Brandskyddsventilation av hiss- och trapphussystem

Transkript

1 Brandskyddsventilation av hiss- och trapphussystem Principlösning Lars Jensen Avdelningen för installationsteknik Institutionen för bygg- och miljöteknologi Lunds tekniska högskola Lunds universitet, 212 Rapport TVIT--12/78

2 Lunds Universitet Lunds Universitet, med nio fakulteter samt ett antal forskningscentra och specialhögskolor, är Skandinaviens största enhet för forskning och högre utbildning. Huvuddelen av universitetet ligger i Lund, som har 1 4 invånare. En del forsknings- och utbildningsinstitutioner är dock belägna i Malmö, Helsingborg och Ljungbyhed. Lunds Universitet grundades 1666 och har idag totalt 6 anställda och 41 studerande som deltar i ett 9-tal utbildningsprogram och ca 1 fristående kurser erbjudna av 88 institutioner. Avdelningen för installationsteknik Avdelningen för Installationsteknik tillhör institutionen för Bygg- och miljöteknologi på Lunds Tekniska Högskola, som utgör den tekniska fakulteten vid Lunds Universitet. Installationsteknik omfattar installationernas funktion vid påverkan av människor, verksamhet, byggnad och klimat. Forskningen har en systemanalytisk och metodutvecklande inriktning med syfte att utforma energieffektiva och funktionssäkra installationssystem och byggnader som ger bra inneklimat. Nuvarande forskning innefattar bl a utveckling av metoder för utveckling av beräkningsmetoder för godtyckliga flödessystem, konvertering av direktelvärmda hus till alternativa värmesystem, vädring och ventilation i skolor, system för brandsäkerhet, alternativa sätt att förhindra rökspridning vid brand, installationernas belastning på yttre miljön, att betrakta byggnad och installationer som ett byggnadstekniskt system, analysera och beräkna inneklimatet i olika typer av byggnader, effekter av brukarnas beteende för energianvändning, reglering av golvvärmesystem, bestämning av luftflöden i byggnader med hjälp av spårgasmetod. Vi utvecklar även användbara projekteringsverktyg för energi och inomhusklimat, system för individuell energimätning i flerbostadshus samt olika analysverktyg för optimering av ventilationsanläggningar hos industrin.

3 Brandskyddsventilation av hiss- och trapphussystem Principlösning Lars Jensen

4 Lars Jensen, 212 ISRN LUTVDG/TVIT--12/78--SE(73) Avdelningen för installationsteknik Institutionen för bygg- och miljöteknologi Lunds tekniska högskola Lunds universitet Box LUND

5 Innehållsförteckning 1 Inledning 5 Principen 7 Funktionskrav 8 Utspädning 8 En omöjlig lösning 9 En enkel lösning 1 Rapportens disposition 1 2 Modell för hiss- och trapphussystem 11 3 Brandgasspridning från våningsplan 17 4 Dimensionering 21 Brandgasspridning 21 Genomluftning 23 Högsta mottryck 23 Tryckstegring för hjälpfläkt 23 Hisstryckstörning 24 Uteluftsintag 24 Avluftsutsläpp 24 5 Klimatstudie 25 6 rameterstudie 31 7 Trycktillståndsstudie 39 8 Våningsläckagestudie 49 9 Hissdriftstudie 57 Beräkningsuttryck 57 Otäta hisschakt 58 Överskattning av brandgasspridning vid hissdrift 6 Kontroll av hisstryckstörning med PFS 61 1 Sammanfattning och slutsatser Referenser 73 3

6 4

7 1 Inledning Syftet med denna arbetsrapport är att redovisa och undersöka en enkel princip för brandskyddsventilation av hiss- och trappsystem, byggnadens transportsystem, särskilt i höga byggnader. För att vid en brand kunna utrymma en byggnad och kunna genomföra räddningsinsatser krävs att trapphus och hisshallar och eventuellt någon hiss är fria från brandgaser eller tillräckligt utspädda. Det finns ett utspädningskrav på minst 1/2 för lokaler och utrymningsvägar och 1/1 för bostäder eller lokaler med sovande. Det finns i dag ett antal höga byggnader med mycket komplexa system för att klara utrymning och räddningsarbete. Det finns ett antal funktionskrav, certifieringar och standarder som knappast förenklar arbetet med att nå en säker och robust lösning. Syftet med denna arbetsrapport är att helt förutsättningslöst prova en enkel princip som uppfyller rimliga funktionskrav och inte styrs av nuvarande krav, standarder och certifieringar. Det finns en amerikansk tumregel för ingenjörsarbete KISS, vilket står för keep it stupid simple. Det är inte alltid som man lever upp denna regel. Byggnadens transportsystem med hissar och trapphus antas här vara uppbyggt med en hisshall som på varje plan ansluter till hissar, trapphus och våningsplan med dörrar med olika effektiva läckageareor. Det kan finnas en eller flera dörrar som ansluter till ett våningsplans olika lokaler eller lägenheter. Exempel på hur ett hiss- och trappsystem skall brandventileras redovisas med ett vertikalt flödesschema i Figur 1.1 och planritningar i Figur Hisshallar Avluft utsläpp Hisschakt Hisschakt Uteluft intag Figur 1.1 Vertikalt flödesschema för brandskyddsventilation av hiss- och trapphussystem. 5

8 Trapphus och en hiss Vändplan Hiss avluft Hisshall Figur 1.2 Brandskyddsventilationsprincip för ett trapphus med en hiss. Trapphus och två hissar Vändplan Hiss uteluft Hiss avluft Hisshall Figur 1.3 Brandskyddsventilationsprincip för ett trapphus med två hissar. 6

9 Trapphus och tre hissar Vändplan Hiss uteluft Hiss avluft Hiss avluft Hisshall Figur 1.3 Brandskyddsventilationsprincip för ett trapphus med tre hissar. Principen Principen bygger på att det finns minst två separata hisschakt, där ett eller flera schakt även trapphus ansluts med en stor öppning till omgivningen i markplan för att tillföra ventilationsluft samt att ett eller flera schakt ansluts till omgivningen med en stor öppning till omgivningen i takplan för att bortföra ventilationsluft enligt Figur 1.1. Hur principen tillämpas i planet, visas för tre fall i Figur Denna princip skall förhindra brandgasspridning från en hisshall till en annan hisshall, men inte från ett våningsplan till en hisshall. En förutsättning är att hissdörrarnas effektiva läckageareor är betydligt större än de effektiva läckageareorna för våningsplansdörrar. Hissdörrarna förutsätts vara av teleskoptyp. Trapphuset betraktas som ett uteluftsschakt och ansluts därför till omgivningen med en stor öppning i markplan. Trapphusdörren nederst skall alltså vara öppen, vilket samtidigt underlättar utrymning. Trapphuset kan även anslutas till omgivningen överst för att säkerställa en viss minsta ventilation. Trapphuset genomluftas och skall kunna användas för utrymning. Detta innebär också att trapphusdörren egentligen inte behöver vara särskilt tät jämfört med en lägenhetsdörr. Ju otätare trapphusdörrar är desto bättre blir trapphusventilationen. Principen innebär inte övertrycksättning eller undertrycksättning utan det primära är att skapa en god genomluftning. Det kommer nämligen att råda undertryck i den nedre delen av byggnadens transportsystem och övertryck i den övre delen av byggnadens transportsystem utom för fallet med en utetemperatur högre eller bara något lägre än innetemperaturen. Detta fall innebär fläktdrift och endast undertryck råder i byggnadens transportssystem. 7

