Vindpåvirkning i luftinfiltrasjonsberegning

Abstract

Infiltrasjon av kald luft gjennom utettheter i bygningskroppen er et viktig bidrag i energiforbruket i bygninger. Forskriftene stiller krav til lufttetthet og energibehov i bygg, og har med årene blitt strengere. I møte med forskriftskravene er det interessant å etablere en bedre forståelse av fenomenet luftinfiltrasjon og hvordan det blir målt. Den dominerende drivkraften for luftinfiltrasjon er trykkforskjeller over bygningskroppen som skapes av vindtrykk og oppdriftskrefter. Allikevel blir lufttetthet i dag målt med en kunstig trykksettingsmetode der effektene av vindtrykk og oppdriftskrefter blir eliminert. Metoden resulterer i et lekkasjetall som definerer hvor lufttett et bygg er, og lekkasjetallet brukes videre i energiberegning. Fokuset i denne oppgaven har derfor vært å finne ut om vindpåkjenninger burde tas med i infiltrasjonsberegning av bygg, og hvordan vindpåkjenningene bør implementeres i beregningen. Det har blitt utført målinger på et modulbygg i Ås hvor målingene har dannet grunnlag for å studere og beregne infiltrasjon. Målingene har blitt brukt til å utarbeide to infiltrasjonsmodeller som tar hensyn til vindpåkjenninger. I første rekke ble det utført tetthetsmålinger som dannet grunnlaget for å beregne infiltrasjon i infiltrasjonsmodellene. Det ble målt trykkdifferanse over modulbyggets fasader som sammen med tetthetsmålingene resulterte i infiltrasjonsmodell I. Værdata i form av vindhastighet og retning fra nærmeste værstasjonen ble innhentet, og sammen med tetthetsmålingene resulterte i infiltrasjonsmodell II. Parallelt med måling av trykkdifferanse over fasadene og innhenting av værdata ble det utført sporgassmålinger med CO2 som ga reell infiltrasjon. Sporgassmålingene ble sammenliknet med infiltrasjonsmodellene for å undersøke hvor godt beregnet infiltrasjon i infiltrasjonsmodell I og II stemte med reell infiltrasjon. Resultatene fra sporgassmåling, infiltrasjonsmodell I og II viste økning i infiltrasjon ved økende vind fra nord og sør. Økende vind fra øst og vest viste også økning i infiltrasjon, men i mindre grad. Infiltrasjonsmodell I, som baseres på målt trykkdifferanse, viste seg å stemme ganske godt med sporgassmålingene. Det viste seg at infiltrasjonsmodell II, som baserer seg på vinddata, stemte i mindre grad med sporgassmålingene enn infiltrasjonsmodell I.

Infiltration of cold air through leaks in the building envelope is an important part of a building's consumption of energy. Air infiltration and energy requirements in buildings are regulated by a set of requirements, and these have become stricter over the last years. In light of these regulatory requirements, it is important to establish a better understanding of air infiltration and how this is measured. Air infiltration is driven by variations in pressure across the building envelope, and is created by wind pressure and buoyancy forces. Air infiltration is measured with an artificial pressuresetting method in which the effects of wind pressure and buoyancy forces are eliminated. The method produces a leakage number that characterize the air permeability of the building, and the leakage number is further used in calculation of energy. The focus of this thesis has been to establish whether climate data should be included in the calculation of air infiltration in buildings, and how it should be implemented. As a part of the project, measurements have been carried out in a modular building in Ås. I have used the results of these measurements as a basis for my study, and calculations of air infiltration.