ھوابندی درب ھا و پنجره ھای ساختمانی و اھمیت و نحوه انجام تست

اندازهگیری میزان نفوذ ھوا از درزھای دربھا و پنجرهھای خارجی ساختمانھا و کنترل میزان
ھوابندی آنھا از چند نظر حائز اھمیت است. اولاً امکان اعمال استانداردھایی کھ برای صرفھجویی
انرژی مھم میباشند را فراھم میآورد. ثانیا با عنایت بھ کلاس داده شده بھ این اجزا برای مھندس
محاسب تاسیسات دفتر جھت طراحی سیستمھای گرمایشی و سرمایشی را بوجود میآورد.
ثالثاً بھ خریدار امکان انتخاب درب یا پنجره مناسب را با توجھ بھ نوع و محل استفاده جھت
صرفھجویی در مصرف انرژی و ھزینھھای مربوطھ میدھند. در این مقالھ و بر مبنای اطلاعات
موجود و محاسبات انجام شده، اھمیت درزبندی دربھا و پنجرهھای ساختمانی در موضوع
صرفھجویی مصرف انرژی نشان داده شده است.
سپس در مورد تجھیزات انجام آزمایش ھوابندی دربھا و پنجرهھای ساختمانی و نحوه انجام آزمایش
باتوجھ بھ استانداردھای مختلف بحث شده است.
در انتھا خلاصھای از اقدامات انجام گرفتھ در مرکز تحقیقات مسکن و ساختمان برای تجھیز آزمایشگاه
مربوطھ در پروژهای با کارفرمایی سازمان بھینھسازی مصرف سوخت کشور ارائھ شده است.
ویستابست 8889
مقدمھ
ھوای بیرون کھ بھ داخل ساختمان منتقل میشود چھ بصورت خواستھ باشد )از طریق دستگاهھای
تھویھ مطبوع جھت تعویض ھوا ( و یا بصورت ناخواستھ )از طریق نفوذ از میان شکاف پنجرهھا و
دربھا،( از دو جھت مھم است.
اولاً ھوای بیرون برای کاھش آلودگیھای تولید شده در داخل ساختمان لازم است و ثانیاً انرژی لازم
برای سرد یا گرم کردن این مقدار ھوای بیرون، بخش قابل ملاحظھای از بار دستگاهھای سرمایشی و
یا گرمایشی را تشکیل میدھد.
لذا کنترل مقدار نفوذ ھوا برای بھینھسازی مصرف انرژی لازم است. ھمچنین اطلاع از میزان نشت
ھوا برای تعیین ظرفیت دستگاهھا در ماکزیمم ظرفیت گرمایی یا سرمایی لازم میباشد.
معمولاً ھوای لازم برای تھویھ مطبوع و مناسب برای ساختمانھایی کھ از سیستم تھویھ استفاده
نمیکنند بصورت آزاد از میان پنجرهھا و دربھای باز وارد ساختمان میشود.

در ساختمانھایی کھ از سیستم تھویھ مطبوع استفاده میکنند ھوای تازه بصورت کنترل شده توسط فن
یا بلاور از طریق مجراھای پیش بینی شده وارد ساختمان میشود و فرض بر اینست کھ حداقل ھوای
تازه برای مقابلھ با آلودگیھا و بوی نامناسب و رطوبت ناشی از بازدم ساکنین تامین میشود.
مطالعات انجام شده بر روی ساختمانھای مختلف در کانادا نشان دادهاند کھ نشت ناخواستھ ھوای
بیرون بھ داخل از طریق شکاف پنجرهھا در یک ساختمان اداری با پنجرهھایی کھ حداقل یک سوم
سطح دیوارھای خارجی را شامل میشوند و ھوابندی مناسبی ندارند در شرایطی کھ باد با سرعت
Km/hr 40میوزد حدود %۴۵از جذب گرما در تابستان و %۶٠از افت گرما در زمستان را در
شرایط طراحی موجب میشود.
این واقعیت بیانگر تاثیر میزان ھوابندی بر مصرف انرژی و ھزینھھای ناشی از آن در ساختمانھایی
است کھ از سیستم تھویھ استفاده میکنند. کنترل میزان نشت برای ساختمانھایی کھ از سیستم تھویھ
مطبوع استفاده میکنند بسیار اھمیت دارد.