10 Den termiska tryckgradienten är tillräcklig för att skapa god genomluftning utan någon fläkt när utetemperaturen är något lägre än innetemperaturen annars krävs en hjälpfläkt i avluften. Funktionskrav Ett funktionskrav är att förhindra brandgasspridning från en hisshall till en annan hisshall, men inte från en våning till en hisshall på samma plan. Ett vanligt funktionskrav är att tryckskillnaden över dörrar mellan våningsplan och hisshall inte får överstiga 8 för att kunna öppnas. Om funktionskravet för att kunna öppna en dörr är högst 8, innebär det att den termiska tryckskillnaden inom en byggnad får vara högst 16 med övertryck 8 och undertryck 8. Detta begränsar principens användbarhet. En termisk tryckgradient på 2 /m får för en utetemperatur på -23 C och en innetemperatur på 2 C. Byggnadshöjden begränsas därför till 8 m. Högre mottryck än 8 kan inte tillåtas. Detta funktionskrav skall uppfyllas av den föreslagna principen. Detta siffervärde är framräknat för en begränsad öppningskraft på 133 N, en omräkning av 3 poundforce, reducerad med 53 N för friktion, vilket ger 8 N tillsammans med en hävstångsfaktor om 2 att öppna en dörr om med ett mottryck om 8 eller en kraft om 16 N i dörrens mittpunkt. Högre medtryck än 8 kan tillåtas, eftersom endast själva låskolven skall kunna dras tillbaka. En enkel analys med en dörryta om, en hävstångsverkan mellan dörrhandtag och låskolv om 3, en kraft på 1 N, en friktionskoefficient μ ger klarar ett medtryck på 3/μ. En hög friktionskoefficient om.5 ger ett tillåtet medtryck på högst 6. Slutsatsen är att medtrycket kan vara flera gånger större än mottrycket och att i praktiken kommer medtrycket inte att utgöra någon begränsning. Något funktionskrav behövs därför inte. Uteluftshisschaktet och trapphusschaktet kan inte förorenas från något våningsplan via tillhörande hisshall. Detta medför att utrymning och räddningsinsatser kan ske med hissar eller trapphus som genom strömmas av uteluft. Utspädning Avluftshisschaktet förorenas av brandgaser som sprids från något våningsplan via tillhörande hisshall. Utspädningen kan bli liten för de nedre våningsplanen, eftersom schaktflödet ökar proportionellt med våningsplanen. Värsta fallet med brand på plan ett ger utspädning 1/2 på plan två, utspädning 1/3 på plan tre samt utspädning 1/n för plan n, vilket visas med kurvan u a = 1/n i Figur 1.4. Notera att utspädningen för ett fall med brand på plan tjugo kan blir 1/2 eller bättre högre upp. Utspädningen kan förbättras genom att tillföra extra uteluft nederst i avluftsschaktet, vilket motsvarar ett antal fiktiva underliggande våningsplan. Detta exemplifieras med kurvan u a+1 = 1/(1+n) i Figur 1.4 med ett uteluftsflöde nederst som motsvarar tio våningsplan. Kurvan u a+1 är inget annat än en tio våningsplan vertikal förskjutning av kurvan u a neråt. Utspädningen i uteluftsschakt blir omvänd mot den i avluftsschakt, eftersom schaktflödet avtar uppåt med ökande antal våningsplan. Utspädning i uteluftsschakt redovisas i Figur 1.4 utan extra luft med beteckningen u u och med tio extra våningsplan överst som u u+1. 8

11 4 Hissystem med 4 plan u u u u Våningsplan u a 5 u a Utspädning u u u a u u+1 u a+1 Figur 1.4 Utspädning i avluftsschakt u a och u a+1 och i uteluftsschakt u u och u u+1 som funktion av våningsplan. En omöjlig lösning Övertrycksättning av trapphus och hisschakt för skydd mot brandgasspridning begränsas av den temperaturberoende tryckskillnaden till omgivningen. En termisk tryckgradient på 2 /m fås för en utetemperatur på -23 C och en innetemperatur på 2 C. Övertrycksintervallet begränsas neråt av omkring 2 för att förhindra brandgasspridning och uppåt av omkring 8 för att kunna öppna dörrar. Detta begränsar byggnadshöjden till 3 m ((8-2)/2). Om ett större luftflöde genomströmmar ett normalt kompakt trapphus utan något läckage uppåt utan något läckage kan strömningstryckfallet bli lika stort som den termiska tryckökningen, vilket innebär att i princip kan obegränsade byggnadshöjder klaras av. Trapphusläckaget begränsar dock den möjliga byggnadshöjden, men 2 m kan klaras av. Denna metod finns väl utredd och dokumenterad i sju arbetsrapporter, ett paper och ett konferensbidrag enligt lista i referenser avsnitt 11. Denna metod kan inte tillämpas på hissschakt, eftersom strömningstryckfallet är för litet. Ett normalt kompakt trapphus motsvaras av en luftkanal med en diameter om högst 1 m, medan ett hisschakt med en diameter om minst 3 m. Om strömningstryckfallen skall vara lika krävs ett flöde som är minst 15.6 (3 2.5 ) gånger större, eftersom strömningstryckfallet är proportionellt mot q 2 /d 5 där q är flödet och d är diametern. Dimensionerande flöde för ett trapphus är oftast några m 3 /s och för ett hisschakt blir flödet orimligt. Övertrycksättning går inte att genomföra i höga byggnader på grund av stora termiska tryckskillnader. 9

