梁伟深

摘 要：本文主要研究建筑门窗气密性能检测技术，分析了气密性能检测的定义、概念和分析方法，并对建筑门窗气密性能检测技术进行了深入讨论。

关键词：建筑；门窗；气密性能

中图分类号：TE08 文献标识码：A

建筑门窗是建筑节能的薄弱环节，相关统计资料显示，门窗耗热量占到外墙总消耗热量的40%以上。门窗的气密性是门窗节能性能的主要影响因素，研究建筑门窗气密性能检测技术，对提高建筑门窗气密性能有着重要意义。

一、气密性性能检测

（一）气密性能

气密性能是正常关闭状态下的建筑门窗在内外气压差下空气流量的大小，建筑内外空气流量会增加建筑制冷或保暖负荷，导致建筑能耗增加，影响门窗气密性能的影响因素主要有缝隙、压力和温差三方面，对于高层建筑来说，门窗的气密性能并非越高越好，而是应该保留一定的通气性能，保持室内空气新鲜，而在保持室内清洁角度看，气密性应该尽量好。

（二）气密性能检测

《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》（GB/T 7106-2008）对气密性能检测有明确的定义和要求：

1.外门窗/气密性能

外门窗是至少有一个面面向户外的窗。气密性能是正常关闭状态下的外门窗对空气渗透的阻止能力。

2.标准状态/单位面积空气渗透量

温度293K（20℃），大气压力101.3kPa，空气密度1.202kg/m3为标准状态。标准状态下单位时间通过外门窗整窗的空气量（m3/h）为单位面积空气渗透量。

3.开启缝隙长度

外门窗开启扇或开启缝隙周长的总和，以内表面测定值为准，相互搭接的两扇搭接部分记为一段（m）。

4.单位面积空气渗透量/压力差

单位面积空气渗透量为标准状态下单位时间内通过外门窗试件单位面积的空气量（m3/（m2·h））。压力差是外门窗室内、外表面承受空气压力的绝对差值，室外空气压力高于室内，为正值，室外空气压力低于室内为负值。

（三）分级

压力差10Pa时单位开启缝长空气渗透量和单位面积空气渗透量作为分级指标，共1、2、3、4、5、6、7、8八个等级，具体分级指标可见（GB/T 7106-2008）。

为了对门窗气密性能进行定量分析，使用空气动力学原理建立空气经过狭小缝隙时渗透量与压力差的关系函数：q0=a×△pn （1）

其中，q0-单位缝长空气渗透量[m3/（m·h）]；

a-縫隙空气渗透系数[m3/（m·h·Pa）]；

△p-缝隙两侧压力差（Pa）。

缝隙几何形状、承受压力差不稳定，缝隙气流往往处于层流和紊流叠加态，n值一般在0.67左右。式（1）两端取对数得：lnq0=lna+nln△p （2）

式（2）表明，双对数坐标下压差和流量对数为直线关系，截距lna标准制定为SI制，压差△p=1N/m2时，lnq0≈0，q0=0，a为分级值，表示10Pa压力差下，单位缝长空气渗透量。

二、建筑门窗气密性能检测技术

（一）原理

我国将建筑门窗气密性能作为建筑节能工程施工强制性验收项目，是建筑门窗产品质量性能的关键性考核指标，指风压作用下建筑门窗关闭情况下门窗阻止空气渗透的能力，门窗气密性下降，会增加建筑和外部之间的热量交换，建筑能耗增大，所以建筑门窗气密性能同样是关键的建筑节能性能指标。建筑门窗质量控制体系有材料、设计加工、安装验收等多个环节，有相对完善的标准规范要求，对应的，建筑门窗检测技术也快速发展，（GB/T 7106-2008）实行过程中发现，气密性能检测结果的离散性很大，检测比较困难，不同实验室检测设备、检测能力以及对标准的学习程度有较大的差别，影响了检测结果的质量，不利于建筑节能行业的发展。建筑门窗气密性能检测国际惯用静压箱法，固定试件在镶嵌框上，镶嵌框放置于封闭压力箱开口位置，密封，由供压系统为压力箱送风或抽气，形成压力箱和箱外大气之间的压力差，作用于试件内外表面。试件上的压力差能够通过调压阀进行调整，使用扣箱收集试件缝隙渗透空气，集流管上安装的流量计量装置对试件受压后的空气渗透情况进行测量。

