Pa

ń

stwowa Wy

ż

sza Szkoła Zawodowa

im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego w Kaliszu

Najlepsza Pa

ń

stwowa Wy

ż

sza Szkoła Zawodowa w Polsce w latach 2009, 2008, 2007 i 2005

w rankingach Rzeczypospolitej, Perspektyw oraz Polska The Times i Newsweek Polska

Dr inż. Roman Pieprzyk

Szczelność powietrzna budynku

Szczelność powietrzna budynku

jako podstawowy warunek

jego efektywności energetycznej

- Blower Door Test

MIĘDZYNARODOWE FORUM BUDOWNICTWA

PASYWNEGO

POZNAŃ, 20-21.01.2010

Pytania

Dlaczego budynek musi by szczelny?

Co z „oddychaniem” ścian?

Jak uzyskać szczelność?

Jak uzyskać szczelność?

Jak sprawdzić czy budynek jest szczelny?

Podsumowanie

Rodzaje strat

Straty energii na drodze przenikania
ciepła przez obudowę budynku:

- przegrody nieprzezroczyste (ściany

zewnętrzne, dach, podłogę na gruncie),

- przegrody przezroczyste (okna).

- przegrody przezroczyste (okna).

Straty energii przepływającej strugi:

- wentylacja zamierzona (mechaniczna,

hybrydowa, grawitacyjna),

-

WENTYLACJA NIEZAMIERZONA

(przez

nieszczelności w obudowie budynku).

Wentylacja i ogrzewanie będą

Wentylacja i ogrzewanie będą

działały prawidłowo tylko wtedy

działały prawidłowo tylko wtedy

gdy budynek będzie szczelny!

gdy budynek będzie szczelny!

Abluft

Tylko szczelny budynek gwarantuje prawidłowe

działanie wentylacji

Budynek szczelny

Powietrze płynie z zewnątrz, od otworu
nawiewnego, poprzez pokój dzienny, do
otworów wywiewnych zlokalizowanych w
kuchni i łazience.

Budynek nieszczelny

Powietrze poprzez nieszczelności w bryle budynku
zmierza najkrótszą drogą do otworów
wywiewnych.

Teraz pokój dzienny nie jest wentylowany!

.

Źródło:

Paul Simons

Łazienka

Kuchnia

Pokój
dzienny

Korytarz

System wentylacji w budynku pasywnym





Straty energii spowodowane przepływem
powietrza przez nieszczelno

ś

ci

(poł

ą

czenia: dach/

ś

ciana,

ś

ciana/okno… ,

szczelina w izolacji nieprzepuszczaj

ą

cej

powietrza),

s

ą

wi

ę

ksze

ni

ż

straty przenikania ciepła

przez obudow

ę

budynku

(

ś

ciany, dach

…)

!!!

Rozkład ciśnień

Eksfiltracja

Infiltracja

Rozkład ciśnień
wytwarzanych przez wiatr
w obrębie budynku

A - długość strefy

podciśnienia,

B - punkt maksymalnej

wartości podciśnienia,

C - punkt maksymalnego

nadciśnienia

Niekontrolowana wentylacja budynku

wywołana jest:

opływem bryły budynku powietrzem

zewnętrznym

 strona nawietrzna (nadciśnienie)

infiltracja,

przepływem powietrza wewnątrz budynku,

wywołanym różnicą gęstości (budynek jest
„kominem”)

infiltracja

i

eksfiltracja

 strona nawietrzna (nadciśnienie)

infiltracja,

 strona zawietrzna (podciśnienie)

eksfiltracja

Prawdopodobne
miejsca nieszczelności
- gdzie może wystąpić
niekontrolowana, naturalna
wymiana powietrza między

Ź

ródło: Prof. L. Laskowski

wymiana powietrza między
budynkiem i otoczeniem

1 – osłona komina lub przewodu spalinowego,
2 , 3 – porowate warstwy ( np. termoizolacyjne,

akustyczne itp.) w przegrodach budowlanych,

4 – włazy do pomieszczeń technicznych,
5 – styki krawędzi ścian i dachu,
6 – lekkie ściany działowe i osłony kabli

elektrycznych,

7 – otwory technologiczne,
8 – okna,
9 – drzwi wejściowe i bramy garażowe,

10 – przejścia przewodów wodno- kanalizacyjnych

kondensacja

Skutki braku szczelności powietrznej budynku

Skutki braku szczelności powietrznej budynku

Podczas zimy, od strony
nawietrznej (

nadciśnienie

), do

budynku wnika zimne
powietrze. Podłoga staje się
zimna. Wnętrze budynku
brudzi się od wnikającego

