APPENDIKS

I dette appendiks forklares en række almindelige begreber og ofte anvendte termer i relation til ventilation og navnlig boligventilation. Desuden fremhæves udvalgte definitioner. Formålet med appendikset er at fremme en generel forståelse af emnet og at forebygge misforståelser. Appendikset har også til formål at tydeliggøre både sammenhænge og forskelle mellem begreber, ord og definitioner. Appendikset er derfor ikke opbygget som en traditionel, stringent ordliste, men som en sammenhængende tekst, hvor relationer og forskelle kan træde tydeligere frem.

A1. Ventilation

Den almindelige definition af ventilation er:

Transport og udskiftning af luften inde med det formål at forbedre indeklimaet.

Ventilationsbehovet i en bolig varierer i afhængighed af:

Beboernes tilstedeværelse, aktivitetsniveau og adfærd med hensyn til vask, badning og madlavning.
Belastningen fra husholdningsprocesser, fx tøjvask og -tørring.
Den termiske belastning under sommerforhold.

Forurening fra materialer, inventar, møbler m.m. i boligen.

A2. Basisventilation og supplerende ventilation

Basisventilation kan betragtes som et mindste ventilationsbehov i hygi-ejnisk og komfortmæssig henseende under forudsætning af normal anvendelse af boligen under vinterforhold.

Supplerende ventilation er det ekstra ventilationsbehov, som opstår, når belastningen fra personer, processer eller solindfald overstiger, hvad der svarer til normalforholdene.

Principielt skal boligventilationssystemet kunne yde basisventilationen, mens muligheden for at forøge ventilationen under særlige belastninger sikres ved oplukkelige åbninger til det fri, typisk vinduer. Det er dog almindeligt, at boligventilationssystemer – navnlig mekaniske systemer – udstyres med mulighed for variabel ydelse, og derved er i stand til i det mindste i en vis udstrækning at opfylde behov for forøget ventilation.

A3. Baggrundsventilation

Baggrundsventilation adskiller sig fra basisventilation. Baggrundsventilation er den ventilation, der skal til for at holde forureningen fra baggrunden, dvs. som ikke stammer fra personer, under et acceptabelt niveau.

A4. Infiltration og exfiltration – klimaskærmens tæthed

Infiltration og exfiltration er utilsigtet luftstrømning henholdsvis ind og ud gennem tilfældige utætheder i klimaskærmen. Utilsigtet og ukontrollabel lufttilførsel og luftfjernelse skal begrænses.

Det skyldes, at det blandt andet kan medføre:

Luftstrømmene ’passerer uden om’ en eventuel varmegenvinder, hvorved energiforbruget til ventilation øges, fordi luftstrømmene ikke er kontrollerbare
Luftstrømning ind gennem utætheder medfører reduceret komfort, fx på grund af trækgener
Luftstrømning ud gennem utætheder i konstruktionen øger risikoen for, at fugtig indeluft kondenserer inde i konstruktionen med råd og skimmel til følge.

Bygningsreglement 2015 stiller krav til klimaskærmens tæthed (BR15 kap. 7.2.1, stk. 4, og BR15 kap. 7.2.4.1, stk. 5). I denne anvisning er emnet behandlet i afsnit 5.8, Klimaskærmens tæthed.

Eksempler på, hvordan en lufttæt klimaskærm kan etableres, findes i SBi-anvisning 214, Klimaskærmens lufttæthed (Rasmussen & Nicolaisen, 2013).

A5. Benyttelsestid

Ventilationssystemer i bygninger skal projekteres, udføres, drives og vedligeholdes, så der i benyttelsestiden opnås tilfredsstillende luftkvalitet og fugtforhold (BR15, kap. 6.3.1.1, stk.1). Bygningsreglement 2015 anser småhuse for at være i brug døgnet rundt, hvilket betyder, at boligventilationssystemer skal være i permanent drift.

