漏气发生在表面，而不是体积

那么，为什么我们仍然用“每小时换气量”来报告鼓风机门的结果呢?

通过Allison A. Bailes III，博士|2012年12月5日

**使用鼓风机门来确定你家的漏风率。**缅因州地平线住宅能源服务公司(Horizon Residential Energy Services Maine)的黛安·米利肯(Diane Milliken)使用鼓风机门来测量从建筑围护结构表面进入的漏风量。
图片来源:能源先锋

我们如何比较不同大小房屋的漏风情况?

当然，我们谈论这个的原因是，我们希望能够比较不同尺寸房屋的鼓风机门测试结果。如果我告诉你我有两个朋友体重都是200磅，你根本不知道其中一个是否超重。如果我告诉你一个是6尺4″，另一个是5尺2″，你现在对情况有了更好的了解。前者的体重相对于他的身高来说是正常的，而后者是肥胖的。我们可以通过考虑它们的高度来“标准化”结果。

我们通常以空调面积(CFA)的平方英尺来谈论房屋的大小。幸运的是，没有人决定使用这个量来制度化鼓风机门的度量，因为尽管泄漏会与CFA成比例，但它不能产生准确的图像。正如您已经从本文标题和Joe的陈述中了解到的那样，漏风发生在建筑围护结构的表面，对于不同的房屋，它与CFA的比例并不相同。例如，一栋3000平方英尺的牧场别墅的围地面积要比一栋3000平方英尺的殖民地别墅大，因为它的地面和天花板面积都是围地的一部分。

如今，每个学会如何使用鼓风机门的人都被灌输了ACH(每小时换气)的邪教。你从你的测试中得到一个原始的数字——在室内和室外之间特定的压力差(通常是50帕斯卡)下，每分钟空气流量立方英尺(cfm)，也称为cfm₅₀-然后除以体积。(你还可以乘以60来把分钟换成小时。)

因此，我们使用这个指标的房屋体积来标准化鼓风机门的结果。

容积是错误的数量，不能归一化风机门的结果

为什么体积? !很明显，如果你想让一个数归一化，你要除以一个有意义的数。用每平方英尺汽油行驶英里数来衡量你的汽车的效率有意义吗?这同样是一个荒谬的比例，因为你支付汽油的加仑数，而给定体积的汽油可以有不同的表面积，这取决于容器的形状。(这让我想起了一个笑话球形奶牛．)

房子也是一样。就像具有相同CFA的两个房屋可以有不同的表面积一样，两个具有相同体积的房屋可以有不同的表面积。正如乔所说，空气通过表面泄漏，而不是通过体积，所以当我们讨论空气渗透时，我们不仅不关心体积，这是误导。

以体积为标准也会导致对大房子的偏爱。由于表面积与半径的平方成正比，体积与半径的立方成正比，当房子变大时，体积比表面积增加得快。因此，大房子在除以体积而不是表面积时受益。

你需要一个公平的比较

这就是拆分cfm的原因₅₀这样你就可以比较不同大小房子的渗透率。如果我们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用体积，我们为什么要用体积呢?

这是另一个例子。假设你想粉刷你的房子，所以你去Dummies.com在那里，他们告诉你，每350平方英尺的表面面积你要油漆大约一加仑。然而，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?你会听谁的建议?没错!傻瓜总比蠢蛋强。你不是在画体积;你在画表面。

空气通过构成建筑围护结构的所有表面(地板、天花板和墙壁)进出房屋。如果你想减少家里的空气泄漏，你就不会把体积密封起来。你要堵住表面的漏洞。(只是不要把那些哭泣的洞堵在砖墙底部!)

