德国低碳住宅建造实例

2011年9月13日1000

在现代住宅设计理念,以及现代住宅建造技术方面,德国处于世界上比较领先的地位。

学习和借鉴德国在住宅建造中的一些先进的东西,对改进我们的住宅建造,具有一定的参考意义。

随着人类现代经济活动的日益发展,全球气候已经变得越来越暖和,这将会直接影响着人类的生存环境,危害着人类的健康寿命。

为了维护好人类共同的家园,提倡“低碳生活”,已成为一种世界范围内的义不容辞的义务和责任。人类居住的房屋住宅,作为“低碳生活”的一个分支,也在趋向“低碳住宅”的方面发展。

其实,所谓的“低碳住宅”(英语Low Carbon House德语Low Carbon Haus),与“零碳住宅”(英语zero carbon house)、“被动式住宅”(德语Passivhaus英语Passive house)以及“绿色住宅”(英语Green house德语Grünes Haus)等概念一样,其内涵实质上都是相同的,都是在追求“健康、舒适、节能、环保”的未来住宅的建造目标。

所谓“低碳”,就是指减少向空气中排放二氧化碳气体CO2。

包裹地球的外圈大气层,实际上在起着温室玻璃的作用。这圈大气层,允许波长较短的太阳辐射穿过,一直抵达地球的表面,但是这圈大气层,却能够捕获波长较长的地球的红外辐射热,这样就使地球保持着一种温暖的状态,这种现象被人们形象地称之为“温室效应”。

大气层之所以能起到温室效应的作用,是因为大气层本身中含有大量的温室气体,比如,水蒸气、二氧化碳、甲烷等温室气体。

随着地球外圈大气层中二氧化碳气体CO2的增多,地球表面逐步变得越来越热起来。

温室气体(Greenhouse Gas,GHG)包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等。燃烧化石燃料、农业和畜牧业、垃圾处理,等等,都会向大气层中排放温室气体。

目前(2007年)大气中二氧化碳浓度已经达到了379ppmv,是地球历史上65万年以来的最高值。在2007年过去的十年中,大气层中二氧化碳的浓度,以每年1.8ppmv的速度在增长。

二氧化碳CO2气体,是影响地球能量平衡的一个非常重要的方面。

温室效应导致产生的最大结果,就是地球正在逐步变得暖和起来。

温室效应的危害,具体表现在以下几点:

(1)地球上的病虫害会逐渐增加;

(2) 海平面也会逐渐上升;

(3) 气候变化反常,海洋风暴增多; 

(4) 土地干旱,沙漠化面积在增大;

(5) 全球气温在变暖;

(6)威胁人类生存和农作物的生长。

所谓低碳住宅,狭义地认为,“低碳住宅”就是指节能住宅,这样初步理解也可以。

低碳住宅,是指在住宅的设计、施工等各个环节方面,都能考虑怎样减少石化能源的使用,想方设法提高住宅的能源效率,最终达到能降低二氧化碳气体排放量的目的。

“低碳住宅”,也可以认为是二氧化碳排放量低的住宅,是高能效、低能耗、低污染、低排放的住宅。

今后,低碳住宅的应用推广,将会是全球人类,在住宅发展方面的一个趋势。

有媒体介绍说,中国在建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能耗约占全国总能耗的30%左右。而中国境内建筑物所排放的二氧化碳气体约占全球总排放量的40%左右。

第一部分 德国被动式低碳节能住宅节点构造实物模型

 

外侧,为非承重围护性砌块墙体;中间,黑色的,为防水隔潮卷材层;

里侧,为承重木结构框架墙体部分。

木结构框架的外侧,钉设一层合成木板,

木结构框架的中间,填充纤维材质的保温隔热材料,

木结构框架的外侧,钉设单方向透潮薄膜。

木结构框架的最表面,钉设木搁栅层,

后续可能再钉设纸面石膏板饰面。

 

外侧,为非承重围护性砌块墙体;中间,黑色的,为防水隔潮卷材层;

里侧,为承重木结构框架墙体部分。

木结构框架的外侧,钉设一层OSB定向刨花板,

木结构框架的中间,填充纤维材质的保温隔热材料,

木结构框架的外侧,钉设单方向透潮薄膜。

 

室外地坪面,室内混凝土地面,外墙下部,节点位置,构造情况。

(1)外墙部分的构造

外侧,为非承重围护性砌块墙体;中间,黑色的,为防水隔潮卷材层;

里侧,为承重木结构框架墙体部分。

木结构框架的外侧,钉设一层OSB定向刨花板,

木结构框架的中间,填充纤维材质的保温隔热材料,

木结构框架的外侧,钉设单方向透潮薄膜。

(2)室内混凝土地面的构造(从下到上)

压实整平的地基基层+素混凝土垫层+薄泡沫保温板层+防水隔潮卷材层+厚泡沫保温板层+钢筋混凝土面层

外墙与楼层节点位置构造情况

(1)外墙部分的构造

外侧,为非承重围护性砌块墙体;中间,黑色的,为防水隔潮卷材层;

里侧,为承重木结构框架墙体部分。

木结构框架的外侧,钉设一层合成木板,

木结构框架的中间,填充纤维材质的保温隔热材料,

木结构框架的外侧,钉设单方向透潮薄膜。

木结构框架的最表面,钉设木搁栅层,

木搁栅层框架中间,填充一薄层纤维材质的保温隔热材料,

室内墙面,钉设纸面石膏板饰面。

(2)楼层部分的构造(从下到上)

纸面石膏板饰面+承重木搁栅或者叫承重木龙骨(框架中间填充玻璃纤维保温材料)+结构木板层+薄层保温板材层+木板面层

外墙洞口位置构造情况

 

