Srovnávací měření techniků a měřicích zařízení, květen 2013

Srovnávací měření techniků a měřicích zařízení, květen 2013

Vypracoval: Jiří Novák 20.5.2014

Asociace Blower Door CZ

Obsah Obsah ................................................................................................................. 1 Cíl............................................................................................................................................... 3

Místo a termín konání ......................................................................................... 3 Účastníci ............................................................................................................. 3 Měřená budova ................................................................................................... 3 Podmínky při měření ........................................................................................... 4 Teplota ....................................................................................................................................... 4 Síla větru .................................................................................................................................... 4 Stav budovy ............................................................................................................................... 4

Metoda a postup ................................................................................................. 5 Měření ........................................................................................................................................ 5 Vyhodnocení výsledků ............................................................................................................... 5

Výsledky .............................................................................................................. 8 Kontrola úplnosti a konzistentnosti odevzdaných údajů ............................................................ 8 Kontrola přípustných mezí – tlakový rozdíl při nulovém objemovém toku vzduchu p0 ........... 8 Kontrola přípustných mezí – exponent proudění n .................................................................... 9 Součinitel proudění CL- ............................................................................................................ 10 Exponent proudění n-............................................................................................................... 10 Objemový tok vzduchu V50-...................................................................................................... 11 Součinitel proudění CL+ ............................................................................................................ 11 Exponent proudění n+ .............................................................................................................. 12 Objemový tok vzduchu V50+ ..................................................................................................... 12 Objemový tok vzduchu V50+/- ................................................................................................... 13

Závěry ............................................................................................................... 14 Literatura ........................................................................................................... 14 Příloha 1 – Klimatické podmínky ....................................................................... 15 Obr. 1.1 Průběh teplot během srovnávacího měření – nezávislý záznam pořízený organizátory ........................................................................................ 15 Tab. 1.1 Klimatické podmínky během dílčích testů podle záznamů účastníků . 15 Příloha 2 – Přehled výsledků............................................................................. 16 Příloha 3 – Tlakový rozdíl při nulovém objemovém toku vzduchu p0 .............. 17 Příloha 4 – Součinitel proudění CL- ................................................................... 18 Příloha 5 – Exponent proudění n- ...................................................................... 19 Příloha 6 – Objemový tok vzduchu V50- ............................................................. 20 Příloha 7 – Součinitel proudění CL+ ................................................................... 22 strana 1/31

srovnávací měření 2013

Příloha 8 – Exponent proudění n+..................................................................... 23 Příloha 9 – Objemový tok vzduchu V50+............................................................ 24 Příloha 10 – Objemový tok vzduchu V50+/- ........................................................ 26 Příloha 11 – Grafické výsledky – měření podtlakem 17.5.2013 ........................ 28 Příloha 13 – Grafické výsledky – měření podtlakem 18.5.2013 ........................ 30 Příloha 14 – Grafické výsledky – měření přetlakem 18.5.2013......................... 31

strana 2/31


Cíl Srovnávací měření organizuje rada Asociace Blower Door CZ. Je chápáno především jako jeden z prostředků pro kontrolu kvality služby, kterou poskytují členové Asociace. Cílem srovnávacího měření je:  

kontrola správnosti funkce měřicích zařízení používaných členy Asociace kontrola odborné způsobilosti měřicích techniků obsluhujících zařízení – členů Asociace

Obojí se ověřuje vzájemným porovnáním výsledků měření realizovaných:    

různými techniky s použitím různých zařízení na stejné budově za srovnatelných podmínek v krátkém časovém intervalu

Zkušenosti ukazují, že tento způsob kontroly může efektivně pomoci při odhalování nedostatků při obsluze zařízení nebo jeho závad. Cílem srovnávacího měření naopak není kontrola odborné způsobilosti měřicích techniků při výpočtu vztažných veličin a přípravě budovy před měřením.

Místo a termín konání Srovnávací měření probíhalo od 17. 5. do 18. 5. 2013 jako součást zasedání valné hromady Asociace v hotelu Signál v Pardubicích.

Účastníci Srovnávacího měření se zúčastnilo celkem 15 techniků a 15 měřicích zařízení různých typů. Každý z účastníků realizoval jeden test, 10 testů se realizovalo 17.5. a 5 testů se realizovalo 18.5. Typy zařízení a jejich počty jsou uvedeny v tab. 1. Tab. 1 Typy měřicích zařízení ve srovnávacím měření označení výrobce 1 2 3 4 celkem

Energy Conservatory LTM Retrotec Infiltec

počet zařízení

typ Minneapolis Blower Door Model 4 Blowtest 3000 Model Q46 Infiltec E3

7 4 2 2 15

Měřená budova Měřila se vybraná část budovy hotelu Signál – ubytovací část s pokoji pro hosty ve 2.NP. Měřená část budovy byla před měřením připravena organizátory. Příprava před měřením odpovídala metodě A podle [1]. Účastníci osazovali svá měřicí zařízení vždy do vnitřních dveří spojujících chodbu mezi pokoji a schodišťový prostor (obr. 1). Během celého srovnávacího měření se dbalo na to, aby dveře a okna schodišťového prostoru byla otevřena do venkovního prostředí a tlak vzduchu ve schodišťovém prostoru co nejlépe odpovídal tlaku vzduchu ve venkovním prostředí.

