如何精準測量氣密性？

1 測量儀器

首先需要差壓測量儀和體積流量測量裝置來測量外圍護結構的表面壓差。它們是常用測量裝置（風門）的組成部分。

按照EN 13829， 壓力測量儀的精度必須達到±2Pa。FLiB建議對壓力測量儀每兩年做一次標定，或至少做一次檢測（FLiB 2002）。

一般在一側布置壓力測量探頭，另一側布置數(shù)據(jù)采集裝置。

按照EN 13829， 體積流量測量裝置的精度必須達到±7%。FLiB建議每4年做一次標定，或者做一次檢測（FLiB 2002）。

在常用的鼓風門上（如Minneapolis, Infiltec），風機吸入側構成測量噴嘴。為了測量體積流量，需要測量在噴嘴和風機吸入側之間的差壓，并借助換算公式或換算表將其換算到體積流量。帶不同數(shù)量開孔或孔徑的流量孔板可以使測量范圍與建筑物良好匹配。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

此外還需要一臺溫度計，測量室內外溫度，以便將測量結果換算到標準工況。對溫度計測量精度的要求不是很嚴，因為溫度對測量結果的影響很小。標準要求測量精度為±1 K，F(xiàn)LiB的說明書建議每4年做一次標定或做一次檢測。

2 需要測試的建筑物部分

按照EN 13829， 需要測試的建筑物部分包括“全部主動加熱、制冷或機械通風的房間”。但是，也可以和委托方商量確定需要檢測的建筑物范圍。比如對無菌房間檢測時，可僅限于一個房間（如果對單個房間測試，就需要使用專用設備，因為用一臺風門檢測如此小的體積流量可能精度不夠）。

如果以檢查是否遵守建筑節(jié)能法規(guī)要求為檢測目的，則檢測范圍應該包括按建筑節(jié)能法規(guī)提供計算證明時包括的全部房間，即作為系統(tǒng)邊界的傳熱外圍護結構（DIN 4108-6）內的所有房間。這里特別是指裝有散熱器、地板采暖或墻壁輻射采暖的所有房間，以及在傳熱外圍護結構內、通過空氣連通或戶間傳熱得到采暖的所有其他房間。

認真設計的建筑，系統(tǒng)邊界是具有良好的保溫性能、并具有良好氣密性的外圍護結構。這里有兩個例子 (FLiB 2002)：

例子1: 如果保溫層和氣密層位于吊頂上面的坡屋面層內，則該吊頂處于系統(tǒng)邊界內。測量時需要打開吊頂人孔，并將吊頂層上面的體積計入建筑物凈體積。

例子2: 一個暖通機房（比如在地下室內）雖然被鍋爐和管道余熱加熱，但是如果它位于建筑節(jié)能法規(guī)定義的系統(tǒng)邊界外邊，則不在測量范圍內。依據(jù)EN 13829，該機房不屬于主動采暖。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

當氣密性建筑物外圍護結構的位置不明確，或者與系統(tǒng)邊界不一致時，選擇哪部分建筑進行測試的決策就比較困難。比如像坡屋面的吊頂，（FLiB 2002）建議把吊頂人孔關上，吊頂上面的空間不計入樓內體積。概言之：不直接采暖的房間（即沒有散熱器等采暖用具）和位于建筑節(jié)能法規(guī)定義的系統(tǒng)邊界以外的房間，或者位于氣密性外圍護結構以外的房間，不進行氣密性測試。

暖通設備間有一個與外部聯(lián)通的不可關閉的燃燒空氣進風口，而設備間內的鍋爐運行又與室內空氣關聯(lián)。FLiB對于EN 13829的解釋中推薦了一種實用解決方案：在壓力測試時關閉暖通設備間的門，設備間的體積不計入建筑物凈體積。這種處理方式比較合理，因為在建筑物使用過程中設備間的門一般都是關著的。

對建筑物進行分段測量是允許的。這為在大型建筑物的測量提供了方便，因為它不需要太大的風機功率了。不過，測量之中會有一部分“內部滲漏”，即有一部分氣體會跑到建筑物其他區(qū)域去。

