建筑整体气密性检测及性能评价标准

建筑整体气密性检测及性能评价标准
1  总则
1.0.1  为规范建筑整体气密性的检测及性能评价方法,制定本标准。
1.0.2  本标准适用于民用建筑整体气密性的检测及分级。
1.0.3  建筑整体气密性的检测及性能评价除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2  术语和符号
2.1  术语
2.1.1  建筑整体气密性  air tightness of building envelope
    建筑在封闭状态下阻止空气渗透的能力。
2.1.2  压差法  fan pressurization method
    利用鼓风设备造成室内外压力差,根据不同压差下送风量的大小,测量建筑整体气密性的方法。
2.1.3  示踪气体法  tracer gas method
    在待测空间通入适量示踪气体,根据示踪气体浓度随时间的衰减程度,测量建筑整体气密性的方法。
2.1.4  建筑容积  indoor-volume of building
    待测建筑所包含的内部体积,用建筑的使用面积乘以空间净高得到。
2.1.5  测试空间容积  volume of testing space
    扣除测试空间中结构构件体积后的建筑容积。
2.1.6  测试压差  test pressure difference
    测试过程中的实际室内外压差。
2.1.7  渗漏量  air flow rate
    测试过程中,在室内外压差作用下流经建筑物围护结构的空气体积。
2.1.8  示踪气体背景浓度  background concentration of the tracer gas
    示踪气体释放前,待测空间的示踪气体浓度。
2.1.9  示踪气体目标浓度  target concentration of the tracer gas
    测试开始前,待测空间中示踪气体所需达到的最低浓度。
2.1.10  换气次数  air change rate
    一定压差下,单位时间内建筑气密区的渗漏量与测试空间容积的比值。
2.1.11  自然压差下的换气次数  air change rate at the natural pressure difference
    当室内外温差和室外风速满足一定条件时,建筑在门窗关闭、正常使用条件下的换气次数。
2.2  符号
2.2.1  通用符号
    AE——围护结构表面积;
    AF——地板净面积;
    H——空间净高;
    Nn——自然压差下的换气次数;
    T0——标准状态下空气的绝对温度;
    Te——室外温度;
    Ti——室内温度;
    υe--室外风速;
    Vt——测试空间容积。
2.2.2  压差法测试的符号
    Cenv——正(负)压测试的气流系数;
    CL+(-)——正(负)压测试时的渗漏系数;
    n——正(负)压测试的气流指数;
    N50——整栋建筑在50Pa压差下的换气次数;
    Ns50——测试空间在50Pa压差下的换气次数;
    ——测试空间内外压差为+(-)50Pa下的换气次数;
    Pe——测试结束时室外大气压力;
    Ps——测试开始时室外大气压力;
    —一测试空间内外压差为+(-)50Pa下的渗漏量;
    qa·50一一测试空间内外压差为50Pa下围护结构单位面积的渗漏量;
    —一正(负)压测试时,通过围护结构的空气流量;
    qm——在规定的温度和压力下的测量空气流量;
    qr——与测试压差对应的空气流量;
    qL+(-)—一正(负)压测试时,△P压差下的渗漏量;
    ρc——标定时通过风机的空气密度;
    ρm一一测试时通过风机的空气密度;
    △P—一测试工况的实际压差;
    △P0·s(e)——测试开始(结束)时零风量压差平均值;
    —一测试结束时零风量正(负)压差平均值;
    一—测试开始时零风量正(负)压差平均值;
