Investigation of air infiltration in buildings using uncertainty analysis
Martinaitis, Vytautas | Disertacijos gynimo komisijos pirmininkas / Dissertation Defence Board Chairman |
Alzbutas, Robertas | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Čėsna, Benediktas | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Kačianauskas, Rimantas | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Rogoža, Artur | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Griežtėjant reikalavimams pastatų išorinių atitvarų šiluminei varžai, santykinai didėja šilumos nuostoliai dėl nekontroliuojamos oro kaitos arba kitaip – infiltracijos. Infiltracijai nustatyti egzistuoja keletas plačiai taikomų metodų, tačiau jų taikymas ne visose situacijose yra priimtinas dėl techninio sudėtingumo, didelių sąnaudų ar gaunamo rezultato neapibrėžties. Todėl išlieka naujų infiltracijos nustatymo metodų poreikis. Darbe pristatomas infiltracijos įvertinimo pagal pastato šilumos kiekių balansą, kurio sudarymui naudojami pastato automatizuoto valdymo sistemose kaupiami statistiniai mikroklimato ir sistemų veikimo duomenys. Tokiu būdu infiltracija nustatoma įprastinėmis pastato eksploatavimo sąlygomis, kas yra labai svarbu vertinant infiltracijos dalį bendrame šilumos vartojime. Infiltracijos intensyvumo nustatymas pagal pastato šilumos kiekių balansą yra ribojamas gaunamo rezultato neapibrėžties. Vidutinio infiltracijos intensyvumo vertinimo pagal pastato šilumos kiekių balansą neapibrėžtį lemia atliekamų matavimų tikslumas ir dažnis, pastato charakteristikos ir aplinkos sąlygos. Neapibrėžties analizė leidžia tirti šių veiksnių įtaką vertinimo neapibrėžčiai ir tokiu būdu nustatyti siūlomo infiltracijos intensyvumo vertinimo metodo taikymo galimybes, apribojimus ir sąlygas. Darbe parengus kompiuterinį pastato šilumos kiekių balanso modelį, imituojantį stochastinį pastate vykstančių šiluminių reiškinių ir jų parametrų matavimų pobūdį, atlikta jautrumo ir neapibrėžties analizė keletui tipinių pastatų. Remiantis atliktu tyrimu, infiltracijos įvertinimas pagal šilumos kiekių balansą būtų galimas didelio tūrio pastatuose su įrengtomis šiuolaikinėmis mikroklimato automatizuoto valdymo sistemomis.
As regulations on thermal insulation of building external envelope have got tighter, the relative contribution of infiltration to heat consumption in buildings has increased. There are some methods widely used for evaluation of infiltration, but their application is not feasible in every situation because of their technical complexity, large expenses or uncertainty of the result. Thus the need of new infiltration estimation methods remains. The thesis presents method of air infiltration evaluation, based on construction of set of thermal balance equations using statistical data, stored by building automation control systems. In this way, infiltration is evaluated in conditions of usual building performance, what is important when estimating infiltration share in whole building energy consumption. Method can be used without the need of building exploitation interruption. The application limits of the method are defined by the uncertainty of the result that depends upon characteristics of building, conditions and accuracy of measurements. The uncertainty analysis is performed using computer model, designed on the base of Monte Carlo approach. As revealed by the research, infiltration evaluation from thermal balance could be feasible in large volume buildings equipped with modern building microclimate control systems.