气密性

在风压和热压的作用下,气密性是保证建筑外窗保温性能稳定的重要控制性指标,外窗的气密性能直接关系到外窗的冷风渗透热损失,气密性能等级越高,热损失越小。
中文名
气密性
外文名
Gas tightness
属    于
建筑工程行业的控制性指标
作    用
保证建筑外窗保温性能稳定
提高措施
加强外门、外窗的气密措施
建筑通风分类
自然通风和机械通风
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气密性简介

建筑物的空气渗透主要来自底层大门、外门窗和外围护结构中不严密的孔洞。从我国目前大多数建筑的特点来看,建筑墙体气密性好,而外窗气密性很差,尤其是普通住宅建筑外窗质量更差,大量采用钢窗和木窗,空气渗透耗能量大大超过了外窗传热耗热量。我国东北地区,广泛使用的木外窗气密性能很差,缝隙宽度达1.5~2.0mm以上很常见,其渗风量是气密性好的外窗渗风量的数倍甚至数十倍,其耗能量也成倍增加。
对需要采暖的地区,冬季室内外温差大,冷风渗透造成热量损失,增加了采暖能耗需求。提高气密性能够减少热量散失,降低采暖需要的能耗,对于建筑节能有重要的意义;而夏季室内外温差小,渗风带来的空调负荷所占总负荷比例很小,提高气密性对于减少空调能耗作用不大;过渡季可以利用自然通风调节室内环境时,高气密性反而不利于通风,采用自然通风更有利于节能。因此,这里主要分析提高气密性对冬季采暖负荷的影响。
提高围护结构气密性,冬季可以减少冷空气渗透到室内,减少热损失,能够有效的降低采暖能耗。因此,有人认为提高建筑气密性即可降低能耗,应该大力推广高气密性能材料和构造。越来越多的提高气密性的措施投入到新建建筑的应用中。然而,提高气密性将会影响进入室内的新风渗透量,不利于室内空气品质。[1]

气密性提高气密性影响

针对目前我国建筑特点,提高气密性主要加强外门、外窗的气密措施。新的国标将建筑外门、外窗性能分级及检测方法标准合一,将压力差为10 Pa时的单位开启缝长空气渗透量q1,和单位面积空气渗透量q2作为分级指标值,分级级别越高,建筑外门窗气密性能指标值越低,即气密性能越好。
提高气密性能,对减少渗风量作用是很明显的,但这也带来了一个很明显的问题——进入室内的新风减小,不能满足室内通风要求。
室内空气经过空调系统的处理可以保证室内人员对热舒适要求,但如果没有新风的保证,人长期处于密闭的环境中,缺少足够的氧气,容易产生胸闷、头晕、头痛等一系列病状,形成“病态建筑综合症”。通风能在一定程度上利用较干净的室外新风排除室内污染物,有利于室内空气品质的改善。
为实现通风要求,各国对建筑的最小通风换气量都有明确的要求。《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中要求住宅换气次数至少为 1 次/ h,北京地区住宅换气次数为0.5次/h,日本对新建住宅的通风换气次数强制达到0.5次/h以上,美国ASHRAE119–1998也有相关的标准。
提高气密性减少了通风换气,影响室内空气品质,需要采取有效措施,以满足换气次数要求。

气密性提高气密性措施

为了保证室内空气质量,建筑通风从机理上可分为两种:自然通风和机械通风。自然通风是指利用自然的手段(热压、风压等)来促使空气流动而进行的通风换气方式。通过围护结构的渗风是自然通风的一部分,气密性差的建筑,渗风量大,其自然通风条件相对较好。
机械通风是指利用机械手段(风机、风扇等)产生压力差来实现空气流动的方式。与自然通风相比,可控制性强,可以通过调整风口大小、风量等因素来调节室内的气流分布,从而达到比较满意的效果。高气密性建筑在采用机械通风的同时,可以采用热回收装置,对新风进行预冷或预热,但机械通风需要耗费风机能耗。
从前面的示例看,气密性差的建筑,通过围护结构的渗风基本可以满足人们对新风的需求,一般无需采用机械通风,不需要消耗动力。而建筑为了保持其高气密性,围护结构特别是外窗往往采用很好的密封材料,甚至限制其开启,难以实现自然通风。因此,高气密性建筑往往需要采用机械通风作为改善室内空气品质的手段。
气密性高的建筑,减少了渗风带来的负荷,对于采暖需求高的地区,节能效果十分明显。而为了保证通风要求,此类建筑需要采用机械通风,增加了风机能耗。实际能否产生节能的作用,需要进行具体分析。[1]

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