strana 3/31


půdorys 2.NP

schodišťový prostor

řez nevytápěná půda pokoje chodba

schodišťový prostor

2.NP – ubytovací část

1.NP - restaurace, kuchyně

pokoje

měřená část budovy poloha měřicího zařízení Obr. 1 Schéma měřené části budovy

Podmínky při měření Teplota Vnitřní a venkovní teplota byla zaznamenávána nezávisle na účastnících srovnávacího měření (příloha 1). Vnitřní i venkovní teplota byla v obou dnech, v době, kdy probíhalo srovnávací měření, relativně stálá bez výrazných změn. Výrazný vzestup vnější teploty 18.5. mezi jedenáctou a dvanáctou hodinou může být vysvětlen chybou měření – teplotní čidlo mohlo být ovlivněno slunečním zářením, zaznamenaný vzestup pravděpodobně neodráží vzestup teploty vzduchu. Průměrná úroveň vnitřní a venkovní teploty se ovšem 17.5. a 18.5. lišila (18.5. byly obě dvě teploty nižší). Rozdíl vnitřní a venkovní teploty byl 17.5. u některých měření zanedbatelný, u ostatních měření 17.5 i 18.5. malý, do cca 5°C. Síla větru Po celou dobu srovnávacího měření vál silný, proměnlivý vítr. Záznam rychlosti větru se nepodařilo pořídit, ale podle dílčích, krátkých měření pomocí anemometru umístěného na střeše budovy dosahovala rychlost větru 8 m/s, v nárazech i více. Síla větru se odhadovala na 1 až 6 stupňů Beaufortovy stupnice (průměrné hodnoty zaznamenané účastníky během dílčích testů jsou uvedené v příloze 1). Vlivem silného a proměnlivého větru byly podmínky pro měření vzduchotěsnosti postupem podle [1] nevhodné po celou dobu srovnávacího měření. Přesto bylo rozhodnuto srovnávací měření realizovat, především z časových a organizačních důvodů (obtíže s organizací srovnávacího měření v náhradním termínu). První den měření (17.5.) byl navíc vítr znatelně silnější než druhý den (18.5.). Z tohoto důvodu nelze považovat klimatické podmínky během prvního a druhého dne za navzájem srovnatelné. Síla větru se měnila i v průběhu každého dne, mezi dílčími testy, proto ani podmínky během jednotlivých dílčích testů nelze považovat za srovnatelné. Stav budovy Příprava budovy před měřením odpovídala metodě A podle [1]. V tomto konkrétním případě se okna v měřené části budovy uzavřena a všechny vnitřní dveře se ponechaly otevřené. Prvky VZT soustavy pro lokální odtah vzduchu ze sociálních zařízení v pokojích se ponechaly bez úprav. strana 4/31


Tento stav budovy se nepodařilo zachovat po celou dobu srovnávacího měření. První den (17.5.) odpovídal stav budovy výše uvedenému popisu. Druhý den (18.5.) zůstal jeden z pokojů v měřené části budovy uzamčený, bez možnosti vstupu. Změnila se tedy plocha a charakter obalových konstrukcí měřené části budovy. Navíc nebylo zřejmé, v jakém stavu byla okna v uzavřeném pokoji (uzavřená, mikroventilace …). Stav budovy během prvního a druhého dne srovnávacího měření proto nelze považovat za vzájemně srovnatelný.

Metoda a postup Měření Každý z účastníků měl realizovat jeden test vzduchotěsnosti s použitím jednoho měřicího zařízení. Součástí každého testu mělo být měření při přetlaku i podtlaku v budově. Výsledky se měly vyhodnotit postupem podle ČSN EN 13829. Všichni účastníci osazovali měřicí zařízení do stejného otvoru (viz kap. Měřená budova). Pro snímání venkovního tlaku vzduchu používali všichni účastníci hadici s chráněným koncem nainstalovanou organizátory před prvním testem. Pro vyhodnocení výsledků používali všichni účastníci shodné hodnoty vztažných veličin (zejména vnitřní objem pro výpočet hodnoty n50). Tyto společné hodnoty vztažných veličin byly vypočítány organizátory srovnávacího měření postupem podle ČSN EN 13829. Jako výsledek testu měli účastníci odevzdat hodnoty těchto veličin: 

formulář s výsledky testů obsahující: 3

-

n

součinitel proudění Cenv [m /(h.Pa )] (výsledek měření podtlakem, přetlakem) 3 n součinitel proudění CL [m /(h.Pa )] (výsledek měření podtlakem, přetlakem) exponent proudění n [-] (výsledek měření podtlakem, přetlakem) 3 objemový tok vzduchu při 50 Pa V50 [m /h] (výsledek měření podtlakem, přetlakem a jejich průměr) -1 - intenzita výměny vzduchu při 50 Pa n50 [h ] (výsledek měření podtlakem, přetlakem a jejich průměr)  

výstup ze software pro ovládání měřicího zařízení obsahující odečtené hodnoty měřených veličin před zpracováním („surová data“) protokol o měření používaný účastníkem v praxi pro sdílení výsledků testu

Vyhodnocení výsledků Zamýšlený cíl měření v podstatě odpovídá tzv. hromadnému experimentu posouzení zúčastněných laboratoří podle [4] (průběžné posouzení, zda laboratoř stále pracuje uspokojivým způsobem, které je založeno na porovnání výsledků získaných měřením stejného vzorku mnoha laboratořemi; laboratoří by v tomto kontextu byl každý účastník srovnávacího měření, vzorkem měřená budova). Přestože srovnávací měření nebylo navrženo v souladu s [2,3,4], při vyhodnocování výsledků byla snaha použít postupy podle těchto norem vždy, když to bylo možné. Vzhledem k výrazně odlišným podmínkám během prvního a druhého dne (viz kap. Podmínky měření), musely být výsledky testů z prvního dne posouzeny odděleně od výsledků z druhého dne. Součástí vyhodnocení výsledků nebyla podrobná kontrola zkušebních protokolů jako v roce 2012 [5]. Hodnotily se tyto dílčí výsledky měření:       

3

n

součinitel proudění CL- [m /(h.Pa )] (výsledek měření podtlakem) exponent proudění n- [-] (výsledek měření podtlakem) objemový tok vzduchu V50L- (výsledek měření podtlakem) 3 n součinitel proudění CL+ [m /(h.Pa )] (výsledek měření přetlakem) exponent proudění n+ [-] (výsledek měření přetlakem) objemový tok vzduchu V50L+ (výsledek měření přetlakem) objemový tok vzduchu V50L+/- (průměr výsledků měření pod tlakem a přetlakem)

strana 5/31


Intenzita výměny vzduchu při referenčním tlakovém rozdílu 50 Pa n50 se nehodnotila, přestože se obecně považuje za výsledek měření vzduchotěsnosti budov. Vzhledem k tomu, že za vnitřní objem dosazovali všichni účastníci shodnou hodnotu předepsanou organizátory, je hodnota n50 (vypočítaná jako podíl objemového toku vzduchu při 50 Pa a vnitřního objemu budovy) vždy pouze násobkem příslušné hodnoty V50. To mimo jiné znamená, že závěry analýzy hodnot V50 platí i pro hodnoty n50. Před vyhodnocením dílčích výsledků se zkontrolovala úplnost a konzistentnost odevzdaných výsledků. Zjištěné nedostatky, které bylo možné opravit, se opravily. Při vyhodnocení dílčích výsledků se postupovalo v těchto krocích:    

kontrola přípustných mezí kontrola odlehlých hodnot kontrola závislosti výsledku na typu měřicího zařízení posouzení výsledků

