Ventilasjon og Inneklima Gode krav og dårlig praksis? · 2015-02-27 · Teknologi for et bedre...
Transcript of Ventilasjon og Inneklima Gode krav og dårlig praksis? · 2015-02-27 · Teknologi for et bedre...
Teknologi for et bedre samfunn 1
Seminar – Swegon Air Academy – Godt inneklima og lavt energiforbruk – 30.mai 2013
Ventilasjon og Inneklima
Gode krav og dårlig praksis?
Teknologi for et bedre samfunn
Gode krav og dårlig praksis?
2
Hvorfor dagens krav til inneklima og luftmengder? • Næringsbygg
• Boliger
Dagens praksis og utfordringer
Løsninger – hvordan bli bedre?
Teknologi for et bedre samfunn
• TEK 10 + AML
• Veiledning til TEK 10 + 444
• NS 15251
• NS 13779
• NS 3031
3
Krav – Veiledning - Standarder
Teknologi for et bedre samfunn
Brukere
• Komfort
• Produktivitet
• Trivsel
• Helse
Driftere
• Vedlikeholds- og feilfri
• Tåler "gal" bruk
• Selvdiagnostiserende
Eiere
• God økonomi
Samfunn
• Bærekraftig
4
Forventninger
Teknologi for et bedre samfunn
Bakgrunn for krav og veiledninger
• Basert på:
– Individers oppfatning av hva som er komfortable termiske forhold (temperatur)
– Lufkvaliteten skal være tilfredsstillende og ikke gi helseplager
• Basert på respons fra et stort antall forsøkspersoner plassert i et nøye kontrollert inneklima
– Tatt hensyn til:
• Bekledning
• Aktivitetsnivå
• Lufthastighet
• Operativ temperatur
• O.a.
Teknologi for et bedre samfunn
Predicted mean vote - Temperatur
(Fo
rven
tet
pro
sen
tan
del
mis
forn
øyd
e)
Teknologi for et bedre samfunn
Optimal operativ temperatur som funksjon av bekledning og aktivitetsnivå
Teknologi for et bedre samfunn
Termisk inneklima vs. effektivitet og produktivitet
%
140 -
130 -
120 -
110 -
90 -
80 -
70 -
60 -
50 -
10 15 20 25 30 oC
Sedentary work (1,0 clo)Active work (0,6 clo)
AccidentsAccidents
Men
Women
Manual work
Finger dexterity
, sensit
ivity
% satisfied
10 15 20 25 30
oC during active work (80W/m2) and winter clothing (1,0 clo)
10 15 20 25 30
oC during sedentary activity (60W/m2) and in summer clothing (0,6 clo)
Mental performance(based on experiments)
Work pace(during work)
100 -
Ref.: Professor David Wyon, DTU/Johnson Controls Inc, USA
Teknologi for et bedre samfunn
Lufkvalitet Opplevd luftkvalitet
10 l/s per person
1 olf
1 dp
Source: Professor Ole Fanger, DTU
Teknologi for et bedre samfunn
Misfornøydhet fra en olf som funksjon av luftmengden
12
Etter: ENØK i bygninger, Universitetforlaget 92
Teknologi for et bedre samfunn
Impact of indoor air temperature and humidity in an office on perceived air quality, SBS symptoms and performance
Indoor Air pages 74-81, 25 AUG 2004 DOI: 10.1111/j.1600-0668.2004.00276.x http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1600-0668.2004.00276.x/full#f1
Teknologi for et bedre samfunn
Impact of indoor air temperature and humidity in an office on perceived air quality, SBS symptoms and performance
Indoor Air pages 74-81, 25 AUG 2004 DOI: 10.1111/j.1600-0668.2004.00276.x http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1600-0668.2004.00276.x/full#f6
Teknologi for et bedre samfunn
"Nye" tanker
• R. De Dear:
– Revisiting an old hypothesis of human thermal perception: alliesthesia
• Best termisk komfort hvis det termiske inneklimaet tillates å endrer seg litt gjennom dagen?
Vanskelig/ikke kultur for å styre anlegg slik!
Teknologi for et bedre samfunn
TEK-krav - yrkesbygg & bolig
Yrkesbygg- Rom i bruk (m3/h):
Tilført luftmengde > 26*personer + 2,5*areal
Rom som ikke er i bruk i driftstiden:
I driftstid:
Tilført luftmengde > 2,5*areal
Utenom driftstiden:
Tilført luftmengde > 0,7*areal
17
Bolig - Rom i bruk (m3/h):
Tilført luftmengde i soverom> 26*personer
Tilført luftmengde i andre rom for varig opphold> 1,2*areal
Tilført luftmengde i øvrige rom> 0,7*areal
Bolig/rom som ikke er i bruk:
Tilført luftmengde > 0,7*areal
Forskjell ved bruk: addisjonsprinsippet og større minimum Hvorfor forskjell?