屋顶构造情况,从外到里:

屋面瓦块层+挂瓦木条+顺水木搁条+防水卷材层+结构屋面木板层+木结构屋架框架(框架中间填充纤维保温材料)+单方向透潮薄膜层+木搁栅层(填充薄层保温材料)+后续可能钉设一层纸面石膏板板材饰面

 

屋顶构造情况

从住宅外部看,屋顶构造情况。(有突出屋面的烟囱和可开启的屋面天窗)

保温屋顶构造、保温外墙构造,三维立体示意图

被动式低碳节能住宅,屋顶、外墙、地面,构造剖面示意图。

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details of junctions节点详细情况

1

prefabricated timber cassettes filled with knauf glass fibre insulation

预制木材盒填充玻璃纤维保温材料

2

service void

空腔区域

3

screed over rigid slab insulation

平板硬质保温板

thermal bridging avoided

避免热桥

taping at all junctions for draught proofing

使用胶带密封所有开口

第二部分 德国低碳住宅建造过程

建造基础部分,所使用的,泡沫保温材料,已经运进施工现场。

地基土壤处理完毕之后,使用碎石铺设下部基底。

压实整平碎石垫层,铺设一层红色的防水隔潮卷材层,上面铺设一层细碎石。

开始在碎石垫层上,安置基础部分的泡沫保温材料。

基础部分保温构造施工进行之中

Supergrund Insulated Foundation System U-value 0.10w/sqk 300mm thick insulation

超级保温隔热基础系统,热阻值U值为0.10 w/sqk,保温材料的厚度为300mm。

独立住宅,首层室内地板,低温热水辐射采暖,管线布线,施工现场局部。

 

 

泡沫保温板的上方,垫支钢筋网,准备现场浇注混凝土。

基础保温构造施工现场,局部特写。

正在现场浇注板式基础的混凝土

当住宅下部的板式基础,混凝土凝结硬化养护完毕之后,

开始吊装就位,预制木结构框架墙体大板。

木结构框架墙体大板,木框架外侧,钉设一层OSB定向刨花板板材,

OSB板的表面钉设一层黑色的防水隔潮卷材层。

独立住宅。二楼承重楼层结构部分,为工字形木龙骨框架结构形式

(或者叫工字形木搁栅结构形式)。

独立住宅,工字形木搁栅结构形式,二楼承重楼层,施工现场。

独立住宅,二层预制木结构墙体大板,吊装就位,拼装搭建完成。

图为山墙外侧局部。

木结构屋架框架的顶面,铺设一层德国巴斯夫公司生产的BASF Styropor EPS泡沫保温板。

浅色保温隔热Styro EPS保温板的上方,钉设一层通气层木搁条。

EPS保温板的上方,通气层木搁条的顶面,铺设一层pro clima SOLITEX PLUS牌防水透潮薄膜。

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补充图片:顺水、通气层构造示意图

屋顶施工的同时,正在准备进行外墙粘贴EPS泡沫保温板的施工。

屋顶施工现场局部

屋顶施工现场局部

正在进行外墙EPS泡沫保温板的粘贴施工

屋面构造层次局部特写

外墙EPS泡沫保温板的粘贴施工现场

外墙粘贴EPS泡沫保温板已经基本施工完毕

羊毛纤维保温材料运进施工现场,准备填充到室内木结构框架的中间。

两层结构独立住宅的室内,承重木结构墙体的框架中间,填充羊毛纤维保温材料,施工现场。

羊毛保温材料的外侧,钉设一层透气薄膜,薄膜的外侧,钉设通气层木搁条。

图片中央位置,为室内壁炉的砌筑施工现场。

 

 

 

 

 

成品纤维素保温材料,准备借助专用泵送设备,填充到木结构屋架的框架中间。

车载专用泵送设备,正在将纤维素保温材料,填充到屋顶木结构屋架的框架中间。

二楼室内,屋架下方,填充纤维素保温材料的作业现场。

独立住宅内部,保温材料填充完毕,外侧封闭之后,利用专用仪器,进行住宅气密性测试。

室内墙体表面,钉贴一层纸面石膏板,并进行批灰粉刷处理。

地面清理干净之后,铺设一层泡沫保温材料,准备后续的地暖系统的施工。

在室内地面泡沫保温板的上方,铺设一层黑色的防水隔潮塑料薄膜之后,

开始布设地暖系统的管线。

地暖管线的上方,现场浇注轻质砂浆,等砂浆层凝结硬化之后,铺设瓷砖面层。

图为室内墙角位置,地暖系统中的疏水配水控制单元。

设备间内部,地源热泵系统等设施。图中左边露出 较少的深颜色设备为中央吸尘设备的主机。

原始网站上,还介绍说,

该独立住宅内部设有“Durch das Wärmerückgewinnungssystem能量回收系统”——

Fresh air will be provided by a mechanical ventilation heat recovery system (MVHR)

新鲜空气会由机械通气余热回收系统 (MVHR) 提供

能量回收系统,能够将准备排出室内的废气中所蓄含的热量留住,

来加热吸入的新鲜空气,然后送入各个室内房间,达到室内热量损失较小。

设备间内部,热水存储罐,施工现场。

独立住宅外部,外墙表面抹灰,施工现场局部。

独立住宅外部,外墙屋顶落水管,安装施工现场。

室外地面下方安装的屋顶雨水收集净化存储罐示意图,

德国政府有雨水利用的法规。

室外地面下方,屋顶雨水收集净化存储罐,安装施工现场。

两层结构独立住宅施工现场外观

两层结构独立住宅施工现场外观

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