中德生态园被动房技术体验中心气密性措施及检测
2017-04-11孙晓冰曾大林李欢
孙晓冰+曾大林+李欢
[摘 要]本文在建筑业整体响应国家节能减排号召的背景下,依据被动式超低能耗绿色建筑得到政府支持而迅速推广的实际情况,参照青岛中德生态园被动房技术体验中心实际项目,对实现气密性的技术措施进行了介绍,并对气密性测试的注意事项进行了说明,找出了气密性的实现和气密性测试在发展过程中必须要面对的问题,以为国内被动房和气密性测试的推广提供参考。
[关键词]被动房;气密性措施;检测
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.071
[中图分类号]TU201.5;TU111.195 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2017)06-0-02
0 引 言
被动式超低能耗绿色建筑(以下简称被动房),是指运用来自德国的被动式建筑理念和技术,充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒适的室内环境并能满足绿色建筑基本要求的建筑。被动房有气密性、能耗和室内环境参数三大指标,其中气密性是低能耗和良好室内环境的前提,研究表明,空气渗透引起的热损失造成了建筑热负荷占建筑热负荷总量的25%~50%,因此,提高建筑气密性可以减少因为密封不严造成的空气渗透,进而有效地降低供暖或空调负荷。空气的流通将通过热交换效率不低于75%的高效新风系统来完成,这就使整体的供暖制冷能耗大大降低,通过新风系统的除湿效果避免了夏季墙体发霉等现象的发生,同时保证了室内空气的新鲜度,提高了室内环境的舒适度和建筑使用寿命。卓越的建筑气密性是被动房能效目标的核心要素之一。本文对被动房施工过程中的气密性措施和气密性检测进行了总结,以为今后国内被动房的施工和发展提供可行性建议。
1 被动房工程概况
被动房技术体验中心项目位于山东省青岛市黄岛区中德生态园,该项目地上5层,半地下1层,地下1层,建筑高度为23.1 m,建筑面积13 768.6 ㎡。是亚洲最大的被动式公共建筑,与现行国家节能设计标准相比,节能可达92%以上。施工中应用20余种新技术新材料,保证了被动房的质量和效果,为以后的被动房建设积累了珍贵的经验。
2 被动房气密性措施
针对现场实际情况和被动房的气密性要求,该项目主要通过以下措施提高建筑气密性。
2.1 妥善处理不采暖空间的气密性
电梯间与楼梯间处于被动房区域时,一般会是建筑气密性处理的难点,被动房技术体验中心项目的电梯间采用无机房设置,电梯间深入地下室出口处设置气密性高的被动房专用门;与此同时,将楼梯间全部包含在气密层内,进入楼梯间的单元门、楼梯顶部全部采用气密性高的被动房专用门。
2.2 加强门窗洞口的气密性处理
门窗一般是气密性处理的重点,在外窗安装时,窗框与洞口之间的缝隙用聚氨酯发泡处理,窗框与外墙连接处采用防水透气膜与防水隔气膜,组成密封系统,保证了门窗洞口的气密性。
2.3 加强各种穿外墙管线的气密性处理
在传统做法中,穿外墙管线一般不进行密封,容易形成内外通道,进而形成“热桥”,在被动房技术体验中心项目,“热桥”穿外墙管线根据管径预先安放防水套管,用聚氨酯发泡将防水套管、塑料套管及管道间的缝隙填满。发泡完全干透后用抗裂砂浆、网格布找平,然后内外粘贴专用防水密封布,确保不会出现缝隙,从而避免了“热桥”的产生,对于延伸至地下成束线路,用聚氨酯发泡处理后,用膨胀石膏再进一步处理。
2.4 重视内外墙砌筑和抹灰质量,提高建筑物气密性
对于加气砼砌块墙体,首先加强了砌块质量控制,严禁使用形状不规整、表面有裂缝、空洞的砌块,在砌筑过程中,灰缝一定要饱满、无缝隙。抹灰时必须将墙体内外侧从上到下无断点全部抹灰,厚度不小于1 cm。对于钢筋混凝土墙体,对拉螺栓孔必须按照以下方法处理:首先将塑料套管剔除,然后在墙内侧用聚氨酯发泡密实,墙外侧用干硬性水泥砂浆填充,凝固后用红、白、黑聚氨酯将对拉螺栓孔涂刷三遍。
