Theo Hiệp hội Đo lường và Kiểm tra Độ kín Không khí (The Air Tightness Testing & Measurement Association - ATTMA) định nghĩa độ rò rỉ không khí là dòng không khí không được kiểm soát đi qua các khe hở và vết nứt trên kết cấu của tòa nhà, đôi khi còn được gọi là độ xâm nhập không khí hoặc độ rò khí. Vào mùa hè, không khí xâm nhập vào nhà có thể mang không khí bụi bẩn và ẩm ướt ngoài trời vào bên trong nhà. Vào mùa đông, quá trình thoát khí từ bên trong ra bên ngoài có thể dẫn đến không khí ẩm trong nhà di chuyển vào các hốc tường lạnh và dẫn đến hiện tượng ngưng tụ ẩm gây ra nấm mốc hoặc phong hóa kết cấu tường. Không nên nhầm lẫn khái niệm rò rỉ không khí với khái niệm thông gió, vì thông gió được định nghĩa là dòng không khí đi vào và ra khỏi tòa nhà có sự kiểm soát. Sự xâm nhập của không khí là không mong muốn, nhưng quan trọng hơn là các tòa nhà phải có thiết kế hệ thống thông gió phù hợp với mục đích sử dụng.
Theo Hiệp hội Thông tin và Nghiên cứu Dịch vụ Tòa nhà (The Building Services Research & Information Association - BSRIA), các tòa nhà nên được thiết kế và xây dựng kín gió một cách hợp lý, đồng thời cung cấp các hệ thống thông gió tự nhiên hoặc cơ học để duy trì chất lượng không khí trong nhà và đảm bảo sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
Thử nghiệm kiểm tra độ kín khí của công trình rất phổ biến ở các quốc gia Châu Âu và Bắc Mỹ vì phương pháp này đã được công nhận để chứng nhận cho các công trình sử dụng năng lượng hiệu quả.
Hiện nay độ kín khí tòa nhà tại Việt Nam tương đối kém và đang góp phần giảm hiệu quả sử dụng năng lượng và tiện ích nhiệt trong công trình. Bên cạnh đó nhiều người còn tin rằng ngôi nhà ít kín khí hơn thì hiệu quả thông gió trong nhà sẽ tốt. Tuy nhiên, các nghiên cứu về thông gió trong nhà cho thấy: Chuyển động của dòng không khí trong các tòa nhà phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ gió bên ngoài và hiệu ứng ống khói bên trong tòa nhà (hiệu ứng ống khói (stack effect) là hiện tượng không khí ấm có xu hướng bay lên cao tạo ra áp lực không khí giúp thúc đẩy quá trình thông gió tự nhiên trong nhà). Với những tòa nhà có độ kín gió kém, thì ngay cả trong điều kiện thời tiết ôn hòa và dễ chịu có tốc độ gió vừa phải thì vẫn luôn có những luồng gió đáng kể đi vào trong các tòa nhà. Tốc độ dòng không khí đi vào trong nhà quá cao để thực hiện quá trình trao đổi không khí sạch, trong khi đó còn gây thất thoát nhiệt điều hòa làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng tòa nhà vì nhiệt không thể thu hồi được do thất thoát qua các khe hở của tòa nhà (còn được gọi là thông gió không được kiểm soát).
Trong các tòa nhà tiết kiệm năng lượng thì độ kín khí là một yêu cầu thiết kế quan trọng. Còn để thông gió đảm bảo chất lượng không khí trong nhà thì phải thực hiện các biện pháp thông gió cơ học. Tòa nhà có độ kín khí cao có những ưu điểm sau:
- Ngăn ngừa sự phá hủy kết cấu công trình do liên quan tới hấp thụ ẩm hoặc hiện tượng ngưng tụ ẩm bề mặt;
- Ngăn ngừa gió lùa và gây cảm lạnh cho người dân cư trú trong tòa nhà. Hiện tượng gió lùa mạnh (dân gian thường gọi là gió độc) làm cho người trong nhà đang ở một trạng thái không khí bình thường nhưng khi đi qua vùng gió lùa sẽ bị lạnh đột ngột làm cơ thể không chịu được gây ra xây xẩm mặt mày, choáng, ngất, thậm chí dẫn đến tử vong. Bên cạnh đó còn làm cho sức đề kháng con người không kịp thay đổi, nếu trong người có các căn bệnh khác sẽ dễ dàng tái phát. Trường hợp quá mức thì người khoẻ mạnh cũng bị ảnh hưởng;
- Ngăn ngừa tổn thất nhiệt nhằm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng sưởi ấm hoặc làm mát trong công trình;
- Cải thiện độ cách âm trong không khí của căn nhà;
- Cải thiện chất lượng không khí trong nhà (ví dụ như ngăn ngừa ô nhiễm phóng xạ radon, bụi, khí độc hại, bào tử nấm mốc bên ngoài môi trường). Ngoài ra còn giúp hệ thống thông gió hoạt động tốt hơn.
