Sammanställning av resultat
från ventilationsmätningar
i åtta bostäder
med passiv spårgasteknik.
Högskolan I Gävle
2012-05-11
pent IAQ
Analys av inneklimat och energi
Pentiaq AB, Box 7, 801 02 Gävle, Sweden
ph +45 26 66 11 99, fax +46 26 10 88 01,
www.pentiaq.se, e-mail [email protected]
MÄTRAPPORT
Högskolan i Gävle
Objekt: Smedjegatan 4, Delsbo
start: 2012-03-20
stop: 2012-04-13
luftens lokala
rumsspecifikt
rum
hall
kök
vdr
sov
bad
rum nr
1
2
3
4
5
medelålder [h]*)
2.31
2.45
2.38
2.46
mättid [h]
temp
luftflöde [h -1 ]*)
0.43 ±0.04
0.41 ±0.04
0.42 ±0.04
0.41 ±0.04
tot. vent. flöde [m³/h]
medelålder [h]
572
rel. fukt.
[°C]
60 ±2
2.40
-1
spec. luftflöde [h ]*)
rel. luftfuktighet [%]
medeltemperatur [°C]
0.42 ±3%
24.5
-1
rumsspecifikt luftflöde [h ]
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
1
2
3
4
5
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. D et
totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".
[% RH]
MÄTRAPPORT
Högskolan i Gävle
Objekt: Allén 1
start: 2012-02-28
stop: 2012-04-02
luftens lokala
rumsspecifikt
rum
sov 2
sov 1
vdr
hall
kök
bad
rum nr
1
2
3
4
5
6
mättid [h]
temp
luftflöde [h -1 ]*)
0.31 ±0.03
0.31 ±0.03
0.32 ±0.03
0.34 ±0.03
0.36 ±0.04
medelålder [h]*)
3.19
3.23
3.14
2.94
2.74
tot. vent. flöde [m³/h]
medelålder [h]
816
rel. fukt.
[°C]
50 ±4
3.07
-1
spec. luftflöde [h ]*)
rel. luftfuktighet [%]
medeltemperatur [°C]
0.33 ±7%
25.5
-1
rumsspecifikt luftflöde [h ]
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
1
2
3
4
5
6
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. D et
totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".
[% RH]
MÄTRAPPORT
Högskolan i Gävle
Objekt: lgh 50, 1004
start: 2012-02-28
stop: 2012-04-02
luftens lokala
rumsspecifikt
rum
sov
vdr
kök+hall
bad
rum nr
1
2
3
4
medelålder [h]*)
1.72
1.64
1.83
luftflöde [h -1 ]*)
0.58 ±0.06
0.61 ±0.06
0.55 ±0.05
tot. vent. flöde [m³/h]
medelålder [h]
spec. luftflöde [h- 1]*)
rel. luftfuktighet [%]
medeltemperatur [°C]
-1
820
rel. fukt.
[°C]
[% RH]
59 ±3
1.74
0.57 ±6%
21.9
Kommentar:
Tidpunkt för start
saknas. Tid 12:00 har
antagits.
1.0
rumsspecifikt luftflöde [h ]
mättid [h]
temp
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1
2
3
4
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. D et
totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".
MÄTRAPPORT
Högskolan i Gävle
Objekt: Polhemsgatan 9C, Sandviken
start: 2012-03-15
stop: 2012-04-02
luftens lokala
rumsspecifikt
rum
kök
matrum
vdr
hall
sov 1
sov 2
bad
wc
sov 3
rum nr
1
2
3
4
5
6
7
8
9
mättid [h]
temp
luftflöde [h -1 ]*)
0.24 ±0.02
medelålder [h]*)
4.11
4.66
0.21 ±0.02
4.30
3.97
0.23 ±0.02
0.25 ±0.03
4.46
0.22 ±0.02
tot. vent. flöde [m³/h]
medelålder [h]
434
rel. fukt.
[°C]
64 ±4
4.38
-1
spec. luftflöde [h ]*)
rel. luftfuktighet [%]
medeltemperatur [°C]
0.23 ±6%
19.6
-1
rumsspecifikt luftflöde [h ]
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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. D et
totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".