3 被动房气密性测试
3.1 测试标准
气密性测试一般在建筑外围或全部施工完成后进行。为确保施工质量,在建筑施工过程中需及时对房屋的整体气密层的错误做法进行弥补,在施工过程中组织开展气密性测试。
该项目旨在取得PHI的被动房认证标志,故而参照德国《建筑物绝热和能量经济学第7部分建筑物气密性计划和执行的要求、推荐标准和实例》(DIN 4108-7-2001)、《建筑物热性能.建筑物空气渗透率测定.风扇增压法》(DIN EN 13829)来作为气密性测试的参考做法和标准。
测试的具体要求为:①利用鼓风门试验(Blower Door Test)的整套工具和软件(DG-700 检测系统)进行气密性测试;②测试时需考虑内外温度差和风力,这些因素可以通过在软件中输入来量化其对内外风压的影响,需要注意的是,对于风力,根据《建筑物热性能.建筑物空气渗透率测定.风扇增压法》(DIN EN 13829)的规定,气密性测试只能在风力小于等于3蒲福氏风级的情况下进行。经过实地测量,检测现场温度和风力条件满足标准要求。
3.2 测试参数
衡量气密性的参数是换气次数N50,N50是指在内外压差为50 Pa
的情况下,每小时进(出)风量占房间体积的比值。例如,房间体积为10 000 m?的建筑,在室内外压差50 Pa的情况下,每小时进(出)风量为6 000 m?,则换气次数即为0.6次。住建部发出的《被动房超低能耗绿色建筑技术导则(试行)》及PHI的标准要求的换气次数均为每小时不大于0.6次。
3.3 缺陷检查方法及测试技巧
在正式测试房间气密性之前,对室内外的气温以及鼓风门门口的风速进行实地测量,将之与建筑物基本信息,如楼板面积、体积、表面积等一并填入软件,开动风机形成压差,利用压差对房间进行整体的检查,对可能出现漏气的节点如窗侧、门缝、风管与排气管道等进行重点控制,运用多种方法进行检查。其主要方法有:①用手感知可触及部位是否有气流;②利用烟雾发生器检查各门窗边框处的气密性;③用红外成像仪将室内关键节点的温度与周围温度进行对比来确定是否因室内外空气流动而造成温度差;④用多功能风速测试仪对各个位置排查;⑤为观察上方不易检查部位的气密性,在正压50 Pa下将消防演练烟雾弹置于房中,从建筑外侧观察关键节点是否有漏烟现象。
在检查整体气密性时有以下技巧:①当房间较大且有两个门时,可以把一个门紧闭,把另一个门留一点缝隙,用鼻子感觉一下有无风的出入;②觀察漂浮的较轻的物体有没有浮动,如蜘蛛网,风口的薄膜;③对于较小的房间,若有较大的出风口,就会有风声;④穿线管是否已经封堵,隔气膜是否损坏,门窗边框特别是下部门缝是否密封好,这都是检查的重点。
3.4 测试结果
利用风机使建筑物的内外之间人为地造成压力差,测定在该压差条件下的空气渗透量。根据检测软件的提示,改变风机转速或者更换风机的挡板来控制进风量,进而调节室内外压差,使之最终达到50 Pa并保持一段时间,以使软件测得换气次数。最后测试结果为负压换气次数为0.24,正压为0.28,远远高于要求的0.6次的换气标准,成功通过了气密性测试。
4 结 语
气密性测试虽然是重要的能耗影响指标,但目前国内多将气密性测试用于绿色建筑领域,反观德国,所有的房屋基本都要出具气密性测试报告。当采用新风系统时,良好的气密性无疑会使房内舒适度和能耗大大降低,建筑整体也将更加符合绿色建筑的理念,当未采用新风系统时,建筑的气密性指标也会为整体的能耗提供一个合理的预期,为以后的运营提供重要依据,因此,在国内推广气密性措施具有重要的意义。
主要参考文献
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