Kondensanalys av undermarkscykelgarage

Transkript

1 Kondensanalys av undermarkscykelgarage Lars Jensen Avdelningen för installationsteknik Institutionen för bygg- och miljöteknologi Lunds tekniska högskola Lunds universitet, Rapport TVIT--/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 4 invånare. En del forsknings- och utbildningsinstitutioner är dock belägna i Malmö, Helsingborg och Ljungbyhed. Lunds Universitet grundades 666 och har idag totalt 6 anställda och 4 studerande som deltar i ett 9-tal utbildningsprogram och ca 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 Kondensanalys av undermarkscykelgarage Lars Jensen

4 Lars Jensen, ISRN LUTVDG/TVIT--/78--SE(4) Avdelningen för installationsteknik Institutionen för bygg- och miljöteknologi Lunds tekniska högskola Lunds universitet Box 8 LUND

5 Innehållsförteckning Problemställning 5 Värmetillskott 5 Fukttillskott 6 Jämförelse liknande byggnader 6 Några överslag 7 Kondensutfällning 7 Fuktutfällningsgrad 7 Fuktbuffring 8 Ventilation 9 3 Klimat och luftomsättning 4 Beräkningsmodell 7 Temperaturmodell 9 Fuktmodell 9 5 Beräkningsfall och resultat 6 Slutsatser 4 3

6 4

7 Problemställning Problemställningen är om ett större cykelgarage under mark i anslutning till Malmö centralstation kräver mekanisk ventilation med olika grad av luftbehandling? Kan det bli omfattande kondens med risk för fuktskador utan någon mekanisk ventilation? En annan formulering är: Räcker det med den naturliga ventilationen genom vind- och temperaturpåverkan? Cykelgaraget består av två långsmala rum. Ett yttre med tre nerochuppgångar samt en ramp med öppningsareorna 4, 5, 4 och 6 m för riktningarna väster, norr, öster respektive ramp. Det inre låsta rummet är sammankopplat med det yttre via tre spärrar med en fria area om vardera 4.8 m eller totalt 4.4 m. Garagets golvyta, rumshöjd och volym har bestämts till 76 m,.8 m respektive 6337 m 3. Cykelgaraget utsätts för olika belastningar i form av belysning, förångare till värmepump, luftomsättning, in- och utpassage av personer och cyklar. En uppdelning i värmetillskott och fukttillskott görs enligt nedan. Vatteninnehåll kan definieras på flera sätt, men här används sorten g/kg uttolkat som gram vattenånga per kg torr luft. Luftens vatteninnehåll anges med symbolen x g/kg. Värmetillskott Cykelgaragets belysning ger konstant tillskott. Det befintliga halva garaget med golvytan 8 m har 68 armaturer med effekten 77 W, vilket blir totalt 536 W eller 4. W/m. Ett värmepumpssystem förser personaldelen med värme och varmvatten med en dimensionerande värmeeffekt om kw. Det dimensionerande kyltillskottet uppskattas till 5 kw för en värmefaktor på 4. Om medelvärmeeffekten antas vara 8 kw, blir medelkyleffekten 6 kw eller något avrundat 3 W/m. Detta är en nackdel, men samtidigt avfuktar värmepumpssystemets förångare lokalluften, vilket behandlas under rubriken fukttillskott. In- och utpasserande cyklister ger ett tillskott som kan fördelas jämt i tiden. Antag att antalet in- och utpassager är per dygn. Varje passage tar 5 min och att varje person avger W. Detta ger en medeleffekt på. W/m. Cyklarna har en massa på omkring kg och om temperaturskillnaden mellan cyklarna och cykelgaraget är 5 K ger detta ett värme- eller kyltillskott för cyklar på. W/m. 5