Baggrunden for kravet om permanent drift af boligventilationssystemer er, at ventilationsbehovet i boliger ikke alene afhænger af personbelastningen og af belastningen fra hygiejne- og husholdningsprocesser, men også af belastninger, som ikke udgår fra personer, og som ikke nødvendigvis ophører, når boligen forlades. Der kan derfor også uden for den egentlige benyttelsestid, være behov for at bortventilere forureninger og fugt. Derudover kan der, navnlig under sommerforhold, forekomme en termisk belastning, som nødvendiggør opretholdelse af ventilationen på tidspunkter, hvor boligen reelt er ubenyttet.

A6. Ventilationsprincipper

Småhuse kan i henhold til Bygningsreglement 2015 ventileres ved mekanisk ventilation eller ved naturlig ventilation (BR15, kap. 6.3.1.2, stk. 6). Det er også muligt at anvende hybrid ventilation, som er en gennemtænkt, styret kombination af mekanisk og naturlig ventilation.

Mekanisk ventilation

Mekanisk ventilation er et ventilationsprincip, hvor drivkræfterne i systemet skabes af elektrisk drevne ventilatorer. I nye boliger omfatter mekanisk ventilation varmegenvinding og mekanisk udsugning og indblæsning. Betegnelsen kan også omfatte rene mekaniske udsugningsanlæg, som blev anvendt tidligere.

Emnet er behandlet i afsnit 2.4, Mekanisk ventilation.

Naturlig ventilation

Naturlig ventilation er et ventilationsprincip, hvor drivkræfterne i systemet er termisk opdrift og vindpåvirkning af huset. Termiske drivkræfter beror på trykforskelle, som opstår ved massefyldeforskelle som følge af forskelle mellem indeluftens og udeluftens temperatur. Drivkræfter fra vindpåvirkning beror på tryk, idet der opstår overtryk på husets ydervægge i vindsiden og undertryk på husets øvrige vægge og på taget. Luftfjernelse sker gennem aftrækskanaler i køkken, bade- og wc-rum, bryggers m.m., og udelufttilførsel sker gennem åbninger til det fri, typisk udeluftventiler, i beboelsesrummene. Husets udformning samt form og placering af ventilationsåbninger, fx udeluftventiler og aftrækskanaler, har væsentlig indflydelse på virkemåden.

Emnet er behandlet i afsnit 2.5, Naturlig ventilation i småhuse. Se også afsnit A7. Drivkræfter og principper for naturlig ventilation.

Hybrid ventilation

Hybrid ventilation er et ventilationsprincip, som gennem passende styring kan veksle imellem at udnytte henholdsvis naturlige og mekaniske drivkræfter. I småhuse er systemet typisk baseret på i perioder at fungere som et mekanisk ventilationssystem og i andre perioder som et naturligt. Med ventilationsprincippet er det muligt at kombinere god energieffektivitet i vinterperioden – via mekanisk ventilation med varmegenvinding – med passiv køling og naturlig ventilation i sommerperioden.

Emnet er behandlet i afsnit 2.6, Kombineret mekanisk og naturlig ventilation.

Hybrid ventilation kan også være baseret på, at ydelsen af mekaniske lavtryksventilatorer kontinuert reguleres op eller ned i takt med, at de naturlige drivkræfter henholdsvis svækkes eller øges. Princippet kan anvendes i småhuse, men anvendes oftere i større bygninger, fx skoler, institutioner og kontorbyggeri.

A7. Drivkræfter og principper for naturlig ventilation

Drivkræfterne i naturlige ventilationssystemer er termisk opdrift og vindpåvirkning af huset, se også afsnit A6. Ventilationsprincipper.

Opdriftsventilation og neutralplan

Ved opdriftsventilation er ventilationen drevet af termiske drivkræfter, som opstår ved trykforskelle som følge af massefyldeforskelle på grund af forskelle mellem indeluftens og udeluftens temperatur. Når indetemperaturen er højere end udetemperaturen fås indvendigt overtryk i den øverste del af en bygning og indvendigt undertryk i den nederste del af bygningen. I en vis højde er udvendigt og indvendigt tryk lige store, og i denne højde ligger det såkaldte ’neutralplan’. Overtrykket over neutralplanet driver indeluft ud gennem de højest placerede åbninger, og undertrykket under neutralplanet driver udeluft ind gennem de lavest placerede åbninger, se figur A1.

