Tryckskillnadsmätning i praktiken – del 2 – Hur mätarnas placering påverkar mätresultaten

Det här är del 2 i bloggserien ”Tryckskillnadsmätning i praktiken”, där vi med konkreta tester undersöker vilka faktorer som påverkar resultaten av tryckskillnadsmätningar – och vilka som inte gör det.

Del 1: Utrustningens inverkan – Hur påverkar slangens material, längd och typ mätresultaten?

Del 2: Placeringens inverkan (den här artikeln) – Hur påverkar mätarens placering och monteringshöjd resultaten?

Del 3: Vindens inverkan – Hur påverkar vindens riktning och styrka byggnadens tryckskillnad?

---

Varför testade vi det här?

I föregående del undersökte vi hur mycket själva mätutrustningen – slang, rör, längd – påverkar resultaten. Nu går vi vidare till nästa fråga: var ska man egentligen placera mätaren och slangen?

A-Insinöörits mätanvisning (2019) anger att tryckskillnaden ska mätas på cirka 1 meters höjd över golvet. Det är inget slumpmässigt val, och i de här testerna tar vi reda på varför. Vi reder också ut vad mätning på 1 meters höjd faktiskt innebär – och vad det inte innebär.

TL;DR

• Mätarens placering (golv eller tak) påverkar inte resultaten – kanske något överraskande

• Väggenomföringens höjd avgör däremot allt

• Vertikala slangdragningar påverkar inte resultaten

• I vårt test skilde sig tryckskillnaden mellan övervåningen och bottenvåningen med cirka 2,3 Pa – exakt det värde som den termiska tryckskillnaden förutsäger

• Mätslangar som rör sig kan orsaka störningstoppar i mätresultaten

• Tryckskillnaden varierar förvånansvärt mycket i en byggnad – bara att öppna en dörr ger en topp på nästan 15 Pa

En kort repetition i fysik

Lufttrycket minskar med höjden – vid havsytan med cirka 12 Pa per höjdmeter. Det påverkar knappast tryckskillnadsmätningen, eftersom gravitationen är densamma både inomhus och utomhus.

Däremot spelar temperaturen roll. Samma princip som lyfter en varmluftsballong mot himlen gäller även i byggnader: varm luft är lättare än kall. När det är varmare inne än ute strävar den varma luften uppåt och tar sig ut genom byggnadens övre delar. På bottenvåningen uppstår undertryck när luft sugs in för att ersätta den luft som har försvunnit uppåt. På övervåningen kan det i stället råda övertryck när den varma luften söker sig ut.

Fenomenet kallas skorstenseffekt (eng. stack effect), och i praktiken innebär det att tryckskillnaden beror på mäthöjden. Om du mäter på bottenvåningen eller på övervåningen kan resultatet bli helt olika.

Påståenden som testas

1. Mätaren ska monteras i höjd med genomföringen – vanligt antagande
2. Tryckskillnaden är olika på olika våningar (termisk tryckskillnad) – A-Insinöörits mätanvisning, s. 17
3. Vertikala slangdragningar påverkar mätresultaten och bör undvikas – vanligt antagande
4. Hur slangen är fäst påverkar mätresultaten – praktisk iakttagelse

Testuppställning

Testobjekt

Samma byggnad som i del 1: ett 80 år gammalt egnahemshus i två våningar med självdragsventilation. Våningarna förbinds av en öppen trappa.

Utrustning

I testet användes två Loop Delta-tryckskillnadsmätare:

• 9395 PVC-slang 3 m
• 9213 PVC-slang 3 m

Från föregående del vet vi att en 3 meter lång PVC-slang inte orsakar något betydande mätfel. Väggenomföringen satt cirka 2 meter över golvet – inte på den 1 m som A-Insinöörit rekommenderar, men det var där det råkade finnas en färdig genomföring. Det gör inget, eftersom vi känner till det.

Test 1: Mätarna på samma höjd – kalibrering

Först kontrollerade vi att båda mätarna mäter samma sak. Vi kopplade en 3 meter lång slang till båda, drog ut slangarnas fria ändar till exakt samma punkt utomhus och placerade båda mätarna i höjd med genomföringen.

Kurvorna stämmer överens – mätarna mäter samma sak. Vi kan gå vidare till själva testet.

