DE102005060743B4

DE102005060743B4 - Vorrichtung zur Bestimmung der Dichtigkeit eines Bauwerks

Info

Publication number: DE102005060743B4
Application number: DE102005060743A
Authority: DE
Inventors: Rolf-Peter Prof. Dr.-Ing. Strauss
Original assignee: Hochschule Bremen
Current assignee: Hochschule Bremen
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2025-12-17
Also published as: DE102005060743A1

Abstract

Vorrichtung zum Bestimmen der Dichtigkeit eines Bauwerks mit einer Steuerung (46), mit Fördermitteln (17, 19) zum Fördern eines Gases in das Bauwerk und/oder aus dem Bauwerk, und mit einem Druckaufnehmer (13) zum Bestimmen des von den Fördermitteln (17, 19) erzeugten Drucks in dem Bauwerk, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel (17, 19) einem Gasaustauschsystem (10) zugeordnet sind, mit dem in einem ersten Betriebszustand ein Gasaustausch in dem Bauwerk erzielbar ist, dass das Gasaustauschsystem (10) Sperrmittel (18, 20) zum Sperren eines Einlasses (15) und/oder eines Auslasses (16) in einem zweiten Betriebszustand zum Bestimmen der Dichtigkeit des Bauwerks aufweist, dass der Druckaufnehmer (13) mittels Verbindungsmitteln (45) wahlfrei mit mehreren Messstellen (22, 23, 25, 31, 33, 39, 43, 44) verbindbar ist, und dass die Steuerung (46) zum Ansteuern der Verbindungsmittel (45), zum Auswerten der von dem Druckaufnehmer (13) gemessenen Werte und zum Steuern der Fördermittel (17, 19) und der Sperrmittel (18, 20) ausgebildet...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der Dichtigkeit eines Bauwerks mit einer Steuerung, mit Fördermitteln zum Fördern eines Gases in das Bauwerk und/oder aus dem Bauwerk, und mit einem Druckaufnehmer zum Bestimmen des von den Fördermitteln erzeugten Drucks in dem Bauwerk.
Vorrichtungen zum Bestimmen der Dichtigkeit eines Bauwerkes sind beispielsweise der DE 31 06 191 A1 und der US 4 510 791 A zu entnehmen.
Im Rahmen von Energiesparmaßnahmen für Bauwerke und insbesondere für Gebäude gewinnt die Rückgewinnung der Wärme in zentralen Lüftungsanlagen immer mehr an Bedeutung. Damit hier aber eine möglichst vollständige Wärmerückgewinnung aus der Abluft möglich ist und andererseits Gebäudeschäden durch unkontrollierte Abluftführung vermieden werden können, ist es erforderlich, daß die Gebäudehülle hinreichend luftdicht ist. Üblicherweise wird die Luftdichtigkeit dabei dadurch bestimmt, daß das Gehäuse auf eine Druckdifferenz von etwa 50 Pa zur Umgebung gebracht und der hierzu erforderliche Volumenstrom bestimmt wird. Dieser Volumenstrom, bezogen auf das Gebäudevolumen, ergibt die sogenannte Luftwechselrate n₅₀. Bei Neubauten muß der Wert der Luftwechselrate kleiner als 1,5 pro Std. und bei Passivhäusern sogar kleiner als 0,6 pro Std. sein. Wenn derzeit die Bestimmung der Gebäudedichtigkeit überhaupt durchgeführt wird, erfolgt dies allenfalls einmal bei Erstellung und Abnahme des Gebäudes. Die Bestimmung der Luftdichtigkeit wird dabei anhand eines sogenannten BlowerDoor-Tests durchgeführt. Hierbei werden sämtliche Tür- und Fensteröffnungen dicht verschlossen, wobei in eine Türöffnung eine Spezialtür eingesetzt wird. Diese sogenannte BlowerDoor weist einen Ventilator, einen Differenzdruckaufnehmer und einen Volumenstrommesser auf.