只要分段測量得出的加權平均值低于建筑節(jié)能法規(guī)要求的極限值，就算滿足要求。而超過極限值時，就難以分析內部滲漏對測量結果的影響有多大。雖然利用保護壓力進行補充測量可以得出內部滲漏的份額，但往往不如多用幾臺風機對一棟建筑做整體測量更簡單。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

如果建筑物各部分之間沒有連通門，則不能將整棟建筑作為一個區(qū)域測量，而必須分段測量（采用或不采用保護壓力）。例如采用開放式連廊的居住建筑就是這種情況。

當由于少算通風散熱損失（有或沒有通風裝置），建筑節(jié)能法規(guī)要求檢測氣密性時，就必須對系統(tǒng)邊界內的全部體積進行氣密性檢測。法規(guī)對抽樣測量個別房間，甚至個別外立面區(qū)段的可能不予考慮。與投資建筑保溫產生的費用節(jié)約相比，測量費用無足掛齒。

在住人情況下的節(jié)能改造

需要在住人情況下進行建筑節(jié)能改造時，一般無法以合理的工作量對整棟建筑進行測量。所以，在目前已經(jīng)結束的由德國能源署（dena）和復興信貸銀行（kfw）主導的“既有低能耗建筑”示范項目上，確定了一種特殊處理辦法：

依此，只需檢測20%的住房，其中至少有一套頂層住房，一套標準層住房和一套底層住房。每棟樓的檢測最多不超過12套住房。

按照相應住房體積得出的換氣次數(shù)n50加權平均值必須遵守建筑節(jié)能法規(guī)的極限值，單個數(shù)據(jù)最多允許高出30%。

3 測量時間點

EN 13829要求在建筑物外圍護結構完工后檢測。建筑節(jié)能法規(guī)規(guī)定的測量必須符合標準，即在建筑物外圍護結構完工后進行。

只有當建筑構件氣密層尚能接觸時，才能以適當?shù)馁M用進行修復。

理想的測量時間點是，氣密性建筑物外圍護結構包括所有穿墻口已經(jīng)完工，但地面工程（保溫、隔音、地坪）以及可能已設計的房間一側的覆板（如石膏板）還沒有做。在采用氣密性粘膠（薄膜，密封氈）時，固定覆板的支架必須已經(jīng)安裝，這樣在負壓下粘膠不會被撕裂。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

建筑外部結構內側的石膏板和建筑物底層地板構造是否屬于EN 13829定義的“建筑物外圍護結構”，是有爭議的。但是對于建筑實踐而言，氣密層在以后的施工中受到損傷的危險大不大，這個問題可能更加實際。如果該危險不大，在上述狀態(tài)下的測量就可以作為建筑節(jié)能法規(guī)要求的驗收測量。

把氣密性外圍護結構的施工進度在時間上協(xié)調到恰好在完工時所有節(jié)點仍然可供使用，在建筑實踐中是很難做到的。所以，業(yè)主必須決定，是否愿意放棄簡單修復的可能性，是否準備在測量時間點問題上違反EN 13829的規(guī)定，或者是否愿意安排兩次測量和為此付費（當然第二次測量費用要低一些，因為體積計算已經(jīng)有了，僅限于查找大的滲漏點）。

如果在建筑物外圍護結構完工前進行測量，在檢測報告中不允許有“按照DIN EN 13829進行檢測”的文字。建議測試人員在商務談判和檢測報告中，提請業(yè)主“按照建筑節(jié)能法規(guī)進行必要的驗收檢測”。

驗收檢測

這個詞有多重含義?！鞍凑战ㄖ?jié)能法規(guī)進行的驗收檢測”必須符合EN 13829的要求，所以只有在建筑物外圍護結構完工后才允許檢測。

但是，“驗收檢測”也可以是對施工人員完成工作量的紀錄，當后來發(fā)生氣密層粘膠損傷時，可以與他前面的工作劃清界線。這種檢測只要氣密性粘膠完工就可以進行。其他工種作業(yè)區(qū)的不密封處需做臨時封堵。這種檢測在時間點和建筑物準備上不符合標準要求。

門的缺失

經(jīng)常有建筑物外圍護結構已經(jīng)完工，但缺少戶門或地下室門的情況。

只要缺少戶門，就不能進行建筑節(jié)能法規(guī)意義上的驗收檢測。雖然在測量時可以對門進行臨時封堵，但有可能這種封堵比以后安裝的門的關閉縫和安裝縫更嚴實。以后的測量結果也就可能會變差。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

