劉俊
隨著我國的超低能耗建設體系日趨完善,上海開始大力發(fā)展超低能耗建筑,并相繼出臺了《上海市超低能耗建筑技術導則》和《建筑整體氣密性檢測及性能評價標準》,而建筑整體氣密性是超低能耗建筑的重要影響因素?;诖?,本文主要講述鼓風門氣密性系統(tǒng)對建筑整體氣密性的檢測和通過現(xiàn)有技術措施改善空氣滲透的能力最終使氣密性達到超低能耗建筑的目標值。
建筑整體氣密性作為超低能耗建筑驗收指標之一,直接影響和決定建筑整體節(jié)能效果。建筑整體氣密性為建筑在封閉的狀態(tài)下阻止空氣滲透的能力,可表征整棟建筑或單個房間在正常密閉情況下無組織空氣滲透量。通常采用壓差法檢測建筑整體氣密性,即使用鼓風門氣密性系統(tǒng)檢測,以室內外50Pa壓差下?lián)Q氣次數來表征建筑整體氣密性。根據T/CECS704-2020《建筑整體氣密性檢測及性能評價標準》作為氣密性測試的規(guī)范標準,規(guī)范要求上海建筑整體氣密性每小時換氣次數小于或等于1.0次。
(1)鼓風門氣密性系統(tǒng)檢測主要設備
①鼓風機:能夠以規(guī)定壓力范圍對建筑室內施加正壓和負壓的裝置。該系統(tǒng)應能在設定的壓力差下提供穩(wěn)定的空氣流量,并可讀取空氣流量數值;
②流量測試裝置:最大允許誤差不超過±7%,應能夠根據空氣密度進行數值修正;
③差壓計:測量范圍 0 Pa~100 Pa,誤差在±2Pa以內;
④溫度測量儀:測量范圍 -50℃~50℃,最大允許誤差 ±0.5K;
⑤風速測量儀:測量范圍 0.1 m/s~20.0 m/s,最大允許偏差 ±0.1m/s;
⑥鋼卷尺/激光測距儀:精確至1mm;
⑦空盒氣壓表:測量范圍 80kPa~120kPa,最大允許誤差為±0.2kPa。
(2)鼓風門氣密性系統(tǒng)檢測其他輔助裝置/材料:
①非透氣性布基膠帶;
②發(fā)煙棒、煙霧發(fā)生器;
③紅外熱像儀。
(1)溫度和風環(huán)境
①溫度測試:測試前、測試中和測試后,均應記錄測量室內外環(huán)境溫度,以校準空氣流量:
1)測點時要防止陽光直射和風機氣流影響,必須遠離風機2m以上;
2)應在被測量空間中部布置室內環(huán)境溫度測點;
3)應在測量之前、測量期間和測量結束后三次測量室內外溫度并做記錄。
②風環(huán)境:記錄風速或風力,可以根據蒲福風力等級觀察樹木、水面等情況確定風力:
1)布置在建筑物迎風面中間處;
2)距離地面1.5m,距離墻面1m;
3)建筑高度超過24m時,需要測量頂層迎風面中間處,距外墻1m處的室外風速。
③檢測條件評估
1)室外環(huán)境溫度與檢測空間環(huán)境溫度之間的溫差與檢測空間凈高的乘積不可以大于250m·K;
2)檢測過程中室外的風速不可以大于3m/s。
(2)室內外壓差的測量:
①測試前將壓力測試裝置短路連接,以校準其零壓點;
②室內外壓力差的檢測點一般布置在底樓板面層;如果是較高的建筑,比較適合在測量的圍護結構范圍內的較高處進行室內和室外壓差讀??;
③檢測點布點原則:
1)室內溫度檢測點位位置要避免陽光直接照射并距離風機2m以上不會受到鼓風機氣流的干擾,;
2)室外壓力檢測點應避免受空氣流動影響,特殊情況可在室外壓力檢測口處增加T形帽或帶孔的盒子進行保護;
3)當室外風速較大時,將室外的末端設置到距離房屋或者其他障礙物一定距離的地方;
4)壓力管不宜垂直設置,且不應設置于溫差較大的區(qū)域(如陽光直接照射造成的溫差較大區(qū)域)。
(3)建筑尺寸測量