12 En enkel lösning Ett högsta mottryck om 8 är ett ytterst begränsande siffervärde. Teknisk sett finns det många möjligheter att öppna en dörr om med högre mottryck än 8. Gränsen 8 är mycket låg. Vindtryck för vindhastigheten 2 m/s är 24. En lösning som kan tillåta högre mottryck är att förspänna en fjäder, när dörren stängs med dess rörelseenergi, vilken omvandlas till lägesenergi i dörröppningsfjädern. Medtryck, mottryck och tillfört arbete kan beaktas, men försummas här. Likhet mellan rörelseenergi och lägesenergi ger sambandet: m b 2 ω 2 / 3= S θ / 2 (J) (1.1) där m b ω S θ dörrens massa, kg dörrens bredd, m dörrens vinkelhastighet, rad/s dörrfjäderns kraft för ihoptryckt fjäder, N dörrfjäderns slagvinkel, rad En fjäderkraft om 32 N med en slagvinkeln om.5 rad (9/π 3 ) kan tryckas ihop med en dörrmassa om 24 kg, dörrbredd om 1 m och en stängningshastighet om 1 rad/s. Fjädern är avlastad när dörren öppnat.5 m för en 1 m bred dörr. Fjädern ger ett tillskott om 32 N, vilket innebär att mottrycksgränsen kan höjas till 4, vilket är mer än tillräckligt. En anmärkning är att detta är en förenklad analys. Öppningsförloppet med en avtagande fjäderkraft och tryckskillnad över en öppnande dörr är inte helt enkel att reda ut i detalj. Rapportens disposition Beräkningsmodellen för hiss- och trapphussystemet beskrivs i avsnitt 2. Brandgasspridning mellan våningsplan kan förhindras, vilket redovisas i avsnitt 3. Dimensionering av minsta ventilationsflöde och hjälpfläkts tryckstegring görs i avsnitt 4. Uttryck för högsta mottryck och högsta medtryck över en våningsdörr ges också. En klimatstudie för hur utetemperaturen påverkar systemet redovisas i avsnitt 5. En parameterstudie med både olika klimat och strömningsmotstånd genomförs i avsnitt 6. I avsnitt 7 görs en komplettering av parameterstudien med redovisning av trycktillstånd för uteluftsschakt, hisshallar och avluftsschakt som funktion av nivån. Inverkan av läckage mellan hisshall och omgivning via våningsplan undersöks i avsnitt 8. Hisstryckstörningar undersöks i avsnitt 9 med nedåt- och uppåtgående hissar med PFS. Ett befintligt beräkningsuttryck för hisstryckstörningar testas. Sist i avsnitt 1 görs en kort sammanfattning och en summering av olika krav, egenskaper och slutsatser. 1

13 2 Modell för hiss- och trapphussystem En enkel beräkningsmodell som bygger på enbart kvadratiska tryckförluster i flödet beskiver alla dörrtyper uteluftsintag och avluftsutsläpp. Det finns inga strömningstryckfall i hisschakt eller i trapphus. Det finns strömningstryckfall för en hisskorg i ett hisschakt, men det försummas här. Det finns vertikala termiska tryckändringar i hisschakt och trapphus. En viktig förenkling och förutsättning är att läckage mellan hisshall och våningsplan försummas. Hela byggnaden antas hålla innetemperatur, vilket är en förenkling eftersom inströmmande uteluft kan ha en annan temperatur. Det sker dock en betydande värmeöverföring mellan byggnadens alla ytor och den förbiströmmande luften, vilket gör att det råder i stort sett innetemperatur i hela byggnaden.. Mindre temperaturskillnader mellan inne och ute minskar tryckskillnader mellan byggnad och omgivning, vilket är en fördel. Det svårare fallet undersöks här genom att behålla och inte ändra den normal innetemperatur. Fallet med samma inne- och utetemperatur är enkelt att klara av. Den fullständiga beräkningsmodellens strömningsvägar och strömningsmotstånd beskrivs med en principskiss i Figur 2.1 och den kan förenklas genom att utnyttja att tryckskillnaden mellan utelufts- och avluftsschakt är oberoende av våningsplanet. Detta innebär att alla strömningsmotstånd mellan uteluftsschakt och våningsplan kan parallellkopplas och därmed summerat till ett enda strömningsmotstånd. Detta gäller också för alla strömningsmotstånd mellan avluftsschakt och våningsplan. En förenklad beräkningsmodell för n våningsplan redovisas i Figur Uteluft intag Schakt uteluft Hissdörrar Hisshallar Hiss dörrar Schakt avluft Avluft utsläpp A t A f A a A u Figur 2.1 Fullständig modell av brandskyddsventilation för hiss- och trapphussystem. 11

14 A u na t na f A a Uteluft intag Schakt uteluft Hissdörrar Hisshallar Hiss dörrar Schakt avluft Avluft utsläpp Figur 2.2 Förenklad modell av brandskyddsventilation för hiss- och trapphussystem. A u na t na f A a Uteluft intag Schakt uteluft Hissdörrar Hisshallar Hiss dörrar Schakt avluft Avluft utsläpp Figur 2.3 Beräkningsmodell av brandskyddsventilation för hiss- och trapphussystem med fyra seriekopplade strömningsmotstånd. 12

15 Ventilationsflödet q bestäms av modellens effektiva strömningsarean A och den drivande tryckskillnad, som kan vara både termisk och påtvingad. Den effektiva strömningsarean är en seriekoppling av de fyra effektiva strömningsareorna för uteluftsintag A u, alla hissdörrar för uteluft/tilluft na t, alla hissdörrar för frånluft/avluft na f och avluftsutsläpp A a. Uttrycket för A kan skrivas något implicit som: A -2 = A u -2 + n 2 A t -2 + n 2 A f -2 + A a -2 (m -4 ) (2.1) Det går också att förenkla modellen genom att bilda två strömningsareor för uteluftsdelen A ut och för avluftsdelen A fa, vilket implicit kan skrivas som följer samt förenklar (2.1) till (2.4). A ut -2 = A u -2 + n 2 A t -2 A fa -2 = n 2 A f -2 + A a -2 A -2 = A ut -2 + A fa -2 (m -4 ) (2.2) (m -4 ) (2.3) (m -4 ) (2.4) Den ekvivalenta strömningsarean A är alltid mindre än den minsta av de fyra seriekopplade strömningsareorna för uteluftsintag A u, alla hissdörrar för uteluft/tilluft na t, alla hissdörrar för frånluft/avluft na f och avluftsutsläpp A a. Hur den ekvivalenta strömningsarean A beror på uteluftsdelens A ut och avluftsdelens A fa visas i Figur 2.?. Isokurvorna visar att den minsta effektiva öppningsarean av A ut och A fa är bestämmande för A. 4 Total effektiv läckarea A m Effektiv läckarea A fa m Effektiv läckarea A ut m 2 Figur 2.4 Systemets area A som funktion av uteluftsdelens area A ut och avluftsdelens area A fa. 13