Cílem kontroly přípustných mezí bylo zjistit, zda hodnoty zkoumané veličiny nepřekračují fyzikálně přípustné meze nebo zda spadají do mezí předepsaných zkušebním postupem. Tato kontrola se týkala tlakového rozdílu při nulovém objemovém toku vzduchu p0 a exponentu proudění n. Odlehlost hodnot se posuzovala dvěma způsoby: Chauvenetovým kritériem a Grubbsovým testem podle [3]. Při použití Grubbsova testu se v souladu s [3] rozlišovaly tzv. vybočující a odlehlé hodnoty (vybočující hodnota se od ostatních hodnot souboru odchyluje s menší pravděpodobností, než odlehlá hodnota). Vybočující a odlehlé hodnoty, pro které bylo nalezeno vysvětlení, se ze zkoumaného souboru vyloučily. Závislost výsledků dílčích testů na typu měřicího zařízení se posuzovala pouze jednoduchým grafickým způsobem. Cílem posouzení výsledků je zjistit, zda rozptýlenost výsledků dílčích testů spadá do stanovených mezí a pokud ne, které testy svými výsledky tyto meze překračují (posouzení se týká sady výsledků, ze které byly vyloučeny případné vybočující a odlehlé hodnoty). Norma [4] pro tento účel používá postup založený na porovnání měr rozptýlenosti výsledků dílčích testů s měrami rozptýlenosti vlastními měřicí metodě, které se zjišťují tzv. experimentem shodnosti podle [2,3] (rozptyl, resp. směrodatná odchylka opakovatelnosti a rozptyl, resp. směrodatná odchylka reprodukovatelnosti). Pro toto posouzení se používají předepsané statistické metody. Protože nejsou známé spolehlivé míry rozptýlenosti zvolené měřicí metody [1], bez kterých nelze použít postup podle [4], posuzovaly se výsledky dvěma jinými způsoby. Oba způsoby jsou založeny na porovnání výsledků dílčích testů s nejlepším odhadem posuzované veličiny (CL, n V50), resp. s mezemi odvozenými z tohoto odhadu. Protože pravé hodnoty zkoumaných veličin nelze zjistit (např. „skutečné“ V50 měřené části budovy), použil se pro jejich odhad průměr z výsledků dílčích testů. Poloha výsledku dílčího testu vůči stanoveným mezím byla kontrolována graficky, s uvažováním nejistoty výsledku. Nejistota výsledku se odhadovala (pro všechny dílčí testy shodně) jako dvojnásobek odhadu směrodatné odchylky výsledků dílčích testů (to přibližně odpovídá intervalu, do kterého hodnota spadá s pravděpodobností 95%): xi 2·sx

(1)

kde: xi sx

je výsledek dílčího testu – měřením zjištěná hodnota zkoumané veličiny (CL, n V50) je odhad směrodatné odchylky vypočítaný z výsledků dílčích testů takto: √

̅

(2)

kde:

strana 6/31


N ̅

je počet dílčích testů je průměrná hodnota výsledků dílčích testů

Obr. 2 ukazuje možné výsledky takového posouzení, které se v této zprávě interpretují takto: 

případ A - hodnota průkazně spadá do stanovených mezí - výsledek je zatížený chybou, jejíž velikost je přípustná, výsledek je zřejmě možné považovat za spolehlivý případ B - hodnota průkazně leží mimo stanovené meze – výsledek je zatížený chybou, jejíž velikost již není přípustná, výsledek je potřeba považovat za „podezřelý“ případ C - nelze prokázat ani vyloučit, že hodnota leží mimo stanovené meze (výchylku mimo meze lze vysvětlit nejistotou výsledku) případ D - nelze prokázat ani vyloučit, že hodnota spadá do stanovených mezí

  

Meze, se kterými se výsledky dílčích testů porovnávaly, byly stanoveny pro oba způsoby posouzení odlišně, princip posouzení byl v obou případech stejný.

Obr. 2 Posouzení výsledků dílčích testů a jejich interpretace – obecný princip První způsob posouzení se použil pro všechny posuzované veličiny. Jako meze pro posouzení výsledků dílčích testů se použily odhady mezí 95% intervalu spolehlivosti průměrné hodnoty posuzované veličiny, které se odhadly takto: ̅ kde

(3)

√

√

je odhad směrodatné odchylky průměrné hodnoty ̅

Tento postup pravděpodobně není ze statistického hlediska správný, nicméně poskytuje určitou představu o rozptýlenosti dat a jejich vzájemném porovnání (zejm. jeho grafická prezentace, která je uvedena v přílohách). Druhý způsob posouzení se použil pouze pro posouzení výsledků měření objemového toku vzduchu V50. Vycházelo se z požadavku na zařízení pro měření objemového toku vzduchu, které má podle [1] měřit s přesností 7% měřené hodnoty. Meze pro posouzení výsledků dílčích testů se tedy stanovily takto: dolní mez:

̅

̅

(4)

horní mez:

̅

̅

(5)

Pokud by výsledky dílčích testů ležely uvnitř těchto mezí, znamenalo by to, že celková chyba měření V50 byla v těchto případech menší, než předepsaná přesnost měřicího zařízení, přičemž celková chyba zahrnuje kromě přesnosti měřicího zařízení i příspěvky z jiných zdrojů chyb (operátor, klimatické podmínky…). Testy s takovými výsledky by bylo možné považovat za správně provedené a dostatečně přesné. Testy s výsledky mimo tento interval ovšem nelze označit za nepřesné nebo chybně provedené, ani nelze tvrdit, že zařízení pro měření objemového toku vzduchu nesplňuje požadavky na přesnost. Takové testy by se daly považovat pouze za méně přesné nebo „podezřelé“.

