h -1 Szczelność powietrzna budynków 29/10/2015 Szczelność Szczelność Wymagania WT Zagadnienia Współczesnej Fizyki Budowli

Transkrypt

1 Szczelość powietrza budyków Z czego wyika rozpraszaie eergii z budyku? oziębiaie elemetów kostrukcji budyku (opór a przeikaie ciepła) Agata Wygocka-Domagałło wygocka@zut.edu.pl Zachodiopomorski Uiwersytet Techologiczy w Szczeciie Wydział Budowictwa i Architektury bezpośredia wymiaa powietrza (szczelość) Żródłó: Żródło: Szczelość właściwość budyku odpowiadająca za wielkość strat eergii wyikających z wymiay ciepłego powietrza z wętrza budyku przez zime powietrze z otoczeia szczelość budyku mierzoa jest przez rzeczywistą liczbę wymia powietrza z pomieszczeia lub budyku w jedostce czasu h -1 Szczelość założoa i kotrolowaa wetylacja budyku iekotrolowaa ifiltracja powietrza Wymagaia WT Szczególie waże: budyki z kotrolowaą wetylacją oraz systemami odzysku ciepła z powietrza wetylacyjego!! Szczelość powietrza obudowy budyku h -1 Nieszczelości Nieszczelości Termiy: eksfiltracja/ ifiltracja przewiew przewiewaie przedmuch Źródło: Mieapolis Blower Door Operatio Maual for Model 3 ad Model 4 Systems, więcej miejsc ieszczelości w budykach w techologii szkieletowej Żródło: Dr iż. Roma Pieprzyk Szczelość powietrza przegród zewętrzych budyku i jej pozytywe skutki 1

2 Nieszczelości Rodzaje ieszczelości przewiew powierzchiowy przepływ przez zewętrze warstwy przegrody, wikaie powietrza przez jedą ieszczelość przepływ wzdłuż termoizolacji, wypływaie przez ią ieszczelość. Proces iebezpieczy przy silym wietrze i dużych ieszczelościach. Źródło: przewiew przeikający przeikaie powietrza przez wszystkie warstwy przegrody Wymagaia ogóle WT WT 2008 WT Szczelość a przeikaie powietrza W budyku mieszkalym, zamieszkaia zbiorowego, budyku użyteczości publiczej, a także w budyku produkcyjym przegrody zewętrze ieprzezroczyste, złącza między przegrodami i częściami przegród oraz połączeia okie z ościeżami ależy projektować i wykoywać pod kątem osiągięcia ich całkowitej szczelości a przeikaie powietrza. Zaleca się przeprowadzeie sprawdzeia szczelości powietrzej budyku. Wskaźiki Liczba wymia powietrza w warukach ciśieia odiesieia strumień przecieku powietrza powstałego pod wpływem różicy ciśieia po obu stroach obudowy budyku (zazwyczaj 50 Pa), podzieloy przez Wskaźiki Przepuszczalość powietrza strumień przecieku powietrza pod wpływem różicy ciśieia po obu stroach obudowy budyku (zazwyczaj 50 Pa), podzieloy przez pole powłoki budyku kubaturę wewętrzą 50 q 50 Wskaźiki Strumień jedostkowy przecieku powietrza strumień przecieku powietrza pod wpływem różicy ciśieia po obu stroach obudowy budyku (zazwyczaj 50 Pa), podzieloy przez pole podłogi Wymagaia WT WT 2008 WT 2013 wymagaa szczelość budyku wyosi: w 50 budyki z wetylacją grawitacyją: 50 3,0 h -1 budyki z wetylacją mechaiczą: 50 1,5 h -1 Brak weryfikacji!!! 2

