中德生態(tài)園被動(dòng)房體驗(yàn)中心氣密性測(cè)試

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。

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。

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/ A_E      (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);

A_E為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積，m²;

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。

鼓風(fēng)門系統(tǒng)及DG-700 數(shù)字式壓力表

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。

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。

測(cè)試結(jié)果

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)。