strana 7/31


Výsledky Výsledky testů při podtlaku v budově jsou v dalším textu označeny dolním indexem „-“, výsledky testů při přetlaku v budově dolním indexem „+“. Výsledky testů vypočítané jako průměr z výsledku při podtlaku a přetlaku v budově (např. n50) jsou označeny dolním indexem „+/-“. Výsledky dílčích testů jsou souhrnně uvedeny v příloze 2.. Kontrola úplnosti a konzistentnosti odevzdaných údajů V případě testů 3, 5, 6, 7, 8, 10, 14 a 17 nebyly odevzdány protokoly o zkoušce. V případě testů 4, 5, 6, 7, 14, a 15 nebyly odevzdány výstupy ze software pro ovládání měřicího zařízení. Tato opomenutí v některých případech omezila možnosti vyhodnocení výsledků, nevyloučila však možnost jejich posouzení. Formuláře s vybranými výsledky měření odevzdali všichni účastníci. Všechny formuláře byly řádně vyplněné, pouze v případě testu č. 7 chyběla hodnota objemového toku vzduchu V50+/-. Chybějící hodnota byla dopočítána jako průměr z výsledků měření při podtlaku a při přetlaku v budově V50- a V50+., které byly ve formuláři vyplněné. Při vyhodnocení výsledků se použila tato dopočítaná hodnota. V případě testu č. 2 byly všechny tři hodnoty objemového toku vzduchu V50-, V50+ a V50+/předané technikem výrazně nižší než výsledky ostatních testů. Analýzou odevzdaných podkladů se zjistilo, že tyto hodnoty byly uvedeny v chybných jednotkách (ukázalo se, že měřicí technik zadal do software pro ovládání měřicího zařízení jako jednotku objemového toku vzduchu krychlové stopy za minutu místo krychlových metrů za hodinu). Chybné hodnoty se přepočítaly a pro vyhodnocení výsledků se použily opravené hodnoty. U všech testů byla zjištěna dobrá shoda mezi hodnotou V50+/- předanou technikem a hodnotou V50+/- vypočítanou z hodnot V50- a V50+ předaných technikem. Rozdíl mezi předanou a vypočítanou hodnotou byl vždy nižší než 1%, největší zaznamenaný rozdíl byl 0,5% (test č. 16). Kontrola shody mezi hodnotou V50- předanou technikem a hodnotou V50- vypočítanou z hodnot parametrů rovnice proudění CL- a n- předaných technikem proběhla s těmito výsledky:   

u testů č. 1, 2, 3, 5, 8, 10, 14, 15, 16, 17 byl rozdíl mezi předanou a vypočítanou hodnotou menší než 1% u testů č. 4, 6, 7, 9, 12 ležel rozdíl mezi předanou a vypočítanou hodnotou v intervalu 1% až 2% největší zaznamenaný rozdíl byl 1,9% (test č. 12)

Kontrola shody mezi hodnotou V50+ předanou technikem a hodnotou V50+ vypočítanou z hodnot parametrů rovnice proudění CL+ a n+ předaných technikem proběhla s těmito výsledky:   

u všech testů kromě níže uvedených byl rozdíl mezi předanou a vypočítanou hodnotou menší než 1% u testů č. 7, 9 ležel rozdíl mezi předanou a vypočítanou hodnotou v intervalu 1% až 2% největší zaznamenaný rozdíl byl 1,7% (test č. 7)

Kontrola přípustných mezí – tlakový rozdíl při nulovém objemovém toku vzduchu p0 Zkušební postup podle [1] předepisuje kontrolovat tzv. tlakový rozdíl při nulovém objemovém toku vzduchu p0 před a po každém testu (způsob záznamu a vyjádření hodnot p0 – viz kap. 5.3.3 v [1]). Při nesplnění limitní hodnoty 5 Pa se má test považovat za neplatný. Hodnoty p0 naměřené při dílčích testech jsou shrnuty v příloze 3. U některých testů nejsou hodnoty p0 uvedeny – v těchto případech nebyly měřicím technikem předány podklady, ze kterých by se daly hodnoty p0 zjistit (zejm. protokol o měření). strana 8/31


U řady testů hodnoty p0 překračují předepsaný limit a měly by tedy být prohlášeny za neplatné. Jedná se evidentně o důsledek silného větru (kap. Podmínky při měření). Některé zaznamenané hodnoty jsou velmi vysoké (zejm. u testů č. 1, 2, 3 a 12). Je zřejmé, že naměřené výsledky mohou být zatíženy významnou chybou – to je potřeba vzít v úvahu při jejich hodnocení. I přesto se výsledky těchto testů dále vyhodnocovaly a nebyly vyřazeny z posouzení výsledků – důvody jsou uvedeny v kap. Podmínky při měření. Nekontrolovalo se, zda technik, pokud byla překročena limitní hodnota p0, označil v protokolu o měření test jako neplatný. Někteří účastníci nicméně toto zjištění ústně oznámili organizátorům nebo jej připsali jako poznámku do formuláře pro sběr naměřených výsledků. U testu č. 15 uvedl měřicí technik stejné hodnoty p0 pro měření při přetlaku i při podtlaku v budově. Stejné hodnoty byly uvedeny i v protokolu o měření, který, v tomto případě bez možnosti úprav, generuje software pro ovládání měřicího zařízení. Je nepravděpodobné, že by v daných podmínkách taková situace mohla nastat. Test č. 15 byl realizován měřicím zařízením typu 2. Toto zařízení realizuje zcela automaticky oba testy – při podtlaku a při přetlaku v budově – bezprostředně po sobě. Je možné, že měření p0 probíhá (zcela automaticky) pouze před začátkem prvního z testů (např. při podtlaku v budově) a na konci druhého testu (např. při přetlaku v budově). Naměřené hodnoty jsou pak pravděpodobně použity pro vyhodnocení (regresní analýzu) obou testů. Není zřejmé, zda je takový postup zcela v souladu s [1]. Správnější by bylo měřit hodnoty p0 před a po každém z testů (při podtlaku i při přetlaku v budově). Kontrola přípustných mezí – exponent proudění n Hodnoty exponentu proudění n mají ležet v intervalu mezi 0,5 až 1,0 (fyzikálně přípustné meze). U čtyř testů byly zjištěny hodnoty n mimo tyto meze, vždy se jednalo o hodnoty menší než 0,5:    

test č. 1, měření při přetlaku v budově: n+ = 0,41 test č. 2, měření při přetlaku v budově: n+ = 0,45 test č. 3, měření při podtlaku v budově: n- = 0,49 test č. 5, měření při přetlaku v budově: n+ = 0,48