Nachteilig bei diesem BlowerDoor-Test ist, daß zum Durchführen des Tests jeweils diese Spezialtür eingesetzt werden muß. Das macht den Test aufwendig, teuer und unkomfortabel. Eine Verschlechterung der Dichtigkeit des Gebäudes aufgrund von Alterung, Verschleiß oder Beschädigung der Gebäudehülle wird auf diese Art somit nahezu nie erkannt, da die Kosten für eine Nachmessung in der Regel gescheut werden. Eine undichte Gebäudehülle führt aber langfristig zu einer erheblichen Schädigung der Bausubstanz. Darüber hinaus treten unerwünschte Energieverluste auf. Aus diesen Gründen ist die Kontrolle der Dichtigkeit der Gebäudehülle auch langfristig erforderlich.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mit der sich einfach, unkompliziert und mit qualitativ gutem Ergebnis die Dichtigkeit der Gebäudehülle überprüfen und bei Bedarf auch langfristig überwachen läßt.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Fördermittel einem Gasaustauschersystem zugeordnet sind, mit dem in einem ersten Betriebszustand ein Gasaustausch in dem Bauwerk erzielbar ist, und daß das Gasaustauschsystem Sperrmittel zum Sperren eines Einlasses und/oder eines Auslasses in einem zweiten Betriebszustand zum Bestimmen der Dichtigkeit des Bauwerks aufweist, dass der Druckaufnehmer mittels Verbindungsmitteln wahlfrei mit mehreren Messstellen verbindbar ist, und dass die Steuerung zum Ansteuern der Verbindungsmittel, zum Auswerten der von dem Druckaufnehmer gemessenen Werte und zum Steuern der Fördermittel und der Sperrmittel ausgebildet ist.
Weil nach der erfindungsgemäßen Lösung das ohnehin vorhandene Gasaustauschersystem, nämlich das Lüftungssystem, zur Durchführung der Dichtigkeitsmessung genutzt wird, ist die Dichtigkeitsprüfung besonders einfach und bei Bedarf jederzeit wiederholbar. Im Prinzip ist es bei geeigneten Lüftungssystemen lediglich erforderlich, Sperrmittel für die Abluft vorzusehen, da alle übrigen Elemente für eine Dichtigkeitsprüfung im Regelfall bereits vorhanden sind. So ist mitunter ein Druckaufnehmer bereits vorhanden, mit dem bei geeigneter Ausgestaltung der Überdruck in dem Gebäude gemessen werden kann. Gleichfalls ist häufig bereits eine Volumenstromregelung gegeben, da die Zuluft- und die Abluftmengen einander entsprechen sollten. Es ist somit bei geeigneter Ausgestaltung lediglich erforderlich, Sperrmittel zum Sperren des Auslasses vorzusehen und das Lüftungssystem zwischen den beiden Betriebsmodi, Massenstromregelung einerseits und Dichtigkeitsprüfung andererseits, umschaltbar zu gestalten.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Gasaustauschsystem ein Lüftungssystem ist. Die Fördermittel können einen Ventilator aufweisen. Bei der Verwendung von Luft ermöglicht dies bei Gebäuden eine besonders einfache Dichtigkeitsprüfung.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich durch weitere Sperrmittel zum Sperren des Auslasses oder/und des Einlasses aus. Eine besonders einfache Ausgestaltung der Sperrmittel läßt sich durch Klappen zum teilweise oder vollständigen Verschließen einer Zuluftleitung und/oder einer Abluftleitung erzielen. Mittels derartiger Klappen lassen sich Einlaß und Auslaß ohne großen Bauaufwand verschließen oder auf eine gewünschte Weise drosseln. Dies ermöglicht eine flexible Einsetzbarkeit. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Sperrmittel motorisch angetrieben sind. Dies ermöglicht eine automatisierte Steuerung.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Sperrmittel und die Druckaufnehmer in einem gemeinsamen Lüftungsgehäuse angeordnet. Dies reduziert den Platzbedarf und gewährleistet eine einfache Wartung und Anwendung. Es ist außerdem von Vorteil, wenn die Sperrmittel und die Druckaufnehmer nahe einer Bauwerkshülle angeordnet sind. Auf diese Weise werden Fehler bei der Dichtigkeitsbestimmung, die durch Einflüsse hinter den Sperrmitteln bzw. Druckaufnehmern liegen, minimiert.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Druckaufnehmer ein Differenzdruckaufnehmer ist. Da die Bestimmung von absoluten Drücken verhältnismäßig schwierig ist und insbesondere zur Dichtigkeitsprüfung eines Bauwerks nur verhältnismäßig geringe Überdrücke von 50 Pa Verwendung finden sollten, läßt sich hier durch die Verwendung eines Differenzdruckaufnehmers eine hohe Genauigkeit bei geringem Aufwand erzielen. Für die Dichtigkeit ist schließlich nicht der Absolutdruck sondern lediglich der Differenzdruck von Bedeutung. Bei der Erfindung ist es außerdem von Vorteil, dass der Druckaufnehmer wahlfrei mittels Verbindungsmitteln mit mehreren Meßstellen verbindbar ist. Auf diese Weise kann mit einem einzelnen Druckaufnehmer eine Vielzahl von Drucküberwachungs- und Bestimmungsmaßnahmen durchgeführt werden. Dadurch lassen sich einerseits Fehler der Druckaufnehmer kompensieren, da der gleiche Druckaufnehmer verwendet wird. Dadurch können kostengünstige Sensoren verwendet werden. Andererseits entfallen die Kosten für mehrere Druckaufnehmer.