8 Cykelgaraget har ingen mekanisk ventilation utan vindpåverkan och temperaturskillnader skapar en viss luftomsättning och ett motsvarande värmeutbyte, vilket för oms/h kan beräknas till W/m för varje grads temperaturskillnad om rumshöjden sätts till 3 m. Belysningseffekten 4 W/m kan räknas om till en ökning av ventilationsluftens temperatur och för oms/h blir den 4 C utan hänsyn till några värmeförluster till tak, väggar eller golv. Fukttillskott In- och utpasserande cyklister ger ett tillskott som kan fördelas jämt i tiden. Antag att antalet in- och utpassager är per dygn. Varje passage tar 5 min och att varje person avger 48 g/h. Detta ger ett medelfukttillskott på.46 g/hm. Om alla in- och utpassage sker under två timmar blir medelfukttillskott på.75 g/hm. Cyklarna kan vara våta med en massa på omkring g. Detta ett fukttillskott för cyklar per dygn på.83 g/hm. Notera att detta fukttillskott är inte vattenånga utan fritt vatten som avdunstar när det är möjligt. Cykelgaraget har ingen mekanisk ventilation utan vindpåverkan och temperaturskillnader skapar en viss luftomsättning och ett motsvarande fuktutbyte, vilket för oms/h eller luftflödet 3 m 3 /h m eller luftmassflödet 3.6 kg/h m kan beräknas till 3.6 g/hm för en vatteninnehållsskillnad om g/kg torr luft. Avkylning av mättad luft kan delas upp i avkylning av luft och kondensering av vattenånga. Kylbehoven är nästan lika stora, vilket innebär att kyleffekten 6 kw delas i 3 kw luftkyla och 3 kw kondenskyla. Motsvarande medelavfuktning kan uppskattas till avrundat g/s eller.8 g/hm med ångbildningsvärmet för vatten 7 kj/kg. Jämförelse liknande byggnader Det finns flera liknande byggnader utan mekanisk ventilation och uppvärmning utan några kända problem med kondensskador. Ett exempel är undermarksstationen Triangeln, där ventilationen sker med tågrörelser. 6

9 Några överslag Fyra överslagsberäkningar av kondensutfällning under ett dygn, fuktutfällningsgraden, fuktbuffring i betong och luftomsättningen redovisas i detta avsnitt. Kondensutfällning Detta enkla exempel görs för att visa på storleksordningen för kondens eller fuktutfällning. Antag att en ytas temperatur är C lägre än luftens daggpunkt, vilket motsvarar en skillnad i vatteninnehåll på omkring.7 g/kg samt att denna skillnad råder under 4 h. Hur mycket vatten kommer att fällas ut på den kallare ytan? Fuktöverföring bestäms av kvoten h/c med sorten kg/sm, där h är det konvektiva värmeövergångstalet W/Km och c är luften specifika värme J/kgK. Mängden kondens m kan skrivas som följer: m = (Ah/c) ( x - x m ) t (g) (.) Insättning för en yta m av siffervärden ger: m = ( / ) (.7 ) 4 36 g g Siffervärdet g kan tyckas vara stort, men om det översätts till ett skikt av fritt vatten över den aktuella ytan blir tjockleken endast. m,. mm eller μm. Fuktutfällningsgrad I föregående överslag antas att hela fuktskillnaden fälls ut, men detta kan undersökas med en enkel modell med en ventilerad och fullständigt omblandad volym med massflöde ρq och ytornas temperaturberoende mättnadsvatteninnehåll x m. Inflödets vatteninnehåll är x u och utflödets vatteninnehåll är x. En enkel massbalans mellan kondens eller förångning och genomströmning ger följande samband: = ρq (x u x) + (Ah/c) ( x m x ) (g/s) (.) Enkel omskrivning för att lösa ut x ger: x = ( qx u + (Ah/c)x m ) / (ρq + Ah/c) (g/kg) (.3) 7

