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氣密性

鎖定
風壓熱壓的作用下,氣密性是保證建築外窗保温性能穩定的重要控制性指標,外窗的氣密性能直接關係到外窗的冷風滲透熱損失,氣密性能等級越高,熱損失越小。
中文名
氣密性
外文名
Gas tightness
作    用
保證建築外窗保温性能穩定
提高措施
加強外門、外窗的氣密措施
建築通風分類
自然通風和機械通風

氣密性簡介

建築物的空氣滲透主要來自底層大門、外門窗和外圍護結構中不嚴密的孔洞。從我國目前大多數建築的特點來看,建築牆體氣密性好,而外窗氣密性很差,尤其是普通住宅建築外窗質量更差,大量採用鋼窗和木窗,空氣滲透耗能量大大超過了外窗傳熱耗熱量。我國東北地區,廣泛使用的木外窗氣密性能很差,縫隙寬度達1.5~2.0mm以上很常見,其滲風量是氣密性好的外窗滲風量的數倍甚至數十倍,其耗能量也成倍增加。
對需要採暖的地區,冬季室內外温差大,冷風滲透造成熱量損失,增加了採暖能耗需求。提高氣密性能夠減少熱量散失,降低採暖需要的能耗,對於建築節能有重要的意義;而夏季室內外温差小,滲風帶來的空調負荷所佔總負荷比例很小,提高氣密性對於減少空調能耗作用不大;過渡季可以利用自然通風調節室內環境時,高氣密性反而不利於通風,採用自然通風更有利於節能。因此,這裏主要分析提高氣密性對冬季採暖負荷的影響。
提高圍護結構氣密性,冬季可以減少冷空氣滲透到室內,減少熱損失,能夠有效的降低採暖能耗。因此,有人認為提高建築氣密性即可降低能耗,應該大力推廣高氣密性能材料和構造。越來越多的提高氣密性的措施投入到新建建築的應用中。然而,提高氣密性將會影響進入室內的新風滲透量,不利於室內空氣品質。 [1] 

氣密性提高氣密性影響

針對目前我國建築特點,提高氣密性主要加強外門、外窗的氣密措施。新的國標將建築外門、外窗性能分級及檢測方法標準合一,將壓力差為10 Pa時的單位開啓縫長空氣滲透量q1,和單位面積空氣滲透量q2作為分級指標值,分級級別越高,建築外門窗氣密性能指標值越低,即氣密性能越好。
提高氣密性能,對減少滲風量作用是很明顯的,但這也帶來了一個很明顯的問題——進入室內的新風減小,不能滿足室內通風要求。
室內空氣經過空調系統的處理可以保證室內人員對熱舒適要求,但如果沒有新風的保證,人長期處於密閉的環境中,缺少足夠的氧氣,容易產生胸悶、頭暈、頭痛等一系列病狀,形成“病態建築綜合症”。通風能在一定程度上利用較乾淨的室外新風排除室內污染物,有利於室內空氣品質的改善。
為實現通風要求,各國對建築的最小通風換氣量都有明確的要求。《夏熱冬冷地區居住建築節能設計標準》中要求住宅換氣次數至少為 1 次/ h,北京地區住宅換氣次數為0.5次/h,日本對新建住宅的通風換氣次數強制達到0.5次/h以上,美國ASHRAE119–1998也有相關的標準。
提高氣密性減少了通風換氣,影響室內空氣品質,需要採取有效措施,以滿足換氣次數要求。

氣密性提高氣密性措施

為了保證室內空氣質量,建築通風從機理上可分為兩種:自然通風和機械通風。自然通風是指利用自然的手段(熱壓、風壓等)來促使空氣流動而進行的通風換氣方式。通過圍護結構的滲風是自然通風的一部分,氣密性差的建築,滲風量大,其自然通風條件相對較好。
機械通風是指利用機械手段(風機、風扇等)產生壓力差來實現空氣流動的方式。與自然通風相比,可控制性強,可以通過調整風口大小、風量等因素來調節室內的氣流分佈,從而達到比較滿意的效果。高氣密性建築在採用機械通風的同時,可以採用熱回收裝置,對新風進行預冷或預熱,但機械通風需要耗費風機能耗。
從前面的示例看,氣密性差的建築,通過圍護結構的滲風基本可以滿足人們對新風的需求,一般無需採用機械通風,不需要消耗動力。而建築為了保持其高氣密性,圍護結構特別是外窗往往採用很好的密封材料,甚至限制其開啓,難以實現自然通風。因此,高氣密性建築往往需要採用機械通風作為改善室內空氣品質的手段。
氣密性高的建築,減少了滲風帶來的負荷,對於採暖需求高的地區,節能效果十分明顯。而為了保證通風要求,此類建築需要採用機械通風,增加了風機能耗。實際能否產生節能的作用,需要進行具體分析。 [1] 
參考資料
  • 1.    彭琛, 燕達, 周欣,等. 提高建築氣密性的適應性研究[C]// 全國暖通空調製冷2010年學術年會資料集. 2010.