每小时换气的替代方案

正如我在Martin Holladay对鼓风机门的思考不久前，这个问题有一个简单的解决方案。我们用这个量Southface在地球之家计划:他们称之为包络泄漏率，或ELR(尽管我称之为外壳泄漏率)。除以cfm₅₀由建筑围护的表面面积。这很简单。这很有道理。

尽管我在这里声明，我确实使用ACH₅₀一直都是。它已经在能源法规和项目中得到了很好的确立，而且它可能不会消失。当你使用ACH时，要明白这一点₅₀在美国，这不是最好的衡量标准，而且它倾向于更大的房子。

然而，我真正不喜欢的量是ACH_nat，它会根据你的鼓风机门的结果，告诉你在“自然”条件下，当鼓风机门关闭时，房子会有多漏水。下周我将解决这个问题。

＊是的，这就是我最受欢迎的文章之一的灵感来源，我不需要什么讨厌的建筑科学夏令营．

来自乔治亚州迪凯特的艾利森·贝尔斯是一位能源顾问，resnet认证培训师，同时也是《能源先锋博客．你可以在推特上关注他@EnergyVanguard．

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12个评论

stuccofirst|2012年12月05日上午06:26|# 1

附件
在计算BAS时，我们仍然需要ACH50，或者我们也可以从表面积计算中得到ACH50 ?
GBA编辑器

Allison A. Bailes III，博士|2012年12月05日上午09:08|＃2

回应shane claflin
啊，是的，通风和BAS建筑气流标准。正如我在文章末尾所说，当我必须为程序和能源代码使用ACH50时，我仍然使用ACH50。至于你的问题的真正答案，Joe Lstiburek在这个问题上写得比我在这里写得更好。请看他的文章，刚刚好，气密．你会发现他引用了一句老话，“建筑严密，通风正确”。然后他写道，“鼓风机门可以帮助测量‘紧’部分。他们无法衡量‘通风权’部分。”

如果你不受程序或代码要求的限制，你可以听从他关于通风的建议:“对我来说，通风的正确部分很简单:安装一个通风系统并选择一个速率。”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一个可控通风系统，该系统能够以当前ASHRAE标准62.2推荐率的1.5倍通风，以当前ASHRAE标准62.2推荐率的60%调试系统，并将通风系统的控制交给居住者，告诉他们可以将其调高、调低或关闭。他们对自己的环境负责。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，我们追捕这些人，把他们从基因库中剔除。请注意，这只是我的个人观点。显然，选举是有后果的。在我收到无数评论之前，我知道这是不一样的。我们大多数人都知道温度有一个安全范围:不要完全关火，因为东西会结冰。此外，我们大多数人都能感知温度;我们知道什么时候太热，什么时候太冷。 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.
用户- 1119494|2012年12月05日上午10:06|# 3

阿门!…但…
对唱诗班说教，伙计!

我同意泄漏/体积是愚蠢的，但我可以看到以下两种情况都有很好的理由:1)泄漏/表面积(你建造得有多好)或2)泄漏/地板面积(与宜居空间相比，房子有多漏水)。如果我们只使用其中一个，就会遇到问题:例如:#1可以告诉你两个房子是一样的，即使其中一个有很小的地板空间和12英尺的天花板，而#2鼓励大房子。用(漏水)/(占用率)来鼓励高效的空间怎么样?
乔米|2012年12月05日上午11:26|# 4

房子的形状
使用(泄漏/表面积)难道不会让房屋形状复杂吗?

设计形状简单的房屋以减少表面积似乎是最大的“物有所值”的节能方式之一，我不希望看到这种做法受到惩罚。

(泄漏/地板面积)似乎比(泄漏/体积)有所改进，因为它不需要很高的天花板。(渗漏/楼面面积)也奖励更有效的形状，比如2层楼的殖民地vs 1层楼的农场，具有相同的楼面面积，因为殖民地的表面积更小，渗漏也会更少。

没有一个指标是完美的，但(渗漏/楼面面积)似乎是一个不错的中间地带。
专家成员

Dana多赛特|2012年12月05日下午02:17|# 5

不完全是(回应约瑟夫·赖斯)
虽然形状复杂的房子可能与其他房子有相同的表面积(随后进行的传热增加)，但它们充满了空气密封的困难。你有越多的角和角度，就越难达到和保持气密性，所以在实践中，复杂形状的房子并不是什么好东西，因为在任何标准下，都需要额外的细节来使它们变得紧密。

无论衡量标准是什么，代码要求任何空气泄漏限制这一事实比过去几十年向前迈进了一大步。无论是表面积还是体积，现在都有一个地桩，空气密封是可以进行的最便宜的能源使用升级之一，在新建筑中非常便宜。
杰西·汤普森|2012年12月5日下午02:25|# 6

CFM50 /壳牌SF vs ACH50
这个主题的另一个变体:

将重点放在ACH50而不是CFM50 / shell领域是被动屋标准的一个奇怪决定(链接诱饵!)为什么要制定一个气密性标准，在高效、紧凑的小型建筑上更难达到，而在大型建筑上更容易达到?

