TEST BLOWER DOOR SZCZELNOŚĆ POWIETRZNA BUDYNKÓW W PRAKTYCE

Derowerk pomaga Inwestorom, architektom i wykonawcom w projektowaniu i stawianiu budynków, które są efektywne energetycznie, trwałe i szczelne na niekontrolowane przenikanie powietrza

Zachowanie szczelności w budynku polega na uniemożliwieniu powietrzu swobodnej cyrkulacji pomiędzy wnętrzem a zewnętrzem i odwrotnie. Nieszczelności w obudowie budynku niosą ze sobą szereg zagrożeń zarówno dla samego budynku jak i jego mieszkańców. Odpowiednie rozwiązania techniczne gwarantujące szczelność powietrzną powinny być planowanie już na etapie projektowania budynku. Poprawność wykonania tych rozwiązań powinna być zweryfikowana przez poddanie konstrukcji próbie szczelności.

1. Dlaczego budynek powinien być szczelny na przenikanie powietrza?

Brak szczelności powietrznej obudowy budynku powoduje infiltrację i eksfiltrację powietrza przez szczeliny, co może skutkować wieloma szkodami, np.:

a) nadmierne straty ciepła

W sezonie grzewczym wywiewanie ciepłego powietrza i nawiewanie zimnego przez obudowę budynku powoduje obniżenie temperatury wewnętrznej w skutek czego zwiększa się zapotrzebowanie na energię potrzebną do ogrzania budynku.

Nadmierne straty ciepła występują również wtedy, kiedy para wodna zawarta w powietrzu cyrkulującym przez nieszczelności ulega wykropleniu w przegrodzie. Zjawisko to znacznie może przyczynić się do pogorszenia parametru współczynnika przewodzenia ciepła λ izolacji termicznej przegród, co ma wpływ na zwiększenie strat ciepła. Szczególnie zagrożona jest wełna mineralna, w której wilgoć wykrapla się w przestrzeniach między włóknami materiału. Woda zastępuje więc powietrze, co powoduje obniżenie izolacyjności termicznej materiału. Inaczej jest z materiałami higroskopijnymi, takimi jak celuloza isofloc F. Włókna celulozy mają zdolność pochłaniania cząsteczek pary wodnej z powietrza, dzięki czemu w przegrodzie docieplonej tym materiałem wykroplenie nie występuje w ogóle lub następuje znacznie później.

Test blower door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - wplyw szczelin na zawilgocenie konstrukcji - derowerk

Rys. 1. Wpływ szczeliny w przegrodzie na ilość pochłanianej wilgoci www.passiv.de

b) niezdrowy klimat w budynku

Zjawisko wykraplania się wilgoci w komponencie może powodować powstawanie pleśni i grzybów. Jest to niekorzystne dla zdrowia mieszkańców, zwłaszcza małych dzieci (astma, alergia). Razem z infiltrującym powietrzem do budynku dostaje się także wiele szkodliwych substancji, które nie są obojętne dla użytkowników.

c) obniżenie komfortu cieplnego

Wychłodzenie okolic podłogi, wychłodzenie szyb po stronie wewnętrznej, nieszczelności przy otworach okiennych i drzwiowych powodują najczęściej powstawanie przeciągów, co w znacznym stopniu obniża komfort cieplny zarówno zimą jak i latem.

d) pogorszona akustyka pomieszczeń

Nieszczelności powodują, że fala dźwiękowa przechodzi przez komponent budowlany praktycznie bez straty energii, w wyniku czego przegrody niedostatecznie izolują wnętrze przed hałasem z zewnątrz. Pogarsza się komfort pomieszczeń, jakość wypoczynku i snu. Wpływa to negatywnie na mieszkańców.

e) straty finansowe

Nieszczelność obudowy budynku prowadzi do uszkodzeń konstrukcji i ma negatywny wpływ na jej trwałość. Nieszczelność to ryzyko zawilgocenia komponentów konstrukcji, zadomowienia się szkodników i gryzoni, a także szkodliwe bezpośrednie działanie warunków atmosferycznych na materiały budowlane. Koszty napraw i remontów są większe i trzeba je przeprowadzić szybciej, niż zakładano na początku budowy domu lub adaptacji poddasza.