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich durch Mittel zur Massenstromregelung aus. Es ist weiter von Vorteil, dass die Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen eine Steuerung hat. Mittels dieser Steuerung kann eine Vielzahl von Meß-, Steuerungs- und Regelungsaufgaben übernommen werden. Es ist außerdem von Vorteil, wenn eine Schnittstelle vorgesehen ist. Mittels dieser Schnittstelle ist eine Programmierung einerseits und eine Datenentnahme andererseits möglich.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kommt ein Verfahren zum Betreiben eines Gasaustauschersystems mit einer Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen zum Einsatz, bei dem wahlfrei aufeinanderfolgend eine Massenstromregelung oder eine Bestimmung der Dichtigkeit des Bauwerks mit der Vorrichtung durchgeführt wird. Da Veränderungen der Systemparameter üblicherweise hinreichend langsam auftreten, müssen nicht alle Parameter permanent überwacht werden. Es ist vielmehr vollkommen ausreichend, in gewissen zeitlichen Abständen die Massenstromregelung zu überprüfen bzw. die Dichtigkeitsprüfung durchzuführen.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß zum Bestimmen der Dichtigkeit mittels der Sperrmittel der Auslaß oder der Einlaß verschlossen und sodann mittels des Druckaufnehmers der Bauwerksinnendruck abhängig von dem von den Fördermitteln in das Bauwerk geförderten Volumenstroms bestimmt wird. Hier ergibt sich mit geringem Aufwand und ohne große Kosten bei der Dichtigkeitsprüfung ein Ergebnis, das qualitativ dem der BlowerDoor-Variante vergleichbar ist.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen als oder in Verbindung mit einer Alarmanlage. Da hier alle erforderlichen Komponenten bereits zur Verfügung stehen, bietet sich die Verwendung als Alarmanlage an. Insbesondere wird dabei der Tatsache Rechnung getragen, daß ein geschlossenes Gebäude mit einer dichten Gebäudehülle bei einem Einbruch oder bei einem unbefugten Betreten des Gebäudes zumindest vorübergehend eine Leckage aufweist.
Vorzugsweise wird bei der Verwendung als Alarmanlage mittels der Sperrmittel der Einlaß oder der Auslaß gesperrt oder gedrosselt, der Bauwerksinnendruck mittels des Druckaufnehmers überwacht und bei einem Druckanstieg oder einem Druckabfall ein Alarm ausgelöst. Beispielsweise kann durch Sperren oder Drosseln des Auslasses bei konstantem Volumenstrom der Frischluftzufuhr ein Überdruck in dem Bauwerk aufrechterhalten werden. Wird nun in diesem Betriebszustand eine Tür oder ein Fenster geöffnet oder zerstört, fällt der Bauwerksinnendruck ab, wodurch ein Alarm ausgelöst wird. Auf ähnliche Weise kann auch ein Einlaß gesperrt oder gedrosselt werden, so daß in dem Bauwerk ein Unterdruck herrscht. Bei Öffnen oder Zerstören eines Fensters oder einer Tür steigt der Gebäudeinnendruck an, wodurch ein Alarm ausgelöst werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich dadurch, daß zur Alarmauslösung eine Alarmnachricht übermittelt wird. Dies kann beispielsweise eine SMS-Kurznachricht sein, die auf ein Handy übermittelt wird. Auf diese Weise wird der Alarm zuverlässig, flexibel und ohne großen Aufwand an den Adressaten weitergeleitet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen,
2 eine ebenfalls schematische Darstellung einer anderen Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen, und
3 eine schematische Darstellung eines Lüftungssystems mit Volumenstromregelung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt ein Lüftungssystem 10, als ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Bestimmen der Dichtigkeit eines Bauwerks mit den Erfindungsmerkmalen. Das Lüftungssystem 10 weist eine Zuluftleitung 11 und eine Abluftleitung 12 auf. Weiter hat das Lüftungssystem 10 einen Druckaufnehmer 13, bei dem es sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Differenzdruckaufnehmer 13 handelt. Die Zuluftleitung 11 und die Abluftleitung 12 verlaufen im Bereich einer Wand 14 eines Gebäudes durch eine Einlaßöffnung 15 und eine Auslaßöffung 16.
