孫曉冰+曾大林+李歡
[摘 要]本文在建筑業整體響應國家節能減排號召的背景下,依據被動式超低能耗綠色建筑得到政府支持而迅速推廣的實際情況,參照青島中德生態園被動房技術體驗中心實際項目,對實現氣密性的技術措施進行了介紹,并對氣密性測試的注意事項進行了說明,找出了氣密性的實現和氣密性測試在發展過程中必須要面對的問題,以為國內被動房和氣密性測試的推廣提供參考。
[關鍵詞]被動房;氣密性措施;檢測
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.071
[中圖分類號]TU201.5;TU111.195 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2017)06-0-02
0 引 言
被動式超低能耗綠色建筑(以下簡稱被動房),是指運用來自德國的被動式建筑理念和技術,充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒適的室內環境并能滿足綠色建筑基本要求的建筑。被動房有氣密性、能耗和室內環境參數三大指標,其中氣密性是低能耗和良好室內環境的前提,研究表明,空氣滲透引起的熱損失造成了建筑熱負荷占建筑熱負荷總量的25%~50%,因此,提高建筑氣密性可以減少因為密封不嚴造成的空氣滲透,進而有效地降低供暖或空調負荷。空氣的流通將通過熱交換效率不低于75%的高效新風系統來完成,這就使整體的供暖制冷能耗大大降低,通過新風系統的除濕效果避免了夏季墻體發霉等現象的發生,同時保證了室內空氣的新鮮度,提高了室內環境的舒適度和建筑使用壽命。卓越的建筑氣密性是被動房能效目標的核心要素之一。本文對被動房施工過程中的氣密性措施和氣密性檢測進行了總結,以為今后國內被動房的施工和發展提供可行性建議。
1 被動房工程概況
被動房技術體驗中心項目位于山東省青島市黃島區中德生態園,該項目地上5層,半地下1層,地下1層,建筑高度為23.1 m,建筑面積13 768.6 ㎡。是亞洲最大的被動式公共建筑,與現行國家節能設計標準相比,節能可達92%以上。施工中應用20余種新技術新材料,保證了被動房的質量和效果,為以后的被動房建設積累了珍貴的經驗。
2 被動房氣密性措施
針對現場實際情況和被動房的氣密性要求,該項目主要通過以下措施提高建筑氣密性。
2.1 妥善處理不采暖空間的氣密性
電梯間與樓梯間處于被動房區域時,一般會是建筑氣密性處理的難點,被動房技術體驗中心項目的電梯間采用無機房設置,電梯間深入地下室出口處設置氣密性高的被動房專用門;與此同時,將樓梯間全部包含在氣密層內,進入樓梯間的單元門、樓梯頂部全部采用氣密性高的被動房專用門。
2.2 加強門窗洞口的氣密性處理
門窗一般是氣密性處理的重點,在外窗安裝時,窗框與洞口之間的縫隙用聚氨酯發泡處理,窗框與外墻連接處采用防水透氣膜與防水隔氣膜,組成密封系統,保證了門窗洞口的氣密性。
2.3 加強各種穿外墻管線的氣密性處理
在傳統做法中,穿外墻管線一般不進行密封,容易形成內外通道,進而形成“熱橋”,在被動房技術體驗中心項目,“熱橋”穿外墻管線根據管徑預先安放防水套管,用聚氨酯發泡將防水套管、塑料套管及管道間的縫隙填滿。發泡完全干透后用抗裂砂漿、網格布找平,然后內外粘貼專用防水密封布,確保不會出現縫隙,從而避免了“熱橋”的產生,對于延伸至地下成束線路,用聚氨酯發泡處理后,用膨脹石膏再進一步處理。
2.4 重視內外墻砌筑和抹灰質量,提高建筑物氣密性
對于加氣砼砌塊墻體,首先加強了砌塊質量控制,嚴禁使用形狀不規整、表面有裂縫、空洞的砌塊,在砌筑過程中,灰縫一定要飽滿、無縫隙。抹灰時必須將墻體內外側從上到下無斷點全部抹灰,厚度不小于1 cm。對于鋼筋混凝土墻體,對拉螺栓孔必須按照以下方法處理:首先將塑料套管剔除,然后在墻內側用聚氨酯發泡密實,墻外側用干硬性水泥砂漿填充,凝固后用紅、白、黑聚氨酯將對拉螺栓孔涂刷三遍。
3 被動房氣密性測試
3.1 測試標準
氣密性測試一般在建筑外圍或全部施工完成后進行。為確保施工質量,在建筑施工過程中需及時對房屋的整體氣密層的錯誤做法進行彌補,在施工過程中組織開展氣密性測試。
