建筑外窗氣密性能現場檢測技術探討

戚小聰 宜昌廣廈建設工程檢測有限公司

1 前言

隨著人們對居住環境要求的提升，我國建筑數量持續增多。新建筑在給人們生活帶來便利的同時，也產生了巨大的能耗。據統計，建筑加上建材等的能耗，已經約占全國總能耗的1/2。減少建筑能耗已成為我國如今的主要任務之一。隨著我國建筑節能的發展，氣密性不足所引起的能耗比重逐漸加大。因此，有必要加強建筑氣密性的研究。

建筑氣密性是影響建筑節能的一個重要因素。在空調季和供暖季，室內外溫差大，室外冷（熱）空氣滲透會大大影響建筑的熱（冷）負荷。提高建筑的氣密性可以大幅度地減少空氣滲透帶來的能耗。但過高的氣密性會導致室內人員所需新風量不足，降低室內空氣品質、對人體健康和舒適度都有著較大影響。所以，相關人員要對建筑外窗的氣密性能進行研究，對現場的檢測技術進行探討。

2 各國氣密性標準及測定方法

2.1 氣密性標準

西方國家較早就開始氣密性的研究，有著相對于完整的氣密性標準及體系，而我國開始研究氣密性的時間略晚。各個國家氣密性的標準不同，檢測方法也各異。各國家氣密性標準如表1所示。各國的評價方法大致分為以下兩種：

表1 各國家氣密性標準值

（1）換氣次數法

室內外壓差為50Pa時，空氣交換量與建筑體積的比記為ACH50。

式中：ACH50——換氣次數，次/h；Q50——建筑內外壓差50Pa時，空氣透過圍護結構滲透的體積流量，m3/h；V——建筑體積，m3。

（2）空氣滲透率法

室內外空氣交換量與外圍護結構面積比值Q′50計算為：

式中：Q′50——空氣滲透率，m3/（m2·h）；A——外圍護結構面積，m2。

我國對氣密性限值是根據GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技術標準》的規定，嚴寒和寒冷地區N50≤0.6，溫和地區和夏熱冬暖地區N50≤1.0。而針對氣候條件較為極端的嚴寒地區，沒有給出異于寒冷地區更為嚴格的氣密性標準。

2.2 氣密性檢測方法

國內外常用的氣密性檢測方法包括兩種[1]。

（1）鼓風門法：對被測房間的空氣滲透口進行封堵，用風機制造出室內外的壓差后，對風機的轉速進行調節使室內外壓差保持穩定。測量風機的空氣流量即為建筑空氣滲透量。

（2）示蹤氣體法：向待測的房間內通入無色、無味、無毒且易采集的氣體。隨著時間的推移，示蹤氣體會隨著空氣滲透排出室外。根據示蹤氣體的濃度變化來體現被測房間的氣密性[2]。

3 氣密性的檢查和相關檢查工序

氣密性測試有多個方向。要做的第一件事是檢查建筑的氣密性。氣密性檢查一般采用專用儀器對建筑物的氣密性進行檢查[3]。

3.1 總滲透風量檢查

首先需要知道的是，測量氣密性需要一些流體力學的知識，如何測量。氣密性的原理是檢測氣體是否會從外部流向內部，這部分可以通過專門的儀器進行分析，檢測液體的流量，從而找出氣體的致密程度。建筑外窗的不透水性取決于它們阻止空氣從外部直接進入室內空間的能力，如果它不透氣，外部空間將很難讓外部空氣進入內部。

例如，在測試建筑物外窗的氣密性時，可以使用靜液室來測量氣密性，外窗安裝靜壓箱，用大風扇將空氣吹入室內，確保整個空間被吹出。在這一點上，看看流體靜力室的壓力，若壓力恒定，氣密性好，氣密性檢查的過程很簡單，不是很復雜，檢查過程中只需檢查靜壓箱內壓力是否發生變化，觀察靜壓箱是否會因一定風壓產生。如果空氣壓力增加，內部靜液罐的壓力沒有變化，那么就足以說明建筑物的外窗具有很好的抗滲性。同樣，如果氣密性差，靜室外部送風會導致同一空間內氣體總量增加，空氣由外而內流動，形成靜室。當靜壓箱內氣壓升高時，可直接檢測建筑物窗外靜壓箱內氣壓，判斷建筑物是否密封[4]。

