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中德生態(tài)園被動(dòng)房體驗(yàn)中心氣密性測(cè)試2016-10-26 13:42來(lái)源:建設(shè)科技作者:丁楓斌 張貴賢 于永剛 聶建衛(wèi)
以中德生態(tài)園被動(dòng)房技術(shù)體驗(yàn)中心項(xiàng)目為例 近年來(lái),國(guó)家逐步加大在建筑領(lǐng)域節(jié)能減排力度,實(shí)現(xiàn)建筑的近零能耗是一段時(shí)期建筑節(jié)能的主要目標(biāo),被動(dòng)式超低能耗建筑是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)主要手段之一。被動(dòng)式超低能耗建筑主要?dú)饷苄灾笜?biāo)強(qiáng)調(diào)了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性,以減少建筑滲風(fēng)帶來(lái)的熱損失,國(guó)外特別是歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)建筑整體氣密性測(cè)試都做了強(qiáng)制性要求,本文主要介紹大型被動(dòng)式建筑的氣密性測(cè)試工程案例。 項(xiàng)目介紹 青島中德生態(tài)園被動(dòng)房技術(shù)體驗(yàn)中心項(xiàng)目是目前為止亞洲最大的被動(dòng)房公共建筑,該項(xiàng)目總用地面積4843m2,總建筑面積13768.6m2,其中地上面積8187.15m2,地下建筑面積約為5581.45m2,項(xiàng)目地上5層,半地下1層,地下1層,二層以下層高4.5米,三、四、五層層高4.2米,該項(xiàng)目被動(dòng)式建筑區(qū)域體積為40007m3,外維護(hù)結(jié)構(gòu)面積10377m2。 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及內(nèi)容 1 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 氣密性檢測(cè)需在建筑外圍護(hù)全部施工完成后實(shí)施,通常是在建筑即將移交給業(yè)主之前進(jìn)行的。此外,為確保工程質(zhì)量,使建筑氣密性符合設(shè)計(jì)要求,在建筑施工過(guò)程中需及時(shí)對(duì)氣密層錯(cuò)誤做法進(jìn)行彌補(bǔ),在施工過(guò)程中就組織開(kāi)展氣密性檢測(cè)。本項(xiàng)目在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工結(jié)束精裝工程開(kāi)始之前,抽取建筑物中兩個(gè)典型房間進(jìn)行第一次氣密性測(cè)試,房間面積分別為35m2、72m2,工程完工后交付使用之前進(jìn)行了第二次建筑物整體氣密性測(cè)試。 抽檢典型房間 在國(guó)內(nèi),建筑整體氣密性測(cè)試并非強(qiáng)制性要求, 標(biāo)準(zhǔn)也與國(guó)外略有不同,由于本項(xiàng)目采用德國(guó)被動(dòng)房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),因此,建筑整體氣密性檢測(cè)采用EN 13829的標(biāo)準(zhǔn),因EN13829對(duì)建筑進(jìn)行正壓測(cè)試和負(fù)壓測(cè)試只要一個(gè)就可以,本項(xiàng)目進(jìn)行了負(fù)壓測(cè)試。 2 影響條件 (1) 天氣影響 風(fēng)力和建筑內(nèi)外的溫度差會(huì)使得建筑內(nèi)部和外部形成自然的壓差。建筑越高、體量越大,天氣因素對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生的影響也就越大。因此,實(shí)施氣密性檢測(cè)最理想的天氣條件是:氣溫變化小,無(wú)風(fēng)或微風(fēng)。檢測(cè)前幾天可以通過(guò)天氣預(yù)報(bào)提前獲知檢測(cè)當(dāng)天的風(fēng)力強(qiáng)度和室外氣溫。 (2)不同溫度對(duì)自然壓力差的影響 在外界氣溫很低的情況下,建筑內(nèi)熱空氣根據(jù)熱力學(xué)原理上升,從建筑上部區(qū)域通過(guò)泄漏點(diǎn)排出,同時(shí)外部冷空氣通過(guò)建筑下部區(qū)域泄漏點(diǎn)不斷涌入室內(nèi)。在這種情況下,建筑上部就會(huì)形成一個(gè)高壓和有利的自然壓差,建筑底部會(huì)形成一個(gè)低壓和不利的壓差。建筑越高,內(nèi)外溫差越大,所形成的自然壓差就越大。 (3)風(fēng)力對(duì)壓力產(chǎn)生的影響 在風(fēng)力影響下,建筑迎風(fēng)的一側(cè)形成低壓或不利的自然壓差,背風(fēng)的一側(cè)形成高壓或有利的自然壓差。作用在擁有大面積外墻的大型建筑表面的風(fēng)速越大,所形成的自然壓力差也就越大。風(fēng)速變化越大,自然壓差的波動(dòng)也就越大,因此就存在這樣一個(gè)風(fēng)險(xiǎn),即在自然壓差較大的情況下,檢測(cè)可能被視為無(wú)效。同時(shí),壓差的波動(dòng)也會(huì)極大的影響檢測(cè)的精準(zhǔn)性。根據(jù)DIN EN13829標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,氣密性檢測(cè)只能在風(fēng)力小于等于3蒲幅的情況下進(jìn)行。如果檢測(cè)前根據(jù)天氣預(yù)報(bào),檢測(cè)當(dāng)天風(fēng)力較強(qiáng)或有暴風(fēng)天氣,則應(yīng)推遲氣密性檢測(cè)。 3 檢測(cè)內(nèi)容 測(cè)試主要內(nèi)容為:在建筑物內(nèi)外壓差為50pa下,測(cè)試“被動(dòng)房技術(shù)體驗(yàn)中心”建筑被動(dòng)區(qū)域的換氣次數(shù)和查找建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工缺陷。 建筑物整體氣密性檢測(cè)參數(shù): 50Pa下?lián)Q氣次數(shù)n50,(1/h); 50Pa單位面積空氣滲透量q50,(m3/(h?m2)。 