生产的大麻纤维和石灰的混合料。

二、住宅所使用的主要建筑材料及使用位置

防渗土工膜(防渗土工布)(整个地下室基础垫层下部,地下室地面结构下部)

螺纹钢筋(地下室基础垫层中间,地下室混凝土地面结构中间)

现场浇注混凝土(地下室基础垫层)

加气混凝土砌块(地下室墙体下层部分)

空心混凝土砌块(地下室墙体上层部分)

挤塑保温板XPS(地下室墙体里侧部分)

PVC管材(地下室地面结构下部)

PEX管材(地下室地面结构下部)

现场喷涂保温砂浆(地下室空心混凝土砌块墙体外侧位置)

OSB定向刨花板板材(工字形木搁栅构件,承重楼层地面)

现场喷涂整体发泡聚氨酯保温材料

(空心混凝土砌块地下室外墙外侧面,地下室钢筋混凝土地面下部)

木结构构件木材(地下室上部整个木结构框架部分,包含屋架部分)

防水卷材(地下室墙体外侧,屋顶屋面板上部)

碎石(地下室地面结构下部垫层,地下室墙体外侧局部回填)

SIPs承重断热保温板(屋架上部屋面板)

成品保温窗

木结构承重框架墙体中间填充材料:由植物大麻、石灰和水三种材料现场混合加工

(Tradical  Hemcrete是英国Lhoist集团的系列产品品牌之一)


三、国内媒体上的关于大麻建材的介绍


大麻打造生态屋

    提起建造房子的材料,人们自然会想起砖、瓦、钢筋、水泥等。但是据《每日电讯报》7月3日报道,一对英国夫妇以大麻纤维为建筑材料,建造了一种崭新的“大麻屋”。这种“生态房屋”不仅没有污染、冬暖夏凉,而且能防水、防潮、防虫害。

    用大麻纤维建屋比用常规混凝土建造可节省67%的能源

  这对勇敢的夫妻就是英国牛津郡的科茨沃尔德小镇上的萨利•哈珀和托尼•威廉斯。他们利用大麻和石灰加工成一种特殊的建材,并用此制成墙板、窗架等。

  尽管大麻籽属于毒品的远亲,但大麻因其特有的纤维质地,正在迅速变成一种广受欢迎的建筑材料。

  这种大麻建材在绝热保温方面比玻璃棉或石棉有更大的优势,它能够调节住宅内部的湿度,使住宅居住环境更加舒适。

  首先,萨利和托尼利用橡树木建造了一个房屋的大体框架,并在橡木柱之间建造类似墙型的木质模板;然后,他们将大麻纤维、石灰以及水按照3:1:1的比例倒入混凝土搅拌车中搅拌,再在模板之间的缺口处灌入这种混合浆;最后,等混合浆干后将所有木模板移走,房屋就建成了。

  由于大麻建材是一种纯天然产品,用它建成的房屋可说是地地道道的“绿屋”。萨利和托尼通过计算发现,仅利用这种材料建造的厨房,就比用常规混凝土建造的节省67%的能源。

  萨利托尼建造的“大麻屋”除了具备其他“生态屋”的优点外,还有不少独特的长处,如有很强的储热能力,并能吸收噪音,隔音能力较强,不易燃烧,且能防水、防寒、防潮、防虫害等。

  到下个世纪初,具有吸收碳的功能的大麻屋将成为建筑时尚

  其实,萨利和托尼并不是唯一想到用大麻建造房屋的人,因为大麻具有碳负极性质,正被作为一种全新的建筑材料被广泛利用。

  英国“替代技术研究中心”(CAT)也正计划利用大麻纤维为原料,建造一个三层综合办公楼——威尔士可持续教育研究所。这个中心的建筑是第一个用大麻和石灰为主要建筑原料的工程。这栋办公楼在未来一年完工以后,它将拥有一个有着200个座位的阅览室,还包括研究室、办公室、工厂以及图书馆。

  英国建筑研究院提交的一份研究报告指出,大麻房屋的结构和稳定性“至少可以与那些传统建筑相提并论,但却更具有‘绿色’特点”。该研究院石灰工艺主任伊恩•普立特切特说:“一座普通房屋能够节省30到40吨能源,而大麻具有吸收碳的功能,用大麻建造房屋至少可以节省50吨,用这些碳负极材料代替耗能材料的前景令人激动。”

