GBA标志水平 脸谱网 LinkedIn 电子邮件 Pinterest 推特 Instagram. YouTube图标 导航搜索图标 主要搜索图标 视频播放图标 音频播放图标 耳机图标 加图标 -图标 检查图标 打印图标 图片图标 单箭头图标 双箭头图标 汉堡的图标 电视图标 关闭图标 排序 汉堡/搜索图标
建立科学

SICLQ:重新连接声学和气密性

在我们早期的节能住宅工作中,密封性和声音的联系主要集中在机场噪音上;现在,一项新技术重新连接了声学和漏气

Soniclq的扬声器项目低频声音从内部到外部。声音通过泄漏点的方式被麦克风阵列量化和定位。该阵列将接收到的声学数据无线发送到平板电脑,用于处理和表达结果。
图片1、2、3和4:阿贡国家实验室
查看画廊 5图片
Soniclq的扬声器项目低频声音从内部到外部。声音通过泄漏点的方式被麦克风阵列量化和定位。该阵列将接收到的声学数据无线发送到平板电脑,用于处理和表达结果。
图片1、2、3和4:阿贡国家实验室
如图所示,SoniclQ系统的三个组件。左侧是市售的高品质扬声器,产生测试声音;右侧是接收声波的麦克风阵列;在中间是平板电脑或笔记本电脑,屏幕描绘了在外壳中(在这种情况下)的数字图像上覆盖的声学数据。 在黑色网格的每个交叉点都有一个“mems”麦克风。麦克风的几何结构使得它们传输的数据可以被处理成漏气的声学“图像”。 ABIMS系统的关键是远场和近场测量的两步确认漏气。 SonicLQ麦克风阵列重量轻且坚固,足以部署在大型建筑的外部,并与无人机相连,如上图所示。
图片5:美国空军拍摄,克里斯托弗·鲍尔

回到机场的早期噪音缓解计划中,泄漏和声音之间存在相当强烈的联系。题为的文件“家居隔音小技巧”他指出:“声音通过两种方式从外部传播到室内:通过固体结构元素和通过空气....只要空气能渗透到房子里,声音也能。”

事实上,在1986年左右,当石油价格从32美元跌至每桶11美元,里根总统削减了一系列节能项目资金由卡特总统——这是机场噪声,通过1990年的机场噪声和容量法作为一个桥等项目开创了明尼苏达能源办公室项目

这是ASTM标准

使用声音跟踪空气泄漏不是一个新的想法。ASTM标准,ASTM E1186 -“建筑包络和空气屏障系统中的空气泄漏现场检测的标准实践”一直以来都有一个选项(“生成声音与声音检测结合”),利用声音信息来描述空气泄漏。

但请注意,ASTM E1186都是关于排位赛建筑物中的空气泄漏,而不是量化它:ASTM E1186技术仅是关于地点检测的技术。

新的连接:SonicLQ

阿贡国家实验室的研究人员在ASTM E1186中创新地建立了声音检测选项Soniclq.,一个使用声音的系统定位和大小建筑物外部外壳的空气泄漏(LQ代表泄漏量器)。

该系统可用于测试任何建筑,在施工期间或建筑完成或使用后,以及在一年中的任何季节。(你不需要红外成像所需要的温差)。声学数据提供给用户视觉格式识别空气泄漏位于建设faA§正面,以及具体的泄漏,所以明智的决定的大小可以使密封最大的泄漏,实现最大的节能同时最小化成本评估和诊断。

图片#1(上面)是一个示意图声学建筑渗透测量系统(亚比斯)(SonicLQ设备使用的方法)工作。下图2展示了这些组件。图片#3是麦克风阵列的特写。图4显示了ABIMS实际上是一个两步过程。

从本质上讲,低频声音(约60分贝左右,大致相当于餐厅里的谈话或背景音乐)由扬声器产生,然后由麦克风阵列接收。声音数据被无线传输到笔记本电脑上,然后转换成“声音”图片,然后再叠加上数字图片。测试一间12英尺见方的办公室需要2到4分钟。

“远距离”声学测量确定漏气的目标区域;这些测量目前覆盖了大约100平方英尺的外部外壳,但目标是显著增加这个。近场声学测量评估了3英尺× 3英尺的泄漏区域。总结识别和量化的泄漏目标区域涉及简单的比例表面几何。