①測試空間容積(Vr):待測建筑所包含的內部體積,用建筑的使用面積(地板凈面積(AF):被測內部空間所有地板面積)乘以空間內凈高得到。計算過程中要減去所有主體結構中的構件體積,主體結構中的預留洞口體積和內部家具體積不需要減去。
②圍護結構表面積(AE):既為分隔測試空間和非測試空間(包括室外、相鄰房間等)的全部圍護結構的總和。計算過程中,應包含全部和測試空間接觸的墻面、地面、樓屋面的面積,包含室外地坪以下的墻面和地面的面積;計算時要使用圍護結構內部尺寸,不需要減去內圍護結構與外圍護結構相連處的尺寸。
③建筑尺寸測量結果全部記錄。
(4)建筑構件啟閉、臨時密封等措施(表1);
表1
(5)檢測點位置信息、測試方向、測試工況、環(huán)境信息等數據記錄;
(6)現(xiàn)場拍攝建筑外立面圖片、檢測設備現(xiàn)場安裝圖片(圖1)。
圖1 檢測設備現(xiàn)場安裝圖片
只有待測建筑的氣密面施工和室內裝修完工后才能進行測試。如果檢測的目的是為了檢驗氣密性是否符合標準中的要求,則待測建筑應已能正常使用至少滿足下述要求或建筑標準中的相關要求:其一,所有窗戶和外門需完成安裝;其二,在測量前建筑氣密性施工要已經完成;其三,各種井道和穿墻管線等必須完成密封。
(1)在測試前,應將外門、窗等關閉,且密封建筑圍護結構上的所有預留孔洞、管道以及通風系統(tǒng)、空調系統(tǒng)的風口等。應注意除此之外,不應額外采取其他的加強建筑氣密性的額外措施,比如臨時對外墻上可能的裂縫進行封堵、對外墻上得插座進行密封等,對各種配電柜、消防設備箱等在檢測時候要保持正常使用狀態(tài),不需要進行密封處理。需要注意臨時密封應采用非透氣性布基膠帶、各種柜子門宜關閉、空間內壓力應保持均勻,且內部壓力變化不應超過原設定室內外壓差的百分之十。
(2)密封門需安裝在測試空間的建筑對外門窗洞口處,為了防止漏氣,密封框架與建筑的相連的部位需要進行密封,密封框架宜安裝在門洞口或者窗洞口處,密封框架與建筑相連部位應做密封處理。需注意檢測設備的可伸縮框架的寬度和高度的可調節(jié)范圍,從而選擇合適的檢測洞口。
(3)連接檢測設備與電腦測試軟件,對空間預測試。室內外壓差應調到60Pa以上壓力向室內加壓或減壓,檢查被測建筑內部有哪些滲漏點和洞口臨時密封情況,可以使用紅外熱像儀或發(fā)煙棒、煙霧發(fā)生器檢查圍護結構的滲漏源,如臨時密封措施有滲漏,應及時重新密封。需注意檢查過程中發(fā)現(xiàn)的滲漏點應保留檢查影像資料(如照片、紅外熱像圖)等。
(4)零風量下測試室內外壓差:封閉風機(關閉并臨時封閉風機),測量零風壓下的室內外壓差,讀取并記錄至少30s的數據;記錄此時的正壓差平均值()、負壓差平均值()、壓差平均值(),應注意30s內正負壓差平均值均不應超過±5Pa,否則測試無效,如根據此條件做出檢測報告,則應聲明其不能滿足本要求的實際情況;測試并記錄此時的室內溫度()、室外溫度()、室外風速()及室外大氣壓力()。
(5)去除臨時封閉風機的措施,開啟風機,在壓差+50Pa為中心點,分別選取5個測試工況逐個進行檢測,每一個工況下獲得測試壓差()、空氣流量(),其中選取5個工況時最低壓力不宜小于30Pa(室內外壓力差)且5個測試工況壓力差增量在5 Pa~10Pa范圍內,并記錄每一測試工況下的室內溫度()、室外溫度()、室外風速()及室外大氣壓力()。
(6)第一次測試結束后,在壓差-50Pa為中心點,分別選取5個測試工況逐個進行檢測,每一個工況下獲得測試壓差()、空氣流量(),其中選取的5個工況最低壓力不宜小于30Pa(室內外壓力差)且5個測試工況壓力差增量在5 ~10Pa范圍內,并記錄每一測試工況下的室內溫度()、室外溫度()、室外風速()及室外大氣壓力()。。