Tværventilation

Ved tværventilation er ventilationen primært drevet af trykforskelle som følge af vindpåvirkning af huset. Vindpåvirkningen medfører, at der opstår overtryk på de ydervægge, som er i vindsiden, og undertryk på husets øvrige vægge og på taget. Dog opstår ved høj tagrejsning overtryk på den nederste del af tagfladen i vindsiden. Trykforskellene medfører, at der drives udeluft ind i bygningen gennem åbninger i bygningens vindside og indeluft ud gennem åbninger i læsiden.

Figur A2 viser et principsnit i et småhus med tværventilation. Som tommelfingerregel bør rumdybden ved effektiv tværventilation ikke overstige 5 gange rumhøjden, dvs. ca. 12 meter i småhuse med normal lofthøjde (ca. 2,5 meter).

Figur A1. To eksempler på opdriftsventilation.

a) Udeluft via udeluftventiler i ydervæg og afkast via afkastkanaler.
b) Udeluft via udeluftventiler i vindue og afkast via ventiler i ovenlysvinduer.

Figur A2. Principsnit i småhus med tværventilation via udeluftventiler i vinduer.

Ensidet ventilation

Ved ensidet ventilation skabes ventilationen ved vindhastighedens tilfældige bevægelser (fluktuationer) og almindelig infiltration. Bidraget fra termisk opdrift afhænger af åbningsareal og højden på åbningen, hvis der kun er én åbning, fx et vindue, mens bidraget afhænger af åbningsareal og afstand mellem åbninger, hvis der er flere åbninger placeret i forskellige højder.

Ved ensidet ventilation er luftstrømmens indtrængningsdybde begrænset, og derfor anbefales ensidet ventilation som tommelfingerregel kun, hvis rumdybden ikke overstiger 2-2,5 gange lofthøjden, dvs. ca. 6 meter i småhuse med normal lofthøjde (ca. 2,5 meter), se figur A3.

Kombineret opdriftsventilation og tværventilation

Drivkræfter fra termisk opdrift og vindpåvirkning kan optræde hver for sig, men almindeligvis optræder de samtidigt. De termiske drivkræfter vil være dominerende ved små vindhastigheder, hvor der nærmest er tale om vindstille, mens vindpåvirkningen vil være dominerende ved større vindhastigheder. De to drivtryk kan forstærke hinanden, men ved visse åbningsplaceringer i forhold til vindretningen kan de også svække hinanden.

En nærmere uddybning af emnet naturlig ventilation kan for eksempel findes i By og Byg Anvisning 202, Naturlig ventilation i erhvervs-bygninger (Andersen, Heiselberg & Aggerholm, 2002). Anvisningen beskriver desuden beregning af drivtryk, lufthastigheder, volumenstrømme og nødvendige åbningsarealer, som indgår i grundlaget for projektering af naturlig ventilation i større bygninger.

Figur A3. Principsnit i småhus med ensidet ventilation via udeluftventiler i vindue.

A8. Ventilationssystem, ventilationsanlæg, ventilationsaggregat

I Bygningsreglement 2015 anvendes betegnelserne ventilationssystem og ventilationsanlæg.

Ventilationssystem

Et ventilationssystem er en kombination af komponenter, fx filtre, varmeflader, kanaler, herunder kanaler i bygning, vinduesåbninger m.m., som har til formål at transportere og udskifte luftmassen i indeklimaet. Betegnelsen refererer til både naturlig ventilation, mekanisk ventilation og hybrid ventilation.

Ventilationsanlæg

Et ventilationsanlæg er en installation, som omfatter komponenter og kanalsystem til mekanisk ventilation og den mekaniske del af hybrid ventilation, herunder eventuel luftbehandling.

Ventilationsaggregat

Et ventilationsaggregat til balanceret, mekanisk ventilation er en sammenbygning af luftbehandlingskomponenter, dvs. filtre, varme- og/eller køleflader, varmegenvinder samt spjæld og ventilatorer.