（二）检测设备准备

1.压力箱

压力箱一侧开口，用于试件安装，箱体刚度与密封性能要满足标准规范要求。

2.压力测量仪

测量之前校准压力测量仪，控制误差小于示值的2%。

3.空气流量检测计

空气流量测量误差<5%，响应速度应满足波动。

（三）试件制备

同一窗型和尺寸规格均至少重复三次，选择严格按照图样生产的合格产品或研发中试件，不能添加其他多余零部件，或者使用额外的特殊组装工艺和改善方法，试件要按照规范进行镶嵌，获得符合设计方案和标准规范要求的试件，按照设计方案要求组合、装配、清洁、干燥。

安装试件时，要将窗扇安装在镶嵌框上，要求镶嵌框具有相当的刚度，试件要和镶嵌框之间紧密贴合，牢固连接，做好密封处理，试件垂直，底框水平，安装过程中不能出现变形，安装结束之后开启、关闭5次，最后关紧。

（四）检测

（GB/T 7106-2008）明确给出了建筑门窗气密性检测项目，包括正压渗透量、负压渗透量两个项目，并分别按单位缝长与单位面积计算两组数值。

1.预备加压

预加压，正负压检测之前都要进行一次预备加压，一次预备加压包括3个压力脉冲，控制压力差绝对值500Pa，加载速度调整为100Pa/s，最高压力稳定作用3s，泄压时间至少1s，压力下降为0后试件可打开部分开启关闭5次，最后关紧。

2.附加空气渗透量检测

采取密封措施，充分密封试件上可开启部分缝隙与镶嵌缝隙，或用不透气盖板盖住箱体开口部分，依次加载±50Pa、±100Pa、±150Pa、±100Pa、±50Pa，每个压力阶梯保持10s，先逐级正压，后逐级负压，记录各级测量值。这一步如果对试件的密封措施做得不够充分，会导致附加空气渗透量偏大，最终导致高估试件的气密性能，影响检测结果的真实性。除试件的密封措施之外，试件附框与压力箱之间、挡板与档板之间、挡板与设备之间的密封工作更为重要，如果这些部位的密封不充分，会导致附加空气渗透量太大，甚至导致试件内外气压差不能稳定下来，无法正常试验。所以试件与设备之间的密封措施是非常重要的，可用密封胶带把设备与试件之间的所有缝隙粘贴覆盖好，这样能大大提高气密性检测的质量和效果。

3.总渗透量

除去试件上所加密封措施或者打开密封盖板后进行检测，方法同附加渗透量。

（五）结果分析

计算每个压力梯度上升压与降压过程中的一对附加渗透量测定值均值和总是渗透量均值，分别记为、，窗试件各级压差下的空气渗透量为二者之差：

（3）

之后将q折算为标准状态下渗透量：

（4）

其中：-标准状态下通过试件空气渗漏量（m3/h）；

P-实验室环境气压值（kPa）；

T-实验室环境空气温度值（K）；

q-试件渗透量测量值（m3/h）

除以试件开启缝长度、试件面积，分别获得单位开启缝长和单位面积的空气渗透量。

为了提高分级指标值的准确度，将100Pa检测压力差下的测量值换算为10Pa压力差下对应值，根据三橖试件10Pa下单位面积、单位缝长空气渗透量值均值确定所属等级，再选择两个参数中的不利等级作为最终所属等级。

结语

建筑门窗的气密性能与其节能性能密切相关，是减少建筑能耗和制冷制热负荷的关键之一，所以建筑门窗的气密性能检测工作非常重要，检测过程中，必须要做好压力箱的密封措施，让附加空气渗透量尽量减少，这是获得准确检测数据的关键。

参考文献

[1]王波，孫文迁.气密性对建筑门窗保温性能的影响[J].新型建筑材料，2012（3）：83-85.