Sammanställning av resultat från ventilationsmätningar i åtta bostäder med passiv spårgasteknik. Högskolan I Gävle

Transkript

1 Sammanställning av resultat från ventilationsmätningar i åtta bostäder med passiv spårgasteknik. Högskolan I Gävle pent IAQ Analys av inneklimat och energi Pentiaq AB, Box 7, Gävle, Sweden ph , fax , info@pentiaq.se

2 MÄTRAPPORT Högskolan i Gävle Objekt: Smedjegatan 4, Delsbo start: stop: mättid [h] 572 luftens lokala rumsspecifikt temp rel. fukt. rum rum nr medelålder [h]*) luftflöde [h -1 ]*) [ C] [% RH] hall ±0.04 kök ±0.04 vdr ±0.04 sov ±0.04 bad 5 tot. vent. flöde [m³/h] 60 ±2 medelålder [h] 2.40 spec. luftflöde [h -1 ]*) 0.42 ±3% rel. luftfuktighet [%] - medeltemperatur [ C] rumsspecifikt luftflöde [h -1 ] rum nummer *) Det rumsspecifika luftflödet (sort: rumsvolymer per timme [h -1 ]) definieras här som det inverterade värdet av luftens lokala medelålder, vilken är den storhet som mäts med den passiva spårgasmetoden. Den lokala medelåldern anger hur gammal luften i ett rum i genomsnitt är. Det totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".

3

4 MÄTRAPPORT Högskolan i Gävle Objekt: Allén 1 start: stop: mättid [h] 816 luftens lokala rumsspecifikt temp rel. fukt. rum rum nr medelålder [h]*) luftflöde [h -1 ]*) [ C] [% RH] sov ±0.03 sov ±0.03 vdr ±0.03 hall ±0.03 kök ±0.04 bad 6 tot. vent. flöde [m³/h] 50 ±4 medelålder [h] 3.07 spec. luftflöde [h -1 ]*) 0.33 ±7% rel. luftfuktighet [%] - medeltemperatur [ C] rumsspecifikt luftflöde [h -1 ] rum nummer *) Det rumsspecifika luftflödet (sort: rumsvolymer per timme [h -1 ]) definieras här som det inverterade värdet av luftens lokala medelålder, vilken är den storhet som mäts med den passiva spårgasmetoden. Den lokala medelåldern anger hur gammal luften i ett rum i genomsnitt är. Det totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".

5

6 MÄTRAPPORT Högskolan i Gävle Objekt: lgh 50, 1004 start: stop: mättid [h] 820 luftens lokala rumsspecifikt temp rel. fukt. rum rum nr medelålder [h]*) luftflöde [h -1 ]*) [ C] [% RH] sov ±0.06 vdr ±0.06 kök+hall ±0.05 bad 4 tot. vent. flöde [m³/h] 59 ±3 medelålder [h] 1.74 spec. luftflöde [h -1 ]*) 0.57 ±6% rel. luftfuktighet [%] - medeltemperatur [ C] 21.9 rumsspecifikt luftflöde [h -1 ] Kommentar: Tidpunkt för start saknas. Tid 12:00 har antagits rum nummer *) Det rumsspecifika luftflödet (sort: rumsvolymer per timme [h -1 ]) definieras här som det inverterade värdet av luftens lokala medelålder, vilken är den storhet som mäts med den passiva spårgasmetoden. Den lokala medelåldern anger hur gammal luften i ett rum i genomsnitt är. Det totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".

7

8 MÄTRAPPORT Högskolan i Gävle Objekt: Polhemsgatan 9C, Sandviken start: stop: mättid [h] 434 luftens lokala rumsspecifikt temp rel. fukt. rum rum nr medelålder [h]*) luftflöde [h -1 ]*) [ C] [% RH] kök ±0.02 matrum 2 vdr ±0.02 hall 4 sov ±0.02 sov ±0.03 bad 7 wc 8 sov ±0.02 tot. vent. flöde [m³/h] 64 ±4 medelålder [h] 4.38 spec. luftflöde [h -1 ]*) 0.23 ±6% rel. luftfuktighet [%] - medeltemperatur [ C] rumsspecifikt luftflöde [h -1 ] rum nummer *) Det rumsspecifika luftflödet (sort: rumsvolymer per timme [h -1 ]) definieras här som det inverterade värdet av luftens lokala medelålder, vilken är den storhet som mäts med den passiva spårgasmetoden. Den lokala medelåldern anger hur gammal luften i ett rum i genomsnitt är. Det totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".