3 Wymagaia dla PH wymagaa szczelość budyku dla budyków pasywych wyosi 50 0,6 h -1 Wymagaia dla PH w budyku pasywym straty eergii spowodowae przepływem powietrza przez ieszczelości (połączeia: dach/ściaa, ściaa/oko, szczelia w paroizolacji), są większe iż straty przeikaia ciepła przez obudowę budyku (podłoga a grucie, ściay, dach)!!! Zapotrzebowaie eergii użytkowej w przykładowym budyku pasywym, w fukcji jego szczelości powietrzej 50 obliczeia w programie PHPP, efektywość odzysku ciepła w cetrali wetylacyjej - 92% Źródło: ; dr iż. Adrzej Górka, dr iż. Radosław Górzeński, dr iż. Michał Szymański Badaie szczelości powietrzej dużych budyków Czy wymagaa szczelość powietrza budyku jest koiecza? Naturale oddychaie przegród? Szczelość a wetylacja Szczelość przegród i stosowaie awiewików? Szczelość a wetylacja grawitacyja? Żródło: Dr iż. Roma Pieprzyk Szczelość powietrza przegród zewętrzych budyku i jej pozytywe skutki Szczelość a wetylacja Skutki braku szczelości zwiększeie eergochłoości budyku straty ciepła mające wpływ a charakterystykę eergetyczą budyku obiżeie komfortu cieplego pomieszczeń przeikaie ciepłego i wilgotego powietrza przez przegrodę pogorszeie parametrów cieplych i trwałości przegrody przeikaie wody deszczowej do wętrza budyku przeikaie kurzu, pyłu, mikrowłókie brak prawidłowej wetylacji w pomieszczeiach (wetylacja grawitacyja) miejsza sprawość istalacji awiewo-wywiewej z systemem odzysku ciepła Żródło: Dr iż. Roma Pieprzyk Szczelość powietrza przegród zewętrzych budyku i jej pozytywe skutki 3

4 Metody badaia szczelości budyków Metody badaia szczelości budyków gazu zaczikowego, którego stężeie w powietrzu badaego pomieszczeia maleje w czasie PN-EN ISO 12569:2004 Izolacja ciepla w budykach. Określaie wymiay powietrza w budykach. Metoda gazu zaczikowego metoda ciśieiowa polegająca a wytworzeiu w budyku ciśieia o wielkości około 50 Pa PN-EN 13829:2002 Właściwości cieple budyków. Określaie przepuszczalości powietrzej budyków. Metoda pomiaru ciśieiowego z użyciem wetylatora Metody ie lokalizują miejsc ifiltracji powietrza do budyku! Metody badaia szczelości budyków metoda zaiku gazu zaczikowego wielkość zaiku stężeia gazu pozwala określić wielkość strumieia wypływającego zaleceia: stosować gaz w bezpieczych graicach stężeia uikać gazów radioaktywych ilość gazu duża w porówaiu z poziomem tła atmosferyczego ilość gazu zaczie większa iż ilość, która może być zaabsorbowaa Gazy stosowae w badaiach: hel dwutleek węgla (rozpuszczaly w wodzie, absorboway przez materiały) sześciofluorek siarki (podgrzay geeruje toksyczy gaz) tleek azotu (rozpuszczaly w wodzie) Metody badaia szczelości budyków Przebieg badaia: zamkąć zewętrze drzwi i oka, urządzeia wetylacyje wyłączyć zmierzyć i wprowadzić jedolicie do strefy gaz wymieszać gaz zaczikowy w strefie potwierdzić jedolite stężeie początkowe (2 miejsca w strefie) pobrać próbki powietrza miimum w dwóch zaych chwilach czasowych pobrać dodatkowe próbki w celu ustaleia czy wielkość wymiay powietrza w trakcie badaia jest stała lc(t1 ) lc(t 2 ) = t t