10 Det går att skriva om (.3) genom att införa en fuktutfällningsgrad η på formen: η = (Ah/c) / (ρq + Ah/c) (-) (.4) Uttrycket (.4) för fuktutfällningsgraden visar att den minskar med ventilationen samt att den ökar med ytan. En anmärkning är att även värmeövergångstalet h ökar något med ventilationen. Fuktutfällningsgraden kan bestämmas för en luftomsättning /h, en kontakt yta om 3 m /m golvyta, en rumshöjd om.7 m samt ett värmeövergångstal om W/Km. Siffervärdet för Ah/c blir.6 kg/s ( 3 / ). Siffervärdet för massflödet för m golvyta enligt ρq blir.9 kg/s (..7 / 36 ). Fuktutfällningsgraden η kan nu beräknas till.87 (.6/(.6+.9)) för luftomsättningen /h och för siffervärden. och /h fås fuktutfällningsgraderna.98 respektive.4. Detta visar att all möjlig fukt inte behöver fällas ut särskilt när genomluftningen är hög. Luftens vatteninnehåll x kan nu skrivas som: x = η x m + ( η ) x u (g/kg) (.5) Fuktbuffring Fuktbuffring kan ske i cykelgaragets golv, väggar och tak av betong. Betong kan innehålla mellan 5 till kg fritt vatten per m 3. Det tar dock tid för betongen att ta upp eller avge vatten. En förändring på ytan slår igenom med halva värdet på ett visst djup proportionellt mot kvadratroten ur tiden ~t.5, vilket visas i Tabell. för en förändring om kg/m 3 vid ytan. Massflödet vid ytan och den massa som tagits upp är proportionella mot ~t -.5 respektive ~t.5, vilket visas i Tabell.. Siffrorna i Tabell. visar att en fuktändring i ytan om kg/m 3 är.5 kg/m 3 efter 5 h på djupet. mm samtidigt som massflödet är. kg/hm och den upptagna massan är 9.9 kg/m. Tabell. Inträngningsdjup, massflöde och lagrad massa för betong för en ändring kg/m 3 t h x.5 (t) ~t.5 mm g(t) ~t -.5 kg/hm G(t) ~t.5 kg/m

11 Ventilation Cykelgaraget har ingen mekanisk ventilation. Vindpåverkan och temperaturskillnad mellan inne och ute kan skapa en viss ventilation eller luftomsättning av cykelgaraget. Cykelgaraget har tre öppna nerochuppgångar med trappor riktade åt väster, norr och öster. Det finns en fjärde nerochuppgång i form av en ramp med öppningsbara skjutdörrar nederst. Någon fullständig undersökning görs inte här utan avsikten är att visa på storleksordningen av vindpåverkan. De två nerochuppgångar i väster och öster samverkar och har vid västlig vind formfaktorer som är.5 respektive -.5 eller absolut sett större. Detta innebär att vindens tryckskillnad över cykelgaraget är lika med vindtrycket eller den fria vindens dynamiska tryck som kan skrivas som ρv / Pa. Tryckfallet för de två nerochupgångarna beskrivs som två öppningar med en effektiv area om.4 m (kontraktionsfaktorn.6). De två areorna är seriekopplade och den totala effektiva arean beräknas implicit med (.6), vilket ger.7 m (.4/.5 ). A - = A - + A - (m -4 ) (.6) Ventilationsflödet q beräknas ur tryckbalansen (.7) och förenkling ger sambandet (.8). f i ρv / = ρ(q/a) / (Pa) (.7) q = ( f i ).5 Av (m 3 /s) (.8) Lufthastigheten v m/s ger ett ventilationsflöde om.7 m 3 /s, viket ger en luftomsättning på.96 /h vid västlig vind m/s. Fallet med nordlig eller sydlig vind kan också undersökas. Den nordlig öppning är på 5 m och med kontraktion blir det 3 m. Antag att formfaktorerna för väster och öster är noll vid strykande vindriktning (underskattning) samt att formfaktorn för den nordliga öppningen är.5 vid nordlig vind och -.5 vid sydlig vind. Den ekvivalenta arean beräknas som en seriekoppling av 3 m 3 och.4+.4 m, vilket enligt (.6) blir.5 m. Ventilationsflödet q beräknas med (.8): q =.5.5 Av (m 3 /s) (.9) Uträknat fås ventilationsflödet q.8 m 3 /s samt luftomsättningen.3 /h vid en nordlig eller sydlig vindhastighet om m/s. Andra vindriktningar ger snarlika resultat. Beräkningarna här har gjorts med formfaktor i underkant och med en lägsta kontraktionsfaktor om.6, som gäller för skarpkantade öppningar som en öppen dörr eller ett öppet fönster där både dörr och fönster svängts helt åt sidan. Det finns en liten risk för kortslutning mellan de två mot varandra ställda trapporna, men avståndet bedöms vara tillräckligt för att nerströmmande uteluft blandas om tillräckligt och inte strömmar upp direkt utan någon omblandning. 9