9

10 MÄTRAPPORT Högskolan i Gävle Objekt: Segersta, Bollnäs start: stop: mättid [h] 1178 luftens lokala rumsspecifikt temp rel. fukt. rum rum nr medelålder [h]*) luftflöde [h -1 ]*) [ C] [% RH] vdr ±0.07 sov ±0.08 kök ±0.10 sov ±0.08 kapr-hall ±0.08 wc 6 tot. vent. flöde [m³/h] 152 ±15 medelålder [h] 1.22 spec. luftflöde [h -1 ]*) 0.82 ±10% rel. luftfuktighet [%] - medeltemperatur [ C] 22.4 rumsspecifikt luftflöde [h -1 ] rum nummer *) Det rumsspecifika luftflödet (sort: rumsvolymer per timme [h -1 ]) definieras här som det inverterade värdet av luftens lokala medelålder, vilken är den storhet som mäts med den passiva spårgasmetoden. Den lokala medelåldern anger hur gammal luften i ett rum i genomsnitt är. Det totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".

11

12 MÄTRAPPORT Högskolan i Gävle Objekt: Bruksgatan 12B, Ljusne start: stop: mättid [h] 480 luftens lokala rumsspecifikt temp rel. fukt. rum rum nr medelålder [h]*) luftflöde [h -1 ]*) [ C] [% RH] kök ±0.02 vdr ±0.03 sov ±0.02 hall/wc ±0.02 tot. vent. flöde [m³/h] 33 ±3 medelålder [h] 4.23 spec. luftflöde [h -1 ]*) 0.24 ±8% rel. luftfuktighet [%] - medeltemperatur [ C] 26.5 rumsspecifikt luftflöde [h -1 ] rum nummer *) Det rumsspecifika luftflödet (sort: rumsvolymer per timme [h -1 ]) definieras här som det inverterade värdet av luftens lokala medelålder, vilken är den storhet som mäts med den passiva spårgasmetoden. Den lokala medelåldern anger hur gammal luften i ett rum i genomsnitt är. Det totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".

13

14 MÄTRAPPORT Högskolan i Gävle Objekt: Ilsbo, Nordanstig start: stop: mättid [h] 358 luftens lokala rumsspecifikt temp rel. fukt. rum rum nr medelålder [h]*) luftflöde [h -1 ]*) [ C] [% RH] vdr ±0.03 hall ±0.04 kök ±0.03 sov ±0.03 förråf 5 wc 6 tot. vent. flöde [m³/h] 44 ±4 medelålder [h] 2.98 spec. luftflöde [h -1 ]*) 0.34 ±9% rel. luftfuktighet [%] - medeltemperatur [ C] rumsspecifikt luftflöde [h -1 ] rum nummer *) Det rumsspecifika luftflödet (sort: rumsvolymer per timme [h-1]) definieras här som det inverterade värdet av luftens lokala medelålder, vilken är den storhet som mäts med den passiva spårgasmetoden. Den lokala medelåldern anger hur gammal luften i ett rum i genomsnitt är. Det totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".

15

16 MÄTRAPPORT Högskolan i Gävle Objekt: Ringvägen 18, Ljusdal start: stop: mättid [h] 522 luftens lokala rumsspecifikt temp rel. fukt. rum rum nr medelålder [h]*) luftflöde [h -1 ]*) [ C] [% RH] vdr ±0.04 sov ±0.05 kök ±0.04 sov 4 sov ±0.04 hall ±0.03 wc 1 7 wc 2 8 tot. vent. flöde [m³/h] 89 ±9 medelålder [h] 2.54 spec. luftflöde [h -1 ]*) 0.39 ±10% rel. luftfuktighet [%] - medeltemperatur [ C] 21.9 rumsspecifikt luftflöde [h -1 ] rum nummer *) Det rumsspecifika luftflödet (sort: rumsvolymer per timme [h -1 ]) definieras här som det inverterade värdet av luftens lokala medelålder, vilken är den storhet som mäts med den passiva spårgasmetoden. Den lokala medelåldern anger hur gammal luften i ett rum i genomsnitt är. Det totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".

