Erfaringsopsamling – Passiv ventilation under huse
3 Teoretisk grundlag
I dette kapitel er givet en kort beskrivelse af de teoretiske betragtninger, der ligger bag etableringen af anlæg med passiv ventilation under huse.
Først er der givet en beskrivelse af de spredningsveje og drivkræfter, der er afgørende for spredning af forurening under huse til indeluften i huse.
Derefter følger en beskrivelse af princippet for etablering af passiv ventilation under huse. Herunder beskrives princippet for teknikkens reduktion af spredning af forurening under huse til indeluften.
3.1 Spredningsveje og drivkræfter
Flygtige forureningsstoffers spredning til indeluften i bygninger afhænger primært af bygningsmæssige udformninger, bygningens stand samt forureningsstoffernes fysiske og kemiske egenskaber. I den umættede zone over grundvandsspejlet kan den del af forureningen, der her findes på gasform, spredes og give anledning til påvirkning af indeklimaet.
Transportforholdene under en bygning vil ofte være gunstige, da jordlagene her er tørre, hvilket giver mulighed for en øget gastransport. Desuden vil tilstedeværelsen af et kapillarbrydende lag under en gulvkonstruktion kunne danne grundlag for spredning af forureningsstoffer umiddelbart under gulvet og via revner i betondæk e.l. til indeluften i bygningen. Der findes mange potentielle utætheder i bygningskonstruktioner, som kan være spredningsveje for flygtige forureningsstoffer. En række af disse er listet nedenfor, men vil ikke blive beskrevet mere indgående.
Forureningsspredningen gennem utætheder i bygningskonstruktionen til indeluften i bygningen er illustreret i figur 3.1.
Potentielle utætheder i bygningskonstruktioner /3/ (bogstaver henviser til tilsvarende på figur 3.1):
- Utæthed i betongulv direkte på jord
- Utæthed i betongulv med isolering og kapillarbrydende lag
- Trægulv over krybekælder uden bunddæk
- Trægulv over krybekælder med betondæk
- Samling mellem betongulv og fundament mod jord
- Samling mellem gulvkonstruktion og fundament
- Utætheder i støbt eller muret kældervæg
- Utæthed i hulmur
- Rørgennemføringer i gulvkonstruktioner
- Fuger rundt om vinduer og rørgennemføringer
- Samling mellem gulvkonstruktion og fundament til bærende skillevæg
- Krybekælder med ventilationsrist
- Gulvkonstruktion ved etageadskillelse
Figur 3.1: Spredning af forurening gennem utætheder i bygningskonstruktioner /3/.
Der er to drivkræfter for spredning af forurening fra jorden/kapillarbrydende lag til indeluften i en bygning – spredning drevet af trykforskelle (advektion) og spredning drevet af koncentrationsforskelle (diffusion).
Ofte vil der i bygninger være et svagt undertryk på 1-5 Pa, der primært skyldes temperaturforskelle mellem inde- og udeluft samt vindpåvirkning af bygningen /3/. Derudover kan der være mekanisk ventilation inde i bygningen (eks. udluftning i bad/wc og køkken/emhætte). Undertrykket vil drive en advektiv transport ind i bygningen. Trykforskelle mellem poreluften i jorden og indeluften kan ligeledes påvirkes af ændringer i atmosfæretrykket. Variationer i atmosfæretrykket forplantes gennem jorden med en vis forsinkelse, mens trykudligningen mellem atmosfæren og indeluften stort set sker momentant /3/. Herved kan ændringer i atmosfæretrykket påvirke den advektive transport ind i en bygning.
Spredning af flygtige forureningskomponenter til indeklimaet kan desuden ske ved diffusion, der drives af koncentrationsforskelle mellem indeluften og poreluften under gulvet. Diffusion vil potentielt kunne ske gennem bygningsmaterialer, og er derfor ikke udelukkende betinget af utætheder i konstruktionen. De fleste bygningskonstruktioner vil dog hæmme diffusionen. Principperne for spredning ved advektion og diffusion ind i en bygning er vist i figur 3.2.
Figur 3.2: Illustration at forureningsspredning ved advektion og diffusion.
3.2 Princip for passiv ventilering under huse
Formålet med passiv ventilation under en bygning er at øge luftskiftet umiddelbart under gulvkonstruktionen. Herved vil der ske en bortledning af flygtige forureningskomponenter til atmosfæren, og forureningskoncentrationen, der potentielt kan spredes til indeluften i huset, vil blive reduceret.
Passiv ventilation under huse er betinget af, at der findes et højpermeabelt lag, der kan ventileres (fx et kapillarbrydende lag eller et hulrum). Det er desuden en mulighed at benytte passiv ventilation i krybekældre. Princippet for passiv ventilation under huse er dog det samme, hvad enten det er et kapillarbrydende lag eller en krybekælder, der ventileres.
Det overordnede princip ved passiv ventilation er at reducere de drivkræfter, der styrer gastransporten. Dette gøres ved at skabe kontakt mellem poreluften under bygningen og atmosfæren. Denne kontakt skabes ved at etablere et ventilationssystem i det ventilerbare medie (kapillarbrydende lag, hulrum, krybekælder) med kontakt til atmosfæren. Denne kontakt vil primært bevirke, at den advektive transport, der styres af trykgradienten over gulvkonstruktionen, reduceres eller vendes. For at øge ventilationseffekten kan ventilationssystemet tilsluttes en vinddreven ventilationshætte på bygningens tag, jf. figur 3.3.
Ved at etablere ventilationssystemet som et dobbelt drænsystem kan der ligeledes opnås en reduktion af den diffusive transport. Dette sker, da det ene drænsystem vil fungere som luftudsugning, mens det andet drænsystem vil fungere som luftindtag. Herved øges luftskiftet i det ventilerbare lag og koncentrationen reduceres, jf. figur 3.3.
Figur 3.3: Princip ved passiv ventilation med vinddreven ventilationshætte. Reduktion af advektion og diffusion.
Version 1.0 December 2010, © Miljøstyrelsen.