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中华人民共和国国家标准

建筑物气密性测定方法 风扇压力法

Standard for determination of air permeability of buildings—
Fan pressurization method

GB/T 34010-2017

发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会

发布日期：2017年07月12日
实施日期：2018年06月01日

前 言

    本标准按照GB/T 1．1-2009给出的规则起草。
    本标准使用翻译法等同采用ISO 9972:2006《建筑热性能 建筑空气渗透性确定 风扇加压测试方法》。
    本标准做了如下编辑性修改：
    ——纳入ISO 9972:2006/AMD 1:2009的修正内容。
    本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出。
    本标准由全国建筑构配件标准化技术委员会(SAC/TC 454)归口。
    本标准负责起草单位：中国建筑设计研究院、国家住宅与居住环境工程技术研究中心。
    本标准参加起草单位：中国建筑设计研究院住宅实验室、上海房地产科学研究院、北京中建建筑科学研究院有限公司、北京世纪建通科技股份有限公司。
    本标准主要起草人：靳瑞冬、姚民光、郝俊红、娄霓、王曦溪、张鹏、王岩、李鑫宇、古小英、段恺、汪继武、张超、任跃。

引 言

    本风扇压力法旨在确定建筑围护结构整体或其中部分的空气渗透特性，可用于：
    a) 检测建筑或其中部分的空气渗透性能是否符合气密性设计要求；
    b) 比较类似建筑或建筑类似部分间相对的空气渗透性能；
    c) 确定渗漏点；
    d) 确定既有建筑或其中部分气密性改造后空气渗漏的降低程度。
    本风扇压力法适用于建筑及其中部分气密性诊断之目的。尽管空气渗入、渗出不能直接测量，但由于从渗漏处的平均气体量与平均通过气流装置从室外流入的空气量两者的平均值与建筑内的一定气压相关，因此此气密性检测方法的测试结果精度可靠。对通过建筑内预期的压力条件下，估算由平均缝隙渗气量和通过设备的平均空气流量进行判定。
    本风扇压力法不用于测量建筑物的空气渗透率。风扇压力法的测试结果可以用于计算空气渗透量。如要直接得到空气渗透率测量值，可采用其他方法进行测量。最好使用风扇压力法对建筑及组成部分气密性进行诊断并用示踪气体法直接测量空气渗透率。单一的示踪气体测量方法对了解建筑通风及渗透性信息很有限。
    本风扇压力法适用于测量建筑物室内外间空气流量，不适用于测量从建筑外通过建筑及建筑中个别部位流到建筑外的空气流量。
    正确使用本标准需要具备有关空气流动和压力测量原理的知识。本风扇压力法的理想测试条件是在温差较小和较低的风速情况下进行。当进行现场测试时，测量环境的温差和风速比理想条件下的温差和风速要小。否则，宜避免在大风和较大室内外温差的情况下采用此方法进行测试。

1 范围

    本标准规定了建筑整体及其中部分气密性的现场测定方法。该方法是采用机械对建筑及其中部分加压或减压的测试方法。本标准描述了一定室内外静压力差范围内产生气流速率的测试方法。
    本标准适用于检测单个建筑空间的建筑围护空气渗透率，多空间建筑可通过打开内门使相邻空间等压，视为等同于单个空间的情况进行处理。
    本标准包括：风扇压力法的术语、定义和符号、仪器设备、检测步骤、结果表述、检测报告和不确定度。
    本标准适用于检测单个建筑空间的建筑围护空气渗透率，多空间建筑可通过打开内门使相邻空间等压，视为等同于单个空间的情况进行处理。
    本标准不适用于评估单个构件的空气气密性。

2 规范性引用文件

    下列标准对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修订版）适用于本文件。
    ISO 6781 热工保温层 建筑围护结构热缺陷的定性探测 红外线法(Thermal Insulation—Qualitative detection of thermal irregularities in building envelopes—Infrared method)
    ISO 7345 热工保温层 物理量和定义(Thermal Insulation—Physical quantities and definitions)
    ISO 13790:2004 建筑热工性能 建筑供暖与制冷能耗计算(Thermal performance of buildings—Calculation of energy use for space heating and cooling)