发明者Ralph Muehleisen是Argonne国家实验室的首席建筑科学家,他补充说:“这项技术从实验室概念到真实世界测量的关键是近场声全息术(NAH)和数字微电子机械系统(MEMS)麦克风的最新进展。NAH技术的进步极大地提高了我们的声学能力,而MEMS技术的进步将成本降低了10倍,同时使麦克风阵列更轻、更坚固。”

研究人员已经申请了一项专利

那么,这在两层或三层的住宅或多户式建筑上是如何工作的呢?

麦克风阵列足够轻,无人机可以用来跟踪内部扬声器的位置(见下图5)。

这些设备能用吗?Muehleisen继续说:“我们已经公布了专利申请,开始测试我们的现场原型,并获得了国防部的资金,对常规鼓风机门和我们的ABIMS进行比较现场测试。我们将在未来9个月内做好试点项目的准备。”

新方法有希望

我决定向卡姆罗登联合公司的特里·布伦南咨询这项用于空气泄漏测试的新技术。

“这绝对是真的,”特里说。“数学持有。我不确定这种方法将是对新,紧身,建筑物的现有方法的真正优势,但这具有真正的承诺。“

Brennan有一些关于SonicLQ如何处理复杂的、迂回的空气泄漏的特殊问题——例如,空气通过墙壁组件泄漏,包括带有玻璃纤维绝缘的钢钉、石膏护套和砖饰面(有时溢出墙顶进入拱底或顶部)。他还表示,SonicLQ在垃圾槽等功能上可能比现有的降压技术做得更好。

Brennan对国防部的比较测试项目也很感兴趣,他强调有经验的鼓风机门专家与SonicLQ一起进行测试是多么重要。

布伦南也有以下见解:“我推荐的测试标准是建筑外壳气密符合性试验的标准方法.我推荐它原因:

  • 它被开发用于确定建筑物是否满足气密性目标,包括确定如何解释结果和计算不确定度的方法。
  • 它包含建筑设置的要求,包括在大型建筑物中处理的东西(例如,电梯轴,亚麻和垃圾棚,洗衣店,火灾出口楼梯间,隔离的锅炉客房配有化妆空气,机械客房设有入口到外部和内部。
  • 它允许使用E779(多点壳压力回归分析)和E1827(单点和两点重复参考压力测试)
  • 它是由ABAA委员会开发的,该委员会包括测试机构、信封顾问、空气屏障系统制造商、建筑师、工程师、测试和平衡承包商,以及鼓风机门测试设备制造商,历时三年,包括两轮投票和两轮外部审查。
  • ABAA董事会投票赞成接受并发布标准。

我想让大家知道这个标准,因为我认为它是进行大型建筑测试的最佳参考标准。”

来自Brennan的说明:“唯一关于这个ABAA标准的警告是很难找到正确的地方点击ABAA整个建筑测试页。虽然您可能认为它应该在页面顶部列表中的标准列表中,但它不是。它在下面的段落结束时,它是「ABAA - 标准方法',在此标准的副本,单击此处。“

长而曲折的泄漏路径呢?

加里·纳尔逊(Gary Nelson)是The Energy Conservatory的总裁和创始人,该公司是建造鼓风机门系统的最古老的公司之一。Nelson对SonicLQ不太确定。

尼尔森说:“声波泄漏检测已经存在了很长时间,有时非常有用。但(它)并不适用于所有类型的泄漏,特别是长而曲折的路径,有时是通过或绕过吸音绝缘材料。我非常怀疑它是否能够测量出整个建筑上鼓风机门的泄漏量。吹风机门测试大型密闭建筑非常容易。”

在即将到来的一年里,SonicLQ将在这个领域进行测试,我将与你保持联系。

除了担任GBA的技术总监,彼得约斯特是技术服务副总裁BuildingGreen在布尔塔伯文,佛蒙特州。他一直在建设,研究,教学,写作和咨询高性能的家庭超过二十年。经验丰富的培训师和顾问,他被认为是今年的Nahb教育家。你有一个建筑科学拼图吗?在这里联系皮特.你也可以注册绿色建筑的电子邮件通讯来获取一份关于如何避免有毒绝缘材料的免费报告,以及彼得的定期帖子。