Die Zuluftleitung 11 hat, wie sich der Figur entnehmen läßt, in ihrem Innenraum ein Fördermittel, nämlich einen Ventilator 17 und ein Sperrmittel, nämlich eine Klappe 18, die in dem gezeigten Zustand geöffnet ist. Auf ähnliche Weise ist auch in dem Innenraum der Abluftleitung 12 ein Ventilator 19 und eine Klappe 20 angeordnet, wobei die Klappe 20 in dem gezeigten Zustand geschlossen ist.
Der Differenzdruckaufnehmer 13 ist mit zwei Leitungen 21 mit einer Außenmeßstelle 22 und einer Innenmeßstelle 23 verbunden. Dabei ist die Außenmeßstelle 22 auf der Außenseite der Wand 14 und die Innenmeßstelle 23 im Innenraum des Gebäudes angeordnet.
Das gezeigte Lüftungssystem 10 kann in einem Lüftungszustand, in dem die Klappen 18 und 20 geöffnet sind, als Lüftung für das Gebäude betrieben werden. In diesem Zustand wird Außenluft an der geöffneten Klappe 18 vorbei von dem Ventilator 17 als Zuluft in das Gebäude gefördert und gleichzeitig Abluft aus dem Gebäude mittels des Ventilators 19 und vorbei an der Klappe 20 als Fortluft aus dem Gebäude herausbefördert.
Zum Zwecke der Durchführung der Prüfung der Dichtigkeit des Gebäudes wird der Ventilator 19 angehalten und die Klappe 20 geschlossen, wie dies in der 1 angedeutet ist. In diesem Zustand wird bei geöffneter Klappe 18 Außenluft von dem Ventilator 17 in das Gebäude hineinbefördert. Dabei wird von dem Druckaufnehmer 13 ein Differenzdruck zwischen der Meßstelle 22 und der Meßstelle 23 ermittelt. In dieser Betriebsweise wird an dem Druckaufnehmer 13 ein Überdruck gemessen, das heißt, der Druck an der Meßstelle 23 ist größer als der Druck an der Meßstelle 22. Dieser Meßvorgang wird für verschiedene Ventilatorleistungen des Ventilators 17 wiederholt. Anschließend wird eine zweite Meßreihe aufgenommen, bei der die Klappe 18 geschlossen und die Klappe 20 geöffnet ist. Dabei steht der Ventilator 17 und der Ventilator 19 fördert Luft aus dem Gebäude heraus. In diesem Zustand stellt sich ein Unterdruck in dem Gebäude ein. Wird nun der Volumenstrom des jeweils betriebenen Ventilators 17, 19 bestimmt, dies kann beispielsweise, wie nachfolgend anhand von 2 noch näher beschrieben, anhand des dynamischen Drucks mit demselben Druckaufnehmer 13 erfolgen, so läßt sich aus den so gewonnenen Volumenstrom/Druckdifferenz- Werten, zum Beispiel entsprechend der DIN 13829, die Luftwechselrate n₅₀ des Gebäudes bestimmen.
