氣密性測試技術(shù)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用：【房屋氣密性測試】【建筑物氣密性評估】【氣體保護(hù)區(qū)氣密性檢測】

【潔凈室氣密性評估】【IT機(jī)房整體氣密性檢測】【風(fēng)管氣密性檢測】

[摘要] 本文對氣密性測試技術(shù)原理做了簡單介紹,特別針對其在建筑節(jié)能方面的應(yīng)用做了闡述。并簡單介紹其與紅外熱像技術(shù)的配合以及目前歐美等地在建筑節(jié)能檢測的現(xiàn)況和趨勢,供有關(guān)質(zhì)量檢測,研究和標(biāo)準(zhǔn)制定等部門在進(jìn)行建筑節(jié)能檢測,研究和標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)參考。
[關(guān)鍵詞] 建筑節(jié)能 氣密性測試

Blower Door System Application in Building Energy Conservation

Abstract The principle of blower door testing is briefly introduced in this article particular in the application of building energy conservation. The combination of blower door testing and thermal imaging testing is also discussed. Lastly, the trend of energy conservation testing using blower door systems and other technique is presented. The aim of this article is to provide information and suggestion for experts in the energy conservation testing, research and standard setting field.
Key Words Building Energy Conservation Blower Door Testing

1. 氣密性測試技術(shù)基本原理
氣密性測試主要是透過比較被測房間（腔體）內(nèi)外的空氣壓力來計(jì)算出房間的氣密性。測試時(shí)人工對房間增壓或減壓,造成房間內(nèi)外的空氣壓力差異,產(chǎn)生空氣流動(dòng),然后利用流量計(jì)得到流量,從而計(jì)算出房間通過不同大小的洞流出外面的空氣量；或者利用加壓設(shè)備對被測腔體加壓,然后測試加壓到設(shè)定壓力之時(shí)間,根據(jù)公式推算出泄漏面積,從而評估出房間（腔體）的氣密性。

2. 應(yīng)用簡介
氣密性測試最初是在消防方面應(yīng)用。 在1988年,加拿大Retrotec公司為測試消防所采用的氣體滅火系統(tǒng)而研發(fā)出氣密性測試技術(shù)。氣體滅火系統(tǒng)是用一些重量大于空氣的氣體,例如哈龍(Halon),來將火跟空氣中的氧隔開,從而滅火 。此系統(tǒng)的好處是不用水,所以不用怕水會(huì)弄壞設(shè)備,但問題是這些氣體會(huì)從房間的洞,例如門縫,墻壁缺陷流出外面,致使氣體有可能不能達(dá)到滅火的有效濃度和時(shí)間。為此消防標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了一個(gè)很重要的參數(shù): 停留時(shí)間(Retention Time),它說明了每一種氣體需要多長的時(shí)間停留在室內(nèi)火焰才會(huì)熄滅和不再重燃。氣體停留時(shí)間是房間氣密性最關(guān)鍵的參數(shù),氣密性低的房間氣體停留時(shí)間短,氣密性高的房間氣體停留時(shí)間相對地長。Retrotec公司有見于此開發(fā)了一套氣密性測試技術(shù)用來找出房間氣密性,并和美國消防協(xié)會(huì)(NFPA)和ISO共同編制相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn),讓業(yè)界方便,快捷地找出房間氣密能否達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。氣密性測試已在歐美,日本,中國等地成為消防系統(tǒng)檢測必須要做的測試。

建筑節(jié)能領(lǐng)域中的專家后來將這種技術(shù)應(yīng)用到建筑節(jié)能上,帶來不錯(cuò)的效果。氣密性測試可以告訴節(jié)能專家房子在特定時(shí)間中泄漏了多少空氣,在寒冷或炎熱的地方,室內(nèi)都開著暖氣或冷氣,泄漏了的空氣量等于浪費(fèi)了的暖氣或冷氣,保密性不好的房子等同浪費(fèi)能源的房子,需要改善以達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。通過空氣流量數(shù)據(jù), 專家們可以找出泄漏了的空氣量從而找出在能源上浪費(fèi)了多少額外金錢和天然資源。據(jù)歐美的一些研究指出,如果能將房間的漏氣地方修補(bǔ)好,一般住戶可以節(jié)省5-35%的電費(fèi)。

在美國,加拿大,北歐,英國現(xiàn)在已廣泛將氣密性測試系統(tǒng)應(yīng)用到建筑節(jié)能領(lǐng)域中,其中美國加州更指定氣密性測試為節(jié)能房子其一必須做的測試,美國能源部亦建議氣密性測試和紅外為兩種主要的節(jié)能檢測常規(guī)手段。英國和北歐亦為氣密性測試編寫了一套應(yīng)用于建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。

3. 氣密性測試操作
氣密性測試操作簡單,首先將被測房間所有通風(fēng)口,包括門窗,空調(diào)系統(tǒng)覆蓋,然后將測試儀的支板安裝在門框(不用將門拆下)( 圖一),固定后將測試儀安裝在設(shè)定的位置(圖二),然后利用控制器設(shè)定房間內(nèi)外希望達(dá)到的氣壓 (圖三),啟動(dòng)系統(tǒng),幾秒之后便可以達(dá)到所需氣壓,從而測量出空氣流出/入量,將數(shù)據(jù)輸入特別編寫的軟件中便可得到房間整體的氣密性,再跟相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),例如ATTMA,比較一下便可知道房間的氣密性是否達(dá)標(biāo)。操作過程簡單快捷,對于一個(gè)只有一層樓的房子,有經(jīng)驗(yàn)的檢測人員大概需要15-20分鐘來檢測一間房間。至于多層公寓,所需時(shí)間和儀器數(shù)量相對較多,具體要因應(yīng)公寓的設(shè)計(jì)和大小來決定。

