鼓風(fēng)門房間氣密性測試應(yīng)用分析

王博

摘 要 本文鼓風(fēng)門法房間氣密性測試是一種將整個圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(fēng)門法房間氣密性測試的原理和應(yīng)用場景分析這項測試在建筑領(lǐng)域的多項應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 圍護(hù)結(jié)構(gòu)診斷;吸煙區(qū)控制;換氣次數(shù);消防氣體滅火器;門窗氣密性

1鼓風(fēng)門氣密性測試介紹

鼓風(fēng)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(fēng)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(jìn)戶門）作為風(fēng)機(jī)的架設(shè)區(qū)域，密閉入口后可以開啟風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)輸出功率使室內(nèi)外壓差穩(wěn)定，記錄不同壓差下的流量，計算流量/壓差關(guān)系曲線。

采用TEC公司TMBD建筑物空氣滲透性能測試系統(tǒng)進(jìn)行測試。測試的最低配置是配備一臺DG系列主機(jī)，一套含風(fēng)機(jī)的門罩系統(tǒng)，如果場地較大，需要多套系統(tǒng)搭配使用。測試前應(yīng)在電腦上安裝Teclog配套軟件。測試前根據(jù)測試項目要求檢查建筑內(nèi)的通風(fēng)通氣口，后安裝密封罩（如下圖），組裝設(shè)備，連接電腦，記錄環(huán)境狀態(tài)，即可開始測試，根據(jù)多個測試壓力下的數(shù)據(jù)繪制曲線，即可求得滲漏量數(shù)據(jù)。

圖1 左，密封罩安裝圖，右，滲漏結(jié)果曲線范例

歐美有多個采用此測試方法的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)：

ASTM E779 Standard Test Method for Determining Air Leakage Rate by Fan Pressurization風(fēng)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(fēng)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(fēng)門法[3]。

CAN/CGSB Standard 149.10， Determination of the Air tightness of Building Enclosures by the Fan Depressurization Method.鼓風(fēng)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(tǒng)，采用風(fēng)機(jī)降壓法確定辦公樓整體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性[5]。

這一測試方法依應(yīng)用場景不同，有圍護(hù)結(jié)構(gòu)診斷，室內(nèi)環(huán)境控制，房間換氣次數(shù)，消防驗證，旋轉(zhuǎn)門密閉性評價等應(yīng)用?，F(xiàn)分析如下。

2圍護(hù)結(jié)構(gòu)診斷

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(huán)境，如風(fēng)，雨，污染物，輻射，具有調(diào)節(jié)室內(nèi)熱，光，聲，空氣性能。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)試是為業(yè)主提供這樣一種靈活的，可以追蹤和記錄的圍護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)試服務(wù)。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)試過程中將對整個外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料，組建，安裝，系統(tǒng)和設(shè)計的性能是否達(dá)到業(yè)主的目標(biāo)和要求提供管理和建議。調(diào)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(shè)計，項目施工，項目調(diào)試和試運營整個周期的服務(wù)，保證業(yè)主的需求被完全落實到項目的各個階段。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)診斷涉及建筑需求澄清，設(shè)計復(fù)核，項目現(xiàn)場檢查，測試和維護(hù)等各個方面。

鼓風(fēng)門法測試可以用于各類建筑類型，較常見的有住宅，醫(yī)院，酒店，辦公，工業(yè)廠房，測試這些建筑房間、區(qū)域、一個樓層或整個建筑的氣密性能。鼓風(fēng)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(shù)用于檢查建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的滲漏缺陷點。兼有定量測試和缺陷查找的功能。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)診斷涉及標(biāo)準(zhǔn)為ASTM E2813建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[6]，NIBS Guideline 3 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)診斷[7]。

同時，對被動房而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性控制也是重要指標(biāo)，現(xiàn)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(shù)導(dǎo)則中要求：換氣次數(shù)≤0.6 （即在室內(nèi)外壓差50Pa的條件下，每小時的換氣次數(shù)）。

3室內(nèi)環(huán)境控制

美國綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)LEED在室內(nèi)環(huán)境控制板塊對建筑內(nèi)煙氣控制提出了要求，一般要求建筑內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)：

LEED規(guī)范V3 NC（新建建筑）& CS（50%出租建筑 ）IEQ 住宅和醫(yī)院建筑 吸煙區(qū)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(guī)范V4建筑設(shè)計和施工參考指南-環(huán)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(yīng)用也是針對圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身，而不是針對室內(nèi)運行的空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)。

4暖通空調(diào)換氣次數(shù)

應(yīng)室內(nèi)通風(fēng)，空氣質(zhì)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(shù)要求，在暖通上需要設(shè)置適當(dāng)?shù)耐L(fēng)系統(tǒng)：包含新風(fēng)和排風(fēng)，一般可通過設(shè)計合理的新風(fēng)機(jī)風(fēng)量和排風(fēng)風(fēng)量來實現(xiàn)。

表1 公共建筑主要房間每人所需最小新風(fēng)量（m3/（h·人））

建筑房間類型 新風(fēng)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(nèi)人員健康，每人需要的新風(fēng)量，在設(shè)定室內(nèi)最大人流情況下，可以確定房間新風(fēng)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(shù)。

利用鼓風(fēng)門設(shè)備可以測算指定室內(nèi)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(shù)。

對于房間換氣次數(shù)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(fā)源一定區(qū)域范圍內(nèi)多點的氣體濃度變化，計算房間的換氣次數(shù)。

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

暖通空調(diào)規(guī)范：ASHRAE 62.1 通風(fēng)室內(nèi)空氣質(zhì)量[8]/GB50736-2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》[9]，GB50019-2015《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》[10]。

5氣體滅火器浸漬時間

在消防領(lǐng)域，氣體滅火器是數(shù)據(jù)中心，機(jī)房類設(shè)施場景的常用滅火器材。氣體滅火器的作用機(jī)理是，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，氣體滅火器噴灑大量潔凈不燃的重質(zhì)氣體，迅速在空間內(nèi)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(hù)空間內(nèi)，需要被保護(hù)空間有較好的氣密性能。NFPA 2001標(biāo)準(zhǔn)給出了采用ASTM E779測試方法測試并計算氣體滅火系統(tǒng)的浸漬時間的測試方法。

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

6門窗氣密性測試

鼓風(fēng)門法設(shè)備也可在門窗氣密性測試上應(yīng)用，通過搭建測試框，用鼓風(fēng)門系統(tǒng)控制壓力差，計算門窗氣密性，與常用的門窗現(xiàn)場氣密性測試系統(tǒng)相比，鼓風(fēng)門法能夠測試滲漏量更大的門系統(tǒng)，如大廳入口旋轉(zhuǎn)門，對這種類型的門，鼓風(fēng)門法是更好的測試方法。

7結(jié)束語

鼓風(fēng)門法在建筑測試領(lǐng)域具有多項靈活的應(yīng)用，這也從一個方面反映了氣密性的重要性，對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管理，室內(nèi)環(huán)境，舒適度，機(jī)房消防都需要考慮。隨著建筑業(yè)向高品質(zhì)方向發(fā)展，這一測試將有越來越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[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(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范：GB50736-2012[S].北京：中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2012.

[10] 工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范：GB50019-2015[S].北京：中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2015.

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

[12] 氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范：GB/T 50370-2005[S].北京：中國建設(shè)部，2005.