Die Bestimmung der Luftwechselrate n₅₀ kann bei der Erstellung bzw. Abnahme des Gebäudes bereits mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren erfolgen. Somit können die Kosten für eine externe BlowerDoor-Messung eingespart werden. Zur Kontrolle der Gebäudedichtigkeit ist es auf diese Weise gleichzeitig möglich, in Abständen, beispielsweise jährlich eine Nachmessung vorzusehen, um so eine Verschlechterung der Dichtigkeit frühzeitig zu erkennen.
Das Lüftungssystem 10 kann aber auch als Alarmanlage verwendet werden. Hierbei werden Fenster und Türen des Gebäudes, sowie die Klappe 18 verschlossen. Der Ventilator 19 wird in diesem Zustand bei konstanter Leistung betrieben. Dabei wird die Leistung und somit der Volumenstrom so eingestellt, daß sich ein Unterdruck von ca. 10 bis 30 Pa ergibt. Eventuell sind auch bis zu 50 Pa Unterdruck möglich, je nach Druckfestigkeit der verwendeten Komponenten auch mehr. Beim Öffnen eines Fensters oder einer Tür strömt Außenluft mit großem Volumen von außen in das Gebäude ein und der Druck steigt an. Dieser Anstieg wird mit dem Druckaufnehmer 13 gemessen und zum Auslösen des Alarms verwendet. Diese Methode der Einbruchserkennung hat den Vorteil, daß alle Öffnungen des Gebäudes gleichzeitig sehr gut abgesichert sind. Weiterhin ist diese Alarmanlage auch überaus preiswert, da alle erforderlichen Komponenten praktisch im Lüftungssystem bereits vorhanden sind. Die Meßstellen 22, 23 sollten bei der Verwendung als Alarmanlage so angeordnet sein, daß Wind oder andere Störeinflüsse sich nicht nennenswert auf den von dem Differenzdruckaufnehmer bestimmten Differenzdruck auswirken.
Es ist mit dem Lüftungssystem 10 ein weiterer Betriebsmodus zum Betrieb als Alarmanlage möglich. Wenn beispielsweise eine Alarmfunktion bei Anwesenheit der Gebäudebewohner ausgeführt werden soll, ist ein Versperren der Klappen 18 oder 20 nicht wünschenswert. In diesem Betriebsmodus wird die Klappe 18, bei gleichzeitigem Betrieb des Ventilators 17, soweit geöffnet, daß sich ein angestrebter Unterdruck und der gewünschte Sollwert des Volumenstroms über dem Ventilator 19 eingestellt hat. Auch in diesem Zustand wird beim Öffnen einer Tür oder eines Fensters ein Druckanstieg mittels des Druckaufnehmers 13 verzeichnet, so daß auch hierbei ein Alarm zuverlässig ausgelöst werden kann. Die beiden vorstehend beschriebenen Betriebsweisen als Alarmanlage lassen sich selbstverständlich auch mittels Schließen oder Drosseln über die Klappe 20 erzielen, wobei dann das Gebäude unter leichten Überdruck gesetzt wird. Das Lüftungssystem 10 ist außerdem dazu geeignet, geöffnete Fenster oder Türen zu erkennen. Diese Information kann dann an die Steuerung einer Heizungs- und Lüftungsanlage weitergegeben und entsprechend zum Steuern oder Regeln verwendet werden.
2 zeigt eine ebenfalls schematische Darstellung einer anderen Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen. Gleiche Elemente tragen die gleichen Bezugsziffern. Wie sich der Figur entnehmen läßt, ist im Bereich der Zuluftleitung 11 ein Meßkreuz 43 zwischen dem Ventilator 17 und der Klappe 18 angeordnet. Gleichfalls ist im Bereich der Abluftleitung 12 ein Meßkreuz 44 zwischen dem Ventilator 19 und der Klappe 20 angeordnet. Die Meßkreuze 43, 44 und die Meßstellen 22, 23 sind mittels Verbindungsmitteln 45 wahlfrei mit den Druckaufnehmer 13 verbindbar. Wie sich der Figur weiter entnehmen läßt, sind die Verbindungsmittel 45 mittels einer Steuerung 46 gesteuert motorisch angetrieben. Die Steuerung 46 steuert außerdem die Ventilatoren 17, 19 und die Klappen 18, 20. Außerdem ist die Steuerung 46 zur Auswertung der gemessenen Druckdifferenz mit dem Druckaufnehmer 13 verbunden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die wesentlichen Komponenten in einem Gehäuse 47 angeordnet, das nah der Bauwerkshülle 14 angeordnet ist. Es handelt sich bei dem Gehäuse 47 um das Gehäuse 47 eines Lüftungsgerätes, das die beschriebenen Komponenten aufweist. Die Verbindungsmittel 45 werden durch eine geeignete Anordnung von motorisch angetriebenen Ventilen verwirklicht, wie nachfolgend noch näher erläutert.
