P建筑科学家长期以来一直建议,在建造房屋时,应确保其基本不透气性,他们指出,这样做的好处包括降低能源成本、改善室内空气质量等。模范建筑规范也随之逐步要求更紧凑、隔热性能更好的住宅。
《2021年国际住宅规范》(IRC)为新住宅设置了具体的气密性标准,并通过了认证blower-door测试.最大允许漏气——描述为在压差为50帕斯卡或ach50时每小时的换气量,根据气候区域以及建造者是否遵循规范或性能路径来遵守规范。
因此,即使是对密封建筑持怀疑态度的建筑商也应该满足这些最低标准。多年前,从事高性能住宅的建筑商和设计师们就不再理会这些最低标准了。在这个范围的另一端是由被动住宅协会认证的建筑,其基准是0.6 ach50——确实非常紧凑。
建造密封的房屋需要一系列的技术和材料。一个空气屏障不是单一的材料,而是多种材料的组合,共同形成一个连续的不透气层,在施工图纸上应该很容易识别。各种各样的闪光胶带、密封剂和垫片是这个谜题的重要组成部分,但很多繁重的工作都是用覆盖大面积的材料完成的护套,干墙,housewrap,peel-and-stick膜.
每一种材料的密闭性对建筑的整体密闭性有影响。密封性标准越严格,材料的物理特性越重要。确保密封性的时间是房屋被组装在一起的时候。之后重新检查这个问题并试图纠正漏气是昂贵和耗时的。
正如该贸易组织的执行董事拉维恩·达格利什所说美国空气屏障协会,他说:“你只有一次机会可以做到这一点,而且不用花很多钱进行改装。”
首先,什么是空气屏障?
空气屏障只是四种屏障之一控制层这些都需要加以管理,以保持健康、舒适和节能的空间。水、蒸汽和热(温度)是另外三种材料,虽然选择的许多材料可以作为一个以上的控制层,这篇文章将只关注空气屏障。一个理想的空气屏障应该坚固,耐用,连续的围绕整个建筑围护,当然,不透气。“空气屏障将建筑内外的空气阻隔在外,”约瑟夫Lstiburek在建筑科学公司发表的一篇论文中写道。空气屏障可以位于建筑围护结构的任何位置——外表面、内表面或两者之间的任何位置。
换句话说,空气屏障的形式可以是外护套或外护套护套和膜的结合,它可以在墙体中间作为一层喷涂聚氨酯泡沫或其他不透水材料,也可以在建筑内部作为一层石膏板或专门的建筑纸。
一个空气屏障是必不可少的。一些建筑商和研究人员认为,建筑物中应该不止一个空气屏障——一个在内部,一个在外部。
空气不渗透是关键,但这到底意味着什么?用专业术语来说,它是指在一定的气压下,泄漏的空气被限制在一定的体积内。石膏板、房屋包裹或护套等特定材料的行业标准是0.02升/秒/米2(升每秒每平方米)在75帕斯卡的压力下。
比这更泄漏的材料不符合空气屏障的标准,希望达到严格密封标准的建筑商在使用它们时应该三思。
材料测试揭示了什么
假定某些材料是有效的空气屏障。它们包括结构板,如胶合板和定向刨花板,或OSB(至少3 / 8英寸)。厚);混凝土、柔性防水屏障;和石膏板。
许多这些材料已经通过了测试,要么由其制造商,要么由独立的第三方,如ABAA,使用标准化测试astm E2178。测试结果有时可以从制造商的小字印刷中找到,尽管您可能需要挖掘一点来找到它们。ABAA在其网站上公布了自己对各种用作空气屏障的材料的测试结果。在测试产品的清单上有10种自粘薄板膜,包括Siga的Majvest 500 SA,缅因州建筑商Dan Kolbert去年在双螺柱墙上使用。该产品漏气率为0.0003升/秒/米2,比空气屏障标准好很多倍。当作为组件的一部分进行测试时(使用不同的ASTM测试方法),漏气为0.004升/秒/米2.这些结果表明,该材料是一种良好的空气屏障的选择。该列表还包括来自Henry Company、Polyguard、Demilec和Dörken等公司的产品。
![空气屏障有多种形式。虽然自我粘附或机械固定和胶带膜是常见的,流体应用膜是另一种选择。这种喷雾产品是Tremco公司的Enviro-Dri,它在护套上形成了一层防水的表皮,大大减少了空气泄漏,而且几乎不需要额外的空气密封](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06103750/021305052-2.jpg)
