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


2

Hvorfor dagens krav til inneklima og luftmengder? • Næringsbygg

• Boliger

Dagens praksis og utfordringer

Løsninger – hvordan bli bedre?


• TEK 10 + AML

• Veiledning til TEK 10 + 444

• NS 15251

• NS 13779

• NS 3031

3

Krav – Veiledning - Standarder


Brukere

• Komfort

• Produktivitet

• Trivsel

• Helse

Driftere

• Vedlikeholds- og feilfri

• Tåler "gal" bruk

• Selvdiagnostiserende

Eiere

• God økonomi

Samfunn

• Bærekraftig

4

Forventninger


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.


Predicted mean vote - Temperatur

(Fo

rven

tet

pro

sen

tan

del

mis

forn

øyd

e)


Optimal operativ temperatur som funksjon av bekledning og aktivitetsnivå


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


Lufkvalitet Opplevd luftkvalitet

10 l/s per person

1 olf

1 dp

Source: Professor Ole Fanger, DTU


Opplevd luftkvalitet

Source: Professor Ole Fanger, DTU


Misfornøydhet fra en olf som funksjon av luftmengden

12

Etter: ENØK i bygninger, Universitetforlaget 92


Sammenheng mellom ventilasjonsluftmengde og produktivitet


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

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1600-0668.2004.00276.x/full





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






"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!


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:


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:


Forskjell ved bruk: addisjonsprinsippet og større minimum Hvorfor forskjell?


NS3701

Gjennomsnittlige verdier i driftstiden Luftmengder – lys-internlaster • Grunnlag for energiberegning – ikke

dimensjonering! • Forutsetter presis behovsstyring! Nye begreper: • Andel primærareal • Persontetthet • Tilstedeværelse i driftstiden


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


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


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


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


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



25


• Boliger

Dagens praksis og utfordringer (Behovsstyring)



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


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!


SFP og energibruk til vifter?

yrm²

kWh17

yr

h3000

m³/s

kW2

s3600

h1

m²

m³/h10


Trykkstyring

Evt trykksensor på hver streng


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


Optimalisert spjeldstyring - Optimizer


Ps

Ps

Ps

Ps

Styring mot optimalisert trykk


Luftmengde

Åpningsgrad

Romtemperatur

Kanaltemperatur

Bevegelse

IR-Link - fjernavlesing

Aktiv tilluftsventil Innebygd – måling, styring, sensorer

Inbyggda givare


Aktive tilluftsventiler


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


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



38


• Boliger

Dagens praksis og utfordringer



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

?


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


• 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


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!

ventilasjon og inneklima gode krav og dårlig praksis? · 2015-02-27 · teknologi for et bedre...

Documents