5 służy określeiu przepuszczalości powietrzej obudowy budyku lub jej części. Metodę stosuje się: do pomiaru przepuszczalości powietrzej budyku lub jego części w celu sprawdzeia spełieia wymagań projektowych w zakresie szczelości powietrzej, do porówaia przepuszczalości powietrzej kilku podobych budyków, do idetyfikowaia źródeł przecieku powietrza, do określeia zmiejszeia przecieku powietrza wyikającego z idywidualych działań moderizacyjych zastosowaych do istiejącego budyku. Strumień przecieku powietrza strumień przepływu powietrza przez obudowę budyku (obejmuje przepływ przez połączeia, pękięcia i powierzchie porowate lub przez ich kombiacje, wywołay urządzeiami wprawiającymi powietrze w ruch) Obudowa budyku przegroda oddzielająca badaą kubaturę wewętrzą od środowiska zewętrzego lub iej części budyku Kubatura wewętrza przestrzeń wewątrz budyku lub część budyku celowo ogrzewaa, chłodzoa lub wetylowaa w sposób mechaiczy Zaleca się wykoaie dwóch serii pomiarów, w warukach adciśieia i podciśieia. Dopuszcza się jedak wykoaie tylko jedej serii pomiarów w adciśieiu lub podciśieiu. Kiedy wykoać pomiar? Pomiar wykoać po zakończeiu wzoszeia obudowy przezaczoego do badań budyku (gdy zostaą wykoae wszystkie elemety zapewiające szczelość tj. drzwi zewętrze, oka, tyki, wiatroi paroizolacje) Uwaga: wstępy pomiar przepuszczalości powietrzej daje możliwość usuięcia ieszczelości Latem czy zimą? Waruki meteorologicze: iloczy różicy temperatury (wewętrzej i zewętrzej) i wysokości obudowy budyku poiżej 500 m K prędkość wiatru poiżej 6 m/s (3 w skali Beauforta) Jak przygotować budyek? Metoda A (badaie budyku użytkowaego) Sta obudowy budyku w trakcie badaia powiie odpowiadać staowi podczas okresu, w którym eksploatowae są istalacje ogrzewaia lub klimatyzacji Zamkąć drzwi zewętrze, oka, otwory wetylacyje i otwory przewodów komiowych (jeśli jest taka możliwość) Drzwi wewętrze otworzyć w celu wyrówaia ciśieia Metoda B (badaie obudowy budyku) Wszystkie celowo wykoae otwory w obudowie budyku powiy zostać zamkięte lub zaślepioe Zamkąć drzwi zewętrze, oka, otwory przewodów komiowych i wetylacyjych zaślepić, wszystkie awiewiki i wywiewiki wetylacji mechaiczej i klimatyzacji zaślepić Drzwi wewętrze otworzyć w celu wyrówaia ciśieia Jak wykoać pomiar? Przyłączyć urządzeie wprawiające w ruch powietrze do obudowy budyku (oko, drzwi lub otwór wetylacyjy, w iektórych przypadkach wykorzystuje się system wetylacji mechaiczej lub klimatyzacji) Oko czy drzwi? 5

6 Lokalizacja ieszczelości Lokalizacja ieszczelości Źródło: Prezetacja BDM-Passive Houses F Sigrid Dorschky Lokalizacja ieszczelości z zastosowaiem dymu dr iż. Adrzej Górka Badaie szczelości dużego budyku w Pozaiu Lokalizacja ieszczelości WT: ie wymagaia 6