12

13 3 Klimat och luftomsättning Klimatdata för Malmö med timvärden för ett referensår har använts. Uteluftens temperatur och daggpunktstemperatur redovisas i Figur 3. respektive 3. med dygnsmedelvärden. Den relativa luftfuktigheten har beräknats och redovisas i Figur 3.3. Vindhastighet och vindriktning redovisas på samma sätt i Figur 3.4 respektive 3.5 med dygnsmedelvärden. Dygnsmedelvärden visas, eftersom kurvan blir nästan oläslig med 876 värden på en begränsad axel. En kommentar är att detta blir missvisande för vindriktningen, eftersom variationer kring 36 blir raka motsatsen nämligen 8 när ett medelvärde bildas. Timvärden måste användas för att vindpåverkan skall bli rätt. Luftomsättningen redovisas för tre fall VO, VOR respektive VORN med de effektiva läckareorna.7,.3 och 3. m. Versalerna står för V väster, O öster, R ramp i öster och N norr. Vindformfaktorn för öppningen N, som är delvis inbyggd, har satts till noll för alla vindriktningar. Detta innebär att luftomsättningen för de tre fallen förhåller sig som.7:.3:3.. Luftomsättningen nästan fördubblas för fall VORN jämfört med VO. Beräknad luftomsättning enligt underavsnittet Ventilation redovisas för timvärden i Figur 3.6 för fall VO med en effektiv läckarea.7 m samt som sorterade fördelningsfunktioner i Figur 3.7 för de tre öppningafallen VO, VOR och VORN. Kurvan för fallet VO i Figur 3.6 visar att luftomsättningen är förhållandevis hög. Några avläsningar visar att luftomsättningen är mindre än.89,.45,.99,.55 och 3.4 /h under.,.,.3,.4 respektive.5 år. Andra avläsningar är att luftomsättningen är högre än,, 3, 4 och 5 /h utom för 4, 64, 48, 556 respektive 663 h. En naturlig frågeställningar är: Hur samvarierar beräknad luftomsättning med uteluftens vatteninnehåll? Är uteluft fuktigare vid låg luftomsättning eller tvärtom? Kan fuktbelastningen bli hög vid låg luftomsättning? Uteluftens vatteninnehåll redovisas som funktion av luftomsättningen för dygnsmedelvärden i Figur 3.8. Spridningen är slumpartad och stor. Det finns en liten korrelation om -.5, vilket en enkel linje anpassning också visar. Slutsatsen är dock att sambandet mellan luftomsättning och uteluftens vatteninnehåll är ytterst svagt.

14 3 Referensdata Malmö Torr temperatur o C Tid dygn Figur 3. Torr temperatur för Malmö dygnsvärden. 3 Referensdata Malmö Daggpunktstemperatur o C Tid dygn Figur 3. Daggpunktstemperatur för Malmö dygnsvärden.

15 Referensdata Malmö Relativ luftfuktighet Tid dygn Figur 3.3 Relativ luftfuktighet för Malmö dygnsvärden. 5 Referensdata Malmö Vindhastighet m/s Tid dygn Figur 3.4 Vindhastighet för Malmö dygnsvärden. 3

16 35 Referensdata Malmö Vindriktning o Tid dygn Figur 3.5 Vindriktning för Malmö dygnsvärden. Referensdata Malmö Luftomsättning Tid dygn Figur 3.6 Luftomsättning för Malmö dygnsvärden. 4

17 Referensdata Malmö Luftomsättning Figur 3.7 Fördelningsfunktion för luftomsättning för Malmö timvärden. Referensdata Malmö Vatteninnehåll g/kg Luftomsättning Figur 3.8 Uteluftens vatteninnehåll som funktion av luftomsättning dygnsvärden. 5

