DE3106191A1 - Verfahren und vorrichtung zum feststellen undichter stellen in einem bauwerk - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum feststellen undichter stellen in einem bauwerk

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DE3106191A1
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Harry W. 08034 Cherry Hill N.J. Meyers
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft die Feststellung von undichten Stellen, und insbesondere die Feststellung von undichten Stellen in Bauwerken, wie Wohnycbäuden, Bürohäusemoder Geschäftshäusern. Da das Problem der Energie zum Heizen und Kühlen von Gebäuden, wie beispielsweise Wohngebäuden, Bürogebäuden, Geschäften u. dgl., immer dringlicher wird/ wird es immer zwingender, daß die verwendete Energie maximal genutzt wird. Durch zu große Bautoleranzen, schlechte Bautechniken und Fehler beim Errichten von Gebäuden entstehen beim Heizen und Kühlen Energieverluste»
Durch die Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrich"· tung geschaffen, mit denen teilweise Luft aus einem Gebäude entfernt wird. Durch das Evakuieren eines Gebäudes ist es möglich, die Menge der Luft festzustellen, die durch Risse und Spalte in das Gebäude einströmt. Nachdem das Gebäude evakuiert ist, wird die Vorrichtung dann gedrosselt, um ein Gleichgewicht zwischen der Luft, die in das Gebäude einströmt, und der Luft, die aus dem Gebäude durch die Vorrichtung entfernt wird, herzustellen. Wenn ein Gleichgewicht in der Weise erreicht wird, daß die beiden Luftvolumina gleich sind, ist es möglich, das Gebäude zu untersuchen und die Leckstellen oder undichten Stellen abzudichten. Wenn die Leckstellen ausgebessert werden, ist es erforderlich, die Vorrichtung zu drosseln, um die Luftmenge zu vermindern, die aus dem Gebäude abgesaugt wird und um wiederum einen Gleichgewichtszustand zu erzeugen. Es sei bemerkt, daß kein Gebäude vollständig luftdicht sein sollte. Das Gebäude muß einen Luftaustausch zulassen, so daß die normalen Lebensaktivitäten im Gebäude unbeeinträchtigt ablaufen können. Es ist allgemein bekannt, daß ein gewisser Luftaustausch möglich sein muß,
um Sauerstoff und Verbrennungsluft zuzuführen und um einen Gasaustausch im Haus oder Gebäude zu ermöglichen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der undichte Gebäudestellen unabhängig von den äußeren Wetterbedingungen festgestellt werden können. Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Feststellung von undichten Stellen innerhalb eines Gebäudes zu schaffen.
Zu den Zielen der Erfindung gehört es auch, eine Vorrichtung zu schaffen, die kontinuierlich eingestellt werden kann, wenn die undichten Stellen in einem Gebäude abgedichtet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Vorrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt, genommen längs der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt, genommen längs der Linie 4-4 der Fig. 2
und
Fig. 5 eine Seitenansicht, welche die Vorrichtung im eingebauten Zustand in einem Gebäude zeigt.
Es sei nunmehr auf Pig. 1 Bezug genommen. In dieser ist die Vorrichtung 2 dargestellt, die auf einem Ständer 4 montiert ist. Der Ständer 4 bildet keinen Teil der Vorrichtung. Der Ständer 4 dient lediglich zur Höheneinstellung der Vorrichtung und hält diese in einer öffnung in einem Gebäude. Es können auch andere Halterungen anstelle des Ständers 4 verwendet werden. Der in Fig. 1 dargestellte Ständer 4 weist eine Plattform 6 auf, einen äußeren Tragpfosten 8, einen inneren Tragpfosten 10 und einen Fuß 12. Der äußere und innere Tragpfosten 8 und 1O weisen mehrere Bohrungen 14 auf, die in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Es ist ein T-Stift 16 vorgesehen. Wenn die Bohrungen 14 des äußeren Pfostens 8 mit denen des inneren Pfostens 10 fluchten, kann dieser in die fluchtenden Bohrungen eingesteckt werden, um den Ständer zu halten. Auf diese Weise wird ein teleskopischer Ständer mit veränderlicher Höhe gebildet.
