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建筑科学

空气泄漏发生在表面,而不是体积

那么为什么我们仍然报告鼓风机门导致“每小时的空气变化”?

使用鼓风机门来确定您家的漏气率。Diane Milliken地平线住宅能源服务缅因州使用鼓风机门来测量通过建筑外壳表面进入的空气泄漏量。
图像信用:能源先锋

在2010年的韦斯特福德建筑科学研讨会上,*我在观看来自那里的人的推特。有一次,我看到了这样一条:“@EFL_Guy:‘空气通过表面渗漏,而不是体积。’乔Lstiburek我一直想把这个问题写在博客上,所以我就写了一篇文章。现在,几年过去了,是时候进行一些更新了。此外,在我的原始文章和这个更新之间,Lstiburek写了一篇关于风机门擅长的优秀文章:恰到好处和密封.你也想要阅读那篇文章。

如果你对建筑科学领域什么一无所知,乔的声明可能看起来很明显,你想知道为什么有人甚至会发出它。在测试建筑物的早期渗透到休眠的早期时,它只有这么多人回来,我们就不会陷入困境。

我们如何在不同尺寸的家庭中比较空气泄漏?

当然,我们谈论这一点的原因是我们希望能够比较不同尺寸的房屋的鼓风机门测试结果。如果我告诉过你,我有两个人重达200磅的朋友,你就不知道了,如果要么超重。如果我然后告诉你一个是6'4“而另一个是5'2”,你现在有更好的情况。前者是他的身高的正常体重,而后者是肥胖的。我们可以通过考虑其高度“正常化”结果。

我们通常根据条件楼层面积的平方英尺(CFA)的方形录像。幸运的是,没有人决定使用该数量制定鼓风机门指标,因为虽然泄漏将与CFA扩展,但它不会产生准确的图片。正如您已经从本文的标题和乔的陈述中所知,在建筑物外壳的表面发生空气泄漏,这不会与不同房屋的CFA保持相同的比例。例如,3,000平方英尺的牧场房屋比3000平方英尺的殖民地有更多的外壳区域,因为它的楼层和天花板区域更多是外壳的一部分。

这些天,学习如何使用鼓风机门的每个人都会进入ACH的崇拜(每小时的空气变化)。你从你的测试 - 立方英尺/分钟(CFM)的空气流量的原始数字,房子和外部(通常50帕斯卡)之间的指定压力差异,也称为CFM50- 并且你将其划分为卷。(您还将60乘以更改时间几分钟。)

因此,我们使用住宅的体积对我们的风机门的结果进行标准化。

卷是标准化鼓风机门结果的数量错误

为什么卷?!它非常明显,如果你想规范数字,你将被一些有意义的东西分开。衡量每平方英尺的汽油以英里数英里的效率有意义吗?这是一种类似的荒谬比率,因为您支付加仑的汽油,并且给定体积的汽油可以具有不同的表面积,这取决于容器的形状。(这让我想起了这个笑话球形牛.)

与房屋相同。正如两个具有相同CFA的家庭可以具有不同的表面积,两个具有相同体积的房屋可以具有不同的表面积。而且,随着乔说,空气通过表面泄漏,而不是通过音量,所以我们不仅在谈论空气渗透时不关心体积,这是误导性的。

对卷的标准化也会在偏向较大的家庭中建立。由于表面积与半径和体积的平方成比例与半径的立方体成比例,因此由于房屋在尺寸的增加时,体积比表面积增加。因此,在分开体积而不是表面积时,大型房屋受益。

你想要一个公平的比较

划分CFM的整个原因50这样你就可以比较不同大小房子的渗透率。如果你不能在小房子和大房子之间得到一个公平的比较如果我们使用容积,为什么我们要使用容积呢?

这是你的另一个例子。让我们说你想画你的房子,所以你去吧dummies.com.在那里,他们告诉你,每350平方英尺的表面面积大约需要一加仑油漆。但是,如果在Elstupido.com网站上,他们告诉你,每一千立方英尺的体积需要一加仑呢?你会采纳谁的建议?没错!傻瓜比傻瓜好。你不是在画这本书;你在油漆表面。

空气通过构成建筑外壳的所有表面进出房屋:地板、天花板和墙壁。如果你想减少家里的空气泄漏,你就不会密封体积。你要封住表面的漏洞。(只是不要封住你砖墙底部的漏水洞!)