16 Det termiska tryckstegringen p T kan skrivas enligt (2.5) där n är antalet våningsplan, h är våningshöjden och p z /m är den utetemperaturberoende termiska gradienten. p T = n h p z () (2.5) Systemets ventilationsflöde q kan beräknas med sambandet att den totala tryckstegringen p är summan av termisk tryckstegring p T och fläktens tryckstegring p f som skall vara lika med tryckfallet för den effektiva strömningsarean A, vilket ger: p = p T + p f = ρ (q/a) 2 /2 () (2.6) Ventilationsflödet q kan skrivas som: q = A ( 2 p /ρ ).5 (m 3 /s) (2.7) Den termiska tryckstegringen p T bestämmer ett samband mellan högsta motryck över våningsdörr p max och lägsta mottryck över våningsdörr eller högsta medtryck över våningsdörr p min, vilket kan skrivas som: p T = p max - p min () (2.8) För fallet utan hjälpfläktdrift är högsta mottryck p max summan av termisk tryckökning minskad med tryckfall för uteluft/tilluftsdel med arean A ut, vilket med utnyttjande av (2.7) och efter förenkling blir: p max = ( 1 - A 2 /A ut 2 ) p T () (2.9) Högsta medtryck p min är tryckfall för uteluft/tilluftsdel, vilket blir: p min = - ( A 2 /A ut 2 ) p T () (2.1) Uttrycken (2.9) och (2.1) visar att om strömningsarean A ut för uteluftssidan är betydligt mindre än strömningsarean A fa på avluftsidan blir A/A ut, vilket medför att högsta mottryck över våningsdörr nästan lika med noll. För det omvända fallet med betydligt större om strömingsarean för uteluftssidan än avluftsidan blir A/A ut, vilket medför att högsta mottryck över våningsdörr nästan lika med den termiska tryckstegringen. Hur högsta och lägsta mottryck p max och p min blir relativt den termiska tryckstegringen p T som funktion av öppningsarean för uteluftsdelen A ut och för avluftsdelen A fa redovisas i Figur 2.5 respektive 2.6. Isokurvorna i Figur 2.5 visar att högsta mottryck kan minskas betydligt genom ett lämpligt val av öppningsareorna för uteluftsdelen A ut och avluftsdelen A fa. För fallet utan fläktdrift finns det ett minsta systemflöde lika med det dimensionerande flödet q min som bestäms i avsnitt 4 och som gäller vid den termiska gränstryckskillnaden p Tg > samt ett största systemflöde q max som gäller vid den största termiska tryckskillnaden p Tmax >. Detta ger ett enkelt samband mellan största systemflöde q max och minsta systemflöde q min och dito termisk tryckskillnad eller tryckgradient, vilket kan skrivas som: q max / q min = ( p Tmax / p Tg ).5 = ( p zmax / p zg ).5 (-) (2.11) Om tryckkvoterna ovan är 4, blir kvoten mellan största och minsta systemflöde 2. 14

17 4 Högsta relativt mottryck p max / p T Effektiv läckarea A fa m Effektiv läckarea A ut m 2 Figur 2.5 Relativt högsta mottryck p max / p T som funktion av area A ut och area A fa. 4 Lägsta relativt mottryck p min / p T Effektiv läckarea A fa m Effektiv läckarea A ut m 2 Figur 2.6 Relativt lägsta mottryck p min / p T som funktion av area A ut och area A fa. 15

18 16

19 3 Brandgasspridning från ett våningsplan Brandgasspridning från ett våningsplan sker till en hisshall när brandtrycket är högre än hisshallen tryck. Övertryck i hisshallen är ingen garanti mot brandgaspridning, eftersom brandtrycket kan bli mycket större än rimliga övertryck. Brandgasspridning till uteluftsschaktet sker när inträngande brandflöde är något större än hisshallen ventilationsflöde. Detta är helt i analogi med brandgasspridning i FT-system vars teori upprepas nedan. Antag att tryckskillnaden mellan uteluftsschakt och avluftsschakt är konstant Δp ua och att hisshallens nominella flödet är q m 3 /s. Läckareor för uteluftssidan och avluftsidan anges med A t respektive A f. Inträngande brandflödet för gränsfallet för brandgasspridning anges som q b m 3 /s. Tryckfallet mellan de två schakten kan anges för normalfallet och gränsfallet som: Δp ua = ρ [ (q/a t ) 2 + (q/a f ) 2 ] / 2 () (3.1) Δp ua = ρ (q b /A f ) 2 / 2 () (3.2) Eliminering av tryckskillnaden Δp ua ger sambandet för gränsfallets brandflöde som: q b = q ( 1 + A f 2 /A t 2 )).5 (m 3 /s) (3.3) Uttrycket (3.3) visar att brandflödet genom våningsdörren alltid är större än den nominella hisshallsflödet för att nå gränsfallet för brandgasspridning. En kommentar är att om A t = A f blir q b = q 2.5. Den nödvändiga tryckskillnaden över våningsdörren Δp b är nästan lika med brandtrycket och med våningsdörrens läckarea A v samt skrivas som: Δp b = ρ (q b /A v ) 2 / 2 () (3.4) En enkel omskrivning av (3.4) kan göras med (3.2), vilket ger: Δp b = Δp ua A f 2 /A v 2 () (3.5) Ett sifferexempel med Δp ua = 5, A f =.5 m 2 och A v =.5 m 2 ger en brandtryckskillnad över våningsdörren om 5. Risken för brandgasspridning kan begränsas av att brandtrycket blir orimligt högt ur hållfasthetssynpunkt. Relativt brandflöde q bv /q p redovisas i Figur 3.1 som funktion av A t och A f. Isokurvorna visar att gränsfallets brandflöde kan vara nära hisshallen brandskyddsflöde, men också vara flera gånger större när läckarean för uteluftssidan är betydligt mindre än för avluftsidan. Relativ brandtryckskillnad Δp b /Δp ua redovisas i Figur som funktion av A t och A f för tre olika läckareor.5,.1 och.2 m 2. Isokurvorna visar att för täta våningsplansdörrar kan brandtryckskillnaden bli mycket hög samt att endast avluftsidans läckarea har betydelse. 17

20 .1 Relativt brandflöde q bv /q p.9 1 Effektiv läckarea A f m Effektiv läckarea A t m 2 Figur 3.1 Relativt brandflöde q bv /q p som funktion av läckareorna A t och A f.1 Relativt brandtryckskillnad p b / p tf A v.5 m Effektiv läckarea A f m Effektiv läckarea A t m 2 Figur 3.2 Relativ brandtryckskillnad Δp b /Δp ua som funktion av A t och A f för A v.5 m 2. 18

21 .1 Relativt brandtryckskillnad p b / p tf A v.1 m Effektiv läckarea A f m Effektiv läckarea A t m 2 Figur 3.3 Relativ brandtryckskillnad Δp b /Δp ua som funktion av A t och A f för A v.1 m Relativt brandtryckskillnad p b / p tf A v. 2.8 Effektiv läckarea A f m Effektiv läckarea A t m 2 Figur 3.4 Relativ brandtryckskillnad Δp b /Δp ua som funktion av A t och A f för A v.2 m 2. 19