Test 2: Hur mätarens höjd påverkar

I det här testet ville vi ta reda på om mätarens fysiska placering påverkar resultaten. Vi flyttade den ena mätaren upp nära taket, cirka 40 cm ovanför genomföringen, och den andra ner på golvet. Höjdskillnaden mellan mätarna blev 230 cm. Slangarnas yttre ändar låg kvar på samma ställe hela tiden.

Vi väntade ett dygn och lät sedan mätarna byta plats. Om mätarens monteringshöjd påverkar mätresultaten borde det synas i kurvorna där mätarna byter plats.

Resultat: ingen inverkan

Det här är kanske testernas mest överraskande upptäckt, åtminstone för oss som misstänker att termodynamik är någon sorts patagonsk efterrätt. I temperaturkurvorna syns tydligt när mätarna byter plats – det är varmare uppe vid taket än nere vid golvet. Men tryckskillnadsmätningen ändras inte ett dugg.

Varför inte? Förklaringen är faktiskt logisk. Även om Loop Delta bygger på mätning av luftflöde är luftflödet genom mätaren så litet att luften inne i slangen alltid har ungefär samma temperatur som luften utanför. Samma termiska krafter verkar på slangens insida och utsida, och mätningen så att säga kompenserar sig själv.

Vi låter den tanken sjunka in och går vidare till nästa test.

Test 3: Olika våningar – termisk tryckskillnad

Enligt all logik borde det här testet visa effekten av termisk tryckskillnad. Vi lät den ena mätaren stå kvar på bottenvåningen och flyttade den andra till övervåningen, på samma vägg, cirka 3,0 m (±0,1 m) högre upp. Båda mätarna satt cirka 2 m över golvet på respektive våning – på den höjd där genomföringarna råkade finnas.

Resultat: 2,3 Pa skillnad

Nu syns skillnaden tydligt. Mätaren på övervåningen visar hela tiden cirka 2,3 Pa mer än mätaren på bottenvåningen. Faktum är att övervåningen har övertryck medan bottenvåningen har ett tydligt undertryck. Å andra sidan: om väggenomföringen hade legat på 1 meters höjd hade även övervåningen haft ett lätt undertryck.

Stämmer teorin?

Under testdagen var utetemperaturen cirka +3 °C och inomhustemperaturen cirka +20 °C, vilket syns i temperaturkurvorna. Höjdskillnaden mellan mätarna var Δh = 3,0 m.

Termisk tryckskillnad uppstår eftersom varm luft är lättare än kall. Densitetsskillnaden mellan inne- och uteluft ger upphov till olika stora hydrostatiska tryck på olika höjder, och skillnaden ökar linjärt med höjdskillnaden. Förändringen i tryckskillnad mellan två mätpunkter beräknas med formeln:

ΔP = ρ₀ × T₀ × g × Δh × (1/T_ute − 1/T_inne)

där:

• ρ₀ = luftens densitet vid 0 °C = 1,293 kg/m³
• T₀ = 273,15 K (0 °C i kelvin)
• g = 9,81 m/s²
• Δh = höjdskillnaden mellan mätpunkterna i meter
• T_ute och T_inne = temperaturerna i kelvin

Vi sätter in värdena (T_ute = 276,15 K, T_inne = 293,15 K):

ΔP = 1,293 × 273,15 × 9,81 × 3,0 × (1/276,15 − 1/293,15)

≈ 2,2 Pa

Den uppmätta skillnaden var 2,3 Pa. Teori och praktik stämmer utmärkt överens – hurra, vi bröt inte mot fysikens lagar!

Test 4: Vertikala dragningar av referensledningen

I föregående test konstaterade vi att trycket är högre på övervåningen, och test 2 antydde att mätarens placering inte spelar någon roll. Men tänk om slangen gör en lång vertikal dragning utomhus? Om mätaren sitter på övervåningen och slangänden hänger nere vid bottenvåningen – mäter mätaren då trycket på övervåningen eller på bottenvåningen?

Vi lät mätaren på bottenvåningen stå kvar och kopplade en 10 meter lång slang till mätaren på övervåningen. Slangen släppte vi ner från övervåningens genomföring till samma höjd som bottenvåningens genomföring. Om vertikala slangdragningar verkligen inte påverkar mätningarna borde mätaren på övervåningen fortfarande visa övervåningens tryckskillnad – trots att slangänden befinner sig vid bottenvåningen.