Vychýlení hodnot n mimo přípustné meze může být vysvětleno:   

chybou měření (chyba měřicího zařízení, chyba vnesená měřicím technikem), chybou při vyhodnocení naměřených dat chybou v důsledku nevhodných podmínek při měření

Nelze jednoznačně určit, který z těchto faktorů měl dominantní vliv. U testů 1 a 2 byly současně zaznamenány také velmi vysoké hodnoty tlakového rozdílu při nulovém objemovém toku vzduchu p0 (např. test č. 1, měření při přetlaku v budově p02+ = 16 Pa, test č. 2, měření při přetlaku v budově p01+ = 7,6 Pa). S přihlédnutím k faktu, že odchylky hodnot n od spodní přípustné meze (0,5) nejsou mimořádně velké, je tedy velmi pravděpodobné, že u těchto testů způsobil výchylku hodnoty n silný vítr (vysoké hodnoty p0 byly způsobeny větrem – viz předchozí text). U testu č. 3 byly při měření při podtlaku v budově hodnoty p0 sice menší, ale limitní hodnota 5 Pa byla přesto překročena (p02- = -5,4 Pa) – vychýlení hodnoty n mohlo být rovněž způsobeno účinky silného větru. Pro test č. 5 nejsou k dispozici hodnoty p0 (nebyl odevzdán protokol o měření). Přestože v případě uvedených testů leží hodnoty n mimo fyzikálně přípustné meze, nebyly výsledky těchto testů vyřazeny ze souboru dat určených k posouzení a byly dále analyzovány.

strana 9/31


Součinitel proudění CLMezi výsledky nebyly zjištěny žádné vybočující ani odlehlé hodnoty. Číselné výsledky jsou uvedeny v příloze 2. Grafy vztahující se k vyhodnocení výsledků jsou uvedeny v příloze 4. Základní statistické údaje jsou shrnuty v tab. 2. Tab. 2 Součinitel proudění CL- - Základní statistické údaje datum testy č. počet výsledků průměr nejnižší hodnota nejvyšší hodnota 1. kvartil 3. kvartil směrodatná odchylka směrodatná odchylka

17.5. 1 ÷ 10 10 111.2 64.2 173.7 90.5 133.8 33.4 30%

18.5. 12 ÷ 17 5 82.4 34.7 107.8 75.5 99.2 29.2 35%

Závislost hodnot CL- na typu měřicího zařízení není zcela zřejmá (příloha 4). Výsledky ze 17.5. nicméně naznačují (podobně jako v minulých letech), že měřicí zařízení typu 2 mají zřejmě tendenci udávat vyšší hodnoty součinitele proudění CL-. U výsledků z 18.5. nelze závislost na typu měřicího zařízení vyhodnotit pro malý počet dat. Posouzení výsledků ukázalo, že žádný neleží prokazatelně uvnitř ani vně stanovených mezí (příloha 4). Výsledky testů 2, 3, 6, 7, 10 a 14 leží vně stanovených mezí, výchylku však lze vždy vysvětlit nejistotou výsledku. Exponent proudění nMezi výsledky nebyly zjištěny žádné vybočující ani odlehlé hodnoty. Číselné výsledky jsou uvedeny v příloze 2. Grafy vztahující se k vyhodnocení výsledků jsou uvedeny v příloze 5. Základní statistické údaje jsou shrnuty v tab. 3. Tab. 3 Exponent proudění n- - Základní statistické údaje datum testy č. počet výsledků průměr nejnižší hodnota nejvyšší hodnota 1. kvartil 3. kvartil směrodatná odchylka směrodatná odchylka

17.5. 1 ÷ 10 10 0.61 0.49 0.72 0.57 0.65 0.066 11%

18.5. 12 ÷ 17 5 0.68 0.60 0.83 0.63 0.70 0.091 13%

Grafy závislosti hodnot n- na typu měřicího zařízení jsou uvedeny v příloze 5. Výsledky ze 17.5. naznačují (podobně jako v minulých letech), že měřicí zařízení typu 2 mají zřejmě tendenci udávat nižší hodnoty exponentu proudění n-. U výsledků z 18.5. nelze závislost na typu měřicího zařízení vyhodnotit pro malý počet dat. Posouzení výsledků ukázalo, že žádný neleží prokazatelně uvnitř ani vně stanovených mezí (příloha 4). Výsledky testů 2, 3, 6, 7, 10 a 14 leží vně stanovených mezí (výsledek 4 leží právě na horní mezi), výchylku však lze vždy vysvětlit nejistotou výsledku. strana 10/31


Objemový tok vzduchu V50Výsledek testu č. 6 byl Grubbsovým testem a podle Chauvenetova kritéria shodně označen za odlehlou hodnotu. Odchylku je možné vysvětlit nepříznivými klimatickými podmínkami během testu (silný vítr). Výsledek nelze opravit ani nahradit (výsledkem opakovaného měření), proto byl výsledek testu č. 6 odebrán ze souboru hodnocených výsledků. Číselné výsledky jsou uvedeny v příloze 2. Grafy vztahující se k vyhodnocení výsledků jsou uvedeny v příloze 6. Základní statistické údaje jsou shrnuty v tab. 4. Rozdíl mezi rozptýleností výsledků dílčích testů realizovaných během prvního a druhého dne je překvapivý. Vysoká hodnota směrodatné odchylky pro testy realizované 18.5. je způsobena velmi nízkým výsledkem testu č. 14, který nicméně nebyl identifikován jako odlehlá hodnota. Tab. 4 Objemový tok vzduchu V50- - Základní statistické údaje datum testy č. počet výsledků průměr nejnižší hodnota nejvyšší hodnota 1. kvartil 3. kvartil směrodatná odchylka směrodatná odchylka

