Fråga (8 p)
När det gäller inverkan av termik (skorstenseffekt) på byggnader så kan man skilja på tre olika fenomen:
• Varmare luft stiger uppåt (som t ex när den värmda luften intill en radiator rör sig uppåt).
• Temperaturskiktning (som att innelufttemperaturen i ett exempel kan vara 20 °C intill golv men samtidigt 22 °C intill tak).
• Tryckskillnader mellan inne– och uteluft p g a densitetsskillnaden mellan två luftmassor med olika temperatur.
Den här frågan handlar enbart om tryckskillnader.
Tänk dig ett vanligt tvåplans småhus. Det vertikala avståndet inomhus mellan golvet på bottenvåningen och innertaket på övervåningen är då 5 m. Tänk dig också att byggnaden ventileras med fläktstyrd från– och tilluft inklusive en värmeväxlare, alltså FTX. För det här exemplet måste det antas att det fläktstyrda frånluftsflödet och det fläktstyrda tilluftsflödet är precis lika stort, och dessutom att byggnadshöljets otätheter är jämnt fördelade i höjdled. Att det är vindstilla är ytterligare en viktig förutsättning.
Begreppet tryckgradient för luft anger hur mycket luft-trycket ändras per m i höjdled och kan enkelt beräknas:
∆p = ρ · g
∆p = tryckgradienten, Pa/m
ρ = luftens densitet, kg/m3
g = tyngdaccelerationen, m/s2
Luftens densitet är 1,2 kg/m3 vid 20 °C, 1,3 kg/m3
vid 0 °C och 1,4 kg/m3 vid –20 °C. För tyngdaccelerationen går det bra att använda det avrundade värdet 10 m/s2 i det här fallet.
I exemplet är det 20 °C inomhus och riktigt kallt, –20 °C,
utomhus. Lufttrycket utomhus i marknivå på samma höjd som golvet på bottenvåningen är 100 000 Pa.
a) Rita en figur som tydligt visar hur lufttrycket för både inne– och uteluft fördelar sig från golvet på bottenvåningen respektive från marken och 5 m uppåt.
b) Vad är lufttrycket inne vid golvet på bottenvåningen?
c) Vad är tryckskillnaden mellan inne– och uteluft vid golvet på bottenvåningen?
d) Vad är lufttrycket inne vid innertaket på övervåningen?
e) Vad är tryckskillnaden mellan inne– och uteluft vid innertaket på övervåningen?
Glöm inte att förklara utförligt hur du kom fram till svaren på de här frågorna.
