Hovedrapport

Transcription

Hovedrapport

Energioptimering - PWC Vejle
PCM-forsøg
Bachelorprojekt - Bygningsingeniør
Hovedrapport
Gruppe PRO B4
Kenneth Mortensen
VIA University College, Horsens
1. juni 2015
Titelblad
Uddannelse
Uddannelsessted
Projekttitel
Projektperiode
Bygningsingeniør 7. semester - Bachelorprojekt
VIA University College Horsens
Energioptimering - PWC Vejle + PCM-forsøg
04-02-2015 til 01-06-2015
Vejleder
Claus Nørgaard Poulsen
Studerende
01/06-2015
Dato
Kenneth Mortensen
Forord
Dette projekt er udarbejdet en 7. semester bygningsingeniørstuderende som det afsluttende
bachelorprojekt for uddannelsen til bygningsingeniør ved VIA University College i Horsens.
Den tidsmæssige ramme svare til at der bruges 18 ECTS-point, hvilket svarer til 495 timer.
Der er arbejdet med projektering af PriceWaterhouseCoopers domicil beliggende på
Herredsvej 32, 7100 Vejle.
Projektet omhandler dimensionering af ventilation samt flere energimæssige betragtninger af et kontorbyggeri, der hovedsageligt bygges af præfabrikeret betonelementer. Desuden indeholder projektet en forsøgsrapport omhandlende forsøg med faseskiftende materiale (PCM). Forsøget skal danne baggrund for optimering af indeklima og energibehov
i projekteret bygning. Der fokuseres i projektet på faseskiftende materialets virkning på
energibehov og indeklima.
Projektgruppen består af Kenneth K. Mortensen (KKM), der har speciale i energi.
Projektet indeholder en hovedrapport med bilag, forsøgsrapport med bilag samt en tegningsmappe. For præcis afgrænsning af projektet, henvises til vedlagte projektbeskrivelse.
Vejlederen, Claus Nørgaard Poulsen takkes mange gange for vejledning igennem dette
projekt.
Læsevejledning
Den digitale rapport er kodet med intelligente henvisninger og bogmærker, således der
ved tryk med venstre musetast derpå, vil blive dirigeret direkte til henvisningen. Der
kan derefter med et tryk på backspace returneres til udgangspunktet. Der en er samlet
indholdsfortegnelse, samt indholdsfortegnelse for bilag. Ligesom henvisninger er indholdsfortegnelsen kodet intelligent.
Referencer angives med [nr.]. Disse kan der klikkes på for at komme direkte til referencen
i referencelisten.
Der anbefales sumatraPDF til læsning for fuld udnyttelse af intelligente henvisninger, som gratis kan hentes på: http://blog.kowalczyk.info/software/sumatrapdf/downloadfree-pdf-viewer.html. Programmet er også vedlagt denne rapport.
Det anbefales ligeledes at anvende de kodede bogmærker ved læsnings af PDF-filen for
god overblik.
Alle tegninger leveres printet, samt digitalt i en samlet pdf-fil med bogmærker for hver
enkelt tegning.
Der henvises til side 69 for litteraturliste.
Der er vedlagt filer ved denne aflevering fra flere beregningsprogrammer og egenudviklede Excel-regneark. Excel-regneark er låst således at disse ikke ændres ved en fejl.
7. semester - Bygningsingeniør - Kenneth
i
Abstract
PriceWaterhouseCoopers wishes to establish a new headquarter near Vejle, including offices and conference rooms for employees, as the departments in Fredericia and Vejle are
merging together. The building is established as the first in a new industrial area at EXXIT
59. When fully developed, the industrial area consist of mixed commercial development,
primarily office spaces, with a total area of 51.000 m2 .
The headquarter is located next to the E45 which means it will be exposed and visible
from the highway. The building consist of six floors including basement, where the office
floors are organized around an open atrium going through the building. On the ground
floor there will be established a conference area, consisting of a large conference room and
large meeting rooms. Furthermore there will be a larger canteen area with space for about
100 people and for that a pantry kitchen.
The Client wishes the building to carry out demands for the „byggeri 2020“ energy
frame according to the danish building regulation. They also want a good indoor climate
in all offices and that the building can be supplied with renewable energy.
The project has generally worked on issues dealing with phase change materials (PCM) in
relation to indoor thermal climate and energy requirements for the projected building. In
the project the focal point has been the PCM´s impact when it´s placed in the suspended
ceilings.
For visualization of the project it has been carried out in 3D modeling in Revit.
In this project there are set up design criteria in relation to energy from the danish
building regulation and standards. This was carried out, including the indoor climate
solutions, which makes a good overview for the criterias and solution chosen in the project.
The ventilation system for 3rd floor is carried out with pressure loss calculations.
Through working with the ventilation design it has been found very importend to optimize the pressure loss, because of the energy efficiency and economy.
A lab test with PCM has been done to make better knowledge about PCM´s affect
on the indoor thermal climate and energy demand for the building. From the lab test it
turned out that the thermal capacity was increased by about 100%. This resulted in a far
more stable temperature around the room temperature. From the lab test there was also
a reduction in energy demand of 6%.
A detailed energy balance calculation was performed in BSim, which has helped to
document the effect of PCM in the offices. BSim calculation was used for analysis of
the advantages of the use of PCM in the building office environment. Upon analysis, it
concluded that the PCM itself is not economically advantageous as energy saving is too
small compared to the cost of installation of PCM in the suspended ceiling.
When performning the energy frame calculation in BE10, there was found some savings,
because of the PCM. This includes solar shading systems and lowering night ventilation
rate.
It is selected in the project using a layer of 5mm PCM as a solution for the offices, even
though it will include a major investment. By further optimization, it is possible to reduce
the solar cell area and thereby the building investment. At the same time it´s expected
to get a higher productivity among employees in the building when 5mm PCM is used.
ii
This is shown by studies, that indicate that productivity declines drastically, at a too high
indoor temperature, which is actually much reduced by PCM.
The energy frame complies in this project with all the requirements for “byggeri 2020”.
This has been achieved with optimization and application of 5mm PCM in the offices.
iii
Del I.
Hovedrapport
iv
Indhold
1. Indledning
1
1.1. Projektets baggrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2. Formål . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.3. Problemformulering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2. Konklusion
6
3. Symboler og enheder
8
4. Design kriterier og indeklima
10
4.1. Normer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.2. Generelle design kriterier for kontorbyggeri . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.3. Termisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.3.1. Designkriterier for termisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.3.2. Løsninger for termisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.4. Atmosfærisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.4.1. Designkriterier for atmosfærisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.4.2. Løsninger for atmosfærisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.5. Visuel indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.1. Designkriterier for visuel indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5.2. Løsninger for visuel indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.6. Akustisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.6.1. Designkriterier for akustisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.6.2. Løsninger for akustisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.7. Mekanisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.7.1. Designkriterier for mekanisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.7.2. Løsninger for mekanisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.8. Statisk elektricitet indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.8.1. Designkriterier for statisk elektricitet indeklima . . . . . . . . . . . . 22
4.8.2. Løsninger for statisk elektricitet indeklima . . . . . . . . . . . . . . . 22
24
5. Ventilation
5.1. Ventilationsrater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.2. Føringsveje for kanaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.3. Tryktab for kritiske føringsveje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.3.1. Dimensionering af armatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.3.2. Dimensionering af lyddæmpere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.3.3. Dimensionering af kanaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.4. Ventilationsaggregat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.5. Opsummering af ventilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
6. BSim beregning
6.1. Modellen
40
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6.2. Resultater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7. Anvendelse af PCM i kontorer
51
7.1. Relevante resultater fra forsøg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.2. Forudsætninger og design af kontorer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.3. Analyse af energibehov og anvendelsen af PCM . . . . . . . . . . . . . . . . 53
7.4. Fordele og ulemper ved anvendelse af PCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
8. Energiramme
56
8.1. Tidligere energiramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
8.2. Optimering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
8.3. Resultat af energiramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Litteraturliste
A. Bilag
69
1
A.1. Design kriterier og indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
A.1.1. Termisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
A.1.2. Atmosfærisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
A.2. Ventilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
A.2.1. Ventilationsprincip for 6.semester projekt . . . . . . . . . . . . . . .
8
A.2.2. Beregning af armatur - Kontor, lille . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
A.2.3. Beregning af armatur - Kontor, stor . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
A.2.4. Beregning af armatur - Mødelokale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
A.2.5. Rumskema - Valgt armatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
A.2.6. Datablad for lyddæmpere anvendt i projekt . . . . . . . . . . . . . . 19
A.2.7. Tryktabsberegning for indblæsning A-K . . . . . . . . . . . . . . . . 21
vi
A.2.8. Tryktabsberegning efter optimering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
A.2.9. Relevante data for ventilationsaggregat
. . . . . . . . . . . . . . . . 24
A.3. Datablad for PCM anvendt i projekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
A.4. Mødereferater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
A.4.1. Mødereferat 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
A.4.2. Mødereferat 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
A.4.3. Mødereferat 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
A.5. Projektjournal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
A.6. Tidsplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
vii
1. Indledning
1.1. Projektets baggrund
Bygningen der arbejdes med er beliggende på Herredsvej 32, 7100 Vejle ved E45, afkørsel
59.
Figur 1.1.: PWC - Vejle
Der skal etableres kontor- og konferencelokaler med plads til medarbejdere i forbindelse
med at PWC i Fredericia og Vejle sammenlægges. Byggeriet etableres som det første i et
nyt erhvervsområde ved EXXIT 59. Fuldt udbygget vil erhvervsområdet bestå af blandet
erhvervsbebyggelse, primært kontorareal med et samlet areal på 51.000 m2 .
Domicilet er placeret ud til E45 hvilket betyder at det vil blive eksponeret og er et
synligt byggeri fra motorvejen.
(a) 3D Revit model, hele bygningen
(b) 3D Revit model, snit gennem bygning
Figur 1.2.: 3D Revit model - udgangspunkt
1
1.1. Projektets baggrund
Bygningen opføres som et byggeri på fem etager, hvor kontoretagerne er organiseret om
et åbent, gennemgående atrium. I stueetagen etableres et sammenhængende konferenceområde, bestående af et stort konferencelokale og større mødelokaler. Ydermere etableres
et større kantineareal med plads til ca. 100 personer og dertil et anretterkøkken.
Hovedkonstruktionen udføres med bærende facader i beton og af søjle/bjælke system
omkring atriet. Etagedækket udføres som huldæk i beton med en opbygning med hurtigregulerende gulvvarme.
Bygherre ønsker at bygningen overholder energiramme 2020 if. bygningsreglement. Desuden ønskes et godt indeklima i alle kontorer og at bygningen kan forsynes med vedvarende
energikilder. Med disse krav er man med helt fremme på energisiden og det vil sikrer en
optimal effektivitet blandt ansatte i disse kontorer. Kravene er overholdt som projekteret
i 6. semester med jordvarme, solceller og optimering af konstruktioner.
De efterfølgende tegninger er udgangspunktet fra en arkitekt. Udseende er vigtig for
bygherre og der kan derfor ikke ændres på væsentlige udvendige emner der vil forringe
bygningens udseende mod motorvejen. Alle arkitekttegningerne er ligeledes digitalt vedlagt
rapporten.
Figur 1.3.: Modullinie A-M - Stueplan - udgangspunkt
2
1.2. Formål
Figur 1.4.: Modullinie B-H - 1.-3.sal - udgangspunkt
4. sal er indrettet som 1.-3. sal, dog uden lette skillevægge da denne etage endnu ikke
er udlejet.
Der er på 6.semester arbejdet med denne bygning. Bygningen blev energioptimeret for
at kunne overholde energiramme 2020. Af løsninger fra 6. semester skal der blandt andet nævnes at installationerne blev placeret i kælderen, bygningens u-værdier blev meget
optimeret samt at indeklimaet overholder krav for kategori B. Bygningen forsynes af varmepumper der er tilsluttet seks jordvarme boringer. På elektricitetsfronten blev det valgt
at installere 82m2 solcellepaneler på taget, der kunne være med til at forsyne ventilationsanlægget samt varmepumperne.
På 6.semester var der derfor fokuseret på energirammen og optimering af denne. Der
blev desuden udført overslagsdimensionering for ventilation, en BSim beregning og kort
beskrivelse omkring design kriterier for byggeriet. For konstruktioner og samlinger af disse
blev der ligeledes fundet gode og effektive løsninger iht. energibehovet for bygningen.
Dette projekt kan derfor ses som et hovedprojekt af førnævnte projekt og dermed en en
revision samt optimering heraf.
1.2. Formål
For det samfundsmæssige perspektiv er formålet med projektet, at det færdige byggeri
bruger mindst mulig energi. 40 procent af energiforbruget i Danmark bliver brugt på
opvarmning og forsyning af bygninger. Det er derfor en af de helt store områder man
kan gribe ind på ved at bygge lavenergi. Man ønsker politisk og samfundsmæssigt også at
bevæge sig væk fra fossile brændstoffer over de næste år, til dette findes en grundlæggende
regel for energi design, „Trias Energetica“. Konceptet er vist i trekanten nedenfor. Først
reduceres energiforbruget så meget som muligt med passive tiltag, dernæst kan bygningen
forsynes med vedvarende energikilder. Til sidst, hvis det er nødvendigt, kan man supplere
3
1.2. Formål
med andre energikilder. På denne måde sikres den mindst mulige belastning af miljø og
samfund.
Figur 1.5.: Trias Energetica
Formålet for den projekterende er at udføre et praktisk projekteringsarbejde for bygherre, opnå forståelse for planlægning og projektering af et større etagebyggeri, samt opnå
rutine i gennemførelse af byggeprojekter. Desuden skal der opnås rutine i optimering af
bygningens energibehov. Formålet er desuden at afgøre ved forsøg, om et nyt byggemateriale, PCM (faseskifte materiale) kan forbedre indeklimaet i kontoret samtidig med at
reducere energibehovet. På denne måde udvides viden omkring et nyt byggemateriale der
kan blive vigtig i fremtidige byggerier.
Projektet omfatter design og projektering energimæssige løsninger i et større etagebyggeri samt forsøg med PCM.
Der skal i projektet:
• Udvises en forståelse for hele projektets kompleksitet.
• Anvendes den viden i praksis, der i de tilknyttede kurser er tilegnet.
• Analyseres og anvendes data, indhentet fra praktiske øvelser og beregninger.
• Opstilles, beskrives og fortolkes de indsamlede data, herunder udvikle egne kompetencer.
• Planlægge, opstille, udfører og konkludere på laboratorieforsøg.
• Beskrives og udarbejdes en rapport indeholdende præsentationsmateriale.
• Fremlægges og præsenteres selve projektmaterialet.
I bachelorprojektet indgår IT som pædagogisk metode. Målet er, at IT skal understøtte
læreprocesser og forståelse af de ingeniørfaglige muligheder, der fx. ligger i anvendelsen af
modellering, simulering og forsøg.
4
1.3. Problemformulering
1.3. Problemformulering
Der arbejdes med følgende problemstillinger som tager udgangspunkt i 7. semesters kurser,
samt tidligere tilegnet viden. Udleveret projektmateriale kan blive ændret for at imødekomme dette.
• Forsøg: Kan fase-skifte-materiale (PCM) ved at øge bygningens varmekapacitet være
med til at skabe et bedre indeklima og samtidig reducere energiforbruget?
• Kan det være fordelagtig at anvende PCM i kontorerne for at opnå bedre indeklima
og reducere energibehovet?
• Hvordan er energibehovet i forhold til energiramme 2020, med og uden anvendelse
af PCM?
• Hvordan sikres der optimal ventilation i bygningen?
– Kan man optimere ventilationen ved detaljeret beregninger?
– Hvordan projekteres ventilationen energimæssigt rigtig?
• Hvilke projekteringskriterier kan der opstilles for byggeriet?
5
2. Konklusion
Der er i projektet overordnet arbejdet med problemstillinger omhandlende faseskiftende
materiale (PCM) i forhold til indeklima og energibehov for den projekterede bygning.
De overordnede problemstillinger og delemner er bearbejdet i henholdsvis hovedrapporten
og forsøgsrapporten. I projektet har der derfor været et omdrejningspunkt om PCM´s
påvirkning af indeklima og energibehov ved placering i nedhængte lofter.
For visualisering af projektet er der udført 3D-modellering i Revit, da dette mindsker
risikoen for fejl og kollisioner af for eksempel ventilationskanaler, hvorfor et bedre tegningsmateriale opnås.
Der er i projektet opsat designkriterier, i forhold til det energimæssige, fra bygningsreglementet og gældende normer. Selvom dette punkt var en revision af tidligere semester, har
det vist sig at emnet er blevet stærk forbedret. Dette skyldtes blandt andet implementeringen af krav fra bygnings reglementet, der dermed har givet en langt bedre helhed i design
kriterierne. Dette er ligeledes udført med løsninger for indeklimaet, sammenhængende med
design kriterierne. Dette har været med til at give et bedre overblik for løsninger i forhold
til kravene. Der var derfor i projektet, arbejdet ud fra disse krav, opstillet for de følgende
seks emner; termisk, atmosfærisk, visuel, akustisk, mekanisk og statisk elektricitet.
Det er i projektet undersøgt hvordan ventilationen kan projekteres energimæssigt rigtig, samt om ventilationen kan optimeres ved detaljeret beregning. Der er af den grund
beregnet tryktab for ventilationskanaler fra 3.sal og frem til ventilationsaggregatet i kælderen. Der er igennem arbejdet med dette, fundet designmetoder for energimæssig korrekt
projektering af ventilationen. Tryktabet er ligeledes fundet yderst vigtig for energieffektiviteten, hvorfor en detaljeret tryktabsberegning findes fordelagtig.
