Beräkningsmetod för lufttäthet i
flerbostadshus
Analys av areametoder samt grund för framtagning av en
branschstandard
Malin Bergkrantz
Sara Kviberg
Master of Science Thesis EGI_2017-0034-MSC
Beräkningsmetod för lufttäthet i flerbostadshus
Malin Bergkrantz Sara Kviberg Godkänd Examinator Joachim Claesson Handledare Joachim Claesson Uppdragsgivare NCC Building Sverige AB Kontaktperson Peter Koskinen
Sammanfattning
Människans påverkan på klimatet är stor och för att klara de uppsatta klimatmålen krävs det förändring. Förbättringar inom byggsektorn kan minska energianvändningen mycket och är därmed ett viktigt område att fokusera på. Energianvändningen kan reduceras på en mängd olika sätt. Denna rapport behandlar området lufttäthet. Hur tät en byggnad är mot det fria påverkar hur väl exempelvis värme- och ventilationssystemen i byggnaden arbetar. Möjligheten att optimera dessa system leder till lägre energianvändning då energiförlusterna kan minimeras. Den standard som följs idag vid lufttäthetsprovningar har dock sina brister. En anpassning för mätning av enskilda delar av en byggnad, exempelvis enskilda lägenheter i ett flerbostadshus, saknas och denna problematik är det som denna rapport behandlar.
Syftet med den här studien är därmed att lägga en grund för en framtida utveckling av en beräkningsmetod som ger en korrekt indikation på en hel byggnads lufttäthet baserat på en enskild mätning av en lägenhet. Studien bygger på en litteraturstudie kring ämnet lufttäthet, en intervju med en diplomerad lufttäthetsprovare samt inhämtning och analys av mätdata. Framtagningen av mätdata gjordes genom praktiska mätningar på fyra byggnader, senare kallade objekt, med Blower Door-utrustning för att få fram luftläckaget för objekten. Samtliga lägenheter i objekten lufttäthetsprovades samt objekten som helhet. Data som inhämtades analyserades och en jämförelse av fyra alternativ på areametoder genomfördes.
Resultaten som studien genererade i är intressanta. Inget samband kunde ses mellan samtliga objekt. Däremot kunde två grupperingar skapas med två objekt i varje grupp där dessa följer samma trend för lufttätheten. För några av objekten gällde att det summerade luftflödet för samtliga lägenheter, trapphus och bjälklag mycket väl motsvarar objektens luftflöde då husen mättes som en enhet. Det summerade luftflödet för resterande objekt genererade i ett summerat luftflöde som är ca 60% större än de uppmätta luftflödena för hela objekten. Jämförelsen av areametoder visade att den metod som beskrivs i standarden ISO 9972:2015 ej är optimal för mätningar av enskilda lägenheter. Av de areametoder som analyserats är det metod A2
(klimatskärmsarean med golv- och takandelar) som stämmer bäst för ena gruppen och metod A1
(halva omslutande arean) för andra gruppen.
En slutsats från denna studie är att en gemensam beräkningsmetod inte är möjlig att skapa för samtliga objekt. Olika beräkningsmetoder bör därmed utvecklas och för att utformningen av dessa metoder ska vara möjligt krävs att mer mätdata inhämtas. Vidare är en slutsats att de metoder som har jämförts i denna rapport ej är tillräckligt anpassade för att kunna antas vara korrekta men att de kan utgöra en grund för vidare utveckling.
Abstract
Since the human impact on the climate is large, major changes are required in order to reach the climate targets listed by the Swedish government. Improvements in the building sector can significantly reduce the energy consumption and is something to focus on. The energy used in buildings can be reduced in many ways. One way is to improve the air tightness of the building which is the subject this report is focusing on. As the heating and ventilation systems in buildings becomes more and more energy efficient it becomes important to improve the air tightness as well. However, the standard method for air tightness measurements is only adapted to the entire building, not for individual apartments.
Therefore, the purpose of this study is to contribute to a future development of a calculation method that provides a correct indication of the air tightness of a building based on an individual measurement of a single apartment. The study is based on a literature review of the topic air tightness, an interview with a person certified for air tightness measurements, and on the collection and analysis of measurement data. In order to collect measurement data, practical measurements were performed. Blower Door equipment were used to measure the air leakage of all the apartments in four multifamily buildings as well as for the buildings as a whole, in order to calculate the air tightness. The collected data was analyzed and a comparison of four area calculation methods, used for sample measurement to calculate air tightness, was performed.
The results of the study are interesting. No correlations could be seen between all objects. However, the measurements can be divided into two groups with two objects in each group, following the same trend regarding summarized airflows. For the objects in the first group, the summarized airflows for all apartments, stairwells and system of joists corresponds very well to the measured airflow of the entire object. Furthermore, the summarized airflows for the objects in the second group is about 60% greater than the measured airflow of the building. The study also showed that the area method described in the standard, ISO 9972:2015, is not optimal for sample measurements. Of the four area methods analyzed, area method A2 (climate barrier area
with a proportion of floor and ceiling added) works best for the first group and area method A1
(half of the enclosing area) works best for the second group.
As a conclusion, it is not possible to create a single calculation method due to the spread of the results. Different calculation methods should therefore be developed and in order to develop these calculation methods, a larger amount of measurement data is required. Furthermore, it can be stated that the methods that have been compared in this report are not sufficiently adapted to be assumed to be correct but may provide a basis for further development.
Förord
Detta examensarbete utgör 30 hp och är avslutningen på Civilingenjörsprogrammet Energi och Miljö och Mastern Hållbar Energiteknik (300 hp) på Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm. Examensarbetet tog sin början i januari 2017, avslutades i maj 2017 och har genomförts i samarbete med NCC i region Mellan/Norra. Ett stort tack riktas till:
Joachim Claesson, handledare och examinator för examensarbetet från KTH, som har fungerat som ett bollplank och verkat vägledande vid uppkomna problem.
Peter Koskinen, uppdragsledare på avdelningen Teknik och Hållbarhet på NCC, som fungerat som handledare och en stor hjälp i arbetet med denna studie.
Saga Ekelin, gruppchef för avdelningen Teknik och Hållbarhet på NCC, som har möjliggjort samarbetet med NCC.
Fredrik Myri, ingenjör inom mätteknik & energi på avdelningen Teknik och Hållbarhet på NCC, som har bidragit med kontakter och intressanta diskussioner.
Arbetsledarna för objekten som tillåtit projektets författare att utföra lufttäthetsprovningarna.
Stockholm, maj 2017
Nomenklatur
Nedan beskrivs de beteckningar som används i rapporten.