با توجھ بھ مطالب گفتھ شده یکی از پارامترھای مھم در انتخاب دربھا و پنجرهھا، میزان نفوذ پذیری
ھوا در آنھا میباشد. ھمچنین لازم است کھ دربھا و پنجرهھای ساختھ شده قبل از نصب مورد
آزمایش قرار گیرند و میزان ھوابندی آنھا اندازهگیری شود.
باتوجھ بھ میزان عبور ھوا از آنھا، ھنگامی کھ اختلاف فشار معینی مورد نظر است، باید کلاس مورد
نظر بھ آنھا داده شود تا ھم خریدار بھ راحتی بتواند درب و یا پنجره مورد نظر خود را با توجھ بھ
میزان عبور ھوا از آنھا انتخاب کند و ھم مھندس محاسب تاسیسات بتواند بار حرارتی ناشی از نفوذ
ھوا را در نظر بگیرد.
ئی
ِ
شسشھ لو
اھمیت انجام آزمایش ھوابندی دربھا و پنجرهھای ساختمانی
ھمانطور کھ در قسمت قبل گفتھ شد نفوذ ھوا از درزھای دربھا و پنجرهھا بصورت کنترل نشده و در
نتیجھ ناخواستھ است. این نفوذ ھوا بخاطر اختلاف فشار ناشی از باد یا تفاوت دمای ھوای بیرون و
داخل صورت میگیرد.
فشار استاتیک بر روی سطوح خارجی یک ساختمان از جملھ بر روی سطح خارجی پنجرهھا و
دربھا بھ فشار دینامیکی جریان ھوای یکنواخت باد بستگی دارد. فشار باد یا فشار دینامیکی طبق
رابطھ برنولی بصورت زیر بیان میشود:
Pu = Cp ρ v2 / 2
= Puفشار دینامیکی )(pa
= Cpضریب فشار سطح
= Pچگالی )(Kg / m3
= Vسرعت باد )(m/sec
ضریب Cpبھ زاویھ برخورد باد بھ ساختمان و ارتفاع ساختمان بستگی دارد. این ضریب برای حالتی
کھ باد بصورت عمود بھ ساختمان برخورد نماید و ارتفاع آن کمتر از ١٠متر باشد در بخش قابل

توجھی از سطح حدود یک است. بستھ بھ زاویھ برخورد باد این ضریب منفی نیز میتواند باشد، بعنوان
مثال در سمت پشتی ساختمان این ضریب منفی است.
اختلاف فشار ھوای سطح ھوا بیرونی و داخل یک ساختمان عبارتست از :
ΔP = p ° + Cp ρ v 2 /2 –p i
° = pفشار استاتیک جریان آزاد و یکنواخت باد دور از ساختمان
= p iفشار داخل ساختمان
نفوذ ھوا بھ داخل ساختمان یا از داخل بھ بیرون را میتوان از طریق کاھش اختلاف فشار بین دو سطح
بیرونی و داخلی و یا بھبود ھوابندی اجزا ساختمان از جملھ دربھا و پنجرهھا کاھش داد.
آزمایشات انجام شده بر روی ساختمانھای مختلف در ایالتھای آمریکا نشان دادهاند کھ در %٧۵از
ساختمانھا مقدار نفوذ ناخواستھ ھوا بھ داخل ساختمانھا معادل ٢/١تا ١دفعھ تعویض ھوای ساختمان
در یک ساعت است و در %٢۵بقیھ ساختمانھا این مقدار تا ٢دفعھ تعویض ھوا نیز افزایش مییابد.
بار سرمایی و یا گرمایی ناشی از این تعویض ھوا توسط رابطھ زیر بیان میشود:
q s = Q ρ C p ΔT
= q sگرمای قابل حس )(Kw
= Qنرخ نفوذ ھوا )(m3 / sec
= ρچگالی ھوا )(Kg/m3
=C pگرمای ویژه ھوا ) (١Kj/Kg-K
= ΔTاختلاف دمای ھوای بیرون و داخل
این رابطھ فقط بار گرمایی بخش محسوس را بیان میدارد و در صورتی کھ ھوای بیرون و داخل از
نظر میزان محتویات رطوبتی متفاوت باشند، مقدار بار گرمایی یا سرمایی بیشتر نیز خواھد شد، علاوه
بر اینکھ میزان نشت ھوا بھ داخل ساختمانھا بھ شرایط آب و ھوایی نیز وابستھ میباشد.
