鼓風門房間氣密性測試應用分析

王博

摘 要 本文鼓風門法房間氣密性測試是一種將整個圍護結構或房間整體作為測試對象，測試其阻止氣體滲漏性能的測試方法。將從鼓風門法房間氣密性測試的原理和應用場景分析這項測試在建筑領域的多項應用。

關鍵詞 圍護結構診斷;吸煙區控制;換氣次數;消防氣體滅火器;門窗氣密性

1鼓風門氣密性測試介紹

鼓風門法測試房間氣密性能因其方法簡便，適用范圍大，成為一種普遍的房間整體氣密性測試方法。鼓風門法測試氣密性的基本原理是利用一個建筑上的出入口（通常是進戶門）作為風機的架設區域，密閉入口后可以開啟風機，調節風機輸出功率使室內外壓差穩定，記錄不同壓差下的流量，計算流量/壓差關系曲線。

采用TEC公司TMBD建筑物空氣滲透性能測試系統進行測試。測試的最低配置是配備一臺DG系列主機，一套含風機的門罩系統，如果場地較大，需要多套系統搭配使用。測試前應在電腦上安裝Teclog配套軟件。測試前根據測試項目要求檢查建筑內的通風通氣口，后安裝密封罩（如下圖），組裝設備，連接電腦，記錄環境狀態，即可開始測試，根據多個測試壓力下的數據繪制曲線，即可求得滲漏量數據。

圖1 左，密封罩安裝圖，右，滲漏結果曲線范例

歐美有多個采用此測試方法的標準法規：

ASTM E779 Standard Test Method for Determining Air Leakage Rate by Fan Pressurization風扇增加法測定滲漏率的實驗方法[1]。

ASTM E1827 Standard Test Methods for Determining Airtightness of Buildings Using an Orifice Blower Door 鼓風門法測定建筑氣密性的實驗方法[2]。

BS EN 13829：2001 Thermal performance of buildings – Determination of air permeability of buildings – Fan pressurization method建筑熱工性能-建筑物氣密性測試-鼓風門法[3]。

CAN/CGSB Standard 149.10， Determination of the Air tightness of Building Enclosures by the Fan Depressurization Method.鼓風門測試建筑氣密性的實驗方法[4]。

CAN/CGSB Standard 149.15 Determination of the Overall Enclosure Air tightness of Office Buildings by the Fan Depressurization Method Using the Buildings Air Handling System. 利用建筑物的空氣處理系統，采用風機降壓法確定辦公樓整體圍護結構的氣密性[5]。

這一測試方法依應用場景不同，有圍護結構診斷，室內環境控制，房間換氣次數，消防驗證，旋轉門密閉性評價等應用。現分析如下。

2圍護結構診斷

建筑圍護結構是指建筑及房間的遮蔽物，如門，窗，墻，屋面，天窗等，能夠有效抵御不利環境，如風，雨，污染物，輻射，具有調節室內熱，光，聲，空氣性能。

圍護結構調試是為業主提供這樣一種靈活的，可以追蹤和記錄的圍護結構調試服務。建筑圍護結構調試過程中將對整個外圍護結構的材料，組建，安裝，系統和設計的性能是否達到業主的目標和要求提供管理和建議。調試在項目的早期介入是最有利于項目全周期的管理，這樣通過項目立項，項目設計，項目施工，項目調試和試運營整個周期的服務，保證業主的需求被完全落實到項目的各個階段。

圍護結構診斷涉及建筑需求澄清，設計復核，項目現場檢查，測試和維護等各個方面。

鼓風門法測試可以用于各類建筑類型，較常見的有住宅，醫院，酒店，辦公，工業廠房，測試這些建筑房間、區域、一個樓層或整個建筑的氣密性能。鼓風門法不僅能測算房間氣密性，還能配合煙氣示蹤和紅外掃描技術用于檢查建筑圍護結構的滲漏缺陷點。兼有定量測試和缺陷查找的功能。

圍護結構診斷涉及標準為ASTM E2813建筑圍護結構調試標準規范[6]，NIBS Guideline 3 建筑圍護結構診斷[7]。

同時，對被動房而言，圍護結構的氣密性控制也是重要指標，現場最重要的驗證方式也是房間氣密性測試，

在被動式超低能耗綠色建筑技術導則中要求：換氣次數≤0.6 （即在室內外壓差50Pa的條件下，每小時的換氣次數）。

3室內環境控制

美國綠色建筑標準LEED在室內環境控制板塊對建筑內煙氣控制提出了要求，一般要求建筑內禁煙，對于沒有整個建筑禁煙的建筑，需采用單獨吸煙室/空間，對此，在以下標準：

LEED規范V3 NC（新建建筑）& CS（50%出租建筑 ）IEQ 住宅和醫院建筑 吸煙區管理，要求5帕斯卡下，住宅單元不超過表外殼面積每100平方英尺1.25平方英寸泄漏。

