被動式低能耗建筑由于采用較高厚度的屋面保溫系統(tǒng)、外墻保溫系統(tǒng)和超低傳熱系數(shù)高氣密性的門窗系統(tǒng)，因此相比普通節(jié)能建筑，對于建筑防水隔汽的要求更為嚴苛。屋面漏水、外窗（門）滲漏、外墻保溫系統(tǒng)開裂漏水結(jié)露發(fā)霉不僅破壞建筑美觀，縮短建筑壽命，影響建筑室內(nèi)環(huán)境的舒適性，而且使圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱效果逐步喪失殆盡，最終導致能耗飆升、用能費用急劇增加。
在嚴寒、寒冷地區(qū)，對于一些完全取消傳統(tǒng)集中供熱系統(tǒng)的項目而言，喪失保溫性能的建筑在冬季難以保證室內(nèi)的適宜溫度，其后果是致命的。因此設置正確的防水隔汽系統(tǒng)，選擇合格的高質(zhì)量的防水隔汽材料并進行精細化施工是被動式低能耗建筑關鍵技術之一，也是設計施工人員容易忽視的細節(jié)，應該引起足夠的重視，否則會對建筑的舒適性、節(jié)能性、安全性、耐久性產(chǎn)生致命的影響。本文將介紹被動式低能耗建筑（混凝土結(jié)構(gòu)）中屋面、外墻、外窗防水隔汽系統(tǒng)設置原則、關鍵節(jié)點構(gòu)造及材料選擇。
屋面防水隔汽系統(tǒng)設置
屋面防水保溫的構(gòu)造和施工是被動式低能耗建筑示范工程中經(jīng)常出現(xiàn)質(zhì)量問題的薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)2013年中國建筑防水協(xié)會的調(diào)查，全國范圍內(nèi)屋面滲漏率達到95.33%，全國有關工程質(zhì)量上法院審理的案件當中，滲漏的案件就占到 25%-30%。
建筑屋面頻繁滲漏是設計管理、技術規(guī)范、產(chǎn)品生產(chǎn)、施工等方面原因交錯導致的結(jié)果：
（1）設計管理方面：首先國內(nèi)大部分的設計師對建筑防水的基本理論研究不夠，其設計防水節(jié)點大樣圖和實際運用防水技術的能力與國外設計師相比還有一定的差距；其次，在中國，缺少真正具有高度專業(yè)技術水準的第三方工程項目管理公司，這部分的職能分解到了業(yè)主項目部和總包項目部，從而從管理層面給滲漏埋下了隱患。
（2）技術規(guī)范方面：國內(nèi)防水理念和技術思路與國際上公認的理論和技術路線并不一致，對防水技術的認識還是停留在單一材料防水、構(gòu)造防水和經(jīng)驗防水的層面，沒有從滲漏的機理去研究和實踐系統(tǒng)防水，技術規(guī)范還缺乏進一步的理論和實驗室數(shù)據(jù)支撐。
（3）產(chǎn)品生產(chǎn)方面：落后產(chǎn)能過剩，市場惡性競爭激烈，假冒偽劣猖獗，行業(yè)的誠信備受挑戰(zhàn)，最低價中標的政策導致假貨充斥整個防水市場。國內(nèi)，防水分項約占工程總造價的1.5%左右，遠低于國際平均水平，導致防水工程為了節(jié)省工期為省錢，往往用降低產(chǎn)品成本來獲取市場競爭力。
（4）施工方面：施工隊伍的技術水平較低，缺乏培訓，施工隊缺少固定的專業(yè)施工人員，往往是接到工程后臨時招募施工人員，這就必然做不出高質(zhì)量的防水工程。
1 屋面防水隔汽系統(tǒng)選材和構(gòu)造
屋面保溫材料應具有吸水率低，表觀密度和導熱系數(shù)較小，并有一定的強度特點，如PU、高密度的EPS、XPS等。
我國屋面通常采用做法一般為：面層防水層+底層防水層+保護層+找坡層+保溫層+找平層底層+基層的構(gòu)造設計(從上至下)。這種構(gòu)造比較繁瑣，是一個多工種交叉的干濕混合施工的屋面構(gòu)造。該構(gòu)造缺少隔汽層，在冬季室內(nèi)外溫度梯度較大的情況下，有可能產(chǎn)生冷凝水集聚在保溫層，影響保溫層的熱工性能。