3 术语、定义和符号

3．1 术语和定义
    ISO 7345界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
    3．1．1 空气渗漏量 air leakage rate
        通过建筑物围护结构的空气流量。
        注：这里的空气流动量包括流经节点、缝隙、孔洞或其中部位的空气流动量，其运动由本标准的空气驱动设备（第4章）产生。
    3．1．2 内部体积 internal volume
        需检测建筑或其中部分相关涉及供暖、空调或机械通风的建筑或其中部分的室内空间。通常不含阁楼、地下室及附属空间等非供暖、空调与通风部分。
    3．1．3 建筑围护结构 building envelope
        分隔要检测的内部体积与外部环境的边界或围合界面。
    3．1．4 基准压力差的换气量 air change rate at reference pressure
        在基准压力差下，单位内部体积通过围护结构的空气交换量。
        注：通常压力差为50Pa。
    3．1．5 空气渗透性 air permeability
        在基准压力差下，通过单位面积围护结构的空气渗透量。
        注：通常压力差为50Pa。
    3．1．6 标称渗漏量 specific leakage rate
        在基准压力差下，通过建筑物围护结构的空气渗漏，相对于单位净地板面积的空气渗漏量。
        注：通常压力差为50Pa。
    3．1．7 渗漏面积 leakage area
        在基准压力差下，通过建筑物围护结构，产生空气渗漏的缝隙总面积。
        注：压力差通常为10Pa。
    3．1．8 标称渗漏面积 specific leakage area
        在基准压力差下，通过建筑物围护结构，相对于单位楼板净面积或围护结构面积的渗漏面积。

3．2 符号
    本标准所涉及的符号、量值与单位见表1。

4 仪器设备

4．1 一般要求
    下述关于设备的描述只是一般形态要求。凡是采用同样原理的设备，并在允许误差内可进行检测的步骤都是允许的。检测设备配置示例见附录A。
    仪器设备应定期校准或检定。

4．2 设备
    4．2．1 空气驱动设备
        能够以规定压力范围对建筑室内施加正压和负压的装置。该系统应能够在设定的压力差下提供稳定的空气流量，并可读取空气流量数值。
    4．2．2 压力测量装置
        量程为0Pa～100Pa，精确到±2Pa。
    4．2．3 空气流量测量系统
        空气流量测量仪器的误差不应大于±7％。
        当采用喷嘴法测量体积流量时，流量值应根据空气密度予以校正。
    4．2．4 温度测量装置
        精确到±1K。

5 检测步骤

5．1 检测条件
    5．1．1 一般要求
        测量程序有两种：减压法和增压法。无论采用哪种方法，其测量精确度很大程度上取决于检测仪器设备与检测时的环境条件。
        注：通常情况下，减压法测量的结果要比加压法的大。但如果建筑的气密性高，则两种方法的测量结果基本一致。
    5．1．2 检测范围
        建筑或其中部分应符合下列规定：
            a) 一般情况下，需要测量的建筑物或其中部分，包括所有特定的空调房间；
            b) 特殊情况时，建筑物的实际检测的组成部分可能是约定的建筑部分空间；
            c) 如检测是为了检验是否符合建筑标准或标准规定的规范关于气密性的要求，且检测范围不在标准规范规定的区域，则检测范围按a)执行。
        建筑的单个部分可以分别进行检测，如公寓建筑，每个房间可单独检测。但在测试结果分析时应考虑该方法测得的空气渗漏应考虑包含相邻房屋间的渗漏。
        注1：有可能某个公寓建筑符合气密性要求，但其他一个或更多的房间不符合要求。
        注2：较好的做法是测量相邻空间的压力，如阁楼和地下室或相邻房间，因为该测试方法可测出不同房间间的空气流动。
    5．1．3 检测时间
        只有待测建筑的围护结构或其中部分完工后才能进行测试。
        注：工程进行中的初步测试可帮助发现渗漏处，并容易改进。
    5．1．4 气象条件
        室内外温差乘以建筑空间高度（或建筑其中部分空间高度），不应大于250m·K；当大于250m·K时，则不能得到正确的零流量空气压力差（见5．3．3）。
        地面风速不应大于3m/s或气象风速不大于6m/s或不大于蒲福3级风（蒲福风力等级见附录D）；否则，不能读取正确的零流量空气压力差（见5．3．3）。