Vi minns från del 1 att en 10 m lång PVC-slang orsakar ett mätfel på cirka 20 %. I det här fallet är det ändå inget större problem, eftersom tryckskillnaden ligger nära noll: det finns knappt något flöde i slangen och därmed knappt något fel orsakat av flödesmotstånd heller.

Resultat: vertikala dragningar påverkar inte

Båda mätarna på övervåningen – med en rak 3 m slang och med en 10 m slang vars ände är vid bottenvåningen – mäter övervåningens tryckskillnad. Höjden på slangens fria ände spelar ingen roll.

Det är på det här fenomenet som de referensledningar som nämns i A-Insinöörits mätanvisning bygger: långa slangar som dras längs byggnadens yttervägg eller inomhus till önskad mäthöjd. I praktiken påverkas mätresultatet bara av på vilken höjd väggenomföringen är gjord – inte av hur mätaren eller slangens fria ände är placerad.

Ett stort MEN: omgivningsförhållandena

Här finns dock en viktig reservation. Testet gjordes under förhållanden där temperaturen var densamma i och utanför slangen. Men tänk om:

• Solen värmer en referensledning som går utomhus?
• Referensledningen går genom ett pannrum där det är 30 °C?
• Fem mätare kopplas till samma ledning, som är dragen med vanlig 4 mm slang?

I praktiken kan alla dessa lätt förstöra mätningen: temperaturen på luften i slangen avviker från omgivningen och den termiska balansen rubbas, eller så hindrar långa dragningar, stort flöde och tunna slangar luftflödet och snedvrider resultaten.

Tumregel för vertikala dragningar:

• ✅ Slangen i en stabil miljö som motsvarar temperaturen i det uppmätta utrymmet – OK
• ❌ Slangen i varierande förhållanden eller i ett utrymme med avvikande temperatur – inte OK

Test 5: En löst hängande slang som svänger

I resultaten från det fjärde testet kan man se en intressant sidoobservation. Tyvärr var testdagen så vindstilla att vi fick fuska lite – vi svängde själva på den fritt hängande slangen för att fenomenet skulle synas ordentligt.

Utöver det effektiva medelvärdet rapporterar Loop Delta den lägsta och högsta tryckskillnaden som uppmätts under rapporteringsperioden. När vi jämförde de lägsta tryckskillnaderna för de två mätarna på övervåningen syntes skillnader: mätningen där slangänden hängde fritt ner mot marken och kunde svänga gav betydligt större trycktoppar än den fästa slangen, trots att det knappt syntes några skillnader i själva den effektiva tryckskillnaden.

En svängande slang orsakar varierande tryckstötar som kan synas i mätresultaten. Fäst alltså alltid slangarna ordentligt – en slang som dinglar i vinden, eller av vilken annan anledning som helst, är en källa till mätstörningar.

En utvikning: vad är effektiv tryckskillnad?

Vi talar om effektiv tryckskillnad eller total tryckskillnad. Med det menar vi den tryckskillnad som faktiskt verkar på byggnaden.

Den svängande slangen, de lägsta och högsta tryckskillnaderna och överhuvudtaget orsaken till att tryckskillnadskurvor alltid verkar gå i sicksack väcker en större fråga: hur stabil är tryckskillnaden i en byggnad egentligen?

Svaret: förvånansvärt instabil. Tryckskillnaden påverkas hela tiden av saker som inga mätarrangemang kan eliminera – människor öppnar dörrar, vinden blåser, ventilationen startar och stannar. Det är inte mätfel utan verkliga fenomen som påverkar byggnaden.

Vi ville se – och framför allt visa er – hur den här variationen ser ut på nära håll. Inför testerna tog vi fram en programvara till mätaren som mäter tryckskillnaden ungefär varje millisekund – alltså tusen gånger i sekunden. En sorts höghastighetskamera för tryckskillnad.

Att öppna en dörr

Hur ser det ut när ytterdörren öppnas? I det här testet stod Loop Delta cirka 9 m från ytterdörren, vid motsatta väggen. Den fria ytan inomhus var gott och väl över 100 m². Dörren öppnades och stängdes raskt – i stil med ”fasiken, jag kommer för sent till bingon”, men ändå inte som en tonåring som smäller igen dörren och ”aldrig mer tänker prata med dig”.