11日评论

  1. 山姆北奥||#1

    进度测试
    我可以看到这项技术对大型商业项目非常有用。通常,由于贸易测序,我们在施工期间进行鼓风机门测试的困难时间。建筑物的一楼可能完全包装,而外部泡沫仍在上层上安装。当建筑物完全空气密封时,大部分空气屏障都被隐藏。我们尽力测试组件和装配件,但声学方法可能是一个很好的补充方法。

  2. 乔恩·R||#2

    有趣的。我想知道它是怎么回事
    有趣的。我想知道它是如何比较雾化的一些高流量源,针对分区(想吸烟叶鼓风机)。

  3. 安东尼奥奥利弗||#3

    图2混乱
    字幕不应该在左边显示扬声器,在右边显示麦克风阵列吗?

  4. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#4

    安东尼奥·奥利弗的回应
    安东尼奥,
    谢谢你捕获错误。我做了必要的纠正。

  5. 专家成员
    达娜·迪斯特||#5

    单位的问题
    “从本质上讲,低频声音(约60分贝左右,大致相当于餐厅里的谈话或背景音乐)由扬声器产生,然后由麦克风阵列接收。”

    频率用赫兹来衡量,强度用分贝来衡量。有可能在非常高或非常低的强度下有非常高或非常低的频率。这句话是什么意思?

    因为使用的单位是分贝,我假设是强度,但我也很好奇使用的频率,因为建筑材料的声衰减程度随频率而变化,而且房间的尺寸也有可能影响测量的特征共振频率。

  6. GBA编辑器
    彼得杨梅斯||#6

    单位的问题
    好赶上达纳。

    这是Soniclq Inventor Ralph M的回应:

    “我的声明确实令人困惑。正如你所猜测的那样,60分贝是声压级(即与强度或音量有关),但声音也是50至200赫兹范围内的低频音调。选择的频率将取决于背景噪音(我们试图选择一个没有干扰的)和一个不在房间共振频率(对于大多数房间,有很多在50到200赫兹范围内)。”

  7. 专家成员
    达娜·迪斯特||#7

    是有意义的。@彼得·约斯特
    谢谢你满足了我的好奇心!

    他们需要改变频率以排除共振和干扰问题,这是有道理的。100赫兹的四分之一波大约是一码,任何四分之一波的倍数都可能“响”,造成更高的强度和可能的孔尺寸校准错误,等等。在一个给定的房间中,有许多频率在50- 200hz之间会有问题,但在大多数房间中,你也会发现许多频率并不(太多)。

  8. 乔恩·R||#8

    甚至更好是一个独立的
    甚至更好是独立方波或过滤方波脉冲脉冲 - 没有共振。重复以提高信号到噪声。

  9. 专家成员
    达娜·迪斯特||#9

    方波是奇谐波的组合
    这一定会产生共鸣!

    入射波的方波保真度也会因路径的长度和形状而失真。

  10. 乔恩·R||#10

    反射的声音被忽略
    反射的声音被忽略与时间窗口-所以没有房间共振的结果。单个“脉冲”脉冲间隔足够远,不会相互干扰。

    通过廉价FFT,连续正弦波(这里可能是不是这种情况)是沿着路径测量声音衰减的最糟糕方式之一。

    MLS刺激可能比冲动好,但我还没有用过。

  11. 拉尔夫Muehleisen||#11

    房间共享和使用非纯色调
    只有当内部麦克风位于房间节点时,房间共振才会成为问题。在里面工作的人可以感觉到并移动麦克风。使用非纯音(各种类型的脉冲或MLS)的想法是很好的,研究小组现在正在研究。

    但是,现场演示将集中使用音调,因为近场全息处理和声波到渗透数据的纯音调转换要容易得多。该方法不仅仅是试图找到声音传输损失的外壳,所以团队需要对NAH和其他算法做一些重大的改变。

    (注:我是技术发明人之一)

登录或创建一个帐户来发表评论。

相关的

社区

最近的问题和回答

  • |
  • |
  • |
  • |