Es sei nunmehr auf die Vorrichtung 2 Bezug genommen. Es ist ein Lufteinlaßabschnitt 20 vorgesehen, ein Sauggebläseabschnitt 30 und ein Luftauslaßabschnitt 40. Der Lufteinlaßabschnitt 20 weist einen Kanal 22 mit quadratischem Querschnitt und offenem Ende auf, der aus Blech, Kunststoff oder irgendeinem anderen geeigneten Material besteht. Der Kanal 22 weist ein erstes, zur Atmosphäre hin offenes Ende 24 auf und ein zweites Ende 26, welches mit dem Einlaß des Absauggebläses 30 verbunden ist. Es ist in einer Seite des Kanals 22 ein Schlitz 27 vorgesehen, so daß ein Schieber 28 eingesetzt werden kann. Der Zweck und die Verwendung des Schiebers 28 sollen noch erläutert werden. An einer Seite des Kanals 22 ist ein Manometer 60 montiert. Das Manometer 60 ist ein Dwyer Mark II Manometer, Modell Nr. 25, welches von der Firma Dwyer Instruments, Inc., P.O. Box 373, Michigan City, Indiana 46360, vertrieben wird. Das Manometer 60 ist am Kanal 22 mittels eines Bolzens und einer Flügelmutter befestigt. Die Flügelmutter
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kann gelöst und angezogen werden, damit das Manometer 60 eingestellt oder nivelliert werden kann. Im Gehäuse des Manometers 60 ist eine Libelle oder ein Standglas 64 eingebaut, welches zum Einstellen oder Nivellieren des Manometers am Kanal 22 dient. Die Notwendigkeit der Einstellung des Manometers ist an sich bekannt. Das Manometer 60 ist, wie beschrieben, am Kanal 22 befestigt und weist ein Einlaßrohr 66 auf, welches zum Gebäudeinneren hin geöffnet ist, und ein zweites Rohr 68, welches sich aus dem Gebäude heraus erstreckt und mit der Außenluft in Verbindung steht. Die Verwendung des Manometers 60 soll noch im einzelnen beschrieben werden.
Wie bereits dargelegt, ist ein Abzugsgebläse neben dem offenen Ende 26 des Kanals 22 angeordnet. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Gebläses 30 ist der W.W. Granger Blower Unit Modell Nr. 40054-6, der von der W.W. Granger Company hergestellt wird. Der Antriebsmotor 34 des Gebläses 30 ist an einer Seite eines Gehäuses 32 gelagert. Das Gehäuse 32 weist eine Seitenöffnung 36 auf. Die Seitenöffnung 36 sitzt an der Öffnung 26 des Kanals 22. Bei diesem Gebläse ist eine öffnung 38 entlang einer Bogenstrecke des Umfangs des Gehäuses 32 angeordnet. Wenn das Gebläse 30 betrieben wird, wird Luft durch die öffnung angesaugt und durch die öffnung 38 ausgeblasen.
Es sei nunmehr auf den Auslaßkanal 40 Bezug genommen. Dieser weist ein erstes Ende 42 auf, welches so geformt ist, daß es auf die öffnung 38 des Gebläses paßt. Es ist ein nach außen sich verbreiternder Mittelteil 44 vorgesehen, der mit dem äußeren Abschnitt 4 6 verschweißt ist. Der äußere Abschnitt 46 des Auslaßkanals 40 weist eine öffnung 48 auf, die zur Außenluft hin geöffnet ist. Der mittlere Ab-
schnitt 44 und der äußere Abschnitt 4 6 können die gleiche Größe haben. Es ist vorteilhaft, daß Einlaßkanal und Auslaßkanal die gleiche Querschnittsfläche haben oder daß zumindestens wesentliche Unterschiede in der Querschnittsfläche vermieden werden. Auf der Oberseite des äußeren Abschnittes 46 ist ein Fenster 50 vorgesehen. Das Fenster 50 ist so angeordnet, daß ein direkt anzeigendes Anemometer 52, welches im Abschnitt 46 montiert ist, leicht abgelesen werden kann. Das direkt anzeigende Anemometer 52 ist ein Bacharach Instruments Company, Direct Reading Anemometer Modell MRF50, welches von der Bacharach Instruments Company, Division of Ambac Ind., Inc., 625 Alpha Drive, RIDC Industrial Park, Pittsburgh, Pa. 15238, vertrieben wird. Das Anemometer ist in der Mitte des Kanals 46 mittels mehrerer Streben 54 und einer Hülse 56 montiert. Die Verwendung des Anemometers 52.soll noch beschrieben werden.