在被動式低能耗建筑中，混凝土結(jié)構(gòu)屋面防水隔汽構(gòu)造為（從上至下）：面層防水層+底層防水層+保溫層+防水隔汽層+找坡層+基層。這種構(gòu)造的優(yōu)點是：（1）隔汽層和防水層形成一個封閉體，可消除屋面保溫層在長期使用過程中受水汽入侵而影響保溫效果的風險；（2）保溫板可以自帶找坡坡度，從而取代輕骨料混凝土找坡層，這樣可以簡化施工工序和節(jié)省施工周期，同時也解決了多工種交叉施工帶來的管理上的麻煩。
國內(nèi)對隔汽層在節(jié)能設計中的作用缺少認識，《屋面工程技術規(guī)范》對隔汽層的設置、技術指標都沒有做出明確的規(guī)定；屋面工程構(gòu)造設計中很少設置隔汽層或采用普通的防水材料作隔汽材料。我們通常采用水蒸汽擴散阻力（Sd）來衡量材料的隔汽性能，其值越大，隔汽效果越強。其計算方法如下：
水蒸汽擴散阻力（Sd）=阻濕因子（μ）× 厚度
透濕系數(shù)（g/(m·s·Pa)）= 透濕率（g/(m2·s·Pa)）× 厚度（m）
當材料的Sd≤0.5m 時為防水透氣卷材，多用于外窗防水系統(tǒng)的室外一側(cè)，當0.5m≤Sd≤1500m時為防水阻汽卷材，多用于外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)室內(nèi)一側(cè)或外窗防水系統(tǒng)的室內(nèi)一側(cè)，阻擋水蒸汽的滲透。當Sd≥1500m 時為隔汽卷材，多用于屋面隔汽層。屋面隔汽層材料是一種冷自粘彈性體改性瀝青隔汽卷材，玻纖或玻纖金屬胎基，上表面是一層耐酸堿、耐腐蝕的鋁膜（表1）。
表1 屋面用隔汽卷材的性能指標
雙層防水卷材中底層防水卷材應選用與保溫材料相容，具有隔火功能，并含有玻纖加強筋玻纖胎的自粘性防水卷材，厚度不小于3mm。底層防水卷材應該具有更高的抗拉強度和尺寸穩(wěn)定性，它和保溫材料之間的剝離強度應該高于保溫材料自身的抗拉強度以確保冷自粘的可靠性。
面層防水卷材考慮到和底層防水卷材的相容性，首選彈性體改性瀝青防水卷材，且瀝青不含膠粉，材料厚度不小于4mm。用于不上人屋面時，帶板巖顆粒的瀝青卷材可以直接裸露。用于混凝土種植屋面時，其面層防水層要采用銅離子復合胎基改性瀝青耐根穿刺防水卷材（表2）。
表2 屋面用防水卷材的性能指標
屋面集水口和屋面光導管是屋面防水的薄弱環(huán)節(jié)，要加強這些部位與保溫系統(tǒng)連接處的防水構(gòu)造（圖1、2、3），如果處理不好，將導致雨水滲透到保溫系統(tǒng)破壞屋面保溫效果或引起屋面滲漏。
圖1 屋面集水口防水構(gòu)造示意圖
圖2、圖3 屋頂導光筒防水構(gòu)造示意圖
2 女兒墻防水隔汽系統(tǒng)選材和構(gòu)造
女兒墻內(nèi)側(cè)和上部都應先鋪設防水隔汽層，女兒墻內(nèi)側(cè)防水隔汽與屋面防水隔汽層要進行搭接，隔汽層上面鋪設與屋面同質(zhì)的保溫材料，保溫材料上部鋪設雙層防水層，與屋面雙層防水層搭接。女兒墻上部的防水層向外墻延伸與外墻保溫系統(tǒng)搭接（圖4）。女兒墻上部設置金屬蓋板，保證保溫層不受雨水侵蝕或紫外線照射的破壞，延長保溫系統(tǒng)壽命。金屬壓頂板需側(cè)向固定，而不能垂直穿透女兒墻上部保溫防水層。屋面上部的避雷針也不能垂直固定在女兒墻上部，否則會穿透防水層，導致滲水?？蓪⒈芾揍樝路戒摻钫蹚?，焊接延長鋼筋固定在女兒墻的側(cè)面（圖5）。
圖4 女兒墻防水構(gòu)造示意圖
圖5 屋面避雷針構(gòu)造示意圖
外墻保溫防水隔汽系統(tǒng)設置