Der blev udført forsøg i en højisoleret kasse, der skulle simulere en kontoropbygning med
nedhængt loft af perforeret gipsplader. Forsøgsopstillingen bestod dermed af kassen, hvor
der i bunden var placeret et varmetæppe. Der var placeret 3 temperaturfølere i kassen for
kontrol. I forsøget med PCM, blev materialet placeret ovenpå gipspladerne i plastikpose.
Forsøget bestod af en opvarmningsdel og en nedkølingsdel, både med og uden PCM. Der
blev anvendt et paraffin PCM med smeltepunkt ved 22o C. Der blev i forsøget sikret at
der var fuld faseskifte, ved at opvarme til over 25o C (med PCM).
Det viste sig at varmekapaciteten var øget med ca. 100%. Dette medførte dog også at
temperaturen var langt mere stabil omkring den ønskede rumtemperatur. Der var altså
stor forskel i forsøgets resultater, om det var med eller uden PCM. Temperaturkurverne
viste også en forsinkelse i energioptag, grundet det nedhængte loft. Dette var dog ikke af
kritisk størrelse. Ved forsøget kunne det ligeledes bevises en reducering af energibehovet
på 6%.
Under forsøget var der udført megen kontrol for at opnå en tilfredsstillende kvalitet af
forsøget. En lækage af PCM gjorde dog at der var en mindre påvirkning af resultaterne
for forsøgsdelen uden PCM.
En detaljeret energibalance-beregning blev udført i BSim, hvilket har været med til
at kunne dokumentere virkningen af PCM i kontorerne. Denne beregning blev udført for
6
2. Konklusion
de to kritiske kontorer, set i forhold til overtemperatur. Tre modeller blev beregnet for
sammenligning; én uden PCM, én med 5mm PCM og én med 10mm PCM. Der var stor
forskel på mange resultater, hvor det især var temperaturen og opvarmningsbehovet der var
interessant. Der var en stor reducering i overtemperatur ved anvendelse af PCM, hvilket
frembringer den konklusion at et forbedret termisk indeklima opnås med PCM. Der var
ligeledes en reduktion for energibehovet, dog af mindre størrelse.
BSim-beregningen blev anvendt for analyse af fordelagtigheden for anvendelsen af PCM
i bygningens kontormiljø. Ved analysearbejde er det konkluderet, at PCM i sig selv ikke
er økonomisk fordelagtig, da energibesparelsen er for lille i forhold til omkostningen for
indbygningen af PCM i nedhængt loft. Det var derfor nødvendig at finde besparelser, der
kunne udføres når PCM anvendes, for at det var økonomisk fordelagtig at vælge PCM.
Besparelser blev fundet under udførelse af energirammen i BE10. I første omgang blev
en stor besparelse fundet ved ændring af automatiske solafskærmninger til manuelle. Der
blev desuden sparet på natventilationen, hvorpå der var overtemperatur uden anvendelse
af PCM. Der kunne derfor i BE10 findes fordele i anvendelsen af PCM for både energiforbruget og overtemperaturen.
Ved arbejdet med PCM, i flere beregnings metoder og undersøgelse af teorien bag dette
energilagringsmedie, er der fundet flere fordele og ulemper for PCM. Selvom der er flere
interessante gevinster ved PCM, er der også nogle væsentlige ulemper. Her bør det blandt
andet nævnes at for optimal virkning skal materialet kunne afgive energien i løbet af
natten, før det kan optage energi igen. Det er ligeledes observeret at virkningen er lavere
i bygninger af i forvejen høj varmekapacitet.
Det er valgt i projektet at anvende 5mm PCM som løsning, selvom det vil indbefatte en
større investering. Dette er grundet at man ved yderligere optimering vil kunne reducere
solcellearealet og dermed investeringen. Samtidig kan der med PCM forventets en højere
produktivitet blandt de ansatte i bygningen, når 5mm PCM vælges. Dette skyldtes at
undersøgelser peger på at produktiviteten daler drastisk ved overtemperatur, hvilket er
meget reduceret med PCM. Dermed vil man ikke kun spare energi for bygningsdriften,
men også omsætningen øges for bygherre.
Energirammen overholder med dette projekt alle krav for byggeri 2020. Dette er opnået
med optimering og anvendelsen af 5mm PCM i kontorerne.
7
I denne rapport gælder nedstående symboler og enheder.
Symbol
Enhed
l
m
Længde
A
m2
Areal
V
m3
Volumen
M
kg
Masse
ρ
kg/m3
t
oC
oC
Betegnelse
Densitet, massefylde
Temperatur, smelte-/størkningspunkt
,K
Temperaturforskel
τ
s
Tid
W
J/s
λ
W/mK
Varmeledningsevne
U
W/m2 K
Den resulterende transmissionskoefficient
R
m2 K/W
Isolans
Φ
W/K
Transmissionstab, varmestrøm
Q
kW h
Energimængde
σ
kJ/kg
Smeltevarme
cp
J/kg/K
met
W/m2
clo , lcl
m2 ·o C/W
lx
lux
Belysningsstyrke
Ra
-
Farvegengivelse
<
o
Vinkel
dB
dB(A)
Lydstyrke
0
Rw
L0n,w
dB(A)
Luftlydisolation
dB(A)
Trinlydniveau
LAeq
dB(A)
Støj fra tekniske installationer
Lden
dB(A)
Støj fra trafik
Fc
-
∆T
Effekt
Specifik varmekapacitet, varmefylde
Aktivitetsniveau
Beklædningsisolans
Solafskærmningsfaktor
Tabel 3.1.: Symboler og enheder anvendt i denne rapport
8
Symbol
Enhed
Betegnelse
η
-
Varmegenvindingskoefficient
εv
-
Ventilationseffektivitet
q
l/s
Luftflow, luftmængde
ν
m/s
Hastighed, lufthastighed
ζ
-
∆p
Pa
Tryktab
pd
Pa
Dynamiske tryktab
DH
mm
Hydraulisk diameter
f
-
Friktionskoefficienten
R
P a/m
Tryktabskoefficient
Tryktab (friktion) per meter
Tabel 3.2.: Symboler og enheder anvendt i denne rapport, forsat
9
4. Design kriterier og indeklima
Dette kapitel vil omhandle opsætningen af design kriterier og løsninger for indeklimaet
i bygningen. Løsninger angivet i dette kapitel er et sammendrag fra beregnede og valgte
løsninger i hele denne rapport.
Indeklima er en vigtigere og vigtigere del af projektering og design af bygninger. For det
første er der nogle krav der skal overholdes, men et godt indeklima bliver også søgt for at
give brugeren et bedre arbejdsmiljø og velvære. For at opnå et rigtig godt indeklima skal
man som energiingeniør, så tidligt så muligt med ind i projekteringen for at supplere med
den tekniske viden som kan være afgørende for bygningens indeklima. De ingeniørmæssige
discipliner er for energiingeniøren altså afgørende for projektet på et meget tidlig stadie.
Opsætning af design kriterier og indeklima er derfor to vigtige emner for ingeniører med
energi som speciale.
Hensigten med at opsætte design kriterier er at frembringe et acceptabelt indeklima for
brugerne af bygningen. Design kriterier er noget af det første der vil ske i en projekteringsfase. Der opnås et bedre indeklima ved at opsætte disse projekterings krav, ved at man i
projekteringsgruppen hele tiden kan skele til kravene når beslutninger skal tages. Kravene
der opsættes kan være krav fra bygningsreglementet, krav fra normer og indeklimaklasser
der kan vælges af bygherre.
Mennesker er forskellige, nogle er følsomme overfor kun lidt forringet indeklima hvor
andre er nemmere at tilfredsstille. Man behandler derfor disse individuelle forskelligheder
ved at indføre et kvalitetssystem hvor der kigges på den procentdel af personerne som
finder klimaparametrene uacceptabelt. Der designes altså efter en maksimal procentdel af
utilfredse personer. Det skal dog nævnes at denne procentdel ikke nødvendigvis svarer til
den aktuelle utilfredse del i praksis. Her kan være andre faktorer der spille ind, så som
stress og træthed der ikke skyldes det aktuelle indeklima.
Et dårligt indeklima viser sig ved at brugeren føler ubehag eller bliver generet. Dette
kan være hovedpine, slimhindeirritation, unormal træthed og koncentrationsbesvær. De
fleste mennesker forbinder indklima med lysforhold, rigtig temperatur og støj, men der
findes rigtig mange andre parametre der skal tænkes på, her bør CO2 −niveauet især tages
med. Både personerne i rummet og materialer afgiver CO2 til rummet, dette kan der læses
mere om under det atmosfæriske indeklima.
Kapitlet inddeles i normer, generelle design kriterier for kontorbyggeri samt de seks
emner for indeklima. Det er en general opfattelse i branchen at indeklimaet i bygninger
kan deles op i følgende seks emner; termisk, atmosfærisk, visuel, akustisk, mekanisk og
statisk elektricitet.
Det er for dette projekt valgt at der udføres beregninger for de 3 indeklimaklasser A, B
og C iht. DS 1752 [1] og DS 447 [2]. Kategori C er den dårligste, og vil give et indeklima
der svarer nogenlunde til kravene fra bygningsreglementet. Hvis bygherre vælger at gå
efter en bedre kategori, kan det være fordi bygherre ønsker en forbedret/optimal indeklima for bygningens kommende brugere. Opsætning af projekteringskriterier og design for
indeklima er afgrænset til at omhandle kontorerne.
Dette kapitel er opdatering/revision og forbedring af design kriterier, udført for bygningen på 6.semester. Emnerne bliver opdateret med ny viden og inddrager indeklima som
en del af design kriterierne, samtidig tilføjes der nu krav fra bygnings reglementet. Der er
10
4.1. Normer
på 6. semester valgt at projektere efter indeklimaklasse B, hvilket giver et meget tilfredsstillende indeklima uden at omkostningerne forhøjes væsentlig. For at have helhed, er alle
3 indeklimaklasser dog vist.
4.1. Normer
Der findes mange normer og krav der behandler design kriterier og indeklima. For at få et
overblik, er der herunder et skema med de mest relevante.
Norm
Beskrivelse
Reference
Bygningsreglementet Bygningsreglementet indeholder kravene til
2010
byggeriet. Det er lov og skal overholdes.
[3]
DS 447
Ventilation i bygninger - Mekaniske, naturlige og
hybride ventilationssystemer
[2]
DS 469
Varme- og køleanlæg i bygninger
[4]
DS 474
Norm for specifikation af termisk indeklima
[5]
DS 700
Kunstig belysning i arbejdslokaler
[6]
DS 1752
Ventilation i bygninger - Projekteringskriterier for
indeklimaet
[1]
DS 7730
Ergonomi inden for termisk miljø - Analytisk
bestemmelse og fortolkning af termisk komfort
ved beregning af PMV- og PPDindekser og lokale
termiske komfortkriterier.
[7]
DS 15251
Input-parametre til indeklimaet ved design og
bestemmelse af bygningers energimæssige ydeevne
vedrørende indendørs luftkvalitet, termisk miljø,
belysning og akustik
[8]
Tabel 4.1.: Overbliksskema for normer for indeklima og design kriterier
Normerne nævnt i skemaet ovenfor er de normer der anvendes for opsætningen af design
kriterier og er dermed med til at sikre et godt indeklima. De efterfølgende underafsnit
vil anvende DS1752 [1]for fastlæggelse af projekteringskriterier, for termisk, atmosfærisk
og akustisk indeklima. Det visuelle indeklima behandles med DS 700 [6] og bygnings
reglementet. Det mekaniske indeklima behandles udelukkende af bygnings reglementet,
hvor der for indeklimaet for statisk elektricitet ikke er fundet bestemmende normer.
11
4.3. Termisk indeklima
4.2. Generelle design kriterier for kontorbyggeri
Der kan opstilles nogle generelle design kriterier for kontorbyggeri. Dette vil man anvende
i et projekt der udføres i praksis. Her vil man i en tidlig fase kunne fastsætte disse design
kriterier som er angivet i DS1752 anneks C. Dette vil sikre at man har nogle fornuftige
forudsætninger at arbejde med, inden at bygningen er fast defineret. Herunder er angivet
nogle få som kunne anvendes på dette byggeri.
• Bygningen anvendes i hverdage i tidsrummet 8-17.
• Lokalerne anvendes til almindeligt kontorarbejde (gældende for lokaler defineret som
kontor).
• Aktivitetsniveauet svarer til stillesiddende kontorarbejde, hvilket vil sige 1,2met.
• Rygning antages ikke at være tilladt.
• I rum med få personer, skal rummets brugere selv kunne styre rumtemperaturen.
Man kan have mange flere kriterier og man vil desuden opsætte designkriterierne for hver
type rum. I et byggeri som dette er det især kontorer og mødelokaler der skal arbejdes
med inderfor indeklima. Projektet er afgrænset til kun at omhandle kontorerne, dog vil
man i praksis også opstille design kriterier for mødelokaler, konference, lounge m.fl.
Jo tidligere man er i projekteringsfasen, jo flere kriterier vil man kunne estimere ud fra
anneks C i DS1752 [1]. Dette skyldes at flere og flere vil blive fast defineret af bygningen
eller andre årsager, løbende som man bevæger sig fremad i byggeriets faser. Blandt andet
vil rumskemaer blive udfyldt med antal personer og eksakte størrelse.
Bygherren ønsker at bygningen overholder energiramme bygger 2020. For at kunne opnå
energiramme 2020 ifølge bygningsreglementet er der flere krav der er vigtige at kende til.
Disse er derfor generelle kriterier for energidesign. Der henvises til afsnit 7.2.5 i bygningsreglementet [9]. De vigtigste krav for dette er listet nedenfor:
• Det dimensionerende transmissionstab må ikke overstige 5,7W/m2 (klimaskærm).
• Luftskifte igennem utætheder må maksimalt være 0,5l/s pr. m2 opvarmet etageareal.
• Specifikt elforbrug til ventilation må ikke overstige 1.500J/m3 .
Der er flere kriterier omkring bygningsklasse 2020. Disse er angivet i de efterfølgende
relevante afsnit.
Det termiske indeklima omhandler temperaturer. Dette gælder både rumtemperaturen som
vi mærker den (den operative temperatur), gulves overfladetemperaturer, overtemperatur
m.m. Det er altså det som vi opfatter med vores hud og termoreceptorer.
4.3.1. Designkriterier for termisk indeklima
Det termiske indeklima behandles i bygningsreglementet [3] under punkt 6.2. Kravet fra
bygningsreglementet er at, i rum hvor personer opholder sig i længere tid, skal kunne
opretholde en sundhedsmæssigt tilfredsstillende temperaturer med hensyn til aktiviteten
i rummene. Der henvises iøvrigt til DS 474 [5] og DS 7730 [7] samt afsnit 7.2.1 stk. 13
12
4.3.2. Løsninger for termisk indeklima
i bygningsreglementet. I dette afsnit beskrives det at for bygningsklasse 2015 og 2020 er
nødvendig med en dokumentation af det termiske indeklima.
Bygherren skal desuden fastsætte et antal timer, hvor temperaturen i de kritiske rum
må være over 26o C i forhold til DRY-normal år (Design Reference Year). For boliger må
26o C ikke overskrides i mere end 100 timer om året, det forudsættes at bygherre vælger
denne grænse på 100 timer. Desuden fastsættes der samtidig et krav om maksimalt 25
timer over 27o C.
Beregninger og dybdegående forudsætninger ses af bilag A.1.1. For at kunne fastlægge
projekteringskriterierne for termisk indeklima er det nødvendigt at estimere brugernes
aktivitet samt isolansen af brugernes beklædning. Brugerenes aktivitet må anses for at
være ens over hele året. Brugernes beklædning må dog betragtes både om sommer og om
vinteren, da der her må være forskel. Aktivitetsniveauet er fastsat til 1,2met. Andelen af
utilfredse er forskelligt fra kategori og de beregnede emner, dette kan ses af bilag A.1.1.
En opsummering af projekteringskriterier for det termiske indeklima:
Type
Operative temperatur, sommer
Operative temperatur, vinter
PPD
Træk, maksimal lufthastighed
Maksimal vertikal lufttemperaturforskel
Gulvets overfladetemperatur
Strålingsasymmetri, varmt loft
Strålingsasymmetri, kold væg
Strålingsasymmetri, koldt loft
Strålingsasymmetri, varm væg
Maksimal antal timer over 26o C pr. år
Maksimal antal timer over 27o C pr. år
Enhed
oC
oC
%
m/s
oC
oC
oC
oC
oC
oC
Kat. A
21,8 ± 1
21,1 ± 1
<6
0,22
<2
19 − 29
<5
<10
<14
<23
Kat. B
Kat. C
21,8 ± 2 21,8 ± 2,5
21,1 ± 2 21,1 ± 2,5
<10
<15
0,32
0,43
<3
<4
19 − 29
17 − 31
<5
<7
<10
<13
<14
<18
<23
<35
100 timer
25 timer
Tabel 4.2.: Opsummering, termisk indeklima
4.3.2. Løsninger for termisk indeklima
Det er valgt at udfører en yderst detaljeret BSim beregning for dokumentation af de
forskellige parametre. Der henvises derfor til 6 på side 40 for denne BSim beregning. BSim
beregningen er en revideret og mere detaljeret udgave i forhold til den på 6.semester
udførte BSim beregning [10].
Den operative temperatur opnås ved at have temperaturfølere og regulering for hvert
rum i bygningen. Det kan også konkluderes ud fra BSim beregningen at gennemsnitstemperaturen i bygningen ligger i midten af den ønskede operative temperatur. Den maksimale
lufthastighed behandles under ventilation kapitel 5 på side 24. Gulvets overfladetemperatur sikres til mellem 19 − 29o C ved at have hurtigregulerende gulvarme som der kan ses
på den efterfølgende figur. Effekten fra gulvvarmen og fordelingen af rørene dimensioneres
korrekt således at overfaldetemperaturen kan holdes mellem 19 − 29o C .
