陌肖 2023-07-28 00:00 來源：歐美綠色建筑 瀏覽量：9740
“理想的房子應該是冬暖夏涼的?！薄畔ＥD哲學家蘇格拉底
有兩個因素決定室內(nèi)居住環(huán)境舒適健康程度：建筑物外圍護結構的良好保溫和氣密性,。
縱觀建筑歷史,，可以看到人類一直在追求盡可能減少建筑物外圍護結構的透氣性。人們用蘚苔或泥土堵塞原木結構上的縫隙,，阻止不舒服的冷風滲透,。在蘆葦或木條墻內(nèi)側覆蓋大面積的木板或石膏板，也是為了降低透氣性,。在改造老建筑時經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)墻上和樓板上糊著舊報紙。這些歷史印跡清楚地說明,，先人們用這種極簡陋的方法是為了擋風,，而一定不是想以此給后來人留下點什么時代信息,。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站,。以前的窗戶都是很不嚴密的,，因為那時還沒有發(fā)明嵌槽式密封技術。為了減少冬季滲風,，經(jīng)常在兩樘窗中間填塞枕頭和卷起來的棉被?，F(xiàn)在有時候還能在老建筑上見到這種簡單的臨時性封堵措施。現(xiàn)在許多生產(chǎn)廠家能夠提供各種產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案,，來保證建筑物外圍護結構耐久性高質(zhì)量的氣密性,，而其前提一定是必須進行高質(zhì)量、無缺陷的施工,。
從19世紀開始,，室內(nèi)空氣質(zhì)量和衛(wèi)生逐漸得到重視。這里不能不到提化學家和健康學家馬科斯馮佩滕科費爾的名字,。他所做的一系列非常著名的研究,，使他作出了這樣的假設：透過外墻的空氣交換對凈化室內(nèi)空氣有重要貢獻。然而自20世紀初葉以來,，這個理論已經(jīng)被超越了：1928年,，萊西證明，健康學家要求利用‘會呼吸的墻體’更新室內(nèi)空氣的理由是不合理的,。相反,，“不可避免的漏風門窗”會造成大量熱損失。萊西在當時就已經(jīng)認識到抹灰對于改善砌筑結構氣密性的重要性,。他發(fā)現(xiàn),，無論砌筑結構還是輕木結構，抹灰表面漏風率 q50<1m3/m2h,，尤其是有水泥添加劑或有涂料的表面甚至可以達到q50<0.1m3/m2h,。
在今天，“密封”意味著整個建筑物外圍護結構要有像抹灰砌筑墻體一樣的氣密性,。1973年是氣密性發(fā)展史上決定性的一年,；這一年發(fā)生了所謂的能源危機。此前的建筑,，按照現(xiàn)在的準則評價屬于節(jié)能標準很差的建筑,，透氣性也很高。防潮一直被作為建筑物外圍護結構的一項基本任務,，而氣密性往往被忽視,。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站,。直到70年代,，還沒有對氣密性提出要求,。那時候，人們對不舒服的冷風滲透和大風時日暖氣不熱習以為常,。許多“1970前蓋的建筑在中等風速條件下,，換氣次數(shù)達到每小時8-10次”。窗戶是主要的漏風部位,。
幾乎所有住宅都是通過不密封的建筑物外圍護結構和窗戶進行無組織通風,。只有在1974年10月以后，才開始通過限制窗戶的縫隙滲風顯著減少居室的過風量,。帶有唇形密封的氣密性窗戶開始得到推廣,。“能源危機”后，減少傳熱損失和通風散熱損失被提到議事日程,。不僅窗戶密封了，而且墻體和屋面也做了保溫,。瑞士的調(diào)查證明,，這樣做的結果是“室內(nèi)空氣濕度增加了10-15%，在建筑結構熱橋部位開始出現(xiàn)結露霉變”,。這些現(xiàn)象在德國同樣存在,。加拿大建筑科學家普拉茨（R.E.Platts）在1962年就認識到，與熱損失并存的空氣流“幾乎始終是嚴重結露現(xiàn)象的根源”,，特別在輕木結構上這種結露會導致對建筑物的傷害,。這些認識在60和70年代開始慢慢被人們所接受。只要是在德國實驗室和戶外試驗得出的認識,，大部分被作為“屋面外部通風試驗中的‘垃圾產(chǎn)品’對待,。所以，有時,，在關于冷屋面還是熱屋面和建筑結構外側的‘正確通風哲學’的很激烈的辯論中,，氣密性問題只是一個陪襯。更多超低能耗技術,，請登錄被動房之家網(wǎng)站,。