18 6

19 4 Beräkningsmodell Beräkningsmodellen bygger på uppdelning av beräkning i en termisk modell och en kondensmodell med beräkningssteg h samt följande förenklingar: fullständig omblandning konstant ventilation termisk modell oberoende av kondens ingen solstrålning mot mark ovan tak eller genom fönster kondensmodell beroende av temperaturer för takyta och golvyta yttemperaturer är konstanta under ett beräkningssteg i kondensmodell ackumulering av kondens påverkar inte kondensmodell ingen särskild fuktbuffring i ytmaterial En kommentar till att ventilationen är konstant är att det förenklar beräkningsinsatsen betydligt. Det är enkelt att genomräkna olika grad av ventilation, vilket ger en bra överblick än att genomräkna ett fall med en vindberoende ventilation. Om alla ventilationsfall visar att det inte innebär någon risk för fuktskador, behöver ett mer allmänt fall med en vindberoende ventilation inte undersökas. Tidigare överslagsberäkningar visar att vindhastigheter på m/s ger i stort sett luftomsättningen /h samt att luftomsättningen är direkt proportionell mot vindhastigheten. Den termiska modellen beskriver m i vertikalled av cykelgaraget. Modellen består av elva materialskikt mellan markyta och innertak, tretton materialskikt mellan innergolv och 5 m under innergolv samt en fullständigt omblandad luftvolym. Modellens olika skikt redovisas med tjocklek och materialtyp i Tabell 4. samt tillhörande materialdata i Tabell 4.. Modellens två innerytor har ett strålningsutbyte om 4 W/Km. Det konvektiva värmeövergångstalet har satts till W/Km. Takytan och golvytan beskrivs med fyra materialskikt med måtten,, 5 och mm utifrån och inåt räknat. Detta görs för att de två ytorna skall följa lokalluftens snabba temperaturväxlingar på ett rimligt sätt. Den termiska modellen har tolv temperaturtillstånd för taket och fjorton för golvet samt ett temperaturtillstånd för lokalluften. Fuktmodellen har tre tillstånd uppdelat på takkondensvatten, lokalluftens vatteninnehåll och golvkondensvatten. Temperaturer för takyta, lokalluft och golvyta ges av den termiska modellen. Kondensvatten i diagram anges som den specifika massan kg/m eller som tjockleken mm. 7

20 Tabell 4. Modellens materialskikt i vertikalled skikt nr tjocklek mm material asfalt grus 3 grus 4 betong 5 betong 6 5 betong 7 betong 8 betong 9 5 betong betong betong betong 3 betong 4 5 betong 5 betong 6 betong 7 5 betong 8 betong 9 betong betong grusmorän grusmorän 3 grusmorän 4 grusmorän Tabell 4. Materialdata material densitet kg/m 3 specifikt värme J/Kkg värmeledning W/Km asfalt betong grus grusmorän 9 8. luft. - 8

21 Temperaturmodell Den fysikaliska modellen för alla temperaturer T(t) kan skrivas som ett system av linjära differentialekvationer med yttre påverkan u(t) som ett antal värmebalansekvationer på formen: C dt/dt = A T(t) + B u(t) (W) (4.) Vänsterledet anger värmelagring. Diagonalmatrisen C anger värmelagringsförmåga för varje temperaturnod. Matriserna A och B anger värmeöverföringsförmåga mellan olika temperaturnoder och yttre påverkan. Lösningen av (4.) kan skrivas med en tidsdiskret samplad modell på formen nedan där F och G är matriser samt att den yttre påverkan u(t) förutsätts vara styckvis konstant i tiden: T(t+) = F T(t) + G u(t) ( C) (4.) Fuktmodell Fuktmodellens tre balansekvationer för luftens vatteninnehåll x(t), takytans kondensvatten m t (t) och golvytans kondensvatten m g (t) beskrivs nedan: ρv dxdt = ρq ( x u x(t) ) - dm t dt dm g dt (g/kgs) (4.3) dm t dt = h t ( x(t) x mt ) / c m t > (g/s) (4.4) dm g dt = h g ( x(t) x mg ) / c m g > (g/s) (4.5) där ρv ρq x u x mt x mg luftvolymens massa, kg luftmassflöde, kg/s uteluftens vatteninnehåll, g/kg mättnadsvatteninnehåll vid taktemperatur, g/kg mättnadsvatteninnehåll vid golvtemperatur, g/kg Fuktmodellens lösning kan även den skrivas på samma sätt som för temperaturmodellen enligt (4.). En förenkling är att uteluftens vatteninnehåll och de två mättnadsvatteninnehållen för de två ytorna är styckvis konstanta i tiden. Värmetillskott vid kondensation och kyltillskott vid förångning tas med i temperaturmodellen Beräkningsgången är att först beräknas alla temperaturer för ett tidsteg ( h) och därefter det två mättnadsvatteninnehållen för takytan respektive golvytan och sist fuktmodellens tre tillstånd. Om mättnadsvatteninnehållet för luft hade varit en linjär funktion av den torra temperaturen hade de två modellerna kunnat slås samman i en modell om negativ kondens tillåts, vilket kan tolkas som en förenklad form för uttorkning. 9