7 Liczba Beauforta Nazwa Prędkość wiatru [m/s] 0 Cisza <0,45 Cisza, dym uosi się pioowo 1 Lekki przewiew 0,45 1,34 Opis Kieruek wiatru wskazyway przez dym, ale ie przez chorągiewki 2 Lekka bryza 1,80 3,10 3 Łagoda bryza 3,60 5,40 4 Umiarkowaa bryza 5 Świeża bryza 8,50 10,70 6 Sila bryza 11,20 13,90 7 Umiarkoway wiatr Wiatr wyczuwaly a twarzy, liście szumią, chorągiewka poruszaa przez wiatr Liście i małe gałązki w ciągłym ruchu, wiatr rozwiewa małe flagi 5,80 8,00 Podosi kurz i luźy papier, małe gałązki poruszają się 14,30 17,00 8 Wiatr burzowy 17,40 20,60 Małe drzewa liściaste zaczyają się poruszać, a wodach lądowych powstają małe fale Duże gałęzie poruszają się, przewody telegraficze gwiżdżą, utrudioe używaie parasoli Całe drzewa poruszają się, iedogodości w poruszaiu się pod wiatr Łamią się małe gałązki drzew, ogólie pogorszoa zdolość poruszaia się Zmierzyć różicę ciśieia między wętrzem budyku a otoczeiem po zakryciu wetylatora Wykoać badaie zmieiając strumień objętości powietrza tak, aby uzyskać różice ciśień między wętrzem budyku a otoczeiem od miimum 10 Pa do maksymalej wartości w pięciu krokach o wielkości ajwyżej 10 Pa. Średia dodatich wartości różicy ciśieia w warukach zerowego przepływu Δp 01+ Średia ujemych wartości różicy ciśieia warukach zerowego przepływu Δp 01- Jeśli każda z tych wartości przekracza 5 Pa ie wykoywać badaia Zaotować średią wszystkich wartości różicy ciśieia w warukach zerowego przepływu Δp 01 Najwyższa różica ciśieia dla pojedyczych mieszkań i małych budyków powia wyosić co ajmiej 50 Pa (zaleca się do ±100 Pa), w przypadku dużych budyków o kubaturze ok m 3 jeśli jest to możliwe rówież 50 Pa. Jeśli w dużym budyku, ze względu a wydajość wetylatora, ie moża osiągąć takiej różicy ciśień, zaleca się stosowaie dodatkowych urządzeń wprawiających w ruch powietrze lub przeprowadzeie badań w warukach, które moża osiągąć. Jeśli ie uzyskao różicy ciśieia 25 Pa to badaie uzaje się za ieważe. Budyki wielkokubaturowe Nieszczelość wewętrza: przepust kablowy pomiędzy sąsiadującymi ze sobą pomieszczeiami składowymi budyku Źródło: IgBEU Źródło: dr iż. Adrzej Górka Badaie szczelości dużego budyku w Pozaiu 7

8 Zaleca się wykoaie dwóch serii pomiarów, w warukach adciśieia i podciśieia. Dopuszcza się jedak wykoaie tylko jedej serii Sporządzić wykres przecieku powietrza w warukach adciśieia i podciśieia, aosząc a układ współrzędych w układzie logarytmiczym wartości strumieia przepływu powietrza przez obudowę budyku i odpowiadające im wartości różicy ciśieia. pomiarów w adciśieiu lub podciśieiu. Po zakończeiu badań poowie zakryć wetylator i wyzaczyć Δp 02-, Δp 02+, Δp 02. Jeśli dodati lub ujemy odczyt różicy ciśieia w warukach zerowego przepływu po zakończeiu badań jest większy iż 5 Pa badaia ależy uzać za ieważe. Metodą ajmiejszych kwadratów przybliżyć współczyik przepływu i wykładik przepływu V = C ( p) ev ev lv = lc + l( p) ev ev V ev strumień przepływu przez obudowę budyku, C ev współczyik przepływu, p wytworzoa różica ciśień, wykładik przepływu <0,5; 1> * Wykoać przekształceie logarytmicze zmieych V ev i p Y = A + X Aproksymacja prostej do daych pomiarowych (X,Y) p. w programie Excel, po przygotowaiu wykresu puktowego z daych pomiarowych (X,Y) dodaj liię tredu (wyświetl rówaie) dostajemy stałą A i wykładik przepływu Stałą A przekształcić a C ev (C ev =exp(a)) współczyik przecieku C L wyzacza się przeliczając C ev a waruki stadardowe (21st.C i 1,013 x10 5 Pa) W przypadku podciśieia: W przypadku adciśieia: C L C L 1 ρ = C e ev ρ o 1 ρ = C i ev ρ o ρ e gęstość powietrza zewętrzego ρ i gęstość powietrza wewętrzego ρ o gęstość powietrza w stadardowych warukach Gęstość powietrza: strumień przecieku powietrza V = C ( p) L L strumień przecieku powietrza przy ciśieiu 50 Pa V C (50) 50 = L wielkość wymiay powietrza w warukach różicy ciśieia 50 Pa gdzie: V kubatura wewętrza V = V Wyzacza się rówież pozostałe parametry odosząc strumień przecieku powietrza przy ciśieiu 50 Pa do pola powłoki budyku lub pola podłogi 8

9 9