Beteckning Enhet Förklaring
Klimatskärm - Byggnadens omslutande area som gränsar mot det fria
och mot mark
Lufttäthet l/(s,m2) Hur lufttät en byggnad är, högt värde visar på stort
läckage
q50 l/s Uppmätta luftflödet vid 50 Pa tryckskillnad
Atot m2 Area enligt standarden, benämns även omslutande area
Ak m2 Zonens klimatskärmsarea
A1 m2 Atot/2
Innehållsförteckning
1 Inledning ... 1 1.1 Bakgrund ... 1 1.2 Syfte ... 1 1.3 Mål ... 1 1.4 Avgränsning ... 1 2 Litteraturstudie ... 2 2.1 Bygga lufttätt ... 2 2.2 Lufttäthetskrav ... 2 2.3 Lufttäthetsprovning ... 3 2.4 Otätheter ... 32.4.1 Metoder för att upptäcka läckage ... 3
2.5 Dagens standard ... 5 2.5.1 Brister... 5 2.6 Areametoder... 6 3 Metod ... 7 3.1 Struktur ... 7 3.2 Blower Door ... 7 3.2.1 Utförande ... 7 3.3 Intervju... 9 3.4 Bearbetning av mätdata ... 9 3.4.1 Luftflöde ... 9
3.4.2 Lufttäthet samt jämförelse av areametoder ... 9
4 Fallstudier... 11 4.1 Bakgrund ... 11 4.2 Objekt A ... 11 4.3 Objekt B ... 13 4.4 Objekt C ... 15 4.5 Objekt D ... 17 5 Resultat ... 19 5.1 Sammanställning luftflöde ... 19
5.1.1 Jämförelse av objekt i Grupp 1 ... 20
5.1.2 Jämförelse av objekt i Grupp 2 ... 20
5.2 Analys av areametoder ... 20
7 Slutsats ... 24 8 Framtida arbete ... 25 9 Referenser ... 26 10 Bilagor ... 28 10.1 Bilaga 1 ... 28 10.2 Bilaga 2 ... 29
Figurförteckning
Figur 1 Duct Blaster B ... 8
Figur 2 Modell 4-fläkt ... 8
Figur 3 Väggar som tillhör areametoden Atot. ... 10
Figur 4 Väggar som tillhör areametod Ak. ... 10
Figur 5 Exempel på tätningar vid mätning av Objekt A. Övre bilden till vänster visar ett tilluftsdon tätat med tejp, nere till vänster visas ett frånluftsdon tätat med tejp och bilden till höger visar ett elskåp tätat med tejp. ... 12
Figur 6 Ytterligare exempel på tätningar vid mätning av Objekt A. Bilden till vänster visar en schaktlucka tätad med tejp, bilden upp till höger visar en köksfläkt tätad med tätningsblåsa och bilden nere till höger visar ett tilluftsdon tätat med en tätningsblåsa. ... 12
Figur 7 Exempel på tätningar vid mätning av Objekt B. Bilden till vänster visar en tätad lägenhetsdörr. Bilden uppe i mitten visar ett tilluftsdon tätad med tejp och bilden nere i mitten visar en golvbrunn som tätats med tejp. Bilden till höger visar uppsättningen av Blower Door-utrustningen där ramen har tätats med tejp för att säkerställa en lufttät dörr. ... 14
Figur 8 Exempel på tätningar vid mätning av Objekt C. Längst till vänster visas en schaktlucka som tätats, i mitten visas ett tätat eluttag, till höger visas hur hål i trapphusdörren har tätats och nere till höger visas en tätad dörrlist. ... 16
Figur 9 Exempel på tätningar vid mätning av Objekt D. Till vänster visas hur en del av en dörrkarm tätats och till höger visas tätningen av ett vattenlås till en tvättmaskin. ... 17
Figur 10 Sammanställning av det summerade luftflödet (l/s) och hela husets uppmätta luftflöde (l/s). Det summerade luftflödet består av de uppmätta värdena för lägenheterna samt de antagna luftflödena för trapphus och bjälklag. ... 19
Tabellförteckning
Tabell 1 Typiska värden för lufttäthet i olika typer av byggnader. ... 3
Tabell 2 Indata i TECTITE Express 5.1... 9
Tabell 3 Visar för Objekt A det uppmätta luftflödet, q50, för samtliga lägenheter samt för objekten som helhet, lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på area, där Atot är area enligt standarden, Ak är klimatskärmsarean, A1 är areametod 1 och A2 är areametod 2. ... 13
Tabell 4 Visar för Objekt B det uppmätta luftflödet, q50, för samtliga lägenheter samt för objekten som helhet, lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på area, där Atot är area enligt standarden, Ak är klimatskärmsarean, A1 är areametod 1 och A2 är areametod 2. ... 15
Tabell 5 Visar för Objekt C det uppmätta luftflödet, q50, för samtliga lägenheter samt för objekten som helhet, lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på area, där Atot är area enligt standarden, Ak är klimatskärmsarean, A1 är areametod 1 och A2 är areametod 2. ... 16
Tabell 6 Visar för Objekt D det uppmätta luftflödet, q50, för samtliga lägenheter samt för objekten som helhet, lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på area, där Atot är area enligt standarden, Ak är klimatskärmsarean, A1 är areametod 1 och A2 är areametod 2. ... 18
Tabell 7 Sammanställning av det summerade luftflödet (l/s) och hela husets uppmätta luftflöde (l/s) samt procentuell andel för hur väl det summerade luftflödet överensstämmer med hela husens uppmätta luftflöden. ... 20
Tabell 8 Visar hur nära procentuellt sett de olika areametoderna motsvarar hela objektets uppmätta lufttäthet för objekten. Atot är areametoden som används i standarden, Ak är klimatskärmsarean som används i energiberäkningen och A1 och A2 är areametod 1 respektive 2, se avsnitt Litteraturstudie. ... 21
Tabell 9 Resultat för Objekt A. ... 29
Tabell 10 Resultat för Objekt B. ... 30
Tabell 11 Resultat för Objekt C. ... 31
1
1 Inledning
I detta avsnitt presenteras bakgrunden till studien samt projektets syfte, mål och avgränsningar.
1.1 Bakgrund
Klimatförändringarna medför stora utmaningar för dagens samhälle. Att energieffektivisera inom byggsektorn är ett sätt att minska människans negativa miljöpåverkan. Byggsektorn står för en omfattande del av energianvändningen, ungefär 40% av Sveriges totala slutliga energianvändning [1], och är därmed en sektor med stor förbättringspotential. Det finns många områden som kan bidra till en reducerad energianvändning, en byggnads klimatskärm är ett exempel. Läckage genom klimatskärmen orsakar problem med styrning och dimensionering av exempelvis ventilationssystem, vilket medför energiförluster. I de fall då byggnaden är energisnål blir läckage genom klimatskärmen av än större betydelse i syftet att minska energianvändningen. Detta är något som blir alltmer aktuellt med ökat fokus på energieffektivisering. För att optimera klimatskärmens lufttäthet är det viktigt att i ett tidigt planeringsskede förstå vikten av att få byggnaden lufttät samt att detta följs upp genom hela byggprocessen [2].
Kravet på lufttätheten i en byggnad ställs främst av byggherren då inget kvantitativt krav finns för flerbostadshus i BBR. Verifierande mätningar av lufttätheten görs för att kontrollera att kravet från beställaren uppnåtts. Dock är inte mätningar av hela byggnader alltid praktiskt möjliga, då de både kan vara kostsamma och tidskrävande. Istället genomförs ofta stickprov på ett antal lägenheter och utrymmen i byggnaden vars resultat används som en indikation på byggnadens lufttäthet. Den standard som idag används för tryckprovning har dock brister då den ej är anpassad för stickprovsmätningar [3], [4]. Avsaknaden av en branschstandard anpassad för denna typ av mätningar leder till att lufttäthetsprovare utvecklar egna areametoder vilka inte är verifierade. Det innebär att resultaten av mätningarna inte alltid blir tillförlitliga. En felaktig tolkning av resultatet kan innebära att en byggnad som inte uppfyller kravet från byggherren godkänns, alternativt att en byggnad som egentligen uppfyller kravet underkänns [5].
1.2 Syfte
Studien syftar till att ligga till grund för en framtida utveckling av en beräkningsmetod som ger en korrekt indikation på en hel byggnads lufttäthet baserat på en enskild mätning av en lägenhet. Vidare syftar studien till att bidra till en minskad resursanvändning.
1.3 Mål
Målet med denna studie är att undersöka möjligheten att utveckla en beräkningsmetod som ger en korrekt bedömning av lufttätheten för en hel byggnad baserat på enskilda mätningar av lägenheter. Vidare är målet att analysera några av dagens befintliga beräkningsmetoder.
1.4 Avgränsning
För att uppfylla syftet med studien krävdes att en del avgränsningar gjordes. Detta för att begränsa arbetet till en hanterbar nivå samt för att få fram ett användbart resultat. I denna studie har fyra nyproducerade objekt undersökts. Objekten som lufttäthetsprovades är flerbostadshus bestående av 8-20 lägenheter fördelade över 4-5 våningar, och är belägna i mellersta Sverige. Ett antagande som gjordes var att dessa objekt är representativa för nyproducerade flerbostadshus byggda av NCC.
2
2 Litteraturstudie
Detta avsnitt presenterar en fördjupning inom området lufttäthet; Vad menas med begreppet, Varför det är viktigt, Hur en täthetsprovning genomförs samt en presentation av olika areametoder.
2.1 Bygga lufttätt
En byggnad med god lufttäthet har en mängd positiva egenskaper. För det första så minskar energianvändningen då den energi som ska värma upp byggnaden i högre grad bevaras inom byggnadens klimatskärm. Med en minskad energianvändning sänkts även driftkostnaden för byggnaden, vilket medför en ekonomisk besparing för fastighetsägaren. Det är dock viktigt att lufttäthetsarbetet genomförs med kvalitet från början för att undvika kostsamt efterarbete. Det är betydligt dyrare att rätta till brister efter att konstruktionen är färdig än att bygga rätt från början. Dessutom krävs mer avlönad arbetstid för åtgärderna, vilket ökar kostnaderna [6]. En lufttäthetsprovning kan med fördel utföras medan konstruktionen ligger blottat för att i ett tidigt skede upptäcka läckage [5].
Vid god lufttäthet minskar även risken för fuktskador i fasaden. Då en tät barriär mellan ute- och inneluft finns sker ingen luftrörelse genom klimatskärmen. Detta medför att risken för kondensering, där exempelvis varm inneluft möter en kall yttervägg, reduceras och därmed minskar även risken för fuktskador. Även fukt från utsidan i form av exempelvis regn stoppas från att läcka in i byggnadens konstruktion vid god lufttäthet. En tät klimatskärm minskar även risken för drag och kalla ytor, vilket kan orsaka bristande termisk komfort. Risken för spridning av brandrök och andra föroreningar minimeras samtidigt som en lufttät byggnad även ger en minskad ljudspridning utifrån. Med andra ord bidrar en god lufttäthet till minskade energianvändning, minskad risk för skador orsakade av fukt och till en bättre komfort för de boende [7], [8].