13
4.4. Atmosfærisk indeklima
Figur 4.1.: Gulvvarmeløsning med hurtig regulering
Vertikal lufttemperaturforskel sikres til at være mindre end 3K, ved at have ventilation
med optimal mixing af friskluft og indeluft. Luftmængden der ventileres med er også så stor
at den vertikale lufttemperaturforskel vil være minimal. Strålingsasymmetri dokumenteres
ved at tage overfladetemperaturen på de forskellige overflader i rummet. Dette kan ses af
kapitel 6.2 på side 43. Temperaturforskellene er minimale, hvilket også er forventelig af en
ny bygning med gode isoleringsevner.
Overtemperaturen er dog mere interessant for en ny bygning og dette er ligeledes kontrolleret med BSim. Resultater kan ses af tabel 6.3 på side 46, hvor det ses en stor forbedring
ved anvendelse af PCM. Selv uden PCM overholdes design kriterier dog med 56,7 timer
og 16,3 timer over henholdsvis 26o C og 27o C. Der er i dette projekt fokuseret på hvordan
PCM påvirker overtemperaturen og energibehovet, hvilket er yderst relevant for det termiske indeklima i nye bygninger. Der kan læses mere omkring dette i kapitel 7 på side 51,
hvor der konkluderes ud fra „Forsøgsrapport“ samt BSim beregningen der findes under
kapitel 6 på side 40.
Efter arbejde med PCM i forhold til denne bygning er det valgt at anvende PCM i
de beregnede kontorer i en gennemsnitlig tykkelse af 5mm. At vælge dette medfører en
større investering, dog har det vist sig at der kan spares flere andre løsninger væk. Der er
i projektet ikke kølingsanlæg og mange automatiske solafskærmningssystemer er fjernet.
Der henvises til kapitel 7 og 8 for mere information omkring dette.
Det atmosfæriske indeklima omhandler luftkvaliteten i bygningen. Luftkvalitet afhænger
af følgende faktorer: lugte, støv og fibre, gasser og dampe samt den relative luftfugtighed.
Mennesker og bygningen i selv forurener luftkvaliteten. Det er derfor nødvendig at ventilere
og dermed tilføje frisk luft udefra, således at man kommer af med den forurenede luft i
rummene.
Den største grund til at man stiller krav til indeluftkvaliteten er at den skal være sundhedsmæssigt ufarligt at indånde. Derudover skal indeluften opleves frisk og behagelig at
indånde. Ventilationen skal sikrer dette miljø indenfor i bygningen. Der er mange forureningskilder inde, dette kan være møbler, byggematerialer samt personer og især rygere.
Luftkvaliteten udenfor er i Danmark af god kvalitet, med et lavt indhold af CO2 i forhold
til større byer som f.eks. Beijing i Kina.
14
4.4.1. Designkriterier for atmosfærisk indeklima
4.4.1. Designkriterier for atmosfærisk indeklima
Det termiske indeklima behandles i bygningsreglementet [3] under punkt 6.3. Reglerne fra
bygningsreglementet er listet op herunder:
• Bygninger skal ventileres.
• Ventilationssystemet skal projekteres, vedligeholdes, udføres, drives og vedligeholdes
så det yder de tilsigtede ydelser.
• Der må ikke opstå træk i opholdszonen.
• Ventilationens dimensionering skal godkendes af kommunalbestyrelsen.
• Byggematerialer må ikke afgive gasser, dampep eller partikler der kan give anledning
til utilfredsstillende indeklimaforhold.
• Byggematerialer må ikke indeholde formaldehydafgivende stoffer og asbest
• Indstrømning af radon skal begrænses ved at have en lufttæt konstruktion mod
jorden. Maksimalt 100Bq/m3 .
• CO2 -niveauet må maksimalt være 900P P M (for bygningsklasse 2020)
Der er udført beregninger af nødvendigt luftskifte iht. DS 1752 på 6.semester. Der er dog
valgt i dette projekt at udfører mere detaljerede beregninger. Der tages derfor højde for
følgende normer:
• DS 1752 [1]
• DS 447 [2]
• Bygnings Reglementet [3]
Beregninger kan ses af bilag A.1.2. På forrige semester blev det anbefalet bygherre at
vægle kategori B for indeklimaet, dette føres videre i dette projekt da det ikke skulle give
anledning til dårlig indeklima af nogen form, efter tidligere beregninger. Nedenfor er der
angivet resultater for beregningerne af den valgte kategori B. Tabellen nedenfor opsummere
derfor resultatet for den nødvendige ventilationsrate for at opretholde et tilfredsstillende
atmosfærisk indeklima.
Lokale
Køkken
Lounge
Konference
Mødelokale
Kontor, lille
Kontor, mellem
Kontor, stor
Printrum
Gang
Depot
Toilet
Areal
m2
37,4
266,6
185,1
15,2
12,4
15,6
23,3
5,0
552,1
302,7
58,1
Luftflow kat. B
l/s · m2
7,28
4,30
7,30
7,30
2,40
2,30
2,80
10,00
0,35
0,35
2,75
Tabel 4.3.: Luftflow skema for forskellige rumtyper i bygningen ved indeklima kategori B.
15
4.4.2. Løsninger for atmosfærisk indeklima
4.4.2. Løsninger for atmosfærisk indeklima
Ligesom det termiske indeklima er det atmosfæriske dokumenteret med en BSim beregning.
Dette skyldes at ventilationen er med til at sikre en fornuftig temperatur i bygningen. Der
er krav for det atmosfæriske indeklima ved et minimum af luftskifte, men ved en BSim
beregningen kan dette også være med til at definere ventilationsraten. I forrige underafsnit
er der defineret de forskellige ventilationsrater der skal til for at opfylde kravene for de
tre forskellige kategorier. Det ses at det er olf forureningen der er dimensionsgivende
og ikke CO2 , dette skyltes rummenes størrelse i forhold til antal personer samt det lave
aktivitetsniveau. Af bilag A.1.2 ses det også at kravene fra DS 447 [2] er mindre end
dem fra olf beregningen. Desuden skal det bemærkes at for at opnå en kategori A skal
ventilationen mere end fordobles i forhold til kategori C. Dette vil give et meget større og
dyrere ventilationsanlæg, men også bedre indeklima følger med. Kommer man op i kategori
A er det også vigtig at tænke på at der ikke må opstå træk i bygningen. Ventilationen i
bygningen beskreves nøje under kapitel 5 på side 24.
Ud fra BSim beregningen på 6.semester blev det konkluderet at en ventilationsrate
svarende til kategori C ikke er tilstrækkelig, da det vil give for høje temperaturer i kontorerne. For den nævnte BSim beregning henvises der til tidligere projekt [10]. Med en
ventilationsrate svarende til kategori B er krav for det termiske indeklima overholdt og
man har allerede et godt atmosfærisk indeklima. Der findes umiddelbart ikke flere grunde
end bedre indeklima, ved at vælge kategori A. Til gengæld vil det kræve en større investering i ventilationsanlægget. CO2 − niveauet er ved kategori B meget godt og man kan
ikke forvente det bedre.
Den nye revideret BSim beregning findes under kapitel 6 på side 40, hvor kun ventilationsraterne for kategori B er taget i betragtning da de tidligere viste sig fordelagtig.
BSim beregningen afslører også at den relative fugtighed i indeluften er meget lav i opvarmningssæsonen. Der vil normalt ikke være problemer ved en luftfugtighed på mellem
30-70%, hvor den altså i projektet er ned til 22%. Ved en lav luftfugtighed kan det hos
nogle mennesker fremkalde irriterede og tørre slimhinder eller en fornemmelse heraf. For
at undgå at luften bliver for tør er det derfor nødvendigt at have et befugtningmodul
indbygget i ventilationsaggregatet.
Der er for projektet blevet beregnet et ventilationsanlæg fra Exhausto, der henvises til
kapitel 5 på side 24 for mere infomation omkring dette. De valgte ventilationsrater i de
forskellige rum gør, at de vigtigste rum hvor personer opholder sig i længere tid (kontorer),
ikke forurenes af andre rum pga. luftflowet.
For at overholde de resterende projekteringskrav gøres følgende: der vælges byggematerialer der er lavt forurenende og udførelsesfasen planlægges således at bygningen står
færdig mindst en uge før ibrugtagelse. I denne uge ventileres der med fuld kapacitet for at
afgasse bygningen, det vil sige inklusiv alle computeranlæg og elektronik. På denne måde
undgås den værste forurening fra bygning, i form af materialer, inventar og elektronik.
Bygningen sikres mod radon ved at etablere en lufttæt membran i konstruktioner mod
jord.
16
4.5. Visuel indeklima
Det visuelle indeklima omhandler de lys- og synspåvirkninger som vil ske ved ophold i
bygningen. Dette kan være blænding, kontraster, dagslysforhold, belysning m.m., altså alt
det vi opfatter med vores øjne. Det gælder om at skabe gode lysforhold i bygningen for
at opnå et godt visuel indeklima. For det første er det vigtig med naturlig belysning fra
solen, i anden række kommer det kunstige belysning. Naturlig belysning fra solen giver
normalt et langt bedre lys, end ved kunstig belysning. Det er derfor vigtig at projekterer
bygninger efter at man prøver at hente så meget dagslys ind i bygningen som muligt.
4.5.1. Designkriterier for visuel indeklima
Det visuelle indeklima behandles i bygningsreglementet [3] under punkt 6.5. Generelt skal
arbejdsrum, opholdsrum, beboelsesrum og fælles adgangsveje have tilfredsstillende lysforhold, uden et stort elbehov. Der skal desuden i arbejdsrum, spiserum og køkkener minimum
være en dagslysfaktor på 2%. Der skal desuden i arbejdsrum være placeret vinduer således
at personer i rummene kan se ud på omgivelserne. Der henvises i bygningsreglementet til
DS 700 [6] som norm for kunstig belysning. Der er også krav om dagslysstyring for at sikre
energieffektiv belysning.
Ifølge DS700 [6] skal der minimum være 500 lux som belysningsstyrke på synsobjektet.
Kontorarbejde som udføres i denne bygning er i den førnævnte standard defineret som
„læsning, skrivning og arbejde med tastetur“. Farvegengivelsen skal være derfor mindst
være Ra = 80. For kontoret i rummet skal man derfor have 500 lux på synsobjektet, 200
lux på arbejdsfeltets nærmere omgivelse, samt 100 lux på øvrigere omgivelser.
4.5.2. Løsninger for visuel indeklima
Der er på 6.semester udført dagslysberegninger for bygningen i programmet Velux Daylight
Visualizer 2. Resultater fra denne beregning er inddraget i denne rapport.
I sådan en beregning kontrolleres det om man opnår de 2% dagslysfaktor som er kravet.
Dagslysfaktoren beregnes ud fra følgende formel:
E indvendig
· 100% → Eunvendig · 2% = Eindvendig = 10.000lux · 2% = 200lux
E udvendig
(4.1)
Det ses at en dagslysfaktor på 2% svarer til 200lux. Dagslysfaktoren beregnes altså med
10.000luxsom reference i den horisontale plan. Men hvis man ser på hvor ofte man kan
forvente den udvendige belysningsstyrke på 10.000luxkan man på efterfølgende figur se
varighedskurven for belysningsstyrken i Danmark.
DF = 2% =
17
Figur 4.2.: Varighedskurve for belysningsstyrken på en udvendig horisontal flade i Danmark
Det ses af ovenstående graf at der i ca. 60% af tiden i Danmark er en belysningsstyrke
på over 10.000lux. I bygningen er atriumet med til at give rigtig god belysning. Der er her
inddraget resultatet af dagslysberegningen.
Beregning for hele 3.sal ses på efterfølgende figur.
18
Figur 4.3.: Beregning af dagslysfaktoren, med atrium
De enkelte kontorer er fint belyst med en god dagslysfaktor, dog ses det at lokale 4.03 og
4.24 er de kritiske. Gennemsnittet af hele etagen er DF = 2,6%. Man kan se at atriummet
giver en lille smule lys ud i kontorerne. De to værste rum kan ses på figur 4.4. Her er
dagslysfaktoren dog over 2% på skrivebordet for de to værste kontorer. De øvrige kontorer
er umiddelbart noget bedre.
Figur 4.4.: Beregning af dagslysfaktoren - De 2 værste rum
Daglysfaktoren som er et meget vigtig emne i moderne byggeri er altså overholdt og
19
4.6. Akustisk indeklima
dokumenteret med Velux Daylight Visualizer 2. Derudover er der krav om en belysningsstyrke som beskrevet i forrige afsnit. Dette overholdes ved at designe lysarmatur således
at dette overholdes samtidig med at sikre et lavt energiforbrug. Moderne lysarmatur og
lyskilder vil have farvegengivelsen på mindst Ra = 80, være energieffektiv og sprede lyset
ideelt i lokalet.
Styringen af lyset i bygningen er ligeledes vigtig for lavt energiforhold. Derfor styres
belysningen i bygningen i forhold til dagslysindfaldet i det pågældende rum. Der vil være
muligt at afdække for solen i alle rum for at undgå blænding. Solafskærmningen består af
automatiske styrede udvendig rullegardiner for de sydligste vinduer hvor det er indvendige
manuelle persienner for de resterende. Der er i dette projekt valgt at spare en del af
de automatiske styrede væk i forhold til det tidligere 6.semester. Dette kan ses under
energiramme i kapitel 8 på side 56.
Det kan konkluderes at der i bygningen forventes et godt visuel indeklima.
4.6. Akustisk indeklima
Det akustiske indeklima omhandler de lyd- og støjpåvirkninger som vil ske ved ophold i
bygningen. Dette kan være lyde fra andre rum, lyd fra installationer, efterklangstid m.m.
Det er alt det vi kan hører.
4.6.1. Designkriterier for akustisk indeklima
For det akustiske indeklima fastsættes der krav til det tilladelig lydtrykniveau der genereres
eller transmitteres af ventilationskanalen eller -anlæg. Dette bestemmes af tabel A.10 i
DS1752[1] samt bygningsreglementet [3] punkt 6.4. Fra bygningsreglementet er der krav om
at bygningen skal planlægges, projekteres, udføres og indrettes således at et tilfredsstillende
lydforhold opnås. Desuden skal støj fra installationer, veje og jernbaner minimeres således
at dette ikke genere brugerne. Efterklangstiden skal være reguleret således at denne er i
overensstemmelse med rummets anvendelse.
Krav fra DS 1752 [1] er indført i tabellen nedenfor.
Storrumskontorer
Små kontorer
Enhed
dB(A)
dB(A)
Kat. A
35
30
Kat. B
40
35
Kat. C
45
40
Tabel 4.4.: Krav for lydtrykniveau igennem ventilationen
Dette var altså krav for det akustiske indeklima i en kontorbygning. Der er i bygningsreglementet ikke angivet værdier for lyd der skal overholdes. Dog anbefaler SBi-anvisning
230 følgende projekteringsværdier i kontorbygninger:
• Luftlydisolation, R0 w : mellem kontorer ≥ 40dB, mellem møderum og andre rum
≥ 48dB.
• Trinlydniveau, L0 n,w : I kontorer og møderum fra gulve i gange ≤ 58dB, i kontorer
og møderum fra gulve i øvrige rum ≤ 63dB.
• Støj i kontorer fra tekniske installationer, LAeq,30s ≤ 35dB.
• Støj i kontorer fra trafik, Lden ≤ 38dB.
20
4.7. Mekanisk indeklima
4.6.2. Løsninger for akustisk indeklima
4.6.2. Løsninger for akustisk indeklima
Afgrænsningen af dette emne gør at dette kun indeholder en beskrivelse, der findes altså
ikke beregnede konstruktioner og løsninger. Der er dog fundet lyddæmpere for ventilationen, hvilket kan ses under 5.3.2 på side 31.
Støjen mellem kontorerne kontrolleres af de adskillende vægge. Dette er luftlyden der
bremses af denne. Lyden kan dog også trænge igennem langs samlinger, hvilket kaldes
flanketransmission. Denne elimineres ved at være opmærksom på samlinger af disse konstruktioner. Desuden kan lyden transmitteres via ventilationskanaler hvilket gør at disse
bør have lyddæmpning mellem rummene, dette beskrives nærmere under ventilation, kapitel 5 på side 24, samt førnævnte reference til dimensionering af lyddæmpere.
Der kan også opstå gene ved trinlyd. Trinlyd er den lyd/støj der fremkommer når vi
går på et givent gulv. Ved trægulv er der særlig stor risiko for at trinlyden er generende.
Der anvendes derfor gulvtæpper i kontorområderne i bygningen hvilket har en rigtig god
trinlyddæmpning. Efterklangstid er en vigtig værdi at kontrollere i et kontormiljø. Det
er tiden det tager lydniveauet om at falde med 60dB, efter lydkildens ophør. Hvis ikke
efterklangstiden er i orden, kan det give meget ubehag hos brugerne. Efterklangstiden kan
beregnes for hvert enkelt rum ved at tage lydabsorptionen for alle de forskellige materialer.
I dette tilfælde er der nedhængt loft for installationer, som loft kan der vælges materialer
med høj lydabsorption. Der er for projektet valgt perforeret gipsplader.Dette er med til
at absorbere lyden så den ikke reflekter i rummet flere gange og giver dårlig lyd.
Figur 4.5.: Akustik gipsplader valgt i projektet
I dette projekt vælges der akustik gipsplader for at sikre godt akustisk indeklima.
4.7. Mekanisk indeklima
Det mekaniske indeklima er ofte konstruktionsingeniøren, bygherre og brugerene der er ansvarlige for dette. Det omhandler de ergonomiske påvirkninger, hvilket kunne være svingninger, vibrationer og arbejdsstillinger.
