Введение

временное испытательное оборудование

Дверь-дуло – это прибор, используемый для проведения испытаний на герметичность зданий. Он также может применяться для измерения расхода воздуха между зонами здания, проверки герметичности воздуховодов и для выявления мест утечек воздуха в ограждающих конструкциях здания. Дверь-дуло состоит из трех основных компонентов: калиброванного вентилятора с регулируемой скоростью, способного создавать диапазон расходов воздуха, достаточный для создания избыточного или недостаточного давления в зданиях различных размеров; прибора для измерения давления, называемого манометром, который одновременно измеряет разность давлений на лицевой стороне вентилятора и на ограждающих конструкциях здания, вызванную потоком воздуха вентилятора; и системы крепления, предназначенной для установки вентилятора в проеме здания, например, в дверном или оконном проеме. Испытания на герметичность чаще всего проводятся в жилых зданиях, но все чаще применяются и в коммерческих зданиях. Управление государственных служб (GSA) требует проведения испытаний новых зданий федерального правительства США. Различные показатели герметичности, определяемые с помощью двери-дуло, могут быть получены на основе комбинации измерений разности давлений между зданием и внешней средой и расхода воздуха вентилятора. Эти показатели различаются по методам измерения, расчетам и областям применения. Испытания с использованием двери-дуло применяются научными сотрудниками, специалистами по теплоизоляции, подрядчиками по энергоэффективности, энергетическими аудиторами и другими специалистами для оценки качества строительства ограждающих конструкций здания, выявления путей утечки воздуха, определения объема вентиляции, обеспечиваемого за счет инфильтрации, оценки потерь энергии, вызванных утечками воздуха, определения, является ли здание слишком герметичным или слишком «дышащим», определения необходимости в механической вентиляции и оценки соответствия здания нормам энергоэффективности.

Как работают испытания на вентиляционные двери

Основная система воздуходувки включает три компонента: откалиброванный вентилятор, систему дверных панелей и прибор для измерения давления (манометр).

Настройка испытаний

Вентилятор для обдувочного теста временно герметично устанавливается в дверной проём снаружи с помощью системы дверных панелей. Все внутренние двери открыты, а все наружные двери и окна закрыты. Балансировочные заслонки и диффузоры системы отопления, вентиляции и кондиционирования не подлежат регулировке, а камины и другие регулируемые заслонки должны быть закрыты. Все механические вытяжные устройства в доме, такие как вытяжка в ванной комнате, кухонная вытяжка или сушилка, должны быть выключены. Для измерения давления вентилятора используется измерительный шланг, который также выводится наружу здания для измерения перепада давления между внутренним и наружным пространством. Внешний датчик давления должен быть защищен от ветра и прямых солнечных лучей. Тест начинается с герметизации лицевой стороны вентилятора и измерения исходного перепада давления между внутренним и наружным пространством. Среднее значение этого перепада вычитается из всех последующих измерений перепада давления во время теста.

Процедура испытаний

Вентилятор дверной установки используется для подачи воздуха в здание или вытяжки из него, создавая положительную или отрицательную разницу давлений между внутренним и внешним пространством. Эта разница давлений заставляет воздух проникать через все щели и отверстия в ограждающей конструкции здания. Чем герметичнее здание (например, чем меньше щелей), тем меньше воздуха требуется от вентилятора для создания изменения давления в здании. Обычно проводится только испытание на разгерметизацию, но предпочтительнее проводить как испытание на разгерметизацию, так и на герметизацию. Различные значения показателей дверной установки следует ожидать при герметизации и разгерметизации из-за реакции ограждающей конструкции на направление воздушного потока. Необходимо использовать наименьшее кольцо вентилятора, позволяющее достичь максимальной целевой разницы давлений внутри и снаружи помещения. Многоточечное тестирование может выполняться вручную или с использованием программного обеспечения для сбора данных и управления вентилятором. Ручное тестирование заключается в регулировке вентилятора для поддержания ряда разниц давлений внутри и снаружи помещения и записи полученных средних значений давления вентилятора и внутри/снаружи помещения. В качестве альтернативы можно выполнить одноточечное тестирование, при котором вентилятор постепенно увеличивает давление до эталонной разницы давлений внутри и снаружи помещения, и фиксируется давление вентилятора. Часто аппаратное обеспечение дверной установки напрямую преобразует измерения давления вентилятора в значения расхода воздуха.