باتوجھ بھ رابطھ ) (q s = Q ρ C p ΔTبرای یک ساختمان با زیر بنای ١٠٠مترمربع ) حجم داخلی
حدود ٣٠٠متر مکعب ( با پنجره و دربھایی کھ از آببندی مناسبی برخوردار نباشند در شرایطی کھ
اختلاف دمای ھوای بیرون و داخل ٢٠درجھ سانتیگراد باشد و در صورتیکھ نشت ھوا معادل یک بار
تعویض ھوا در ساعت فرض شود بار حرارتی اضافی حدود ٢.۵کیلو وات خواھد بود کھ مقدار قابل
توجھی است کھ و تاثیر زیادی بر روی مصرف انرژی و ھزینھھای ناشی از آن دارد.
علاوه بر صرفھجویی در مصرف انرژی برخی از اصول و دلایل دیگر کنترل نشت ھوا بھ داخل
ساختمانھا عبارتند از:
-١جلوگیری از نفوذ رطوبت ھوای خارج ساختمان بھ داخل
-٢جلوگیری از نفوذ آلودگیھا و حشرات
-٣ایمنی بھتر در برابر آتش سوزی
-۴افزایش راحتی ساکنین از طریق جلوگیری از سرمایش و یا گرمایش مستقیم آنھا و وسایل دیگر
توسط ھوای بیرون
پنجره دوچداره
آزمایش ھوابندی بر روی دربھا و پنجرهھای ساختمانی
با توجھ بھ محاسبات انجام گرفتھ در قسمت قبل لزوم انجام آزمایش ھوابندی بر روی دربھا و
پنجرهھای ساختمانی کھ بطور تجاری و بصورت پیش ساختھ عرضھ میشوند مشخص میباشد.

ھدف از انجام این آزمایش بررسی میزان عبور ھوا از درزھای قسمتھای بازشو از این اجزا،
ھنگامی کھ تحت اختلاف فشار معینی قرار دارند، میباشد. این آزمایش علاوه بر کنترل میزان
ھوابندی درب و پنجرهھای ساختمانی و ایجاد امکان اعمال مقررات بھ خریدار امکان انتخاب پنجره
مناسب با توجھ بھ نوع و محل استفاده و بھ مھندس محاسب تاسیسات دقیقتر را میدھد.
تجھیزات مورد نیاز جھت انجام آزمایش
آزمایش عبارت از نصب و آببندی نمونھ آزمایش بر روی محفظھ آزمایش و ارسال ھوا بھ این محفظھ
در نرخی کھ اختلاف فشار دو طرف نمونھ حفظ شود و اندازهگیری نرخ جریان ھوا میباشد.
اندازهگیری جریان ھوای عبوری از درزھای قسمتھای بازشو درب و پنجرهھا از اھداف آزمایش
میباشد و نشت از محل نصب آنھا مورد نظر نمیباشد. استانداردھای مختلف خارجی استفاده از
تجھیزات زیر را جھت انجام آزمایش ھوابندی توصیھ میشود.
– سیستم ارسال ھوا : یک دمنده یا فن یا دمندهای با قابلیت چرخش عکس با دور قابل تنظیم جھت تامین
اختلاف فشار معین در دو طرف نمونھ آزمایش مورد نیاز است. این سیستم باید قابلیت تامین و ارسال
دبی ثابت ھوا در یک اختلاف فشار معین و در یک فاصلھ زمانی کھ جھت خواندن دبی ھوا مورد نیاز
است را از طریق کانالھای ھوا بھ محفظھ آزمایش داشتھ باشد.