該項目旨在取得PHI的被動房認證標志,故而參照德國《建筑物絕熱和能量經濟學第7部分建筑物氣密性計劃和執行的要求、推薦標準和實例》(DIN 4108-7-2001)、《建筑物熱性能.建筑物空氣滲透率測定.風扇增壓法》(DIN EN 13829)來作為氣密性測試的參考做法和標準。
測試的具體要求為:①利用鼓風門試驗(Blower Door Test)的整套工具和軟件(DG-700 檢測系統)進行氣密性測試;②測試時需考慮內外溫度差和風力,這些因素可以通過在軟件中輸入來量化其對內外風壓的影響,需要注意的是,對于風力,根據《建筑物熱性能.建筑物空氣滲透率測定.風扇增壓法》(DIN EN 13829)的規定,氣密性測試只能在風力小于等于3蒲福氏風級的情況下進行。經過實地測量,檢測現場溫度和風力條件滿足標準要求。
3.2 測試參數
衡量氣密性的參數是換氣次數N50,N50是指在內外壓差為50 Pa
的情況下,每小時進(出)風量占房間體積的比值。例如,房間體積為10 000 m?的建筑,在室內外壓差50 Pa的情況下,每小時進(出)風量為6 000 m?,則換氣次數即為0.6次。住建部發出的《被動房超低能耗綠色建筑技術導則(試行)》及PHI的標準要求的換氣次數均為每小時不大于0.6次。
3.3 缺陷檢查方法及測試技巧
在正式測試房間氣密性之前,對室內外的氣溫以及鼓風門門口的風速進行實地測量,將之與建筑物基本信息,如樓板面積、體積、表面積等一并填入軟件,開動風機形成壓差,利用壓差對房間進行整體的檢查,對可能出現漏氣的節點如窗側、門縫、風管與排氣管道等進行重點控制,運用多種方法進行檢查。其主要方法有:①用手感知可觸及部位是否有氣流;②利用煙霧發生器檢查各門窗邊框處的氣密性;③用紅外成像儀將室內關鍵節點的溫度與周圍溫度進行對比來確定是否因室內外空氣流動而造成溫度差;④用多功能風速測試儀對各個位置排查;⑤為觀察上方不易檢查部位的氣密性,在正壓50 Pa下將消防演練煙霧彈置于房中,從建筑外側觀察關鍵節點是否有漏煙現象。
在檢查整體氣密性時有以下技巧:①當房間較大且有兩個門時,可以把一個門緊閉,把另一個門留一點縫隙,用鼻子感覺一下有無風的出入;②觀察漂浮的較輕的物體有沒有浮動,如蜘蛛網,風口的薄膜;③對于較小的房間,若有較大的出風口,就會有風聲;④穿線管是否已經封堵,隔氣膜是否損壞,門窗邊框特別是下部門縫是否密封好,這都是檢查的重點。
3.4 測試結果
利用風機使建筑物的內外之間人為地造成壓力差,測定在該壓差條件下的空氣滲透量。根據檢測軟件的提示,改變風機轉速或者更換風機的擋板來控制進風量,進而調節室內外壓差,使之最終達到50 Pa并保持一段時間,以使軟件測得換氣次數。最后測試結果為負壓換氣次數為0.24,正壓為0.28,遠遠高于要求的0.6次的換氣標準,成功通過了氣密性測試。
4 結 語
氣密性測試雖然是重要的能耗影響指標,但目前國內多將氣密性測試用于綠色建筑領域,反觀德國,所有的房屋基本都要出具氣密性測試報告。當采用新風系統時,良好的氣密性無疑會使房內舒適度和能耗大大降低,建筑整體也將更加符合綠色建筑的理念,當未采用新風系統時,建筑的氣密性指標也會為整體的能耗提供一個合理的預期,為以后的運營提供重要依據,因此,在國內推廣氣密性措施具有重要的意義。
主要參考文獻
[1]住房和城鄉建設部.被動式超低能耗綠色建筑技術導則試行(居住建筑)[S].2015.
[2]C Youncs,CA Shdid,G Bitsuamlak. Air Infiltration through Building Envelopes: A Review[J]. Journal of Building Physics, 2012(3).
[3]豐曉航,燕達,彭琛,等.建筑氣密性對住宅能耗影響的分析[J].暖通空調,2014(2).
[4]彭夢月.被動式低能耗建筑氣密性措施及檢測方法與工程案例[J].建設科技,2015(15).
[5]錢美麗.建筑物氣密性能現場檢測方法[J].建筑節能,2000(2).