5．2 测试准备
    5．2．1 一般要求
        本标准根据检测需要给出了三种检测方法，测试准备因检测方法而定：
            ——方法A（使用中整栋建筑物的检测）：
                建筑围护结构的状况宜能反映出建筑在供暖和空调季的使用情况。
            ——方法B（建筑围护结构检测）：
                应按5．2．2和5．2．3的规定关闭和封闭建筑围护结构中所有可能的开口。
            ——方法C（在用建筑物的检测）：
                外部所有自动调节空气送排风口应封闭，其他开口按方法A处理。
    5．2．2 建筑部件
        关闭被测建筑或其中部分空间或测试空间的所有有影响的外部开口（如窗和门、壁炉）。
        使用方法A和方法C（在用建筑物）时，不要采取任何提高建筑部件气密性的措施（也可见5．2．3）。如使用方法C时，封闭所有自动调节的外部空气送排风装置。封闭自然通风和自然排气系统、自然通风和机械排气系统。
        采用方法B（建筑围护结构检测）时，应封闭所有可调节开口与预留的空洞。
        整栋建筑或建筑其中部分空间应作为单个的区域进行加压。
        被测空间内的所有内门应打开（除橱柜和衣柜宜关闭外），以使空间内压力保持均匀，内部压力变化不应大于设定室内外压差值的10％。
        注：对于大型复合建筑，该要求尤为重要，可通过在最高压力下测量不同房间的给定压力进行核查。
        巡查建筑物的整体情况，记录窗、门、不透明墙、屋顶、楼板的可调开口位置及这些开口的封闭情况。
    5．2．3 供暖、通风和空调系统
        带有内部风口的供暖装置应关闭，机械通风器和空调系统也应关闭。如有壁炉，应进行内部除尘。
        如使用方法A和方法B封闭时，机械通风末端或空调系统末端应封闭，其他通风口（例如自然通风装置）也应关闭。
        采取措施避免加热设施的有害废气对检测造成影响，同时也应考虑相邻空间的热源影响。
        如需要按照ISO 13790:2004计算空气内渗／外渗交换量时，压力检测时自然通风口应打开，或计算时应考虑其影响。
    5．2．4 风机装置
        将检测风机装置安装在窗、门或风口处。确保风机装置与建筑连接部位密封以防止漏风。
        当采用暖通空调系统的风机作为驱动风机时，应合理设置风扇或风阀，以确保在加压或减压时，可以测量通过的总风量（见附录A的A．4）。
        注：对于建筑，门、窗或通风可能造成漏风。因此，测试时应合理选择风机安装位置并／或考虑这些因素对测量结果的影响。
    5．2．5 压力测试装置
        室内外压力差的读取通常是在建筑围护结构最低楼板面层。
        注：对于较高的建筑，比较适合在测量围护结构范围内的高处进行室内外压差读取。
        应确保室内外压力测量不受风机影响。室外压力检测注意不要受空气流动的影响，在室外压力检测口处宜增加T形帽或带孔的盒子进行保护；在有室外风的情况时，室外测压点应安置在距建筑较远处，避开死角区域或其他有妨碍的地方。
        压力管不宜垂直设置，且不应置于温差较大区域（如阳光造成的温差较大区域）。