每小时的空气变化的替代方案

当我评论的时候马丁·霍拉迪在思考吹风机门一段时间后,有一个简单的解决问题。让我们使用数量南面用途土争​​霸房子计划:即所谓的包络泄漏比,或简称ELR(尽管我将其称为外壳泄漏比例)。划分CFM.50由建筑物外壳的表面积。这很简单。这说得通。

尽管我在这里抗议,但我确实使用了ACH50每时每刻。它在能源代码和节目中建立了很好,这可能不会消失。只要你使用ACH50,这不是最好的度量标准,它偏向于更大的房子。

但是,我真正不喜欢的数量是ACH据说,这据说你的鼓风机门效果,然后告诉你房子的泄漏是多么泄漏,当鼓风机门关闭时,房屋的条件将在“自然”条件下。下周我会解决那个。

*是的,这是激发我最受欢迎的文章之一的人,我不需要没有臭名建筑科学夏令营

佐治亚州Decatur的Allison Bailes是一个能源顾问,Reset-Certified培训师和作者能源先锋博客.你可以在Twitter上关注他@energyvanguard.

12评论

  1. Shane Claflin.||#1

    附件
    计算BAS时,我们仍然需要ACH50,或者我们也可以从地面区域计算出来吗?

  2. GBA编辑器
    Allison A. Bailes III,博士||#2

    回应Shane Claflin
    啊,是的,通风和浅型气流标准。正如我在文章的末尾所说,我仍然使用ACH50,因为我必须用于程序和能源代码。然而,对于您问题的真实答案,Joe Lstiburek比我在这里更好地写下这个问题。看他的文章,恰到好处和密封.你会发现他指的是一句古老的谚语,建筑严密,通风良好。然后他写道,“风机门可以帮助测量‘紧’部分。他们无法测量‘正确的通风’部分。”

    如果您不受计划或代码要求的限制,您可以遵循他的通风建议:“对我来说,通风右侧部分很容易:放入通风系统并选择一个速度。”在脚注4中,他解释了如何做到这一点:

    我们的方法是设计和安装通风的通风系统,能够控制当前的ASHRAE这样标准62.2推荐率的1.5倍,调试系统当前的ASHRAE这样标准62.2的60%推荐率和给居住者控制通风系统和告诉他们可以放弃工作,把它关小或者关掉。他们要对自己的环境负责。个人责任对我们来说很重要。当然,有些人想要控制你的恒温器,有些人想要控制你的通风系统。我说,我们要找到这些人,把他们从基因库中弄出来。请注意,这只是我的意见。显然,选举是有后果的。在我收到无数的评论之前,我知道这是不一样的。我们大多数人都知道有一个安全的温度范围:不要完全关掉暖气,因为东西会结冰。而且,我们大多数人都能感知温度; we know when it is too hot and when it is too cold. Ventilation is a little bit different. It can be argued that most people don’t know when they have enough ventilation or when they have too little. I like ranges. A range of ventilation rates that fit between the bookends of too much and too little. We can set the “bookends” from a policy perspective and then get out of folks’ way.

  3. 跳哈里斯||#3

    阿门!…但…
    对唱诗班说教,伙计!

    我同意泄漏/体积是愚蠢的,但可以看到1)泄漏/表面积(你建造的良好)或2)泄漏/地面区域(房屋与宜居空间相比有多泄漏)。如果我们只使用一个我们会得到问题:例如:#1可以告诉你,即使有一个小楼层和12'天花板,两个房屋也是如此。#2鼓励巨大的房屋。如何使用(泄漏)/(占用评级)来鼓励有效的空间?

  4. 乔米饭||#4

    房子形状
    不会使用(泄漏/表面积)奖励房屋复杂的形状?

    用简单的形状来设计房子,以最小化表面积,这似乎是节省能源的最划算的方法之一,我不希望看到这种做法受到惩罚。

    (泄漏/地面面积)似乎是(泄漏/体积)的改善,因为它没有奖励高天花板。(泄漏/地面面积)也奖励更高效的形状,就像2层殖民地与同一地板面积的1个故事牧场一样,因为大概是殖民地 - 具有较少的表面积 - 将泄漏较小。

    没有什么标准是完美的,但(渗漏/地板面积)似乎是一个不错的中间地带。

  5. 专家成员
    达娜·迪斯特||#5

    不是真的(回应Joseph Rice)
    虽然具有复杂的形状的房屋可能具有与其他一些房屋相同的表面积(随后进行的传热增加),但它们非常令人难以置于空气密封困难。您拥有的角落和角度越多,实现和维持空气密封越困难,因此在实践中,由于在任何标准中使它们紧固需要额外的细节,它并不真正奖励复杂形状的房屋。