3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Lüftungsanlage 10 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche Elemente tragen die gleichen Bezugsziffern. Im Wesentlichen entspricht der Aufbau und die Wirkungsweise des Lüftungssystems 10 dem von 1 bzw. 2. Gezeigt ist ein Abschnitt jeweils der Zuluftleitung 11 und der Abluftleitung 12, der jeweils stromaufwärts oder stromabwärts von dem Ventilator 17, 19 bzw. der Klappe 18, 20 angeordnet sein kann. Wie sich der Figur entnehmen läßt, sind Verbindungsmittel 24 ähnlich den Verbindungsmitteln 45 vorgesehen, um den Druckaufnehmer 13 wahlweise mit der Zuluftleitung 11, der Abluftleitung 12 oder den Meßstellen 22, 23 zu verbinden. Die Verbindungsmittel 24 weisen eine erste Meßstelle 25 mit einer Vielzahl der Strömung durch die Zuluftleitung 11 entgegengerichteter Öffnungen 26 auf, von denen in der Figur zur besseren Übersicht nur eine Öffnung 26 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Meßstelle 25 ist mittels einer Leitung 27 über ein Mehrwegeventil 28 und eine Leitung 29 mit dem Druckaufnehmer 13 verbunden. Das Mehrwegeventil 28 hat außerdem einen Antrieb 30, der mittels einer nicht der Figur dargstellten Steuerung steuerbar ist. Eine Meßstelle 31, ähnlich der Meßstelle 25, ist in der Abluftleitung 12 angeordnet. Die Meßstelle 31 weist ebenfalls eine Vielzahl Öffnungen 32 auf, die dem Luftmassenstrom durch die Abluftleitung 12 entgegengerichtet sind. Zur besseren Übersicht ist wieder nur eine Öffnung 32 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Meßstelle 31 ist mittels einer Leitung 42 mit dem Mehrwegeventil 28 verbunden. Somit kann mittels des Antriebs 30 das Mehrwegeventil 28 zum wahlweisen verbinden des Druckaufnehmers 13 mit der Leitung 27, der Leitung 42 oder der Leitung 21 angesteuert werden.
Eine rechtwinklig zu der Meßstelle 25 angeordnete Meßstelle 33 mit Öffnungen 34 ist in der Zuluftleitung 11 angeordnet. Die Öffnungen 34, von denen wiederum nur eine Öffnung 34 mit einem Bezugszeichen versehen ist, sind rechtwinklig zu der Strömung durch die Zuluftleitung 11 angeordnet. Die Meßstelle 33 ist mit einer Leitung 35 über ein Mehrwegeventil 36 und eine Leitung 37 mit einem weiteren Eingang des Druckaufnehmers 13 verbunden. Das Mehrwegeventil 36 weist einen Antrieb 38 auf, der ebenfalls mittels der nicht eingezeichneten Steuerung steuerbar ist. Ähnlich der Meßstelle 33 ist in der Abluftleitung 12 eine Meßstelle 39 angeordnet. Die Meßstelle 39 ist rechtwinklig zu der Meßstelle 31 angeordnet und weist eine Vielzahl Öffnungen 40 auf, die rechtwinklig zu der Strömung durch die Abluftleitung 12 angeordnet sind. Die Meßstelle 39 ist mit einer Leitung 41 mit dem Mehrwegeventil 36 verbunden. Auf diese Weise kann mittels Ansteuern des Antriebs 38 der Druckaufnehmer 13 wahlweise mit den Leitungen 35, 41 oder 21 verbunden werden. Die Meßstellen 25, 33 und 31, 39 bilden jeweils ein Meßkreuz entsprechend den Meßkreuzen 43, 44.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Lüftungssystems 10 anhand von 2 näher erläutert:
