Blower Door test – stanovení vzduchové propustnosti budov metodou tlakového spádu
Vzduchotěsnost (vzduchová propustnost) je jednou z vlastností budovy, na které závisí tepelné ztráty a životnost konstrukcí. S postupným zpřísňováním energetických požadavků na pozemní stavby hraje dokonalá vzduchotěsnost obalových konstrukcí stále větší roli. V dnešní době se již lze setkat s domy zateplenými velkými tloušťkami tepelné izolace (nad 30 cm), čímž se tepelné ztráty domu způsobené prostupem tepla minimalizují.
Velké tepelné ztráty u přirozeně větraných domů jsou tak způsobeny potřebou hygienické výměny vzduchu, tedy přívodem čerstvého vzduchu z exteriéru a jeho ohřátí. Snížení těchto tepelných ztrát je možné použitím vzduchotechnických (VZT) zařízení s rekuperátory tepla, které se používají v nízkoenergetických a energeticky pasivních domech. S použitím VZT zařízení úzce souvisí vzduchotěsnost obalových konstrukcí. Pokud nejsou konstrukce dostatečně vzduchotěsné, musí se upravovat (ohřívat) také vzduch, který do interiéru pronikl netěsnostmi. Obvykle to vede na větší spotřebu energie a při nedostatečné dimenzi VZT zařízení k jeho selhání.
Celkovou vzduchovou propustnost obvodového pláště budovy nebo ucelené části lze ověřit celkovou intenzitou výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa (označované n50 a vyjádřené v h-1). Hodnota uvádí, kolikrát za hodinu se vymění celý objem vzduchu měřeného prostoru při tlakovém rozdílu 50 Pa mezi interiérem a exteriérem. Princip měření je popsaný dále. Platným předpisem, podle kterého lze měření průvzdušnosti provádět je STN EN 13829 (viď biobliografie). Jedná se o evropskou normu, která by měla být zavedena ve všech zemích Evropské unie. Problém nastává s limitními (maximálními) hodnotami n50, které si země stanovují samy. Slovensko a mnoho dalších zemí limitní hodnoty stanoveny nemají. Pro příklad jsou limitní hodnoty ve vybraných zemích EU uvedeny v tab. 1.
Tab. 1 - Limitní hodnoty n [h -1] ve vybraných zemích EU
Jednou z metod, kterou lze stanovit vzduchovou propustnost obalových konstrukcí domu a která odpovídá specifikaci výše citované STN EN 13829, je Blower door test (obr. 1 a 2). Měřicí aparatura pro Blower door test se obvykle skládá z teleskopického rámu se vzduchotěsnou plachtou, jednoho nebo více ventilátorů (s plynulou regulací výkonu), mikromanometru, a výpočetní techniky.
Obr. 1 - Zařízení pro Blower door test s jedním ventilátorem o výkonu 9 000 m3 /hod pro měření rodinných domů a menších prostorů
Obr. 2 - Zařízení pro Blower door test se 3 třemi ventilátory o výkonu 27 000 m3 /hod pro měření větších objektů a hal
O počtu použitých ventilátorů rozhoduje jejich maximální výkon a vnitřní objem a míra těsnosti měřeného prostoru. U přenosných ventilátorů se maximální výkon pohybuje v rozmezí od 1 000 m3/h do 10 000 m3/h a při použití dvou a více kusů se jejich výkony sčítají. Pro měření velkoobjemových hal se potom používají nepřenosné ventilátory umístěné na autopřívěsech, jejichž maximální výkon může převyšovat 100 000 m3/h.
Měření lze provádět za jakýchkoliv podmínek, ale pro obdržení dostatečně přesných hodnot a následné správné vyhodnocení mají být splněny dvě následující podmínky:
1) H (ti - te) ≤ 500 [m K], kde
H je výška měřeného prostou/domu [m]
ti je teplota vzduchu v interiéru [K]
te je teplota vzduchu v exteriéru [K]
2) Rychlost větru nesmí být větší než 6 m/s nebo nesmí přesahovat stupeň 3 na Beaufortově stupnici (tab. 2).
