被动房需要一个什么样的屋面系统？

说起被动房，很多人了解，也有很多人陌生，先普及一个概念，被动式建筑是由英文Passive Design翻译而来，就是应用自然界的阳光、风力、气温、湿度的自然原理,尽量不依赖常规能源的消耗,以规划、设计、环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的居住环境，基本不需要额外加装采暖、制冷设备。被动式建筑并不是一种单一的能耗标准，而是一种兼顾效能和最佳舒适度及经济性的解决方案。室内温度；冬季设计温度20℃ ，夏季设计温度25℃，空气相对湿度：30%～65%。综合来说就是节能、舒适、健康的一种建筑，可以称为中国好房子。

朗诗布鲁克被动房

1991年，第一栋被动房建筑物在德国达姆施塔特市卡拉尼西斯泰因拔地而起，开启了建筑物未来发展的新方向，共计有6000多栋被动房在德国、奥地利、瑞士和意大利投入使用。而“汉堡之家”成为中国境内首座获得认证的“被动房”，从此被动房在我国各地如雨后春笋般拔地而起。

德国达姆斯塔特被动房

被动房不需要额外加装采暖、制冷设备，这就对建筑外围护系统有非常高的要求，屋面系统、门窗系统、外墙系统、地面系统是被动房最为重要的外围护结构，为了减少外围护系统热的传导，就必须做到绝热、气密、防热桥，以及性能能够长久保持。作者长期研究屋面，那么我们常规屋面做法可以用吗？

说起常规屋面做法，还真没有人能说清楚什么样的做法是常规做法，本人参与了绝大部分被动房建筑的屋面的建设，也参与过无数个非被动房的屋面建设，基本很少有两个屋面做法及所选材料相同的建筑。在我国，基本上不存在常规做法，不同的设计师设计的屋面构造与选材都有差异。

根据一份来自中国建筑防水协会的报告显示，在他们派遣专员前往全国各大中城市，每座城市随机调查一百栋建筑后，发现了一个触目惊心的问题：每座城市的建筑物屋面漏水率达90%以上，有的城市渗漏率甚至达到惊人的100%，所谓的常规做法是什么没有人能说得清，但是可以说清楚的是所谓的“常规做法”的建筑物大部分渗漏。那么渗漏对被动房还有什么影响呢？

 回答这个问题前我对国内屋面做法也进行了大量的调查，以建筑平屋面为例，通过对屋面解剖、图纸也发现国内屋面不存在常规做法，所谓的常规做法一定是构造相同，所用材料相同才可以称为常规做法，但是局部存在两种“常规构造”，第一种常规构造见下图：

这种构造做法为保温层上设计了找平层或者找坡层，号称正置式做法，那么这种做法存在问题吗？

回答这个问题前我先普及两个常识，第一个常识为保温材料的保温原理，首先材料是热绝缘体，其次是降低空气对流。第二个常识是，保温最怕水，很多人说我用的保温材料是憎水性的，不怕水，其实是对了一半，憎水保温层确实吸水率很低，但是如果被水包裹着，保温层保温性能衰减会加快，并且水是热导体，通过水及水汽也会导热，类似我们穿一件潮湿的或者内衬有水的羽绒服，你感受的是水的温度，不是羽绒的温度，所以含有水的保温板传递的是水的温度，不是保温板的温度。那么这种常规构造到有问什么问题吗？

这种构造的保温材料上施工砂浆找平或者找坡层，都是现场浇筑并且是湿的，如果上面是找坡层，至少需要20天才能干燥，如果是找平层也需要10天干燥时间，并且无法控制裂缝，这样如果在没有施工防水材料前，下一场雨，整个保温层会被水浸泡，更是难以干燥，所以绝大部分项目都是在保温层里含有水的情况下施工防水的，北方冬天会发生冻融现象，加剧破坏防水层和保温层，这样严重影响了保温板的使用性能。同时防水材料下面如果有水，也会造成防水材料老化加速。下图1取样于屋面较高部位，发现含有较多水珠，图2取样于屋面较低处，发现保温层里面是全是水。这样直接影响到建筑屋面的保温性能和防水效果，最终导致屋面的发霉以及渗漏。