Wow! När dörren öppnas uppstår en undertryckstopp på nästan 15 Pa och när den stängs ett övertryck på cirka 8 Pa. Nio meter bort, i ett utrymme på över hundra kvadratmeter. Kortvarigt, men verkligt.

Ett ”tyst” hus

Men hur ser det ut när det inte händer något i huset som människans sinnen kan uppfatta? Vi mätte tryckskillnaden i ungefär en minut: vinden utomhus under 2 m/s, ingen som rörde sig i huset. En luftvärmepump var i gång i samma utrymme.

Tryckskillnaden varierar mellan −1 och −2,3 Pa under en enda minut och stiger och sjunker flera gånger. I ett hus där ”ingenting händer”. Det här är faktiskt så intressant att vi måste upprepa testet, till exempel i ett flerbostadshus med mekanisk ventilation. Vi återkommer!

Vad innebär det här i praktiken?

Resultaten visar att det verkligen spelar roll med vad och hur man mäter tryckskillnaden.

Om du mäter till exempel en gång var 30:e minut får du det du mäter: resultat som berättar vad som råkade mätas just vid de tillfällena. Med den verkliga effektiva tryckskillnaden som verkar på byggnaden behöver de inte ha särskilt mycket att göra. Om mätningen pågår i till exempel 2 år börjar man statistiskt sett troligen närma sig det rätta medelvärdet. Men om man mäter en byggnad i aktiv användning i till exempel 2 veckor är det i hög grad en slump om man fångar den effektiva tryckskillnaden eller undantagssituationer.

Den andra ytterligheten: om du vill veta byggnadens tryckskillnad med vetenskaplig precision borde mätningen göras minst var 100:e millisekund. Det innebär 315 miljoner mätningar per år. Datamängden är enorm.

Hur har det här lösts?

Tillverkarna löser – eller låter bli att lösa – det här problemet på olika sätt. Loopshore har löst det så att mätaren mäter tryckskillnaden tätt, filtrerar bort avvikelser och rapporterar den uppskattade effektiva tryckskillnaden som har verkat på byggnaden under en tidsperiod som användaren väljer (10 s – 24 h). Dessutom rapporterar mätaren de uppmätta lägsta och högsta tryckskillnaderna, som visar om tryckskillnaden har varit stabil eller om den har svängt mycket.

---

Sammanfattning

1. Mätaren ska monteras i höjd med genomföringen – Motbevisat. Höjden på mätaren eller slangens fria ände har i praktiken ingen betydelse
2. Tryckskillnaden är olika på olika våningar (termisk tryckskillnad) – Bekräftat. 2,3 Pa skillnad vid 3,0 m höjdskillnad – stämmer med det teoretiska värdet 2,2 Pa
3. Vertikala slangdragningar påverkar mätresultaten och bör undvikas – Möjligt. Att släppa ner en 10 m slang från övervåningen till bottenvåningen ändrade inte resultatet. Observera dock de andra faktorer som påverkar vertikala dragningar
4. Hur slangen är fäst påverkar mätresultaten – Bekräftat. En svängande slang orsakar störningstoppar i min/max-värdena, som mätaren kanske filtrerar bort – eller inte.

Praktiska rekommendationer

1. Väggenomföringens höjd är avgörande. I praktiken bestäms mätresultatet av på vilken höjd genomföringen i ytterväggen är gjord – inte av var mätaren eller slangens fria ände sitter. Gör genomföringen på 1 meters höjd, och om du avviker mycket från det, ta hänsyn till det när du tolkar resultaten.
2. Ta hänsyn till termisk tryckskillnad. Särskilt vintertid stiger trycket brant ju högre upp i byggnaden man kommer. Mät på 1 meters höjd enligt anvisningen, eller ta hänsyn till höjden när du tolkar resultaten.
3. Fäst slangarna ordentligt. En mätslang som rör sig kan orsaka störningstoppar som kan snedvrida resultaten.
4. Håll referensledningarna vid stabil temperatur. Solsken eller varma utrymmen längs slangens väg kan förstöra mätningen.
5. En enskild mätning berättar inte hela sanningen. Tryckskillnaden i en byggnad varierar hela tiden – för att fastställa den effektiva tryckskillnaden krävs täta och långvariga mätningar.

---

I nästa del undersöker vi hur vinden påverkar tryckskillnadsmätningen på olika sidor av en byggnad.

Blev du intresserad?

Utforska våra produkter