相反，如果只缺地下室的門， － 假定地下室的窗在一定程度上是密封的 － 則可采取以下補救措施：由于缺少地下室門，就把地下室納入檢測范圍。而在計算體積時，只計算建筑節(jié)能法規(guī)規(guī)定的系統(tǒng)邊界內的體積，也就是不采暖地下室的體積不加到建筑物體積上。如果這樣做能夠滿足建筑節(jié)能法規(guī)要求，整體結果就比較可靠。安裝門以后結果只會更好，而不會變差。實際上，發(fā)生的變化一般是測不出來的。

4 氣候條件

風機產生的壓差必須顯著大于測量時風和熱升力造成的自然壓差，這個條件對測量精度非常重要。所以，EN13829規(guī)定自然壓差不允許大于5 Pa。

熱升力造成的內外壓差為

?pTh=0.04Pa/(Km)·h·?T

式中：

?pTh：熱升力造成的室內外壓差 Pa

h：從零壓區(qū)往上測出的高度 m

?T：室內外溫差 K

當高度h和溫差的乘積為

h·?T=5Pa/0.04(Pa/(Km))=125Km 時，

便達到了5 Pa。如果零壓區(qū)在建筑物的中間高度，則建筑物高度與溫差的乘積最大為兩倍，即250Km（EN13829錯認為是500Km, ISO9972糾正該錯誤)。所以，當溫差較大時，建議推遲檢測。

示意圖描述了采暖建筑在冬季的壓力工況。曲線沒有比例關系：絕對氣壓約為100000Pa，建筑物上下壓差為100pa（8.5m高度），自然壓差約為3pa（距離零壓區(qū)3m，?T=25k）

熱升力造成的自然壓差

大氣壓力隨著高度增加而降低，而且空氣密度越大降低越快。由于熱空氣比冷空氣輕，在相同高度上，大氣壓力下降幅度在熱空氣時比冷空氣小。所以冬季采暖建筑室內壓力隨高度變化的幅度比室外小。

在零壓區(qū)的某個高度上，靜風時室內外壓力相同。如果不是，則通過建筑物外圍護結構不密封處的氣流會使壓力恢復平衡。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

在冬季，零壓區(qū)以下建筑物內為負壓，以上為正壓。所以建筑物下部的泄漏會造成由外向里滲風（內滲），而建筑物上部則由內向外滲風（外滲）。泄漏點離零壓區(qū)越遠，壓差越大，流速越高。

在某一高度上存在的室內外壓差被稱為自然壓差。

零壓區(qū)的高度取決于滲漏點的分布。如果大的滲漏點集中在下面，則零壓區(qū)也在下面。例如打開戶門時，零壓區(qū)會自動調整到這個開口的高度，即位于建筑物底層。原則上，在產生的壓差下，零壓區(qū)會自動調節(jié)到內外滲風質量流量相同為止。

即使在有風時，在產生的壓差下，建筑物內的壓力也會自動調節(jié)到內外氣流質量流量達到平衡為止。當然，在有風時的零壓區(qū)不在水平位置，而是會發(fā)生某種變形。

開啟戶門時，零壓區(qū)自動調整到開門的高度。

風垂直吹向中部墻體時引起的靜壓為

?Pst=ρ/2 ? v2

式中

?Pst：靜壓 Pa

ρ: 空氣密度（約1.2 kg/m3）

v: 風速 m/s

在下述情況下達到5Pa極限值

v = (2/ρ? 5Pa)0.5= 2.9 m/s

這個3 m/s的近地風速相當于氣象風速6 m/s，相當于四級風（Bft）。標準將3級風力（Bft）作為極限值，大于該風力時應該推遲測量。

重要的是測量人員應該知道，這個氣象條件只是推薦值。而規(guī)定的最大自然壓差5Pa是有約束力的。

5 建筑物的測量準備工作

概述

熱能發(fā)生器和機械通風系統(tǒng)（住宅新風系統(tǒng)、抽油煙機、衛(wèi)生間排風機等）必須停用。為了可靠防止煙氣侵害，裝在測試建筑部分以外其他地方的熱能發(fā)生器也要停用（例如在另一套住宅內），位于測試建筑部分的不使用室內空氣運行的熱能發(fā)生器同樣也要停用。清除開放式火點的爐灰。