22

23 5 Beräkningsfall och resultat Nio olika beräkningsfall redovisas med olika luftomsättning, värmetillskott och lufttillskott enligt Tabell 5. nedan och i Figur Fyra redovisningar med timvärden görs för varje fall i ett uppslag med luft- och yttemperaturer för cykelgaraget, relativ luftfuktighet, tak- och golvkondensvatten kg/m eller dito tjocklek mm samt delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten - h. Tabell 5. Indata till nio beräkningsfall fall oms/h W/m 4 g/hm Figur Simulering har startat med årsmedeltemperatur som startvärde för alla modellens temperaturer. De två kondensvattentillstånden har haft kg/m eller mm som startvärden. Simuleringar har även genomförts med startvärden kg/m eller mm för de två kondensvattentillstånden och det är dessa tidskurvor som redovisas, vilket framgår av tidsförloppet i början av året. Detta har gjorts för att undersöka hur uttorkning sker. Varje diagram har en titelrad överst som anger luftomsättning q /h, värmetillskott P W/m, fukttillskott X g/hm, fuktbalans över året m kg/m och beräkningsfall. Fuktbalansen över året m kg/m beräknas för visa om det sker en uppfuktning under året, som kvarstår till nästa år. De redovisade beräkningar kommenteras sist i avsnitt 6 Slutsatser. Fuktbalansen eller egentligen uttorkningen har undersökts genom att tillåta negativ kondens, vilket kan tolkas som uttorkning av tak och golv. Resultat för ett år redovisas i Tabell 5. för samma fall som i Tabell 5. och i Figur Tabell 5. Resultat för beräkning av uttorkning av tak och golv tillsammans. fall kg/m år

24 q =. /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 8 6 Luft- och yttemperatur C Figur 5. Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall. q =. /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall.9.8 Relativ luftfuktighet Figur 5. Relativ luftfuktighet för timvärden för fall.

25 q =. /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.3 Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall. q =. /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.4 Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall. 3

26 q =. /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 8 6 Luft- och yttemperatur C Figur 5.5 Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall. q =. /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall.9.8 Relativ luftfuktighet Figur 5.6 Relativ luftfuktighet i för timvärden för fall. 4

27 q =. /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.7 Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall. q =. /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.8 Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall. 5

28 q =.5 /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Luft- och yttemperatur C Figur 5.9 Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall 3. q =.5 /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Relativ luftfuktighet Figur 5. Relativ luftfuktighet i för timvärden för fall 3. 6

29 q =.5 /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 3.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5. Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall 3. q =.5 /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 3.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5. Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall 3. 7

30 q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Luft- och yttemperatur C Figur 5.3 Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall 4. q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Relativ luftfuktighet Figur 5.4 Relativ luftfuktighet i för timvärden för fall 4. 8

31 q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 4.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.5 Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall 4. q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 4.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.6 Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall 4. 9

32 q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Luft- och yttemperatur C Figur 5.7 Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall 5. q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Relativ luftfuktighet Figur 5.8 Relativ luftfuktighet i för timvärden för fall 5. 3

33 q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 5.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.9 Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall 5. q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 5.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5. Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall 5. 3

34 q = 5 /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Luft- och yttemperatur C Figur 5. Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall 6. q = 5 /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Relativ luftfuktighet Figur 5. Relativ luftfuktighet i för timvärden för fall 6. 3

35 q = 5 /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 6.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.3 Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall 6. q = 5 /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 6.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.4 Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall 6. 33

36 q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Luft- och yttemperatur C Figur 5.5 Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall 7. q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Relativ luftfuktighet Figur 5.6 Relativ luftfuktighet i för timvärden för fall 7. 34

37 q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 7.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.7 Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall 7. q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 7.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.8 Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall 7. 35

38 q = /h P = 4 W/m X = g/hm m = kg/m fall Luft- och yttemperatur C Figur 5.9 Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall 8. q = /h P = 4 W/m X = g/hm m = kg/m fall Relativ luftfuktighet Figur 5.3 Relativ luftfuktighet i för timvärden för fall 8. 36

39 q = /h P = 4 W/m X = g/hm m = kg/m fall 8.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.3 Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall 8. q = /h P = 4 W/m X = g/hm m = kg/m fall 8.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.3 Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall 8. 37

40 q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Luft- och yttemperatur C Figur 5.33 Luft- och yttemperaturer för timvärden för fall 9. q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall Relativ luftfuktighet Figur 5.34 Relativ luftfuktighet i för timvärden för fall 9. 38

