Thermografie Verband Schweiz www.thech.ch Dipl. Arch. HTL / FH Vizepräsident Thermografie Verband Schweiz 8400 Winterthur Folie Folie 1 Zweck der Luftdichtigkeit Die BlowerDoor Messung Welches ist die richtige Bezugsgrösse? Normen / Grenzwerte Folie Folie 2 1
Irchelstrasse 28, 8400 Winterthur Hausbau + Energiemesse Bern, 12.11.2010 Zweck der Luftdichtigkeit vor 1973 nach Ölkrise 1973 viel Frischluft zu trocken keine Frischluft zu feucht Schimmelpilze mit zunehmendem Wohnbedarf alles Mögliche... Folie 3 Folie 3 Irchelstrasse 28, 8400 Winterthur Hausbau + Energiemesse Bern, 12.11.2010 Zweck der Luftdichtigkeit Schadstoffe/Geruch (von aussen) Schallproblem (Fensterfugen) Zugluft gute Luftdichtigkeit Zu tiefe Raumtemperatur Bauschäden (Kondensat) Lüftungsanlage (Funktionsprobleme) Energieverluste (durch Exfiltration) Folie 4 Folie 4 2
Zweck der Luftdichtigkeit Folie Folie 5 Zweck der Luftdichtigkeit Für MINERGIE und MINERGIE-P! Folie Folie 6 3
Die BlowerDoor Messung Folie Folie 7 Zweck der Luftdichtigkeit + - Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle (n 50 oder v a,4 -Wert) nicht proportional natürlicher Aussenluftwechsel: proportional Folie Folie 8 Differenzdruck-Verfahren (Messung mit Blower Door). Lüftungswärmeverluste durch Infiltration / Exfiltration Dichtigkeit der Gebäudehülle + Lage der Leckagen + Wetter (Wind, Temperaturen) + Gebäude Exposition + Bewohnerverhalten (Lüften) 4
Die BlowerDoor Messung Folie Folie 9 Die BlowerDoor Messung Folie 10 Folie 10 5
Die BlowerDoor Messung Luftvolumenstrom durch Gebäudehülle [m3/h] 1000 800 600 400 200 0 4 Pa 50 Pa Messung der Volumenstrom Kennlinie [m 3 /h] V = D p n 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 0 Folie 11 Folie 11 Differenzdruck über Gebäudehülle [Pa] Welches ist die richtige Bezugsgrösse? Die Luftwechselzahlen Volumen Hüllfläche Fugen 3 V [m /h] 3 Volumen [m ] V Fläche 3 [m / h] 2 [m ] V Linie 3 [m /h] [m] n 50 Wert [h -1 ] q 50 (v a,4 ) Wert [m 3 /h m 2 ] a Wert [m 3 /h m] Folie 12 Folie 12 Ohne Gebäudedaten (Volumen, Flächen) und ohne Kennlinie (V = D p n ) sind die Werte nicht einfach umrechenbar! 6
Welches ist die richtige Bezugsgrösse? So muss bei der Gebäudepräparation auch bestimmt werden, wie gemessen wird: Verfahren A : Gebäude ist im Nutzungszustand Verfahren B : Es wird primär die Gebäudehülle betrachtet ( = Version MINERGIE) Folie 13 Folie 13 Folie 14 Folie 14 7
Normen / Grenzwerte ohne Grenzwerte mit Grenzwerten mit Grenzwerten ISO 9972 2.Ausgabe:2006.05.01 (im Wesentlichen = EN 13829) Thermal performance of buildings Determination of air permeability of buildings Fan pressurization method gratis auf: Folie 15 Folie 15 http://www.thech.ch/de/blowerdoor Normen / Grenzwerte Normen / Grenzwerte Aus der MINERGIE-Messanleitung Energie-Standard MINERGIE-P (und Passivhaus) Messung obligatorisch q 50 [m 3 /h m 2 ] 0.75 n 50,st [h -1 ] 0.6 MINERGIE Messung fakultativ 1.25 1.0 - als Durchschnittswert von Unterdruck und Überdruck - mit Messverfahren B - als Abnahmemessung (fertig erstelltes Bauwerk) - oder als vorgezogene Mess. - mit Messunsicherheiten max. ± 20 % Verbleibende Leckstellen dürfen in speziellen Bereichen (z.b. Dach, Fensterfronten etc.) nicht konzentriert auftreten. Einzelleckagen dürfen, auch bei erfülltem Grenzwert, weder zu Schäden am Gebäude noch zur Verminderung der Behaglichkeit führen (z.b. Zugluft, Geruch, Schall). seit 2008 neu dazu: MINERGIE-P Umbauten: q 50 1.9 / n50,st 1.5 Folie 16 Folie 16 8
Die Bestimmung der Luftwechselrate ist eine quantitative Messung. Das Messresultat sagt aber nicht, wo die noch verbleibenden Leckstellen sind. Diese Frage kann mit der qualitativen Lecksuche beantwortet werden. dafür gelten: - Referenzdruck: 50 Pascal - Lecksuche bei Unterdruck Hinweis zum Messzeitpunkt: Eine vorgezogene Messung, sobald alle Dichtungsarbeiten abgeschlossen sind (am Ende der Ausbauphase), ist sinnvoll und meist allseitig gewünscht, da dann allfällige Nachbesserungsarbeiten einfacher sind. Mittel zur Lecksuche und Visualisierung: - von Hand - mit Strömungsprüfröhrchen (Rauch) - mit Nebelgenerator - mit Anemometer - mit Wollfäden - mit Thermografie Folie 17 Folie 17 Lecksuche von Hand Folie 18 Folie 18 9