Kondensacja: 360 g/doba (1m x 1mm)

p

rz

e

p

ły

w

te

rm

ic

z

n

y

Wind

kurzu oraz różnego rodzaju
włókienek. Samo powietrze
ogrzewając się, staje się suche
- stąd wysychanie śluzówek i
nieżyty gardła.

Po stronie zawietrznej

(

podciśnienie

) powietrze

z pomieszczeń
wewnętrznych wnika w
ś

ciany budynku oraz w

połać dachową.

Podczas ochładzania się
wzdłuż drogi przepływu,
para wodna wykrapla się
powodując szkody
budowlane oraz rozwój
pleśni wewnątrz
konstrukcji.

wiatr

p

rz

e

p

ły

w

te

rm

ic

z

n

y

Źródło:

Sigrid Dorschky

A co z oddychaniem ścian?

A co z oddychaniem ścian?

„Oddychanie ścian”

– dyfuzyjny

przepływ pary wodnej z pomieszczenia

do powietrza zewnętrznego poprzez

ściany budynku, w wyniku

ściany budynku, w wyniku

występowania różnicy ciśnień

cząstkowych pary wodnej po obydwu

stronach ścian.

„Oddychanie ścian”

„Oddychanie ścian”

Badania Instytutu Techniki Budowlanej w Warszawie

Analizowany przypadek:

•

mieszkanie zamieszkują cztery osoby,

•

powierzchnia użytkowa mieszkania 65 m

2

,

•

powierzchnia ścian zewnętrznych pełnych
(z pominięciem okien) 30 m

2

,

•

eksploatacyjna emisja wilgoci (mieszkańcy
+ użytkowanie mieszkania) 300 g/h,

•

ściany z cegły pełnej o grubości 25 cm.

„Oddychanie ścian”

„Oddychanie ścian”

Badania Instytutu Techniki Budowlanej w Warszawie

Warianty:

• ściany nieocieplone,
• ściany ocieplone styropianem

o grubości 12 cm,

• ściany ocieplone płytami z wełny

mineralnej o grubości 12 cm.

P

a

r

a

w

o

d

n

a

u

s

u

w

a

n

a

p

r

z

e

z

w

e

n

ty

la

c

ję

o

k

.

3

0

0

g

/

h

„Oddychanie ścian” jest tylko mitem !

Przepływ pary wodnej przez ściany zewnętrzne w zależności od rodzaju

izolacji cieplnej i krotności wymiany powietrza przez wentylację

Przepływ dyfuzyjny pary wodnej przez ścianę nieocieploną

Przepływ j.w. przez ścianę ocieploną wełną mineralną

Przepływ j.w. przez ścianę ocieploną styropianem

P

a

r

a

w

o

d

n

a

u

s

u

w

a

n

a

p

r

z

e

z

w

e

n

ty

la

c

ję

o

k

.

3

0

0

g

/

h

Przy przeciętnej wentylacji (n = 0,8 h

-1

)

strumień pary dyfundującej przez ściany
wynosił

4g/h

(przy ok. 300g/h pary wodnej

usuwanej przez wentylację), praktycznie
niezależnie od tego czy ściany były
ocieplone czy nieocieplone

ok. 1,3%

Jak uzyskać szczelność

Jak uzyskać szczelność

powietrzną?

powietrzną?

Zamknięta
szczelna
powłoka domu
pasywnego

Warstwę zapewniającą
szczelność powietrzną
umieszcza się

po

ciepłej
stronie ściany
lub izolacji.

Warstwa nieprzepuszczająca

powietrza

lub izolacji.

Jest nią starannie - w
sposób

ciągły

położony

tynk

na murze z cegieł

(również w miejscach
normalnie
niewidocznych, np. za
schodami)

lub

odpowiednia folia

zamocowana na
izolacji cieplnej.