Teknologi for et bedre samfunn 18
NS3701
Gjennomsnittlige verdier i driftstiden Luftmengder – lys-internlaster • Grunnlag for energiberegning – ikke
dimensjonering! • Forutsetter presis behovsstyring! Nye begreper: • Andel primærareal • Persontetthet • Tilstedeværelse i driftstiden
Teknologi for et bedre samfunn 19
Byggkategori Primær-
areal
Persontetthet
Primærareal
Tilstedevær.
primærareal
Luftmengde
materialer
Snitt luft-
mengde
Kontorbygg 65 % 5 m²/per 60 % 3,6 m³/hm² 5,6 m³/hm²
Minimumsluftmengder i driftstiden:
• Primærareal m. personer tilstede: 26/5+3,6 = 8,8 m3/hm2
• Primærareal uten personer til stede: 3,6 m3/hm2
• Primærareal snitt: 8,8*0,6 + 3,6*0,4 = 6,7 m3/hm2 (12 timer driftstid)
• Kontorbygg snitt driftstid: 6,7*0,65+3,6*0,35 = 5,6 m3/hm2
I praksis er persontetthet og tilstedeværelse mye lavere i gjennomsnitt. Det vil si:
Luftmengde person >> 26 m3/h
Luftmengde emisjoner m.m << 7,2 m3/hm2
Luftmengder etter NS 3701 i kontor
Teknologi for et bedre samfunn
TEK – Behovsstyring og SFP
Luftmengden kan ”reduseres” 20%.
Gjennomsnittlig trykkfall brukes ved energiberegning
• TEK/NS 3031 premierer behovsstyring:
– Energioptimal behovsstyring
– Anslå realistisk gjennomsnittlig luftmengde
– Bruke SFP ved gjennomsnittlig luftmengde
• Forutsetning for å nå passivhusnivå
• Vifteenergi, Lokal varme, Sentral varme. Sentral kjøling
Teknologi for et bedre samfunn
Ventilasjonsmengde og kjølebehov
Gode intensjoner som reduser forurensingsbelastningen og ventilerer for resten – "ødelegges" av leietakers kravspek
Hva vet vi om kjølebehovet i moderne kontorbygg?
Effektbehov:
* Laptop ~ 10 -70 W
* PC + skjerm ~ 20 – 150 W
Teknologi for et bedre samfunn
Kravspesifikasjon for moderne kontorbygg
Lavenergi- & Passivbygg betyr energieffektivt utstyr
Mange prosjekter gjenbruker gammel kravspesifikasjon
Ukritisk gjenbruk betyr overdimensjonerte anlegg og sløsing:
- investering
- energibruk
- øvrig driftskostnad
Teknologi for et bedre samfunn
Momenter i moderne kravspesifikasjon
Emisjonskontroll
Varmelastkontroll
• Utvendig solavskjerming – individuell regulering
• Krav til belysning 5-8 W/m2
• Bruk av moderne energieffektivt utstyr – kopimaskin, skrivere o.l. i egne rom
• T>26 grC i 80 timer
-> Sum dimensjonerende internlast 25-35 W/m2.
-> Dekkes av ventilasjonskjøling alene!
Kilde: Grønn byggallianse - Mal for kravspesifikasjon
23
Teknologi for et bedre samfunn
Gode krav og dårlig praksis?
25
Hvorfor dagens krav til inneklima og luftmengder? • Næringsbygg
• Boliger
Dagens praksis og utfordringer (Behovsstyring)
Løsninger – hvordan bli bedre?
Teknologi for et bedre samfunn
To typer Samtidighet – dimensjonering og beregning
Maksimal samtidighet
• For dimensjonering
– Type bruker & antall
– 70 – 100%
– NB Temperatur!
Brukssamtidighet
• For energiberegninger
– Kontorbruk: 20% - 60% (driftstid)
– Luftmengde: 40 – 70% (CAV)
– Energi Realistisk snitt 50/50
Dimensjoner for maksimal samtidighet!
26
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
60 %
70 %
80 %
90 %
100 %
1 10 100
Antall forserbare avtrekkspunkter betjent av kanalsegmentet
sam
tid
igh
ets
fakto
r f
or k
an
als
eg
men
t
80 %
60 %
40 %
20 %
Sannsynlighet for bruk av
forsering i et avtrekkspunkt
Teknologi for et bedre samfunn
SFP og luftmengde
iiv
N
i
iivie
N
i
iiv
N
i
ii
N
ie
tq
tqSFP
tq
tPSFP
,1
,,1
,1
1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
r , Fraction of maximum flow rate
Fra
cti
on
of
ma
x S
FP
Poor
Normal
Good
Ideal
r ²
Unødvendig struping
langs kritisk vei!