n50= v50/V (1) 式中: v50為50pa壓差下空氣泄漏量,m3/h; V為建筑內(nèi)部體積,m3; q50= v50/ AE (2) 式中:q50為單位外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積單位時(shí)間內(nèi)的空氣滲透量,(m3/(h?m2); AE為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積,m2; 試驗(yàn)器材及方案 1 檢測(cè)儀器 DG-700是建筑物氣密性測(cè)試裝置,主要用于檢驗(yàn)建筑物(建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu))整體氣密性以及外門窗或任意局部面積的空氣滲漏檢測(cè)。該裝置主要包括: 鼓風(fēng)門系統(tǒng)、DG-700 數(shù)字式壓力表、風(fēng)扇控制器、TECLOG2(雙風(fēng)門)、TECLOG3(三風(fēng)門)軟件紅外成像儀TESTO870、TSI 9545多功能風(fēng)速測(cè)試儀、天健華儀WSZY-1溫度自計(jì)儀及其他相關(guān)配件。
2 測(cè)前準(zhǔn)備 目前,根據(jù)圖紙,建筑被動(dòng)區(qū)域體積約為40000m3,按照被動(dòng)房換氣次數(shù)每小時(shí)不超過(guò)0.6次的要求進(jìn)行估算,需要鼓風(fēng)門的數(shù)量為4臺(tái)進(jìn)行測(cè)試。提前準(zhǔn)備完成建筑物封堵方案,重點(diǎn)對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上得門窗、穿越室內(nèi)外的管道、連同室內(nèi)的進(jìn)、排風(fēng)口等重點(diǎn)部位進(jìn)行檢查封堵。 3 氣象條件 該項(xiàng)目的測(cè)試時(shí)間為2016年7月8日上午,室內(nèi)溫度25.4 ℃,室外溫度26.1℃,室外風(fēng)力為1級(jí)。 4 設(shè)備安裝與封堵 測(cè)試選擇3層茶歇室E軸和F軸與與室外環(huán)境相連的2個(gè)外門洞口,安裝DG-700 檢測(cè)系統(tǒng),隨后,進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作: (1) 封閉建筑物內(nèi)所有與外界連通的門窗、管道,同時(shí)關(guān)閉換氣扇、空調(diào)等通風(fēng)設(shè)備; (2) 測(cè)量建筑物樓板面積、體積、表面積等參數(shù); (3)測(cè)量建筑物內(nèi)外溫度和濕度并做好記錄; (4)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定檢測(cè)方法,兩套DG-700 檢測(cè)系統(tǒng),通過(guò)主機(jī)與電腦進(jìn)行連接。 5 測(cè)試流程 首先進(jìn)行預(yù)測(cè)試。測(cè)試期間檢查各個(gè)房間的封堵情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑滲漏點(diǎn),對(duì)滲漏點(diǎn)再次封堵。封堵完善之后,再次進(jìn)行測(cè)試,負(fù)壓測(cè)試。若測(cè)試結(jié)果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,則重復(fù)進(jìn)行之前的步驟,直到達(dá)到要求為止。 檢測(cè)步驟及結(jié)果 1 檢測(cè)步驟 DG-700 系統(tǒng)進(jìn)行整體氣密性檢測(cè)主要通過(guò)建筑氣密性測(cè)試軟件來(lái)進(jìn)行,主要步驟如下: (1)打開(kāi)測(cè)試軟件,填寫建筑物基本信息,如樓板面積、體積、表面積、溫度等; (2)設(shè)定測(cè)試模式(正壓或負(fù)壓),自定義采樣壓力值(60pa~15pa,每5pa為一個(gè)采樣值); (3)選定扇葉信息; (4)封閉鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)口,測(cè)量本底壓力; (5)根據(jù)建筑物大小選擇流量環(huán),進(jìn)行測(cè)試; (6)測(cè)試完畢,待扇葉停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,封閉鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)口,重新進(jìn) 行本底壓力測(cè)量; (7)輸出檢測(cè)結(jié)果。 2 測(cè)試結(jié)果 根據(jù)DIN EN13829完成測(cè)量結(jié)果記錄。每個(gè)測(cè)量值都需要在至少5個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,在最大和最小壓力差之間及測(cè)試前后的自然壓力差中進(jìn)行取值。利用專業(yè)程序的幫助可以從所有鼓風(fēng)機(jī)的單一體積流量中得出總體積流量。
結(jié)語(yǔ) 1 通過(guò)本次測(cè)試,中德生態(tài)園被動(dòng)房技術(shù)體驗(yàn)中心項(xiàng)目氣密性指標(biāo)n50為0.3,小于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)n50≤0.6,完全符合德國(guó)被動(dòng)房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 2 了解并掌握了大型建筑氣密性測(cè)試方法及步驟,為今后建筑氣密性測(cè)試積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 3 結(jié)合測(cè)試情況及以后建筑節(jié)能要求,建議在編制國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)時(shí),提出建筑氣密性指標(biāo)并制定相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
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