17.5. 1 ÷ 10 9 1135 1070 1186 1117 1160 35.7 3.1%

18.5. 12 ÷ 17 5 1085 875 1175 1096 1170 122.6 11.3%

Závislost hodnot V50- na typu měřicího zařízení není zcela zřejmá (příloha 6). U výsledků z 18.5. nelze závislost na typu měřicího zařízení vyhodnotit pro malý počet dat. Posouzení výsledků 1. způsobem ukázalo, že žádný neleží prokazatelně uvnitř ani vně stanovených mezí (příloha 6). Výsledky testů 2, 7, 10 a 14 leží vně stanovených mezí, výchylku však lze vždy vysvětlit nejistotou výsledku. Podle posouzení 2. způsobem (meze představují 7% průměru z výsledků dílčích testů) neleží žádný z výsledků prokazatelně mimo stanovené meze. Žádný z výsledků neleží prokazatelně ani uvnitř stanovených mezí. Kromě testů č. 14, 15 a 17 leží výsledky všech testů uvnitř stanovených mezí. Výsledky testů 15 a 17 leží v těsné blízkosti horní meze. Výsledek testu č. 14 leží vně stanovených mezí, ovšem neprůkazně (výchylku mimo meze lze vysvětlit nejistotou měření). Součinitel proudění CL+ Výsledek testu č. 1 byl Grubbsovým testem označen za vybočující hodnotu a podle Chauvenetova kritéria za odlehlou hodnotu. Odchylku je možné vysvětlit nepříznivými klimatickými podmínkami během testu (silný vítr). Výsledek nelze opravit ani nahradit (výsledkem opakovaného měření), proto byl výsledek testu č. 1 odebrán ze souboru hodnocených výsledků. Číselné výsledky jsou uvedeny v příloze 2. Grafy vztahující se k vyhodnocení výsledků jsou uvedeny v příloze 7. Základní statistické údaje jsou shrnuty v tab. 5. Závislost hodnot CL+ na typu měřicího zařízení není průkazná (příloha 7). U výsledků z 18.5. nelze závislost na typu měřicího zařízení vyhodnotit pro malý počet dat. Posouzení výsledků ukázalo, že žádný neleží prokazatelně uvnitř ani vně stanovených mezí (příloha 7). Výsledky testů 2, 5, 6, 7, 9, 12 a 15 leží vně stanovených mezí, výchylku však lze vždy vysvětlit nejistotou výsledku. strana 11/31


Tab. 5 Součinitel proudění CL+ - Základní statistické údaje datum testy č. počet výsledků průměr nejnižší hodnota nejvyšší hodnota 1. kvartil 3. kvartil směrodatná odchylka směrodatná odchylka

17.5. 2 ÷ 10 9 193.6 128.6 314.4 147.0 224.3 60.2 31%

18.5. 12 ÷ 17 5 169.8 123.7 223.0 131.2 194.6 42.1 25%

Exponent proudění n+ Mezi výsledky nebyly zjištěny žádné vybočující ani odlehlé hodnoty. Číselné výsledky jsou uvedeny v příloze 2. Grafy vztahující se k vyhodnocení výsledků jsou uvedeny v příloze 8. Základní statistické údaje jsou shrnuty v tab. 6. Tab. 6 Exponent proudění n+ - Základní statistické údaje datum testy č. počet výsledků průměr nejnižší hodnota nejvyšší hodnota 1. kvartil 3. kvartil směrodatná odchylka směrodatná odchylka

17.5. 1 ÷ 10 10 0.55 0.41 0.64 0.49 0.62 0.080 15%

18.5. 12 ÷ 17 5 0.58 0.51 0.65 0.53 0.64 0.062 11%

Závislost hodnot n+ na typu měřicího zařízení není průkazná (příloha 8). U výsledků z 18.5. nelze závislost na typu měřicího zařízení vyhodnotit pro malý počet dat. Posouzení výsledků ukázalo, že žádný neleží prokazatelně uvnitř ani vně stanovených mezí (příloha 8). Výsledky testů 1, 2, 5, 6, 7, 9, 12, 15 a 16 leží vně stanovených mezí (výsledek 15 leží právě na horní mezi), výchylku však lze vždy vysvětlit nejistotou výsledku. Objemový tok vzduchu V50+ Mezi výsledky nebyly zjištěny žádné vybočující ani odlehlé hodnoty. Číselné výsledky jsou uvedeny v příloze 2. Grafy vztahující se k vyhodnocení výsledků jsou uvedeny v příloze 9. Základní statistické údaje jsou shrnuty v tab. 7. Výsledky z 17.5. se jeví jako závislé na typu zařízení. Všechny výsledky naměřené zařízením typu 1 jsou zřetelně vyšší než všechny výsledky získané jinými typy měřicích zařízení, především zařízením typu 2. U výsledků z 18.5. nelze závislost na typu měřicího zařízení vyhodnotit pro malý počet dat. Posouzení výsledků 1. způsobem ukázalo, že žádný neleží prokazatelně uvnitř ani vně stanovených mezí (příloha 9). Výsledky testů č. 4, 9, 12, 16 a 17 leží uvnitř stanovených mezí, výsledky ostatních testů leží vně, výchylku však lze vždy vysvětlit nejistotou výsledku.

strana 12/31


Tab. 7 Objemový tok vzduchu V50+ - Základní statistické údaje datum testy č. počet výsledků průměr nejnižší hodnota nejvyšší hodnota 1. kvartil 3. kvartil směrodatná odchylka směrodatná odchylka

17.5. 1 ÷ 10 10 1728 1580 1905 1602 1830 121.9 7.1%

18.5. 12 ÷ 17 5 1618 1521 1710 1580 1655 72.0 4.5%

Podle posouzení 2. způsobem (meze představují 7% průměru z výsledků dílčích testů) neleží žádný z výsledků prokazatelně mimo stanovené meze. Žádný z výsledků neleží prokazatelně ani uvnitř stanovených mezí. Výsledky testů č. 3, 4, 9, 12, 14, 15, 16 a 17 leží uvnitř stanovených mezí. Výsledky testů 2, 5, 7, 8 a 10 leží právě na jedné z mezí nebo v její těsné blízkosti. Pouze výsledky testů č. 1 a 6 leží vně stanovených mezí, ovšem neprůkazně (výchylku mimo meze lze vysvětlit nejistotou měření). Objemový tok vzduchu V50+/Mezi výsledky nebyly zjištěny žádné vybočující ani odlehlé hodnoty. Číselné výsledky jsou uvedeny v příloze 2. Grafy vztahující se k vyhodnocení výsledků jsou uvedeny v příloze 10. Základní statistické údaje jsou shrnuty v tab. 8. Tab. 8 Objemový tok vzduchu V50+/- - Základní statistické údaje datum testy č. počet výsledků průměr nejnižší hodnota nejvyšší hodnota 1. kvartil 3. kvartil směrodatná odchylka směrodatná odchylka