结果也张贴在流体应用膜,中密度喷涂聚氨酯泡沫,机械固定的商业建筑包裹,一些刚性板绝缘,如聚苯乙烯泡沫,和工厂粘合膜的护套,如乔治亚太平洋的DensElement屏障系统。其中一些产品经常出现在商业招聘网站上,但在住宅招聘网站上就不那么常见了。
据达格利什介绍,非营利组织ABAA将对会员提交的材料进行测试,会员需缴纳5000美元的入会费。达格利什说,网站上没有关于胶合板或OSB的结果,因为没有人提交它们进行测试。同样,橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)是一家知名的研究机构,该实验室表示,它有能力测试将被用作空气屏障的材料和组件,但没有被要求这样做。所以没有数据可以挖掘。
不要只寄希望于OSB
尽管OSB被认为是一种可靠的空气屏障,安大略省滑铁卢的RDH建筑科学公司进行了一轮私人测试。发现,
否则。Huber Engineered Woods是一家生产拉链系统保护层的公司,该公司找到了该公司,并被要求测试拉链系统、胶合板和OSB的密封性。
测试非常有限,只涉及一个胶合板样本和三个OSB样本,以及三个Zip系统面板。(OSB和胶合板的制造商身份尚未确定。)Zip系统的保护层是增强OSB,涂有树脂浸渍牛皮纸的水和空气阻力。毫无疑问,Huber的高管们对RDH的实验感觉很好;结果显示,7⁄16-in漏气率极低。邮政覆盖。
大宗商品OSB表现不佳。所有的样本都没有达到空气屏障标准,其中一个样本的漏气率是允许范围的五倍。在对样品进行润湿干燥程序模拟现场条件后,结果更加糟糕。
![鼓风机门测试是衡量建筑外壳密封性的标准。一些性能标准,如被动屋,要求极低水平的漏风。](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06104027/021305052-3.jpg)
RDH项目的首席研究员乔纳森·斯米加尔(Jonathan Smegal)谨慎地指出,OSB制造商并没有宣称这种材料的密封性。OSB的市场定位是结构保护层,而不是空气屏障。但是考虑到许多构建器已经为此目的使用它,测试结果并不令人鼓舞。
达格利什并不感到惊讶。“一点也不,”他说。“这是我们对该准则的不满之一。代码中列出了一些不需要测试的材料。我个人的立场和ABAA的立场是一样的:如果你不测试它,你就不知道。”
他补充说,在价格竞争非常激烈的市场中工作的制造商正在寻找降低成本的方法,并可能在机会出现时改变制造技术或产品成分。这种变化可能不会影响产品的结构特性,但会改变其透气性。斯迈格尔说:“五年前制造出来的美妙绝伦的东西,今天的材料可能不一样了。”
空气屏障作为装配的一部分
材料本身的性能是一个考虑因素,但材料成为组件的一部分。在RDH测试中,胶合板被单独测试,然后在润湿和干燥后再次测试,在它被一层胶带特韦克房屋保鲜膜覆盖后再次测试。在这个最后的阶段,斯米加尔的团队钉在乙烯基墙板的部分,看看这是如何影响密封性的。可以预见的是,随着特卫强胶合板装配上布满钉孔,泄漏量增加了。
斯格尔预测,使用类似组件作为空气屏障的房屋应该很容易通过吹风机门测试,但可能无法达到被动房屋的密封性。他说,要把房子的温度范围降低到1到1.5 ACH50可能很难。
![高质量的胶带通常是连接多个建筑组件的连续空气屏障的重要组成部分。这里,3M胶带用于密封天花板上的OSB空气屏障。](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06104322/021305052-5.jpg)
整个房屋的结果也很大程度上取决于空气屏障的其他部分——诸如门窗、管道或电气入口周围的密封条、外墙底板下的垫圈或密封剂,以及组装好的整体的许多其他部分和部件。正如斯米加尔指出的,仅仅因为组装的一部分不符合空气屏障的材料定义,这并不一定意味着建筑在完成时不能合理地紧密。