41 q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 9.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.35 Tak- och golvkondensvatten för timvärden för fall 9. q = /h P = W/m X = g/hm m = kg/m fall 9.8 Tak- och golvkondensvatten kg/m mm Figur 5.36 Delvaraktighet för tak- och golvkondensvatten för tim- och dygnsvärden för fall 9. 39

42 4

43 6 Slutsatser De sju fallen -7 med ökande luftomsättning från. /h till /h visar som väntat att luft- och yttemperaturer blir mer och mer beroende av utetemperaturen. Den relativa luftfuktigheten är hög under senare delen av sommarhalvåret. Samma fall -7 visar att kondensvattenpåslag är störst för golvet och betydligt mindre för taket, vilket kan förklaras med att taket påverkas även av utetemperaturen från utsidan. Kondensvattenpåslaget är som störst under senare delen av sommarhalvåret. Kondensvattenpåslaget överstiger inte i något fall kg/m eller mm. Ett påpekande är att året startas med ett kondensvattenpåslag om kg/m eller mm för att visa om uttorkning sker. Det finns inget restvatten vid årets slut enligt den redovisade storheten m. Slutsatsen är att de två ytorna torkar ut för de nio fallen. En beräkning som tillåter negativ kondens eller uttorkning visar att uttorkningen ökar med luftomsättningen enligt Tabell 5.. Kondensvattenpåslaget har samman ställts för de nio fallen i Tabell 6. för takyta och i Tabell 6. för golvyta för både timvärden med delvaraktighet,, 5 och h och dygnsmedelvärden med delvaraktighet 4, 8, och 4 dygn samt maxvärden. Kondensvattenpåslaget ökar först med luftomsättningen och avtar därefter. En enkel förklaring är att ingen samt mycket hög luftomsättning inte borde resultera i kondens, eftersom ingen fukt tillförs i det första fallet och att yttemperaturerna i det andra fallet blir lika med uteluftens temperatur, vilket omöjliggör kondensation. Kondens kan inträffa mellan dessa två ytterligheter. Maxvärdena i Tabell 6. för takytan visar att kondenspåslaget är mindre än.4 kg/m och att gränsen.3 kg/m överskrids under högst h samt att gränsen. kg/m inte överskrids under h. Maxvärdena i Tabell 6. för golvytan visar att kondenspåslaget är mindre än. kg/m för alla fall utom 3 och 9 och att gränsen kg/m överskrids under högst 5 h för samma fall. Timmaxvärdena för olika luftomsättning, fall -7, visar att för takytan är fall 5 med /h värst och för golvytan är fall 3 med.5 /h värst. Fall 8 med extra värmetillskott 4 W/m och luftomsättningen /h visar på en klar förbättring gentemot fall 4 med samma luftomsättning men utan värmetillskott. Fall 9 med fukttillskott g/hm är det fall med mest kondenspåslag. Fukttillskottet kan uttolkas som om man kokar bort avrundat kg eller l vatten per timme under hela dygnet. 4

44 Sammanfattningsvis: Det sker kondensering och förångning på cykelgaragets takyta i mindre omfattning och golvyta i större omfattning. Det sker alltid en uttorkning under ett år. Det sker ingen ackumulering av fukt från ett år till följande år. Det högsta kondenspåslaget mindre än.5 kg/m kan jämföras att mm betong kan innehålla 5 till kg fritt vatten. Fuktbuffring enligt Tabell. visar att betong kan ta upp kondensvatten även om förloppet tar tid. Luftomsättningen minskar kondenspåslaget över /h för takytan och över.5 /h för golvytan. Den beräknade luftomsättningen är över /h utom för 4 h och över /h utom för 64 h. En hög luftomsättning är bra. Värmetillskott minskar kondenspåslaget. Värmepumpsdriftens förångare kyler och avfuktar lokalluften, vilket inte bedöms påverka kondenspåslaget. Huvudslutsatsen är därför att den vinddrivna luftomsättningen är tillräcklig för att hålla undermarkscykelgaraget tillräckligt torrt och att under ett år torka ut det samma även om kondensering sker under senare delen av sommarhalvåret. Tabell 6. Kondensvattenpåslag kg/m eller mm för olika varaktighet och fall för takyta fall h h h h d d d d max h max d Tabell 6. Kondensvattenpåslag kg/m eller mm för olika varaktighet och fall för golvyta fall h h h h d d d d max h max d