2.2 Lufttäthetskrav
Krav för lufttäthet infördes först år 1975 och har varierat genom åren [9]. BBR ställer idag inget kvantitativt krav på lufttätheten för flerbostadshus, dock anses det ingå i andra krav för byggnaden. Enligt 9:26 i BBR framgår det att lufttätheten för en byggnads klimatskärm ska vara hög nog för att kunna uppfylla kraven för installerad eleffekt och specifik energianvändning. En energiberäkning av byggnader genomförs alltid för att säkerhetsställa att byggnaden uppfyller kraven i BBR. Lufttäthetsprovningar genomförs för att verifiera de antagande för lufttätheten som används i energiberäkningen. Vidare framgår det i sektion 6:255 i BBR att ett välfungerande ventilationssystem förutsätter att byggnadens klimatskärm uppfyller en god lufttäthet. I avsnitt 6:531 i BBR framgår det att lufttätheten bör vara optimal för att undvika fuktskador. För att uppnå krav för termisk komfort och för att undvika drag framgår det i sektion 6:42 i BBR att lufttätheten bör vara god och att luftflödet genom ett rum ska ha en hastighet lägre än 0,15 m/s under perioden då huset värms upp [10].
Avsaknaden av ett kvantitativt krav för lufttäthet leder till att byggherren själv behöver förstå vikten av en god lufttäthet, sätta eget krav på lufttäthet samt följa upp kravet. Det har visat sig att otillräckliga prioriteringar har lagts på att uppnå en god lufttäthet, eftersom kunskapen om oönskade konsekvenser varit begränsad [11]. Även då det inte finns något krav för lufttäthet i flerbostadshus presenteras i Tabell 1 typiska värden för lufttäthet vid 50 Pa tryckskillnad.
3
Tabell 1 Typiska värden för lufttäthet i olika typer av byggnader. Typ av
byggnad Värde för lufttäthet baserat på omslutande area [l/s,m2] Passivhus 0,3 [12] Energismart hus 0,5 [13] Äldre byggnad 2-3 [13] 2.3 Lufttäthetsprovning
En lufttäthetsprovning utförs för att verifiera att en byggnad uppfyller de krav på lufttätheten som ställs av byggherren. Mätningen ger ett kvantitativt värde på luftläckaget och brukar mätas i liter per sekund vid en tryckskillnad på 50 Pa. Detta värde används sedan för att beräkna lufttätheten genom att dividera med objektets omslutande area. En täthetsprovning kan genomföras på två olika sätt; med en extern fläkt eller med byggnadens eget ventilationssystem. Den senare metoden används endast i de fall byggnaden är så stor att det är svårt att skapa en tillräckligt stor tryckskillnad i byggnaden med hjälp av en extern fläkt. Vid mätning i stora byggnader kan även flera externa fläktar användas för att nå tillräckligt hög tryckskillnad [14].
2.4 Otätheter
Då en täthetsprovning genomförs passar det även bra att göra en läckagesökning. På så sätt kan orsaken till läckaget upptäckas och åtgärdas. Läckage uppstår oftast vid köldbryggor vid bjälklag, runt fönster och dörrar, vid skarvar i konstruktionen, otät ventilation och genomföringar [5]. Vid mätning av lufttätheten är det läckaget över klimatskärmen som är intressant då det är denna siffra som används i energiberäkningen, det värde som ska verifieras. De två huvudsakliga orsakerna till läckage är bristande konstruktioner och ritningar samt bristande kunskap och motivation [15]. Vid mätning av enstaka lägenheter finns en risk att även interna läckage registreras, dvs. läckage mellan lägenheter via schakt, slitsar och skiljeväggar. De interna läckagen bör tätas innan mätningen genomförs för att få ett så korrekt värde på lufttätheten som möjligt. Det kan dock vara svårt att upptäcka alla läckage och en viss felmarginal kommer alltid finnas. Det kan på grund av denna felmarginal vara svårt att jämföra värden mellan enskilda lägenheter och hela byggnaden rakt av [16]. Förutom att täta de interna läckage som upptäcks kan även mottryck användas. Mottryck innebär att även angränsande utrymmen trycksätts på samma sätt som lägenheten som ska lufttäthetsprovas. Detta kan vara knepigt att utföra samt kräver stora resurser och genomförs därmed inte så ofta [5].
2.4.1 Metoder för att upptäcka läckage
För att förbättra lufttätheten i en byggnad krävs det att inte bara veta att det läcker utan även varifrån det läcker. Läckagesökning kan göras med olika metoder som kräver olika stora resurser i form av tid, material och kunskap. En del metoder kräver dock att en tryckskillnad läggs över byggnaden.
2.4.1.1 Handen
En enkel metod att använda är att känna med handen vid potentiella läckageområden. För att kunna använda denna metod krävs att ett undertryck skapas i byggnaden samt att det är kallare ute än inne. På så sätt kan läckagesökaren känna att det blåser vid de områden där läckage utifrån existerar. Dock är denna metod relativt osäker då det krävs att läckaget uppnår en viss hastighet
4
och att det är ett tillräckligt stort läckage för att kunna bli upptäckt. Det kan även vara svårt att göra en rättvis bedömning av läckaget då det är den personliga upplevelsen som spelar roll [14].
2.4.1.2 Rök
Ett sätt att upptäcka läckage visuellt är genom att använda rök. Rök appliceras vid misstänkta läckageytor för att sedan observera ifall den dras in eller trycks ut ifrån området beroende på om över- eller undertryck råder. Denna metod är enkel och billig att använda samt ger tydliga resultat. Röken kan fås från exempelvis en rökflaska, rökpenna eller rökpistol. Det är dock viktigt att tänka på att viss rök kan vara skadlig att andas in och bör därför endast användas med tillräcklig skyddsutrustning [14].
2.4.1.3 Såpbubblemetoden
En annan metod för att tydligt kunna visualisera läckage är genom att använda såpbubblemetoden. Tätskiktet som ska kontrolleras beläggs med en såplösning. När området sedan trycksätts kommer lösningen bilda en bubbla där läckage finns. Viktigt att tänka på är att det kan vara svårt att fästa material t.ex. tejp på ytan efter behandling. Försiktighet bör även vidtas så att såplösningen inte påverkar ytskiktet negativt. Små hål kan vara svåra att upptäcka då en hög tryckskillnad krävs, även stora läckage kan missas då hinnan inte är tillräckligt stark för att stå emot och bilda en bubbla [14].
2.4.1.4 Yttemperaturmätning
En yttermometer kan mäta temperaturen på intressanta punkter som ska kontrolleras. Det är dock svårt att täcka stora partier med denna metod, vilket gör att läckage lätt kan missas. Om större ytor ska undersökas kan en IR-kamera användas. I en IR-kamera syns olika ytors temperatur som olika färger. Ju mörkare färg desto kallare är ytan. Dock är det viktigt att påpeka att det inte bara är ytans temperatur som ger utslag på bilderna utan även materialets emissivitet. Det kan även vara svårt att skilja på köldbryggor och läckage för en oerfaren. Ritningar bör därför undersökas innan analys för att säkerställa vad det är som är orsaken till utslaget på IR-kameran. En IR-kamera är relativt dyr att införskaffa. Det krävs också en del kunskap bakom för att kunna dra rätt slutsatser. Vidare krävs en temperaturskillnad mellan utomhus och inomhus. Däremot är det en tydlig metod för att upptäcka läckage och mindre beroende av den personliga upplevelsen än en del andra metoder beskrivna i den här rapporten [14].
2.4.1.5 Lufthastighetsmätning
Lufthastighetsmätning ska helst göras med ett undertryck över mätområdet. Denna metod går ut på att använda ett instrument som mäter lufthastighet. Instrumentet registrerar onormala flödeshastigheter från områden som ska vara täta och på så sätt upptäcka läckage. Denna metod kräver erfarenhet av användaren då den är känslig för hur mätningen genomförs, exempelvis ifall mätinstrumentet rörs för snabbt kan ett ökat flöde registreras utan att ett läckage existerar. Denna mätutrustning används helst där ett läckageområde redan är misstänkt då den endast undersöker en liten bit i taget. En värdering om vad som anses vara låga respektive höga lufthastigheter bör göras för att kunna göra en korrekt bedömning av mätresultatet [14].