4.7.1. Designkriterier for mekanisk indeklima
Den mekaniske indeklima kan være vibrationer fra ventilationsanlægget, men også ergonomiske påvirkninger. De ergonomiske påvirkninger er arbejdsstillingen eller gentagne
bevægelser. Svingninger som ligger udenfor der hørbare område er også under denne kategori. Det mekaniske indeklima behandles i bygningsreglementet blandt andet under 3.2
„adgangsforhold/tilgængelighed“. Der skal sikres niveaufri adgang til bygningen og kørestolsbrugere skal kunne komme rundt i bygningen. Døre i bygningen skal være mindst
21
4.8. Statisk elektricitet indeklima
4.7.2. Løsninger for mekanisk indeklima
0,77m i fri passagebredde. Fælles adgangsveje skal være mindst 1,3m bredde. Der skal
være værn ved trapper og håndlister der er nem at gribe om. Dette er kun et udpluk af
regler og krav fra bygningsreglementet [3].
4.7.2. Løsninger for mekanisk indeklima
I forhold til dette projekt betyder det mekaniske indeklima at der skal tænkes på arbejdsstillingen, for især de mange kontorpladser. Arbejdsstillingen er dog også indbefattet af
arbejdsmiljøloven der kræver et hæve/sænke-bord, dette samt ergonomiske kontorstole vil
være med til at sikre bedre arbejdsstillinger. For projektet skal der desuden sikres vibrationsdæmpning af ventilationsanlægget. For konstruktionerne skal det sikres at gulvets
nedbøjning ikke er af mærkbar eller generende størrelse i brugstilstand.
Der sikres desuden gode adgangsforhold til og i bygningen. Løsninger for mekanisk
indeklima er kendt af arkitekt og er derfor ofte arkitekten der arbejder med disse løsninger.
At tænke over statisk elektricitet som et parametre for indeklima er ofte undladt. Det er
dog et emne som kan ende med at genere mange brugere hvis ikke man har tænkt over
løsninger i projekteringen og valg af materialer og inventar.
4.8.1. Designkriterier for statisk elektricitet indeklima
Der er ikke fundet krav omkring statisk elektricitet. Der er dog flere anbefalinger om at
man bør sikre at højst 5% af brugerne oplever disse elektriske stød. Statisk elektricitet
er som hovedregel ufarlig, men kan opleves som yderst ubehagelig. Da det påvirker vores
oplevelse af lokalet man er i, er det også en del af det totale indeklima. Den statiske
elektricitet kan skyldes mange ting. Det opstår som regel ved gnidninger mellem to ikkeledende materialer, hvilket mange materialer kan være. Det er både det bårne tøj og
materialerne anvendt i lokalet der kan være medvirkende til at den statiske elektricitet
opstår. Gammelt elektronik kan dog også være kilden, især kopimaskiner.
4.8.2. Løsninger for statisk elektricitet indeklima
For at kunne løse problematikken omkring statisk elektricitet må man vide af dette afhænger af. Der er ved undersøgelse af emnet fundet følgende information. Statisk elektricitet
kan give mærkbare stød ved mere 1000volt og ufarligheden skyldes den meget lave ampere.
Kommer man op omkring 2000volt oplever de fleste dem som ubehagelige. Derfor er det
relevant at gå efter materialer der ikke har en tendens til opladning over 1000volt. Man
bør dog først overveje hvad opladningen afhænger af:
• Luftfugtigheden
• Gulvbelægningen
• Fodtøjet
• Tøjet
• Møbelstof (kontorstole)
• Hjul på inventar
22
4.8.2. Løsninger for statisk elektricitet indeklima
• Måden hvorved man bevæger sig
Luftfugtigheden afhænger meget af temperaturforskellen på inde og ude. Der er størst
temperaturforskel om vinteren hvilket gør at vi har en lavere luftfugtighed indendørs og
er derfor den værste periode. En højere luftfugtighed gør materialer mere ledende og de
har derfor nemmere ved at aflede. Man kunne eventuel styrer luftfugtigheden med ventilationsanlægget og dermed eliminere denne som en gældende faktor. Gulvbelægningens
indflydelse er dog svære at ændre på, pga. bygherrens valg og ønsker. Hvis man skal gå
dybere ind i det skal man kigge på gulvets antistatiske egenskaber. Bygningen projekteres
med gulvtæppe i kontorerne, og da gulvet er en væsentlig kilde til statisk elektricitet, bør
der derfor vælges gulvtæpper med antistatiske egenskaber. Dette ses ofte i form af indvævede metaltråde. Brugernes tøj og fodtøj kan man ikke bestemme, dog skal det nævnes at
syntetisk tøj øger risikoen for at få stød. Som kontorstole bør der vælges betræk med for
eksempel uld. Hjul kan også være en kilde. Her kan også fås antistatiske hjul til formålet,
men dette ses ikke som en væsentlig kilde hvis de andre er opfyldt. Hvis ikke man løfter
fødderne når man bevæger sig rundt kan dette også skabe statisk elektricitet.
23
5. Ventilation
I dette kapitel er ventilationen for projektet behandlet. Der er på 6.semester udført overslagsmæssig dimensionering af ventilationen [10]. For dette projekt vil der blive regnet
detaljeret på ventilationen for at undersøge om dette kan gøre hele ventilationssystemet
mere energieffektivt. Der udføres beregninger af tryktab for de estimerede kritiske kanaler
på 3.sal og frem til ventilationsanlæg. Dette gøres i henholdt til afgrænsningen i projektbeskrivelse. Ventilation i den øvrige bygning estimeres for valg af ventilationsaggregat.
Ventilationen bliver visualiseret i Revit, hvorfra ventilationstegningen bliver plottet,
ligesom de øvrige tegninger. Revit giver også fordele i forhold til føringsveje og dimensionering.
5.1. Ventilationsrater
Ventilationsrater bestemmes af krav fra Bygnings Reglementet og bygherren. Bygherren
kan fastsætte en indeklimaklasse iht. DS 447 [2] og/eller DS 1752 [1]. På 6.semester blev
ventilationsraterne beregnet, dog med en simplificeret metode. Det er derfor valgt at udføre
dette forfra med de to tidligere nævnte normers beregningsmetoder, hvilket kan ses under
designkriterier for det atmosfæriske indeklima under punkt 4.4.1 på side 15. Beregninger
og antagelser er desuden placeret i bilag A.1.2.
De beregnede værdier er udført med en ventilationseffektivitet på 90%, valgt af tabel
F.1 i DS1752 [1]. Ventilationseffektiviteten angiver hvor godt luftten bliver blandet i det
aktuelle rum. Jo mindre effektiv, jo mere luft skal tilføres for at opnå den samme luftkvalitet. Værdien har derfor stor betydning for ventilationsaggregatets størrelse. I praksis kan
værdien variere en del og under projekteringen er den svær at fastsætte præcis. Det er
derfor en meget simplificeret metode at anvende den førnævnte tabel. En nøjagtig metode
at finde værdien på er at opbygge en mock-up model i størrelse 1:1, hvorefter der kan
måles og beregnes ud fra resultater.
Da printrum afgiver meget varme og eventuel forværring af indeklimaet, er det valgt
at der i disse rum udsuges med 10l/s · m2 . I toiletter udsuges der med 10l/s, hvor der i
handicaptoiletter udsuges med 15l/s, hvilket er i henholdt til BR10 [9]. Det er desuden
valgt at der udsuges med 2 gange 40l/s i gangarealet på 3.sal..
Lokale 4.10 udføres med balanceret ventilation, det vil sige med samme mængde indblæsning som udsugning. Alle andre kontorer tilføres den beregnede mængde frisk luft,
hvor der så udsuges med 10l/s mindre. Dette er for at sikre at kontorerne ikke forurenes
fra de tilstødende rum. Der er altså et lille luft flow igennem døren ud til gangarealerne.
Det samme princip er gældende for mødelokalet.Med den valgte løsning sikres der dermed
at lokalerne, der ikke ønskes forurenet, ikke bliver påvirket af andre lokaler. Samlet for
etagen er der et lille undertryk, hvilket man normalt udfører ventilationen med. Balancen
for luftflowet kan ses af bilag A.2.5.
For dimensionering af ventilationsaggregat er det nødvendig med et totalt luftflow for
bygningen. Etagerne fra 1.sal til 4.sal er med ens layout og kan dermed vurderes til at have
den samme luftmængde. Det er derimod sværere med kælder- og stueetagen. Det var derfor
nødvendig at estimere ventilationsflowet ved gange arealerne med det valgte luftmængde
24
5.2. Føringsveje for kanaler
pr. kvadratmeter. Følgende flow har derfor være dimensionsgivende for projektet:
[l/s]
4.sal
3.sal
2.sal
1.sal
Stue+kælder
Indblæsning
Etage Summeret
761,9
761,9
761,9
1523,8
761,9
2285,7
761,9
3047,6
3633,4
6681,0
Udsugning
Etage Summeret
787,4
787,4
787,4
1574,8
787,4
2362,2
787,4
3149,6
3633,4
6783,0
Tabel 5.1.: Ventilationsrater for den samlede bygning.
Føringsvejene for ventilationskanalerne er meget vigtig for ventilationsanlæggets energiforbrug. Jo kortere og færre bøjninger der er på stækningen, jo mindre tryktab. Det var
derfor vigtig under udførelsen af føringsvejene, at have nogle principper med energieffektiv
design i mente. Principperne for optimering af energieffektivitet, der var forsøgt anvendt
i projektet, er listet herunder:
• Ventilationskanalerne skal være så store som muligt, så hastighed holdes lav:
– Hovedkanaler: 5 − 6,5m/s
– Grenkanaler: 3 − 4,5m/s
– Tilslutningskanaler: 3 − 3,5m/s
• Så få bøjninger, afgrenninger og længder som muligt.
• En afgrenning giver et meget højere tryktab end gennemløb.
• Det er bedst at have samme luftmængde til begge afgrenninger i et T-stykke.
• Bevar cirkulær kanaler så længe som muligt.
• Få/ingen krydsninger af kanaler da dette kan forhøje tryktabet meget.
Selvom der var udført principtegning for føringsveje for ventilationskanaler på 6.semester
har det vist sig at være fordelagtig at ændre dette for at undgå rigtig mange krydsninger.
Da ventilationskanalerne på 3.sal ikke var dimensioneret tidligere, gav det derfor ikke anledning til konflikter med højden af det nedhængte loft, hvilket dimensionerne beregnet i
dette projekt gør. I bilag A.2.1 på side 8 kan der ses ventilationsprincippet for tegningsudsnit af 3.sal der var udført på 6.semester.
Atriummet i midten af bygningen gør at føringsveje blev besværliggjort. Samtidig skulle der tænkes meget på at undgå krydsninger af kanaler da der kun var en maksimal
indbygningshøjde på 436mm. Det blev derfor valgt at fører udsugningskanalen tæt på
atriummet, hvor indblæsningen føres tættere på ydervæggene. 3D udsnit fra Revit kan ses
på efterfølgende grafik.
25
Figur 5.1.: Udsnit fra Revit - Føringsveje for ventilation, 3.sal
Der er gjort mange tiltag for at optimere ventilationskanalernes føringsveje. Dette kan
ses af ovenstående figur, at der fx. kun er to krydsninger for 3.sal (1. til 4. sal), samt der er
anvendt 2stk 45o bøjninger i stedet for én 90o bøjning for at minimere tryktab, hvilket var
kendt på dette tidspunkt. Senere blev det observeret at det derimod var mindre tryktab
ved én 90o bøjning end to 45o bøjninger. Dette er af tidsmæssige årsager ikke revideret i
tegningsmateriale og beregninger.
Ligesom atriummet har besværliggjort føringsvejen var der også nogle bjælker der skulle
tages med i overvejelsen for at undgå kollisioner. Dette ses især ved mødelokalet hvor en
bjælke render langs atriummets kant og ned langs mødelokalet. Dette gjorde det nødvendig
at fører ventilationskanalerne omkring dette. Det gav derfor en noget længere føringsvej
og tryktabet forhøjes dermed, uden mulighed for at undgå dette.
Grenkanalerne samles til hovedkanaler i teknik 4.16. Herfra føres kanalen til teknikrum
i kælder hvor det meget store ventilationsanlæg er (VE01). For hver etage tilkobles grenkanaler til hovedkanalen i skakten og dimensionen øges, hvilket kan ses af tegning F_X_N_1_X__01.
Nedenfor ses det hvorledes ventilationskanalerne er placeret i det nedhængte loft. Disse
kanaler er „kun“ 160mm og 200mm. Der er derfor ikke megen plads for kanalerne ved
krydsningen, hvorfor dette blev forsøgt undgået. Generelt er udsugningen placeret højere
end indblæsningen for hele etagen.
Figur 5.2.: Udsnit fra Revit - Placering af ventilationskanaler
26
5.3. Tryktab for kritiske føringsveje
I teknikrummet hvor kanaldimensionen er langt større var det umiddelbart ikke nemt at
få plads til bøjninger, tilpasningen samt lyddæmpere omkring ventilationsaggregatet. Teknikrummet har en frihøjde på 3228mm, hvilket gjorde det muligt at fører de store 900mm
(i højden) indtag- og afkastkanaler højt, således at en frihøjde under kanaler stadig var
over 2300mm. Afkastluft føres igennem depotrum til ventilationsgrav udenfor bygningen,
mod motorvejen. Luftindtaget hentes fra en lignende ventilationsgrav der er placeret nord
for cykelskuret. Luftindtaget føres derfor igennem forum og frem til ventilationsaggregatet.
Indsugningskanal isoleres for at undgå kondens når udetemperaturen er lav.
Der henvises til følgende tegninger:
• Installationsplan - Kælder F_V_N_1_00_1_01
• Teknikskakt F_X_N_1_X_-_01
• Ventilationsplan - 3.sal F_V_N_1_04_1_01
Tryktabet beregnes for at kunne dimensioner ventilationsaggregatet. Da kun det højeste
tryktab er dimensionsgivende, skal den kritiske føringsvej findes. I nogle tilfælde kan man
umiddelbart udvælge den kritiske føringsvej uden at skulle beregne flere føringsveje. Dette
kræver dog erfaring og samtidig et mindre kompliceret forgrening af kanaler, end hvad der
er tilfældet i dette projekt.
Det er valgt at lave et Excel-ark for beregning af tryktabet. Det tager tid at udvikle
disse Excel-ark, men over længere tid kan det nemt betale sig tidsmæssigt. Regnearket er
udviklet således at så få faktorer som muligt skal indtastes. De faktorer der skal indtastes
er listet nedenfor:
• Luftflow [m3 /s]
• Kanaltype: cirkulær eller rektangulær
• Dimension [mm] og om kanalen er cirkulær eller rektangulær
• Længde af lige kanaler [m]
• Summen af tryktabskoefficienten for strækningen,
P
ζ
• Enkelt tab for komponenter, ∆pk
Udskrift af regnearket kan ses af bilag A.2.7 og A.2.8. I regnearket udføres der mange
beregning. Det totale tryktabet i et ventilations system beregnes af følgende formel:
∆pt = ∆ps + ∆pr + ∆pk + ∆pv + ∆pl
(5.1)
Det totale tryktab, ∆pt , er summen af tryktabet for lige strækninger,∆ps , tryktabet i
enkelt modstande, ∆pr , tryktabet i komponenter, ∆pk , tryktabet ved ventilationsaggregatet, ∆pv og tryktabet ved lækage, ∆pl .
Der er derfor mange elementer der skal beregnes for at kunne definere det totale tryktab, der er en vigtig faktor for valg af ventilationsanlæg. For at regnearket er forholdsvis
automatisk var det nødvendig at indkode nogle komplicerede formler. Formlerne anvendt
i regnearket ses på efterfølgende side.
27
Formel for beregning af den hydraulisk diameter for cirkulær kanaler:
DH,cir = D
(5.2)
Formel for beregning af den hydraulisk diameter for rektangulær kanaler:
2·a·b
a+b
Formel for beregning af hastigheden i kanalen:
DH,rek =
(5.3)
q
(5.4)
A
Tryktabet per meter beregnes af flere formler. Først findes Reynolds Nummer med en
formel kun gældende for standard luft:
ν=
Re = 66,4 · DH [mm] · ν[m/s]
(5.5)
Herefter findes friktionskoefficienten, f , efter at fastsætte en ruhed for valsede stålplader
til ε = 0,1mm:
1
ε
2,51
√ = −2 · log10
√
+
3,7 · DH
f
Re · f
(5.6)
Da densiteten af luft ved 20o C er 1,203kg/m3 , kan tryktabet per meter nu findes af
følgende formel:
R=
f · ρ · ν2
[P a/m]
2 · DH
(5.7)
∆ps = R · l
(5.8)
Tryktabet for lige kanaler er derfor:
Enkelt tab beregnes af følgende formel:
∆pr = pd ·
X
ζ
(5.9)
Hvor det dynamiske tryktab, pd er beregnet af følgende formel:
ρ · ν2
(5.10)
2
P
Summen af tryktabskoefficienten for strækningen, ζ er en opslagsværdi. Værdien skal
findes for hvert enkelt element på rørstrækningen der ikke er lige kanal og summeres.