17

18 Metodbeskrivning av passiv spårgasteknik Ventilationsmätning med Pentiaqs homogenspridningsmetod för passiv spårgasteknik. Introduktion och begreppsförklaringar Luftens lok medelålder ( p ) är den storhet som man mäter med passiv spårgasteknik, vilket uttrycker hur länge luften i ett rum eller i en punkt i ett utrymme i medeltal har varit i byggnaden. Det är alltså en statistisk storhet, kopplad till den erforderliga tiden som åtgår för att byta gammal luft mot frisk uteluft. I väl ventilerade utrymmen har luften kort medelålder, medan luften i dåligt ventilerade utrymmen har längre medelålder. I en byggnad där föroreningskällorna är jämnt fördelade, är den lokala koncentrationen av föroreningar i direkt proportion till den lokala medelåldern. Den lokala medelåldern är alltså ett lämpligt mått på luftkvalitet. Den lokala medelåldern har en nära koppling till det klassiska ventilationsbegreppet specifikt luftflöde, vilket ofta uttrycks som luftomsättning (ACH, air changes rate per hour). Medelåldern för frånluften i en byggnad ( n ) motsvaras av inverterade värdet av specifika luftflödet i byggnaden. När det handlar om lokal ventilation, t ex i ett rum, är inte det specifika luftflödet väldefinierat, p.g.a att det är baserat på totalt inkommande ventilationsluft i förhållande till total ventilerad volym. En volym i ett rum, har inte enbart ett tillflöde av frisk luft direkt utifrån utan luften till ett rum är mer eller mindre gammal och kan komma från andra utrymmen, förutsatt att rummet inte är isolerat med enbart tilluft utifrån och inte har tillflöde av gammal luft från resten av byggnaden. Luftens medelålder i ett rum är däremot väldefinierad. Homogenspridningsmetoden Att man kan bestämma luftens lokala medelålder med hjälp av homogenspridningsmetoden, beror på det faktum att den lokala koncentrationen av spårgas vilken är homogent utspridd i utrymmet eller byggnaden är direkt proportionell mot luftens lokala medelålder. Med homogen spridning menas att spårgas kontinuerligt sprids överallt i byggnaden med lika stor mängd per volymsenhet. Ideal homogen spridning av spårgas är naturligtvis inte helt möjlig. I en större volym kan volymen delas upp i ett antal mindre zoner, i vilka spårgas sprids i proportion till zonens volym. Luftrörelser skapar mer eller mindre homogen koncentration i en zon. Ju mindre zoner, ju närmare homogen spridning når man. Oftast sker zonindelningen efter rumsindelningen. Den grundläggande principen för homogenspridningsmetoden som Pentiaq använder är därför att sprida spårgas med konstant flöde i alla delar av byggnadens zoner och spårgasspridningen är proportionell mot zonens volym. Fortfarighetsnivån för koncentrationen i zonen kommer att vara beroende av zonens tillskott av ventilationsluft. Luftens lokala medelålder kan därför beräknas från spårgaskoncentrationen. Passiv spårgaskälla Spårgaskällan är en miniatyrbehållare med flytande spårämne från vilken spårgas diffunderar ut genom ett smalt kapillärrör. Spårgaskällan som används med homogenspridningsmetoden är justerbar vilket gör det möjligt att justera mängden spårgas till olika rum eller zoner beroende av rummets eller zonens volym. Provtagare För att mäta medelvärdet av koncentrationen av spårgas i olika delar av byggnaden används en integrerande provtagare för passiv provtagning. Provtagaren som består av ett glasrör har en väldefinierad öppning i ena änden och är försedd med aktivt kol på ett väldefinierat avstånd från öppningen. Massflödet av spårgas in i kolet, där det hålls kvar, är bestämt av den passiva provtagarens luftprovtagningshastighet (m³/h) (κ), multiplicerat med spårgaskoncentrationen vid rörets öppning (mätpunkten i rummet). Analys av provtagare I laboratorieprocessen analyseras i en gaskromatograf upptagen mängd spårgas i provtagarna. Den erhållna medelkoncentrationen av spårgas (C p ) är beroende av luftprovtagningshastighet (κ) och mättid (T). C p M p = κ T