    无论公制如何,代码都需要任何空气泄漏限度的事实是从先前几十年前进的巨大步步。无论是面积还是体积,现在都有一个股权,空气密封是可以制造的最便宜的能源升级之一,在新建期间非常便宜。

  6. 杰西汤普森||#6

    CFM50 / shell SF VS ACH50
    主题的另一个变化:

    ACH50的焦点代替CFM50 / Shell区域是Passivhaus标准的食品机构之一(链路诱饵!)。为什么要使空气密封标准更加困难地击中高效,小型紧凑型建筑物,并且在大型建筑物上更容易击中?

    PH值如果你去会议,你看了不少兴奋“学校和体育馆在欧洲作为一个创新的前沿,但空气密封健身房0.6 ACH50相比是很容易的一个小房子,因为是如此小外壳包装所有的空气!

    例如,我们在我们的微小净零项目(BrightBuilt Barn,800SF,3,400 SF Shell)上有0.6 Ach50。这少于100个CFM50通过鼓风机门扇,建设者在2008年努力努力达到该号码。这将是0.029 CFM50 / SF外壳。

    相比之下,我们当地的州房屋委员会在新的建筑中设定了0.25 CFM50 / SF的标准(比我们在BrightBuilt项目上击中的10倍!)。对于商业承包商来说,这是一个合理艰难的标准。在BrightBuilt谷仓上,这将是5.75 ACH50!

    要与更大的规模建设进行比较,我们有一个3个故事,14个单位多家庭建筑我们正在工作:26,000 SF的起居区,31,000 SF的贝壳区域(炮弹几乎是BBB项目)。

    0.6 ACH50通过风扇为2,650 CFM50,或0.085 CFM50 / SF壳。这只是我们州的CFM50 /壳目标只有3倍,以便在寒冷的气候中建立一个多族传奇的荣耀。与此同时,为了达到州的0.25 CFM50 / SF壳牌号码将是1.75 ACH50,通常被认为是“紧密”的建筑,但没有什么世界殴打。

    我和这个博客在一起。我们应该根据CFM50 / Shell区域指定一致的外壳施工质量,该数字应设定为在木材框架建筑物中的水分损坏提供良好安全性的水平,并获得我们所需的节能/气候损害。

    下一个主题,该号码应该是什么?肯定小于0.1 CFM50 / SF壳。0.075?0.05?

    杰西汤普森

  7. 鲍勃瑞默||#7

    卷思想
    我是一个能源审计员,当效率佛蒙特州训练时,我们学会了ACH CFM50和ACH自然。我们必须在佛蒙特州的激励结构报告ACH CFM50,我们使用自然的转换来比较家庭。

    我明白,空气泄漏出平坦的表面积,而不是体积。已经说,使用没有人提到的体积有一些意义。该术语是每小时的空气变化。什么是空气变化?必须从外面加热到人类生物的内部温度,以在冬季核对中生存的内部的体积。

    当我向客户解释这一点时,他们立即获得音量概念。我经常将其乘以24来开车回家在一天中有多少次,他们必须在家中加热空气。1.5 ACH自然意味着每天36次。如果我们可以提高25%,他们每天将降至27次。他们理解它,所以它有意义。

    如果您在修复作业上使用CFM50 / SF外壳,您将如何清除和简单的解释?

    偏向一个大房子或这里的小房子在很大程度上是无关紧要的。客户很少比较他的房子给别人的别人。对于客户来说,他们只是想知道他们要使用的热量减少,并且ACH创造了一个非常容易的可视化标准。

    当竞争的承包商试图证明他们的方法和结果在新建筑方面,房屋之间的比较可能是重要的。在修复中,人们已经知道他们使用多少燃料以及它们是多么不舒服,每天的卷数量的视觉示例非常强大。

    有些人将ACH编号转换为平方英尺的泄漏。我不知道这一点的数学,但它会导致房子侧面的一个洞的图像。如果您拍摄该漏洞并使其更小,因此得到相同的结果,但它不会以视觉术语轻松转换为您使用的热量或从所述孔中保存在ACH编号中。