Producenter opgiver ofte disse værdier, hvis ikke det reelle tryktab. Det er dog observeret
at producenten Lindab ikke opgiver alle de nødvendige værdier for dette. Det er derfor
valgt at anvende ASHRAE Handbook, kapitel 34 (Duct Design) [11], for opslag af tryktabskoefficienter. ASHRAE er en international organisation der beskæftligere sig meget
med indeklima og bæredygtighed. De er blandt andet anerkendt for disse guidelines for
komfort ventilation. Den nævnte håndbog anvendes derfor for de i håndbogen angivet værdier. For værdier der ikke er angivet i nævnte håndbog anvendes producenten, Lindab´s
værdier. Armatur og lyddæmpere indtastes som enkelttab direkte i regnearket. Armaturer
er beregnet af Lindab DIMcomfort 5.1 [12].
pd =
28
5.3.1. Dimensionering af armatur
Den kritiske føringsvej er vigtig for beregningen og nøjagtigheden af resultatet. Som
tidligere beskrevet bør flere føringsveje beregnes for at kunne fastsætte den korrekte kritiske vej. I projektet er dette dog afgrænset af tidsmæssige årsager til beregning af 2 valgte
føringsveje. De valgte føringsveje kan ses af efterfølgende figur.
Figur 5.3.: Føringsveje for det beregnede - 3.sal.
*Rød angiver den kritiske føringsvej for indblæsning, hvor mørkerød er for udsugning.
De valgte føringsveje angivet på figuren ovenfor er de estimeret to kritiske for hele
bygningen. Dette er estimeret da 4.sal forventes at have en anelse mindre tryktab selvom
samme layout haves. Dette skyldes det meget høje tab der opstår i et kryds hvor den
beregnede vej afgrener. Dette ses også ved stykke A-B og J-K i beregningerne af bilag
A.2.8. Det vurderes samtidig at stueetagen ikke har samme tryktab, hvilket gør at 3.sal
har været den kritiske. På 3.sal blev det vurderet at med flere afgrenninger og længere
rundt, var det ventilation til lokale 4.10 (kontor, stor) der var kritisk, set i forhold til lokale
4.12 (mødelokale).
Korrekt dimensioneringen af armaturerne er yderst vigtig, da de ellers vil kunne påvirke
indeklimaet meget negativ. Indeklimaet kan påvirkes negativt ved at der kan opstå træk
for brugerne, ved at det støjer fra armaturerne, ved at der mærkes kulde ved dårlig spredning. Armaturet skal også i mange tilfælde være tilpasset det eksakte rum for at fungere
optimalt. Antallet af armatur i et rum er også vigtig for at luftstrømmen i den enkelte
armatur ikke er for høj, både for at undgå træk, men også for at minimere støj.
Der findes rigtig mange typer af armaturer. I Lindab’s portefølje findes der bagkantindblæsning, industriarmatur, loftarmatur, VAV-system, VAV Pascal og ventiler. For dette
projekt er det dog kun loftarmatur og VAV typerne. Selvom ventil typerne er billige og
effektive anvendes disse normalvis ikke for nedhængt loft systemer. VAV typerne er med
29
indbygget VAV styring i alle armaturer og er derfor meget dyre i forhold til loftarmaturne
hvor man kan spare en del styring væk. Det er langt mere fordelagtig at anvende de almindelige loftarmatur i de større rum hvor der skal mere end ét armatur til. Det er derfor
valgt at arbejde med loftarmaturne hvor man kan nøjes med én styring pr. rum, men til
gengæld have indregulering for hver armatur, hvilket estimeres til at være en billigere og
en mere holdbar løsning.
For valg af de enkelte armatur var det vigtig at sikre de passede til nedhængt loftsystemer, var velegnet til køling med høje undertemperaturer og havde et bredt anvendelsesområde. Hvis armaturet er velegnet til køling med høje undertemperaturer er det også
ensbetydende med at der er en lav risiko for at der opstår træk for brugerne. Efter gennemgang af mange armaturer er det i dette projekt blevet valgt at arbejde videre med
Lindab RS14 og RS15 som ses af nedenstående grafik.
Figur 5.4.: Valgt loftarmatur - Lindab RS14-15
Loftarmaturet RS14 og RS15 er med trykudligningskassen og indreguleringsspjæld. Armaturne afgiver meget lidt støj og tilføjer kun et lille tryktab til tryktabsberegningen.
Desuden kan disse anvendes både som indblæsning og udsugning. Rotationsmønsteret på
udgangen sikre en god fordeling af indblæsningsluften.
Igennem arbejdet med DIMcomfort [12], blev det valgt at beregne armatur opsætning
for „kontor, lille“, „kontor, stor“ og „mødelokale“. Dette var for at få et overblik over
hvordan hele etagen kunne indrettes med armatur, både antal og placering. Det blev
blandt andet valgt at gå fra 3 til 4 udsugningsarmatur for lokale 4.10 (kontor, stor) efter
beregning i DIMcomfort [12]. For alle armaturer blev der fundet en kanaldiameter på
160mm, undtagen de to tilhørende toiletterne hvor det optimale var 125mm.
Som beskrevet var tre rum beregnet i DIMcomfort [12], resultater for dette kan ses af
bilag A.2.2. I alle de resterende rum blev armaturet derefter valgt ud fra disse beregninger.
Det blev observeret at det var fordelagtig at gå fra Lindab RS14 til RS15 når luftflow blev
50l/s eller mere. Skemaet for hele 3.sal ses af bilag A.2.5, hvor alle de valgte armatur er
fremført. Tryktabet for alle armatur er fundet ved beregning i DIMcomfort [12].
Tryktabet er i armaturerne fundet til at være meget lave. Dette skyldes at størrelsen
på armaturerne er til den store side, både for at sikre et lavt tryktab, men også støjen fra
disse armaturer. En besparelse i projektet kunne være at dimensionere dem til grænsen,
men dette vil i så fald gå ud over tryktab, støj og generel indeklima.
30
5.3.2. Dimensionering af lyddæmpere
Lyddæmpere skal dimensioneres for at kunne fungere optimalt. Lyddæmpere fylder normalvis også en del, så der skal overvejes nøje hvor disse placeres og hvilken der vælges.
Ventilationssystemet skal overholde to krav i forhold til lyd; lyd fra mekaniske bevægelige
dele og lyd igennem ventilationskanalen fra andre rum. Dette er dog både gældende i rum
inde i bygningen, men også udenomsarealer kan blive generet af støj. Af undervisningsmateriale fra VEN CS1 [13], findes det dog som en tommelfingerregel at der igennem rum
skal dæmpes med 4 − 7dB(A). Udenfor må støjen ikke være højere end 45dB(A).
Der skal i bygningen derfor være lyddæmpere rummene imellem samt ved ind- og udgange fra ventilationsaggregatet. For dimensionering af lyddæmpere omkring ventilationsaggregatet anvendes DIMsilencer 5.4 [14], hvor der for alle de mindre lyddæmpere er valgt
ud fra Lindab´s produktkatalog.
For de små cirkulære rørdimensioner vælges Lindab SLU50, hvor der for de cirkulære
rørdimensioner på 250mm og 315mm vælges LRCA. De to nævnte typer lyddæmper kan
ses af nedenstående figur.
Figur 5.5.: Anvendte lyddæmpere i projekt for beregning af tryktab
Indbygningshøjde på LRCA er langt mindre end SLU50 og giver derfor nogle fordele
når rørdimensionen når en hvis størrelse. Datablad for disse lyddæmpere kan ses af bilag
A.2.6. Nedenfor ses et eksempel på beregning af tryktab fra lyddæmper LRCA.
Eksempel for LRCA 250mm placeret mellem indblæsning punkt D og E med et flow på
212,8l/s.
For at sikre en god støjdæmning vælges lyddæmpers længde til 1000mm.
31
Figur 5.6.: Eksempel: Tryktab fra lyddæmper, LRCA 250mm, 212,8l/s og l = 1000mm
Tryktabet fra lyddæmperen i eksemplet er altså knap 3P a.
For lyddæmperne omkring ventilationsaggregatet anvendes DIMsilencer 5.4 [14]. Ved
indtastning er der anvendt lyddata fra det valgte ventilationsanlæg. Disse data kan ses
af bilag A.2.9. Af data kan det ses at dette aggregat er meget støjende. Der skal derfor
beregnes nogle store lyddæmpere for at sikre at støjen ikke påvirker indeklimaet negativt.
Figur 5.7.: Lyddæmper beregning - indblæs
Det ses ovenfor de indtastede data og resultater af lyddæmperen for indblæsningen.
Lyddæmperen er samme størrelse som kanalen på denne strækning og længde er valgt til
3m. Det ses at støjen dæmpes fra 87dB til 58dB og giver et tryktab på 24P a. Det var
ikke muligt at opnå en bedre lyddæmpning end det angivet. Dog vil støjen formindskes en
smule i kanalen eftersom der er langt til første rum med støjkrav. Det bør derfor eftervises
ved yderligere beregninger at denne lyddæmper kan vælges. Dette er dog ikke indeholdt i
dette projekt.
32
Figur 5.8.: Lyddæmper beregning - udsug
Udsugningen ligger også en smule for høj i støj efter lyddæmperen. Derfor er det samme
gældende for denne som lyddæmperen for indblæs.
Figur 5.9.: Lyddæmper beregning - indtag
Lyddæmperen for indtag er under kravet og er derfor korrekt dimensioneret. Tryktabet
blev 24P a for denne.
33
5.3.3. Dimensionering af kanaler
Figur 5.10.: Lyddæmper beregning - udkast
Lyden fra afkast kan være kritisk selvom den ovenfor angivet lyddæmper anvendes. Det
kunne derfor være nødvendig med to lyddæmpere på 2 meter i stedet for den angivet på
3 meter for at kunne overholde krav.
I et konkret projekt kan det fra ovenstående konkluderes at det er meget vigtig at
sørge for nogle optimale lyddæmpere omkring ventilationsaggregatet da der fra denne
generes meget støj. Af beregningerne kan det konkluderes at der er minimalt med plads i
teknikrummet for korrekt størrelse lyddæmpere.
Som beskrevet i indledningen til kapitlet udføres tegningen i Revit, hvilket giver nogle
fordele med dimensioneringen af kanalerne. Efter indtastning af luftflowet ved hver armatur, beregner Revit selv hastigheden og tryktabet i lige rør-stykker. Hastigheden på
luften i kanalen er en rigtig god identifikation på om den rigtige dimension er valgt. Der
dimensioneres derfor i første omgang efter hastighederne i Revit. Hastighederne er anført
under 5.2 på side 25.
Generelt skal kanalerne være så store som muligt og helst cirkulære for at sikre et lavt
tryktab. Tryktabet minimeres ligeledes ved at sikre at der er så få bøjning og afgrenninger
som muligt. For lige strækninger kan tryktabet beregnes umiddelbart, ligesom Revit beregner denne automatisk. For bøjninger og alle andre tilslutninger beregnes tryktabet ud
fra tryktabskoefficienten skal skal slås op. Det er beskrevet under 5.3 på side 27, hvorledes
tryktabskoefficienten findes.
Efter optegning af kanaler i Revit, angivelse af luft mængde og dimensionering af disse
kanaler blev der søgt efter optimering for systemet. Flere optimering blev udført for at
sikre et så lavt tryktab som muligt. Efterfølgende blev tryktabet for indblæsning punkt A
til K beregnet. Resultatet af dette kan ses af bilag A.2.7, hvor det samlede tryktab blev
beregnet til 78,8P a. Nedenfor kan et udsnit af dette, tidligere ventilationslayout ses.
34
Figur 5.11.: Ventilationsplan før optimering
*Rød streg angiver føringsvejen for det beregnede.
Der kunne dog stadig findes nogle forbedringer hvilket medførte at en ny beregning var
nødvendig. Ændringerne ses af den færdige ventilationsplan. Som det ses af forskellene
på føringen af kanaler, er der væsentlige ændringer. Ændringerne gjorde at tryktabet
efterfølgende blev beregnet til 74,5P a for samme kanal som tidligere nævnt. Forbedringen
heraf er altså over 5%, bare ved et andet layout af kanalerne. Det vurderes at yderligere
optimering af tryktabet vil medfører for store økonomiske konsekvenser.
Der er for projektet udført 2 beregninger af tryktabet for den estimerede kritiske føringsvej. Resultater af dette kan ses af bilag A.2.8. Herunder findes der et eksempel på
beregning af tryktabet for indblæsningskanal punkt A til C.
I punkt A findes indblæsningsarmaturet med et tryktab på 17P a. Kanalen er cirkulær
160mm og længden var målt til 1,04m. Enkelttabet for afgrenningen er stor. Denne findes
af ASHRAE Handbook, kapitel 34 (Duct Design) [11], under „SD5-9 Tee, Diverging“.
Opslaget kan ses af den efterfølgende figur med værdier plottet.
35
Figur 5.12.: SD5-9 Tee, Diverging [11] - Med beregnede værdier
Først findes areal-forholdet:
Ab /Ac =
π
4
π
4
· 1602
= 0,64
· 2002
(5.11)
Derefter forholdet mellem luftflowet:
qb /qc =
53,2l/s
= 0,5
106,4l/s
(5.12)
Ved linenær interpolation fås herefter, ζa−b = 1,82. Efter indtastning i excel-ark ses det
af bilag A.2.8 at summen fra A til B er 25,4P a. For punkt B til C blev følgende beregnet:
Stækningen af det 200mm cirkulær rør blev målt til 2,47m. Derudover skulle et enkelttab
i fra punkt C findes. Dette blev fundet med efterfølgende beregninger og ovenstående figur.
As /Ac =
π
4
π
4
· 2002
= 0,64
· 2502
(5.13)
106,4l/s
= 0,67
159,6l/s
(5.14)
Derefter forholdet mellem luftflowet:
qs /qc =
Tryktabskoefficienten fås herefter til ζb−c = 0,14 for dette gennemløb og dermed for
sektionen. Samlet gav sektion B til C kun 2,9P a tryktab.
Grundet den tidsmæssige begrænsning af projektet fremvises der ikke flere beregninger i
rapporten, men der henvises til tidligere nævnte bilag for resultater. For yderligere detaljer
henvises der til vedlagte Excel-ark „Excel - Tryktabsberegning“.
Tryktabet for afkastkanal og indsugningskanal er ikke beregnet i projektet. Dette estimeres dog ud fra de udførte beregninger. Et tryktab på under 80P a er forventelig for
begge nævnte kanaler. Hermed er det samlede tryktab for indblæsningsdelen:
X
P aind = 80P a + 134,1P a = 214,1P a
(5.15)
36
5.4. Ventilationsaggregat
Ligeledes er det samlede tryktab for udsugningsdelen:
X
P aud = 80P a + 135,1P a = 215,1P a
(5.16)
De ovenfor stående to beregninger angiver dermed tryktabet som ventilationsaggregatet
skulle kunne levere.
5.4. Ventilationsaggregat
Valget af ventilationsaggregat er yderst vigtig for at have et optimal fungerende system.
Valget heraf er dog udenfor projektbeskrivelsen. Dog er det nødvendig at definere nogle
værdier fra et sådant anlæg. For energirammen er det yderst vigtig med energiforbrug
og effektiviteten af varmegenvindingen. For dimensioneringen af lyddæmpere skal lyddata
kendes. Men for selve dimensionering af aggregatet er det mange faktorer der ses tages i
overvejelse. De mest relevante er listet nedenfor:
• Luftstrømmen den skal kunne levere ved et givent tryktab.
• Maksimalt strømforbrug (SEL)
• Maksimal størrelse af aggregat (især højde)
• Lydniveau fra anlægget
• Nødvendige filtre
• Minimal effektivitet på varmegenvinding
• Skal anlægget kunne varme og/eller køle luften
• Skal anlægget kunne øge fugtigheden i luften
Da der i projektet ikke er tid for dimensionering af dette anføres den i 6.semester, valgte
anlæg. Overblik af denne kan ses af nedenstående figur og yderligere data af bilag A.2.9.
Figur 5.13.: Ventilationsanlæg i projekt
Ventilationsanlægget er ikke tilpasset dette projekt, hvilket også kan ses af data for
anlægget. Den reelle beregning af denne blev udført på 6.semester og havde følgende
vigtige resultater.
37
5.5. Opsummering af ventilation
• Varmegenvinding: 78%
• Energiforbrug: 1,635kJ/m3
Energiforbruget overholder derfor ikke bygningsklasse 2020 if. bygningsreglementet [9].
Varmegenvindingen overholdes da den er over 75%. Det antages derfor i projektet at
bygningsreglementets mindstekrav er gældende for et nyt beregnet anlæg. Et nyere anlæg
vil formentlig være bedre på alle parametre. Et nyere og bedre anlæg kunne være Exhausto
VEX4000 [15]. Der anvendes i projektet derfor en varmegenvinding på 78% og en SELværdi på 1,5kJ/m3 .
Ventilationsaggregatet der var beregnet i forrige semester blev beregnet med en tryktab
på 150P a på begge sider af aggregatet. Dermed var anlægget dimensioneret for 300P a
tryk udenfor anlægget selv.
Der er for ventilationen fundet løsninger for hvordan dette kan udføres på en energimæssig
korrekt måde samtidig med at sikre et optimalt indeklima. Som det er beskrevet i de forrige
underafsnit gav en grov estimering et tryktab på 300P a og en detaljeret beregning kom
frem til 215,1P a. Der kan dermed ses en stor forbedring ved at beregne korrekt i stedet for
den meget grove estimering. Et lavere tryktab kan i nogle tilfælde medfører at et mindre
ventilationsaggregat kan vælges.
Figur 5.14.: Eksempel på tryktabskurve
På figuren ovenfor ses en vilkårlig trykkurve for et ventilationsaggregat (da det ikke
findes for modulaggregater). Det ses af kurven at man med mindre tryktab har et lavere
energibehov. Da kravet for energibehovet er meget streng og formentlig det sværeste at
overholde, er det derfor vigtig med et lavt tryktab. Hvis man tager ovenstående som
eksempel, kan det ses at anlægget kun kan levere ca. 1600l/s ved 280P a, hvor den ved
200P a kan levere ca. 2800l/s hvis energikravet på 1,5kJ/m3 skal overholdes.