  伊恩甚至预言,令人激动的大麻建筑时代即将来临。到下个世纪初,大麻屋这类生物房屋将成为建筑的时尚,并迅速在全球推广应用。

英国查尔斯王子基金会的设计主管本•博尔加说:“这个想法就是研究简单的建筑技术,但却比普通传统材料性能更高,而且具有‘生态房屋’特点。可持续发展也是我们这一代需要面对的问题,其中的关键就是减少二氧化碳的排放,而这种‘大麻屋’无疑是一种不错的选择。”

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    大麻在生长和收割过程中,所吸收并固化至体内的二氧化碳量,超过了石灰的生产和“大麻”砖的生产过程中向大气排放的二氧化碳量。

    “大麻”砖,由大麻、石灰和水三种物质,按照某种比例和方式混合而成,看上去就像是刨花板,重量只有同等体积水泥砖的1/2,但是强度却是水泥砖的7倍,并且防水、防火,拥有良好的绝缘性能,不会腐烂,也能完全回收。

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四、英国大麻建材生产商的宣传材料

五、美国被动式住宅建造过程

住宅地基基坑挖掘

使用“全站仪”进行测量定位

基础垫层位置土工布防渗膜的铺设

基础垫层内部螺纹钢筋的绑扎

混凝土泵送车开进施工现场

(蓝色方形箱柜为工地的移动式厕所)

现场浇注基础垫层混凝土

混凝土基础垫层养护之后开始砌筑白色的加气混凝土砌块地下室墙体

两层加气混凝土砌块墙体以后再砌筑灰色的空心混凝土砌块墙体

地下室墙体里侧围护浅蓝色的XPS挤塑保温隔热板板材

空心混凝土砌块墙体在砌筑时放置钢制拉接件准备与后续外侧材料的拉接

地下室内部,地面下方,各种管线的预先埋设。

住宅室外管线的铺设施工

地下室内部管线的上方使用碎石填埋并找平

地下室内部地面全面使用土工布防渗膜铺设

地下室墙体外侧喷涂保温砂浆

地下室墙体外侧准备现场喷涂整体发泡聚氨酯保温隔热材料

地下室墙体外侧正在进行现场喷涂整体发泡聚氨酯保温隔热材料

回答55楼专家朋友“lixinglong”的问题:

“被动式住宅”概念,源自德国。其实都没有一个很具体的描述。

我在前面的博文“德国被动式节能住宅”中,经过综合德国以及国内的说法,这样向大家介绍:

被动式住宅,英语:passive house 德语:Passivhaus。

被动式住宅,利用超厚的绝缘材料与复合式门窗,将住宅包覆于密闭的外壳中,室内的热空气几乎出不去,

室外的冷空气也进不来。

被动式住宅,其本身并不主动提供热能,被动式住宅里面,传统的一次性能源需求较低,每年单位面积供热

能耗仅为15度电左右。被动式住宅,通过地源热泵、屋顶上的太阳能光伏发电设备、射入室内的太阳光照、

人体散发的热量和带热回收功能的中央通风系统,支撑整个住宅系统的运作。被动式住宅,能为居住者提供

高品质的舒适环境,而产生的废弃排放却较少。

地下室防水防潮薄膜上方现场进行整体发泡聚氨酯的喷涂

地下室内部地面在聚氨酯整体保温层的上方现场绑扎钢筋网

地下室内部地面在聚氨酯整体保温层的上方现场浇注混凝土

半地下室,非砌块墙体位置,木结构框架墙的搭建施工。

地下室上部承重楼盖的施工

楼层承重骨架采用的是复合结构的工字形木搁栅(顶板、底板为LVL层积木,腹板围OSB定向刨花板)

半地下室外墙聚氨酯外侧进行防水卷材的施工

半地下室外墙的外侧局部回填碎石

住宅屋顶位置的施工

半地下室外墙回填土以后

SIPs承重断热板运进现场

SIPs重型屋面板的施工

屋顶SIPs重型屋面铺设完毕之后在其表面铺设防水卷材

木结构框架底板与基础墙顶面的固定连接特写

木结构框架上的室内强电穿线管以及插座盒的情况

成品保温玻璃窗

大麻纤维与石灰的混合料运进施工现场

大麻纤维与石灰的混合料运进施工现场

按照:大麻、石灰、水,3:1:1的比例混合搅拌纤维砂浆进行试验

试验所使用的专用模具

凝结硬固之后的大麻砖块

开始在框架墙围护填充材料的模具

大麻石灰混和搅拌机

 

住宅墙面抹灰施工

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