5．3 检测步骤
    5．3．1 预检查
        在测试的最高压差下，检查被测建筑围护结构的最大渗漏及各开口临时密封情况，如有缺陷，应详细记录。
        所有用于暖通空调系统的临时密封措施如有缺失或不足，应及时维修。
        检查所有给排水系统的密封情况。
    5．3．2 温度和风环境
        测试前、测试中和测试后，应记录测量室内外温度，以校准空气流量进而用于测量空气密度（参见附录B）。
        记录风速或风力。依据通过蒲福风力等级（参见附录D的表D．1）观察树木、水面等情况确定风力。
    5．3．3 零风量压力差
        将压力测量装置的测压端短路，以校准其零压点。
        将压力测量装置与临时封闭的气流输送设备端口相连以测量室内外压差。观察并读取然后连接室内外各处测量点，读取30s的零风量正压差平均值△p01＋与30s的零风量负压差平均值△p01－。若两个零风量压差平均值中的任何一个大于5Pa，则不得进行测试。
        读取并记录至少30s的零风量压差平均值△p01。
        在测试结束后，重复该步骤，得到正、负零风量压差30s平均值(△p₀₂＋，△p₀₂－和△p₀₂)。当正、负任一零风量压差平均值大于5Pa，该次测量应做无效处理。如根据此条件做出检测报告，当未按上述条件进行的检测，则应在报告中声明检测条件的实际情况。
    5．3．4 压力差顺序
        除去风机盖，启动风机。
        在设定室内外压力差测量范围内，每个测量点的压力差增量不应大于10Pa。最小的压力差范围应在10Pa左右，或取5次零风量压差值（正或负的平均值），取较大者。最高的压差测量范围可根据建筑的体量，按以下实施：
            a) 单个住宅和小建筑：
                最高压力差应至少为50Pa，推荐压力差范围高至100Pa，以得到最佳的计算精度。
            b) 大型建筑：
                如可能，应如a)中对单个住宅设定的压力差测量范围。但由于大建筑的体积较大，实际操作中，风机的能力有所限制，通常50Pa的压差很难达到。在此情况下，宜选用大功率、高风量的风机或采用辅助风机，这种情况下，如果压力差达不到25Pa，则测试应作无效处理。当压力差在25Pa～50Pa之间时，应在检测报告中清楚地描述测试并未达到本标准所要求的全部测试条件及原因。
        宜采用两套测量装置进行本测试：加压型和减压型。但也可采用一套装置进行加压测量或减压测量，并视为符合本标准要求。测量时，在最高压差点和最小压差点之间，应取不少于5个压力等分点。
        注1：高压力差的测量精确度比低压力差的要好。因此，在低压力差测量数据时要特别注意。
        注2：检测过程中，应注意检查建筑围护结构状况没有变化，如所有密封口已经密封好，门、窗或调节阀的密封情况不会因加压而受力打开。
        大型建筑应分为若干小部分进行测量。

6 结果表述

6．1 相关数值
    6．1．1 内部体积
        内部体积V，指测量建筑或建筑组成部分所包裹的空气体积。内部体积是以地板净面积（见6．1．3）乘以空间平均净高计算的。内部体积不应去除家具的体积。
    6．1．2 围护结构面积
        6．1．2．1 围护结构总面积
            建筑或建筑其中部分围护结构总面积A_E，是指所有地面、墙面、顶面、测试内部体积所接触到的界面的总面积。包括低于室外地面以下的墙面及地面。
            建筑围护结构中所有的内部尺寸应用于计算围护结构总面积。该面积不应减去外墙面、外地面及外顶面与内墙面、内地面及内顶面连接的面积（见图1）。

        6．1．2．2 墙与屋顶面积
            指与测试相关的建筑空间或建筑其中空间的所有墙面和内部顶面面积。
            不包括地面面积。
            注：在本标准中，联排住宅的围护结构面积包括户间墙体面积。多层住宅各房间的围护结构面积包括地面、顶面和分户墙面。
    6．1．3 地板净面积
        地板净面积A_F是指被测内部空间所有地板面积。其计算应按相关规范执行。

6．2 空气渗漏量计算
    实际测量压差△p为压力差测量值减去零风量时的压力差平均值（偏移值），见式(1)。应注意数值的正负。

    首先根据式(2)将测量系统空气流量读数q_r转换为在仪器规定温度和压力下的测量空气流量q_m：

    然后根据式(3)，将测量空气流量值q_m换算为减压时通过建筑围护结构的空气流量q_env：

    式中：
    ρ_int——室内空气密度，单位为千克每立方米(kg/m³)；
    ρ_e——室外空气密度，单位为千克每立方米(kg/m³)；
    T_int——室内空气绝对温度，单位为开尔文(K)；
    T_e——室外空气绝对温度，单位为开尔文(K)。

    或根据式(4)，将测量空气流量值q_m，换算为加压时通过围护结构的空气流量q_env：

    对应加压和减压情况，将各测量压力差点和通过围护结构的空气流量，绘制在lg-lg图中，形成空气渗透图（见图2）。
    根据式(5)，采用最小二乘法，应用换算后的数据确定空气流量系数C_env与空气流量指数n：