图1

图2

 第二种常见构造做法号称倒置式屋面，见下图：

这种做法是先做防水卷材，然后再铺贴保温板及保护层，当年推行这种做法的原因是防水材料差，寿命短，用保温材料进行保护，并且解决前面讲到的正置式做法基层含水问题，通过20年的使用历史告诉我们，这种做法也是失败的，首先保温材料里面全部被水包裹，几乎失去了保温性能，在北方冻融更是直接破坏保温层，其次是防水材料其实也怕水，如果防水材料长时间浸泡在水里，搭接部位，节点部位很快会开胶，类似我们穿的皮鞋长期在水里走，很快会开胶一样，这是因为水会不断侵蚀解封，水分子还会进入部分种类的防水材料内部，这种做法不仅仅防水性能得不到保护，还会使保温材料失去性能。

材料性能与材料的应用性能其实并不相同，如果看某一种保温材料导热系数很好，这种导热系数是在干燥情况下测试所得，但是如果应用的时候是被水包裹，其实他的性能就大打折扣了，这是我们国内建筑市场长期缺少研究系统应用的能造成的结果。

综合上面常见的两种构造，也是造成了我们国内建筑渗漏居高不下的原因，更是与被动房绝热、防热桥、性能长久保持严重违背。

那么前面说了两种常规构造做法无法达到被动房的要求，那么被动房屋面到底该怎么做呢？首先要了解被动房对屋面的基本要求是什么，答案肯定是非常好的绝热性能，良好的防水性能，也就是户外的热量尽可能的少的传递到室内，室内的热量尽量少的传递时出去，户外的雨水进入不了室内，室内的水汽也不要进入屋面影响保温性能，见下图3。

           图3

从上图可以看出，要想隔绝热量，就需要绝热板发挥自己的最佳性能，而保持干燥可以使任何保温板都能发挥出自身的最佳性能，所以在保温下面设置蒸汽阻拦层，保温板上面直接设置防水层，这种三明治的做法就可以保证保温层的性能，也实现防水防潮的作用。

    “材料是基础、设计是前提、施工是关键、管理是保障”，想要建设好一座被动式建筑就必须全面的落实这句话的真正含义，设计了合理的构造，就得根据这个构造选择适合的材料，然后通过合适的功法施工，通过管理协调监督工作，任何一个环节都不能失去。

                                图4

通过上图设计可以看出，第一步先隔汽层应选用蒸汽阻拦性能好的材料，施工方便的，比如具有非常致密的铝箔胎基的沥青自粘卷材做蒸汽阻拦层，既解决了隔汽问题，又解决了与屋面板粘结问题。

第二步将保温层粘结在隔汽层上，杜绝保温移动所导致的板缝无法控制，需要说明的是不可采用慢干或者含水性的粘结材料，可以采用PU粘结胶快速粘结，无水汽。保温层可以根据屋面上的荷载、燃烧等级、可接受的厚度等选择合适保温板，比如选择高密度（30kg/m³）的石墨聚苯板，聚苯板、复合聚氨酯保温板等。

第三步将底层防水材料直接粘结在保温板上，这需要与保温材料可以相容，并且尺寸稳定的、可以自粘的防水材料。

第四步将面层防水材料粘结在底层防水层上，需要与底层防水材料相容，并且尺寸稳定的防水材料。

通过以上四步的施工既实现了防水隔汽的作用，又可以使保温材料处于绝对干燥的应用环境。当然一个合理的设计不仅仅体现在应用上，还应该能够克服施工过程当中下雨的影响，一旦中途下雨使雨水进入保温板影响保温性能，这种屋面设计也是有缺陷的。那么这种做法如何避免施工过程下雨对保温的影响呢？见图5。

图5

  从图5可以看出，假如施工过程中下雨，则可以将底层防水卷材直接粘结在隔汽层上，等降雨停止后，等待隔汽层表面干燥后继续铺设保温板和防水卷材即可。

综上所述，可以回答被动房需要一个什么样的屋面系统：被动房需要一个屋面保温材料绝对长期干燥的屋面系统。