A9. Temperaturvirkningsgrad af varmegenvindere

En varmegenvinders effektivitet angives ved temperaturvirkningsgraden, η_T, som er defineret ved forholdet mellem udeluftens temperaturændring ved strømning gennem varmegenvinderen og temperaturforskellen mellem de to luftstrømme umiddelbart før varmegenvinderen, henholdsvis fraluften og udeluften. Eventuel varmeafgivelse fra motorer m.m. indgår ikke i temperaturvirkningsgraden.

n_T=\frac{T_{22}-T_{21}}{T_{11}-T_{21}}

hvor

T₁₁ er fraluftens temperatur ved tilgangen til varmegenvinderen [°C]

T₂₁ er udeluftens temperatur ved tilgangen til varmegenvinderen [°C]

T₂₂ er udeluftens temperatur ved afgangen fra varmegenvinderen [°C].

A10. Terminologi – betegnelser på luft

Den traditionelle terminologi navnlig inden for mekanisk ventilation omfatter mange ord, hvor første led i ordet er ’indblæsnings-’ eller ’udsugnings-’, fx indblæsningsluft, indblæsningsarmatur, indblæsningskanal m.m. Tilsvarende betegnelser findes på udsugningssiden, fx udsugningskanal.

Blandt andet med udgangspunkt i definitioner, som blev indført i DS 447 ved revisionen i 2005 (Dansk Standard, 2005), og som er videreført i den seneste revision fra 2013 (Dansk Standard, 2013a), anvendes i stigende grad både i litteraturen og i praksis en nyere terminologi, hvor ordet indblæsningsluft er erstattet med ’tilluft’ og ordet udsugningsluft med ’fraluft’. Inspirationen til ordene kommer fra norsk og svensk praksis – i begge lande anvendes tilluft og fraluft – og fra tysk terminologi, hvor de tilsvarende ord er ’zuluft’ og ’abluft’.

Ordene tilluft og fraluft er ikke begrænset til at gælde mekanisk ventilation. Ordene er generelt anvendelige i forbindelse med både naturlig, mekanisk og hybrid ventilation. Luft, der strømmer udefra gennem en udeluftventil til inde, betegnes således 'tilluft'.

Tilluft og fraluft er betegnelser på luft. Der er imidlertid en tendens til, at den nyere terminologi også indarbejdes i ordforbindelser, fx tilluftsåbning, tilluftskanal, tillufts- og fraluftsventilator m.m. Selve processerne ’at tilføre luft’ og ’at fjerne luft’ er fortsat knyttet til betegnelserne henholdsvis indblæsning og udsugning, fx poseindblæsning, indblæsningsmønster og punktudsugning.

Betegnelserne tilluft og fraluft adskiller sig fra almindelig terminologi, og er derfor nævnt her, men der findes en lang række øvrige betegnelser på luft og luftstrømninger, se figur A4 og DS 447.

Figur A4. Betegnelser på luft og luftstrømninger (Dansk Standard, 2013). Lækage, som er luftstrømme, der udsiver fra eller tilføres et ventilationsanlæg gennem utætheder, er ikke vist.

a) Betegnelser ved naturlig ventilation.
b) Betegnelser ved mekanisk ventilation.

A11. Opholdszonen, træk

Uanset om ventilationen tilvejebringes ved naturlig ventilation eller ved mekanisk ventilation, skal det sikres, at der i opvarmningsperioden ikke optræder træk i opholdszonen i de rum, hvor beboerne opholder sig i længere tid ad gangen (BR15, kap. 6.3.1.1, stk. 3).

Opholdszonen

Opholdszonen er det område i et rum, hvor personer kan forventes at opholde sig i længere tid. Området begrænses af gulvet og et øvre plan 1,8 meter over gulvet samt af flader 0,2 meter fra inder- og ydervægge, se figur A5. Ved større vinduer, dvs. vinduer med en højde over 1,5 meter og bredde over 0,8 meter, kan det være nødvendigt at reducere opholdszonen til 0,6 meter fra ydervæggen, jf. DS 447 (Dansk Standard, 2013a).

Figur A5. Illustration af definition og målangivelser for opholdszonen i et rum (Dansk Standard, 2013).

a) Opholdszonen i rum med mindre vindue.
b) Opholdszonen i rum med større vinduer.