Kohta上野他补充说,空气泄漏通常发生在组件的边缘和边缘,而不是通过材料本身。“我们都知道,细节和联系是空气屏障失效的地方,”上野说。“我做了很多法医调查,他们在墙上做了漂亮的工作,在屋顶上也做了很棒的工作,基本上他们都在一起发生了一些事情,你有一个1⁄8英寸的空隙,围绕着大楼几百英尺。这就造成了大规模的空气泄漏。”
正确的安装可能是最重要的细节之一。乔治亚州的建筑顾问和绿色建筑认证师卡尔·塞维利亚说:“一切都归结于工艺。”“安装良好的家居包装比安装糟糕的Zip要好。”
在房屋包装的情况下,这种材料可能是合格的空气屏障,但除非它安装得小心,否则它会泄漏。如果包裹的房屋只是用来洒水的话,一个简单的天气圈就可以了。但如果房子的包裹材料被认为是空气屏障,那就不够好了。“你能详细描述一下用机械固定的包裹物作为空气屏障吗?”上野问道。“你可以,但我很少看到这样做很有效。”
当材料易于安装时,它通常会提高其作为空气屏障的性能,这有助于解释为什么Huber的Zip System鞘如此受欢迎。把它钉起来,用拉链胶带密封接缝,基本上就完成了(尽管墙壁仍然必须连接到空气屏障的其余部分,以使它连续)。
有些人更喜欢室内空气屏障
上野是其中一员,他认为外部空气屏障是最好的方法,比如用胶带包裹,或者用液体或自粘膜。一些建筑商持相反的观点。其中一位是新罕布什尔州兰开斯特市加兰磨坊的Ben Southworth,他是一名接受过被动屋培训的高性能建造者。
在建筑的外部,Southworth应用了压力处理胶合板和拉链系统包裹和胶带的组合,但他的主要空气障碍是在房子的内部。他在螺柱上方使用了像Intello这样的气开式欧洲膜。在把绝缘材料吹进洞里之后,他小心地用胶带把接缝缝好。然后他添加2×3捆扎创建一个服务腔之前安装内部完成。这种方法可以保护空气屏障不受损坏,而且布线和管道都是通过服务腔的,这意味着穿过空气屏障的次数更少。
![Intello Plus是几种蒸汽可变智能膜之一,可同时控制空气和蒸汽。它作为一个连续的内部密封膜,以及一个蒸汽缓速器,改变其蒸汽渗透性,以响应周围空气的相对湿度。](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06105634/021305052-6.jpg)
索斯沃斯很容易就能达到被动屋的气密性标准,他认为在室内设置屏障是最合理的。“他们就是这么教我们的,”索斯沃斯谈到他的被动之家教练时说。他继续说:“我们真的在努力让所有的空气,尤其是潮湿的空气,远离冷凝表面的外部保护层。”“对我来说,用内页纸而不是外层纸作为我们的防线更有意义。”
内部的机械追逐使建筑更有弹性,它允许稍后添加管道或电线,而不会干扰空气屏障。由于外部的护套在边缘和接缝处密封,索斯沃斯实际上使用了两个空气屏障,他通常得到非常低的风门测试结果。“这不是唯一的方法,”他说,“但这就是我们的做法。”
喷淋聚氨酯泡沫是一种空气屏障
喷涂聚氨酯泡沫主要用作热控制层,但它也可以作为一个空气屏障,只要它应用在足够厚的层。开孔和闭孔泡沫有不同的密度。开孔泡沫必须应用在比闭孔泡沫更厚的层中,以符合空气屏障的要求。不同的制造商透气性不同,但空气屏障通常是3英寸。小至1英寸。闭孔绝缘。
泡沫的透气性在国际规范委员会评估服务(ICC-ES)发布的一份名为“评估服务报告”的文件中进行了报告。这些报告可以在网上找到。一旦你知道安装人员将使用的泡沫类型,你可以查阅报告,并确切地知道泡沫应该应用多厚才能被认为是一个空气屏障。
![喷射泡沫可以是空气密封武器库的一部分,连同磁带,垫圈,和其他产品的应用,特别是在边缘和渗透。](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2022/01/06105738/021305052-7.jpg)
说到喷雾泡沫,有几件事要记住。首先,将两种化学物质混合在一起,在工地上制造喷雾泡沫。无论多么不可能,它都有可能被混合或不正确地应用。其次,喷雾泡沫并不总是能到达漏水的地方,比如外墙双层顶板之间的接缝。