    式中：
    n——空气流量指数。
    宜计算出空气流量系数C_env与空气流量指数n的置信区间以确定式(5)的拟合度。加压和减压的C_env与n应分别计算。
    注：C_env与n可采用附录C的方法进行计算。

    同样，(lg-lg图)的相关系数r²也应通过计算得到。为符合6．2及本标准的有效性要求，n应在0．5～1之间，r²不应低于0．98。

    空气渗透系数C_L由空气流量系数C_env根据式(6)、式(7)按标准条件[(20±1)℃,1．013×10⁵Pa]校正而得，式(6)用于减压情况，式(7)用于加压情况：

    式中：
    ρ₀——标准状态下的空气密度，单位为千克每立方米(kg/m³)；
    T₀——标准状态下的空气绝对温度，单位为开尔文(K)。

    关于ρ的温度、大气压力、相对湿度的相关数据参见附录B。一般而言，大气压力的影响可以忽略。如予以考虑，则采用现场测量的非修正大气压力或由海拔推算的大气压力。相对湿度设为0％（干燥空气)。
    空气渗漏量q_L可按式(8)进行计算：

6．3 导出量值
    6．3．1 基准压差下的空气渗漏量
        采用式(9)，在50Pa的基准压差△p_r下，计算空气渗漏量q_pr：

        例如：

        加压和减压测试法的50Pa压力差平均空气渗漏率导出值可由计算得出。
        基准压差（如50Pa）下的空气交换量n_pr可由式(10)，用6．1．1定义的室内体积除50Pa下的平均空气渗漏量得出：

        例如：

    6．3．2 空气渗透性
        50Pa时的空气渗透性q_a50由式(11)，用围护结构面积除50Pa时的空气平均渗漏量得出：

    6．3．3 标称空气渗漏量
        标称空气渗漏量ω₅₀由式(12)，用6．1．3所定义的地面净面积除50Pa时的空气平均渗漏量得出：

    6．3．4 基准压差的空气渗漏量
        指定基准压差时的空气渗漏量q_pr用式(9)计算得出，单位为立方米每小时(m³/h)。

    6．3．5 渗漏面积
        基准压差△p_r时的渗漏面积A_L，由式(13)计算得出：

        基准压差为10Pa，也可以是相关规范规定的其他压力值。

    6．3．6 标称渗漏面积
        基准压差10Pa下的标称渗漏面积α₁₀，由式(14)，以10Pa时的平均渗漏面积除以6．1．3定义的地面净面积而得：

        同理，10Pa压差的α₁₀宜由式(15)，用10Pa时的平均渗漏面积除以6．1．2定义的围护结构面积而得：

7 检测报告

    检测报告应至少包括以下信息：
        a) 所有与确定检测的相关信息（方法A或方法B）、测试目的、建筑所在地址及建设时间等。
        b) 测试依据的标准，或其中任何部分。
        c) 检测对象：
            ——有关被测建筑其中部分的描述，房间号；
            ——被测或要求测试建筑的净地板面积和内部体积，及其他相关尺寸；
            ——计算说明，用于结果复核；
            ——所有建筑围护结构开口的状态，如锁定、密封、开启等；
            ——临时开口密封的详细描述（如果有）；
            ——供暖、通风、空调系统的类型。
        d) 设备及测试步骤，如采用的设备和技术。
        e) 检测数据：
            ——加压和减压检测的零风量压差△p_0,1＋，△p_0,1－，△p_0,2＋，△p_0,2－，△p_0,1和△p_0,2；

            ——室内外温度；
            ——风速，大气压力，及其他相关计算的参数；
            ——测量压差与对应测量的空气流量数值表；
            ——空气渗漏图，如图2所示；
            —一在相应的置信区间（见第8章）下，由第4章、第5章和第6章规定方法得到的加压法和减压法产生的空气流量系数C_env、空气流量指数n和空气渗漏系数C_L；
            ——加压或减压时，50Pa压差时的空气交换量n₅₀及空气交换量平均值；
            ——按照国家规范的导出量值；
            ——记录围护结构总面积、墙与屋顶面积的数值。
        f) 测试日期。

8 不确定度

8．1 一般要求
    加压检测准确性取决于多种因素。在数据分析时应估算导出量的置信区间。
    注：附录C是通过C与n估算不确定度的简化方法。该不确定度不是测量不确定度。