– محفظھ آزمایش : ھوای ارسالی از سیستم ارسال ھوا بھ محفظھ آزمایش موجب ایجاد فشار بیشتر این
محفظھ نسبت بھ فضای آزمایشگاه میشود. یک دریچھ در یک طرف این محفظھ درزبندی شده برای
اعمال فشار بھ یک سمت از نمونھ قرار دارد.
محفظھ آزمایش باید تحمل اختلاف فشار مورد نیاز در طول انجام آزمایش را داشتھ باشد.
آزمایش نشت ھوا مطابق مقررات ساختمانی در برخی از کشورھا از جملھ آمریکا و مطابق بسیاری از
استانداردھا از جملھ ASTM E – ٢٨٣باید برای شرایط باد با سرعت ۴٠کیلومتر بر ساعت یعنی
اختلاف فشار ٧۵paصورت گیرد. البتھ برای شرایط خاصی کھ درزبندی خیلی اھمیت داشتھ باشد
حداکثر اختلاف فشار میتواند تا ١Kpaباشد. یک وسیلھ اندازهگیری فشار، اختلاف فشار موجود در
دو طرف پنجره را باید اندازهگیری کند. این وسیلھ باید در جایی از محفظھ نصب شود کھ تحت تاثیر
ھوای ارسالی بھ داخل محفظھ قرار نگیرد. ضمنا ارسال ھوا بھ داخل محفظھ باید بھ گونھای انجام گیرد
کھ ھوا با سرعت قابل ملاحظھای بھ نمونھ آزمایش برخورد ننماید.
– دیواره آزمایش: دریچھ متصل بھ محفظھ آزمایش بر روی این دیواره قرار داشتھ و نصب نمونھ
آزمایش با فاصلھ از آن بر روی این دیواره صورت میپذیرد. طرف خارجی نمونھ آزمایش در سمت
فشار بالا قرار میگیرد تا امکان اندازهگیری میزان نشت از خارج بھ داخل ) (infiltrationاز طریق
نمونھ ایجاد شود. دستگاه آزمایش باید مکانیزمھای لازم جھت نصب و نگھداری نمونھ آزمایش را دارا
باشد.
– وسیلھ اندازهگیری اختلاف فشار : وسیلھای جھت اندازهگیری اختلاف فشار در دو طرف نمونھ
آزمایش با دقت %٢یا ) ٢.۵paھرکدام کھ بزرگتر است( مورد نیاز است.
– سیستم اندازهگیری دبی ھوا: وسیلھای کھ در مسیر کانال ھوا نصب میشود تا دبی ارسالی بھ محفظھ
آزمایش را اندازهگیری نماید. خطای اندازهگیری در موقعی کھ دبی برابر یا بیشتر از ٩.۴۴ *١٠ -۴
مترمکعب بر ثانیھ است از %١٠نباید بیشتر باشد.

– وسیلھ اندازه گیری دما، فشار و رطوبت نسبی ھوای آزمایشگاه: دما و فشار آزمایشگاه برای
استاندارد نمودن نتایج مربوط بھ دبیھای نشت اندازهگیری شده لازم ھستند. ضمناً گزارش میزان
رطوبت نسبی ھوای آزمایشگاه ضرورت دارد.
روش انجام آزمایش ھوابندی درب ھا و پنجره
قبل از انجام آزمایش نمونھ بر روی دیواره و روبروی دریچھ متصل بھ محفظھ آزمایش نصب میشود.
در استانداردھای مختلف روشھای انجام آزمایش اندکی با ھم تفاوت دارند اما کلیات و اساس آنھا
کاملاً شبیھ ھم است.
روشھای پیشنھاد شده ھمھ زیر مجموعھای از دو روش کلی بھ شرحی کھ ذکر میشود ھستند.
در روش اول بھ یکباره نمونھ آزمایش تحت اختلاف فشار ثابت و معینی کھ توسط درخواست کننده
تعیین شده است قرار میگیرد. در این ھنگام دبی کلی عبور ھوا اندازهگیری میشود.
این دبی برابر مجموع دبی عبوری از درزھای قسمتھای بازشو نمونھ آزمایش و دبی عبوری از
روزنھھای خود محفظھ آزمایش و از محل نصب قابھای خارجی نمونھ بر روی دیواره آزمایش
میباشد.