19 Förklaring av resultat Luftens lokala medelålder Luftens lokala medelålder ( [h]) är beräknad från koncentrationen av spårgas (C p ) uppmätt med provtagare i en zon: Cp τ p =, där (E / V ) är den homogent avgivna mängden spårgas [g/h,m³] ( E / V ) Luftens lokala medelålder i olika zoner är det primära resultatet från mätningen. Emellertid finns det ett antal sekundära eller härledda storheter som kan registreras som resultat. Bland annat dessa: det rumsspecifika luftflödet [h -1 ] specifikt ventilationsflöde (ACH) [h -1 ] luftens medelålder i byggnaden [h] totalt ventilationsflöde [m³/h] luftutbyteseffektivitet lokalt luftutbytesindex nominell tidskonstant [h] Metodens kvalitet och osäkerhet Nedan diskuteras några begrepp om metodens kvalitet: Validitet: Graden av korrelation mellan uppmätt storhet och ingående parametrar. Förutsatt att luften i varje zon är fullständigt omblandad och att spridningen av spårgas är homogen, är medelvärdet av koncentrationen, teoretiskt, produkten av avgiven mängd spårgas per volymsenhet och luftens lokala medelålder. Det finns ofta ett intresse att veta det specifika luftflödet (ACH) och det totala luftflödet till en byggnad. Dessa storheter kan emellertid endast bli exakt beräknade från uppmätta lokala medelåldrar under speciella förhållanden, men en god approximation kan göras i de flesta fall. Repeterbarhet: I vilken utsträckning samma resultatet erhålls vid en upprepad andra mätning. Graden av repeterbarhet bildas av osäkerhet i spridning av spårgas från källorna (ca 5%), osäkerheten i upptagningshastighet (ca 5%) och osäkerheten i analysprocessen (ca 3%). Dessa osäkerheter är väsentligen okorrelerade och deras kvadrater kan därför adderas för att erhålla kvadraten av förväntad avvikelse för en enskild mätning från medelvärdet av många mätningar under exakt samma förhållanden. En enskild mätning blir därför repeterbar inom ca 8%. Genom att använda många spårgaskällor och provtagare förbättras tillförlitligheten. Reproducerbarheten: I vilken utsträckning samma metod ger samma resultat en andra gång med användande av t ex. andra instrument, laboratorium och annan personal. Graden av möjlighet att reproducera en mätning är preliminärt beroende av personalens sakbedömning när mätningen genomförs. Det finns några saker att tänka på vid fältarbetet: definiera ventilationssystemet, uppdelning av zoner, placering av spårgaser, hantering av spårgaskällor och provtagare (kontaminering) etc. Reproducerbarheten ökar betydligt om detaljerade instruktioner används och om så mycket som möjligt av sakbedömningarna följer med i mätutrustningen. Andra faktorer som påverkar reproducerbarheten är omständigheter i laboratoriets leveranser av utrustning och genomförande av analysen. Reproducerbarheten i tillverkningen av spårgaskällor och provtagare, hanteringen av provtagare och vård av analysutrustning så väl som bra rutiner är väsentliga. Det är viktigt att laboratoriet har ett fortlöpande kvalitetssäkringsprogram och genomför regelbundna kalibreringar. Precisionen inkluderande repeterbarheten och reproducerbarheten ligger inom 10%. Noggrannhet: I vilken utsträckning mätningens resultat överensstämmer med sant värde. Noggrannheten är huvudsakligen beroende av kalibreringen av utrustningen. På grund av svårigheter att göra exakta kalibreringar av spårgaskällornas avgivningshastighet, luftprovtagningshastigheten hos provtagare samt analysutrustningen, kommer det alltid att finnas systematiska fel i kalibreringskonstanterna. Dessa systematiska fel ger sannolikt mindre än 5% avvikelse från sant värde. Risken finns att de systematiska felen ökar betydligt om omständigheterna vid mätningen faller utanför de vid kalibreringen (t. ex. mättid, spårgaskoncentration eller analyserad upptagen mängd spårgas).