盡管空氣滲漏對(duì)建筑性能的影響不勝枚舉,但由于其對(duì)能耗的影響極易量化,因而通常會(huì)利用能源規(guī)范對(duì)其進(jìn)行控制。對(duì)于控制空氣滲漏而言,使用連續(xù)的氣密層是一種符合成本效益的措施,但能源規(guī)范也只是近期才對(duì)這些產(chǎn)品體系提出了定量要求。
空氣滲漏難以預(yù)測(cè)。其流速和滲漏途徑均不確定,并隨整個(gè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不同空氣壓差而發(fā)生變化。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣壓差是三種主要壓力源之和——風(fēng)壓、機(jī)械壓力和煙囪效應(yīng)——由此構(gòu)成非常復(fù)雜的組合結(jié)果。例如,同一個(gè)建筑物在同一地點(diǎn)可同時(shí)承受正壓差和負(fù)壓差(即滲入/滲出)。
意外的空氣滲漏對(duì)建筑物能耗表現(xiàn),既有直接影響,也有間接影響。所謂直接影響,指空氣滲漏發(fā)生于未經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣滲入或經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣滲出,而這兩者一旦發(fā)生,均需通過(guò)空調(diào)(HVAC)機(jī)械系統(tǒng)來(lái)對(duì)這部分的熱能損耗進(jìn)行補(bǔ)償。可通過(guò)能耗模擬,評(píng)估空氣滲漏對(duì)空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)能耗的直接影響。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(NIST)于最近進(jìn)行的一次模擬研究表明,減少空氣滲漏,能在一定氣候環(huán)境下,節(jié)約高達(dá)35%的加熱能耗。
空氣滲漏對(duì)建筑圍護(hù)的保溫性能存在間接影響,即:由于空氣流動(dòng)和氣流所攜帶的水汽(例如:對(duì)流風(fēng)或強(qiáng)制對(duì)流、透氣隔熱材料中的空氣環(huán)路,或穿過(guò)隔熱材料周?chē)障兜目諝猓?huì)導(dǎo)致保溫層的R值(表示隔熱性能)損耗,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)影響。即使采用了有效的氣密層系統(tǒng),棉類(lèi)保溫材料的周?chē)詴?huì)可能產(chǎn)生對(duì)流環(huán)路。這些氣流效應(yīng)會(huì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷產(chǎn)生重要影響。但事實(shí)上,此類(lèi)效應(yīng)較難量化,一般情況下不予考慮。
空氣滲漏對(duì)于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性的影響,主要由空氣所攜帶的水汽所造成??諝饪蓴y帶大量水汽;這些水汽會(huì)在溫度較低的內(nèi)表面聚積,造成間隙性冷凝。如果這種冷凝現(xiàn)象反復(fù)發(fā)生,而干燥速度緩慢,將會(huì)對(duì)建筑材料產(chǎn)生嚴(yán)重的受潮失效(如金屬銹蝕和木料腐壞)。需要減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)非受控空氣的流動(dòng)量,從而減少冷凝形成的幾率。
相比冷空氣,暖空氣中含有的水汽更多,因而滲出空氣中過(guò)多的水汽會(huì)在溫度低于冷凝點(diǎn)的間隙表面凝聚,并產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象。如果在腔體內(nèi)產(chǎn)生水汽凈堆積,則會(huì)導(dǎo)致建筑材料劣化,在材料內(nèi)滋生霉菌(具體情況取決于冷凝時(shí)長(zhǎng)和干燥情況)。
空氣滲漏會(huì)對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)和居住舒適度產(chǎn)生不良影響,但人們通常沒(méi)有正確理解其影響。筆者認(rèn)為,“建筑物氣密性越高,則其內(nèi)部受污染程度可能越大”等這類(lèi)說(shuō)法存在誤導(dǎo)性。事實(shí)反倒是——減少非受控的空氣滲漏量(小氣流)可提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量(即,居住舒適度),從而減少污染物傳送,消除墻身空腔內(nèi)的水汽聚積,并阻止相應(yīng)的霉菌滋生。
在節(jié)能方面,由于室內(nèi)外空氣存在溫度差,故氣密層系統(tǒng)的成本效益會(huì)隨氣候環(huán)境而改變。溫度較低的區(qū)域,節(jié)能效率會(huì)較高。然而,氣密層在所有氣候環(huán)境下均有裨益(除有助于節(jié)能外,該系統(tǒng)還能帶來(lái)其他不易量化的益處)。因此,國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)正逐步對(duì)該系統(tǒng)的使用做出強(qiáng)制規(guī)定。
事實(shí)上,盡管已有措辭明確的規(guī)范性要求和材料標(biāo)準(zhǔn),但由于缺少測(cè)量和查證,建筑物空氣滲透量仍不易減少。本文中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總以及其他相關(guān)研究,均證實(shí)了這點(diǎn)。盡管節(jié)能測(cè)量和查證(M&V)系統(tǒng)的實(shí)施面臨著重重阻礙,但美國(guó)陸軍工程兵部隊(duì)(USACE)項(xiàng)目已克服了(或正在逐步清除)大量阻礙。筆者希望,其他管理機(jī)構(gòu)和司法機(jī)構(gòu)能注意到美國(guó)陸軍工程兵部隊(duì)項(xiàng)目在減少建筑物外圍空氣滲透量方面所取得的成就,并考慮據(jù)此落實(shí)相關(guān)的實(shí)踐操作。
空氣屏障系統(tǒng)的常見(jiàn)錯(cuò)誤和故障會(huì)發(fā)生在接合點(diǎn)、轉(zhuǎn)接處和接口處,而并非由材料或其他小缺陷引致。在設(shè)計(jì)階段解決接口問(wèn)題,并在建造階段實(shí)施有力質(zhì)控或進(jìn)行建筑物外圍結(jié)構(gòu)調(diào)試(BECx),均能在滿足美國(guó)陸軍工程兵部隊(duì)(USACE)空氣屏障系統(tǒng)要求上取得更好成效。