38
Det konkluderes hermed at man kan spare energi ved at beregne ventilationsanlæggets tryktab præcis, hvorfor det korrekte anlæg vælges og der er større mulighed for at
energioptimere føringsvejene. Tryktabet er derfor altafgørende for et korrekt dimensioneret aggregat. Det er ligeledes vist at der med mindre tryktab, bruges mindre energi af
ventilationsaggregatet for lufttransport.
Mange vigtig emner er behandlet indenfor ventilation for at kunne fastsætte et reelt
tryktab. Ventilationen er blevet væsentlig bedre på energifronten i forhold til tidligere projekt. Dette er først og fremmest opnået ved at beregne tryktabet, herunder lyddæmning,
armaturer m.m. Det er under projektet blandt andet blevet observeret at én 90o bøjning
giver mindre tryktab end to 45o bøjning, hvilket ellers først var erfaret fra undervisning i
VEN CS1 [13].
Igennem ventilationsprojektet er det erfaret at det er meget tidkrævende at udføre en
sådant detaljeret tryktabsberegninger. I praksis vil større erfaring dog kunne gøre gavn
for tidsforbruget for dette.
En yderligere energioptimering kunne være at estimere på brugen af bygningen, altså
belastningen. De angivet værdier i projektet er for en belastning på 100%. Her kunne man
i samarbejde med bygherre se på om det kunne være en bedre løsning at regne med 90%
belastning på hovedkanaler og aggregat. Det kunne f.eks. hurtig antages at når loungen
belastes fuldt, er kontorerne ikke fuldt belastet. På denne måde kunne der spares rigtig
meget energi i det lange løb, men også i investeringen da ventilationsaggregatet eventuel
vil kunne vælges en størrelse mindre.
39
6. BSim beregning
Der udføres BSim simuleringer for én etage i bygningen, for kontor 4.05 og kontor 4.18.
Dette gøres for at dokumentere det forventede indeklima i bygningen, samtidig anvendes
beregningen for at finde virkningen af PCM ved detaljeret simulering.
Programmet er et meget kompliceret værktøj til simulering af mange faktorer i bygninger. Der indtastes meget præcise informationer i programmet hvorefter man kan få
detaljeret oplysninger ud omkring temperaturer og CO2-niveauer samt meget mere. BSim
er udviklet af statens byggeforsknings institut (SBI) og versionen der er anvendt her, er
version 6.2. Programmet er opbygget i moduler eller pakker, der kan på den måde tilføjes
flere funktioner løbende som de udvikles. Grundmodulet hvor geometrien og konstruktion
indtastes hedder SimView, desuden er XSun, tsbi5, BSimBatch samt database tilgængelig.
Som det første anvendes SimView sammen med databasen for at opbygge konstruktionen.
Derefter simuleres der i modulet tsbi5.
Da BSim er meget kompliceret at taste data ind i og der kræves meget tid for at finde
de eksakte data, er det derfor vigtig at begrænse modellen. Det er alt for tidskrævende
og kompliceret at indtaste en hel bygning. Med fordel vælger man derfor en enkelt eller
2 rum som der simuleres. Man skal dog også have de tilstødende rum med i simuleringen
for at få præcise resultater. Kontorer er gode rum at arbejde med i BSim, da der kan
være meget internt varmetilskud. Man kan dermed simulere om dette vil give for meget
overtemperaturer over året, hvilket bygherre kan have sat krav for. CO2-niveauet er også
et væsentlig emne at have med i beregningen, hvor et kontor igen kan give anledning til
kritiske værdier. I forhold til varmen er det dog bedst at vælge et sydvendt kontor med
meget solindfald. Kontor 4.18 og 4.05 på 3.sal er derfor valgt som de mest kritiske rum.
Gangen, toilet samt den tilstødende trappeopgang tages med i beregningen for 3.sal.
Det er valgt at arbejde videre med BSim modellen fra 6.semester, der er dog mange ting der ændres fra denne. Konstruktionen „etagedæk“ er blandt andet ændret siden
BSim modellen blev udført. Desuden opdateres ventilationsrater med de i denne rapports
fremkomne værdier der ses af kapitel 5 på side 24. Flere andre værdier er ændret, hvilket
forklares under 6.1.
6.1. Modellen
Grundmodellen for denne BSim beregning var hentet fra 6.semester projekt. Selve opbygningen og størrelsen af rummene er ikke ændre, men det er en masse andre faktorer.
Opbygningen af modellen er meget tidskrævende og der kunne derfor spares en del tid på
denne måde. Modellen er opbygget ud fra Revit, hvor den digitale 3D-model af bygningen
findes.
Det har været vigtig at opdatere denne model således at den er tidssvarede med det
projekterede i projektet. Dette har indebåret flere ændringer som er udført i dette projekt.
De væsentligste ændringerne er listet herunder:
• Gulvkonstruktionen er ændret fra 70mm beton slidlag til hurtigregulerende gulvvarme og 40mm slidlag/afretningslag.
40
6.1. Modellen
• Nedhængt loft er ændret fra 25mm træbeton til 10mm gipsplade.
• Automatisk solafskærmning for vinduer.
• Justere flere input således at det er i overensstemmelse med energirammen, BE10.
• Ventilationsrate iht. til nye beregninger.
Udover de ovenfor nævnte ændringer er der udført kontrol med alle indtastninger for at
sikre at disse er korrekt indtastet. Der har desuden forgået en optimering af flere inputdata, inden det fremstående resultatet er indhentet. Det har især været natkølingen der
var arbejdet med, men også de mange forskellige sætpunkter for temperaturer hvorved
de forskellige systemer aktiveres. Her er det blandt andet sætpunktet for hvornår varmegenvindingen i ventilationen, skal have højst mulige virkning samt hvilket temperatur
natkølingen skal forsøge nedkøling til.
Konstruktionen der er indtastes kan ses af det efterfølgende:
• Etagedæk: gulvtæppe 10mm, Uponor gulvvarme (polystyren) 30mm, slidlag 40mm,
huldæk 270mm, luft (nedhængt loft) 498mm, gipsplade 10mm - I alt 858mm
• Ydervæg: Armeret beton 180mm, polystyren (31) 280mm, armeret beton 70mm - I
alt 530mm
• Betonindervæg: 180mm / 250mm
• Indervægge: 2×gips 25mm, rockwool (39) 70mm, 2×gips 25mm - I alt 120mm
• Glasvægge: 10mm
Etagedækket nævnt ovenfor er for bygningen uden PCM. Konstruktionen ændres for simulering med PCM. Her indlægges PCM’en i nedhængt loft. Samlede højde af konstruktionen
ændres ikke. Nedenfor ses hvordan rummene er opbygget omkring de to kontorer.
Figur 6.1.: SimView - Opbygning af model
41
6.1. Modellen
De to kontorer der beregnes, tildeles hver en termisk zone. For hver termisk zone angives
systemer der tilhører denne. I begge kontorer er der valgt: udstyr, varme, infiltration, lys,
personbelastning, ventilation og udluftning. Indtastninger i disse er som følgende tabel på
næste side.
System
Underkategori
Time
Arbejdstid
VentilationNat
DayProfile1
Heat load
Part to air
DayProfile
Time
MaxPow
FloorHeatCtrl
DayProfile
Equipment
Heating
Infiltration
Lighting
PeopleLoad
Ventilation
Natventilation
Venting
Time
Basic AirChange
Time
DayProfile
Task Lighting
General Ligthing
LightCtrl
Time
Number of people
People Type
DayProfile
Time
Supply
Return
Total effektivitet
Max heat rec.
Min. heat rec.
Heating Coil
ZoneTempCtrl
ZoneTempCtrl
Time
NightCoolCtrl
Time
Max Airchange
Venting Ctrl
Time
Set Point
Max surf. temp.
Min. Power
Temp. Max
HeatingSetPoint
CoolingSetPoint
Part of nom flow
Setp Top
Set Point
Zone 1
Zone 2
(Kontor 4.18)
(Kontor 4.05)
Alle hverdage, kl 8-16
Alle hverdage, uge 14-38, kl 16-08
100% 9-16
0,1kW
0,7
DayProfile1
Arbejdstid
1kW
20o C
29o C
0,0kW
HeatingSeason
0,4/h
Always
FullLoad
0,05kW
0,154kW
0,124kW
25o C
Arbejdstid
1,5
1,0
Standard
DayProfile1
Arbejdstid
3
0,0354m /s
0,0298m3 /s
0,0254m/s
0,198m3 /s
0,90
0,85
0,00
0kW
21o C
23o C
Arbejdstid
0,75
21o C
VentilationNat
1,8/h
24o C
Arbejdstid
Tabel 6.1.: Indtastninger i BSim
Data der ikke er beskrevet i overstående tabel er standard værdier fra BSim. Der er
anvendt så realistiske data for modellen som muligt. Flere data er sammenholdt med input
42
6.2. Resultater
i energirammeberegningen, hvilket giver en bedre sammenligelighed samt bedre kvalitet
af projektet. Med denne modelopbygning og indtastninger vurderes det at resultater bør
være ret præcise og reelle i forhold til hvordan bygningen vil komme til at agere i praksis.
6.2. Resultater
Efter opbygning af model og indtastninger af tidligere nævnte data kan bygningen nu
simuleres. Kontor 4.18 tilhører den termiske zone, „ThermalZone1“, hvor kontor 4.05 tilhører „ThermalZone2“. Modellen simuleres ved at anvende tsbi5. Som indstillinger sættes
time steps til 326 gange i timen (da det blev anbefalet) og layer thick til 0,005 meter. Der
simuleres for et helt år, år 2015.
Som nævnt under 6.1, så udføres beregningen, med og uden PCM for at se hvorledes
dette påvirker simuleringen. Det er valgt at udføre 3 simuleringer med 3 forskellige modeller. Den første uden PCM, nummer 2 med et lag af 5mm PCM i nedhængt loft, samt
en sidste med 10mm PCM. Nedenfor er listet de tre modeller:
• Model 1: Uden PCM
• Model 2: 5mm PCM
• Model 3: 10mm PCM
Modellen er derfor fuldstændig ens, bortset fra mængden af PCM. Der er mange resultater
der kan udtrækkes fra BSim. Nedenfor ses en sammenligning af varmebalancen i de to
kontorer.
[kW h/år]
Opvarmning
Infiltration
Udluftning
Solvarme
Personer
Udstyr
Lys
Transmissionstab
Ventilation
Uden PCM
394,6
-1249,0
-105,0
1573,8
522,0
417,6
510,3
-781,3
-1283,0
5mm PCM
363,3
-1248,3
-64,4
1578,5
522,0
417,6
510,8
-790,3
-1289,2
10mm PCM
353,9
-1247,6
-64,2
1577,7
522,0
417,6
511,3
-785,7
-1285,1
Tabel 6.2.: Sammenligning af varmebalance, årligt (2015)
Der ses i tabellen ovenfor en klar reducering i opvarmningsbehov ved anvendelse af
bare 5mm PCM lag i nedhængt loft. Til gengæld ventileres der også mere hvilket giver
en lille forøgelse i energibehov for ventilationsanlægget. Varmen fra udstyr og personer
er uændret ved modellerne. Ved udluftning ses der en stor forskel, dette skyldes at det
antages at brugerne i bygningen vil åbne vinduet ved en operativ temperatur på 24o C.
Dermed afslører udluftningsværdien også at temperaturen er langt længere tid over 24o C
uden PCM, end med PCM, hvilket også kan ses af grafer på de efterfølgende sider. De
andre emner har en mindre variation der afhænger af temperaturen i lokalet.
Det er interessant at se på energibalancen for de forskellige modeller. Dette er derfor
opsat som en graf for nemmere sammenligning. Dette kan ses af grafen på næste side.
43
6.2. Resultater
Figur 6.2.: Energibalance for de 3 BSim modeller.
Lys er den energimængde der anvendes herfor og derfor også afgiver varme til bygningen. Personer og udstyr er præcis samme tal, hvor der også afgives varme til bygningen.
Solvarmen er den energimængde der hentes gratis fra solen. Her er det bedst med en
så høj værdi som muligt da det er gratis varme. Dog slår solafskærmningen til når den
operative temperatur har nået 23o C. Opvarmning er den energimængde der kommer fra
varmeanlægget og er altså det direkte varmebehov for de to beregnede rum. Infiltrationen
er næsten ens for de tre modellen. Den varierende temperaturforskellen i rummet i forhold
til udetemperaturen gør at disse ikke er ens. Udluftningen er den energimængde der bliver
tabt ved åbning af vinduer. Der ses en stor forskel i denne værdi, hvilket igen afslører at
temperaturen er over 24o C i alt længere tid i modellen uden PCM. Transmissionstabet
og energien til ventilation er meget ens for de tre modeller. Det skal dog konkluderes at
tabet er en smule lavere for modellen uden PCM.
Figur 6.3.: Sammenligning af opvarmningsbehov.
Ser man på opvarmningsbehovet over månederne kan der også ses en tydelig forskel i
den koldere periode. Fra maj til og med august kan der ses at der intet opvarmningsbehov
er. April er der et minimal opvarmningsbehov for modellen uden PCM.
44
6.2. Resultater
Temperaturen er en meget vigtig faktor for indeklima da det er en faktor alle kender
og lægger mærke til i en bygning, hvis denne påvirker indeklimaet i negativ retning. Der
sammenlignes derfor om PCM kan forbedre dette i bygningen. Dog er der nogle krav fra
bygningsreglementet der først og fremmest skal overholdes, nemlig kravet om maksimalt
100 timer over 26o C og maksimalt 25 timer over 27o C. Dette gælder altså for brugstiden
da det ikke har noget at sige med temperaturen udenfor brugstiden. Nedenfor ses grafen
fra BSim med summering af timer over en given operativ temperatur i arbejdstiden.
Figur 6.4.: Timer over given operativ temperatur.
Der ses en del forskel, dog er det valgt at udføre et udsnit af denne graf for bedre at
kunne vise de beregnede forskelle. Dette udsnit ses nedenfor hvor der ses på den mest
interessante del, hvor megen overtemperatur der er i kontorerne. Det ses at zone 2, altså
kontor 4.05, er den kritiske. Forskellen mellem de to modeller med PCM er minimal.
Figur 6.5.: Timer over given operativ temperatur, udsnit
Der ses en klar forbedring med PCM i forhold til helt uden. Temperaturen er holdt
45
6.2. Resultater
noget lavere. De eksakte data er udtrukket til tabellen nedenfor.
[timer]
Tid
Tid
Tid
Tid
over
over
over
over
27o C
26o C
25o C
24o C
Kontor
Uden
PCM
12,2
32,8
106,0
438,5
4.18 (Zone
5mm
PCM
9,7
24,9
71,8
310,6
1)
10mm
PCM
6,8
20,9
64,3
334,1
Kontor
Uden
PCM
16,3
56,7
187,9
712,5
4.05 (Zone
5mm
PCM
14,9
40,1
120,7
516,0
2)
10mm
PCM
13,6
36,5
108,6
548,9
Tabel 6.3.: Timer over given operative temperaturer - Sammenligninger
Det ses at selv uden PCM er kravet fra bygningsreglementet overholdt. Det er dog interessant at den store forskel, bare ved anvendelse af 5mm PCM. Det kan dermed konkluderes
at der opnås en rigtig god forbedring af det termiske indeklima, ved indlæggelse af bare
5mm PCM lag i kontorerne. Der fortolkes yderligere omkring dette under kapitel 7 på
side 51.
Figur 6.6.: CO2 niveau i kontorer
Den ovenfor stående graf viser en sammenligning af CO2 niveauet i kontorerne. I langt
de fleste timer er CO2 niveauet meget ens, de tre modeller imellem. Der ses at modellen
uden PCM har lavere CO2 niveau i noget af tiden. Dette kommer af at man i denne model
vil udlufte en del mere end de 2 modeller med PCM, hvilket kunne ses af tabel 6.2. Dette
skyldes den højere temperatur i rummet, der aktivere udluftningen igennem vinduer og
dermed en reducering i CO2 da den udendørs værdi er 400P P M . Med de beregnede CO2
niveauer er der ingen grund til bekymring, da værdierne overholder selv de strengeste krav
(DS 1752 [1]).
46
6.2. Resultater
De efterfølgende 6 grafer omhandler strålingsasymmetri. Der er mange krav for dette
hvilket derfor kan dokumenteres med en BSim beregning. Designkriterierne for dette kan
ses af afsnit 4.3.1 på side 12. Der er en graf for strålingsasymmetri over året samt en for
uge 2 for at fremstille kurverne mere præcist. Da der er 6 forskellige overflade temperaturer
i beregningen er det valgt at holde graferne adskilt, modellerne imellem. Der findes heller
ingen grund for sammenligning af disse overflade temperaturer da det er den operative
temperatur brugerne vil opleve (ved gode værdier for strålingsasymmetri).
Figur 6.7.: Strålingsasymmetri over året - Uden PCM
Figur 6.8.: Strålingsasymmetri over uge 2, 2015 - Uden PCM
Det ses at der kun er en minimal temperaturforskel mellem de forskellige overflader i
kontoret. Den laveste temperatur ses som vinduesglas overflade på 19,5o C, hvor loftet i
denne uge er maksimalt 23,5o C. Det er en meget lille forskel, og det er tilmed ikke samtidig.
Strålingsasymmetri vil derfor ikke påvirke indeklimaet negativt.
47
6.2. Resultater
Figur 6.9.: Strålingsasymmetri over året - 5mm PCM
Figur 6.10.: Strålingsasymmetri over uge 2, 2015 - 5mm PCM
For de to ovenstående grafer ses næsten samme værdier. Der er en lille forskel til den
positive side, da forskellene er reduceret en anelse med 5mm PCM.