Tab. 2 Beafortova stupnice rychlosti větru
Před měřením intenzity výměny vzduchu n50 se utěsní všechny otvory, které nemají ovlivnit měření (např. ventilátory, digestoře, větrací průduchy, komíny, krby apod.). Následně se do okna nebo dveří osadí teleskopický rám se vzduchotěsnou plachtou a patřičným počtem ventilátorů. Mikromanometrem se změří rozdíl tlaků mezi interiérem a exteriérem (talkový rozdíl při nulovém objemovém toku). Měření se provádí při tlakových rozdílech od cca 10 Pa do cca 100 Pa nejméně v 6 a optimálně v 10 krocích, tedy po cca 5 Pa až 10 Pa. V každém kroku se ventilátorem udržuje požadovaný tlakový rozdíl a zaznamenává se objemový tok v m3/h potřebný pro udržení toho rozdílu. Vždy alespoň jeden krok musí být při tlakovém rozdílu menším než 50 Pa a alespoň jeden krok při tlakovém rozdílu větším než 50 Pa. Měření se provádí nejméně 2x, jednou při podtlaku a jednou při přetlaku v interiéru. Vyhodnocení měření se provádí s využitím výpočetní techniky. Do výpočtu vstupují naměřené hodnoty tlakových rozdílů a objemových toků, vypočítaný nebo změřený objem prostoru a teploty a relativní vlhkosti vzduchu v exteriéru a interiéru sledované v průběhu měření. Pro orientační vyhodnocení lze naměřené dvojice hodnot vynést do grafu s logaritmickými osami, kde na vodorovné ose je tlakový rozdíl a na svislé ose objemový tok vzduchu. Pokud bylo měření prováděno správně, lze naměřenými body proložit regresní přímku (obr. 3), na které se odečte objemový tok vzduchu V50 při tlakovém rozdílu 50 Pa a podle následujícího vztahu se vypočítá intenzita výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa:
kde V je objem měřeného prostou.
Obr. 3 - Grafický záznam naměřených hodnot a stanovení objemového toku V50 (m3 /h) při tlako- 50 vém rozdílu 50 Pa
Pokud se měřením prokáže nedostatečná těsnost, lze pro nalezení netěsností použít několika metod. Mezi nejjednodušší a nejčastěji používanou patří metoda, při které se v interiéru vytvoří podtlak a holýma rukama se zjišťuje, kudy do interiéru fouká. Další z metod využívá kouře vytvořeného v celém měřeném prostou nebo pouze lokálně v detailu. Při přetlaku v interiéru se potom v exteriéru sleduje, kudy kouř uniká. Při udržovaném podtlaku v interiéru je možné použít anemometru pro měření rychlosti proudění vzduchu. Obvykle se používají termické anemometry umožňující měřit malé rychlosti proudění. Nevhodné jsou vrtulkové anemometry. Poslední metodou odhalování netěsností je použití termovizní kamery, kterou se bezkontaktně měří povrchové teploty. Podmínkou je rozdíl teplot vzduchu mezi interiérem a exteriérem alespoň 5 °C. V interiéru nebo exteriéru se kamerou nasnímají všechny konstrukční detaily, kde lze předpokládat výskyt netěsností. Následně se v interiéru vytvoří podtlak nebo přetlak. Při podtlaku je do interiéru netěsnostmi nasáván vzduch o jiné teplotě a tím se povrchové teploty v okolí netěsnosti změní.
Obr. 4 - Kouřová tyčinka při lokálním hledání netěsností v osazení okna
Obr. 5 - Termický anemometr při lokálním hledání netěsností v místě prostupu krokve obvodovou stěnou
a,
b,
c,
d,
Obr. 6 - Využití termovizní kamery při diagnostice koutu podkroví (a), termogram (b) byl pořízen za přirozených tlakových podmínek, teplotní pole je velice rovnoměrné, termogram (c) byl pořízen při udržovaném
podtlaku v interiéru a patrné je snížení povrchových teplot v koutě a v přechodu stěny na střechu, tímto byla prokázána chybná montáž parozábrany, která se mimo jiné v exteriéru projevovala odtáváním jinovatky
na střešní krytině (d), tedy neřízeným únikem tepla.
Po opětovném nasnímání konstrukcí v interiéru termovizní kamerou lze porovnáním s termovizními snímky pořízenými před vytvořením podtlaku snadno lokalizovat netěsnosti. Při přetlaku v interiéru se postupuje obdobně, pouze se měření termovizní kamerou provádí z exteriéru.
Text: Ing. Viktor Zwiener, Ph.D.
Ing. Ctibor Hůlka
Pridať komentár
Aktuálne vydanie
Partnerské periodiká
Copyright © 2008 TechPark, o.z. | Všetky práva vyhradené | Realizácia: Webmax