2.4.1.6 Utan tryckskillnad
Om läckagesökningen ska genomföras utan tryckskillnad kan det göras med okulär inspektion, akustiska mätningar eller med hjälp av ljus. Akustiska mätningar och ljus kan främst användas för att hitta genomgående läckage eller för att undersöka specifika komponenter, exempelvis rör. Vid akustiska mätningar krävs en sändare, en mottagare och en analysator för att genomföra undersökningen. Främst används ultraljud eller infraljud beroende på vad man vill undersöka. Även hörbart ljud kan användas för att undersöka vissa delar av en byggnad. Infraljud används för att undersöka hela byggnaden medan ultraljud används för att undersöka springor eller rör. Metoden är dock tids- och kunskapskrävande att använda för att undersöka en hel byggnad [14].
5
En okulär inspektion kräver inget material. Däremot krävs kunskap och erfarenhet för att kunna upptäcka läckage och intressanta områden som kräver mer utförlig analys. Denna metod används ofta som en förstudie innan andra instrument används. Även ritningar är en viktig del av inspektionen, då ett tränat öga kan upptäcka kritiska områden utifrån dessa [14].
2.5 Dagens standard
Den standard som används i Sverige för bestämning av byggnaders lufttäthet är en europeisk standard kallad Tryckprovningsmetoden (ISO 9972:2015). Standarden fastställdes den 13 september 2015 och publicerades den 28 september 2015. Utrustningen som ska användas består av fyra olika delar [3];
• luftrörelseutrustning (exempelvis en fläkt) som skapar ett under- eller övertryck i byggnaden,
• ett mätsystem för luftflödeshastigheter,
• temperaturmätningsanordningar som mäter temperaturen med en noggrannhet på ± 0,5 K
• tryckmätningsanordning som mäter tryckskillnader inom intervallet 0-100 Pa med en noggrannhet på ±1 Pa och tryckskillnaden ska vara minst 50 Pa.
Noggrannheten för tryckprovsmetodens resultat beror dels på val av utrustning men även på de omgivande förutsättningarna vid mätningen. En felmarginal på 10 % på lufttätheten är tillåtet. Ideala förhållanden för lufttryckprovning är låga vindhastigheter och små temperaturskillnader mellan utomhus- och inomhusklimat. En acceptabel basflödestryckskillnad uppnås sällan vid vindhastigheter som överstiger 3 m/s vid marknivå eller vid metrologiska vindhastigheter som överstiger 6 m/s. En acceptabel basflödestryckskillnad uppnås även sällan vid höga temperaturskillnader, då produkten av höjden i meter (m) av den mätta delen av byggnaden multiplicerat med temperaturdifferensen i Kelvin (K) mellan utomhus- och inomhusklimat överstiger 250 mK [3].
Det finns tre olika metoder för lufttrycksprovning som används beroende på syftet med undersökningen. Metod 1 utförs på en byggnad som är i bruk där husets luftkonditionering och mekanisk ventilation är förseglade samt där husets öppningar för naturlig ventilation är stängda. Metod 2 utförs på en byggnads klimatskärm där trappuppgångar, fönster och dörrar är stängda samt att byggnadens resterande avsiktliga öppningar är förseglade. Metod 3 utförs då lufttrycksprovningen syftar till ett specifikt ändamål där avsiktliga öppningar förseglas och stängs enligt landets standard [3].
2.5.1 Brister
Resultatet av tryckprovsmetoden används för att beräkna lufttätheten för en byggnad. Tryckprovsmätningen resulterar i ett luftflöde (l/s) vilket divideras med byggnadens omslutande area (m2) för att få fram byggnadens lufttäthet (l/s,m2). För mätning av lufttätheten för byggnaden
som helhet anses den omslutande arean enligt standarden vara byggnadens klimatskärm och för mätning av lufttätheten i en del av byggnaden, exempelvis i en lägenhet, anses omslutande arean vara lägenhetens all omslutande area; väggar, golv och tak [3]. Detta är problematiskt då lägenhetens omslutande area både består av klimatskärmsarea och den area som ansluter till omkringliggande lägenheter. Det beräknade resultatet för lägenhetens lufttäthet, som ska motsvara lufttätheten för byggnaden som helhet, blir bättre än vad den egentligen är, eftersom en för stor area används i beräkningen. Vidare är inte det värde som fås från tryckprovning av en lägenhet enligt standard jämförbart med det värde som används i energiberäkningar då det värdet baseras på objektets klimatskärmsarea. Om arean ändras till enbart klimatskärmsarean vid mätning av lägenheter kan istället värdet på lufttätheten bli sämre än värdet på lufttätheten för huset som
6
helhet. En annan problematik är att en del interna läckage kan fås med i mätningarna vid tryckprovning av lägenheter, se avsnittet Otätheter.
2.6 Areametoder
Eftersom areametoden enlig standarden ISO 9972:2015, som vidare benämns Atot i denna rapport,
är bristfällig, har en del lufttäthetsprovare utvecklat egna metoder som ett komplement till standarden. En metod för att hantera problematiken med dagens standard är att använda en sådan areametod som baseras på den totala omslutande arean (Atot) dividerat med två, benämnd som
areametod A1. En annan metod är att använda lägenhetens klimatskärmsarea (Ak) med ett tillägg
av golv- och takandelar. Andelarna medräknad golv- och takarea baseras på antal våningar i objektet där tillägget blir lägenhetens golv- och takarea dividerat på antal våningar. Denna metod benämns vidare som metod A2 [5].
7
3 Metod
I detta avsnitt presenteras den metod som användes, en beskrivning av mätutrustningen samt hur mätdata analyserades.
3.1 Struktur
Detta arbete bygger på en litteraturstudie kring ämnet lufttäthet, en intervju med en diplomerad lufttäthetsprovare samt inhämtning och analys av mätdata. Litteraturstudien bidrog till en fördjupad bakgrund till den problematik som finns inom området, de förutsättningar som finns idag samt hur en lufttäthetsprovning genomförs. Intervjun gav en större förståelse för den praktiska problematiken som finns och hur den har hanterats.
För att undersöka möjligheten att utveckla en beräkningsmetod, som ger en korrekt bedömning av lufttätheten i en hel byggnad baserat på en mätning av en enskild lägenhet, krävdes det att samband mellan lufttätheten för enskilda lägenheter och för huset som helhet analyserades. Framtagningen av data gjordes genom praktiska mätningar med Blower Door-utrustning, se avsnittet Blower Door. De praktiska mätningarna utfördes, med Metod 3 (se avsnitt Dagens standard), på fyra objekt där samtliga lägenheters lufttäthet mättes samt lufttätheten för objekten som helhet. Mätdata är sammanställd under avsnittet Fallstudier. Analys av mätdata genomfördes genom att samband söktes mellan enskilda mätningar och huset som helhet. De samband som hittades presenteras under resultatdelen i rapporten. Vidare genomfördes en jämförelse av olika areametoder som kan användas i lufttäthetssammanhang. I jämförelsen analyserades fyra areametoder för alla fyra objekten, för att kunna dra en slutsats kring vilken metod som ger mest korrekta resultat.
3.2 Blower Door
För att mäta lufttätheten i en byggnad kan flera olika metoder användas. I denna studie användes Blower Door-utrustning. Med den skapades en tryckskillnad över den zon som mätningen skulle genomföras på (över hela byggnaden eller en lägenhet). För denna studie mättes luftflödet vid olika tryckskillnader och både en under- och en övertrycksmätning genomfördes för att få bästa resultat. Resultatet från mätningen presenteras vid en tryckskillnad på 50 Pa och dividerades med den aktuella zonens area. Det värde som därigenom presenteras är det som kallas zonens lufttäthet. För att få en så korrekt mätning som möjligt krävs det att byggnaden är i ett så färdigt skick som möjligt. Beroende på skede i byggprocessen som mätningen genomförs kan resultatet variera. I denna rapport har objekt som befunnit sig i slutfasen med inflyttning inom två veckor använts [3]. Det värde på lufttätheten som är intressant ur energisynpunkt, med tanke på de regler som finns i BBR, är tätheten på klimatskärmen. För att förhindra att eventuella interna läckage redovisas i mätvärdet minimerades interna läckage via schakt, ventilation och avlopp etc. Dessa läckage upptäcktes då zonen var trycksatt med ett undertryck och kunde därefter tätas med tejp eller tätningsblåsor.