如果你去参加PH会议，你会看到欧洲被动式住宅学校和体育馆作为创新前沿的兴奋之处，但与小房子相比，空气密封到0.6 ACH50的健身房很容易，因为包裹所有空气的外壳非常小!

例如，我们在一个小型的Net-Zero项目(BrightBuilt Barn, 800SF, 3400 sf外壳)中获得了0.6 ACH50。这是不到100 CFM50通过鼓风机门风扇，建设者非常努力地工作，以达到2008年的数字。这将是0.029 CFM50 / SF Shell作为参考。

相比之下，我们当地的国家住房管理局(State Housing Authority)在他们的新建筑中设定了0.25 CFM50 / SF的外壳标准(比我们在BrightBuilt项目中遇到的泄漏量大10倍!)对于商业承包商来说，这是一个相当苛刻的标准。在BrightBuilt Barn上，那将是5.75 ACH50!

与更大规模的建筑相比，我们正在建造一座3层、14个单元的多户建筑:26,000平方英尺的居住面积，31,000平方英尺的外壳面积(几乎是BBB项目外壳面积的10倍)。

本项目0.6 ACH50通过风机为2650 CFM50，或0.085 CFM50 / SF Shell。这仅仅是我们州CFM50 / shell目标的三倍，以获得在寒冷气候中建造多户被动屋的荣耀。与此同时，要击中该州0.25 CFM50 / SF的炮弹数量，将是1.75 ACH50，通常被认为是“严密”的建筑，但不是世界一流的。

我是这个博客的人。我们应该根据CFM50 /外壳面积指定一致的外壳施工质量，这个数字应该设置在一个水平上，为木结构建筑提供良好的防潮保障，并为我们提供所需的节能/气候损害减少。

下一个话题，这个数字应该是多少?当然小于0.1 CFM50 / SF外壳。0.075 ?0.05 ?

杰西·汤普森
BobRVt|2012年12月5日03:50pm|# 7

体积的想法
我是一名能源审核员，在Efficiency Vermont的培训中，我们学习了ACH CFM50和ACH natural。我们必须为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房屋。

我得到的想法是，空气泄漏的平面面积，而不是体积。话虽如此，使用音量还是有一定的意义的，这是没有人提到过的。术语是每小时换气次数。什么是换气?为了人类在冬天的气候中生存，房子内部必须从外到内加热的体积。

当我向客户解释这一点时，他们马上就明白了体积的概念。我经常把它乘以24来计算他们一天要加热家里空气的次数。1.5 ACH天然是指每天36次。如果我们能提高25%，他们将减少到每天27次。他们理解它，所以它有意义。

如果你使用CFM50/SF壳牌公司进行修复工作，你将如何向客户做出清晰而简单的解释?

偏爱大房子还是小房子在很大程度上无关紧要。顾客很少把自己的房子和别人的房子比较。对于客户来说，他们只是想知道他们会少用多少热量，ACH创建了一个非常容易可视化的标准。

当相互竞争的承包商试图证明他们在新建筑中的方法和结果时，房屋之间的比较可能很重要。在补救中，人们已经知道他们使用了多少燃料，他们有多不舒服，每天的体积数量的直观例子是相当有力的。

有些人将ACH数值换算为泄漏的平方英尺。我不知道这背后的数学原理，但它会在房子的一侧产生一个洞的图像。如果你把这个洞缩小25%，你会得到同样的结果，但它不像ACH数字那样容易从视觉上转化为你使用了多少热量或从该洞中节省了多少热量。

当从科学界向普通大众转变时，这种简化和不准确的情况一直在发生。以每加仑英里数为单位。人们虔诚地比较它们。但这些数字是由制造商提供的，并不是基于驾驶测试，而是基于尾管排放。制造商有时会被发现夸大或犯错误，不得不修改他们的数字，并向客户支付平衡金额以弥补他们的错误。尽管所有这些不准确，mpg是公众所关注的，因为它在加油站是可测量的。与此同时，在背景中，科学家、政策倡导者和工程师争论标准内燃机与超级充电器、涡轮增压器、柴油、混合动力发动机的效率，为安全起见增加重量的成本，电池，电池处理，非洲的锂战争等等。大多数公众想要的只是良好的每加仑汽油。

