建筑外窗气密性能现场检测技术探讨

戚小聪 宜昌广厦建设工程检测有限公司

1 前言

随着人们对居住环境要求的提升，我国建筑数量持续增多。新建筑在给人们生活带来便利的同时，也产生了巨大的能耗。据统计，建筑加上建材等的能耗，已经约占全国总能耗的1/2。减少建筑能耗已成为我国如今的主要任务之一。随着我国建筑节能的发展，气密性不足所引起的能耗比重逐渐加大。因此，有必要加强建筑气密性的研究。

建筑气密性是影响建筑节能的一个重要因素。在空调季和供暖季，室内外温差大，室外冷（热）空气渗透会大大影响建筑的热（冷）负荷。提高建筑的气密性可以大幅度地减少空气渗透带来的能耗。但过高的气密性会导致室内人员所需新风量不足，降低室内空气品质、对人体健康和舒适度都有着较大影响。所以，相关人员要对建筑外窗的气密性能进行研究，对现场的检测技术进行探讨。

2 各国气密性标准及测定方法

2.1 气密性标准

西方国家较早就开始气密性的研究，有着相对于完整的气密性标准及体系，而我国开始研究气密性的时间略晚。各个国家气密性的标准不同，检测方法也各异。各国家气密性标准如表1所示。各国的评价方法大致分为以下两种：

表1 各国家气密性标准值

（1）换气次数法

室内外压差为50Pa时，空气交换量与建筑体积的比记为ACH50。

式中：ACH50——换气次数，次/h；Q50——建筑内外压差50Pa时，空气透过围护结构渗透的体积流量，m3/h；V——建筑体积，m3。

（2）空气渗透率法

室内外空气交换量与外围护结构面积比值Q′50计算为：

式中：Q′50——空气渗透率，m3/（m2·h）；A——外围护结构面积，m2。

我国对气密性限值是根据GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》的规定，严寒和寒冷地区N50≤0.6，温和地区和夏热冬暖地区N50≤1.0。而针对气候条件较为极端的严寒地区，没有给出异于寒冷地区更为严格的气密性标准。

2.2 气密性检测方法

国内外常用的气密性检测方法包括两种[1]。

（1）鼓风门法：对被测房间的空气渗透口进行封堵，用风机制造出室内外的压差后，对风机的转速进行调节使室内外压差保持稳定。测量风机的空气流量即为建筑空气渗透量。

（2）示踪气体法：向待测的房间内通入无色、无味、无毒且易采集的气体。随着时间的推移，示踪气体会随着空气渗透排出室外。根据示踪气体的浓度变化来体现被测房间的气密性[2]。

3 气密性的检查和相关检查工序

气密性测试有多个方向。要做的第一件事是检查建筑的气密性。气密性检查一般采用专用仪器对建筑物的气密性进行检查[3]。

3.1 总渗透风量检查

首先需要知道的是，测量气密性需要一些流体力学的知识，如何测量。气密性的原理是检测气体是否会从外部流向内部，这部分可以通过专门的仪器进行分析，检测液体的流量，从而找出气体的致密程度。建筑外窗的不透水性取决于它们阻止空气从外部直接进入室内空间的能力，如果它不透气，外部空间将很难让外部空气进入内部。

例如，在测试建筑物外窗的气密性时，可以使用静液室来测量气密性，外窗安装静压箱，用大风扇将空气吹入室内，确保整个空间被吹出。在这一点上，看看流体静力室的压力，若压力恒定，气密性好，气密性检查的过程很简单，不是很复杂，检查过程中只需检查静压箱内压力是否发生变化，观察静压箱是否会因一定风压产生。如果空气压力增加，内部静液罐的压力没有变化，那么就足以说明建筑物的外窗具有很好的抗渗性。同样，如果气密性差，静室外部送风会导致同一空间内气体总量增加，空气由外而内流动，形成静室。当静压箱内气压升高时，可直接检测建筑物窗外静压箱内气压，判断建筑物是否密封[4]。

3.2 室外环境风速

室外风速的测量对于测量整个建筑的气密性是非常重要的。虽然一般的测试方法并没有具体要求室外环境的风速，但是需要降低外窗两侧的自然风速，更好的检查房间的严密性。一般来说，当风从外面吹来时，风压与检测系统测得的风压差有一定的差异，尤其是被检测窗口两侧的风压差。由于外部风压的影响，必须在气密性测量当天测量外部风速，以保证气密性测量的准确性。