3.2.1 Utförande
Fläkten som främst användes vid mätningarna var av modellen Energy Conservatory Duct Blaster B, se Figur 1. En fläkt av Modell 4 användes vid några tillfällen, se Figur 2. Till fläkten hör tillhörande komponenter så som slangar, motor, tryckmätare samt duk och ram. Vid utförandet användes även en temperatur- och tryckmätare, silvertejp, Standard Building Protection Tape yellow samt tätningsblåsor med tillhörande kompressor för att täta interna läckage. I ett högt hus kan det uppstå en tryckskillnad mellan våningarna. Det orsakas av den termiska drivkraften som uppstår vid temperaturskillnad mellan ute och inne. Det är därför vanligt att ett övertryck råder på övre plan och att ett undertryck råder på bottenplan. För att minska påverkningen av detta monterades utrustningen på balkongdörren för tre objekt av fyra. Detta innebär även att
8
mätningen påverkas mindre av annat arbete i byggnaden. Dock blir påverkan av vinden mer påtaglig och kan därför vara svår att använda vid höga vindstyrkor utomhus [5].
Figur 1 Duct Blaster B Figur 2 Modell 4-fläkt
När dörren var monterad och tätad skapades ett undertryck över zonen med hjälp av fläkten för att lättare upptäcka eventuella interna läckage. När dessa var tätade startades testet genom att indata lades in i programvaran TECTITE Express 5.1, se Tabell 2 nedan. Därefter startades mätningen. Under avsnittet Fallstudier presenteras hur mätningarna gick till för varje objekt. Tidsomfattning för varje mätning var ca en timme per lägenhet och ca tre timmar för objekten som helhet. Ett antagande om trapphusets bidrag till det totala luftflödet gjordes då mätning av trapphusen inte var praktiskt möjliga. Uppskattningen baserades på trapphusets procentuella klimatskärmsarea av husets totala klimatskärmsarea, där det uppskattade flödet motsvarar samma andel av hela objektets luftflöde. Vidare gjordes ett antagande om bjälklagens bidrag till det totala luftflödet på samma sätt som för trapphusen.
9 Tabell 2 Indata i TECTITE Express 5.1.
Indata i programmet Förklaring
Standard Den standard som används
Fläktmodell Beror på objektets volym
Information om objektet Namn, byggår, stad etc.
Datum för mätning Dagen då mätningen utförs
Mätperson Personen som utför mätningen
Area och volym Aktuella objektets omslutande area och volym
Testparametrar Förvalda men kan justeras manuellt vid behov
Val av standardmetod Se Dagens standard
Syfte med mätningen Om syfte finns med mätningen anges det
Gränsvärde Om gränsvärde finns (ex. För q50) anges det
Värme- och ventilationssystem Objektets installerade system Vindförhållanden och hur skyddat objektet är
från vind Beaufortsskalan används för vindstyrkan och tre alternativ för hur skyddat objektet är finns
Innetemperatur Temperaturen inne i objektet
Utetemperatur Temperaturen utanför objektet
Barometertryck Det barometertryck som råder i objektet
3.3 Intervju
En intervju genomfördes med en diplomerad lufttäthetsprovare med målet att fördjupa förståelsen i problematiken som uppkommer i praktiken då en lufttäthetsprovning genomförs. Intervjun bidrog även med information om alternativa areametoder som används och problematiken med detta. Frågor samt svar hittas i Bilaga 1.
3.4 Bearbetning av mätdata
Baserat på framtagen mätdata från objekten undersöktes samband. Dels undersöktes samband rörande luftflöden och dels undersöktes samband angående lufttäthet.
3.4.1 Luftflöde
Luftflödet från samtliga lägenheter i ett objekt summerades och jämfördes med värdet för luftflödet för objektet som helhet. Samband för detta presenteras under Resultat. Antagna bidrag av luftflöde från trapphus och bjälklag adderades till det summerade värdet för lägenheternas luftflöde.
3.4.2 Lufttäthet samt jämförelse av areametoder
För att vidare undersöka samband för lufttätheten krävdes att denna beräknades genom att de uppmätta luftflödena från Blower Door-mätningarna dividerades med lägenhetens eller objektets area, se ekvation 1. Denna areametod, Atot, används i standarden (ISO-9972:2015) och innebär att
zonens totala omslutande area (samtliga väggar plus golv och tak) tas med i beräkningen.
𝐿𝑢𝑓𝑡𝑡ä𝑡ℎ𝑒𝑡𝑡𝑜𝑡 = 𝑞50
𝐴𝑡𝑜𝑡 (1)
Där:
Atot=Totala omslutande arean kring zonen
10
Då areametod Atot anses bristfällig vid mätning av enskilda lägenheter jämfördes denna metod med
tre alternativa areametoder för att undersöka vilken metod som ger mest korrekta resultat för lufttätheten för de olika objekten i studien. I energiberäkningen är enbart lufttätheten över klimatskärmen aktuell, Ak. Denna areametod innefattar enbart de ytorna som angränsar mot det
fria. Lufttätheten baserad på denna metod beskrivs med ekvation 2.
𝐿𝑢𝑓𝑡𝑡ä𝑡ℎ𝑒𝑡𝑘 =𝑞50
𝐴𝑘 (2)
Där:
Ak=Omslutande area kring zonen som gränsar mot det fria och mot mark
Vidare studerades objektets halverade omslutande area (areametod A1) samt objektets
klimatskärmsarea med golv- och takandelar (areametod A2). För ekvationer för lufttätheten för
dessa två metoder, se ekvation 3 respektive 4.
𝐿𝑢𝑓𝑡𝑡ä𝑡ℎ𝑒𝑡1 = 𝑞50 𝐴1 (3) 𝐿𝑢𝑓𝑡𝑡ä𝑡ℎ𝑒𝑡2 = 𝑞50 𝐴2 (4) Där:
A1=Hälften av den totala omslutande arean kring zonen
A2= Area som gränsar mot det fria plus golv- och takandelar
Uppskattningen av dessa areor byggdes på ritningar över objekten, se Figur 3 och Figur 4. Dessa metoder användes på all insamlad mätdata där enskilda lägenheters lufttäthet jämfördes med objektets lufttäthet som helhet. Under Fallstudier presenteras lufttätheten baserad på de fyra olika areametoderna för samtliga lägenheter och för de fyra objekten.
11
4 Fallstudier
I detta avsnitt redovisas de olika objekten samt insamlad mätdata.
4.1 Bakgrund
Vid undersökning av lufttätheten i ett objekt är det flera parametrar som spelar in. Materialval, storlek och lokalisering är några faktorer men även byggnadstyp, installationer samt i vilket skede mätningen utförs har betydelse för resultatet av en lufttäthetsprovning. Intressant att få reda på då en analys av resultatet ska tolkas är hur tätningen av läckage har gått till och ifall ett specificerat lufttäthetskrav finns från beställaren.
I denna studie analyserades fyra objekt. Samtliga byggnader har undersökts i slutfasen av byggtiden. Mer specifik information om de fyra undersökta objekten finns under delavsnitten Objekt A, Objekt B, Objekt C och Objekt D. I de avsnitten presenteras även det uppmätta luftflödet, q50, för
samtliga lägenheter samt för objekten som helhet, se Tabell 3, Tabell 4, Tabell 5 och Tabell 6. Tabellerna visar även lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på vilken area luftflödet dividerades med. De fyra olika areorna som studerades var: arean som bör användas enligt standarden, Atot,
klimatskärmsarean, Ak, som används i energiberäkningar, areafördelningsmetod 1, A1, och
areafördelningsmetod 2, A2.
4.2 Objekt A
Objekt A är en betongbyggnad bestående av prefabricerade element belägen i mellersta Sverige. Objektet är ett punkthus bestående av fem våningar med fyra lägenheter per våning. Ventilationssystemet är ett FTX-system och värmesystemet består av fjärrvärme och radiatorer. Objektet har ett lufttäthetskrav på 0,5 l/s,m2 (A
tot) vid 50 Pa. Lufttäthetsprovningarna
genomfördes under tre dagar då det var mestadels vindstilla och molnigt. Utetemperaturen varierade mellan 0-3 °C, innetemperaturen varierade mellan 20-22 °C och barometertrycket varierade mellan 101532-102193 Pa. Provtryckningarna av lägenheterna genomfördes via lägenhetens ingång mot trapphuset. Varje enskild lägenhet läckagesöktes innan mätningen påbörjades under ett undertryck. Läckagesökningen genomfördes genom handenmetoden vilken ansågs tillräcklig då temperaturskillnaden mellan ute och inne var relativt stor. De läckage som kunde upptäckas var under tröskel mot trapphus, från schaktluckor i garderober och i köket samt runt elskåpen. Förutom dessa tätades även all ventilation med tätningsblåsor eller tejp, se Figur 5 och Figur 6 för vissa av dessa tätningar.
12
Figur 5 Exempel på tätningar vid mätning av Objekt A. Övre bilden till vänster visar ett tilluftsdon tätat med
tejp, nere till vänster visas ett frånluftsdon tätat med tejp och bilden till höger visar ett elskåp tätat med tejp.