در مرحلھ بعد پس از پوشاندن کلیھ درزھای قسمتھای بازشو نمونھ یا پوشاندن کل سطح نمونھ ) بجز
محلھای نصب( مجدداً اختلاف فشار قبل برقرار میشود و دبی عبوری از محفظھ آزمایش و محلھای
نصب اندازهگیری میشود. با کم کردن این دبی از دبی کل، دبی نشت از درز قسمتھای بازشو نمونھ
آزمایش بدست میآید.
در روش دوم نمونھ آزمایش بصورت پلھای تحت اختلاف فشارھای مختلف از حداقل ۵٠paتا حداکثر
تعیین شده توسط متقاضی قرار میگیرد. در مرحلھ اول دبی عبوری کل از نمونھ آزمایش در ھر پلھ از
اختلاف فشار ھنگام افزایش فشار و ھنگام کاھش آن اندازهگیری میشود و بزرگترین مقدار در ھر
پلھ بھ عنوان دبی کل نشت منظور میشود.
در مرحلھ بعد پس از پوشاندن کلیھ درزھای قسمتھای بازشو نمونھ یا پوشاندن کل سطح نمونھ ) بجز
محلھای نصب( مجدداً اختلاف فشارھا بصورت پلھای برقرار میشود و مشابھ مرحلھ قبل دبی
عبوری از محفظھ آزمایش و محلھای نصب در ھر اختلاف فشار اندازهگیری میشود.
این دبی بھ نشت اضافی معروف است. در ھر اختلاف فشار مشخص با کم کردن این دبی از دبی کل،
دبی نشت از درز قسمتھای بازشو نمونھ آزمایش بدست میآید.
برابر توصیھ استانداردھای مختلف لازم است قبل از گزارش نتایج آزمایش دبیھای بدست آمده در
مراحل آزمایش بھ دبی در شرایط استاندارد دما و فشار تبدیل شوند. دبی نشت میتواند بر واحد سطح
کلی نمونھ یا سطح قسمتھای بازشو نمونھ و یا واحد طول کل درزھای قسمتھای بازشو نمونھ
آزمایش بیان شود.
با مقایسھ دبی نشت با دبی بیان شده در استاندارد در ھمان فشار خاص صحت عملکرد نمونھ تایید
میشود و یا میزان نشت از نمونھ در اختلاف فشارھای مختلف گزارش میشود.

گزارشی از فعالیتھای انجام شده در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن
مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در راستای انجام یکی از اھداف خود کھ ھمان بھینھسازی مصرف
انرژی در ساختمانھا است پروژه ” تجھیز آزمایشگاه تعیین کیفیت جدارهھای شفاف ساختمانی از نظر
میزان ھوابندی و آب بندی” را تعریف نمود.
این پروژه بھ سازمان محترم بھینھسازی مصرف سوخت کشور پیشنھاد گردید و اجرای آن مورد
تصویب قرار گرفت. از نیمھ دوم سال ١٣٨٠مراحل طراحی و سپس عملیات ساخت دستگاه آزمایش
مربوطھ در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن بھ کارفرمایی سازمان بھینھسازی در جریان میباشد.
ایجاد امکان نظارت بر ساخت و تولید دربھا و پنجرهھای از پیش ساختھ شده ساختمانی در داخل
کشور از جملھ اھداف این پروژه میباشد. برخی از اقداماتی کھ تاکنون برای این پروژه انجام شدهاند
در ادامھ ذکر گردیدهاند.
جمع آوری و بررسی استانداردھای مربوطھ
با مراجعھ بھ کتابخانھھای مراکز مختلف علمی و موسسھ استاندارد ایران و با استفاده از شبکھ اینترنت
و با کمک شرکتھایی کھ در این زمینھ فعالیت میکنند استانداردھای خارجی و داخلی در رابطھ با
تعیین میزان ھوابندی دربھا و پنجرهھای ساختمانی تحت شرایط مختلف جمعآوری شده است. سپس
بررسیھای لازم بر روی آنھا بھ منظور استنباط مفھومی انجام شده است.