Teknologi for et bedre samfunn
SFP og energibruk til vifter?
yrm²
kWh17
yr
h3000
m³/s
kW2
s3600
h1
m²
m³/h10
Teknologi for et bedre samfunn
Erfaring med trykkstyring (Klæboe og Hermann 2011)
Ofte problematisk funksjon (Grini 2010)
Energisløsing
• Unødvendig struping
• Omfordeler
Utfordringer
• Kommunikasjons-/kablingsfeil
• Plassering av trykkføler som styrer viftepådrag
• Antall og type trykkføler, fange opp feil
• Plassering av VAV-spjeld
• Funksjon VAV-grenspjeld
Fordeler
• Vanlige ventiler (CAV) ved trykksensor
31
Teknologi for et bedre samfunn
Luftmengde
Åpningsgrad
Romtemperatur
Kanaltemperatur
Bevegelse
IR-Link - fjernavlesing
Aktiv tilluftsventil Innebygd – måling, styring, sensorer
Inbyggda givare
Teknologi for et bedre samfunn
Erfaringer med aktiv tilluftsventil
• Gode og energieffektive
• Presise, også ved lave luftmengder (TEKmin 0,7 m3/hm2)
• Ikke målt/registrert støy problem
• Mye automatikk er prefabrikkert – "lite" koblingsfeil
• Styrer i forhold til tilstedeværelse, temperatur
• Kan styre lys, radiatorpådrag osv
• Kan kommunisere/kontrolleres via internett
• Brukt ved rehab – OK resultat
• Kort "innkjøringsperiode"
• Ikke nødvendigvis dyrere enn "trykkstyring"
36
Teknologi for et bedre samfunn
SFP og energibruk ved r=0,6?
yrm²
kWh17
yr
h3000
m³/s
kW2
s3600
h1
m²
m³/h10
yrm²
kWh4
yr
h3000
m³/s
kW8,0
s3600
h1
m²
m³/h6
CAV
Ideell styring
yrm²
kWh6
yr
h10003
3
1
m²
m³/h6 Co
yrm²
kWh10
yr
h10003
3
1
m²
m³/h10 Co
Teknologi for et bedre samfunn
Gode krav og dårlig praksis?
38
Hvorfor dagens krav til inneklima og luftmengder? • Næringsbygg
• Boliger
Dagens praksis og utfordringer
Løsninger – hvordan bli bedre?
Teknologi for et bedre samfunn
Erfaring og tiltak fra et kontorbygg
39
For varmt – liten kapasitet - radiatorpådrag, uisolert kanal + 6 gr
Dokumentert? Mangler funksjonsbeskrivelse , system- og automatikkskjema?
Ikke funksjonskontrollert - samordnet Byggherre har ikke kjennskap til funksjon under alle forhold ved
overlevering. Behov for kontroll mot en "funksjonsstatus" etter et år.
Innregulert? Noen rom er for kalde slik at oppvarmingssystemet må gå
Sentral Driftkontroll betyr ikke Driftskontroll Driftspersonale har lite muligheter for å styre og justere – de kan justere
setpunkt, men ikke minimumsmengder. (Automatikkleverandøren "unngår" å legge inn reell mulighet for å styre anlegget?).
Alarmtsunami Mange unyttige alarmer. Skjermbildene må overvåkes for å finne feil av
typen økt luftmengde og kjølepådrag selv om temp og CO2 er OK.
Tverrfaglig prosjektering ≠ Tverrfaglig utførelse Nattkjøling & termisk masse – kun en prosjektert
dimensjoneringsforutsetning
?
Teknologi for et bedre samfunn
Tiltak
40
Innregulering/luftmengdekontroll – dokumentert – etterprøvbart – tilpasset behovsstyring
Samkjørt klimatisering - ventilasjon, kjøle- og varme Felles føler – presisjon, responstid
Dokumentasjon Funksjonsbeskrivelse , system- og automatikkskjema.
SD-anlegget som gir Driftskontroll Mulig å endre min og maks luftmengder Automatikkleverandøren må ha med opplæring og oppfølging en periode
Automatisk feildeteksjon og diagnostisering Tverrfaglig prosjektering -> Tverrfaglig utførelse
Teknologi for et bedre samfunn
• Funksjonskontroll på romnivå. • Funksjonskontroll på soner. • Funksjonskontroll på aggregat. • SFP skal måles og dokumenteres
Ved hvilken driftsstatus? (Full samtidighet og redusert drift)
Sluttkontroll
På 1 års befaringen…
Mindre avvik teori/praksis med bedre kontroll
Teknologi for et bedre samfunn
Bedre behovsstyring…
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
r , Fraction of maximum flow rate
Fra
cti
on
of
ma
x S
FP
Poor
Normal
Good
Ideal
r ²
Kontroll av kapasitet
Kontroll av
energieffektivitet
Samsvar romendring og
totalluftmengde
Bedre behovsstyring forutsetter bedre krav og kontroll! Se http://www.sintef.no/Projectweb/reduceventilation/
Gjentatt kontroll etter en tids drift
Plassere ansvar, definer SFP-måling!