Figur 6 Ytterligare exempel på tätningar vid mätning av Objekt A. Bilden till vänster visar en schaktlucka tätad
med tejp, bilden upp till höger visar en köksfläkt tätad med tätningsblåsa och bilden nere till höger visar ett tilluftsdon tätat med en tätningsblåsa.
I Tabell 3 visas resultaten från mätningarna samt uträkningarna för lufttätheten. I lägenhet 4 på våning 1 kunde stora läckage runt kökskåpan upptäckas. Då dessa inte var möjliga att täta uteslöts detta resultat från jämförelsen mellan de olika areametoderna som presenteras under Analys av areametoder i resultatet.
13
Tabell 3 Visar för Objekt A det uppmätta luftflödet, q50, för samtliga lägenheter samt för objekten som helhet,
lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på area, där Atot är area enligt standarden, Ak är klimatskärmsarean, A1 är areametod 1 och
A2 är areametod 2.
4.3 Objekt B
Objekt B är en betongbyggnad bestående av platsgjutna element beläget i mellersta Sverige. Objektet är ett av fem trapphus i byggnaden med avskiljande betongvägg mot nästa trapphus. Det består av fyra våningar med två lägenheter per våning. Ventilationssystemet är ett FTX-system och värmesystemet består av fjärrvärme och radiatorer. Objektet har ett lufttäthetskrav på 0,3 l/s,m2
(Atot) vid 50 Pa. Lufttäthetsprovningarna genomfördes under två dagar då det var soligt, klar
himmel och lätt vind. Utetemperaturen varierade mellan 0-3 °C, innetemperaturen var 23 °C och barometertrycket varierade mellan 103153-103513 Pa. Provtryckningarna av lägenheterna genomfördes via lägenhetens balkongdörr. Varje enskild lägenhet läckagesöktes innan mätning påbörjades under ett undertryck. Läckagesökningen genomfördes genom handenmetoden vilken ansågs tillräcklig då temperaturskillnaden mellan ute och inne var relativt stor. De läckage som kunde upptäckas var något enstaka vattenlås och vid dörrkarmen mot trapphuset. Förutom dessa tätades även all ventilation med tätningsblåsor eller tejp. För exempel på genomförda tätningar och för typisk uppsättning av Blower Door-utrustningen se Figur 7.
Lgh Storlek q50 [l/s] A[mtot2] Ak [m2] A1 [m2] A2 [m2] Lufttäthet (Atot) [l/s,m2] Lufttäthet (Ak) [l/s,m2] Lufttäthet (A1) [l/s,m2] Lufttäthet (A2) [l/s,m2] Våning 1 1 2 ROK 33 199 97 99 61 0,17 0,34 0,33 0,54 2 2 ROK 23 199 97 99 61 0,12 0,24 0,23 0,38 3 4 ROK 37 290 145 145 90 0,13 0,25 0,26 0,41 4 2 ROK 47 202 101 101 64 0,23 0,47 0,47 0,74 Våning 2 1 4 ROK 37 290 54 145 90 0,13 0,69 0,26 0,41 2 2 ROK 40 199 37 99 61 0,20 1,07 0,40 0,66 3 2 ROK 25 199 37 99 61 0,13 0,67 0,25 0,41 4 4 ROK 34 290 54 145 90 0,12 0,63 0,23 0,38 Våning 3 1 4 ROK 36 290 54 145 90 0,12 0,67 0,25 0,40 2 2 ROK 36 199 37 99 61 0,18 0,97 0,36 0,59 3 2 ROK 33 199 37 99 61 0,17 0,89 0,33 0,54 4 4 ROK 33 290 54 145 90 0,11 0,61 0,23 0,37 Våning 4 1 4 ROK 34 290 54 145 90 0,12 0,63 0,23 0,38 2 2 ROK 33 199 37 99 61 0,17 0,89 0,33 0,54 3 2 ROK 25 199 37 99 61 0,13 0,67 0,25 0,41 4 4 ROK 33 290 54 145 90 0,11 0,61 0,23 0,37 Våning 5 1 4 ROK 50 290 145 145 90 0,17 0,34 0,34 0,55 2 2 ROK 40 199 97 99 61 0,20 0,41 0,40 0,66 3 2 ROK 34 199 97 99 61 0,17 0,35 0,34 0,56 4 4 ROK 35 290 145 145 90 0,12 0,24 0,24 0,39 Hela huset 453 1738 0,26
14
Figur 7 Exempel på tätningar vid mätning av Objekt B. Bilden till vänster visar en tätad lägenhetsdörr. Bilden
uppe i mitten visar ett tilluftsdon tätad med tejp och bilden nere i mitten visar en golvbrunn som tätats med tejp. Bilden till höger visar uppsättningen av Blower Door-utrustningen där ramen har tätats med tejp för att säkerställa en lufttät dörr.
I Tabell 4 visas resultaten från mätningarna samt uträkningarna för lufttätheten. I lägenhet 1 på våning 1 var ursprungstrycket ett kraftigt undertryck, dock kunde inga läckage spåras. Denna lägenhet uteslöts därmed från jämförelsen mellan de olika areametodernas lufttäthet som presenteras under Analys av areametoder i resultatet. Då en frånluftsventil i trapphuset inte kunde tätats behövdes denna tas med i beräkningen av det uppmätta luftflödet för objektet. Ventilen har ett designflöde på 35 l/s vid ett differenstryck på noll. Då objektet trycksattes under mätningen blev det flöde som ventilen ventilerar bort större än designflödet, dock är storleken på detta flöde svårt att bestämma och har därför antagits vara av samma storlek som designflödet.
15
Tabell 4 Visar för Objekt B det uppmätta luftflödet, q50, för samtliga lägenheter samt för objekten som helhet,
lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på area, där Atot är area enligt standarden, Ak är klimatskärmsarean, A1 är areametod 1 och
A2 är areametod 2.
*Vid mätning av hela huset kunde en hisschaktsventil med ett designflöde på 35 l/s inte förseglas. Mätningen gav ett luftflöde på 220 l/s men antas ha ett verkligt luftflöde på 185 l/s om ventilen vore förseglad.
4.4 Objekt C
Objekt C är en betongbyggnad bestående av platsgjutna element beläget i mellersta Sverige. Objektet är ett av tre trapphus i byggnaden med avskiljande betongvägg mot nästa trapphus. Det består av fem våningar med tre lägenheter på de första fyra våningarna och två lägenheter på den översta våningen. Ventilationssystemet är ett FTX-system och värmesystemet består av fjärrvärme och radiatorer. Objektet har ett lufttäthetskrav på 0,3 l/s,m2 (A
tot) vid 50 Pa.
Lufttäthetsprovningarna genomfördes under tre dagar då det var halvklart och lätt vind. Utetemperaturen varierade mellan (-4)–4 °C, innetemperaturen varierade mellan 20-23 °C och barometertrycket varierade mellan 100902-103513 Pa. Provtryckningarna av lägenheterna genomfördes via lägenhetens balkongdörr. Varje lägenhet läckagesöktes innan mätning påbörjades under ett undertryck. Läckagesökningen genomfördes genom handenmetoden samt rökflaska. De läckage som kunde upptäckas var från golvbrunnar i många av lägenheterna, vissa eluttag, vissa dörrar var inte helt färdiga och hade därmed en del hål som behövde tätas, detta gällde även vissa fönster i trapphuset. Vid mätning av hela huset kunde läckage mot garage, fläktrum och förråd upptäckas runt dessas dörrar från trapphuset. Alla dessa läckage tätades med tejp. För exempel på tätningar av läckageområden se Figur 8. Förutom dessa tätades även all ventilation med tätningsblåsor eller tejp.
Lgh Storlek q50 [l/s] A[mtot2] Ak [m2] A1 [m2] A2 [m2] Lufttäthet (Atot) [l/s,m2] Lufttäthet (Ak) [l/s,m2] Lufttäthet (A1) [l/s,m2] Lufttäthet (A2) [l/s,m2] Våning 1 1 4 ROK 24 324 159 162 109 0,07 0,15 0,15 0,22 2 3 ROK 19 290 168 145 123 0,07 0,11 0,13 0,15 Våning 2 1 4 ROK 18 327 60 163 110 0,06 0,30 0,11 0,16 2 4 ROK 20 305 83 152 131 0,07 0,24 0,13 0,15 Våning 3 1 4 ROK 18 327 60 163 110 0,06 0,30 0,11 0,16 2 4 ROK 20 305 83 152 131 0,07 0,24 0,13 0,15 Våning 4 1 4 ROK 19 327 161 163 110 0,06 0,12 0,12 0,17 2 4 ROK 22 305 180 152 131 0,07 0,12 0,14 0,17 Hela huset 185* 1265 1152 0,15 0,16
16
Figur 8 Exempel på tätningar vid mätning av Objekt C. Längst till vänster visas en schaktlucka som tätats, i
mitten visas ett tätat eluttag, till höger visas hur hål i trapphusdörren har tätats och nere till höger visas en tätad dörrlist.