3.3 附加渗透风量检测

在测量总透气性时，通常假设增加的透气性量为零，然后测量总透气性来测量气密性。但在实际工作过程中，增加的风量对气密性的最终评价有很大的影响。因此，为了减小透气性对最终结果的影响，必须测量透气性的增加，以保证最终气密性测量的准确性[5]。

4 检测建筑物外窗气密性前的准备工序

对于任何类型的检查，都需要排除外部因素，所以我们还需要测试建筑窗户的严密性，重要的是要确保建筑外窗的密封检查过程不受其他外部因素的影响。因此，在对建筑外窗密封性能进行测试之前，有必要做一些准备工作，使整个测试过程更加完善，得出正确准确的结论。

首先是检查工具，这非常重要，因为如果要检查空间的密封性，所需要的检查工具必须包括静压室，并且静压室本身的密封性必须保证最高的静架不会能够正常工作，静压罐通过检测外部气体进入内部空间的过程来拦截气体，通过显示静压罐的压力来了解内部空间是否密封良好[6]。如果静压箱本身没有充分密封，那么建筑物一定不能正确地测试窗户的密封性。因此，在进行气密性试验之前，首先要检查静液室，确保静液室本身具有绝对气密性。

二是内部空间本身的压力。如果室内风压本身过高，室外空气可能不会通过吹风机吹入室内，因此，有必要对室内空间的气密性进行测试，必须进行一段时间的通风，以确保测量过程中外层空间的气体压力不会过高，不会在内部空间流入内部。除了这两点以及工具的使用，还需要知道，窗外的房子不一定是同一类型。因此，静压箱的使用尺寸规格不同，以确保静压箱的使用尺寸与客户的建筑窗尺寸一致，因为只有相同尺寸的静液罐才能保证绝对正确的检查程序。

5 对不确定因素的控制和处理分析

5.1 安装门窗的注意事项

在安装门窗的时候有很多要注意的事情，如果这些工程做不好，很有可能导致门窗安装不当，从而降低整个房间的密封性，所以在安装时要知道安装工序。首先，需要在工程图纸中了解门窗安装的位置和一般方法，以及门窗的尺寸。在安装门窗时，也要保证安装人员的生命安全，必须严格按照要求安装。安装完毕后，要对门窗进行重新检查，检查门窗的完整性，有效提高整个房间的密封性[7]。

5.2 实时监测数据

另一种方法是用事实来监控数据。一方面，为了更好地检查气密性，有必要对影响气密性的数据进行严格的检查和统计。例如，除了实时观察室外的风量，还需要准确测量室外的大气压和室外的温度，这些都会影响房间的气密性。为了尽量减少这些因素对房间气密性的影响，可以检查所有相关数据，以尽量减少其他因素对最终气密性结果的影响。因此，实时监控一些数据对于改善整个房间的密封性非常有用[8]。

5.3 统计无法控制的因素

在测量室内气密性的过程中，不可避免会有一些不可控因素，这些因素往往会影响到测量气密性的整个过程，从而导致测量整个室内气密性的问题。所以，虽然不能精确地控制不可控因素，但通过计算这些因素，可以尽可能地精确。为了准确测量一个房间的气密性，需要控制这些不可控因素。可以控制因素统计，如外部无法控制的因素，以获得更准确的气密性测量。

5.4 不确定度控制

在气密性测量的整个过程中，气密性测量的不确定度对最终结果的影响必须控制在20%以内，这也是行业必须遵守的规定。除了规定外部风速不超过两级外，还必须监测透气性空气的检测。如果增加的透气性超过总风量的20%，必须测量不透气性，并重新测量增加的透气性。在气密性测试的整个过程中，最重要和关键部分是将数据误差控制在最小范围内。例如，这些方法可以通过分段校准或增加目标测点的密度来减少误差。

6 结束语

本文重点强调的是，需要高度重视这些问题。随着社会的不断进步，人们对防渗问题越来越重视。因此，在外窗防渗试验过程中，必须保证试验结果的准确性。