A.
B.
C.
Figur 4: Bilden beskriver de tre byggnader vars infiltration har simulerats De röda strecken visar var läckagen är placerade. A har jämnt fördelade läckage, B är det värsta fallet där läckagen är koncentrerade i toppen och botten, och C är det bästa fallet där läckagen är koncentrerade i mitten av byggnaden med de flesta läckagen åt läsidan till. Pilen vid byggnad C visar medelvindriktningen. kompenseras av att flödet genom läckagen ökar.
Olika läckagefördelning ger olika energianvändning
När byggnaden trycksätts vid en lufttäthetsprovning skapas en jämn tryckfördelning över hela byggnadens omslutningsyta. Det innebär att alla läckage, oavsett placering, bidrar till den totala lufttätheten utifrån samma tryck. Det medför att tillskottsflödet från varje läckageväg är oberoende av var den specifika läckagevägen faktiskt är placerad. För den tryckbild som skapar den faktiska infiltrationen ser situationen dock annorlunda ut. Tryckskillnaden skapad av temperaturskillnader och vind kommer att variera över byggnadsskalet, till viss del utefter regelbundna mönster. Det medför att tryckskillnaden över vissa läckagevägar en stor del av tiden kommer att vara större än den över andra läckage. Då kommer läckagevägar med större tryckskillnader att ha större inverkan på infiltrationen än en identisk läckageväg placerad på en plats med lägre medeltryckdifferens. Två hus med samma uppmätta lufttäthet men med olika läckagefördelning kan alltså ge upphov till olika infiltrationsmängder. I de allra flesta fall är den faktiska läckagefördelningen för en byggnad inte känd. Effekten av okänd läckagefördelning har simulerats i programmet Contam, (NIST 2011), utifrån tre byggnader placerade i Göteborg, alla med en lufttäthet på 0,5 l/(s•m²) och med samma förhållande mellan luftflöde och tryckskillnad vid en tryckprovning. De tre byggnadernas läckagefördelning är visad i figur 4. I fallet jämnt fördelat (A) är läckagen fördelade likadant över klimatskärmen både vertikalt och i plan. I det värsta fallet (B) är läckagen samlade i botten och i toppen av byggnaden. På så vis blir effekten av temperaturskillnaden så stor som möjligt. I det bästa fallet (C) är läckagen koncentrerade till mitten av byggnaden med en övervikt av läckagen vända mot Bygg & teknik 5/11
läsidan, som är den sida som är riktad bort från medelvindriktningen. Resultaten av simuleringarna visas i figur 5. Resultaten är här simulerade utan inverkan från ventilation och beskriver energianvändningen per kvadratmeter golvyta och år. Den värsta fördelningen ger i det studerade falet 50 procent högre energianvändning än det bästa fallet. Eftersom variationen på grund av läckagefördelning är så stor ger det svaga incitament att använda
frånluftsventilerad (q50/40). Ur energisynpunkt medför modellen att infiltrationen antas ha konstant luftflöde över hela året och att energin som behövs för att värma luften kan beräknas utifrån medeltemperaturen under uppvärmningssäsongen. Den här modellen är med som rekommendation i Elmroths Byggvägledning 8 (2009). Utifrån den första modellen och en modell utvecklad på Lawrence Berkley Laboratory har Sherman (1987) utvecklat
Figur 5: Energianvändning på grund av läckage för tre byggnader med olika läckagefördelning. en avancerad modell för att förutsäga infiltrationen.
Olika infiltrationsmodeller ger olika energiförluster
Det har utvecklats ett antal olika modeller för att förutsäga infiltrationsflödet i en byggnad. De olika modellerna är av olika komplexitet och kräver därav olika grad av detaljeringsgrad på indatan för att använda. Tre olika infiltrationsmodeller har undersökts och jämförts med resultat från numeriska simuleringar av luftläckage. Den första modellen är ofta refererad till som Persily-Kronvallmodellen, vilken också är den enklaste. Den antar att förhållandet mellan medelinfiltrationen och resultatet från tryckprovningen är linjärt. Ursprungligen sattes infiltrationsflödet till en tjugondel av luftflödet vid 50 pascal (q50/20) men på senare hand har det även framkommit förslag på att använda en fyrtiondel för fallet när byggnaden är
en alternativ linjär modell, q50/N. Skillnaden från Persily-Kronvallmodellen är att storleken på förhållandet mellan luftflödet vid 50 Pa och infiltrationsflödet (uttryckt som N) räknas fram utifrån faktorer rörande byggnadens geometri och områdets klimatförhållanden. Det visar sig att Shermans modell för ett småhus i Göteborg ger ett värde på N lika med 20,7, vilket är väldigt nära 20 som i Persily-Kronvallmodellen. Detta betyder att Shermans modell och Persily-Kronvallmodellen ger snarlika resultat. Den sista infiltrationsmodellen är tagen ifrån ASHRAE (2009). Infiltrationen är i den, till skillnad från de andra modellerna, baserad på vädret under varje tidssteg. Upplösningen i modellen är således baserad på upplösningen i väderdatan. I ASHRAE:s modell finns ventilationssystemets funktion med som en parameter medan de andra modellerna är oberoende av ventilationens funktion. För 33