I Tabell 5 visas resultaten från mätningarna samt uträkningarna för lufttätheten.
Tabell 5Visar för Objekt C det uppmätta luftflödet, q50, för samtliga lägenheter samt för objekten som helhet,
lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på area, där Atot är area enligt standarden, Ak är klimatskärmsarean, A1 är areametod 1 och
A2 är areametod 2. Lgh Storlek q50 [l/s] A[mtot2] Ak [m2] A1 [m2] A2 [m2] Lufttäthet (Atot) [l/s,m2] Lufttäthet (Ak) [l/s,m2] Lufttäthet (A1) [l/s,m2] Lufttäthet (A2) [l/s,m2] Våning 1 1 4 ROK 37 318 156 159 95 0,12 0,24 0,23 0,39 2 2 ROK 24 184 79 92 46 0,13 0,31 0,26 0,52 3 3 ROK 43 274 145 137 96 0,16 0,30 0,31 0,45 Våning 2 1 3 ROK 28 275 48 137 82 0,10 0,58 0,20 0,34 2 3 ROK 23 258 37 129 68 0,09 0,62 0,18 0,34 3 3 ROK 41 274 66 137 99 0,15 0,62 0,30 0,42 Våning 3 1 3 ROK 32 275 48 137 82 0,12 0,67 0,23 0,39 2 3 ROK 26 258 37 129 68 0,10 0,71 0,20 0,38 3 3 ROK 40 274 66 137 99 0,15 0,60 0,29 0,41 Våning 4 1 3 ROK 30 275 48 137 82 0,11 0,62 0,22 0,36 2 3 ROK 22 258 37 129 68 0,09 0,60 0,17 0,32 3 3 ROK 43 274 66 137 99 0,16 0,65 0,31 0,44 Våning 5 1 4 ROK 29 319 156 159 97 0,09 0,19 0,18 0,30 2 4 ROK 33 345 200 173 130 0,10 0,16 0,19 0,25 Hela huset 539 1647 1460 0,33 0,37
17 4.5 Objekt D
Objekt D är en betongbyggnad bestående av prefabricerade element belägen i mellersta Sverige. Objektet är ett punkthus bestående av fem våningar med fyra lägenheter per våning. Ventilationssystemet är ett FTX-system och värmesystemet består av fjärrvärme och radiatorer. Objektet har ett lufttäthetskrav på 0,5 l/s,m2 (A
tot) vid 50 Pa. Lufttäthetsprovningarna
genomfördes under tre dagar då det var halvklart, regn och lätt vind. Utetemperaturen varierade mellan 2-6 °C, innetemperaturen varierade mellan 21-23 °C och barometertrycket var 101325 Pa. Provtryckningarna av lägenheterna genomfördes via lägenhetens balkongdörr. Varje enskild lägenhet läckagesöktes innan mätning påbörjades under ett undertryck. Läckagesökningen genomfördes genom handenmetoden vilken ansågs tillräcklig då temperaturskillnaden mellan ute och inte var relativt stor. De läckage som kunde upptäckas var vid hörnen i dörrkarmen som gränsade till trapphuset, flera vattenlås till tvättmaskiner och runtom dörrkarmar. Se exempel på tätningar i Figur 9. Förutom dessa tätades även all ventilation med tätningsblåsor eller tejp.
Figur 9 Exempel på tätningar vid mätning av Objekt D. Till vänster visas hur en del av en dörrkarm tätats och
till höger visas tätningen av ett vattenlås till en tvättmaskin.
I Tabell 6 visas resultaten från mätningarna samt uträkningarna för lufttätheten. I lägenhet 4 på våning 1 kunde stora läckage runt dörrkarmen upptäckas. Då dessa inte var möjliga att täta uteslöts detta resultat från jämförelsen mellan de olika areametoderna som presenteras under Analys av areametoder i resultatet.
18
Tabell 6 Visar för Objekt D det uppmätta luftflödet, q50, för samtliga lägenheter samt för objekten som helhet,
lufttätheten för objekten som helhet samt fyra olika värden för lufttätheten i samtliga lägenheter där lufttätheten varierar beroende på area, där Atot är area enligt standarden, Ak är klimatskärmsarean, A1 är areametod 1 och
A2 är areametod 2. Lgh Storlek q50 [l/s] A[mtot2] Ak [m2] A1 [m2] A2 [m2] Lufttäthet (Atot) [l/s,m2] Lufttäthet (Ak) [l/s,m2] Lufttäthet (A1) [l/s,m2] Lufttäthet (A2) [l/s,m2] Våning 1 1 2 ROK 26 199 97 99 61 0,13 0,27 0,26 0,43 2 2 ROK 26 197 95 99 60 0,13 0,27 0,26 0,43 3 3 ROK 34 241 127 121 79 0,14 0,27 0,28 0,43 4 2 ROK 53 201 101 101 64 0,26 0,53 0,53 0,83 Våning 2 1 4 ROK 41 291 54 145 90 0,14 0,76 0,28 0,45 2 2 ROK 42 199 37 99 61 0,21 1,13 0,42 0,69 3 3 ROK 39 230 44 115 73 0,17 0,88 0,34 0,54 4 3 ROK 40 254 47 127 79 0,16 0,86 0,32 0,51 Våning 3 1 4 ROK 37 291 54 145 90 0,13 0,69 0,25 0,41 2 2 ROK 45 199 37 99 61 0,23 1,21 0,45 0,74 3 3 ROK 44 230 44 115 73 0,19 0,99 0,38 0,61 4 3 ROK 35 254 47 127 79 0,14 0,75 0,28 0,44 Våning 4 1 4 ROK 47 291 54 145 90 0,16 0,88 0,32 0,52 2 2 ROK 42 199 37 99 61 0,21 1,13 0,42 0,69 3 3 ROK 49 230 44 115 73 0,21 1,11 0,43 0,67 4 3 ROK 41 254 47 127 79 0,16 0,88 0,32 0,52 Våning 5 1 4 ROK 35 291 145 145 90 0,12 0,24 0,24 0,39 2 2 ROK 30 199 96 99 61 0,15 0,31 0,30 0,49 3 3 ROK 50 230 115 115 73 0,22 0,43 0,43 0,69 4 3 ROK 41 254 127 127 79 0,16 0,32 0,32 0,56 Hela huset 797 1832 0,29
19
5 Resultat
Nedan presenteras de resultat som togs fram under arbetets gång; jämförelser mellan de olika objekten samt en jämförelse mellan olika areametoder som används i lufttäthetssammanhang.
5.1 Sammanställning luftflöde
Under avsnittet Fallstudier presenteras all mätdata från de olika objekten. De mätdata som samlades in är i form av luftflöden. Intressant är därför att till en början jämföra hur lägenheternas sammanlagda luftflöden överensstämmer med hela byggnadens luftflöde. I Figur 10 presenteras en sammanställning av det summerade luftflödet för varje objekt samt de uppmätta luftflödena för hela objekten. Med det summerade luftflödet menas summan av luftflödet från samtliga lägenheter i ett objekt inklusive trapphusets och bjälklags uppskattade luftflöde (se avsnitt Metod).
Figur 10 Sammanställning av det summerade luftflödet (l/s) och hela husets uppmätta luftflöde (l/s). Det
summerade luftflödet består av de uppmätta värdena för lägenheterna samt de antagna luftflödena för trapphus och bjälklag.
Figuren visar att vissa objekts summerade luftflöden stämmer väl överens med det hela husets uppmätta värde på luftflödet medan andra objekt stämmer mindre bra. Detta är ett intressant resultat som indikerar att interna läckage kan ha en stor inverkan på resultatet av lufttäthetsmätningar av enskilda lägenheter. För att tydligare se detta resultat presenteras sammanställningen i en tabell. I Tabell 7 presenteras en sammanställning av det summerade luftflödet och hela husets uppmätta luftflöde, samt hur väl procentuellt sett det summerade luftflödet överensstämmer med hela husets uppmätta luftflöde. I tabellen har även de olika objekten delats in i två olika grupper baserat på objektens resultat från Figur 10.