Zur Bestimmung des dynamischen Luftdrucks in der Zuluftleitung 11 und in der Abluftleitung 12 ist der Druckaufnehmer 13 mit einer nicht in der Figur dargestellten Steuerung verbunden. In einem ersten Schritt wird der Druckaufnehmer 13 einseitig über die Leitung 29, das Mehrwegeventil 28 und die Leitung 27 mit der Meßstelle 25 verbunden. Hierbei trennt der Antrieb 30, gesteuert von der Steuerung, die Leitungen 21 und 42 ab und verbindet die Leitung 27 mit der Leitung 29. Gleichzeitig verbindet der Antrieb 38, gesteuert von der Steuerung die Leitung 35 mit der Leitung 37 und sperrt die Leitungen 21 und 41 wiederum ab. Dadurch wird der zweite Eingang des Druckaufnehmers 13 mit der Meßstelle 33 verbunden. In diesem Zustand wird an der Meßstelle 25 durch die der Strömung entgegengerichteten Öffnungen 26 der Staudruck in der Zuluftleitung 11 aufgenommen und an den Druckaufnehmer 13 weitergeleitet. Gleichzeitig wird von der Meßstelle 33 durch die rechtwinklig zur Strömung durch die Zuluftleitung 11 angeordneten Öffnungen 24 der statische Druck in der Zuluftleitung 11 aufgenommen und an den zweiten Eingang des Druckaufnehmers 13 weitergeleitet. Dieser Druckaufnehmer 13 ermittelt aus der Differenz zwischen dem statischen Druck an der Meßstelle 33 und dem Staudruck an der Meßstelle 25 den dynamischen Druck in der Zuluftleitung 11 und leitet diesen an die Steuerung weiter. Die Steuerung ermittelt hieraus den Luftmassenstrom durch die Zulluftleitung 11. Nachfolgend veranlaßt die Steuerung den Antrieb 30, die Leitung 29 mit der Leitung 42 zu verbinden und die Leitungen 21 und 27 abzusperren. Gleichzeitig veranlaßt die Steuerung den Antrieb 38 die Leitung 41 mit der Leitung 37 zu verbinden und die Leitungen 21 und 35 abzusperren. In diesem Zustand ist die Meßstelle 31 über die Leitung 42, das Mehrwegeventil 28 und die Leitung 29, mit dem ersten Eingang des Druckaufnehmers 13 verbunden, während die Meßstelle 39 über die Leitung 41, das Mehrwegeventil 36 und die Leitung 37 mit dem zweiten Eingang des Druckaufnehmers 13 verbunden ist. Dadurch wird von der Meßstelle 31 mittels der der Strömung entgegengerichteten Öffnungen 32 der Staudruck in der Abluftleitung 12 bestimmt und an den ersten Eingang des Meßfühlers 13 weitergeleitet. Gleichzeitig wird von der Meßstelle 39 mittels der rechtwinklig zur Strömung angeordneten Öffnungen 40 der statische Druck in der Abluftleitung 12 aufgenommen und an den zweiten Eingang des Druckaufnehmers 13 weitergeleitet. Der Druckaufnehmer 13 bestimmt den Differenzdruck zwischen Staudruck und statischem Druck und gibt den hieraus ermittelten dynamischen Druck an die Steuerung weiter.
Die Steuerung vergleicht den im vorhergehenden Schritt der Zuluftleitung 11 ermittelten dynamischen Druck mit dem dynamischen Druck in der Abluftleitung 12 oder den in dem vorhergehenden Schritt bestimmten Luftmassenstrom durch die Abluftleitung 11 mit dem Luftmassenstrom durch die Abluftleitung 12 und regelt abhängig von dem Vergleichsergebnis die Ventilatoren 17, 19 zum Angleichen der Luftmassenströme durch die Zuluftleitung 11 und durch die Abluftleitung 12.
Die Betriebsweise zum Bestimmen der Luftdichtigkeit bzw. als Alarmanlage entsprechen den vorstehend anhand von 11 bereits erläuterten Betriebsweisen. Dabei wird zum Bestimmen der Luftdichtigkeit mittels der Antriebe 30, 38 das jeweilige Mehrwegeventil 28, 36 so angesteuert, daß der Druckaufnehmer 13 mittels der Leitungen 21 mit den Meßstellen 22, 23 verbunden wird. Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist es auch möglich, anstelle der Meßstellen 22, 23 die Meßstellen 25, 33, 31, 39 für einen Dichtigkeitstest zu verwenden.