LEED規范V4建筑設計和施工參考指南-環境煙草煙霧控制，要求50帕斯卡下，不超過0.23立方英尺每分鐘每平方英尺。

值得注意的是本項應用也是針對圍護結構本身，而不是針對室內運行的空調新風系統。

4暖通空調換氣次數

應室內通風，空氣質量要求的需要，每種不同功能類型的房間有不同的房間單位時間換氣次數要求，在暖通上需要設置適當的通風系統：包含新風和排風，一般可通過設計合理的新風機風量和排風風量來實現。

表1 公共建筑主要房間每人所需最小新風量（m3/（h·人））

建筑房間類型 新風量

辦公室 30

客房 30

大堂、四季廳 10

如表所示給出了保持室內人員健康，每人需要的新風量，在設定室內最大人流情況下，可以確定房間新風量為Xm3/h，有些情況是直接給出了不同類型房間的換氣次數。

利用鼓風門設備可以測算指定室內外壓差下的單位時間空氣滲漏量，再除以體積可得出房間換氣次數。

對于房間換氣次數的測試，有一種成熟的測試方法：示蹤氣體法測試法，一般采用六氟化硫/二氧化碳為示蹤氣體，通過跟蹤從散發源一定區域范圍內多點的氣體濃度變化，計算房間的換氣次數。

與示蹤氣體法相比，鼓風門法要求測試環境一定維持在某個穩定的壓差下，這確實成為采用鼓風門測試方法確定實際工況下換氣次數的一個不利因素，但是對于一些房間基礎類型而非通風系統具有換氣次數要求的情況，鼓風門法是一個可用的選擇。

暖通空調規范：ASHRAE 62.1 通風室內空氣質量[8]/GB50736-2012《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》[9]，GB50019-2015《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》[10]。

5氣體滅火器浸漬時間

在消防領域，氣體滅火器是數據中心，機房類設施場景的常用滅火器材。氣體滅火器的作用機理是，當火災發生時，氣體滅火器噴灑大量潔凈不燃的重質氣體，迅速在空間內隔絕火源和氧氣，熄滅火源。對于這種滅火模式，要求滅火氣體能夠長時間的保持在被保護空間內，需要被保護空間有較好的氣密性能。NFPA 2001標準給出了采用ASTM E779測試方法測試并計算氣體滅火系統的浸漬時間的測試方法。

NFPA 2001潔凈氣體滅火系統[11]/ GB/T 50370-2005 《氣體滅火系統設計規范》[12]對氣體滅火器有浸漬時間（hold time）的要求，而這是對應系統消防驗收和消防保險的必要要求。

6門窗氣密性測試

鼓風門法設備也可在門窗氣密性測試上應用，通過搭建測試框，用鼓風門系統控制壓力差，計算門窗氣密性，與常用的門窗現場氣密性測試系統相比，鼓風門法能夠測試滲漏量更大的門系統，如大廳入口旋轉門，對這種類型的門，鼓風門法是更好的測試方法。

7結束語

鼓風門法在建筑測試領域具有多項靈活的應用，這也從一個方面反映了氣密性的重要性，對于圍護結構的質量管理，室內環境，舒適度，機房消防都需要考慮。隨著建筑業向高品質方向發展，這一測試將有越來越廣泛的應用。

參考文獻

[1] ASTM E779 Standard Test Method for Determining Air Leakage Rate by Fan Pressurization [S].美國：ASTM， 2019.

[2] ASTM E1827 Standard Test Methods for Determining Airtightness of Buildings Using an Orifice Blower Door[S].美國：ASTM， 2017.

[3] BS EN 13829：2001 Thermal performance of buildings – Determination of air permeability of buildings – Fan pressurization method[S].英國：BSI， 2001.

[4] CAN/CGSB Standard 149.10， Determination of the Air tightness of Building Enclosures by the Fan Depressurization Method[S]. 加拿大： CAN， 2019.

[5] CAN/CGSB Standard 149.15 Determination of the Overall Enclosure Air tightness of Office Buildings by the Fan Depressurization Method Using the Buildings Air Handling System[S].加拿大： CAN， 2019.

[6] ASTM E2813 Standard Practice for Building Enclosure Commissioning[S].美國：ASTM， 2018.

[7] NIBS Guideline 3-2012 Building Enclosure Commissioning Process BECx[S]美國：NIBS，2012.

[8] ASHRAE 62.1 Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality[S].美國：ASHRAE，2016.

[9] 民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范：GB50736-2012[S].北京：中國住房和城鄉建設部，2012.

[10] 工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范：GB50019-2015[S].北京：中國住房和城鄉建設部，2015.

[11] NFPA 2001 Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems[S]. 美國：NFPA，2018.

[12] 氣體滅火系統設計規范：GB/T 50370-2005[S].北京：中國建設部，2005.