    △Pm一—测试工况的测试压差。
2.2.3  示踪气体法测试的符号
    C0一—示踪气体背景浓度;
    Cout——示踪气体室外浓度;
    Ctarget——示踪气体目标浓度;
    ti——测试开始时刻至第i个记录点的时长;
    Vtarget——示踪气体释放量。
3  基本规定
3.0.1  建筑整体气密性检测应按建筑类别采用不同的测试方法。建筑类别应按内部空间的形式分为A、B、C三类,且分类应符合下列规定:
    1  建筑由一个或多个容积小于2500m3的小空间组成,且所有小空间的容积之和超过建筑总容积的80%,应为A类;
    2  建筑中某一个空间的容积超过建筑容积的80%,应为B类;
    3  A、B类以外的其他建筑,应为C类。
3.0.2  建筑整体气密性测试方法可分为下列4种:
    1  方法Ⅰ:采用压差法一次性对整栋建筑或建筑中最大的空间进行测试,将测试结果作为整栋建筑的换气次数。
    2  方法Ⅱ:采用压差法从每5层建筑中选择1层进行测试,测试建筑面积不小于测试层面积1/8的小空间,其中建筑底层和顶层必须测试,测试结果按测试空间容积进行加权平均,取加权平均值作为整栋建筑的换气次数。
    3  方法Ⅲ:采用示踪气体法对建筑中最大的空间进行测试,将测试结果作为整栋建筑的换气次数。
    4  方法Ⅳ:将建筑空间分割为若干个体积小于60000m3的空间进行测试,测试结果按测试空间容积进行加权平均,取加权平均值作为整栋建筑的换气次数。
3.0.3  不同类型建筑整体气密性测试方法的选择宜符合表3.0.3的规定。
3.0.4  测试设备应符合本标准附录A的规定。
3.0.5  新建建筑的整体气密性应采用竣工验收前的整体气密性测试结果进行分级,建筑整体气密性等级可按自然压差下的换气次数(Nn)分为8级,并按表3.0.5确定。
4  压差法
4.1  检测条件
4.1.1  测试空间室内外温差与测试空间净高的乘积不应大于250m·K。
4.1.2  测试期间,室外风速不应大于3m/s。
4.2  试验准备
4.2.1  建筑的测试空间容积(Vt)、围护结构表面积(AE)的计算应符合下列规定:
    1  测试空间容积(Vt)应取地板净面积(AF)与空间净高(H)的乘积。计算时,应减去空间中结构构件的体积;不应减去围护结构中的孔洞体积;不应减去空间中家具的体积。
    2  围护结构表面积(AE)应为分隔测试空间和非测试空间(包括室外、相邻房间等)的所有围护结构的总面积。计算时,应包括所有与测试空间接触的墙面、地面、楼屋面的面积;包括室外地坪以下的墙面和地面的面积;计算采用围护结构内部尺寸,不应减去其中内围护结构与外围护结构连接处的尺寸
4.2.2  建筑构件的启闭状态应按表4.2.2的要求进行调整。
4.2.3  检测设备应安装在测试空间的建筑开口处,并应对设备与建筑的连接部位进行密封。
4.2.4  室内外温度和压力测点的布置应符合下列规定:
    1  测点应避免阳光直射和风机气流干扰,距离风机2m以上;
    2  应在被测空间中部布置室内温度测点;
    3  应在被测空间外侧并联布置室外压力测点。
4.2.5  室内外压差应调到60Pa以上,利用红外热像仪或烟雾发生器等对本标准第4.2.2条中需要封闭的建筑构件的密封情况进行检查。当发现密封缺陷时,应重新密封。
4.3  测试
4.3.1  测试前,应测试零风量下设备安装处的室内外压差,当30s内正负压差的平均值均不超过±5Pa时,记录测试开始时零风量正压差平均值(△P+0·s)、负压差平均值(△P-0·s)、压差平均值(△P0·s)、室内(外)温度[Ti·s(Te·s)]、室外风速(υe·s)及室外大气压力(Ps)。
4.3.2  测试应以室内外压差50Pa为中心点,选取5个测试工况,相邻测试工况室内外压差的差值不应小于5Pa,且不宜大于10Pa。应记录每个工况的测试压差(△Pm)、空气流量(qr)、室内(外)温度[Ti(Te)]、室外风速(υe)。