外墻外保溫系統(tǒng)是被動式低能耗建筑主要采用的保溫形式。為了實現(xiàn)較好的保溫效果，被動式低能耗建筑將非透明圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)控制在0.15W/(m2K)~ 0.30W/(m2K)之間，保溫層厚度通常在150-300mm之間。相比普通節(jié)能建筑，被動式低能耗建筑高厚度的保溫層對防水隔汽系統(tǒng)構(gòu)造措施要求更高。一旦外保溫系統(tǒng)開裂、雨水滲漏或冷凝結(jié)露，保溫效果喪失，將嚴重影響超低能耗建筑的舒適性。外墻保溫系統(tǒng)實現(xiàn)有效的防水隔汽必須從正確選材和完善構(gòu)造兩方面同時入手，以下是一些關鍵節(jié)點部位的防水隔汽措施。
1 地下室外墻外保溫系統(tǒng)選材和構(gòu)造
地下室外墻部位必須采用防水、防潮、耐腐蝕且抗壓強度高的保溫材料如泡沫玻璃或擠塑聚苯板（XPS）；構(gòu)造上：室外地坪以下1.0m范圍內(nèi)首先應粘接連續(xù)的4mm及以上厚度的改性瀝青防水卷材，卷材具有良好的抗酸堿腐蝕、抗老化性、抗機械穿刺性，有良好的隔汽效果。防水卷材上面鋪設保溫板，保溫板的外側(cè)再鋪設4mm及以上厚度的改性瀝青防水卷材，保溫板內(nèi)外側(cè)的防水卷材必須交圈（圖6、7）
圖6 地下室外墻保溫防水構(gòu)造
圖7 地下室外墻保溫防水及散水節(jié)點示意圖
2 濺水區(qū)域（勒腳部位）選材和構(gòu)造
地坪以上30cm處為濺水區(qū)域。濺水區(qū)域的防水保溫做法與地下室外墻處理方法一致，即地下室外墻防水卷材要一直做到地坪以上30cm處，采用與地下室外墻同質(zhì)的、防水性能好且抗沖擊強度高的保溫材料。如果沒有地下室，濺水區(qū)的防水保溫系統(tǒng)通常向下延伸做到基礎并與底板的防水保溫連接形成連續(xù)閉合的系統(tǒng)。建議在濺水區(qū)周圍鋪設鵝卵石或碎石帶，避免雨水濺濕勒腳處的保溫系統(tǒng)和以此產(chǎn)生的表面污損。濺水區(qū)以上采用常規(guī)的外保溫材料。雨落管開口不能設置在濺水區(qū)域，應該延伸至導水槽或綠地，避免雨水濺落導致該處保溫系統(tǒng)的破壞。
3 混凝土結(jié)構(gòu)主體外墻外保溫系統(tǒng)選材和構(gòu)造
外墻外保溫系統(tǒng)設置的原則是使水蒸汽“難進易出”，即防止外部濕氣和雨雪天氣的外部水分通過防護層滲透到系統(tǒng)內(nèi)部，從而降低保溫效果，削弱原有的粘接強度；冬季室內(nèi)水蒸汽應能通過復合墻體向外滲透，而不會滯留系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生不良影響。外墻外保溫材料通常采用防水透氣好的材料，如EPS、巖棉。構(gòu)造上，材料層設置的次序一般應將水蒸汽滲透阻力（Sd）較大的密實的材料布置在熱的一側(cè)，而將蒸汽滲透阻力較小的材料布置在冷的一側(cè)。因此保溫層內(nèi)側(cè)即靠近室內(nèi)熱的一側(cè)要盡量使用水蒸汽滲透阻較大的材料，保溫層的外側(cè)要使用水蒸汽滲透阻較小的材料尤為重要。按此原則，我們要避免使用水蒸汽滲透阻較大的飾面材料，如不透氣的乳膠涂料或不透氣的裝飾面磚。圍護結(jié)構(gòu)墻體中的水汽會因由于冷凝效應或過飽和凝結(jié)效應，在系統(tǒng)中產(chǎn)生凝結(jié)水，不透氣的乳膠涂料造成內(nèi)部水汽無法擴散出去，積聚在系統(tǒng)內(nèi)部，凍融循環(huán)下，造成外保溫系統(tǒng)內(nèi)部積水、鼓包、發(fā)霉、脫落。采用裝飾面磚，如果磚縫開裂、飾面磚或填縫劑吸水率過高、水蒸汽滲透阻大，在飾面磚內(nèi)側(cè)易形成水分積聚，削弱了裝飾面磚與保溫層之間的初始粘結(jié)強度，容易造成飾面磚脫落。
外墻外保溫系統(tǒng)應該選擇系統(tǒng)供應商，才能保證系統(tǒng)材料的兼容性。實際工程中，由于施工總包單位分別采購材料，往往選擇了水蒸汽滲透阻大的不透氣涂料或面磚，直接導致外墻保溫系統(tǒng)的面層開裂或脫落，雨水濕氣侵蝕保溫層，保溫性能削弱或徹底喪失。
完整的外墻保溫系統(tǒng)還需配備各種預制配件，如窗口連接線條、滴水線條、止水密封帶等，這些配件整體上提高了外保溫系統(tǒng)防水性能，避免雨水長期淤積洇墻，破壞外保溫系統(tǒng)。
穿外墻的管道室外一側(cè)必須粘貼防水透汽膜，管道與外墻保溫系統(tǒng)交界面必須粘接預壓密封膠條，該材料能承受300/600Pa暴風雨強度，從而進一步提高該處的防水性能。（圖8，表3）
圖8 穿墻管道防水氣密構(gòu)造
表3 預壓膨脹密封帶的性能指標
4 外墻內(nèi)保溫或三明治夾芯保溫系統(tǒng)選材和構(gòu)造
這類體系是被動式低能耗建筑中盡量避免采用的體系，用穩(wěn)態(tài)傳濕理論進行冷凝分析，這類保溫墻體容易造成外圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面冷凝結(jié)露。如果建筑不具備做外墻外保溫條件而只能采用內(nèi)保溫或三明治夾芯保溫體系時，室內(nèi)一側(cè)要設置防水阻汽層，阻汽層可以是卷材或涂料，其Sd的取值區(qū)間為： 0.5m≤Sd≤1500m。設置防水阻汽層可以避免室內(nèi)水蒸汽順著保溫材料縫隙滲透進保溫層或墻體和保溫層空腔內(nèi)，冷凝積水，造成內(nèi)墻表面或墻體內(nèi)發(fā)霉結(jié)露。
外窗（門）防水隔汽系統(tǒng)設置
外門窗系統(tǒng)是圍護結(jié)構(gòu)保溫、防水和氣密性最薄弱環(huán)節(jié)，通過外門窗損失的能耗通常占總建筑總能耗的30%-40%。在傳統(tǒng)節(jié)能建筑中，外窗都安裝在窗洞口中間，熱橋明顯，防水和氣密性設計非常薄弱。被動式低能耗建筑通過改變窗戶安裝位置、窗戶保溫方式、采用高效的防水密封材料和防水構(gòu)造（圖9），解決了外窗的防水氣密性問題。
圖9 外窗保溫防水節(jié)點示意圖
被動式低能耗建筑中窗框與窗洞口之間凹凸不平的縫隙填充了自粘性的預壓自膨脹密封帶，窗框與外墻連接處必須采用防水隔汽膜和防水透汽膜組成的密封系統(tǒng)。室內(nèi)一側(cè)采用防水隔氣膜，室外一側(cè)應使用防水透汽膜，從而從構(gòu)造上完全強化了窗洞口的密封與防水性能。與傳統(tǒng)窗洞口密封采用泡沫膠相比，此類密封膜具有不變形、抗氧化、延展性好、防水透汽/防水阻汽性能好、壽命長等特點（表4）。
表4 可抹灰外圍護結(jié)構(gòu)門窗洞口的密封材料性能
窗臺保溫系統(tǒng)上設計安裝了金屬（鋁合金或不銹鋼）窗臺板，窗臺板有滴水造型，窗臺板下部與外保溫交界處，以及上部左右兩側(cè)卷邊與保溫交界處粘接防水的預壓膨脹密封帶（圖10）。窗臺板構(gòu)造既保護保溫層不受紫外線照射老化，也抗重物沖擊，同時導流雨水，避免雨水對保溫層的侵蝕。
圖10 窗臺板節(jié)點構(gòu)造
室外出入口外門的防水透汽/隔汽系統(tǒng)的構(gòu)造做法與外窗一致，但在外門下部設置成品的雨水溢流槽，槽兩側(cè)設置泄水口，將水排入散水內(nèi)。
結(jié)論和建議
（1）加強對被動式低能耗建筑防水及隔汽理論的研究，建立系統(tǒng)防水的理念，摒棄單一材料防水、經(jīng)驗防水的做法。研究關鍵節(jié)點的防水/隔汽構(gòu)造并采用恰當?shù)母哔|(zhì)量的防水/隔汽材料，抵制假冒偽劣產(chǎn)品。
（2）采用屋面、外墻和外（門）窗的系統(tǒng)供應商進行防水、隔汽保溫系統(tǒng)的一體化設計、供料和施工，從而保證系統(tǒng)材料的兼容性、施工隊伍的穩(wěn)定性與專業(yè)性。
本文原標題為：《被動式低能耗建筑防水隔汽系統(tǒng)構(gòu)造及材料選擇》；作者單位：住房和城鄉(xiāng)建設部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心 彭夢月，德尉達（上海）貿(mào)易有限公司 李小群；原文刊登于《建設科技》雜志，版權歸期刊編輯部及作者所有。
