Estimering av luftlekkasjetallet for bolighus i tre

Abstract

I 2007 innførte myndighetene strengere krav til energibruk i nye og ombygde bygninger.Kravene i Teknisk forskrift 2007 (TEK2007) har som mål å redusere energibehovet i bygninger med 25 %. Dette fører til endringer i bl.a. krav til bygningsdelers U-verdi, andelvarmegjenvinning og bygningskroppens lufttetthet. Kravene trådte i kraft august 2009.Endringen i TEK-2007 fører med seg større fokus på energivennlige løsninger og flere entreprenører jobber med å starte opp egne avdelinger for å kunne følge med i utviklingen og skape nye energibesparende løsninger som også er kostnadseffektive.Det er gjennom denne rapporten samlet sammen ulike estimeringsmetoder for å estimere luftlekkasjetall for bolighus i tre. 5 metoder er vurdert og en 6. metode er utviklet. Metodene vurderes og sammenlignes opp mot hverandre. Felles for metodene er at bygget deles inn i 27 kjente lekkasjekomponenter, der hver komponent er estimert å ha like lekkasjeluftmengde per enhet komponent. Komponentene kan fordeles over 3 hovedgrupper; areal, lengder og gjennomføringer. Størrelse på lekkasjekomponenter beregnes og sammen med erfaringsdata for lekkasjeluftmengde per enhet lekkasjekomponent, beregnes lekkasjeluftmengde per lekkasjekomponent (komponentlekkasje).Grunnlag, antakelser og beregning av komponentlekkasjer er likt for alle metodene. Det som skiller mellom metodene er kombinasjon komponentlekkasjer som settes sammen til totallekkasjeluftemengde for boliger. SBR og Reinhold & Sonderegger ser på kombinasjon avforskjellige lengder og gjennomføringer, AIVC, SENVIVV og ASHRAE ser på kombinasjonav forskjellige areal, lengder og gjennomføringer. Det er usikkerheter knyttet til metodeneskombinasjoner av lekkasjekomponenter. Dette på grunn av at noen av metodene ikke er reneestimeringsmetoder og dermed ikke gir direkte inndeling av lekkasjekomponenter og veiledning for beregning.Norske erfaringsdata for komponentlekkasje per enhet lekkasjekomponent er, i den grad det ermulig, samlet inn og systematisert. I denne rapporten er det totalt brukt 43 komponentlekkasjer for å beskrive lekkasjekomponenter i 21 boliger. For noen av lekkasjekomponentene har det ikke vært tilgjengelig data målt i laboratorium. For disse lekkasjekomponentene er det brukt alternativ erfaringsdata i form av utenlandske feltmålinger, data som opprinnelig var tiltenkt annen lekkasjekomponent eller kombinasjon avlekkasjer fra ulike kilder.Gjennom et samarbeid med Magnus Vågen og Lars Gullbrekken, er det samlet inn lufttetthetsmålinger og bygningsinformasjon for 21 eneboliger i tre. På bakgrunn av innsamlet bygningsinformasjon og erfaringsdata for lekkasjeluftmengde per enhet lekkasjekomponent,beregnes et sett med 27 komponentlekkasjer for hver av bygningene. Metoder gitt i litteratur brukes til å sette komponentlekkasjer sammen til total lekkasjeluftmengde for gitte boliger.

Estimert lufttetthet er vurdert opp mot målt lufttetthet og metodenes nøyaktighet er vurdert.Resultater viser at metoder som i hovedsak ser på lekkasjer i lengder og gjennomføringer får en bedre korrelasjon med målte verdier når man ser på alle 21 boliger samlet.Hvis man deler byggene inn i høyt, middels og lavt luftlekkasjetall vil metodeneskorrelasjonsgrad endres. Det er 3 boliger med høyt målt luftlekkasjetall. For gjeldende utvalg vil alle metodene gi godt estimat for luftlekkasjetall, mens metodene har fra svak til middelskorrelasjon opp mot målt luftlekkasjemengde. For gjeldende utvalg gir AIVC det besteestimat med korrelasjon lik 0,43 opp mot lekkasjeluftmengde. Utvalget på 3 boliger er for lite til å trekke konklusjon.Det er 9 boliger med middels målt luftlekkasjetall. For gjeldende utvalg vil alle metodene gi svak korrelasjon opp mot målte verdier, både for lekkasjeluftmengde og luftlekkasjetall. Av metodene gir Ragnas metode det estimat som gir best samsvar med en korrelasjon lik 0,2338opp mot målt lekkasjeluftmengde.Det er 9 boliger med lavt målt luftlekkasjetall. For utvalg av boliger med lavt måltluftlekkasjetall får de fleste metodene fra en middels til god estimat for lekkasjeluftmengder,mens alle metodene får svak korrelasjon med målt luftlekkasjetall. Av metodene gir Ragnasmetode det estimat som gir best samsvar med en korrelasjon lik 0,8113 opp mot måltlekkasjeluftmengde.Størrelse på utettheter i bygg varierer med bygningskomponentens oppbygning, materialbrukog grad av utførelse. Beregningsmetodene tar ikke hensyn til grad av utførelse. Dette gjør beregningsmetodene noe begrenset til bruk i estimeringssammenheng.