1981年頒布的ASHRAE標準中（美國暖通空調(diào)工程師協(xié)會；相當于德國的工程師協(xié)會VDI）給出了明確的定義：“今天大家一致承認,，滲風將水蒸氣輸送到結露部位（…）的作用遠大于水蒸汽本身的擴散,。”作為對“能源危機”的反應,，飛利浦公司于1974年在位于亞琛的研發(fā)中心建起了一棟能源試驗樓,，即所謂的飛利浦試驗樓，用于測試各種減少建筑物熱損失的措施,。該建筑設計簡單,，采用快裝配結構和尺寸較小的窗戶,，提高了保溫厚度和建筑物外圍護結構的氣密性。在當時卻引來了許多強烈的批評聲,。許多建筑師不是把這種節(jié)能建筑看作新的發(fā)展機遇,，而是害怕會限制他們的自由發(fā)揮。他們把提高建筑物緊湊性看成是“積木式建筑設計”的一種威脅,。就是“建筑物理學上的氣密性”,，也受到公眾輿論不公正的負面評價。他們感情沖動地呼喊：“救命啊,，我們會在密閉建筑物中窒息”或者“有人想讓我們生活在保溫瓶里”,。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站,。但是,，對于“能源危機”也有完全另一種反應。1974年,，工業(yè)發(fā)展組織（OECD）成立了國際能源署（IEA）,。作為第一批項目，國際能源署在70年代下半葉在“建筑和公共設施節(jié)能”分項目框架內(nèi)成立總部在英國的“冷風滲透研究中心”,。研究中心致力于整合國際上開展的空氣滲透研發(fā)工作,，組織各種會議，出版了大量技術資料,，為在國家和國際層面制定一系列標準和建議作出了重大貢獻”,。1980年中葉，這個中心擴大為“冷風滲透和通風中心（AIVC）,，增加了“室內(nèi)空氣流動和建筑物通風”研究內(nèi)容,。從此時開始，聯(lián)邦德國也成為了AIVC的成員國家,。1984年2月24日頒布的建筑保溫法規(guī)（WSVO1984）對外窗和門聯(lián)窗縫隙提出了滲風系數(shù)限制,。在法規(guī)一般規(guī)定中寫增加了以下文字：“傳熱外圍護結構的其他縫隙必須按照當時技術水平進行耐久性密封?！备喑湍芎募夹g,，請登錄被動房之家網(wǎng)站。對于屋面透氣性沒有提出過正式要求,。早在20世紀30年代,，賽特樂（E. Settele）就進行過“不同屋面構造透氣性”的研究，他證明了對最上一層樓板進行保溫的必要性,，并提出“應該對屋面進行密封以防止冷風滲透”,，并指出“在起風時，太薄的樓板和透氣性瓦片損失的熱量比密封屋面大許多”,。
雖然在1960年5月DIN4108頒布后已理所當然的認為縫隙應該是密封的,。但是在建筑實踐中有多少位置存在縫隙也理所當然地被“遺忘”了,。數(shù)十年來，“坡屋面冷風滲透”一直是個老生常談的話題,。因屋面漏風發(fā)生過許多糾紛,。但是一直到90年代還有人錯誤的相信“適當?shù)耐笟庑浴笨梢员ＷC最小換氣次數(shù)。90年代中期以前,，德國基本沒有建筑物外圍護結構透氣性的標準,。所以，1995年1月1日生效的建筑保溫法規(guī)（1995WSVO）與之前的法規(guī)有明顯的區(qū)別,。法規(guī)第4章（1）明確要求,，在使用板條式、對接式,、搭接式或板式建筑構件或建筑構件覆蓋層時,，應該在“整個面上設置不透氣防護層”。附件4第2條對氣密性要求做了補充說明：“只要在具體情況下要求審查是否滿足第4章（…）的要求,，就應該按照公認技術規(guī)則進行檢查,。”此外,，附件4第2條第一次提出，在具體情況下可能需要進行現(xiàn)場測試,，檢測是否滿足氣密性要求,。在90年代，研究重點逐步轉向了減少氣密性差造成的通風散熱損失,。因為隨著保溫標準的提高,，這部分損失的占比明顯增加。更多超低能耗技術,，請登錄被動房之家網(wǎng)站,。盡管如此，專業(yè)人士還是抱怨在建筑實踐中對氣密性關注太少：“DIN4108‘高層建筑保溫’（1981年版）（在1996年才出版了第7部分‘建筑構件和節(jié)點的氣密性’（標準試行版 1996年5月））和建筑保溫法規(guī)（WSVO 1995）對氣密性的輕描淡寫與其重要性不成比例,?！薄?/span>屋面工和木工行業(yè)協(xié)會總會卻在1991年就已經(jīng)將“氣密性意義和施工的具體意見”寫進了技術規(guī)程,。位于日內(nèi)瓦的國際標準化組織（ISO）于1990年提出了一份題為“保溫－建筑物氣密性的確定－鼓風門法”的標準初稿,。該標準草案（ISO/DIS 9972）包括了測試方法、建筑物準備和測量邊界條件（如室外氣象條件）的相關內(nèi)容,。DIN 4108附錄1的討論稿當時就引用了這份標準草案,。