17.5. 1 ÷ 10 10 1442 1340 1511 1402 1491 58.6 4.1%

18.5. 12 ÷ 17 5 1352 1290 1390 1348 1370 37.8 2.8%

Závislost výsledků na typu měřicího zařízení není zcela zřejmá. Podle výsledků ze 17.5. se zdá, že zařízení typu 2 mají tendenci udávat nižší hodnoty než zařízení typu 1. U výsledků z 18.5. nelze závislost na typu měřicího zařízení vyhodnotit pro malý počet dat. Posouzení výsledků 1. způsobem ukázalo, že žádný neleží prokazatelně uvnitř ani vně stanovených mezí (příloha 10). Výsledky testů č. 4, 6, 9, 12, 15 a 17 leží uvnitř stanovených mezí. Výsledky testů 2, 7 a 16 leží právě na jedné z mezí nebo v její těsné blízkosti. Výsledky ostatních testů leží vně mezí, výchylku však lze vždy vysvětlit nejistotou výsledku. Podle posouzení 2. způsobem (meze představují 7% průměru z výsledků dílčích testů) neleží žádný z výsledků prokazatelně mimo stanovené meze. Výsledek testu č.10 leží právě na spodní mezi (nebo velmi blízko). Ostatní výsledky leží uvnitř stanovených mezí, výsledky testů č. 12, 15 a 17 leží uvnitř mezí prokazatelně.

strana 13/31


Závěry Výsledky dílčích testů jsou pochopitelně rozptýlené. Vzájemné rozdíly mezi výsledky dílčích testů mohou být v zásadě způsobeny:    

chybami měřicího technika – např. chybně osazené měřicí zařízení, chybně zapojené snímače tlaku apod. (jsou předmětem zkoumání při srovnávacím měření) chybami měřicího zařízení, - např. nezkalibrované měřicí přístroje, plachta propouštějící vzduch apod. (jsou předmětem zkoumání při srovnávacím měření) podmínkami při měření – zejm. klimatickými vlivy (nejsou předmětem zkoumání při srovnávacím měření) dalšími náhodnými vlivy - např. změna stavu budovy, neočekávaný zásah jiné osoby apod. (nejsou předmětem zkoumání při srovnávacím měření)

Z vyhodnocení výsledků a dalších informací zaznamenaných během srovnávacího měření vyplývá, že podmínky během srovnávacího měření:  

byly nevhodné pro měření vzduchotěsnosti – nebyly splněny požadavky na klimatické podmínky podle [1] byly nevhodné pro realizaci tohoto typu srovnávacího experimentu – podmínky mezi jednotlivými dílčími testy se podstatně měnily (síla větru, příprava budovy)

Je velmi pravděpodobné, že na vzájemné rozdíly mezi výsledky dílčích testů měly dominantní vliv právě nevhodné podmínky při měření a jejich změny (především silný vítr). Je zřejmé, že za této situace nelze z výsledků srovnávacího měření prezentovaných v této zprávě odvodit spolehlivé závěry o správnosti funkce měřicích zařízení ani o odborné způsobilosti účastníků. Důležitým závěrem však může být to, že mezi konečnými výsledky dílčích testů (hodnota V50+/-) se nevyskytla žádná odlehlá ani vybočující hodnota – i přesto, že v souborech některých „mezivýsledků“ testů při podtlaku nebo přetlaku v budově (V50-, CL+) se odlehlé hodnoty (v malé míře) vyskytly. To znamená, že konečné výsledky dílčích testů jsou přinejmenším navzájem konzistentní ze statistického hlediska. Zajímavým závěrem je také to, že i přes velmi nepříznivé podmínky se konečné výsledky dílčích testů (hodnoty V50+/-) neliší od průměru o více než 3 ÷ 7%. Pokud vezmeme v úvahu i nejistotu výsledku (dvojnásobek směrodatné odchylky), pak by se nejvyšší nebo nejnižší hodnota nelišila od průměru o více než 8 ÷ 15%. To je stále možné považovat za relativně dobrou shodu.

Literatura [1]

ČSN EN 13829 Thermal performance of buildings – Determination of air permeability of buildings – Fan pressurization method. ČNI, Praha 2000

[2]

ČSN ISO 5725 Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření – Část 1: Obecné zásady a definice. ČNI, Praha 1997

[3]

ČSN ISO 5725 Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření – Část 2: Základní metoda pro stanovení opakovatelnosti a reprodukovatelnosti normalizované metody měření. ČNI, Praha 1997

[4]

ČSN ISO 5725 Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření – Část 6: Použití měr přesnosti v praxi. ČNI, Praha 1997

[5]

Srovnávací měření techniků a měřicích zařízení, Asociace Blower Door CZ, 2012

strana 14/31


Příloha 1 – Klimatické podmínky

Obr. 1.1 Průběh teplot během srovnávacího měření – nezávislý záznam pořízený organizátory Tab. 1.1 Klimatické podmínky během dílčích testů podle záznamů účastníků vnitřní teplota test č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 15 16 17

datum 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013

začátek 10.00 11.40 12:35 13.15 15:00 15:45 16:30 16.30 17:45 18:40 10:00 11:00 12:00 12:52 14:00

venkovní teplota

konec

i

e

11.39 12.15 13:15 14.00 15:45 16:30 17:15 17.30 18:25 19:25 10:30 12:00 12:35 13:43 14:30