22 2

23 4 Dimensionering Hiss- och trapphussystems brandskyddsventilation skall utformas och dimensioneras för att uppfylla följande sju krav, vilka behandlas i de följande underavsnitten. Det är i princip fyra parametrar som kan dimensioneras nämligen systemflödet q, hjälpfläktens tryckstegring p f, uteluftsintagets effektiva öppningsarea A u och avluftsutsläppet effektiva öppningsarea A a. Brandgasspridning från ett hissplan till ett annat hissplan skall förhindras eller skall begränsas med tillräcklig utspädning. Hiss- och trapphussystemet skall genomluftas väl. Högsta mottryck över en lägenhetsdörr skall vara mindre än 8. Tryckstegring för en hjälpfläkt skall vara rimlig. Hisstryckstörningar skall vara mindre än tryckskillnader mellan hissplan och uteluftsschakt eller avluftsschakt. Uteluftsintaget skall vara gångbart för utrymning och vindoberoende. Avluftsutsläppet skall vara vindoberoende. Brandgasspridning Kravet ingen brandgasspridning väljs, eftersom det är enkelt att uppnå, vilket visats i avsnitt 3. Dimensionerande brandtryck p bmax på 15 väljs. Detta tillsammans med den effektiva läckarean för en dörr A v bestämmer ett brandflöde q bv genom dörr mellan våningsplan och hisshall, vilket kan skrivas som: q bv = A v ( 2 p bmax / ρ ).5 (m 3 /s) (4.1) Hisshallens över- eller undertryck försummas. Den första tumregeln för brandgasspridning i FT-system tillämpas, som anger att det blir ingen brandgasspridning i till T-systemet om brandflödet än mindre än ventilationsflödet. Hisshallens ventilationsflödeflöde skall alltså vara större än det framräknade till hisshallen inträngande brandflödet enligt (4.1) ovan. Om tryckfallen mellan uteluftsschakt och hisshall samt mellan avluftsschakt och hisshall är lika kan, anger en andra tumregel för brandgasspridning i FT-system att brandflödet skall vara en faktor 2.5 av våningsflödet för att gränsfallet för spridning skall uppnås. Inverkan av annat läckaget och temperatur beaktas inte här. Den enkla slutsatsen är att våningsflödet måste vara lika med det framräknade brandflödet, vilket ger kravet på minsta systemflöde q min på formen: q min = n A v ( 2 p bmax / ρ ).5 (m 3 /s) (4.2) där n är antalet våningsplan. 21

24 Insättning av siffervärden 15 och densiteten 1.2 kg/m 3 ger det enkla uttrycket nedan, där siffran 5 skall tolkas som lufthastigheten 5 m/s genom en dörrs läckarea vid dimensionerande brandtryck om 15 och normal lufttemperatur. q min = 5 n A v (m 3 /s) (4.3) Det finns äldre krav på ytterdörrar med fyra klasser A-D med siffervärden enligt nedan, där läckarean har beräknats för kvadratiska tryckförluster som vid fri utströmning för dörryta. Det finns ett samband q = p 2/3 /8 som gäller mellan provtryck p och läckflöde q m 3 /hm 2, vilket visar att tryckförlusterna inte är kvadratiska. Tabell 4.1 Effektiv läckarea för dörr enligt täthetsklass A-D Klass Provtryck Läckflöde m 3 /hm 2 Läckflöde dm 3 /sm 2 Läckarea m 2 A B C D Om läckarean sätts till.2 något högre än värdena i Tabell 4.1, blir luftflödet per hissplan enligt (4.3) (n = 1).1 m 3 /s eller 1 l/s, vilket kan vara snålt för en hisshall. Om golvytan är 2 m 2, blir det specifika luftflödet.5 l/sm 2, vilket för en hisshall med rumshöjden 2.7 m ger en formell luftutbytestid om 9 min. Det finns nyare krav på ytterdörrar med klasserna 1-4 och krav enligt Tabell 4.2 där läckflödet antas vara omräknat till 5 tryckskillnad. Läckarean är mindre än.4 m 2 för alla klasser 1-4. Det minsta ventilationsflödet blir enligt (4.3) (n = 1) 2 l/s för en hisshall, vilket även det är snålt med en luftutbytestid på 45 min för en hisshall med golvytan 2 m 2. Tabell 4.2 Läckflöde vid 5 och effektiv läckarea för dörr enligt täthetsklass 1-4 Klass Provtryck Läckflöde m 3 /hm 2 Läckflöde dm 3 /sm 2 Läckarea m En sifferuppgift för en S-kravsdörr är att läckarean är.. Detta ger ett brandskyddsventilationsflöde om.1 m 2 /s och hisshall. 22

25 Genomluftning En god genomluftning av hiss- och trapphussystemet särskilt dess hissplan ger en undre gräns för det lägsta systemflödet q min, vilket kan formuleras med krav på en formell luftutbytestid T för hissplan. Detta kan skrivas som: q min = n h A h / T (m 3 /s) (4.4) där n antal våningsplan, - h hisshallens höjd, m A h hisshallens golvyta, m 2 T luftutbytestid, s Ett hissplan kan vara direkt anslutet till en eller flera längre korridorer och det är tveksamt hur luftutbytestiden skall väljas med hänsyn till detta. Genomluftningen sker i princip mellan uteluftsschakt och avluftsschakt genom själva hisshallen. Det går också att ställa genomluftningskravet för hela hiss- och trapphussystemets volym. Högsta mottryck Sambanden för högsta mottryck enligt (2.6) samt systemtryckfall p och ett minsta systemflöde q min enligt (2.3) kan sättas samman, vilket efter förenkling ger mottryckskravet: p max > p T - [ 1/A u 2 + 1/n 2 A t 2 ] ρ q min 2 /2 () (4.5) Givna parametrar i olikheten (4.5) är egentligen alla, men minsta systemflöde q min kan ökas och uteluftsintagets effektiva öppningsarea A u kan minskas för att uppfylla olikheten. Den effektiva läckarean mellan uteluftsschakt och hissplan na t kan också minskas genom att använda trapphus och endast ett hisschakt som uteluftsschakt och övriga hisschakt som avluftsschakt. Införande av likhet och den effektiva öppningsarean mellan ute och alla hisshallar som A ut samt omskrivning ger sambandet för minsta systemflöde q min för att uppfylla mottryckskravet. q min = A ut [ 2( p T - p max )/ρ ].5 (m 3 /s) (4.6) A ut = [ 1/A u 2 + 1/n 2 A t 2 ] -.5 Tryckstegring för hjälpfläkt Dimensionerande fall för hjälpfläkten är sommarfallet med den lägsta negativa termiska gradienten p zmin < och lägsta systemflöde q min. Hjälpfläktens tryckstegring p f skall vara lika med termikens mottryck för byggnadshöjden nh och systemtryckfallet vid lägsta systemflöde samt extra reserv för att klara mottryck från vind. Detta ger sambandet: p f = ρ q min 2 /2A 2 nh p zmin () (4.7) 23