Strömungsprüfung Folie 19 Folie 19 Unglücksfälle und Verbrechen... Folie 20 Folie 20 10
Nebelgenerator Folie 21 Folie 21 Thermografie Bsp. 1: massive Warmluftaustritte Bsp. 2: massive Kaltlufteintritte Folie 22 Folie 22 mit normalen IR-Bildern oft unklar 11
Thermografie eindeutige Visualisierung von Kaltlufteintritten mit IR-Subtraktion 1. Bild: ohne Unterdruck 2. Bild: nach ca. 3 Min. mit 50 Pa Unterdruck Folie 23 Folie 23 3. Subtraktion: Bild 1-2 nun mit neuem Farbkeil Thermografie 1. Bild: ohne Unterdruck Folie 24 Folie 24 3. Subtraktion 2. Bild: mit Unterdruck 12
Zusammenfassung Der Luftdichtigkeits-Perimeter muss vom Architekt klar definiert werden. (Dachbereich, Keller, Pufferräume, MFH etc.). Eine vorgezogene Messung (sobald die Gebäudehülle dicht ist) lässt problemlos Nachbesserungen zu (= Vorteil). Stufenweises Vorgehen bei der BlowerDoor-Messung einplanen! Bei nicht erfüllt: Detaillierte Lecksuche beginnen! In der kalten Jahreszeit (oder in kalten Nächten) lassen sich Leckstellen in der Gebäudehülle meist sehr gut mit IR-Aufnahmen visualisieren. MINERGIE hat eine eigene Richtlinie und eigene Grenzwerte für die Luftdurchlässigkeit. Ermittelt wird dabei der flächenbezogene q 50 -Wert. Dieser Wert ist nicht direkt vergleichbar mit dem v a,4 -Wert der SIA 180. Folie 25 Folie 25 Schlusspunkt Folie 26 Folie 26 13
Thermografie Folie 27 Folie 27 Folie 28 Folie 28 14
Folie 29 Folie 29 Energieverluste in Wohngebäuden Wärmeverluste auf Grund von IR-Aussenaufnahmen quantitativ richtig zu beurteilen braucht viel Erfahrung mit Gebäudethermografie und gute Kenntnisse über Baukonstruktionen und Bauphysik. Folie 30 Folie 30 Von einfachen Wärmebildern einen U-Wert abzuleiten ist wenig sinnvoll und sehr ungenau. 15
Abdichtung der Lüftungsanlagen Lecksuche meist : - von Hand - mit Rauch Grenze der Messzone Abdichtungen aussen Abdichtungen innen Folie 31 Folie 31 Leckweg: Umgehung via undichtes Rohrsystem Zweck der Luftdichtigkeit Es ist also möglich: 1.0 n 50 -Wert [h -1 ] 0.6 2 [kwh/m 2 a]... und der effektive Lüftungswärmeverlust beträgt: 3 [kwh/m 2 a] Verschiedene Einflüsse bremsen oder verstärken die effektiven Lüftungswärmeverluste (Leckagenverteilung, Gebäudeform etc.) Folie 32 Folie 32 16
Welches ist die richtige Bezugsgrösse? Die Luftwechselzahlen EFH Industriehalle A E = 378 m 2 Formfaktor: V T = 500 m 3 A E / V T = 0.76 Volumenstrom bei 50 Pa: 756 m 3 /h q 50 = 756 / 378 = 2.0 m 3 /m 2 h n 50 = 756 / 500 = 1.5 h -1 A E = 952 m 2 Formfaktor: V T = 2000 m 3 A E / V T = 0.48 Volumenstrom bei 50 Pa: 1904 m 3 /h q 50 = 1904 / 952 = 2.0 m 3 /m 2 h n 50 = 1904 / 2000 = 1.0 h -1 Unterschiedliche n 50 -Werte trotz gleicher Bauqualität / m 2! Je grösser ein Gebäude, desto einfacher ist es, einen guten n 50 -Wert zu erreichen. Folie 33 Folie 33 Die MINERGIE Richtlinie für Luftdurchlässigkeitsmessungen korrigiert dieses Problem, indem via Flächenbezug ein standardisierter n 50,st -Wert generiert wird. Achtung: Nur gültig für neue Wohnbauten! In der Zwischenzeit neuer Bedarf: - MINERGIE-P Sanierugen - seit 2009 MINERGIE-P Label für Gewerbegebäude Industriegebäude Lagergebäude Die RI LU MI kann bei grossen und komplizierten Bauten in ihrer bisherigen Form die anstehenden Verfahrensfragen nicht mehr für jeden Fall beantworten. Folie 34 Folie 34 1. Konsequenz: (siehe Anwendungshilfe): Bei Gebäuden mit mehreren Zonen ist mit dem Antrag ein Luftdichtigkeits- Messkonzept abzugeben. Luftdichtigkeits-Messkonzepte müssen mit der Zertifizierungsstelle MINERGIE-P vorgängig abgesprochen werden. 17
Probleme der Zertifizierungsstelle Folie 35 Folie 35 Nicht einhalten der Richtlinie - unvollständige Berichterstattung - nicht nachvollziehbare Datensätze - untollerierbare Sekundärwerte (r, n) - fehlende Ausbildung / Sachverständnis! - ungenügende Messgeräte! kritische Bauteile bei Nichtwohn-Gebäuden - Roll- oder Falttore - Doppellifttüren (in Aussenwänden) - Eingänge für Publikumsverkehr - Lichthöfe - Leitungs- und Versorgungsschächte - haufenweise Lüftungsanlagen etc. - Überforderung der heutigen Messsysteme! Was machen die anderen Länder? Das Problem Oberfläche zu Volumen ist nach wie vor ungelöst! untauglich! Folie 36 Folie 36 18