20
Tabell 7 Sammanställning av det summerade luftflödet (l/s) och hela husets uppmätta luftflöde (l/s) samt
procentuell andel för hur väl det summerade luftflödet överensstämmer med hela husens uppmätta luftflöden. Summerat luftflöde [l/s] Hela husets uppmätta luftflöde [l/s] Procentuell andel [%] Grupp 1 Objekt B 180 185 97 Objekt C 566 539 105 Grupp 2 Objekt A 753 453 166 Objekt D 863 526 164
Objekt B:s summerade luftflöde överensstämmer till 97% med hela objektets uppmätta luftflöde och Objekt C:s summerade luftflöde är 5% större än hela objektets uppmätta luftflöde. Vidare framgår det att Objekt A:s summerade luftflöde är 66% större än hela objektets uppmätta luftflöde och att Objekt D:s summerade luftflöde är 64% större än hela objektets uppmätta lufttäthet. Objekten placerar sig som sagt i två tydliga grupper där Objekt B:s och Objekt C:s (Grupp 1) summerande luftflöde stämmer i högre grad överens med hela objektens uppmätta luftflöde än vad Objekt A:s och Objekt D:s (Grupp 2) summerade luftflöde gör. Detta resultat kräver vidare analys och Grupp 1 och Grupp 2 jämförs separat nedan där dess likheter och skillnader belyses.
5.1.1 Jämförelse av objekt i Grupp 1
Likheterna mellan Objekt B och Objekt C är att båda består av platsgjuten betong samt att objekten är ett av flera trapphus i byggnaden och angränsar därmed till en annan del av huslängan via en av väggarna. Olikheten mellan objekten är att Objekt B består av fyra våningar och åtta lägenheter medan Objekt C består av fem våningar och 14 lägenheter. Trots skillnaden i antal lägenheter och våningar visar båda objekten samma trend för luftflödet. Som ovan nämnt överensstämmer objektens summerade luftflöde mycket väl med hela objektens uppmätta luftflöden. En annan trend som framgår från Tabell 4 och Tabell 5 från fallstudien är att samma typlägenhet har liknande luftflöde.
5.1.2 Jämförelse av objekt i Grupp 2
Likheterna mellan Objekt A och Objekt D är att båda är prefabricerade punkthus från ett och samma byggprojekt. Objekten är till stor del likadana; båda består av fem våningar och 20 lägenheter och är byggda med samma material och metodval. Olikheterna mellan objekten är att fjärrvärmecentralen som försörjer de sammanlagt tre objekten i byggprojektet är belägen i Objekt D. De två objekten visar som ovan nämnt samma trend för luftflödet. Objektens summerade luftflöde objekten stämmer som ovan nämnt inte överens med hela objektens uppmätta luftflöden, dock följer båda objekten samma trend rörande luftflöde.
5.2 Analys av areametoder
En analys av olika areametoder för att beräkna lufttätheten baserat på lägenheter genomfördes. Fyra olika areametoder analyserades för de fyra objekten i studien. Varje lägenhets lufttäthet i jämförelse med hela objektets uppmätta värde på lufttätheten för objektet sammanställdes, se Bilaga 2, och av dessa presenteras ett medelvärde i Tabell 8 för varje objekt. Tabellen visar att för Grupp 2 stämmer metod A1 bäst, dock ligger många av lägenheternas enskilda värden utanför den
felmarginal på 10% som idag godkänns enligt standarden. Efter A1, stämmer Atot mest överens
med hela objektets uppmätta värde, därefter kommer areametod A2 och sämst fungerar areametod
Ak.
Vidare framgår det att för Grupp 1 överensstämmer areametoden A2 procentuellt sett bäst med
21
C än för Objekt B med avseende på medelvärde. Dock ligger de flesta av lägenheternas enskilda värden för Objekt B inom felmarginalen på 10% för areametod A2, vilket inte är fallet för Objekt
C, se Bilaga 2. Efter A2, stämmer A1 mest överens med hela objektets uppmätta värde, sedan
areametod Ak och sämst fungerar areametod Atot.
Tabell 8 Visar hur nära procentuellt sett de olika areametoderna motsvarar hela objektets uppmätta lufttäthet
för objekten. Atot är areametoden som används i standarden, Ak är klimatskärmsarean som används i
energiberäkningen och A1 och A2 är areametod 1 respektive 2, se avsnitt Litteraturstudie.
Medelvärde av hur väl den beräknade lufttätheten, baserad på de olika areametoderna, motsvarar hela objektets uppmätta
lufttäthet [%] (Atot) (Ak) (A1) (A2) Grupp 1 Objekt B 43 128 85 100 Objekt C 36 133 72 102 Grupp 2 Objekt A 53 242 106 171 Objekt D 58 245 116 187
22
6 Diskussion
Lufttätheten i en byggnad är beroende av många faktorer. Hur viktigt byggherren, byggarbetarna och leverantörer tycker lufttäthet är har en stor påverkan på resultatet. Om brister finns någonstans i ledet blir det betydligt svårare att få byggnaden lufttät. Som lufttäthetsprovare är det svårt att ha koll på brister i produktionen och det kan vara svårt att hitta orsakerna till läckage. Det är därför viktigt att varje person i processen inser hur pass viktigt det är för byggnaden att den blir lufttät. Det är även viktigt att byggherren kan lita på de resultat som lufttäthetsprovaren presenterar, och att resultatet är oberoende av person som utför lufttrycksmätningen. Idag finns en standardmetod, men då denna inte är anpassad för mätningar av enskilda lägenheter har denna metod kompletterats med lufttäthetprovares egenutvecklade beräkningsmetoder. Därmed får byggherren olika resultat från olika personer och detta är något denna rapport syftar till att förändra. Framtagandet av en branschstandard anses av författarna till denna rapport som viktigt och den här rapporten kan användas som grund för framtagandet av en sådan.
Målet med studien var att undersöka möjligheten att utveckla en beräkningsmetod som ger en korrekt bedömning av lufttätheten i en hel byggnad baserat på enskilda mätningar av lägenheter. Resultaten visar att det inte var möjligt att skapa en beräkningsmodell baserat på de fyra objektens mätdata. Detta eftersom spridningen på resultatet är stor och placerar sig i två olika grupper, vilket framgår i Tabell 7 i resultatet. Möjligheten att utveckla två separata metoder för Grupp 1 respektive 2 analyserades, men det visade sig inte vara möjligt att hitta två metoder som är tillräckligt träffsäkra för att kunna användas baserat på de objekt som studerades i denna studie. En större mängd mätdata är nödvändig för att säkra eventuella samband men även för att metoderna ska bli robusta, d.v.s. för att kunna utesluta mätfel, byggnationsfel osv. Däremot utgör denna studie en bas för en framtida utveckling av en beräkningsmetod då samband för luftflödet har upptäckts.
Anledningen till varför Grupp 1 har små interna läckage och Grupp 2 stora interna läckage kan diskuteras. Utifrån jämförelserna av objekten i Grupp 1 respektive Grupp 2 i resultatet, framgår det att den huvudsakliga skillnaden mellan grupperna är att objekten i Grupp 1 är platsgjutna medan objekten i Grupp 2 är prefabricerade. Om detta är den korrekta anledningen till uppkomsten av de två grupperna går med rapportens mätdata inte att fastställa. Dels på grund av begränsad mängd mätdata, men även då de två objekten i Grupp 2 är ifrån ett och samma byggnationsprojekt. Dessutom behöver noggrannare genomgångar av schakt och dyl. genomföras för att upptäcka specifikt var bristerna ligger. Ifall fler mätningar av prefabricerade samt platsgjutna objekt skulle genomföras och ifall dess mätdata skulle följa samma trend som presenteras i denna studie, vore det mer rimligt att konstatera att så är fallet. En annan tänkbar anledning till varför de två objekten i Grupp 2 har stora interna läckage kan vara pga. otäta genomföringar och schakt som inte beror av att det är prefabricerade element utan brister i utförandet.
Om det, grundat på mätningar av fler objekt, skulle visa sig att orsaken till uppdelningen av Grupp 1 och 2 vore på grund av om husen är platsgjutna eller prefabricerade vore nästa steg att utveckla två separata metoder. En areametod borde i så fall utvecklas och anpassas för platsgjutna hus och en annan metod för prefabricerade hus. Då de platsgjutna objekten har små interna läckage vore nästa steg för denna metod att direkt söka samband för lufttätheten och komma fram till vilken area som lufttätheten bör baseras på. Metoden som skulle vara anpassad för prefabricerade hus borde i första hand angripa problemet med de stora interna läckagen. Det skulle kunna göras genom att fördela de interna läckagen på samtliga interna lägenhetsskiljande väggar för objekten för att kunna komma fram till ett värde som ska dras av från det uppmätta luftflödet i lägenheter i prefabricerade hus, alternativt att undersöka orsaken till dessa och försöka åtgärda de interna läckagen. Nästa steg i denna metod borde bli att söka samband för lufttätheten och komma fram till vilken area som lufttätheten bör baseras på.