Показатели дверей вентиляторов

В зависимости от методики проведения обдувочного теста (blower door test), из полученных данных можно вывести широкий спектр показателей воздухонепроницаемости и воздушного потока в здании. Ниже обсуждаются некоторые из наиболее распространенных показателей и их вариации. В приведенных примерах используется единица измерения давления СИ – паскаль (Па). В имперской системе обычно используются дюймы водяного столба (WC Inch или IWC). Коэффициент пересчета: 1 дюйм вод. ст. = 249 Па. В примерах ниже используется общепринятое давление 50 Па, что составляет 20% от 1 IWC.

Поток воздуха при заданном давлении в здании

Это первая метрика, полученная в результате теста с использованием аэродинамической двери (Blower Door Test). Воздушный поток (в имперских единицах – кубические футы в минуту, в системе СИ – литры в секунду) при заданном перепаде давления между внутренним и внешним воздухом, равном 50 Па (Q50). Этот стандартизированный точечный тест позволяет сравнивать дома, измеренные при одном и том же опорном давлении. Это исходное значение, отражающее только объем воздуха, проходящего через вентилятор. Дома разных размеров, но с аналогичным качеством ограждающих конструкций, покажут разные результаты в этом тесте.

Поток воздуха на единицу площади поверхности или площади пола

Часто предпринимаются усилия по учету размера и планировки здания путем нормализации расхода воздуха при заданном давлении здания относительно либо площади пола, либо общей площади поверхности здания. Эти значения рассчитываются путем деления расхода воздуха, проходящего через вентилятор, на площадь. Эти показатели чаще всего используются для оценки качества строительства и ограждающих конструкций, поскольку они приводят общую площадь утечек здания к общей площади, через которую эти утечки могут происходить. Иными словами, это количество утечек на единицу площади стен, пола, потолка и т.д.

Эффективная площадь утечки

Для того чтобы использовать значения, полученные при создании избыточного давления в помещении, и применять их для определения естественной воздухозамены, необходимо рассчитать эффективную площадь утечек здания. Каждая щель и трещина в ограждающих конструкциях здания вносит свой вклад в общую площадь утечек. Эффективная площадь утечек предполагает, что все отдельные площади утечек в здании суммируются и представляются в виде одного идеализированного отверстия. Это значение обычно объясняют владельцам зданий как площадь окна, постоянно открытого 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году. Эффективная площадь утечек (ELA) изменяется в зависимости от опорного давления, используемого для ее расчета. В США обычно используется 4 Па, а в Канаде – опорное давление 10 Па. Она рассчитывается следующим образом:

Испытание целостности корпуса NFPA

Испытание целостности ограждения NFPA – это специализированный вид испытания ограждений, который обычно измеряет герметичность помещений в зданиях, защищенных системами пожаротушения чистыми агентами. Это испытание обычно проводится при установке и вводе системы в эксплуатацию и является обязательным согласно стандартам NFPA, ISO, EN и FIA, которые также требуют его повторения ежегодно, если возникают сомнения в герметичности после предыдущего испытания. Такие ограждения обычно представляют собой серверные комнаты, содержащие большое количество компьютерного и электронного оборудования, которое может быть повреждено более распространенными спринклерными системами на водной основе. Термин «чистый» означает, что после работы системы пожаротушения не требуется уборки; агент просто рассеивается в атмосфере. NFPA 2001 (издание 2015 года) используется в Северной Америке, многих странах Азии и на Ближнем Востоке. Анализ времени выдержки требуется с 1985 года. В Европе используется стандарт ISO 14520 (версия 2015 года) или EN 15004, а в Великобритании – стандарты FIA. Результаты, полученные по всем этим стандартам, очень похожи. Стандарты NFPA для калибровки оборудования аналогичны стандартам для других видов испытаний, поэтому любое современное оборудование для проведения испытаний на воздухопроницаемость (blower door) достаточно точно для проведения испытаний целостности ограждения NFPA. Для определения времени выдержки, которое обычно составляет десять минут, требуется специализированное программное обеспечение или сложные вычисления. Стандарт NFPA требует обучения оператора оборудования для проведения испытаний на воздухопроницаемость, но не определяет характер или источник этого обучения. В настоящее время официального обучения NFPA по методологии испытания целостности ограждения не существует. Результат испытания целостности ограждения NFPA обычно представляется в виде времени удержания агента, которое отражает продолжительность, в течение которой помещение сохраняет не менее 85% расчетной концентрации для подавления пожара и предотвращения его повторного возгорания. Время удержания обратно пропорционально площади утечек в помещении, которая является основным фактором. На время удержания также влияют местоположение утечек, высота защищаемого пространства, наличие постоянного перемешивания и используемый чистый агент. В редакции NFPA 2001 за 2008 год также требовалась оценка пикового давления, но отрасль в США, в частности, медленно внедряла это важное требование, поскольку избыточное давление при сбросе привело к повреждению многих ограждений. Это требование было разработано для предотвращения подобных случаев.