8．2 参考值
    采用误差扩展计算法可估算参考值的精度。通常该不确定度为5％和10％。

8．3 总不确定度
    根据6．3．1、6．3．2、6．3．3、6．3．4、6．3．5和6．3．6所涉及本标准的压力法测试导出值的总不确定度可采用误差扩展计算法进行估算，以计算总不确定度。该不确定度的计算宜包括所有与最后结果相关的所有量的不确定度。
    注：在无风条件下，总不确定度不应大于10％。在有风条件，总不确定度不应大于±20％。

附录A

（资料性附录）

建筑加压设备说明

A．1 一般要求
    给建筑围护结构加压有多种方式。在A．2～A．4是最常用的情况。

A．2 风扇与风道系统
    组合系统，包括一个风扇、管道和一个风量测定仪，可与建筑连接（见图A．1）。管道的尺寸应考虑风扇的能力，以使得管道中的流速在风量计的测量范围内保持线性。

A．3 鼓风门
    鼓风门系统是普遍接受用于检测围护结构空气渗透性能的装置，它包括一个安装于围护结构门框部、可调节大小的门与附带的风机，风机宜可调节风速以适应要求的检测速率。

A．4 建筑暖通空调系统的风机
    进行大型建筑空气渗透性检验时，可使用建筑本身的通风系统进行加压和减压。预先进行现场调查对确定风机的数量和风量特性很有帮助，也应了解风机的控制，以确定这些风机可以100％送风或100％排风，同时了解其操作性，是否可以调节（如是否有风阀或风机可调速）。风管应进行检查，以确定合适的测量位置。
    通常用实际的暖通空调系统风管很难测量风量，风量V可采用稳定注入气流中的示踪气体进行确定，空气流量q_env,3(m³ /s)（见3．2和图2）可按

    式中：
    q——示踪气体注入量，单位为立方米每秒(m³  /s)；
    ω_B——示踪气体浓度，单位为立方米每立方米(m³  /m³ )。

    注：应特别注意有些风阀是自动运行的（如通过建筑能耗管理系统监测），需确保其能够为测试而独立运行，一些室内的暖通空调风口应封闭以便进行试验。

附录B

（资料性附录）

空气密度与温度、露点、大气压的关系

    空气密度ρ，单位为千克每立方米(kg/m³)，可由式(B．1)计算得出，此时，温度θ，单位为摄氏温度(℃)；大气压力p_bar，单位为帕(Pa)；相对湿度φ，以％表示：

    式中：
    p_v为水蒸气分压，由式(B．2)计算：

    p_vs为某温度θ下饱和水蒸气压力，由式(B．3)计算：

附录C

（资料性附录）

估算导出数值不确定度的推荐方法

    本标准在估算所测建筑空间或建筑部分空间的空气渗透性时，涉及多个导出量。宜采用下列方法：所有导出量都取决于式(5)～式(7)有关空气渗透系数C和渗透指数n的估算。将变量q和

做对数变换得到C和n。

    这里，N为测试读数总量。式(5)即变化为式(C．1)。

    计算下列量值：

    然后，以式(C．7)～式(C．9)得出的ln(C)和C，给出n的最佳估算值。

    C与n的置信区间估算可按下列过程确定：

    ln(C)的标准偏差可由式(C．11)得出：

    如T(P,N)作为N事件的P概率时的双边司徒顿t分布置信限值时，对于ln(C)和n可能性的置信区间半值可由式(C．12)与式(C．13)对应给出：

    司徒顿分布的双边置信限值T(P,N)数值如表C．1中所列。
    这意味着在概率为P时空气流量指数n落于置信区间(n－In,n＋In)中，空气渗透系数C落于式(C．14)确定的置信区间中：

    式(C．15)给出了回归线[式(C．1)]在x值时标准偏差的计算方法：

    式(C．1)中对应x的y值的半置信区间通过式(C．16)计算：

    因此，在概率P时，对应任何压差△p通过式(5)计算的空气流量q落于式(C．17)给出的置信区间：

附录D

（资料性附录）

蒲福风力等级（节选）

    表D．1为蒲福风力级别和指示。

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