Bezugszeichenliste

10: Lüftungssystem
11: Zuluftleitung
12: Abluftleitung
13: Druckaufnehmer
14: Wand
15: Einlaßöffnung
16: Auslaßöffnung
17: Ventilator
18: Klappe
19: Ventilator
20: Klappe
21: Leitung
22: Außenmeßstelle
23: Innenmeßstelle
24: Verbindungsmittel
25: Meßstelle
26: Öffnung
27: Leitung
28: Mehwegeventil
29: Leitung
30: Antrieb
31: Meßstelle
32: Öffnung
33: Meßstellle
34: Öffnung
35: Leitung
36: Mehrwegeventil
37: Leitung
38: Antrieb
39: Meßstelle
40: Öffnung
41: Leitung
42: Leitung
43: Meßkreuz
44: Meßkreuz
45: Verbindungsmittel
46: Steuerung
47: Gehäuse

Claims

Vorrichtung zum Bestimmen der Dichtigkeit eines Bauwerks mit einer Steuerung (46), mit Fördermitteln (17, 19) zum Fördern eines Gases in das Bauwerk und/oder aus dem Bauwerk, und mit einem Druckaufnehmer (13) zum Bestimmen des von den Fördermitteln (17, 19) erzeugten Drucks in dem Bauwerk, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel (17, 19) einem Gasaustauschsystem (10) zugeordnet sind, mit dem in einem ersten Betriebszustand ein Gasaustausch in dem Bauwerk erzielbar ist, dass das Gasaustauschsystem (10) Sperrmittel (18, 20) zum Sperren eines Einlasses (15) und/oder eines Auslasses (16) in einem zweiten Betriebszustand zum Bestimmen der Dichtigkeit des Bauwerks aufweist, dass der Druckaufnehmer (13) mittels Verbindungsmitteln (45) wahlfrei mit mehreren Messstellen (22, 23, 25, 31, 33, 39, 43, 44) verbindbar ist, und dass die Steuerung (46) zum Ansteuern der Verbindungsmittel (45), zum Auswerten der von dem Druckaufnehmer (13) gemessenen Werte und zum Steuern der Fördermittel (17, 19) und der Sperrmittel (18, 20) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasaustauschersystem ein Lüftungssystem (10) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel einen Ventilator (17, 19) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch weitere Sperrmittel (18) zum Sperren des Auslasses (16) und/oder des Einlasses (15).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrmittel Klappen (18, 20) zum teilweisen oder vollständigen Verschließen einer Zuluftleitung (11) und/oder einer Abluftleitung (12) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrmittel (18, 20) motorisch angetrieben sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrmittel (18, 20) und der Druckaufnehmer (13) in einem gemeinsamen Lüftungsgehäuse (47) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrmittel (18, 20) und der Druckaufnehmer (13) nahe einer Bauwerkshülle (14) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckaufnehmer ein Differenzdruckaufnehmer (13) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Massenstromregelung.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle.
Verfahren zum Betreiben eines Gasaustauschersystems (10) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wahlfrei aufeinander folgend eine Massenstromregelung oder eine Bestimmung der Dichtigkeit des Bauwerks mit der Vorrichtung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen der Dichtigkeit mittels der Sperrmittel (18, 20) der Auslass (16) oder der Einlass (15) verschlossen und sodann mittels des Druckaufnehmers (13) der Bauwerksinnendruck abhängig von dem von den Fördermitteln (17, 19) in das Bauwerk geförderten Volumenstrom bestimmt wird.
Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als oder in Verbindung mit einer Alarmanlage.
Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sperrmittel (18, 20) ein Einlass (15) oder der Auslass (16) gesperrt oder gedrosselt, der Bauwerksinnendruck mittels des Druckaufnehmers (13) überwacht und bei einem Druckanstieg oder einem Druckabfall ein Alarm ausgelöst wird.
Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Alarmauslösung eine Alarmnachricht übermittelt wird.