4.3.3  5个工况测试完成后,应再次测试零风量下室内外压差,当30s内正负压差的平均值均不超过±5Pa时,记录测试结束时零风量正压差平均值(△P+0·e)、负压差平均值(△P-0·e)、压差平均值(△P0·e)、室内(外)温度[Ti·e(Te·e)]及室外风速(υe·e  )。
4.3.4  第一次测试结束后,应按本标准第4.3.1条~第4.3.3条再进行一次反向压差测试。
4.3.5  当正、负压测试结果相差超过10%时,应重新进行测试。
4.4  数据处理与分析
4.4.1  压差测试时,各测试工况的实际压差(△P)和通过围护结构的空气渗流量(qenv)应按下列公式计算:
式中:△P——测试工况的实际压差(Pa);
      △Pm——测试工况的测试压差(Pa);
      △P0·s——测试开始时,30s零风量压差的平均值(Pa);
      △P0·e——测试结束时,30s零风量压差的平均值(Pa);
      q-env——负压测试时,通过围护结构的空气流量(m3/h);
      q+env——正压测试时,通过围护结构的空气流量(m3/h);
      T0·e——室外空气的绝对温度(K);
      T0·i——室内空气的绝对温度(K);
      qm——在规定的温度和压力下的测量空气流量(m3/h),按式4.4.1-4计算;
      qr——与测试压差对应的空气流量(m3/h);
      ρc——标定时通过风机的空气密度(kg/m3),按照本标准附录B的方法计算;
      ρm——测试时通过风机的空气密度(kg/m3)按照本标准附录B的方法计算。
式中:N——测试工况的个数,无量纲;    
      Cenv——正(负)压测试的气流系数[m3/(h·Pan)];
      n一—正(负)压测试的气流指数,无量纲;
      r2——回归公式的相关系数,无量纲。
4.4.3  压差测试的渗漏系数(CL)和渗漏量(qL)可按下列公式计算:
式中:CL-——负压测试时的渗漏系数[m3/(h·Pan);
      CL+——正压测试时的渗漏系数[m3/(h·Pan);
      T0——标准状态下空气的绝对温度,取293.15K;
      qL-—一负压测试时,△P压差下的渗漏量(m3/h);
      qL+——正压测试时,△P压差下的渗漏量(m3/h)。
4.4.4  测试空间在50Pa压差下,围护结构单位面积的渗漏量(qa·50)可按下式计算:
4.4.5  测试空间在50Pa压差下,正负压测试的换气次数(N+50、N-50)应按下列公式计算:
式中:N+50、N-50——测试空间内外压差为50Pa、-50Pa下的换气次数(h-1);
      q+50、q-50——测试空间内外压差为50Pa、-50Pa下的渗漏量(m3/h),按本标准公式(4.4.3-3)计算;
      Vt——测试空间容积(m3)。
4.4.6  测试空间在50Pa压差下的换气次数(Ns50)应按下式计算:
Ns50=(N+50+N-50)/2         (4.4.6)
式中:Ns50——测试空间在50Pa压差下的换气次数(h-1);
4.4.7  整栋建筑的换气次数(N50)的计算应符合下列规定:
    1  当采用Ⅰ类测试方法时,整栋建筑的换气次数应按下式计算:
N50=Ns50      (4.4.7-1)
式中:N50——整栋建筑在50Pa压差下的换气次数(h-1);
    2  当采用Ⅱ类测试方法时,整栋建筑的换气次数应按下式计算:
式中:Ns50·i——第j个测试空间的换气次数(h-1),按照本标准第4.4.6条计算;
      vt·i——第i个测试空间的容积(m3)。
4.4.8  当测试期间室内外平均温差小于3K时,自然压差下的换气次数(Nn)可按下式计算:
Nn=N50/21        (4.4.8)
式中:Nn——整栋建筑在自然压差下的换气次数(h-1);
4.4.9  测试建筑的整体气密性能宜按本标准第4.4.8条的规定计算自然压差下的换气次数Nn进行分级。
5  示踪气体法
5.1  检测条件
5.1.1  测试期间,室外风速不应大于3m/s。