1990年開始，ISO/DIS 9972成為測量建筑物氣密性的國際標準,，并且依據(jù)70年代中期開發(fā)的差壓試驗方法,，通常稱為“鼓風門法”,。建筑保溫法規(guī)（WSVO 1995）提出的“個例檢查”也是采用ISO 9972的差壓法。70年代末,，國際上開始采用所謂的“鼓風門”進行建筑物的壓力測試,。
我們所認識的“鼓風門”，1997年在瑞典第一次使用,，不過當時還叫做“風窗”,。阿肯布朗沙特貝格（Ake Blomsterberg）把這個思路輸出到了美國。出于研究目的,，他也于1979年到了位于加利福尼亞州伯克利市的普林斯頓大學,。測試系統(tǒng)為理解冷風滲透現(xiàn)象提供了可能。當時還是普林斯頓大學技術員的肯蓋茨貝（Ken Gadsby）制作了第一臺實用型風門,。因為與窗戶相比,，門的尺寸是標準的，所以第一次將風機安裝在一扇門的填充物內(nèi),。1979年在普林斯頓大學勞倫斯－伯克利國家實驗室（LBNL）第一次使用新開發(fā)的“鼓風門”,。試驗發(fā)現(xiàn)，隱蔽的漏損所造成的通風散熱損失,，比顯而易見的薄弱環(huán)節(jié)如門窗和電氣線路穿墻口造成的損失大很多,。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站,。“鼓風門”和“房屋醫(yī)生”這些名稱可以追溯到普林斯頓大學在這個時期從事的工作,。“房屋醫(yī)生”表示利用儀器設備診斷建筑物,。借助這種方法,，可以很快找到隱蔽的缺陷，幫助設計修繕和節(jié)能措施,。
“鼓風門”作為科學實驗儀器經(jīng)受了實踐的考驗,。正如節(jié)能公司（Energy Conservatory）的共同創(chuàng)始人蓋里安德森（Gary Anderson）所說：“風門最大的威力在于它開創(chuàng)了將房子作為一個系統(tǒng)來理解的先河，并能夠借助差壓確定和診斷薄弱環(huán)節(jié),?！薄５谝淮L門測試儀器,，是在充滿理想主義狀態(tài)下在北美生產(chǎn)和進一步研發(fā)的,。一開始是在家里的車庫里倒騰，安德森回憶說,。第一批用膠合板和麗盛板制作的風門很笨重,，使用很不方便，后來就越做越輕巧了。開始時,，北美有三家公司生產(chǎn)風門測試儀器,。節(jié)能公司（EnergyConservatory）把用得最多的“Minneapolis 風門”帶到了德國市場。Infiltec在1980年售出了第一臺鼓風門,。Retrotec同樣從1980年開始進入市場,。在德國，1986/87在北萊茵威斯特法倫州的一個低能耗建筑項目和1988年在位于斯特萊巴赫（Strechsbach）的低能耗建筑上,，利用差壓方法進行了第一批測試,。
在1987年完成的斯特萊巴赫低能耗建筑項目上，建筑工程師曼弗萊德蘇赫（Manfred Such）第一次嘗試將斯堪的納維亞的經(jīng)驗用于德國,。這個獨棟別墅項目得到了德國聯(lián)邦黑森州環(huán)境部的資助,，達姆施塔特住房和環(huán)境研究所（IWU）進行了科學跟蹤和咨詢服務。約翰納斯韋爾納（Johannes Werner）（eboek工程咨詢公司）和圖林根物理研究所合作進行了靜態(tài)壓力測試,。當時使用的還是第一臺自己制造的測試裝置,。在測量體積流量時，一開始使用了壓縮刨花板替代門扇,，嚴絲合縫的裝在了門洞里,。由于運輸原因分成兩個部分的刨花板上有一個洞，用于嚴密地連接風機管道,。風機和文丘里流量計裝在一輛小車上,。利用文丘里流量計（外徑20cm）測量流量。流量計前有一根兩米長纏繞鍍鋅管作為穩(wěn)定段,，以防止湍流,。這樣做雖然可以獲得非常精確的測量結果，但是系統(tǒng)組裝十分費事,。后來撤掉了穩(wěn)定段，剩下的儀器在試驗臺做了標定,。這樣測量就可以不要長長的管道了,，盡管測量精度有所下降。簡化后的系統(tǒng)縮短到了只有1.2 m（原來的有3 m長）,，輕巧了很多,。更多超低能耗技術，請登錄被動房之家網(wǎng)站,。