Montaż folii na ścianach budynku

– kolejne etapy

z lewej:

mocowanie za pomocą zszywek,

w środku:

łączenie dwóch arkuszy folii za pomocą samoprzylepnej taśmy

uszczelniającej,

z prawej:

mocowanie folii do murowej ściany szczytowej za pomocą kleju

uszczelniającego.

Mocowanie

Ł

ą

czenie arkuszy

Uszczelnianie

Źródło: ISOVER Multi-Comfort House

Uszczelnienie przepustu przewodu

instalacyjnego

Kołnierz nieprzepuszczający powietrza do uszczelniania przepustu

przewodu instalacyjnego, wykonany jest z odpornego na starzenie, trwale

elastycznego kauczuku.

Kabel czy też rura, po umieszczeniu w kołnierzu może być później

dowolnie przesuwana

Źródło: ISOVER Multi-Comfort House

Okno dla budynków pasywnych

przekrój przez profil oraz prawidłowy montaż

Izolacja

Ś

ciana

Ta

ś

ma butylowa wewn

ę

trzna

(do tynkowania)

K

ą

townik monta

ż

owy

Rama okna

K

ą

townik monta

ż

owy

Ta

ś

ma rozpr

ęż

na

Inteligentna paroizolacja

Zima

Zima

Lato

Lato

Wysuszanie konstrukcji

budowlanej i izolacji cieplnej

Hamowanie przepływu wilgoci

Źródło: ISOVER Multi-Comfort House

A co się stanie jeżeli pojawi się

nieciągłość w folii zapewniającej

szczelność powietrzną?

Wzgl

ę

dne pogorszenie

współczynnika przenikania

Warunki badań: różnica temperatur 30 K (temp. wewnętrzna +20°C, temp. zewnętrzna

-10°C), różnica ciśnień 20 Pa (odpowiadająca sile wiatru 2-3), standardowy materiał

izolacyjny postaci włóknistej o grubości 14 cm, izolacja paroszczelna

1 mm

Wpływ szczeliny w izolacji paroszczelnej na

współczynnik przenikania ciepła

bez szczeliny:

warto

ść

U= 0,30 W/m

2

K

1m

1m

1m

1m

14 cm

14 cm

14 cm

14 cm

1m

1m

1m

1m

współczynnika przenikania

ciepła z powodu nieszczelno

ś

ci

z 1 mm szczelin

ą

:

warto

ść

U= 1,44 W/m

2

K

(badania: Institut für Bauphysik, Stuttgart)

4,8

Wnikanie wody do wnętrza przegrody,

na drodze dyfuzji oraz na skutek przepływu wilgotnego

powietrza przez nieszczelność

(źródło większości szkód budowlanych)

Warunki badań: temp. wewnętrzna +20°C, temp. zewnętrzna -10°C, różnica ciśnień 20 Pa
(odpowiadająca sile wiatru 2-3), standardowy materiał izolacyjny postaci włóknistej, izolacja
parochronna (s

d

=2,3 m) nieprzepuszczajaca powietrza

1 mm

bez szczeliny: 0,5 g wody/(m² x 24h)

(dyfuzja)

1m

1m

1m

1m

14 cm

14 cm

14 cm

14 cm

1m

1m

1m

1m

wzgl

ę

dne zwi

ę

kszenie

ilo

ś

ci wnikaj

ą

cej wody

z 1 mm szczelin

ą

: 800 g wody/(m² x 24h)

(przepływ powietrza

przez nieszczelno

ść

)

(badania: Institut für Bauphysik, Stuttgart)

1600

1600

Szkody budowlane

- przykład

Dach

Ciepłe powietrze zawierające
parę wodną przepływa przez
nieszczelność w przegrodzie
budowlanej .

Po zetknięciu z zimną
powierzchnią przegrody
wykrapla się woda.

Źródło: Paul Simons

Skutek to gnijące drewno

Przestrzeń wewnętrzna

Jak przeprowadza się ciśnieniową

Jak przeprowadza się ciśnieniową

próbę szczelności ?

próbę szczelności ?