Træk

Træk er defineret som uønsket lokal afkøling af kroppen på grund af luftbevægelse. Følelsen af træk er knyttet til aktivitetsniveauet, lufttemperaturen og luftens turbulensintensitet. Luftens turbulensintensitet er forholdet mellem standardafvigelsen på lufthastigheden og middellufthastigheden. Middellufthastigheden er defineret som middelværdien af luftens hastighed målt over tre minutter.

For at undgå træk bør middellufthastigheden i opholdszonen ikke overstige 0,15 m/s ved lufttemperaturer over 21 °C. Ved lufttemperaturer over 24 °C kan højere lufthastigheder accepteres (Vejl. BR15, kap. 6.3.1.1, stk. 3), og desuden kan højere lufthastigheder medvirke til køling af huden på særlig varme sommerdage. Se også afsnit 1.2, Termisk indeklima, vedrørende træk som følge af temperaturforskelle og kuldestråling.

A12. Forureninger – kildekontrol, ventilation, luftrensning

Almindeligt forekommende forureninger i indeklimaet stammer fra forureningskilder, som kan være relateret til selve boligen og bygningsforhold, fx afgasning fra byggevarer og inventar, byggefugt, indtrængning af radon og jordgasser, til beboernes tilstedeværelse, bioeffluenter, CO₂, fugt, og til beboernes aktiviteter, fx badning, madlavning, tøjvask og -tørring.

Forebyggelse og afhjælpning af utilfredsstillende luftkvalitet som følge af forureningskilder i indeklimaet må i første række ske ved at eliminere forureningskilderne og ved at begrænse emissionen fra materialer, inventar, aktiviteter m.m., herunder indtrængning af radon. Forureninger, som skyldes beboernes brug af boligen, håndteres ved hjælp af ventilation.

Luftrensning

Der sker en stadig udvikling af produkter og metoder til luftrensning. Bedst kendt er rensning af luften for partikler ved hjælp af filtre. Produkter er nu på markedet til luftrensning af gasser. Det drejer sig om både adsorptionsfiltre og luftrensere, der udnytter en kemisk reaktion (PCO-Photo Catalytic Oxidation, og andre). Internationalt arbejdes med standarder for prøvningsmetoder, der bestemmer virkningsgraden og effektiviteten herunder Clean Air Delivery Rate (CADR).

Luftrensere, som er baseret på adsorption af forureningen, afgiver normalt ikke i sig selv forurening til indeluften. Luftrensere, som er baseret på en kemisk reaktion, kan afgive forurening fra restprodukter og/eller øge ozonkoncentrationen. Sådanne systemer må kun anvendes på fraluftssystemer uden recirkulation.

Anvendelse af luftrensere ændrer ikke ved det overordnede krav om, at bygningsreglementets bestemmelser altid skal opfyldes, herunder krav til minimum udelufttilførsel. Anvendelse af luftrensere kan ikke indregnes ved dimensionering af ventilationen.

A13. Luftfjernelse og interne luftstrømninger

Forbedring af indeluftens kvalitet ved hjælp af ventilation bygger på det såkaldte fortyndingsprincip. Koncentrationen af en given forurening i et rum reduceres, når rummet tilføres luft, som har en lavere koncentration af den pågældende forurening, end der er i rummet i forvejen. Dette leder uvilkårligt til en forestilling om, at lufttilførslen er det centrale i ventilationssystemets funktion.

Imidlertid bør ventilation grundlæggende baseres på ’luftfjernelse’. Den overordnede tanke i princippet er, at idet indeluft fjernes fra boligens fugt- og luftforurenede rum, dvs. køkken, bade- og wc-rum, bryggers m.m., vil erstatningsluft uvilkårligt blive tilført beboelsesrummene. Lufttilførslen kan ske gennem åbninger i ydervæggene, fx udeluftventiler, eller ved mekanisk indblæsning. Princippet indebærer, at der kan skabes et svagt undertryk, som reducerer risikoen for, at fugtig indeluft trænger ud i konstruktionerne og medfører fugtskader. Desuden indebærer princippet, at interne luftstrømninger i boligen kommer til at foregå fra beboelsesrummene i retning mod de fugt- og luftforurenede rum.