在斯特萊巴赫的測量中,，還把刨花板精確裁剪到門洞口尺寸，因而只能用于這個門洞,。后來開發(fā)了靈活的木質(zhì)或鋁制安裝框,，在幾何尺寸上做了重大改進。在“黑森州30棟低能耗房”項目范圍內(nèi)，1989/90在德國首次進行了一系列的鼓風門測量,。黑森州對這個項目給予資金支持,，達姆施塔特住房和環(huán)境研究所提供科學技術服務。測量結果表明,，“有些案例（建筑物外圍護結構）氣密性比預期差了10倍多”,；而有些建筑表現(xiàn)良好。這就說明,，“只要認真施工,，好的氣密性是完全可以達到的”。位于斯普林根－誒爾達克森能源環(huán)境中心（EUZ）的建筑＋能源—環(huán)境工程師聯(lián)合會和位于圖賓根的eboek工程咨詢公司從1988/1989年開始利用差壓方法測量,，他們屬于將風門用于現(xiàn)場試驗的德國第一批測量公司,。和現(xiàn)在一樣，最常用的設備是“Minneapolis 風門“,。
80年代末,，在德國開始銷售第一批系列化風門。從1989年開始,，能源環(huán)境中心（風門責任有限公司）在德國經(jīng)銷“Mineapolis風門”,。1997年開始，由ProTherm公司推出“INFILTEC E-3風門“,。從2002年開始市場上可以買到Woehler BC 21 BlowerCheck,。建筑實踐也會經(jīng)常遇到法律問題：外圍護結構的“不密封”在多大程度上不會被認為是建筑缺陷？換氣次數(shù)達到多少才可以被評價為達到了足夠的氣密性,？
直到90年代末,，專業(yè)人士一致認為德國缺少檢測建筑物外圍護結構，特別是既有建筑氣密性的法律規(guī)定,，或者抱怨現(xiàn)有標準太不具體,，因而得不到可靠保證。更多超低能耗技術,，請登錄被動房之家網(wǎng)站,。1996年11月頒布的DIN V 4108-7 “高層建筑保溫”第7部分“建筑構件和節(jié)點氣密性”試行版，在修訂過程中力爭在盡可能短的時間內(nèi)消除上述欠缺,。迄今獲得的經(jīng)驗和知識以及新材料的發(fā)展被融匯進了這份標準,。2001年8月，經(jīng)過修訂的標準正式頒布：DIN4108 -7/2001 “建筑保溫和節(jié)能”第7部分“建筑物氣密性,，要求,、設計和施工建議以及示例”。2011年1月開始施行新版標準DIN 4108 -7/2011,。2000年4月,，建筑氣密性專業(yè)協(xié)會（FLiB e.V）在卡瑟爾成立,。其目標是促進研究和開發(fā)，通過編制技術規(guī)則提升技術水準,，并為立法和標準制定提供支持,。2001年2月頒布DIN EN 13829 “建筑物熱工性能，建筑物透氣性測試,，差壓方法”,。從此，風門測試方法（透氣性測試）在很大程度上得到了規(guī)范,。建筑節(jié)能法規(guī)（EnEV）終于給出了非常明確的規(guī)定和保障,。因為從第一版開始，法規(guī)就把建筑氣密性作為一項義務加以規(guī)定,；該法規(guī)于2002年生效,，2004年第一次修編。2007年和2009年又進行了兩次更新,。法規(guī)第6款（1）要求,，“按照公認技術規(guī)則”，對傳熱圍護結構包括接縫進行“耐久氣密性”施工,。從事建筑私法業(yè)務的律師伍爾?？破湛耍║lf Koepcke）擔心設計師和施工單位不會完全信賴標準。聯(lián)邦法院認為DIN標準中只是“帶推薦性質(zhì)的私人技術規(guī)則”,。“這些規(guī)則在某些情況下或許可以代表公認技術規(guī)則,，但是這種成文的、因而是固化的規(guī)程經(jīng)常會落后于公認技術規(guī)則的進一步發(fā)展”,。在發(fā)生爭議時,，以工程驗收時有效的規(guī)則為準，而不僅僅考量是否滿足了合同約定,。
此時,，像建筑氣密性專業(yè)協(xié)會這樣的獨立專業(yè)協(xié)會的工作顯得越加重要。他們可以總結來自建筑實踐和研究領域的最新知識,，將它們貫徹到標準和立法過程中去,。只有這樣，建設單位和投資方才能獲得最大的保障,，居民才能獲得冬暖夏涼的居所,。
作者為：節(jié)能建筑和節(jié)能改造專業(yè)記者
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