開啟測試建筑部分的所有房門。按照EN 13829，建筑物內的壓力差不允許大于所產生壓差的10%。使用最大流量為8000 m3/h的一臺風門時，基本可以始終遵守這個條件－ 在一扇全開的門的位置壓降約為2Pa， 即為所產生50Pa差壓的4%。

所有有意保留的向外開口（窗、門、煙囪）都要關閉。

封堵連續(xù)運行（例如住宅）新風系統(tǒng)的進出風口。也可以對新風主機位置的風道或室外進風和排風口進行封堵（這樣可能更簡單些）。

如果缺少水封或水封還沒有灌水，還需要封堵下水道。

方法A和B

EN 13829介紹了兩種測量方法，它們在建筑物外圍護結構上有意保留的不可關閉的開口封堵方面有差別。方法A簡單的被描述為“在使用狀態(tài)測量”，而方法B則為“建筑物外圍護結構測量”。

這里的使用狀態(tài)，是指采暖季建筑物在使用期間，外圍護結構上開口的狀態(tài)。這里經(jīng)常被誤解，它不是指“工程進度”。這兩種方法都要求建筑物外圍護結構已經(jīng)完工。建筑物外圍護結構內有意保留的不可調節(jié)的開口，例如通往電梯井的排煙口或煙囪背通風口，保持開啟狀態(tài)，而方法B則要求封堵。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

采用排風機時的自由通風口和外墻風口在方法A上需要關閉，而方法B則要求封堵。

短時間運行的通風裝置（如衛(wèi)生間的排風機，抽油煙機），標準未予明確闡述。按照FLiB的說明書（FLiB 2002），采用方法A時需要關掉，采用方法B時需要臨時封堵。

建筑物狀態(tài)的文件記錄

建筑物外圍護結構上的窗、門和其他開口的狀態(tài)，以及測量時做的臨時封堵（不管是誰干的）都要做好現(xiàn)場記錄并寫入檢測報告。

6 安裝風機和壓力測量儀表

EN 13829規(guī)定，在最低樓層高度上測量建筑物的壓差，以便可以測量到熱升力造成的自然壓差。

即使對風機安裝位置沒有明確規(guī)定，風門還是應該安裝在最低樓層，否則就應該在最低樓層增加一套建筑物壓力測量裝置（比如在窗縫內裝一根毛細傳壓管）。

如有可能請將風門裝在通向露臺的門內，這樣也可以檢測戶門的氣密性。

如何在某個特定高度位置測量壓差？

對于熱升力造成的壓差可以采用以下辦法：測量儀表始終顯示在傳壓管穿過建筑（傳熱）外圍護結構高度位置上的壓力。假如風門位于二樓，而傳壓管的末端一直向下延伸到底層高度，這樣測到的還不是底樓高度上的壓差。在溫度變化趨于穩(wěn)定的狀態(tài)，即傳壓管內和周邊環(huán)境溫度相同時，測到的壓差是風門內傳壓管穿墻高度位置上的壓差。原因是，傳壓管內空氣柱的壓力被傳壓管外空氣柱的相同壓力補償了。

在未達到熱穩(wěn)定狀態(tài)時，實測壓力雖然由于傳壓管端部向下延伸而發(fā)生了變化，但是測量值是沒有說服力的，因為它取決于尚在變化的傳壓管內溫度。所以，EN 13829 建議水平敷設傳壓管。

總結：為了測量建筑物某個特定高度上的壓差，傳壓管必須在此高度上向外引出。比如可以用毛細管來實現(xiàn)，它可以彎曲后嵌入窗戶凹槽，然后再關閉窗戶。

傳壓管端部不允許放在風機氣流內。此外，樓外傳壓管端部應該通過一個可插接的T接頭或者用一個多孔盒子做防風處理。有風時，應該與房子和其他障礙物保持一定距離。

對多個壓力測點求平均值

如果在建筑物不同位置安裝多個壓力測點，并對測量值求平均值，就可以減小風的干擾。

可以在一臺壓力測量儀上接多根傳壓管。它們從外部引向建筑物的不同位置。這里非常重要的是，所有傳壓管長度和壁厚要相同，否則最短或者最厚的傳壓管端部的壓力將起主導作用。這種（必然）相對較長的傳壓管要有一定的截面積，以免壓力測量受到太大的阻尼影響。