Phương pháp đo độ kín khí công trình là một phương pháp tiêu chuẩn hóa. Phương pháp này được sử dụng để đo mức độ lọt khí hoặc mức độ kín gió của một tòa nhà. Để kiểm tra độ kín khí của tòa nhà, tòa nhà phải được điều áp (đến 50 Pascal) bằng hệ thống quạt điều áp và đo lưu lượng dòng không khí đi qua tòa nhà. Trong quá trình thử nghiệm, các cửa ra vào và cửa sổ bên ngoài của tòa nhà phải được đóng kín, các cửa bên trong mở, và các lỗ thông gió cơ học và tự nhiên được bịt kín. Việc kết hợp thử nghiệm độ kín khí và sử dụng bút xông khói, có thể dễ dàng giúp phát hiện các vị trí rò rỉ không khí để khắc phục trong quá trình xây dựng và nghiệm thu công trình. Những thử nghiệm này ngoài việc đo tốc độ xâm nhập không khí của một tòa nhà. Chúng cũng có thể được sử dụng đo dòng không khí giữa các khu vực trong tòa nhà, kiểm tra độ kín khí của ống dẫn và để xác định vị trí rò rỉ không khí trong lớp vỏ tòa nhà. Việc kiểm tra độ kín không khí của tòa nhà phải được thực hiện theo một trong các tiêu chuẩn sau:
- EN 13829:2001 Thermal performance of buildings - determination of air permeability of buildings - fan pressurization method;
- ISO 9972:2015 Thermal performance of buildings - Determination of air permeability of buildings - Fan pressurization method;
- ASTM E779-10 Standard Test Method for Determining Air Leakage Rate by Fan Pressurization;
Một số nghiên cứu đã cho thấy hiệu quả tiết kiệm năng lượng đáng kể bằng cách cải thiện độ kín khí lớp vỏ bao che tòa nhà. Báo cáo kỹ thuật của dự án đánh giá và cải thiện tác động của Chỉ thị Châu Âu về hiệu suất năng lượng tòa nhà (ASsessment and Improvement of the EPBD Impact – ASIEPI) do Liên đoàn các hiệp hội sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí châu Âu (Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations - REHVA) cho thấy khả năng tiết kiệm 15% mức sử dụng năng lượng điều hòa không gian trong nhà khi cải thiện độ lọt khí từ 11,5 m3/(m2·h) @50 Pa xuống còn 5 m3/(m2·h) @50 Pa. Bên cạnh đó do tác động của việc giảm độ lọt khí đến tổn thất nhiệt công trình còn cho phép lắp đặt công suất sưởi ấm và làm thấp hơn giúp tiết kiệm chi phí đầu tư thiết bị ban đầu. Tại nhiều quốc gia Bộ luật Xây dựng quy định về Tòa nhà yêu cầu 50% mỗi loại nhà trong một dự án phải thực hiện kiểm tra mức độ kín khí nhằm đảm bảo hiệu quả sử dụng năng lượng. Các tiêu chuẩn ATTMA TSL1 và TSL2 đưa ra mức độ thông khí của tòa nhà thông thường và mức hiệu quả cao được thể hiện trong Bảng 1.
Bảng 1. Tiêu chuẩn ATTMA TSL1 và TSL2 mức độ thông khí của tòa nhà
Tiêu chuẩn công trình xanh của các quốc gia trên thế giới cũng đều có các qui định bắt buộc trong tiêu chí độ kín khí được nêu trong Bảng 2.
Bảng 2. Mức yêu cầu độ kín khí công trình tại một số quốc gia
Trung tâm Thiết bị Môi trường & An toàn Lao động - VIBM là một trong những đơn vị đi đầu trong nghiên cứu thử nghiệm đặc tính nhiệt ẩm của vật liệu, kết cấu công trình; mô phỏng khí hậu và nghiên cứu thực địa, thử nghiệm sản phẩm mới để kiểm tra sản phẩm của khách hàng trong quá trình sử dụng ngoài khí hậu thực tế và trong điều kiện khắc nghiệt tại phòng thí nghiệm; Thử nghiệm, đánh giá các đặc tính kháng khuẩn, kháng nấm mốc, đặc tính tiết kiệm năng lượng của vật liệu được ứng dụng trong các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả, công trình xanh tại Việt Nam.