    从科学界转换为公众时,一直都会发生这种简化和不准确。每加仑有英里。人们虔诚地比较那些。但这些数字由制造商提供,而不是基于驱动测试,而是尾管排放。制造商有时夸大或犯错误,必须修改他们的数字,并支付客户平衡金额来弥补他们的错误。尽管所有这一切不准确,但MPG都是公众的样子,因为它在泵上可测量。同时,在背景下,科学家,政策倡导者和工程师辩论标准内燃机的效率与超级充电器,涡轮增压器,柴油,杂交种,安全欲望,电池,电池处理,非洲锂战的成本等等,大多数公众想要的都是好的MPG。

    我没有倡导ACH的独家使用,也不是避免CFM50 / SF壳。但我们确实需要一个明确而简单的方式来向公众解释。ACH是一种有用的指标,让人们沿着走向做正确的事情。与MPG相同。

    鲍勃瑞默

  8. Shane Claflin.||#8

    谢谢艾莉森!
    所以是的,我从乔的评论中收集了什么;为了获得联邦和国家激励,您必须遵守其最低通风要求,这可能是或可能不是科学验证的数字,以确保占用者的健康和安全。在坚果壳中,房子可能更紧,仍然是安全的。国家气流要求与企业背板一起炙手可言,因此标准是宽松的。管理气流进入机箱(呵呵)是未来。

  9. 专家成员
    达娜·迪斯特||#9

    Joe L.的方式告诉它......
    Lstiburek在他的一些闲聊中指出,加拿大R2000规格变成1.5ACH/50只是因为它是大多数优质建筑商已经在建造的~3ACH/50的平均值的两倍,而不是因为任何经济或科学的理由。

    对于IRC 2012的大多数房屋,3ACH / 50的SPEC将不会超过1ACH / 50或0.6ACH / 50或任何其他此类的显着加热/冷却增量。对于非常高的家庭,它会产生差异,但不一定是支持它的经济理由。

    空气泄漏也有所作为。在相同的ACH / 50或CFM / SQ-FT号码中,房屋的渗透驱动器的渗透驱动器在基础窗台和阁楼上的几次漏洞将是几次,其中大部分泄漏都集中在堆叠的中性平面附近。

    它很容易被吸入minutae,而是如粗暴,Ach / 50号是实际空气渗透的合理指标。当然,它几乎没有比数量级估计,一个pH值,如果你愿意,但这实际上非常好。

    将标准改为CFM / SQ-FT提供了更准确的实际自然渗透的图片吗?

    我想不是 - 因为它没有告诉你泄漏发生的地方,并且泄漏的位置实际上很重要。任一标准将告诉您在施工期间出席空气密封的程度,但也不会告诉您与其他房屋相比,对加热和冷却性能的影响有多大的影响,这些房屋在得分相同的CFM / 50号码。

    achnatural模型是一个笑话,在那个糟糕的笑话 - 几乎没有比摇摆,恕我直言。泄漏位置和平均风速等有许多假设,以导出任何CFM / 50测量的现实数字。

  10. 霍比特_||#10

    告诉ja ...
    这恰恰是为什么我问“为什么这么乱”
    Q&A几个月前。与此同时,我的小斗篷
    这里的改造测试大约0.9 ACH50,这并不完全
    传奇水平,但我们对此非常高兴。

    ACH似乎对我有点感觉,因为它意味着
    你可能期望的是散热率。不是那座建筑物
    花很多时间在那样的压力差异下,但如果
    给定的固定CFM为一个房屋和5个ACH表示1个ACH
    另一个,显然后者要开始感受到
    在比赛中早些时候寒冷。

    泄漏表达为表面积*百分比*的孔
    对我来说完全有意义 - 它会最好表达
    整体建筑质量几乎与大小无关。

    _H*

  11. 斯蒂芬戴维斯||#11

    好'Ole日
    啊是的 - 当艾莉森通过我们/我的推文中替代地生活时,“良好的Ole日”在BSC ......;)

    伟大的文章,像往常一样!

    - 戴维斯 -
    AKA @EFL_GUY.

  12. Brennan少||#12

    IAQ和ACH.
    肯定报告ACH值的另一个原因与空气质量有关,而不是完全能源。通风率和室内污染物浓度之间的关系由体积而不是表面积决定。任何给定的自然压力差的AC将与ACH50数成比例。只是一个想法。我认为每FT2度量的CFM / FT2或泄漏面积可用于评估施工质量,但不一定是空气质量或能源使用。

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