لیست زیر فقط نام تعدادی از استانداردھای تھیھ شده میباشد کھ مستقیما بھ آزمایشھای ھوابندی آورده
شده مربوط میباشند. از ذکر نام استانداردھای دیگر از جملھ استانداردھایی کھ بھ آزمایش آببندی
مربوط میشوند در اینجا خودداری شده است.
– استاندارد ملی ایران :
:۴٣۴٧روش آزمون نفوذپذیری دریچھھای فولادی پیش ساختھ ساختمان
:۴٣۴٨در و پنجره فولادی پیش ساختھ ساختمان
– انسیتو استاندارد بریتانیا )(BSI
BS 5368:Part1: 1975(EN 42) Methods of testing windows part 1.Air
permeability test
BS 6375: Part1: 1989 Performance of windows part 1.classification for
(weathertightness (including guidance on selection and specification
BS 5368 : part4 : 1978 (EN 78 ) Methods of testing windows.part 4.form of test
.report
– استاندارد انجمن تست مواد آمریکا :ASTM
E 283-91 Standard test Method for Determining the rate of air leakage through
exterior windows,curtain walls, and doors underspecified pressure differnces
.across the specimen
– استاندارد : DIN
DIN EN 1026 windows and doors,Air permeability – Test method
– موسسھ بین المللی استاندارد ): (ISO

ISO 6613 windows and door height windows –Air permeability test
ISO 8272 doorsets – Air permeability test
– استاندارد ): (UL
UL 1784 Air leakage tests of door assemblies
استخراج نحوه، شرایط و مراحل انجام آزمایش
پس از بررسی استانداردھای جمع آوری شده، مراحل، شرایط و روش انجام آزمایش میزان ھوابندی
استخراج شده است. سپس مطالعھ برای طراحی تجھیزات مورد نیاز جھت تجھیز دستگاه آزمایش انجام
شده است.
طراحی مفھومی تجھیزات
در استانداردھای موجود فقط شرایط انجام آزمایش توضیح داده شدهاند و در مورد تجھیزات مورد نیاز
اطلاعاتی وجود ندارد. بنابراین لازم بود کھ در ابتدا بصورت مفھومی طراحی کلی دستگاه آزمایش
انجام شده و سپس تجھیزات مورد نیاز برآورد و ساختھ یا انتخاب شوند.
با توجھ بھ اھداف کلی پروژه و بدلیل مشابھت بسیار زیاد شرایط آزمایشھای ھوابندی از ھمان ابتدا
سعی شده دستگاه آزمایش بگونھای طراحی شود کھ امکان آزمایشھای ھوابندی و ھم آزمایشھای
آببندی با آن وجود داشتھ باشد.
پس از طی مراحل مختلف طراحی و اعمال اصلاحات منظور شده، طرح نھایی بھ گونھای صورت
گرفتھ است کھ علاوه بر امکان آزمایشھای ھوابندی و آببندی با یک دستگاه آزمایش واحد، این
آزمایشھا میتوانند مطابق تمام استانداردھای ذکر شده انجام شوند، در نتیجھ طبق درخواست سازنده یا
تصمیم کاربر انجام آزمایشھا طبق ھرکدام از استانداردھای ذکر شده امکان پذیر خواھد بود.
انجام محاسبات طراحی قسمتھای مختلف تجھیزات و تھیھ نقشھ ھای اجرایی
پس از طراحی مفھومی تجھیزات تک تک اجزا تشکیل دھنده دستگاه آزمایش طراحی و محاسبات
مربوط بھ ھر قسمت انجام شدهاند. سپس مدل سھ بعدی ھر جزء توسط کامپیوتر تھیھ و نقشھھای
اجرایی آنھا نیز رسم شده و بھ گروه ساخت تحویل گردیده است.
ساخت تجھیزات
مراحل ساخت سازه اصلی دستگاه آزمایش و عمده تجھیزات دیگر و نصب آنھا از جملھ دیواره
آزمایش و تجھیزات تامین فشار شامل فن و موتور و دور متغیر آن ھم اکنون بھ انجام رسیده است. در
حال حاضر مراحل نھایی ساخت دستگاه و نصب تجھیزات اندازهگیری و کنترل بر روی آن در حال
اجرا میباشد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *