中建科技产业化研发中心 | 中国建筑西南设计研究院

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中建科技总部研发办公楼位于天府新区成都直管区新兴工业园,业主作为中建旗下的科技研发公司,对当下热门的新型建造技术、新型材料有浓厚的兴趣,希望将研发办公楼这个不足5000平米的小建筑作为一个示范。业主希望依托其刚建成运行的混凝土预制厂房,将装配式技术、被动式技术、智能化建筑技术等在本项目中进行一个集成设计,并完成设计研发、建造培训,为未来的课题研发形成基础数据。彼时,我院在装配式建筑的实践中已有若干项目落成?#26408;?#39564;,在绿色建筑技术更是有着多年的本土化设计研究。双方一拍即合,整合了各自的高端技术资源开始了一场研发设计之旅。
装配式建筑技术正处于发展阶段,需要探讨的内容尚多;而被动式建筑作为一个新兴舶来品,在国内的应用实例寥寥无几。同时应用两个技术体系在国内则尚属首例,需要攻克的技术难点非常之多。因此在项目开始之后,针对成都本地气候特点及项目真实需求,合作团队多次修正了项目目标,排除了一些研发议题,最终将工作内容落实在了“?#31859;?#37197;式建筑技术实?#30452;?#21160;式建筑能效”这样一个核心目标下。

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节能减排、低碳发展的思路已经是当下业界的共识。国外发达国?#19994;?#23454;践和尝试各?#20852;?#38271;,不同国?#19994;?#21306;也有各自不同的?#29616;?#26631;?#24049;?#25216;术体系。被动式建筑的?#25293;?#26469;自瑞典、德国,其主要思路是:尽可能减少主动式的建筑能?#26408;?#36798;到房屋内部的人体舒适性。其设计的要点主要为:建筑保温?#24049;?#19988;连续,建筑构造、门窗洞口密闭无缝,通过构造方式减少建筑病害,尽可能使用可再生能源,最终达到减少主动能耗的目标。

?#28304;爍拍?#20026;基础,设计需要在前期拟定一个能耗目标值,通过论证对可采用的技术体系进行选择,最?#31456;?#23454;到建筑设计和建造中。建成后通过若干年的实?#22987;?#27979;验证设计数据是否合理,并反馈到被动式建筑的技术数据库中,为其他项目提供经验。

中建科技作为一个实验性项目,设计从论证到开实施花了两年,项目组也几乎是全部精力攻克难点。项目虽小,但是参与咨询单位众多,工作严谨而细致。不同专业均有各自的重点难点需要逐一攻克,作为项目的执行建筑师之一,给我留下最大的印象是被动式建筑中对建筑构造的严苛与科学。

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建筑构造的气密性在被动式建筑的理念中具有非常重要的作用。建筑的防水层是防护外来水体的侵蚀;气密性的重要之处则是防止内部水汽对建筑构造的侵蚀,是保证建筑持久耐用的基本构造。两者功能不同,其材料选用标?#24049;?#26500;造位置就有本质的区别。而装配式建筑是将一块块预制好的混凝土构件拼装在一起,防水本身的处理就比?#32454;?#26434;,气密性构造方式的更是不易。最终,我们利用混凝土外墙本身气密性?#24049;?#30340;特征,在建筑内部的断缝处采用隔汽材料密封,预制板缝之间成为构造断缝、排出材料水汽的方式解决了问题。

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建筑保温的连续性是被动式的另外一个要点,冷桥的出现会明显降低建筑的热工性能,随之?#19981;?#20135;生结露、构造退化等病害问题。
作为一个展示性的装配式建筑,清水混凝土的表观效果自然而然是设计的首选,项目在装配式技术的运用?#25176;?#26524;表达在一定程度上已经超出了预想。但是这就意味着建筑的外立面材?#26102;?#39035;是混凝土,构造体?#24403;?#39035;采用内保温,这又与被动式建筑提倡的外保温构造?#20852;?#19981;同。尤其在门窗洞口处的连续保温构造有较大的困难。
经过项目组多次研讨,设计最终采用了陶粒混凝土复合材料的预制外挂板解决问题:陶粒混凝土具有较好的保温性能,其复合在钢筋混凝土板材之后,保证建筑的基本保温性能。同时,这层坚实的保温构造层紧紧包裹住门窗构件,保护门窗型材不暴露在外部环?#24120;?#36991;免了其变成建筑构造冷桥的可能性。再者,配合以建筑内装的保温材料,使建筑保温连续无断桥,达到了被动式建筑的技术需求。
项目中还有诸多类?#39057;?#25216;术挑战,此中不再赘述。不管是被动式建筑还是装配式建筑,它们可能听起来高端另类遥不可及,但通过这个项目,我却认为这些建筑理念对人、对社会充满着朴素的关?#22330;?#20316;为一个参与其中全程的建筑师,固然对项目最终的落成效果感到欣慰,但更深切感受到建筑设计本身的复杂和严谨,以及需要我们不断探索的激情。

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文 / 设计八院副总建筑师  杨扬

?#25913;?#32534;辑 / 群团工作部  王璐瑶


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