用這種方式測出的壓差不是壓力的算術平均值，而是某種形式的加權平均值：傳壓管端部的不同壓力，會造成空氣在傳壓管內流動。由此引起的壓降并非一定是在所有傳壓管內相同的：比如當風吹到建筑物外立面上時會產生正壓，而經(jīng)常會在其他三個外立面上產生負壓。此時，其他三根傳壓管的總空氣量會流過迎風側的傳壓管。迎風側傳壓管內的壓降就特別大，而迎風側風壓對測量結果的貢獻就不可理喻的小。

所有傳壓管應該水平敷設，并有遮陽。否則傳壓管內外空氣溫差，在不同高差下會導致測量誤差。

7 查漏

在大約50Pa下進行單點測量，可以對建筑物氣密性質量獲得初步印象。

在大約50Pa負壓下，對整個建筑物外圍護結構走一遍，檢查滲漏、有缺陷的臨時封堵和未關嚴的窗戶等。這種初步檢查是DIN EN 13829規(guī)定的，按規(guī)定只需定位和記錄大的滲漏點。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

但是根據(jù)與測量委托方的約定，有時也必須定位中等甚至是微小的滲漏點。糾正建筑物準備工作中的缺陷（比如關閉內傾的窗戶），并記錄下最終的建筑物準備情況。發(fā)現(xiàn)的大型滲漏點，以及根據(jù)委托內容發(fā)現(xiàn)的中型和微型滲漏點都要做好書面記錄。

8 調零和測量自然壓差

壓力測量儀使用前，應檢查零點，并根據(jù)需要調整。大多數(shù)電子式壓力測量儀有自動調零功能。機械式壓力測量儀可以用改錐調零。拔掉所有傳壓管，讓所有入口（通過室內空氣）短路。常用壓力測量儀的壓力室入口有部分是聯(lián)通的－ 有時候可以在前端辨識，有時候藏在儀器背后。所以在不確定的時候，對一個壓力室調零時可以把其他壓力室的傳壓管也拔掉。調零后機械式儀表的位置（即它的斜度）不再允許變動。

調零后把傳壓管重新插到儀表上。

測量自然壓差時，風機保持關閉狀態(tài)，關閉風機通道。在30秒時間內，以一定的時間間隔記錄測量的自然壓差。建筑物處于負壓狀態(tài)時，測量值用負號標注。在數(shù)據(jù)分析計算所產生的壓差時，需要所有測量值的平均值?p01。

此外，還需要計算所有正壓差?p01＋的平均值和所有負壓差?p01－的平均值。如果其中有一個值大于5Pa，則按照EN 13829的規(guī)定就不允許進行測量。

在差壓測量系列完成后，測量自然壓差。所有測點?p02的平均值同樣是數(shù)據(jù)分析需要的。如果正壓測量值?p02＋的平均值或負壓測量值?p02－的平均值大于5Pa，測量無效。

9 差壓測量系列

在風機不同調節(jié)狀態(tài)，測量建筑物外圍護結構壓差和風機輸送的體積流量。按照EN13829的要求，必須至少采集5個測量點的數(shù)據(jù)，兩個測量點間隔不得超過10Pa。最大壓差必須至少為50Pa，推薦100Pa。最小壓差為10Pa，或5倍的自然壓差，如果自然壓差比測量壓差大的話。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站。

對于德國常用的50Pa分析方法，如果在更高壓力下測量，測量誤差會變小。所以在有風或熱升力較大的情況下，應該在規(guī)定的最高50Pa測量數(shù)據(jù)基礎上，在更高壓力下采集更多的測點數(shù)據(jù)。

由于負壓和正壓測量結果經(jīng)常不一致，不僅應該在負壓下做系列測量，也應該在正壓下做系列測量。這樣不僅可以補償具有閥門特性的開口，而且可以部分補償風和熱升力的影響。