“喷雾泡沫在它所在的地方是一个非常棒的空气屏障,”上野说。“它什么也做不了。所以,任何时候,如果木材和木材的接合处没有被喷沫覆盖,所有这些都是潜在的漏气位置。”
航空母舰从内部密封
另一种选择是一种叫做aeroarrier的产品,它是一种液体密封胶,当建筑物受压时,它被雾化并被迫进入建筑物外壳的缝隙和孔中。航空母舰是填充物、胶带和其他空气密封材料的替代品。技术人员可以实时验证气密性,该公司表示,几乎任何级别的气密性都可以实现。每平方英尺的平均成本约为1.5美元。楼面面积英尺。
先锋建造公司(Pioneer Builders)是美国华盛顿州奥查德港(Port Orchard)的一家规格建造公司,也是航空母舰建造方法的拥趸之一。该项目通常同时有四到五栋房屋在建。据公司副总裁说布莱恩Uhler在美国,先锋航空公司通常将气密级别定为3 ACH50,有时更低,并发现乘航空母舰是达到这一目标的最具成本效益的方式。施工人员在施工过程中不需要采取任何特殊的空气密封步骤,节省了大量的时间。而“飞行母舰”在接近终点的时候进入,在几个小时内就能封住建筑围护结构。他喜欢这个系统,因为它节省了时间,并通过消除一些梯子工作使工作场所更安全。
费用涵盖范围很广
大多数建筑商都希望将成本降到最低。一些用作空气屏障的材料几乎可以在任何伐木场或大卖场买到。它们包括OSB, Zip系统护套,胶合板和房屋包裹。密封胶带,如Zip或3M的,也很容易找到。木材和护套价格在疫情期间飙升,但最近几个月有所回落。7 / 16英寸OSB。厚版售价为每平方米0.55美元。10月,在缅因州波特兰市,而15⁄32英寸。胶合板的价格是每平方0.75美元。7 / 16英寸。拉链护套大约每平方米1美元。房屋包装每平方英尺0.16美元。英国《金融时报》。
其他材料——尤其是欧洲特有的膜——比较难找到,而且通常比较贵。丹·科尔伯特使用的Siga Majvest 500自粘膜的价格为每平方米1.12美元。从性能建筑供应在波特兰,缅因州英尺。Intello Plus(一种内部可变蒸汽膜)价格为每平方米0.45美元。在纽约市475高性能建筑供应英尺。Intello X的外型售价为每平方米0.48美元。该公司还销售一种液体空气屏障,称为Visconn,可以刷,滚,或喷涂。一个2 -1⁄2加。集装箱的价格约为200美元,相当于每平方米1.18美元至1.60美元。ft,取决于它是如何应用的。更复杂的应用,如自粘膜或液体应用膜,也需要更多的劳动力比胶带胶合板或Zip套。这是另一个成本因素。
![]() 密封的薄雾航空母舰是一种独特的密封建筑围护结构的方法。一种雾化密封胶被压入建筑围护结构的裂缝中,快速有效地完成填缝、胶带和其他传统密封胶的工作。 ![]() |
想想气密性目标
在技术和材料选择上,寻求简单代码一致性(3或5 ach50)的建筑者比寻找被动屋级别的人有更多的错误空间。上野把空气密封策略比作有预算:房子需要越紧,建筑围护结构上的总洞的预算就越小。在被动式住宅中,用商用OSB作为主要的空气屏障覆盖大面积的外部,可能会消耗过多的漏风预算,在关闭其他地方的所有小的潜在漏风时,几乎没有犯错的余地。但如果目标是3或5 ACH50来满足当地规范的要求,那么选择特定类型的护套或自粘膜可能就不那么重要了。
正如上野所说,“你的项目目标肯定会开始决定你将采用哪种方法来设置空气屏障。”在他看来,这意味着外部空气屏障是最好的选择,尽管本·索斯沃斯在室内空气屏障方面取得了成功。“如果你追求超高性能,外部空气屏障基本上会更好,”他说。“这就是为什么你最终会得到这些非常密封的房子。你可以看到它,你可以检查它,你可以确保连续性。”
Scott Gibson是Fine Homebuilding和Green Building Advisor的特约撰稿人。
来自Fine Homebuilding #305
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