[°C] 27.00 24.00 27.00 22.00 24.00 27.00 27.00 22.00 27.00 24.00 24.00 24.60 24.00 24.00 24.00

[°C] 20.00 24.00 23.50 22.00 27.00 24.00 24.00 26.00 24.00 19.50 20.00 16.60 24.00 24.00 20.00

strana 15/31

síla větru w [°B] 5 nestabilní 3 6 6 6 1 3 3 2 2 2 3 3

datum

17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013

test

č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 15 16 17 1 1 1 1 2 2 2 1 1 4 1 3 2 3 4

[m3/(h.Pan)] 94.85 82.00 174.78 89.00 109.20 149.60 143.20 114.00 101.00 64.50 96.00 34.79 100.70 108.00 75.79

[m3/(h.Pan)] 94.85 81.63 173.72 89.00 107.40 146.80 140.40 113.90 100.00 64.26 95.00 34.70 99.20 107.82 75.48

podtlak v budově typ C LC env zařízení [-] 0.63 0.67 0.49 0.65 0.60 0.56 0.55 0.59 0.62 0.72 0.63 0.83 0.63 0.60 0.70

n[m3/h] 1117.71 1114.64 1173.00 1150.00 1128.00 1330.00 1186.00 1160.00 1117.00 1070.00 1096.00 875.00 1175.00 1110.00 1170.00

V 50[m3/(h.Pan)] 386.72 316.71 226.79 179.00 240.90 132.10 126.70 199.30 148.00 170.30 229.00 177.80 121.70 132.00 195.90

[m3/(h.Pan)] 381.68 314.36 224.32 179.00 246.50 134.62 128.60 198.70 147.00 169.30 223.00 176.60 123.70 131.22 194.60

přetlak v budově C L+ C env + [-] 0.41 0.45 0.53 0.58 0.48 0.63 0.64 0.57 0.63 0.57 0.51 0.58 0.64 0.65 0.53

n+ [m3/h] 1904.62 1834.35 1818.00 1745.00 1607.00 1580.00 1599.00 1842.00 1747.00 1600.00 1626.00 1710.00 1521.00 1655.00 1580.00

V 50+ [m3/h] 1511.16 1474.49 1496.00 1447.50 1367.50 1455.00 1392.50 1501.00 1432.00 1340.00 1361.00 1290.00 1348.00 1390.00 1370.00

průměr V 50+/-


Příloha 2 – Přehled výsledků

strana 16/31

test č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 15 16 17

17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 17.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013 18.5.2013

datum

0.00 0.00 0.80

1.50 0.00 -2.84 -3.80 -0.20

0.00 0.00 2.30

-3.43 -4.90 0.00

-3.43 -4.90 2.30

3.10 1.91 1.70 0.00

-3.10 -3.23 1.00 -3.66

-3.10 -3.23 -0.20 -3.66 -2.84 -3.80 -0.70

-4.60 -1.32 1.00 -3.76

-5.50 -3.79 -1.00 -3.76

[Pa] 7.28 5.05 3.32 1.10

[Pa] 2.12 -0.93 1.01 -1.60

0.00

p 02 [Pa] 3.37 1.52 -3.37 -1.60

p 02[Pa] -5.73 -3.78 -5.40 -2.80

-

-

p 02+-

p 01-

podtlak v budově p 01-p 01+[Pa] [Pa] -2.93 3.65 -2.91 2.51 -1.06 2.40 -2.70 1.30

0.00 0.00 6.00

-2.84 -5.06 0.00

-2.84 -5.06 6.00

0.00 0.00 2.80

-3.43 -2.59 0.00

-3.43 -2.59 2.80

0.10 -2.47 1.50 -7.09 -1.80 -3.58 -1.10 -7.09 1.60 1.17 2.20 0.00

-1.80 -0.96 1.60 -4.78

-1.90 -1.52 -1.10 -4.78

0.30 0.87 3.20 0.00

p 02+ [Pa] 10.67 1.31 7.16 -2.00

p 02-+ [Pa] -4.21 -3.26 -1.41 -4.90

p 02++ [Pa] 16.08 4.80 9.31 2.80

p 01+ [Pa] 0.64 5.27 1.99 1.60

přetlak v budově p 01-+ p 01++ [Pa] [Pa] -2.56 2.49 -6.19 7.56 -3.65 4.40 -3.40 4.50


Příloha 3 – Tlakový rozdíl při nulovém objemovém toku vzduchu p0

strana 17/31


Příloha 4 – Součinitel proudění CL-

Obr. 4.1 Přehled výsledků dílčích testů. Vlevo výsledky ze 17.5., vpravo výsledky z 18.5.

Obr. 4.2 Závislost výsledků dílčích testů na typu měřicího zařízení. Vlevo výsledky ze 17.5., vpravo výsledky z 18.5.

Obr. 4.3 Posouzení výsledků (1. způsob – meze jsou dány dvojnásobkem směrodatné odchylky průměru) Vlevo výsledky ze 17.5., vpravo výsledky z 18.5.

strana 18/31


Příloha 5 – Exponent proudění n-



Obr. 5.3 Posouzení výsledků (1. způsob – meze jsou dány dvojnásobkem směrodatné odchylky průměru). Vlevo výsledky ze 17.5., vpravo výsledky z 18.5.

strana 19/31


Příloha 6 – Objemový tok vzduchu V50-




strana 20/31


Obr. 6.4 Posouzení výsledků (2. způsob – meze představují 7% průměru). Vlevo výsledky ze 17.5., vpravo výsledky z 18.5.

strana 21/31


Příloha 7 – Součinitel proudění CL+




strana 22/31


Příloha 8 – Exponent proudění n+




strana 23/31


Příloha 9 – Objemový tok vzduchu V50+




strana 24/31



strana 25/31


Příloha 10 – Objemový tok vzduchu V50+/-




strana 26/31



strana 27/31


Příloha 11 – Grafické výsledky – měření podtlakem 17.5.2013

Minneapolis Blower Door Model 4 LTM Blowtest 3000 Retrotec Model Q46 Infiltec E3

strana 28/31


Příloha 12 – Grafické výsledky – měření přetlakem 17.5.2013


strana 29/31


Příloha 13 – Grafické výsledky – měření podtlakem 18.5.2013


strana 30/31


Příloha 14 – Grafické výsledky – měření přetlakem 18.5.2013


strana 31/31

Srovnávací měření techniků a měřicích zařízení, květen 2013

Recommend Documents