26 En viktig anmärkning är att alla de fyra effektiva strömningsareorna för uteluftsintag A u, alla hissdörrar för uteluft/tilluft na t, alla hissdörrar för frånluft/avluft na f och avluftsutsläpp A a ingår i systemetes effektiva öppningsarea A, vilken kan beräknas med hjälp av (2.1). Hisstryckstörningar Hisstryckstörningar kan beräknas enligt (9.1). Ett krav mot brandgasspridning från en hisshall till hissschakt med uteluft är att tryckstörningen skall vara mindre än tryckfallet mellan uteluftsschakt och hisshall samt avluftsschakt och hisshall, vilket kan skrivas som olikheterna: p hiss < ρ q min 2 / 2 n 2 A t 2 p hiss < ρ q min 2 / 2 n 2 A f 2 () (4.8) () (4.9) Uteluftsintag Uteluftsintagets effektiva öppningsarea A u bör vara minsta 1 m 2, eftersom den skall vara gångbar för utrymning med i princip en öppen dörr i markplanet. En effektiv öppningsarea om 1 m 2 kan verka mindre gångbar, men den kan vara sammansatta av en seriekoppling av flera större effektiva öppningsareor. Fyra seriekopplade areor om blir lika med just 1 m 2. Kravet för att seriekoppling skall gälla mellan olika öppningsareor innebär dock att det skall finnas påtagliga volymer mellan dessa öppningsareor. Det är viktigt att uteluftsintaget är vindoberoende, eftersom vindtryck kan bli stora och påverka funktionen av brandskyddsventilationen, om inte avluftsläppet har samma vindfaktor som uteluftsintaget. Hjälpfläkten kan dimensioneras med extra marginal för mottryck från vind. Avluftsutsläpp Avluftsutsläppets effektiva öppningsarea kan användas för att påverka hiss- och trapphussystemets effektiva öppningsarea A enligt (2.1), vilket i sin tur påverkar hjälpfläktens tryckstegring. Ett ökad effektiv öppningsarea A a ökar A och ger en mindre minskning av hjälpfläktens tryckstegring enligt (4.7). Det är viktigt att avluftsutläppet är vindoberoende, eftersom vindtryck kan bli stora och påverka funktionen av brandskyddsventilationen, om inte uteluftsintaget har samma vindfaktor som avluftsläppet. 24

27 5 Klimatstudie Flöde, tryck, tryckskillnader över våningsdörrar och hissdörrar samt tryckfall över våningsdörr för gränsfallet för brandgasspridning varierar som funktion av den termiska gradienten. Hur de olika variablerna varierar redovisas i Figur för en termisk gradient från -.5 /m upptill 2 /m, vilket motsvarar utetemperaturer från -23 C upptill 33 C om innetemperaturen är 2 C. Antalet våningar är 4 och våningshöjden är 3 m. De fyra effektiva strömningsareorna för uteluftsintag A u, alla hissdörrar för uteluft/tilluft na t, alla hissdörrar för frånluft/avluft na f och avluftsutsläpp A a är alla, vilket innebär att den totala strömningsarean A är 1 m 2. Lägsta ventilationsflöde är 1 m 3 /s. Hela hiss- och trapphussystemets tryckfall blir där 6. Den lägsta termiska tryckgradienten som ger önskat minsta flöde är.5 /m. Den termiska högsta tryckgradienten 2 /m ger ett fördubblat 2 m 3 /s. Tryckstegring för termik, fläkt och sammanlag tryckstegring redovisas i Figur 5.1. Tryckstegringen ökar med en faktor 4, vilket innebär att flödet ökar en faktor 2. Flödet redovisas i Figur 5.2. Högsta och lägsta mottryck över våningsdörrar redovisas i Figur 5.3. Mottrycket bör inte överstiga 8. Högsta och lägsta mottryck över hissdörrar redovisas i Figur 5.4. Det finns inga tryckkrav för hissdörrar. Tryckfallet över en våningsdörr för gränsfallet för brandgasspridning från hisshall till uteluftsschakt redovisas i Figur 5.5 för fyra olika effektiva öppningsareor för våningsdörren ut mot hisshallen.5,.1,.2 och.5 m 2. Det egentliga brandtrycket är det redovisade tryckfallet ökat med trycket i uteluftsschaktet, vilket varierar med nivån lika med hela den termiska tryckändringen. Lägst systemtryckfall och därmed också brandtryck fås vid fläktdrift och termisk gradient <.5 /m. Systemets tryckfall är 6 vid fläktdrift, vilket fördelas lika mellan de fyra strömningsmotstånden. Detta innebär att tryckskillnaden mellan uteluftsschakt och avluftsschakt är 3. Det normala luftflödet genom hisshallen är.25 m 4 /s (1/4). Gränsfallets brandläckflöde som skall komma genom våningsdörrens läckarea är en faktor 2.5 större, eftersom tryckfallen över uteluftshissar och avluftshissdörrar är lika. Tryckfallet över våningsdörren med läckarean.5 m 2 blir därför 3 (1.2 ( /.5) 2 /2). Tryckfallet avtar betydligt för de sämre våningsdörrsfallen och de fyra tryckfallen förhåller sig som 3:75:12:3. Slutsatsen är att brandgasspridning till hisshallen kan undvikas om läckarean för en stängd våningsdörr är liten, eftersom brandtrycket blir orimligt stort. Läckarean.5 m 2 kan tolkas som en periferi med längden 5 m och läckvidden 1 mm, vilket gäller för ståldörrar utan tätningslister. En S-kravsdörr har en effektiv läckarea om., vilket innebär att brandtrycket ökar med en faktor 6.25 (2.5 2 ) om samma brandläckflöde skall uppnås. 25

28 3 Fall Tryckstegringar 1 5 p f p f + p T p f + p T p T Termisk tryckgradient p z /m Figur 5.1 Tryckstegringar för fläkt och termik som funktion av termisk tryckgradient. 2 Fall Ventilationsflöde m 3 /s Termisk tryckgradient p z /m Figur 5.2 Ventilationsflöde som funktion av termisk tryckgradient. 26

29 2 Fall Mottryck våningsdörrar Termisk tryckgradient p z /m Figur 5.3 Högsta och lägsta tryckskillnad över våningsdörr för termisk tryckgradient. 2 Fall Mottryck hissdörrar Termisk tryckgradient p z /m Figur 5.4 Högsta och lägsta tryckskillnad över hissdörrar för termisk tryckgradient. 27