Ciśnieniowa próba szczelności

BlowerDoor-System

(wentylacyjna płyta drzwiowa;

drzwi nawiewne)

Lokalizacja
nieszczelno

ś

ci

Krotno

ść

wymiany
powietrza

n

50

[1/h]

Ró

ż

nica ci

ś

nie

ń

(wn

ę

trze

budynku/otoczenie)

:

∆∆∆∆

p = 50 Pa

Stuttgart © BlowerDoor GmbH 2008

Test szczelności budynku pasywnego

(wentylator z wymiennymi kryzami dolotowymi)

Budynek szkoleniowy z zamontowaną wentylacyjną płytą drzwiową

Blower Door

Test szczelności dużego budynku pasywnego

(np. użyteczności publicznej)

Budynki z wentylacją

grawitacyjną

n

50, max

= 3 h

-1

Krotność wymiany powietrza - wymagania

Budynki z wentylacją

mechaniczną

n

50, max

= 1,5 h

-1

Budynki pasywne

n

50, max

= 0,6 h

-1

(PHI - Passiv Haus Institut, Darmstadt, Dr. Wolfgang Feist)

Lokalizacja nieszczelności

Kamer

ą

termograficzn

ą

R

ę

czn

ą

wytwornic

ą

dymu

Termoanemometrem

Dłoni

ą

(najlepiej

mokrym

grzbietem)

Stuttgart © BlowerDoor GmbH 2008

Typowe nieszczelności

Nieszczelność przy przycisku spłuczki

(warstwa zapewniająca szczelność powietrzną

zawsze powinna być za ścianą instalacyjną

a nie na ścianie instalacyjnej)

Nieszczelność

pomiędzy

piętrami

Przerwy w spoinowaniu

Źródło:

Sigrid Dorschky

Nieszczelności w starych budynkach

(brak warstwy zapewniającej szczelność powietrzną budynku)

Stopiony śnieg i osadzająca się mgła

wskazują na wypływ ciepłego powietrza

przez nieszczelności:

- w ścianach wewnętrznych,

- przy stropach międzypiętrowych,

- w obszarach przestrzeni nad jętkami.

Źródło:

Sigrid Dorschky

Nieszczelne drzwi
wejściowe

– od dołu i w górnym

Lokalizacja nieszczelności

za pomocą termografii

– od dołu i w górnym

prawym narożniku
napływa zimne
powietrze zewnętrzne
wewnątrz zastosowano
ogrzewanie podłogo

we

(zdjęcie złożone z dwóch: dół + góra)

Źródło:

Dr A. Górka

Krawędź drzwi
wejściowych
(z wygłuszeniem)

P

rz

e

p

ły

w

p

o

w

ie

tr

za

Ściana

od wewnątrz

mieszkania

Nieszczelne drzwi wejściowe

do mieszkania, to:

P

rz

e

p

ły

w

p

o

w

ie

tr

za

do mieszkania, to:

 przeciągi
 wychładzanie mieszkania zimą
 kurz w mieszkaniu

Wynik ciśnieniowej próby szczelności Blower Door Test,

zamieszcza się w Świadectwie energetycznym budynku

Wstępne sprawdzanie szczelności budynku

pasywnego przez firmę wykonawczą

(lokalizacja nieszczelności)

Badanie szczelności
powietrznej budynków
lub części budynków
- w warunkach polowych,
przeprowadza się zgodnie
z normą PN-EN 13829

Podsumowanie

Szczelność powietrzna przegród zewnętrznych budynku, to:

 gwarancja komfortu cieplnego,
 brak przeciągów w mieszkaniu,
 brak zimnego powietrza przy podłodze,

 brak zimnego powietrza przy podłodze,
 brak zanieczyszczeń w powietrzu (kurzu, mikrowłókien…)
 prawidłowo działająca wentylacja i ogrzewanie,
 brak wnikania wilgoci do przegród budowlanych (brak

szkód budowlanych),

 powietrze w izolacji przegrody budowlanej „stoi”, i tym

samym jest izolatorem,

 zminimalizowanie strat ciepła (niższe koszty ogrzewania).

Dziękuję Państwu

Dziękuję Państwu

Pa

ń

stwowa Wy

ż

sza Szkoła Zawodowa

im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego w Kaliszu

Najlepsza Pa

ń

stwowa Wy

ż

sza Szkoła Zawodowa w Polsce w latach 2009, 2008, 2007 i 2005

w rankingach Rzeczypospolitej, Perspektyw oraz Polska The Times i Newsweek Polska

Dziękuję Państwu

Dziękuję Państwu

za uwagę

za uwagę

e-mail: [e-mail]