2. PRAWO I PRZEPISY BUDOWLANE A SZCZELNOŚĆ POWIETRZNA BUDYNKÓW

Dążenia do rozwoju budownictwa energooszczędnego w Polsce przyczyniły się do powstania wielu zmian w polskim ustawodawstwie, a także utworzenia programu dopłat do budynków energooszczędnych NF15 i NF40. Zarówno zmiany w prawie jak i wytyczne do programu potwierdzają szczelność powietrzną budynków jako kluczową dla efektywności budownictwa niskoenergetycznego.

a) wytyczne NGOŚiGW do programu dopłat

Jednym z kryteriów do uzyskania dotacji jest spełnienie wymagania szczelności dla budynków wykonanych w standardach NF15 i NF40. Kryterium określa współczynnik krotności wymian n50. Obowiązkowe stało się wykonanie testu szczelności budynku w tej klasie.

Kryterium szczelności (h-1) Standard NF40 Standard NF15
n50 ≤ 1,0 ≤ 0,6

Czym jest n50?

Współczynnik krotności wymian dostarcza informacji o tym, ile powietrza wymienia się w budynku przez nieszczelności w ciągu 1 godziny.

Przykładowo: jeżeli w budynku o kubaturze 1000 m3 w wyniku pomiaru otrzymamy n50 = 0,5 , to oznacza to, że 500 m3 powietrza uchodzi z budynku przez nieszczelności w ciągu 1h.

Obecnie na potrzeby wspomnianych dotacji badanie to będzie miało potwierdzać między innymi zgodność realizacji wykonania budynku z projektem. W Niemczech badania te są wykonywane obligatoryjnie już od 2002 roku a kryterium n50 <=0,6 h-1 dotyczy budynków pasywnych.

b) uregulowania prawne

Zgodnie z ostatnimi zmianami z dnia 5 lipca 2013 r. do Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z 06.11.2008 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, obudowa budynku (tzn. przegrody zewnętrzne nieprzezroczyste, złącza między przegrodami i częściami przegród oraz połączenia okien z ościeżami) powinna być zaprojektowana i wykonana w taki sposób, aby została osiągnięta jej całkowita szczelność.

Ponadto rozporządzenie zaleca, by po zakończeniu budowy budynek został poddany próbie szczelności w celu sprawdzenia czy zalecany poziom szczelności został osiągnięty:

  • budynki z wentylacją grawitacyjną n50 ≤ 3 h-1
  • budynki z wentylacją mechaniczną n50 ≤ 1,5 h-1

Norma PN-EN 13799:2008 o szczelności powietrznej mówi:

„Zaleca się, aby szczelność budynku była odpowiednia do sposobu jego użytkowania i rodzaju wykonanej instalacji wentylacji. Budynki wyposażone w instalację wentylacji zrównoważonej (mechaniczny nawiew i wywiew powietrza) powinny być jak najszczelniejsze i charakteryzować się szczelnością n50 ≤ 1 h-1 w przypadku budynków wysokich (wyższych niż 3 kondygnacje) i n50 ≤ 2 h-1 w przypadku budynków niskich”

„…w przypadku zastosowania w pomieszczeniach innego rodzaju wentylacji niż wentylacja mechaniczna nawiewna lub nawiewno-wywiewna, dopływ powietrza zewnętrznego w ilości niezbędnej dla potrzeb wentylacyjnych należy zapewnić przez urządzenia nawiewne umieszczone w oknach, drzwiach balkonowych lub w innych częściach przegród zewnętrznych”

Przepisy należy interpretować tak, że dopływ powietrza do pomieszczeń winien być zapewniony nie przez nieszczelności w obudowie, ale przez celowo wykonane otwory. Należy wyeliminować zjawisko niekontrolowanej infiltracji i eksfiltracji.