我不提倡只使用ACH，也不提倡避免使用CFM50/SF Shell。但我们确实需要一种清晰而简单的方式向公众解释。ACH是一个有用的度量标准，可以引导人们沿着正确的道路去做正确的事情。和mpg一样。

鲍勃Rueter
stuccofirst|2012年12月05日下午04:36|# 8

谢谢佳佳!
是的，我从乔·L的评论中得到的是;为了获得联邦和州的奖励，你必须遵守他们的最低通风要求，这可能是，也可能不是一个科学证明的数字，可以确保居住者的健康和安全。简而言之，房子可以更紧凑，但仍然可以安全居住。各州的气流要求受到企业的支持，因此标准很宽松。控制气流进入外壳(呵呵)是未来。
专家成员

Dana多赛特|2012年12月05日下午04:50|# 9

乔·l讲述故事的方式……
IIRC的Lstiburek在他的一些闲谈中指出，加拿大R2000规格变成1.5ACH/50只是因为它比大多数优质建筑商已经在建造的~3ACH/50平均值紧了一倍，而不是因为任何经济或科学理由。

对于大多数按照IRC 2012规范建造的3ACH/50的房子来说，不会比1ACH/50或0.6ACH/50或任何其他类似的东西有显著的加热/冷却增量。对于非常高r的房屋，它会有所不同，但不一定有经济原理来支持它。

漏气的地方也有影响。在相同的ACH/50或cfm/平方英尺数字下，大部分泄漏发生在地基、窗台和阁楼的房屋的渗透驱动将是大部分泄漏集中在烟囱中性面附近的几倍。

我们很容易就被这一分钟所吸引，但ACH/50这个数字是实际空气渗入的合理指标。当然，它只比一个数量级的估计值好一点点，如果你喜欢的话，一个pH值，但这实际上已经很好了。

将标准改为立方厘米/平方英尺是否能更准确地反映实际的自然渗入情况?

我认为没有，因为它没有告诉你泄漏发生在哪里，而泄漏的位置确实很重要。这两个标准都会告诉你在建造过程中空气密封的程度，但都不会告诉你与其他得分相同的cfm/50数字相比，这对加热和冷却性能有多大影响。

ACHnatural模特是一个笑话，而且是一个糟糕的笑话——在我看来，只比WAG好一点点。关于泄漏位置和平均风速等有许多假设，以从任何CFM/50测量中得出一个现实的数字。
用户- 1135248|2012年12月6日上午10:52|# 10

toldja……
这正是为什么我问“为什么这一切都如此混乱”
几个月前的问答环节。与此同时，我的小海角
这里的改装测试大约0.9 ACH50，这并不完全
被动的水平，但我们都很高兴。

ACH对我来说有点道理因为它暗示
这就是你所期望的热损失率。不是建筑
花很多时间在这样的压力差下，但如果
一个固定的CFM意味着一个房子1个ACH，一个房子5个ACH
另一个，显然后者会开始有感觉
游戏早期的寒冷。

泄漏量表示为孔在表面积中的*百分比
对我来说是完全有意义的——这是最好的表达方式
整体建筑质量与规模无关。

_H *
monokote|2012年12月7日下午01:53|# 11

美好的过去
啊，是的——“过去的美好时光”，艾莉森通过我们/我在BSC....上的推文来感受生活；）

和往常一样，这篇文章很棒!

——斯蒂芬•戴维斯
又名@EFL_Guy
greenophilic|2012年12月11日下午10:04|# 12

室内空气质素及ACH
当然，报告ACH值的另一个原因与空气质量有关，而不仅仅是能源。通风量与室内污染物浓度的关系是由体积决定的，而不是表面积。在任何给定的自然压差下，ACH将与ACH50数值成正比。只是一个想法。我认为CFM/ft2或每ft2渗漏面积指标对于评估建筑质量是有用的，但不一定是空气质量或能源使用。