Es sei nunmehr auf Fig. 2 Bezug genommen. Aus der Draufsicht ist zu erkennen, daß die Luft durch die Öffnung 24 ein- und durch die Öffnung 48 austritt. Es ist ferner zu erkennen, daß das Anemometer 52 durch das Fenster 50 abgelesen werden kann.
Es sei nunmehr auf Fig. 3 Bezug genommen, die einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 darstellt, und in der die Betriebsweise des Schiebers 28 dargestellt ist. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß der Dämpfer zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und einer maximalen Schließstellung eingestellt werden kann, um die Querschnittsfläche des Kanals 22 einzustellen und um dadurch die Luftmenge zu steuern, welche durch den Kanal strömt.
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Es sei nunmehr auf Fig. 4 Bezug genommen. Es ist zu erkennen, daß die Streben 54, die das Anemometer 52 halten, eine U-förmige Hülse 56 tragen, in der das Anemometer 52 leicht angeordnet werden kann. Der Zweck der Hülse 56 besteht darin, daß beim Transport der Vorrichtung das Anemometer abgenommen und in einem Transportgehäuse gelegt werden kann. Die Fig. 4 zeigt ferner, daß das Rohr 68 in die Atmosphäre außerhalb des Gebäudes mündet.
Es sei nunmehr auf Fig. 5 Bezug genommen. In Fig. 5 ist dargestellt, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Gebäude angeordnet wird. Es sei angenommen, daß das Gebäude 80 eine untere Wand und ein Fenster 84 aufweist. Die Höhe der Vorrichtung wird unter Verwendung des Ständers 4 derart eingestellt, daß der äußere Abschnitt 4 6 des Kanals 40 aus dem Gebäude heraus in die Umgebungsluft sich erstreckt. Der Fensterrahmen 86 wird nach unten gegen den oberen Teil des Kanals 40 gedrückt, so daß der Kanal 40 zwischen dem Fensterbrett und dem Fensterrahmen abgedichtet werden kann, wobei hierzu Dichtungsmaterial 88 verwendet wird. Ebenfalls werden die Seiten des Kanals 40 abgedichtet, so daß das Fenster gegenüber dem Auslaßkanal 40 der Vorrichtung 2 abgedichtet ist.
Im Betrieb werden die übrigen Fenster, Türen und öffnungen des Gebäudes in üblicher Weise verschlossen, ohne daß eine zusätzliche Abdichtung vor Inbetriebnahme der Vorrichtung durchgeführt wird. Nachdem die Vorrichtung 2 montiert ist, wird das Anemometer 52 in die Hülse 56 eingesetzt, und das Manometer 60 wird am Kanal 22 montiert und eingestellt. Das Gebläse 30 wird in Betrieb genommen, wobei sich der Schieber 28 in der geöffneten Stellung befindet. Eine ausreichende Luftmenge wird schnell aus dem Gebäude
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abgesaugt und abgegeben, so daß das Manometer 60 einen Unterdruck anzeigt. Wenn das Manometer 60 einen Unterdruck anzeigt, wird der Schieber 28 nach innen geschoben, bis das Manometer 60 einen Gleichgewichtszustand erreicht, der zu einer konstanten Anzeige führt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Luftmenge, die aus dem Gebäude geblasen wird, durch die Luftmenge ausgeglichen, die in das Gebäude durch Risse, Spalte oder andere Fehler eintritt. Es wurde ein Gleichgewicht der Strömungsrate der einfließenden Luft mit der Strömungsrate der ausgeblasenen Luft hergestellt. Um die Strömungsgeschwindigkeit im Gebäude festzustellen, wird eine Ablesung am direkt anzeigenden Anemometer 52 vorgenommen. Das direkt anzeigende Manometer zeigt die Geschwindigkeit in Meter pro Minute an. Wenn man die Anzahl mit dem Faktor 60 multipliziert, so erhält man die Luftströmungsgeschwindigkeit in Meter pro Stunde. Man hat nun einmal für die Durchlässigkeit oder den Luftaustausch eines Gebäudes zur Verfügung und kann beginnen, diese Luftaustauschprobleme zu korrigieren, indem man eine zulassige Größe des Luftaustausches einstellt. Es ist nunmehr möglich, die undichten Stellen im Gebäude abzudichten. Da die Vorrichtung dauernd Luft durch diese undichten Stellen saugt, strömt Zugluft durch diese undichten Stellen, so daß diese leicht durch die Hand, ein Papierstück oder eine Kerzenflamme festgestellt werden können, welche in die Nähe von Verbindungsstellen gehalten wird, wie beispielsweise Fenster, Türen, Wände, Böden usw. Wenn das Gebäude zunehmend gegen diese Luftleckage abgedichtet wird, zeigt das Manometer 60 einen Unterdruck oder eine negative Strömungsrate an. Es ist deshalb erforderlich, von Zeit zu Zeit die Strömungsrate dadurch einzustellen, daß der Schieber 28 weiter in den Kanal 24 hineingeschoben wird.