30 5 Fall Brandtryckfall våningsdörr Termisk tryckgradient p z /m Figur 5.5 Gränsbrandtryckskillnad över våningsdörr för termisk tryckgradient och A v m 2. Ventilationsflödeskurvan i Figur 5.2 förutsätter att hjälpfläkten regleras ner med stigande termisk gradient från -.5 /m upptill.5 /m där flödet är konstant lika med dimensionerande minsta ventilationsflöde 1 m 3 /s. Detta är en onödig åtgärd och konstant fläktdrift är enklare att genomföra. Hur ventilationsflödet påverkas av om hjälpfläkten alltid är i drift redovisas för tre olika ideala linjära fläktkurvor i Figur 5.6 och motsvarande totalflöde redovisas i Figur 5.7 som funktion av den termiska gradienten från -.5 /m upptill 2. /m. Alla fläktkurvor går genom punkten 12 vid 1 m 3 /s. Kurvorna för ventilationsflöden i Figur 5.7 visar på en viss ökning utöver basfallets kurva i Figur

31 2 Tryckstegring p f Ventilationsflöde q m 3 /s Figur 5.6 Tryckstegring för tre ideala hjälpfläktkurvor som funktion av flöde Ventilationsflöde q m 3 /s Termisk tryckgradient p z /m Figur 5.7 Ventilationsflöde med tre olika hjälpfläktkurvor som funktion av termisk gradient. 29

32 3

33 6 rameterstudie Modellen beskrivs med ett antal parametrar som skall kombineras. Det finns fem temperaturfall med tryckgradienten 2., 1., /m samt sexton strömningsareafall som är kombinationer av fyra effektiva strömningsareor för uteluftsintag 2 och 1 m 2, hissdörrar för uteluft.5 och.1 m 2, hissdörrar för avluft.5 och.1 m 2 och avluftsutsläpp 2 och 4 m 2 kombinerat enligt Tabell 6.1. Antalet våningsplan är 4, våningshöjden är 3 m. Effektiv strömningsarea för trapphusdörr ingår som en del i den för uteluftshissdörr. rameterstudien görs utan något våningsläckage, vilket kommer att behandlas i avsnitt 8. Tabell 6.1 Effektiva areor för uteluft, hissdörrar uteluft och avluft, avluftsutsläpp samt totalt. delfall A u m 2 A a m 2 na hu m 2 na ha m 2 A m Huvudfallen med de fem temperaturgradienten 2., 1., /m redovisas för de sexton delfallen i Tabell med avluftsflöde, tryckskillnad över hissdörrar för uteluft och för avluft, högsta och lägsta tryckfall över våningsdörrar, avluftsfläktens tryckstegring samt tryckskillnaden över en våningsdörr för gränsfallet för brandgasspridning till uteluftsschaktet. Kommentarer till siffervärdena i Tabell ges efter Tabell 6.6. En alternativ redovisning av siffervärdena i Tabell görs för alla åttio fall med tryckfall över hissdörr för uteluft, hissdörr för avluft, högsta tryckfall över våningsdörr och lägsta dito i Figur Tryckstegring för hjälpfläkt i avluften och ventilationsflöde redovisas i Figur 6.5 respektive Figur 6.6 samt tryckstegring som funktion av ventilationsflödet i Figur 6.7. Gränsfallets brandtrycksskillnad över en våningsdörr redovisas i Figur

34 Tabell 6.2 Avluftsflöde, hissdörrtryckfall,våningsdörrtryckfall,tryckstegring fläkt och gränsbrandtryckfall för delfall 1-16 med termisk tryckgradient 2. /m fall q m 3 /s p hu p ha p max p min p f p b Tabell 6.3 Avluftsflöde, hissdörrtryckfall,våningsdörrtryckfall,tryckstegring fläkt och gränsbrandtryckfall för delfall 1-16 med termisk tryckgradient 1. /m fall q m 3 /s p hu p ha p max p min p f p b

35 Tabell 6.4 Avluftsflöde, hissdörrtryckfall,våningsdörrtryckfall,tryckstegring fläkt och gränsbrandtryckfall för delfall 1-16 med termisk tryckgradient.5 /m fall q m 3 /s p hu p ha p max p min p f p b Tabell 6.5 Avluftsflöde, hissdörrtryckfall,våningsdörrtryckfall,tryckstegring fläkt och gränsbrandtryckfall för delfall 1-16 med termisk tryckgradient. /m fall q m 3 /s p hu p ha p max p min p f p b

36 Tabell 6.6 Avluftsflöde, hissdörrtryckfall,våningsdörrtryckfall,tryckstegring fläkt och gränsbrandtryckfall för delfall 1-16 med termisk tryckgradient -.5 /m fall q m 3 /s p hu p ha p max p min p f p b Ventilationsflödet är som störst för den högsta tryckgradienten 2 /m och delfall 8 med 3.2 m 3 /s för den totala läckarean 1.51 m 2 enligt Tabell 6.1. Basfallet siffror är 2 m 3 /s för den totala läckarean 1 m 2. Tryckfallet över hissdörrarna är alltid mindre än 8 utom för två delfall 6 och 7 i Tabell 6.2. Tryckfallen är lika i hälften av fallen och resterande fjärdedelar är speglingar av varandra beroende på förhållande mellan hissdörrarnas läckareor. Högsta mottryck över en våningsdörr är över 8 i sex fall i Tabell 6.2 med högsta värde 148 för delfall 3. Högsta medtryck över en våningsdörr är större än 2 för delfall 14 och 15 i Tabell 6.2. Högst tryckstegring för hjälpfläkt är 165 för delfall 9 i Tabell 6.6 för extremt sommarfall. Lägsta brandtrycksskillnad över en våningsdörr för gränsfallet för brandgasspridning är 1875 för delfall 3, 7, 11 eller 15 samt när hjälpfläkt är i drift och ger ett totalflöde om 1 m 3 /s. De skiljer nästa en faktor 2 mellan delfall 1-8 och delfall 9-16, vilket kan förklaras med att att totalläckarean är större än 1 m 2 för delfall 1-8 enligt Tabell 6.1 och tvärtom för delfall 9-16 beroende på att uteluftsintaget är för delfall 1-8 och 1 m 2 för delfall Data för hissdörrstryckfall i Figur 6.1 och 6.2 visar att gränsen 8 överskrids för ett fall. Data för högsta våningsdörrtryckfall i Figur 6.3 visar att gränsen 8 överskrids för sex fall samt att högsta mottryck är medtryck för flera fall med låga tryckgradienter och hjälpfläktdrift. Data för lägsta våningsdörrtryckfall i Figur 6.4 visar att gränsen -8 underskrids för flera fall. Data för hjälpfläktens tryckstegring i figur 6.5 visar att trots att tryckgradienten är.5 /m krävs hjälpdrift även för delfall 9-16 beroende på totalläckarea mindre än basfallet 1 m 2. Data för brandtrycksskillnad över våningsdörr för gränsfallet för brandgasspridning visar att alla fall ligger över schablonvärdet

