目前,中國(guó)建筑能耗約占社會(huì)總能耗的三分之一,隨著生活水平的提高,建筑能耗有繼續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。與之相比,歐洲國(guó)家如德國(guó)的建筑能耗占比已達(dá)40%。隨著我國(guó)建筑節(jié)能工作的不斷推進(jìn),建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能不斷提高,特別是 “被動(dòng)房”、“近零能耗建筑”的快速發(fā)展,通過(guò)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差傳熱導(dǎo)致的能耗已經(jīng)非常低,因建筑氣密性所造成的能耗占比就會(huì)不斷增大,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性逐漸成為影響建筑能耗的一個(gè)主要因素。
高氣密性的建筑不僅有節(jié)能效果,而且具有更好的防潮、防火和隔音效果,同時(shí)在阻隔室外污染物進(jìn)入室內(nèi)情況下開(kāi)展有組織通風(fēng),可以提供更舒適環(huán)保的居住環(huán)境。因此,建筑氣密性也逐漸成為設(shè)計(jì)單位、施工方和居民關(guān)注的話題。
一、國(guó)外建筑氣密性研究現(xiàn)狀
EN13829標(biāo)準(zhǔn)是目前歐洲關(guān)于建筑物氣密性能的主流檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氣壓法測(cè)試建筑物氣密性能的技術(shù)指標(biāo)、檢測(cè)設(shè)備、測(cè)試方法及測(cè)試報(bào)告等內(nèi)容。同時(shí)建筑物氣密性檢測(cè)工作在歐洲已經(jīng)開(kāi)展多年,大多數(shù)國(guó)家的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或節(jié)能法規(guī)中對(duì)建筑物氣密性能指標(biāo)都有明確的規(guī)定。其中,英國(guó)、法國(guó)、丹麥等國(guó)家對(duì)普通建筑物的氣密性能有嚴(yán)格的技術(shù)要求,德國(guó)建筑節(jié)能法規(guī)中規(guī)定,普通自然通風(fēng)建筑換氣次數(shù)N50≤3.0 h-1, 機(jī)械通風(fēng)建筑換氣次數(shù)N50≤1.5 h-1,被動(dòng)房建筑換氣次數(shù)N50≤0.6 h-1,并且該氣密性指標(biāo)在未來(lái)還會(huì)繼續(xù)提高,德國(guó)未來(lái)普通自然通風(fēng)建筑換氣次數(shù)達(dá)到N50≤2.0 h-1,機(jī)械通風(fēng)建筑換氣次數(shù)達(dá)到N50≤1.0 h-1。歐洲典型國(guó)家關(guān)于低能耗建筑氣密性要求見(jiàn)上表。
二、我國(guó)建筑氣密性研究現(xiàn)狀
我國(guó)對(duì)建筑整體氣密性的研究起步較晚,目前提高建筑氣密性的方法主要是提高建筑外門(mén)、外窗的氣密性能,達(dá)到提高建筑氣密性的效果,而忽視了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)其他部位氣密性水平對(duì)建筑整體氣密性的影響。下表為上世紀(jì)我國(guó)典型建筑整體氣密性數(shù)據(jù)。
早期國(guó)內(nèi)關(guān)于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基本上側(cè)重于單一建筑構(gòu)件,如外窗、外門(mén)等氣密性能指標(biāo)和檢測(cè)方法,如GB/T 7106-2008《建筑外門(mén)窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》,而建筑氣密性方面,前期僅有JGJ/T177-2009《公共建筑節(jié)能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》及北京地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/ T 555-2015《民用建筑節(jié)能現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)建筑整體氣密性有具體要求及相對(duì)簡(jiǎn)單的氣密性檢測(cè)方法,直至2017年,等效IOS9972:2006的GB/T 34010-2017《建筑物氣密性測(cè)定方法 風(fēng)扇壓力法》標(biāo)準(zhǔn)才正式發(fā)布。
隨著國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提高,特別是以北京為代表的京津冀地區(qū)提出的80%建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)及被動(dòng)房和超低能耗建筑示范項(xiàng)目,參考了德國(guó)被動(dòng)房建筑氣密性的指標(biāo),要求N50≤0.6h-1。
三、氣密性檢測(cè)技術(shù)
目前國(guó)內(nèi)外氣密性檢測(cè)技術(shù)主要為示蹤氣體法和風(fēng)扇壓力法(鼓風(fēng)門(mén)法)。
其中示蹤氣體法是在室內(nèi)通入適量示蹤氣體,由于室內(nèi)外空氣交換,示蹤氣體的濃度呈指數(shù)衰減,根據(jù)示蹤氣體濃度隨時(shí)間變化的值,計(jì)算空氣流量的方法。該方法測(cè)試條件及操作流程均較復(fù)雜,并不常用。
風(fēng)扇壓力法(鼓風(fēng)門(mén)法)利用一臺(tái)風(fēng)機(jī)在建筑物內(nèi)建立相對(duì)于戶外大氣的負(fù)壓或正壓,通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速建立理想的差壓( 10-100 Pa ),測(cè)量風(fēng)機(jī)輸送的空氣體積流量,它和通過(guò)建筑物不密封處漏入的流量相等。該滲透流量即為衡量建筑物氣密性的標(biāo)準(zhǔn)。在正負(fù)壓條件下,以不同壓差值進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)擬合計(jì)算最終得出50Pa壓差下的體積流量,即為標(biāo)準(zhǔn)中要求的氣密性指標(biāo)。該方法操作簡(jiǎn)單實(shí)用,準(zhǔn)確度較高,是目前常用的建筑氣密性檢測(cè)方法。此方法也可用于檢測(cè)評(píng)價(jià)外門(mén)窗的氣密性效果。
隨著我國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高,超低能耗建筑的快速發(fā)展,高氣密性勢(shì)必會(huì)成為未來(lái)我國(guó)高品質(zhì)建筑的必要條件。而作為評(píng)價(jià)建筑氣密性最終效果的測(cè)試方法及測(cè)試設(shè)備也應(yīng)得到重視。