(7)所有測試工況測試完成后,再次在零風量下測試室內外壓差,并記錄相關數據。
(8)當正、負壓測試結果相差超過10%時,應重新進行測試。
(9)當使用軟件進行自動、半自動檢測時,測試壓差、空氣流量等信息直接使用軟件采集的信息作為原始記錄;當手動檢測時,應將相關數據手寫記錄。
(10)根據檢測結果計算出測試空間50Pa下的平均換氣次數。
外窗的密封是超低能耗建筑氣密性檢測中最重要的部位之一,也是施工中最容易疏忽的環(huán)節(jié)。因外窗密封材料和施工技術不好所導致能耗損失可以占總建筑能耗損失的百分之三十到百分之四十左右。
(1)選用氣密性和隔熱性能較好的節(jié)能外窗
可以選用充惰性氣體的中空玻璃的節(jié)能外窗(充氪氣或氬氣)。中空玻璃是一種以兩片或多片玻璃組合而成,玻璃與玻璃之間的空間和外界用密封膠隔絕并充填氣體。氪氣或氬氣是一種密度大于空氣的惰性氣體且導熱系數較小。兩者的相結合從而可以降低玻璃的傳熱系數提高外窗的氣密性和隔熱性能。
(2)選用密封效果好的安裝方法
外窗應緊貼結構墻體外側安裝,對于窗框與結構墻體之間的接縫,宜采用預壓膨脹密封帶進行密封。預壓膨脹密封帶應與窗框同時安裝,膨脹后的預壓膨脹密封帶可將窗框或附框與結構墻體之間的縫隙填實。建筑空間內測要做防水隔汽膜防止水汽的滲透,建筑空間外測要做防水透汽膜防止水分的進入,施工過程中必須嚴格控制膜與膜(搭接寬度至少100mm)、膜與窗框(搭接寬度至少15mm)、膜與墻體(搭接寬度至少50mm)搭接尺寸。建筑空間墻體內外側與洞口邊距離200mm范圍內的墻面要保證光滑平整,不平整時需要用水泥砂漿進行壓光處理。如果粘貼時出現(xiàn)脫節(jié)、翹邊和起鼓現(xiàn)象,則要求專業(yè)隊伍進行修補或重新粘貼,這些是保證外窗安裝滿足氣密性要求的關鍵環(huán)節(jié)。
管道、電線穿墻的密封是超低能耗建筑氣密性檢測中必不可少的環(huán)節(jié),也是最容易被忽視的環(huán)節(jié)。許多工程因管道、電線穿墻密封疏忽而導致建筑氣密性的平均換氣次數超過1.0,最終達不到節(jié)能效果。
(1)管道、電線穿過建筑空間墻體處需要使用防水隔汽膜和防水透汽膜進行密封。建筑空間內測要做防水隔汽膜來防止水汽的滲透,防水隔汽膜兩側分別有效粘貼在建筑空間內側墻面上和管道壁上。建筑空間外側要做防水透汽膜來防止水分的進入,防水透汽膜兩側分別有效粘貼在建筑空間外側墻面上和管道壁上。施工過程中必須嚴格控制膜的搭接尺寸,防水隔汽膜、防水透汽膜與建筑空間墻面、管道壁的搭接寬度至少50mm且不包含洞口本身的寬度。
(2)新風系統(tǒng)管道通過建筑空間墻體時打眼部位需要用膨脹水泥砂漿封堵并用氣密性膠帶或氣密性套環(huán)進行洞口封堵,封堵后建筑空間墻體內側需要粘貼防水隔汽膜用來防止水汽的滲透,建筑空間墻體外側需要涂三層防水來防止水分的進入。
(3)現(xiàn)場外窗洞口的精度要求(表2)
表2
(4)建筑空間中的補風口、新風機組與室外連通的新風和排風管應安裝保溫密閉型電動風閥,并與系統(tǒng)聯(lián)動控制,保證建筑整體的氣密性。
建筑整體氣密性是超低能耗建筑重要目標值之一,會直接影響整體建筑節(jié)能率是否達標。鼓風門氣密性系統(tǒng)檢測是對整棟建筑或單個空間檢測來確定建筑空間的空氣滲漏量和確定檢測空間的滲漏位置,而外窗和穿墻管線密封措施完善可以有效的提高建筑整體氣密性。建筑整體氣密性的提高有助于提高建筑隔音效果、提高建筑能效、延長建筑壽命、改善室內空氣質量。因此我國推廣建筑整體氣密性檢測和改善氣密性措施是有重要意義的。