In 2007 the government introduced stricter requirements for energy use in new and remodeled buildings. The requirements of “Teknisk forskrift 2007” (TEK2007) aims to reduce energy consumption in buildings by 25%. This leads to changes in requirements for U-value,percentage recovery of energy and the air leakage in building . The requirements came into force in August 2009. The change in TEK-2007 leads to a greater focus on energy solutions and more contractors are starting separate departments to keep up with developments and create new energy-saving solutions that are also cost effective.This report gives an overview of different methods to estimate air leakage number of woodframe dwellings. 5 methods are reviewed and a 6th method is developed. The methods are evaluated and compared against each other. Common to all approaches is that the building is divided into 27 known leakage components, where each component is estimated to have the same leaked air quantity per unit component. The components can be distributed in three main groups; area, lengths and completions. Sizes of leakage components are calculated and together with empirical data for airflow leakage per unit of leakage component, component leakage of airflow is calculated.The building information, assumptions and calculation of component leaks is the same for allmethods. The difference between the methods lays in which one of the component leaks that are combined into total airflow leakage. SBR and Reinhold & Sonderegger are looking at the combination of different lengths and completions, AIVC, SENVIVV and ASHRAE looks at the combination of different areas, lengths and completions. There are uncertainties associated with the combination of methods of leak components. This is because some of the methods are not estimation methods and does not provide direct division of the leakage componentsand guidance for the calculation.Norwegian experience data for component leakage per unit leakage component is, to the extent possible, collected and systematized. In this report, there are a total of 43 componentleaks used to describe the leakage components of the 21 homes. Some of the leakage components have not been available in data measured in the laboratory. For these leakage components there have been used alternative empirical data in the form of foreign field measurements, data that was originally intended for another leak component or combination of leaks from various sources.Air density measurements and construction information for 21 wood-frame dwellings are collected through collaboration with Magnus Vågen and Lars Gullbrekken. Airflow leakage per unit leakage component is chosen from the building information. 27 component leaks for each of the building are calculated. Methods given in the literature are used to combine component leaks into the total airflow leakage for given housing.

Estimated air density is evaluated against the measured air density and the methods accuracy is evaluated. Results show that methods which are mainly looking for leaks in the lengths and completions have a better correlation with measured values when one looks at all 21 woodframe dwellings.If you share the measured buildings into high, medium and low air leakage numbers, the methods correlation factor changes. There are three homes with high measured air leakage number. For the current selection, all methods provide a good estimate of air leakage number,while the methods have from weak to moderate correlation to the measured air leakage quantity. For the current selection AIVC provides the best estimate of correlation of 0.43against the airflow leakage. The selection of 3 dwellings is too small to draw conclusions.There are 9 homes with average measured air leakage number. For the current selection, all methods provide low correlation to the measured values, both for airflow leakage and air leakage number. Ragna's method has the best estimates, with a correlation of 0,2338 against the measured airflow leakage.There are 9 homes with low measured air leakage number. For selection of homes with low measured air leakage numbers, most methods gives from medium to good estimate of theairflow leakage, whereas all the methods has weak correlation with measured air leakage number. Ragna's method has the best estimates, with a correlation of 0.8113 against the measured airflow leakage.Size of leaks in the building varies with the structure, use of materials and degree of finish on the building component. Estimation methods do not take into account the degree of finish.This makes the calculation methods somewhat limited for use in the estimation context.