3. Gdzie szukać nieszczelności?

Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - miejsca ucieczki cieplego powietrza z budynku - derowerk

Rys. 2. Ucieczka ciepłego powietrza, Źródło: Mineapolis Blower Door

Ucieczka ciepłego powietrza:

1 – włazy strychowe, 2 – listwy przypodłogowe, 3 – przewody kominowe, 4 – okna i drzwi, 5 – stropy podwieszane, 6 – ściany zewnętrzne działowe, 7 – oprawy oświetleniowe, 8 – przejścia instalacyjne, 9 – gniazdka elektryczne

Infiltracja zimnego powietrza:

10 – okna i drzwi, 11 – wieńce, 12 – inne szczeliny i otwory

4. Jak uzyskać szczelność?

Zasadą, której należy bezwzględnie przestrzegać, jest planowanie szczelnej powłoki już na etapie projektowania budynku.

Należy prowadzić jedną szczelną warstwę powłoki i unikać dokładania kolejnych warstw. Prowadzenie szczelnej powłoki można przedstawić metodą flamastra jak na poniższym schemacie. Idealnie jest wówczas, jeśli linia nie jest nigdzie przerwana.

Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - weryfikacja wiatroizolacji i szczelnosci powietrznej budynku na etapie projektowym - derowerk

Rys. 3. Ciągłość szczelnej powłoki, www.pibp.pl

Zasady planowania szczelnej powłoki:

  • wykonanie koncepcji i projektu budowlanego ze szczegółami wykonawczymi,
  • określenie przebiegu szczelnej powłoki budynku,
  • unikanie przebić powłoki szczelnej na przenikanie powietrza,
  • minimalizacja długości połączeń ewentualnych przebić,
  • wybór odpowiednich materiałów izolacji termicznej o dużej oporności na przepływ powietrza, np.: isofloc F,
  • wykonanie projektu detali w skali 1:10,
  • przygotowanie instrukcji (wskazówek) dla wykonawców,
  • nadzór nad jakością wykonania.

Źródło: www.phi.de

W uzyskaniu szczelnej powłoki budynku bardzo dużą rolę odgrywa materiał izolacyjny. Celuloza jako materiał wiórowo-włóknisty odznacza się niską przepuszczalnością gazów co oznacza, że materiał jest bardzo szczelny na przedmuchy powietrza. Jest to bardzo istotna cecha, ponieważ jak pokazują testy Blower Door, izolacja powietrzno- i wiatroszczelna nigdy nie zapewnia tak naprawdę idealnej szczelności. Jeżeli materiał posiada wysoką przepuszczalność gazów tak jak izolacje z wełny mineralnej ciepłe powietrze może być wywiewane na zewnątrz i odwrotnie: zimne powietrze może wpadać do wnętrza budynku. Dlatego ważne jest by zastosowana izolacja mogła zapobiec tej cyrkulacji.

5. Test szczelności Blower-Door

Aparatura pomiarowa

Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - urzadzenie Blower-Door zainstalowane w otworze drzwiowym - derowerkPomiar szczelności wykonuje się zgodnie z normą PN-EN 13829 „Właściwości cieplne budynków. Określenie przepuszczalności powietrznej budynków. Metoda pomiaru ciśnieniowego z użyciem wentylatora”.

Norma dopuszcza wykorzystanie dowolnego urządzenia pomiarowego wprowadzającego powietrze w ruch wyposażonego w aparaturę do pomiaru ciśnienia, strumienia przepływu powietrza i temperatury.

Jednym z dostępnych na rynku urządzeń jest Mineapolis Blower Door – drzwi nawiewne. Na urządzenie składają się wentylator osiowy o regulowanej prędkości obrotowej oraz rama wraz z plandeką.

Zdj.1 www.blowerdoor.de

Zasady pomiaru

Pomiar polega na wytworzeniu przy użyciu wentylatora podciśnienia lub nadciśnienia tak, aby różnica ciśnienia pomiędzy wnętrzem budynku a zewnętrzem wynosiła 50 Pa. Wielkość ciśnienia odpowiada działaniu na budynek siły wiatru o prędkości 8-10 m/s w warunkach naturalnych, co w skali Beauforta odpowiada liczbie 5 – opisującej w normie PN-EN 13829 stan: „małe drzewa liściaste zaczynają się kołysać, na wodach lądowych powstają grzebieniaste małe fale".

Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - schemat mocowania urzadzen i prowadzenia testu Blower-Door 1 - derowerk Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - schemat mocowania urzadzen i prowadzenia testu Blower-Door 2 - derowerk

Rys. 4 Schemat mocowania wentylatora w drzwiach budynku, www.passipedia.de

W celu zamocowania wentylatora w obudowie budynku, konstrukcję ramy wraz z plandeką umieszcza się w otworze okiennym lub drzwiowym.

Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - test Blower-Door w budynku mieszkalnym jednorodzinnym - derowerk Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - test Blower-Door w budynku wielorodzinnym i w biurowcach - derowerk

Zdj.2. Urządzenie zamontowane w drzwiach domu jednorodzinnego, Zdj. autorskie
Zdj.3. Duży budynek, www.blowerdoor.de

Pomiarem obejmuje się zazwyczaj całe powierzchnie ogrzewane budynku lub jego części a bezwzględnie pomieszczenia z wentylacją mechaniczną lub klimatyzacją.

Kiedy wykonać pomiar BLOWER DOOR?

Badanie przeprowadza się na etapie wykańczania budynku, czyli wówczas, gdy przegrody zewnętrzne są otynkowane, otwory w przegrodach zamknięte (zamontowane okna i drzwi), wewnątrz jest możliwy dostęp do szczelnej powłoki np. na poddaszu użytkowym zamontowana jest folia paroizolacyjna a nie ma jeszcze warstwy wykończeniowej np. poszycia z płyty g-k. Wszystkie instalacje, które przebijają obudowę budynku powinny być już zamontowane.

JAK ZLOKALIZOWAĆ przecieki powietrza

Określenie przepuszczalności powietrznej budynku wiąże się z lokalizacją nieszczelności. Podczas wytworzonej różnicy ciśnień szczegółowo identyfikuje się przecieki powietrza w powłoce budynku. Do tego celu posłużyć się można metodą „dłoni”, czyli przykładając rękę do punktowych i liniowych miejsc można stwierdzić nieszczelność. Przydatna okazuje się wytwornica dymu, anemometr, dzięki któremu można zarejestrować wielkość przepływu w m3/h oraz kamera termowizyjna (w przypadku, gdy pomiar jest wykonywany podczas różnicy temperatury pomiędzy wnętrzem a otoczeniem budynku minimum 100C).

Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - urzadzenie do wytwarzania dymu do testow - derowerk Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - anemometr - derowerk Test Blower-Door - szczelnosc powietrzna budynkow w praktyce - kamera termowizyjna - derowerk

Zdj.4. Wytwornica dymu, www.blowerdoor.de www.blowerdoor.de
Zdj.5. Anemometr. Zdj. autorskie
Zdj.6. Kamera termowizyjna, Zdj.autorskie

Podsumowanie

Do budowy domu warto korzystać z trwałych i wysokiej jakości folii paroizolacyjnych i taśm uszczelniających. Opłaca się zainwestować w izolację termiczną, która ma duży opór na przepływ powietrza, np.: isofloc F. Ich zastosowanie korzystnie jest sprawdzić testem szczelności Blower Door. Przyjemnie będzie mieszkać w takim domu, ponieważ przez cały okres użytkowania budynku unikniemy problemów i zyskamy korzyści:

  • Uniknięcie kondensacji pary wodnej
  • Brak przeciągów
  • Brak niskich temperatur na podłodze – komfort użytkowania
  • Brak infiltracji szkodliwych substancji do budynku
  • Zapewnienie działania deklarowanej przez producenta sprawności wentylacji
  • Brak degradacji materiałów konstrukcyjnych
  • Brak strat ciepła – mniejsze koszty ogrzewania

Przyjmujemy zlecenia na wykonanie testu szczelności Blower Door. Skontaktuj się z biurem Derowerk w sprawie szczegółów technicznych oraz wyceny wykonania testu.