3.2 室外環境風速

室外風速的測量對于測量整個建筑的氣密性是非常重要的。雖然一般的測試方法并沒有具體要求室外環境的風速，但是需要降低外窗兩側的自然風速，更好的檢查房間的嚴密性。一般來說，當風從外面吹來時，風壓與檢測系統測得的風壓差有一定的差異，尤其是被檢測窗口兩側的風壓差。由于外部風壓的影響，必須在氣密性測量當天測量外部風速，以保證氣密性測量的準確性。

3.3 附加滲透風量檢測

在測量總透氣性時，通常假設增加的透氣性量為零，然后測量總透氣性來測量氣密性。但在實際工作過程中，增加的風量對氣密性的最終評價有很大的影響。因此，為了減小透氣性對最終結果的影響，必須測量透氣性的增加，以保證最終氣密性測量的準確性[5]。

4 檢測建筑物外窗氣密性前的準備工序

對于任何類型的檢查，都需要排除外部因素，所以我們還需要測試建筑窗戶的嚴密性，重要的是要確保建筑外窗的密封檢查過程不受其他外部因素的影響。因此，在對建筑外窗密封性能進行測試之前，有必要做一些準備工作，使整個測試過程更加完善，得出正確準確的結論。

首先是檢查工具，這非常重要，因為如果要檢查空間的密封性，所需要的檢查工具必須包括靜壓室，并且靜壓室本身的密封性必須保證最高的靜架不會能夠正常工作，靜壓罐通過檢測外部氣體進入內部空間的過程來攔截氣體，通過顯示靜壓罐的壓力來了解內部空間是否密封良好[6]。如果靜壓箱本身沒有充分密封，那么建筑物一定不能正確地測試窗戶的密封性。因此，在進行氣密性試驗之前，首先要檢查靜液室，確保靜液室本身具有絕對氣密性。

二是內部空間本身的壓力。如果室內風壓本身過高，室外空氣可能不會通過吹風機吹入室內，因此，有必要對室內空間的氣密性進行測試，必須進行一段時間的通風，以確保測量過程中外層空間的氣體壓力不會過高，不會在內部空間流入內部。除了這兩點以及工具的使用，還需要知道，窗外的房子不一定是同一類型。因此，靜壓箱的使用尺寸規格不同，以確保靜壓箱的使用尺寸與客戶的建筑窗尺寸一致，因為只有相同尺寸的靜液罐才能保證絕對正確的檢查程序。

5 對不確定因素的控制和處理分析

5.1 安裝門窗的注意事項

在安裝門窗的時候有很多要注意的事情，如果這些工程做不好，很有可能導致門窗安裝不當，從而降低整個房間的密封性，所以在安裝時要知道安裝工序。首先，需要在工程圖紙中了解門窗安裝的位置和一般方法，以及門窗的尺寸。在安裝門窗時，也要保證安裝人員的生命安全，必須嚴格按照要求安裝。安裝完畢后，要對門窗進行重新檢查，檢查門窗的完整性，有效提高整個房間的密封性[7]。

5.2 實時監測數據

另一種方法是用事實來監控數據。一方面，為了更好地檢查氣密性，有必要對影響氣密性的數據進行嚴格的檢查和統計。例如，除了實時觀察室外的風量，還需要準確測量室外的大氣壓和室外的溫度，這些都會影響房間的氣密性。為了盡量減少這些因素對房間氣密性的影響，可以檢查所有相關數據，以盡量減少其他因素對最終氣密性結果的影響。因此，實時監控一些數據對于改善整個房間的密封性非常有用[8]。

5.3 統計無法控制的因素

在測量室內氣密性的過程中，不可避免會有一些不可控因素，這些因素往往會影響到測量氣密性的整個過程，從而導致測量整個室內氣密性的問題。所以，雖然不能精確地控制不可控因素，但通過計算這些因素，可以盡可能地精確。為了準確測量一個房間的氣密性，需要控制這些不可控因素。可以控制因素統計，如外部無法控制的因素，以獲得更準確的氣密性測量。

5.4 不確定度控制

在氣密性測量的整個過程中，氣密性測量的不確定度對最終結果的影響必須控制在20%以內，這也是行業必須遵守的規定。除了規定外部風速不超過兩級外，還必須監測透氣性空氣的檢測。如果增加的透氣性超過總風量的20%，必須測量不透氣性，并重新測量增加的透氣性。在氣密性測試的整個過程中，最重要和關鍵部分是將數據誤差控制在最小范圍內。例如，這些方法可以通過分段校準或增加目標測點的密度來減少誤差。

6 結束語

本文重點強調的是，需要高度重視這些問題。隨著社會的不斷進步，人們對防滲問題越來越重視。因此，在外窗防滲試驗過程中，必須保證試驗結果的準確性。