37 2 2 /m o C 1 /m -2.9 o C.5 /m 8.1 o C /m 2 o C -.5 /m 33 o C Tryckfall hissdörruteluft p hu Fall 1-8 Figur 6.1 Tryckfall för hissdörr med uteluft för fall /m o C 1 /m -2.9 o C.5 /m 8.1 o C /m 2 o C -.5 /m 33 o C Tryckfall hissdörravluft p ha Fall 1-8 Figur 6.2 Tryckfall för hissdörr med avluft för fall

38 2 2 /m o C 1 /m -2.9 o C.5 /m 8.1 o C /m 2 o C -.5 /m 33 o C 15 Tryckfall våningsdörr max p max Fall 1-8 Figur 6.3 Högsta tryckfall för våningsdörr för fall /m o C 1 /m -2.9 o C.5 /m 8.1 o C /m 2 o C -.5 /m 33 o C 15 Tryckfall våningsdörr min p min Fall 1-8 Figur 6.4 Lägsta tryckfall för våningsdörr för fall

39 2 2 /m o C 1 /m -2.9 o C.5 /m 8.1 o C /m 2 o C -.5 /m 33 o C Tryckstegring avluftsfläkt p a Fall 1-8 Figur 6.5 Tryckstegring för hjälpfläkt för fall /m o C 1 /m -2.9 o C.5 /m 8.1 o C /m 2 o C -.5 /m 33 o C 35 3 Ventilationsflöde q m 3 /s Fall 1-8 Figur 6.6 Avluftsflöde för fall

40 Tryckstegring avluftsfläkt p a Ventilationsflöde q m 3 /s Figur 6.7 Tryckstegring för hjälpfläkt som funktion av avluftsflöde för fall /m o C 1 /m -2.9 o C.5 /m 8.1 o C /m 2 o C -.5 /m 33 o C 9 Tryckfall våningsdörr brand p b Fall 1-8 Figur 6.8 Gränsfallets brandtrycksskillnad över våningsdörr för fall

41 7 Trycktillståndsstudie Fyra olika delstudier görs och redovisas med fyra fall i ett uppslag, där samma basfall ingår i de tre första delstudier, för att visa på hur tryckförhållande i uteluftsschakt, hisshallar och avluftsschakt är under olika förutsättningar. Tryckbilden har tryckskillnad relativt ute som x- axel och nivån som y-axel. Byggnaden eller hisshallar har inget läckage till den övriga omgivningen. Detta innebär att trycket i uteluftsschakt, hisshallar och avluftsschakt ändras linjärt med nivån. Detta blir parallella linjer i tryckbildsdiagrammet. Hur den termiska tryckgradienten påverkar redovisas i Figur för tryckgradienterna 2, 1, respektive -.5 /m för fallen 1, 17, 49 respektive 65. Högsta mottryck och medtryck över en lägenhetsdörr är 12 överst respektive -12 nederst för fall 1 i Figur 7.1. Tryckskillnad mellan schakten är 6, 3, 15 och 15 beroende på att flödena genom hiss- och trappsystemet förhåller som 2:2.5 :1:1. Den termiska tryckgradienten är 2 /m i alla följande fall. Hur olika läckarea för hissdörrar påverkar tryckbilden redovisas i Figur De fyra fallen 1-4 är kombinationer av na t :na f som 2:, 2:4 m 2, 1:, 1:4 m 2. Ventilationsflödet ökar med ökande total läckarea som för basfallet är 1 m 2. Högsta mottryck över våningsdörr finns överst och för de fyra fallen 1-4 gäller 12, 92, 148 respektive 12. Högsta medtryck är identiska på grund av symmetriskäl. Hur effektiv area för uteluftsintag och avluftsutsläpp påverkar tryckbilden redovisas i Figur De fyra fallen 1, 5, 9 och 13 är kombinationer av A u :A a som 2:, 2:4 m 2, 4:, 4:4 m 2. Ventilationsflödet ökar med ökande total läckarea som för basfallet är 1 m 2. Högsta mottryck över våningsdörr finns överst och för de fyra fallen 1, 5, 9 och 13 gäller 12, 92, 69 respektive 48 enligt Tabell 6.2. Högsta medtryck är identiska med mottryck på grund av symmetriskäl. Högt tryckfall för uteluftsintag och lågt för avluftsutsläpp är fördelaktigt. Sist görs ett urval av fall i Figur för att få lågt högsta mottryck över en våningsdörr helst under 8. De fyra strömningsmotståndens effektiva strömningsareor betecknade med A u :na t :na f :A a är 2:2:4:2 för fall 2, 2:2:4:4 för fall 6, 1:2:4:2 för fall 1 och 1:2:4:4 för fall 14. Högsta mottryck över våningsdörr finns överst och för de fyra fallen 2, 6, 1 och 14 gäller 92, 48, 48 respektive 22. Låga mottryck innebär dock ännu högre medtryck. 39

42 12 Fall 1 dpdz 2 /m q 2 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u A t A f A a A 1 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.1 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall Fall 17 dpdz 1 /m q 14.1 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u A t A f A a A 1 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.2 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall 17. 4

43 Fall 49 dpdz /m q 1 m 3 /s Nivå z m A u A t A f A a A 1 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.3 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall Fall 65 dpdz -.5 /m q 1 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u A t A f A a A 1 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.4 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall

44 12 Fall 1 dpdz 2 /m q 2 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u A t A f A a A 1 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.5 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall Fall 2 dpdz 2 /m q 22.2 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u A t A f 4 m 2 A a A 1.11 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.6 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall 2. 42

45 Fall 3 dpdz 2 /m q 22.2 m 3 /s Nivå z m A u A t 4 m 2 A f A a A 1.11 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.7 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall Fall 4 dpdz 2 /m q 25.3 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u A t 4 m 2 A f 4 m 2 A a A 1.26 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.8 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall 4. 43

46 12 Fall 1 dpdz 2 /m q 2 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u A t A f A a A 1 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.9 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall Fall 5 dpdz 2 /m q 22.2 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u A t A f A a 4 m 2 A 1.11 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.1 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall 5. 44

47 Fall 9 dpdz 2 /m q 15.1 m 3 /s Nivå z m A u 1 m 2 A t A f A a A.76 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.11 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall Fall 13 dpdz 2 /m q 16 m 3 /s 1 8 Nivå z m A u 1 m 2 A t A f A a 4 m 2 A.8 m Tryckskillnad p(z) Figur 7.12 Tryckdiagram för tilluftsschakt, våningsplan och frånluftsschakt för fall