Es ist schwierig, wegen der zentralen Anordnung im Kanal 40 eine richtige Ablesung vom Anemometer 52 zu erhalten. Es wurde gefunden, daß es möglich ist, diese Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, daß ein handgetragenes Anemometer an die vier Ecken des Kanals gehalten wird, so daß die auf diese Weise erhaltenen Ablesungen mit der Ablesung des stationären Anemometers 52 gemittelt werden können. Falls gewünscht, kann zu diesem Zeitpunkt das stationäre Anemometer 52 entfernt werden und ein tragbares Manometer kann an verschiedene Meßstellen gebracht werden, falls dies erwünscht ist.
Es ist bekannt, daß jedes Gebäude oder Bauwerk Luftaustauschcharakteristiken aufweist, die für Betätigungen im Gebäude wesentlich sind, um sicherzustellen, daß Verbrennungsluft für Heizungen vorhanden ist, daß Sauerstoff ergänzt wird u. dgl. Es ist deshalb nicht wünschenswert, ein Gebäude vollständig abzudichten, sondern muß eine zulässige Größe von Luftaustausch erreicht werden. Durch Einstellen dieser annehmbaren Größe des Luftaustausches ist es möglich, die undichten Stellen abzudichten, die einen übermäßigen Luftaustausch erzeugen, und die Abdichtung kann kontinuierlich durch die Vorrichtung überwacht werden, bis optimale Luftaustauschraten erreicht sind. Im Gegensatz zu einem von Hand gehaltenen Anemometer benötigt ein stationäres Anemometer 52 eine ausreichende Länge des Kanals, um die Luftströmung des Gebläses 30 derart auszurichten, daß die Luft durch die Mitte des Kanals 40 und durch das Anemometer 52 strömt. Falls es nicht möglich ist, diese Ausrichtung zu erreichen, oder wenn eine Drosselung durch den Schieber 28 erfolgt, wird vorgeschlagen, ein von Hand gehaltenes Anemometer zu verwenden, um richtige Ablesungen der Strömungsgeschwindigkeit durch den Kanal 40 zu erhalten.

Claims (15)

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    DR. WOLFGANG MULLEF)-BORt (PATFNTANWALTVON 1927-1975) DW. PAUL DKUI fL. OIPL.-CHEM. Dr? Al I tlF.tJ) SCHON. UrPl..-CHEM. WH(NFi; HEHTFL, DIPL.-PHVS.
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    ta Fid. 1531
    HARRY W. Meyers
    843 Kings Croft
    Cherry Hill, New Jersey 08034 / U.S.A.
    Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen undichter Stellen in einem Bauwerk
    Patentansprüche
    \ 1.)Vorrichtung zum Feststellen der Luftaustauschcharakteristifcfeft eines Bauwerkes, welches wenigstens eine zur Atmosphäre füH" rende Öffnung aufweist, gekennzeichnet dufch einen ersten Kanal, der abgedichtet in dieser Öffnung des Gebäudes angeordnet werden kann, eine Entlüf tungseinrichturtcj > die einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, wobei der Einlaß dieser Entlüftungseinrichtung in abgedichteter Weise mit deitt ersten Kanal verbunden ist, eine Meßeinrichtung, welche eirien Druckunterschied zwischen der Atmosphäre innerhalb des Gebäudes und dor Atmosphäre außerhalb des Gebäudes feststellt·
    β MUNCHiN PC. SIFtItUTSTR. Λ ΡΟΠ ΒΓ07.Ό KAfIFl.! MUfHC)PAT ■ T LL. (0 89) Al ΊΟ Of. T EH-COPII-W X tROX 400 1 I-1 ΐΧ 5·?4
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung ein erstes Rohr aufweist, welches in die Atmosphäre innerhalb des Gebäudes mündet, und ein zweites Rohr, welches in die Atmosphäre außerhalb des Gebäudes mündet.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Meßeinrichtung einen ersten Druckeinlaß aufweist, der zur Atmosphäre im Gebäude hin geöffnet ist, und einen zweiten Druckeinlaß, der zur Atmosphäre außerhalb des Gebäudes geöffnet ist.
  4. 4. Vorrichtung zur Feststellung der Luftaustauschcharakteristiken eines Gebäudes, welches wenigstens eine Öffnung zur Atmosphäre außerhalb des Gebäudes aufweist, gekennzeichnet durch einen ersten Kanal, einen ersten und einem zweiten offenen Ende, wobei das erste Ende sich zur Atmosphäre innerhalb des Bauwerkes öffnet, eine Entlüftungseinrichtung, die einen Einlaßabschnitt und einen Auslaßabschnitt aufweist, wobei der Einlaßabschnitt dieser Entlüftungsöffnung in abgedichteter Weise mit dem zweiten offenen Ende des ersten Kanals verbunden ist, einen zweiten Kanal, der ein erstes Ende aufweist, der in abgedichteter Weise mit dem Auslaßabschnitt der Entlüftungseinrichtung verbunden ist, wobei ein zweites offenes Ende vorgesehen ist, welches zur Atmosphäre außerhalb des Gebäudes offen ist und ein Meßgerät zur Feststellung der relativen Druckunterschiede innerhalb und außerhalb des Gebäudes.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät einen ersten Druckeinlaß aufweist, der zur Atmosphäre innerhalb des Gebäudes offen ist und einen zweiten Druckeinlaß, der zur Atmosphäre außerhalb dos Gobäudes offen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch .5, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Meßgerät ein erstes Rohr aufweist, welches in die Atmosphäre innerhalb des Gebäudes mündet, und ein zweites Rohr, welches in die Atmosphäre außerhalb des Gebäudes mündet.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät ein Manometer ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftuhgseinrichtung ein Gebläse aufweist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kanal ein Luftgeschwindigkeitsmeßgerät aufweist, welches dicht bei dem offenen Ende des zweiten Kanals angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftgeschwindigkeitsmeßgerät ein Anemometer ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Anemometer etwa in der Mitte des zweiten Kanals und innerhalb des zweiten offenen Endes dieses Kanals angeordnet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Manometer außerhalb des ersten Kanals montiert ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Anemometer abnehmbar in einer Hülse montiert ist.
    -A-
  14. 14. Vorrichtung zur Feststellung der Luftaustauschcharakteristiken eines Gebäudes, welches wenigstens eine Öffnung zur Atmosphäre außerhalb des Gebäudes aufweist, gekennzeichnet durch einen ersten Kanal, der ein erstes und ein zweites offenes Ende aufweist, eine Entlüftungseinrichtung, die einen Einlaß und einen Auslaß hat, wobei der Einlaß in abgedichteter Verbindung mit dem zweiten Ende des ersten Kanals steht, einen zweiten Kanal, der ein erstes offenes Ende aufweist, welches in abgedichteter Verbindung mit dem Auslaß der Entlüftungseinrichtung steht, wobei ein zweites offenes Ende vorgesehen ist, welches in abgedichteter Weise in der Öffnung in dem Gebäude angeordnet ist und zur Atmosphäre außerhalb des Gebäudes hin offen ist und ein Meßgerät, um den Druckunterschied zwischen der Atmosphäre innerhalb des Gebäudes und der Atmosphäre außerhalb des Gebäudes festzustellen.
  15. 15.Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Luftgeschwindigkeitsmeßgerät aufweist, welches dicht beim zweiten offenen Ende des zweiten Kanals angeordnet ist.
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