5.1.2  示踪气体宜采用二氧化碳(CO2),也可采用六氟化硫(SF6)。
5.1.3  现场应布置搅拌风扇。
5.2  试验准备
5.2.1  测试前,建筑的测试空间容积(Vt)应按本标准第4.2.1条的规定计算。
5.2.2  建筑构件的启闭状态应按本标准第4.2.2条的规定进行调整。
5.2.3  现场示踪气体浓度测点的数量应根据测试空间容积和净高确定,并应符合下列规定:
    1  测试空间容积小于或等于1.25万m3时,至少应设5个测点;
    2  测试空间容积大于1.25万m3、小于或等于6万m3时,容积每增加2500m3,应增设1个测点;
    3  测试空间容积大于6万m3时,应至少设30个测点;
    4  测点沿高度方向分层布置,每层高度不宜大于7m;
    5  每个测点代表的体积宜一致。
5.2.4  测试期间,应记录测试空间内、外温度(Ti·s、Te·s),室外风速(υe·s)。
5.3  测试
5.3.1  测试前,应测量建筑内的示踪气体背景浓度(C0)和示踪气体室外浓度(Cout)。
5.3.2  示踪气体的目标浓度(Ctarget)应符合表5.3.2的规定。
5.3.3  测试所需的示踪气体释放量(Vtarget)应根据示踪气体的目标浓度和背景浓度按照下式计算:
式中:Vtarget——所需的示踪气体释放量(m3);
      Ctarget一—示踪气体目标浓度(ppm);
      C0——示踪气体背景浓度(ppm);
      Vt——测试空间容积(m3)。
5.3.4  当选取的5个测点的示踪气体浓度与5个测点平均浓度的偏差小于10%,且超过目标浓度时,认为测试空间内示踪气体混合均匀,可开始测量。若30min后仍未均匀混合,应重新释放示踪气体并调整搅拌风扇使测试空间内示踪气体混合均匀。
5.3.5  测量开始后,应每5min记录1次各测点示踪气体浓度,并持续记录6h。
5.4  数据处理与分析
5.4.1  测试空间在自然压差下的换气次数(Nn)可按下列公式计算:
式中:Nn——自然压差下换气次数(h-1);
      ti——第i个记录点距开始测量时刻的时长(h);
      C(ti)——开始测量后,第i个记录点对应的测试空间内示踪气体浓度(ppm);
      Cout——室外示踪气体浓度(ppm);
      n——室内示踪气体均匀混合后的记录点数,无量纲。
5.4.2  测试建筑的整体气密性能宜根据自然压差下的换气次数Nn进行分级。
6  检测报告
6.0.1  采用压差法进行建筑整体气密性检测,检测报告应包含下列信息:
    1  工程概况及建筑信息等;
    2  检测时间及室内外温度、风速、大气压等;
    3  检测依据的有关标准及委托方提供的技术资料;
    4  检测仪器名称及型号;
    5  检测前后自然压差平均值、压差-渗漏量曲线图、围护结构单位面积渗漏量、气流系数、气流指数、渗漏系数、回归公式的相关系数等检测数据及结果;
    6  建筑换气次数和相应的建筑整体气密性等级;
    7  建筑外立面、检测设备现场安装图等现场检测图片;
    8  检测人员、审核人员、批准人员的签字。
6.0.2  采用示踪气体法进行建筑整体气密性检测,检测报告应包含下列信息:
    1  工程概况及建筑信息等;
    2  检测时间及室内外温度、风速、大气压等
    3  检测依据的有关标准及委托方提供的技术资料;
    4  检测仪器名称、型号、示踪气体类型;
    5  检测前后自然压差平均值、示踪气体背景浓度、室内示踪气体浓度平均值、室外示踪气体浓度平均值等检测数据及结果;
    6  建筑换气次数和相应的建筑整体气密性等级;
    7  建筑外立面、检测设备现场安装图等现场检测图片;
    8  检测人员、审核人员和批准人员的签字。
4.4.2  压差测试的气流系数(Cenv)、气流指数(n)和相关系数(r2)可按下列公式计算:

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