48
6.2. Resultater
Figur 6.11.: Strålingsasymmetri over året - 10mm PCM
Figur 6.12.: Strålingsasymmetri over uge 2, 2015 - 10mm PCM
Med 10mm PCM ses næsten det samme som ved 5mm PCM. Der kan dog ses en minimal
reducering i temperaturforskelle. Strålingsasymmetri kan af graferne derfor tolkes til ikke
at påvirke indeklimaet negativt.
For det atmosfæriske indeklima er det meget relevant at se på den relative luftfugtighed
i bygningen.
49
6.2. Resultater
Figur 6.13.: Relativ luftfugtighed i beregnede kontorer
Det ses ovenfor at den relative luftfugtighed er meget lav om vinteren. Det ses derfor
nødvendig, at have et befugtningsenhed i ventilationsanlægget for at holde den relative
fugtighed over 30%.
Efter udførelse af BSim beregningen er det blevet observeret at effektiviteten for varmegenvindingen for ventilationsanlægget er anvendt en forkert værdi i denne beregning
i forhold til ventilationskapitlet 5 på side 24. I BSim beregningen er værdien η = 85%,
anvendt hvor den for ventilationsanlægget anvendt i energirammeberegningen er η = 78%.
Projektets tidsbegrænsning gør at disse værdier ikke ændres. Et nyere anlæg med rotationsveksler vil dog kunne have en effektivitet på η = 85%, hvor anlægget fra 6.semester
[10], blev beregnet til η = 78%. I et reelt projekt vil man derfor med et nyere anlæg kunne
opnå den bedre effektivitet.
BSim beregningen estimeres til, med den anden værdi, at have resulteret i endnu bedre
forhold for modellerne med PCM.
50
7. Anvendelse af PCM i kontorer
I dette kapitel anvendes den viden der er kommet efter forsøg med faseskiftende materiale
(PCM) fremgå. Forsøgsrapporten er vedlagt denne rapport under filnavnet; „Forsøgsrapport.pdf“. Der anvendes desuden resultater fra BSim beregningen af kapitel 6 på side 40.
Det undersøges i dette kapitel om det kan være fordelagtig at anvende PCM i kontorerne
i denne bygning. Dette sammenfattes efter en detaljeret BSim beregning samt beregning
af eventuel reduceret energibehov. Resultaterne sammenholdes også med prisen på PCM
og den besparelse der kan opnås ved at indbygge dette, i det nedhængte loft.
Fordele og ulemper for anvendelsen af PCM fremføres ligesom der vurderes om andre
løsninger kunne være relevant.
7.1. Relevante resultater fra forsøg
Forsøget er baseret på et kontormiljø som i denne bygning. I sådanne kontorer ser man ofte
nedhængte lofter for installationer og store arealer med vinduer for at sikre et godt visuel
indeklima, altså en god dagslysfaktor. Dette gør dog også ofte, at der nemt opstår overtemperatur om sommeren, der vil skabe et dårligt termisk indeklima. Overtemperaturen
skyldes det store interne varmetilskud der stammer fra personer, elektronik og belysning
samt ikke mindst, varmen fra det store soltilskud.
I forsøget er det undersøgt, om man ved at placere en mængde PCM i det nedhængte
gipsloft kunne reducere overtemperaturen og energiforbruget. Overordnet set blev resultatet meget positivt, da det viste sig en markant forbedring af rumtemperaturen. Det viste
sig også at være en reducering af energibehovet, som dog ikke kan sammenlignes direkte
med energibesparelsen i et reelt kontormiljø.
Forsøget blev udført i en højisoleret kasse. Kassen havde indvendig kun en højde på
810mm og var derfor ikke en mock-up i 1:1 af et kontormiljø. Forsøgsopstillingen blev dog
udført således at det på bedst mulige måde kunne sammenlignes med et kontormiljø. Her
var især det nedhængte loft vigtig, da det kunne reducere virkningen af PCM. Det anvendte
faseskiftende materiale var et paraffin-produkt (organisk) og havde et smeltepunkt på
22o C.
Forsøget blev udført med en opvarmningsdel og en afkølingsdel. Af figuren på den efterfølgende side ses det at opvarmningen varede 11timer, hvor nedkølingen varede 21timer.
51
7.2. Forudsætninger og design af kontorer
Figur 7.1.: Sammenligning af temperaturkurver
* T1: Temperatur i rum
* T2: Temperatur ved PCM/underkant nedhængt loft
* T3: Temperatur midt i nedhængt loft
Ovenfor ses temperaturkurverne fra forsøget. Det ses en klar forskel i temperaturne, om
det er med eller uden PCM. Temperaturen er dermed stabiliseret med PCM. Det ses også
at temperaturen forbliver i den operative temperatur zone i længere tid med PCM. Der
henvises til designkriterier for termisk indeklima 4.3.1 på side 12, for uddybning af den
operative temperatur zone.
Det blev også undersøgt om varmekapaciteten var forbundet til denne forbedret rumtemperatur. Med detaljeret beregninger, for at frembringe kurver med varmekapaciteten,
ses en tydelig sammenhæng mellem temperaturforløb og varmekapacitet. Varmekapaciteten blev både beregnet i forhold til tid og temperatur. PCM øger altså varmekapaciteten
lige omkring den operative temperatur og kan dermed minimere temperaturændringer ved
at lagre energien.
Da PCM lagre energi ved overtemperatur og afgiver når temperaturen falder igen, viste
det sig også at energibehovet kunne reduceres. Det gav dog ikke en stor reducering i
energibehovet under dette forsøg, i forhold til det forventede af fra andre forsøg. Det blev
dog vurderet at der reelt vil være en større besparelse i et reelt kontormiljø. Erfaringer fra
dette forsøg vil blive anvendt i flere sammenhænge i dette kapitel.
7.2. Forudsætninger og design af kontorer
For at kunne beregne på anvendelsen af PCM i kontorer må der opsættes nogle forudsætninger. Dette er blandt andet for at kunne anvende BSim, men også i forhold til projektets
tidsbegrænsning.
Resultater og beregninger vil blive baseret på BSim beregningen (kapitel 6 på side 40)
og dens begrænsninger. Den meget tidskrævende BSim-beregning gør at det er nødvendig
kun at beregne på 2 rum. Der er valgt kun at beregne på to rum, der menes at være
de mest kritiske i forhold til overtemperatur om sommeren, nemlig kontor 4.05 og kontor
4.18.
52
7.3. Analyse af energibehov og anvendelsen af PCM
Et 3D udplot af disse kontorer kan ses af nedenstående figurer fra Revit.
(a) Kontorer set fra syd.
(b) Kontorer set fra nord
Figur 7.2.: Design af kontorer, 3D udsnit fra Revit.
De to kontorer der regnes på, kan ses ovenfor. Kontor 4.05 er et enkeltmandskontor, hvor
kontor 4.18 er med én kontorplads samt plads en et lille møde. Den sidstnævnte regnes
for belastning med 1,5 person. Kontor 4.18 har et større areal end 4.05, til gengæld er
vinduesarealet også større hvilket umiddelbart gør at 4.18 er den kritiske.
Prisen af det faseskiftende materiale vil blive baseret på de tilbud der blev indhentet i
forbindelse med forsøgsrapporten, vedlagt denne rapport.
Energibehovet for disse iagttagelser er baseret på BSim beregningen der kan ses af kapitel 6
på side 40. I det nævnte kapitel er der udført tabel for energibalancen for kontorerne
(tabel 6.2 på side 43), graf for energibalancen af de tre modeller (figur 6.2 på side 44) samt
en sammenligning af opvarmningsbehovet (figur 6.3 på side 44) der er relevant for disse
betragtninger.
I forhold til energibehovet af disse kontorer er det dog kun opvarmningen og energiforbruget til ventilation der findes relevant. Energibehovet for ventilationen kan dog ikke
findes direkte af tabellen med energibalance, da denne værdi er mængde af varmeenergi der fjernes fra rummene. Det var derfor nødvendig at gå ind i BSim og finde data
for gennemsnitlig ventilationsstrøm. Den gennemsnitlige ventilationsstrøm over hele året
var for modellen uden PCM 0,00241m3 /s, hvor den for begge modeller med PCM var
0,00247m3 /s. Forskellen på et helt år er dermed 1892m3 /år. Hvis det forudsættes at energiforbruget for lufttransport er kravet fra bygningsreglementet (1,5kJ/m3 ), så er det årlige
ekstra forbrug for de to PCM modeller 0,79kW h/år.
Da bygningen varmes med jordvarme og dermed elektricitet bør COP’en (coefficient of
performance) tages med i betragtningen. Det er nogle yderst effektive varmepumper der
er installeret i bygningen, hvorfor en COP = 4,51 opnås.
Opvarmningsbehov
Direkte fra BSim
m. COP=4,51
m. COP=4,51 + vent.
Uden PCM
[kW h/år]
394,6
87,5
87,5
5mm PCM
[kW h/år] %
363,3
-7,9
80,6
-7,9
81,3
-7,0
10mm PCM
[kW h/år]
%
353,9
-10,3
78,5
-10,3
79,3
-9,4
Tabel 7.1.: Energibehov i forhold til uden PCM
53
Ovenfor ses de beregnede værdier af energibehovet. Umiddelbart er energibehovet reduceret meget når procentdelen tages i betragtning. Dog er selve energibehovet ikke reduceret
væsentlig således at der kan findes en god besparelse ved anvendelse af PCM. For den aktuelle bygning (kun de to beregnede rum) er besparelsen kun ca. 7kW h/år for 5mm PCM.
Dette er meget lidt og vil give en ekstrem lang tilbagebetalingstid.
Prisen for PCM er relativ høj og estimeres til at kunne købes for 70,00kr/kg ved et stort
køb. Forbruget for de to kontorer er beregnet til 101,5kg for 5mm PCM og 203,0kg for
10mm PCM. Med disse værdier vil det give en investering på 7.102,90kr og 14.205,80kr
for henholdsvis 5mm PCM og 10mm PCM.
Prisen for hele bygning, hvis der vælges at der anvendes PCM i alle kontorer, vil være
306.495,00kr og 612.997,00kr for henholdsvis 5mm PCM og 10mm PCM.
Med de ovenstående værdier kan det konkluderes at det vil give en ekstrem lang tilbagebetalingstid. Der er dog flere ting man bør overveje i denne situation. For det første vil
PCM i nogle tilfælde kunne medføre at et dyrt kølingsanlæg vil kunne undlades. For det
andet er dette udført i en bygning der allerede er højt optimeret i forhold til energi, derfor
ses der kun en lille reduktion i opvarmningsbehovet. For en bygning uden varmepumpe
og jordvarme vil besparelsen pr. år være meget højere. Selvom man antog at bygningen
ikke havde varmepumpe og jordvarme ville tilbagebetalingstiden stadig være for lang til
at overbevise en bygherre at det er bedst for energibehovet med PCM. Dette er dog kun
hvis man ser på en løsning med PCM og løsning uden PCM, uden at tage højde for at der
eventuelt vil kunne spares på andre områder.
For at PCM skal blive rentabel at investere i, skal PCM derfor anvendes i stedet for en
anden løsning. Dette kunne i givet fald være et kølingsanlæg som for denne bygning ville
koste mere end investeringen i PCM. Det ses også under optimeringen af energirammen
(afsnit 8.2 på side 60) at der rent faktisk kan spares løsninger væk, ved anvendelse af
PCM.
Ved renoveringer bør PCM også være relevant at undersøge om der kan opnås en energibesparelse. I bygninger med både varme- og køleanlæg er det forventelig at energibehovet
kan reduceres mere end det, i denne rapport angivet.
54
7.4. Fordele og ulemper ved anvendelse af PCM
7.4. Fordele og ulemper ved anvendelse af PCM
Nedenfor er der udført en tabel med fordele og ulemper fundet ved anvendelse af PCM i
nedhængt loft. Alle de listede fordele og ulemper stammer fra enten denne rapport eller
forsøgsrapporten der er vedlagt denne.
Fordele
Ulemper
• Reduceret energibehov
• Stor investering
• Stor forbedring af det termiske
indeklima
• Meget lang tilbagebetalingstid
• Bedre produktivitet blandt brugere
• Ingen service eller vedligeholdelse
• Forventet funktionstid på langt
over 50 år
• Varmekapaciteten af bygningen kan
øges ved given temperatur
• Virker som passiv energilager
• Reducering af energiforbrug for
ventilation
• Beholder for PCM (ikke
nedbrydelig)
• Paraffin er brandfarlig (andre
PCM’er bør vælges)
• Effekten af PCM er lavere i
bygninger med i forvejen høj
varmekapacitet
• Der skal være overtemperatur for
at PCM fungere optimalt
• PCM skal kunne afgive energien i
løbet af natten for at kunne fungere
dagen efter
• Mere forskning for anvendelse og
optimering nødvendigt
Tabel 7.2.: Fordele og ulemper ved anvendelse af PCM
Der er i dette projekt valgt at anbefale bygherre anvendelsen af 5mm PCM i kontorerne.
Grundene for dette kan blandt andet ses af afsnit 8.3 på side 65. Økonomisk vil det kræve
en større investering fra bygherres side med dette valg, dog ses det alligevel som en god
investering, da der kan spares flere løsninger væk i projektet. Investeringen er derfor ikke
ligeså stor som beskrevet i dette kapitel, da andre løsninger kunne spares væk.
Det vurderes ligeledes at man ved flere forsøg og undersøgelser i et reelt kontormiljø
vil kunne optimere anvendelsen og dermed virkningen af PCM. Der findes på markedet
f.eks. allerede gipsplader med indbygget PCM. Løsninger som dette og et større forbrug
og udvikling af PCM vil gøre at prisen vil dale samtidig med et bedre resultat opnås.
Det ses derfor også nødvendig i den enkelte projekteringssituation, at vurdere om det
kunne være fordelagtig med anvendelsen af PCM.
Der er i projektet ikke undersøgt andre muligheder for placering af PCM’en. Flere andre
rapporter arbejder dog med PCM i beton. Her har effekten dog været meget lille eller ikke
eksisterende [16] + [17].
55
8. Energiramme
Under dette kapitel klarlægges energirammen for bygningen. Energirammen skal bruges
for dokumentation for bygningens energiforbrug og dermed overholdelse af de givne energimæssige retningslinjer i bygningsreglementet.
Energirammen for bygningen er udført på 6. semester [10], dog vil denne blive revideret
og opdateret i forhold til det aktuelle projekt. I efterfølgende afsnit forklares hvorledes
denne energiramme er udført på 6.semester. Efterfølgende beskrives der under optimering,
om ændringer der er udførtfor optimering af bygningens energiramme. Alle beregninger
og data der er udført på forrige semester vil ikke fremgå af dette projekt, hvis ikke disse
er ændret i dette proejkt.
Hovedformålet i dette kapitel er at klarlægge hvordan energirammebereningen i BE10,
påvirkes ved indtastning af PCM. For energirammen forsøgs det derfor at indtaste PCM
for bygningen, ligesom denne rapport er opbygget omkring virkningen af PCM. Det forsøgs
dermed at optimere bygningens energiramme via yderligere analyse og arbejde med BE10
og PCM. Dette vil være med til at skabe sammenligningsgrundlag mellem en BE10- og
BSim-beregning.
Da det er vigtig at kende beregningsgrundlaget for energirammen anføres dette nedenfor.
For det første er energibalancen vigtig for bygningen. Meget simplificeret kan den beskrives som det følgende:
Qh = QT + QV − QS − Qi
(8.1)
Hvor Qh er det årlige varmeforbrug, QT er transmissionstabet, QV er ventilationstabet,
QS er tilskud fra solindfald og Qi er det interne varmetilskud. I praksis skal det deles
op i mange flere, f.eks. er det interne varmetilskud fra personer, elektronik og belysning.
Det maksimale samlede behov for tilført energi til opvarmning, ventilation, køling, varmt
brugsvand og belysning i forhold til energirammen er vist i tabellen nedenfor.
Standardklasse 2010
Lavenergiklasse 2015
Bygningsklasse 2020
Formel
Max tilført energi
2
(71,3 + 1650
A ) · kW h/m /år
2
(41 + 1000
A ) · kW h/m /år
25 · kW h/m2 /år
71,8 · kW h/m2 /år
41,3 · kW h/m2 /år
25 · kW h/m2 /år
Tabel 8.1.: Max. tilført energi for de forskellige bygningsklasser, gældende for kontorbyggeri
En anden vigtig ting at tænke over er energifaktorerne. Flere af disse er forskellig for
hvilken energiklasse der ønskes overholdt. Energifaktorerne kan ses i tabellen herunder.
Standardklasse 2010
Lavenergiklasse 2015
Bygningsklasse 2020
Elektricitet
2,5
2,5
1,8
Fjernvarme
1,0
0,8
0,6
Gas
1,0
1,0
1,0
Olie
1,0
1,0
1,0
Træ
1,0
1,0
1,0
Tabel 8.2.: Energifaktorer for de forskellige bygningsklasser
56
8.1. Tidligere energiramme
Yderligere krav for energirammen er anført under designkriterier og indeklima kapitel 4
på side 10.
Den tidligere energiramme fra 6.semester overholdte krav for byggeri 2020, dog ikke ud fra
de udleveret arkitekttegninger. Energirammen var udført i BE10, hvilket er et program
udviklet af Statens Byggeforskningsinstitut. Programmet er baseret på SBi 213 [18]. For
at overholde energiramme 2020, var det nødvendig med eneroptimering over flere runder.
Energioptimeringen blev udført efter princippet „Trias Energetica“ som kan illustreres
som en trekant. Trekanten kan ses af figur 1.5 på side 4 og fungere som madpyramiden
hvor man skal have mest at det største område og forsøge at undgå område 3, nemlig
fossile brændstoffer. Derfor var klimaskærmen det første der skulle optimeres således at
transmissionstabet blev minimeret. Derefter kunne vedvarende energikilder anvendes, inden eventuelle fossile kilder var muligt at anvende.