4. 氣密性測試與紅外熱像技術(shù)
氣密性測試可以找出房間總體的漏氣量,可以為氣密性準(zhǔn)確定量,但不能很好的找出氣漏位置,除了窗邊,門縫之外,很多時(shí)候氣漏的位置在墻壁某處,一般不易被肉眼察覺。 要找出氣漏位置,傳統(tǒng)方法是放煙,然后為房間增壓,觀察煙的走向來鎖定氣漏位置。這方法的缺點(diǎn)是如果房間有多個(gè)氣漏位置,煙的走向很難將所有位置顯示出來,如果位置包括地板,比空氣輕的煙更難走向該位置,而且檢測過后不能存檔記錄,比較不方便。

紅外熱像儀的普及,令這應(yīng)用增加了一個(gè)可能性。紅外熱像儀可以吸收物體表面所發(fā)出的紅外線,將之轉(zhuǎn)化為帶有溫度的圖像,讓操作人員可以清楚地看見被測范圍的溫度分布,從溫度分布,專家可以推斷出樓宇隱藏的問題,例如外墻剝落,裂縫,墻壁滲漏,節(jié)能材料施工是否到位等等,在樓宇檢測中,已成為常規(guī)檢測工具。在氣密性測試中,紅外熱像技術(shù)可以幫助定性,找出滲漏位置。原理是當(dāng)室內(nèi)氣壓和外面有偏差時(shí),會(huì)產(chǎn)生空氣流動(dòng),空氣會(huì)經(jīng)過房間的洞流出流入,那地方的溫度由于有空氣流動(dòng),會(huì)跟其他地方不同。 譬如室內(nèi)是充滿暖氣,增壓時(shí)暖氣被排到外面,那些洞由于有暖氣不斷流出,溫度便會(huì)比較高,利用紅外熱像便可捕足具體氣漏地方,如(圖四)所示。

在北歐,英國和北美洲等地已經(jīng)廣泛使用這方法來定性房間氣密性。效果很好,可以將所有滲漏位置巨細(xì)無違的展現(xiàn)眼前,又可以將圖像存檔分析,為房間的整體節(jié)能效果提供客觀,重要的數(shù)據(jù)。

5. 氣密性測試與住宅節(jié)能計(jì)劃
近十多年由于環(huán)保意識增加,石油價(jià)格上漲,歐美等國已將節(jié)能放在國家重要議題上。據(jù)統(tǒng)計(jì), 大慨40%的能源使用是在建筑領(lǐng)域,包括住宅,商業(yè)建筑物等能源應(yīng)用,比工業(yè) (30%) 和交通運(yùn)輸(30%)更多,建筑物的二氧化碳排放量亦差不多占總排放量40%,所以歐美的能源專家均將建筑節(jié)能放在很重要的位置。在美國,加拿大,近年來政府大力鼓勵(lì)百姓關(guān)心自己房子的節(jié)能效果,在美國不同的州均對商用和民用房屋有不同的節(jié)能要求,并制定政策和獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃鼓勵(lì)市民將房屋改善以達(dá)到節(jié)能要求。 因而出現(xiàn)了很多建筑節(jié)能檢測公司為客戶評估房子的節(jié)能狀況,這些公司各自因應(yīng)政府的政策制定能源審核(Energy Audit)計(jì)劃,利用氣密性測試,紅外熱像技術(shù),數(shù)據(jù)庫和節(jié)能效果分析軟件再加上檢測人員的專業(yè)知識為客戶分析節(jié)能狀況和提供改善建議。 一般來說客戶會(huì)先填一份關(guān)于房子結(jié)構(gòu)及材料的問卷,檢測人員再因應(yīng)需要為客戶做氣密性和紅外熱像測試,然后將所采集到的所有數(shù)據(jù)輸入電腦,軟件便會(huì)為房子不同部份提供分析,告訴客戶具體節(jié)能狀況并模擬更換隔熱材料或作其他修補(bǔ)后,可為客戶節(jié)省多少金錢。報(bào)告被存放在網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫,客戶可以隨時(shí)翻閱,并自行擬定不同維修方案,以作比較。由于檢測成本低,儀器方面只需要?dú)饷苄詼y試系統(tǒng)和紅外熱像儀 (圖五),時(shí)間只需數(shù)小時(shí),因而價(jià)格相宜,為客戶提供的數(shù)據(jù)則可幫助客戶節(jié)省可觀的費(fèi)用,因而愈來愈受歡迎。

6. 總結(jié)
房屋氣密性作為建筑節(jié)能中其一重要參數(shù)已為廣泛認(rèn)定,氣密性系統(tǒng)可以快速地為房子的氣密性定量,而紅外熱像系統(tǒng)則可以為氣密性定性,兩種技術(shù)配合可以具體的將整個(gè)房子的氣密性展現(xiàn)眼前。 氣密性系統(tǒng)所需成本低,檢測程序容易,需時(shí)少,已成為歐美等地建筑節(jié)能檢測公司的常規(guī)配備。隨著我國對建筑節(jié)能的要求日益提升,在可見的將來氣密性測試必定會(huì)和紅外熱像一樣,成為判定房子建筑節(jié)能狀況常規(guī)手段。

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