[% RH]
MÄTRAPPORT
Högskolan i Gävle
Objekt: Segersta, Bollnäs
start: 2012-02-21
stop: 2012-04-10
luftens lokala
rumsspecifikt
rum
vdr
sov 1
kök
sov 2
kapr-hall
wc
rum nr
1
2
3
4
5
6
mättid [h]
temp
luftflöde [h -1 ]*)
0.77 ±0.07
0.76 ±0.08
1.04 ±0.10
0.81 ±0.08
0.83 ±0.08
medelålder [h]*)
1.29
1.31
0.96
1.23
1.21
tot. vent. flöde [m³/h]
medelålder [h]
1178
rel. fukt.
[°C]
152 ±15
1.22
-1
spec. luftflöde [h ]*)
rel. luftfuktighet [%]
medeltemperatur [°C]
0.82 ±10%
22.4
1.2
-1
rumsspecifikt luftflöde [h ]
1.4
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1
2
3
4
5
6
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. D et
totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".
[% RH]
MÄTRAPPORT
Högskolan i Gävle
Objekt: Bruksgatan 12B, Ljusne
start: 2012-03-01
stop: 2012-03-21
luftens lokala
rumsspecifikt
rum
kök
vdr
sov
hall/wc
rum nr
1
2
3
4
luftflöde [h -1 ]*)
0.23 ±0.02
0.26 ±0.03
0.22 ±0.02
0.23 ±0.02
medelålder [h]*)
4.41
3.83
4.63
4.26
tot. vent. flöde [m³/h]
medelålder [h]
spec. luftflöde [h- 1]*)
rel. luftfuktighet [%]
medeltemperatur [°C]
mättid [h]
temp
480
rel. fukt.
[°C]
33 ±3
4.23
0.24 ±8%
26.5
0.30
-1
rumsspecifikt luftflöde [h ]
0.35
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
1
2
3
4
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. D et
totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".
[% RH]
MÄTRAPPORT
Högskolan i Gävle
Objekt: Ilsbo, Nordanstig
start: 2012-03-29
stop: 2012-04-13
luftens lokala
rumsspecifikt
rum
vdr
hall
kök
sov
förråf
wc
rum nr
1
2
3
4
5
6
mättid [h]
temp
luftflöde [h -1 ]*)
0.36 ±0.03
0.36 ±0.04
0.31 ±0.03
0.31 ±0.03
medelålder [h]*)
2.77
2.78
3.23
3.20
tot. vent. flöde [m³/h]
medelålder [h]
358
rel. fukt.
[°C]
44 ±4
2.98
-1
spec. luftflöde [h ]*)
rel. luftfuktighet [%]
medeltemperatur [°C]
0.34 ±9%
18.1
0.45
-1
rumsspecifikt luftflöde [h ]
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
1
2
3
4
5
6
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. D et
totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".
[% RH]
MÄTRAPPORT
Högskolan i Gävle
Objekt: Ringvägen 18, Ljusdal
start: 2012-03-22
stop: 2012-04-13
luftens lokala
rumsspecifikt
rum
vdr
sov 1
kök
sov
sov 2
hall
wc 1
wc 2
rum nr
1
2
3
4
5
6
7
8
medelålder [h]*)
2.57
1.88
2.49
mättid [h]
temp
luftflöde [h -1 ]*)
0.39 ±0.04
0.53 ±0.05
0.40 ±0.04
2.60
2.94
522
rel. fukt.
[°C]
0.38 ±0.04
0.34 ±0.03
tot. vent. flöde [m³/h]
medelålder [h]
89 ±9
2.54
-1
spec. luftflöde [h ]*)
rel. luftfuktighet [%]
medeltemperatur [°C]
0.39 ±10%
21.9
0.60
-1
rumsspecifikt luftflöde [h ]
0.70
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
1
2
3
4
5
6
7
8
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. D et
totala specifika ventilationsflödet motsvarar i stort sett det gamla begreppet "luftomsättning".
[% RH]
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 (Cp) är beroende av luftprovtagningshastighet (κ) och mättid (T).
Cp =
Mp
κ ⋅T
Förklaring av resultat
Luftens lokala medelålder
Luftens lokala medelålder ( [h]) är beräknad från koncentrationen av spårgas (Cp) uppmätt med provtagare i en
zon:
C p , där (E / V ) är den homogent avgivna mängden spårgas [g/h,m³]
τp =
(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:
•
specifikt ventilationsflöde
• det rumsspecifika luftflödet [h-1]
(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).