I nye huse, hvor klimaskærmen har en høj grad af tæthed, vil der kunne opstå et betragteligt undertryk, hvis ventilationsåbningerne eller den mekaniske indblæsning er udført fejlagtigt. En tæt klimaskærm er en forudsætning for at kunne kontrollere ventilationen, men det er samtidig en betingelse, at der sikres korrekt mulighed for lufttilførsel.

A14. Luftoverføring mellem rum

Princippet om at basere ventilationen på luftfjernelse fremmer mulighederne for at efterleve bygningsreglementets bestemmelse om, at overføring af luft fra ét luftforurenet rum til et andet ikke må ske fra mere til mindre luftforurenet rum (BR15, kap. 6.3.1.1, stk. 4). De mere luftforurenede rum i boliger er køkkener, bade- og wc-rum, bryggers m.m.

Principper for luftoverføring mellem rum i småhuse med naturlig og mekanisk ventilation er vist i figur A6.

Figur A6. Interne luftstrømninger i en bolig ved henholdsvis naturlig ventilation (a) og mekanisk ventilation (b).

For at luftfjernelsen i boligens fugtbelastede rum kan fungere efter hensigten, er det nødvendigt at sikre luftens mulighed for frit at strømme fra beboelsesrummene til de fugtbelastede rum. Bygningsreglementet anfører en åbning på mindst 100 cm² mod adgangsrummet (Vejl. BR15, kap. 6.3.1.2,stk. 6). Adgangsrummet er i denne sammenhæng rummet uden for det pågældende fugtbelastede rum.

Åbningen mellem det fugtbelastede rum og adgangsrummet kan være en simpel 15 mm høj spalte under døren. En egentlig luftoverføringsventil i væggen eller i døren til rummet anbefales. Ventilen kan anbringes over døren, hvorved risikoen for træk reduceres. En sådan placering gør det samtidig muligt at forskyde åbningerne på de to sider af døren/væggen i forhold til hinanden og derved opnå en begrænsning af lydoverføringen. Luftoverføringsventiler kan også forsynes med lyddæmpning. Se figur A7.

Figur A7. Principsnit i luftoverføringsventil med lyddæmpende gennemføringsrør og forplade.

A15. Fortyndingsprincippet, fortyndingsligningen

Forbedring af indeluftens kvalitet ved hjælp af ventilation bygger på fortyndingsprincippet, som nævnt i afsnit A13 Luftfjernelse og interne luftstrømninger. Fortyndingsligningen beskriver, hvordan koncentrationen af en forurening i et rum afhænger af tilførslen af ren eller mindre forurenet luft, tilførslen af forurening og koncentrationen af forureningen i den tilførte luft:

c_{rum}=\frac{m}{n\cdot V}\left(1-e^{-n\tau}\right)+\left(c_0-c\right)\cdot e^{n\tau}+c_i

hvor

c_rum er koncentrationen af en forurening i rummet [m³/m³ luft]

m er tilførsel af forurening [m³/h]

c₀ er begyndelseskoncentrationen i rummet [m³/m³ luft]

c_i er koncentrationen af en forurening i den tilførte luft [m³/m³ luft]

n er rummets luftskifte [h^-1]

V er rumvolumen [m³]

τ er tid [h]

Den stationære tilstand, ligevægtstilstanden, efter lang tid (τ → ∞) ved konstant forureningsemission og konstant udelufttilførsel er givet ved:

c_{rum-stationær}=\frac{m}{n\cdot V}+c_i=\frac{m}{q_{rum}}+c_i

hvor

q_rum er udelufttilførslen til rummet [m³/h]

Fortyndingsligningen anvendes også i forbindelse med måling af luftskiftet i rum eller bygninger ved hjælp af sporgasteknik. Ved en traditionel sporgasmåling tilføres kortvarigt en kendt og målbar luftart (sporgas) til rumluften, og efterfølgende bestemmes tiden τ₁, τ₂ osv. og sporgaskoncentrationerne c₁, c₂ osv. I fortyndingsligningen sættes m og c_i til 0, hvorefter luftskiftet, n, fås af:

n=2,3\frac{\log\frac{c_1}{c_2}}{\differentialD x}

Såfremt c_i ikke er 0, men konstant, fås luftskiftet af:

n=2,3\frac{\log\frac{c_1-c_i}{c_2-c_i}}{\tau_2-\tau_1}