Inddata for energiramme, u-værdier, areal m.m. er beregnet iht. DS418 [19] og SBi 213
[18]. Arealer målt på forrige semester vil ikke blive ændret i dette projekt og vil af den
grund ikke fremgå.
Figur 8.1.: Nøgletal for tidligere energiramme
På figuren ovenfor ses nøgletallene for den tidligere færdige energiramme. Det vigtigste
at lægge mærke til er at energiramme 2020 overholde med 24,6kW h/m2 · år, hvor det
maksimalt måtte være 25,0kW h/m2 · år. Det kan ligeledes ses at der efter BE10’s be-
57
regninger, ingen overtemperatur er, selvom det med BSim beregningen kan dokumenteres
adskillige timer med overtemperatur (se BSim beregning: kapitel 6 på side 40). Fra figuren
kan det også ses at bygningen opvarmes via varmepumper. Af denne grund er der kun et
energibehov for bygningsdrift i form af elektricitet. Ligeledes kan det af figuren ses at
noget af denne elektricitet stammer fra et solcelleanlæg.
Før det var muligt at opnår de førnævnte nøgletal, var der udført adskille energioptimerende løsningsforslag. Der blev arbejdet med disse energioptimering iht. tidligere nævnte
Trias Energetica.
Der blev først arbejdet på bygningens klimaskærm. Her blev u-værdier og linjetab kontrolleret om der kunne findes nogle løsninger, der kunne føre reducering i transmissionstabet. Det var især u-værdierne der blev optimeret, dog var der flere konstruktioner der
kunne forbedres i forhold til linjetab. Desuden blev vinduerne optimeret (udskiftet) med
nogle yderst energieffektive. Disse tiltag gjorde at transmissionstabet blev reduceret meget. Samtidig blev overtemperaturen højere da bygningen havde et stort energitilskud fra
solen (om sommeren).
Efterfølgende blev solafskærmningen, naturlig- og mekanisk ventilation optimeret således at der ikke var overtemperatur. Med solceller og varmepumper kunne energirammen
overholde byggeri 2020. Der blev efterfølgende optimeret yderligere på klimaskærmen for at
minimere transmissionstabet yderligere. Samtidig blev et konkret ventilationsanlæg valgt,
hvilket medførte en forringelse af energirammen. Med jordvarme kunne energirammen
overholde byggeri 2020 som det ses af figur 8.1.
Bygningen blev derfor optimeret meget for at opnå en byggeri 2020 energiramme. Det
beskrives kort nedenfor hvilke løsninger der er anvendt.
Klimaskærmens u-værdier kan ses af nedenstående tabel.
U-værdi[W/m2 · K]
Terrændæk, kælder
Terrændæk, stue
Kælderydervæg
Kælderydervæg <2m
Kælderydervæg >2m
Facader, beton
Facader, glas/alubeklædning
Ovenlyskassettevæg
Tag
Optimering 1
0,087
0,080
0,127
0,136
0,136
0,108
0,700
0,251
0,080
Tabel 8.3.: U-værdier anvendt
58
De forskellige linjetab anvendt i BE10 kan ses af nedenstående figur.
Linjetab
Beskrivelse
Fundament/kælderydervæg
Fundament/ydervæg
Vinduer, stue, bund
Vinduer, stue, sider+top
Vinduer, bund
Vinduer, top
Ovenlys
Tag/ydervæg
Hjørner, ydervæg
Længde
[m]
90,6
107,0
101,8
340,5
564,8
564,8
39,3
202,1
80,5
Linjetab
[W/mK]
0,30
0,20
0,15
0,02
0,015
0,02
0,05
-0,02
-0,06
DS418 reference
Tabel 6.13.7a
Tabel 6.13.3
Tabel 6.13.6a
Tabel 6.12.1e
Tabel 6.12.1e
Tabel 6.12.1e
Tabel 6.12.4
(Tabel M.8)
Tabel M.1
Tabel 8.4.: Linjetab ved samlinger
Vinduerne havde en meget lav u-værdi, disse var dog afhængig af størrelsen på vinduet. Den gennemsnitlige u-værdi var dog 0,76W/m2 K, hvor det for ovenlysvinduerne var
1,20W/m2 K. Ligesom der var forskellige u-værdier for vinduerne blev der også anvendt
forskellige solafskærmningsfaktorer. Solafskærmningsfaktoren, F c, var primært valgt efter placeringen af vinduerne. For de fleste nordlige vinduer var F c = 0,8 valgt, hvor det
for rigtig mange af de sydlige blev valgt automatisk udvendig solafskærmning og dermed
F c = −0,3. På grund af bygningens udformning og arkitektoniske design var skyggerne
for vinduerne meget forskelligt og derfor tidkrævende at indtaste i BE10.
Forsyningen til bygningen var valgt til varmepumper der blev forsynet via jordvarme
boringer. Boringerne og en beregning i Earth Energy Designer gør at der kunne indtastes
data for anden kilde under varmepumperne i BE10. Temperaturne i jorden var dermed
højere ved detaljeret beregning end standarten i BE10. Jordvarmeboringerne bestod af 6
boringer af 200 meter.
Der blev projekteret solceller på taget, i alt 82m2 der skulle levere elektriciteten til
ventilation og varmepumper. Det var i alt 50 paneler med en total effekt på 16,3kW .
59
8.2. Optimering
8.2. Optimering
Der var ved dette projekt fremkommet nye data for ventilationen. Dette var en større ændring, end bare nogle få tal i BE10. Der anvendes derfor de fremkomne data for ventilation
iht. figur A.2 for indtastning i BE10. Samtidig med at ventilationsstrømme opdateres til
de nye beregnede værdier i dette projekt, ændres strømforbruget for ventilationsanlægget
til bygningsreglementets mindstekrav på 1,5kJ/m3 .
Figur 8.2.: Samlet energibehov - Ændring af ventilationsstrøm
Ovenfor ses en minimal ændring af energiforbrug for bygningen ved denne revidering af
ventilationsflow. Selvom den samlede luftmængde øges, reduceres det samlede energiforbrug med ca. 1%, grundet det lavere el-forbrug. Der er dog andre steder i BE10 hvor der
findes større ændringer. Det samlede varmetab er steget fra 83,7kW til 85,2kW når ventilationstabet regnes med. Ligeledes er behovet for rumopvarmning steget fra 21,9kW h/m2
til 22,3kW h/m2 . Da bygningen er udført med varmepumpe tilsluttet jordvarme, afdrages
de to førnævnte stegninger med elektricitet. Besparelsen på ventilationsfronten er altså
større end merudgiften til varmepumperne.
For at kunne anvende PCM i BE10 beregning må indtastningen af dette fastlægges.
Indtastningen er forsøgt udført iht. rapport fra Statens Byggeforskningsinstitut, Anvendelse af faseskiftende materialer i fremtidens bygninger - Forbedring af energieffektivitet
og indeklima[17]. Her forklares det kort at PCM kan indtastes under mekanisk køling i
BE10 og med nul i energiforbrug. Det er dog observeret at BE10 først tager dette i regning
når der er overtemperatur i bygningen iht. BE10 beregninger. Det er derfor nødvendig at
have overtemperatur før indtastning af PCM.
Ved nøje kontrol af denne indtastningsmetode er der fundet fejl i BE10’s metode til at
håndtere indtastningen af PCM. Der beskrives herunder hvordan dette er observeret, da
det var hovedessen i at udfører en optimering af energirammen med og uden PCM.
Det blev testet ved at sørge for at der var overtemperatur. Der blev på første side i
BE10 under mekanisk køling, indtastet at der var 33% af etagearealet der blev kølet (kontorerne). Selvom der på daværende tidspunkt ikke er angivet data under fanen „mekanisk
køling“, er værdien for køling under nøgletal allerede ændret. Resultat filen fra BE10 blev
frembragt. Efterfølgende blev der under fanen „mekanisk køling“ indtastet 68,8W h/m2 for
varmekapacitet faseskift (køling). Under nøgletal kunne ingen ændringer spores selvom der
nu var indtastet PCM efter SBi’s anvisning. Resultat filen for den ændrede version var
60
8.2. Optimering
heller ikke spor anderledes, end den uden indtastning for PCM. Der er forsøg flere gange
for at få det til at lykkedes og forsøgt at ændre mange værdier, især under fanen „mekanisk køling“, uden at dette have en effekt på kølingens virkning (altså PCM). Det kan
dermed konkluderes at metoden BE10 anvender for beregning af mekanisk køling ikke er
fuldt færdigbygget, hvilket dog også fremgår af SBi 213 [18]; „Anvendelse af faseskiftende
materialer er stadig på forsøgsstadiet“.
Der må derfor tys til andre metoder. Her kan en simplificeret metode anvendes, dog
uden at det er bevist af anden indstands. PCM kan indføres i BE10 ved at øge bygningens
varmekapacitet, der indtastes i BE10 på den første side under „bygning“. Varmekapaciteten
indtastes i enheden W h/K · m2 . Selvom det ikke er helt korrekt tages det faseskiftendes
materiales smeltevarme derfor med i denne værdi. Fejlen ved dette, skyldtes at det kun
er reelt når bygningens indetemperatur er lige præcis temperaturen for smeltepunktet af
PCM. Dette vil temperaturen dog også være i langt det meste af tiden. Det antages derfor
at være tilstrækkelig tilnærmet resultat at anvende denne metode.
Beregninger for den førnævnte forøgelse af varmekapaciteten ses nedenfor:
Andel af bygning med PCM:
1199,6m2
= 0,339
3536,2m2
Forøgelse af bygningens varmekapacitet ved et PCM lag på 5mm i kontorerne:
Andel,P CM =
C5mm
0,005m · 1199,6m2 · 730kg/m3 ·
=
3536,2m2
200kJ/kg
3600s
· 0,339 = 23,3W h/K · m2
(8.2)
(8.3)
Forøgelse af bygningens varmekapacitet ved et PCM lag på 10mm i kontorerne:
C10mm =
0,010m · 1199,6m2 · 730kg/m3 ·
3536,2m2
200kJ/kg
3600s
· 0,339 = 46,6W h/K · m2
(8.4)
Før anvendelse af ovenstående, vælges der at finde elementer der kan spares væk som
var gunstig i forhold til overtemperatur. Der er for eksempel rigtig mange vinduer med
automatisk solafskærmning. Ligeledes er der meget natkøling, hvilket kunne reduceres.
Der flere andre elementer der kunne arbejdes med, først vil der dog blive fokuseret på
solafskærmningen.
De automatiske solafskærmninger er fordyrende for projektet, det vil derfor være fordelagtig hvis PCM kunne gøre at disse kunne spares væk. Det er valgt at gennemgå alle
vinduer for at finde de vinduer der kan undvære solafskærmningen. Bygningen er drejet
40o i forhold nord og syd. Det vælges at udskifte alle vinduers automatiske udvendige
solafskærmning på de to nordlige sider, til manuelle indvendige persienner. Der var i alt
30 vinduer hvor dette kunne gøres for. For at finde besparelsen på disse er der anvendt
V&S Prisdata, hvilket kan ses af nedenstående figur.
Figur 8.3.: Besparelse for ændring af solafskærmning - V&S Prisdata
Prisen for indvendige manuelle persienner kunne ikke findes af V&S Prisdata, dette
estimeres dog til 15.000,00kr. Der er derfor en besparelse på 112.237,80kr.
61
8.2. Optimering
De automatiske udvendige solafskærmninger var indtastet i BE10 med værdien F c =
−0,3, hvor de manuelle indvendige persienner indtastes med værdien F c = 0,8.
Figur 8.4.: Samlet energibehov - Ændring af solafskærmning
Ved indtastning i BE10 ses der næsten ingen ændring i det samlede energibehov ved
denne ændring. Ser man på nøgletalene, som dog ikke er vist, er der dog nogle ændringer
at finde. Rumopvarmningen er reduceret ved den mindre solafskærmning. Der er dog en
smule større elbehov for ventilationen.
Figur 8.5.: Solindfald - Ændring af solafskærmning
Solindfaldet, som er „gratis-varme“ er 4% højere efter ændringen. Det er dog også dette
der gør at rumopvarmningsbehovet er reduceret. Efter ændringen af solafskærmningen er
der ingen overtemperatur efter BE10.
Der vælges at arbejde videre med den mekaniske natkøling for at reducere energibehovet
for ventilation, samtidig med PCM indtastes for at have flest mulige kombinationer. Der
forsøgs med flere ventilationsrater for den mekaniske natkøling. Den nuværende luftstrøm
er sat til 1,3l/s per kvadratmeter. Derefter blev der forsøgt med den lavest mulige, inden
der kom overtemperatur uden PCM. Endnu flere værdier er testet, hvilket kan ses af
tabellen på næste side.
62
8.2. Optimering
Natventilation
l/s · m2
1,3
1,2
1,01
0,91
Energibehov
Overtemp.
EL, drift
Energibehov
Overtemp.
EL, drift
Energibehov
Overtemp.
EL, drift
Energibehov
Overtemp.
EL, drift
Uden PCM
120,0W h/K · m2
24,3
0,0
13,5
24,1
0,0
13,4
26,1
2,4
13,2
26,5
2,9
13,1
5mm PCM
143,3W h/K · m2
24,1
0,0
13,4
23,9
0,0
13,3
23,6
0,0
13,1
25,5
2,1
13,0
10mm PCM
166,6W h/K · m2
24,0
0,0
13,3
23,8
0,0
13,2
23,5
0,0
13,0
23,3
0,0
12,9
Tabel 8.5.: Kombinationer for varmekapacitet og natventilation
Efter at have gennemgået de 12 kombinationsmuligheder kan der nu gøres nogle interessante betragtninger. For det første kan der af ovenstående tabel ses en god virkning af
PCM. Tager man prisen i betragtning er det dog mindre godt, mere om dette senere i
afsnittet. Natventilationen med en luftstrøm på 1,01l/s · m2 og 0,91l/s · m2 er den luftstrøm, hvorved det er tæt på overtemperatur ved henholdsvis 5mm PCM og 10mm PCM.
BE10 straffer overtemperatur med en faktor 2,5 der tillægges energirammen, umiddelbart
er denne faktor dog med i de angivet værdier, der stammer fra nøgletal i BE10.
Af de i tabel 8.5 angivet værdier, er det især interessant ved en natventilation på
1,01l/s · m2 , da modellen med 5mm PCM lige præcis ikke har overtemperatur og modellen uden PCM har en hel del overtemperatur. Det findes derfor mest interessant at
arbejde videre med denne værdi. Der er nedenfor udført flere sammenligninger med den
nævnte natventilation.
Figur 8.6.: Sammenligning, uden/med PCM - Samlet energibehov
Ser man på energibehovet er der særdeles stor forskel på energibehovet midt på sommeren. Dette skyldtes dog den relative store mængde overtemperatur i modellen uden PCM.
Det årlige samlede energibehov er reduceret med 9,8% og 10,3% henholdsvis for 5mm
PCM og 10mm PCM. Dette er dog ud fra programmet BE10. I praksis vil forskellen være
63
8.2. Optimering
mindre, dog stadig med overtemperatur om sommeren, hvilket er ikke er acceptabel iht.
indeklimaet. Nedenfor ses der på elforbruget for bygningsdriften iht. BE10.
Figur 8.7.: Sammenligning, uden/med PCM - EL til bygningsdrift
Der ses kun en lille forskel i forbruget af elektricitet imellem de tre modeller. Over
året er der beregnet en reducering på 0,8% og 1,4% for henholdsvis 5mm PCM og 10mm
PCM i forhold til modellen uden PCM. At der kun er en lille forskel skyldes i høj grad
BE10 algoritme. Ved nærmere studie af data fra de tre modeller er det observeret at
bland andet ventilationen og natventilationen har ændrede værdier i negativ retning for
modellerne med PCM. EL-behovet for ventilation bør være eksakt det samme for de tre
modeller. Ser man på elforbruget af varmepumperne er der en reducering på 2,6% og 4,4%
for henholdsvis 5mm PCM og 10mm PCM i forhold til modellen uden PCM.
Figur 8.8.: Sammenligning, uden/med PCM - Opvarmningsbehov
Ved et blik direkte på opvarmningsbehovet for bygningen ses der en rimelig reducering
med PCM i forhold til uden. De største besparelser ses omkring overgangsperioderne mellem sommer og vinter samt vinter og sommer. Dette var også hvad der kunne observeres
af BSim-beregningen samt af rapport fra Statens Byggeforskningsinstitut, Anvendelse af
faseskiftende materialer i fremtidens bygninger - Forbedring af energieffektivitet og inde-
64
8.3. Resultat af energiramme
klima[17].
I dette projekt er det valgt at anbefale bygherre at indbygge 5mm PCM i kontorerne.
Forklaring af dette og resultater af energirammen findes i efterfølgende afsnit.
Grundet afgrænsning af projektet samt den begrænsede tidsramme er der valgt ikke at
udføre yderligere optimeringer af bygningen. Ved yderligere optimeringer vil man kunne
finde flere energimæssige løsninger der vil kunne spares væk, da man med nuværende
løsninger er godt indenfor energiramme, byggeri 2020. Dette kunne for eksempel værdi en
reducering at solcellearealet, der giver en direkte besparelse på investeringen i bygningen.
Den endelige energiramme er med løsningen 5mm PCM, anbefalet bygherren. For denne
løsning kræves en større investering, end hvis der ikke skulle indlægges 5mm PCM i alle
kontorerne. Prisen for denne løsning er beskrevet under 7.3 på side 53. Der er dog også
fundet en stor besparelse i forrige afsnit for solafskærmningen. Samtidig vil der være en
energimæssig besparelse, der også vil reducere meromkostningen af PCM-løsningen. Det er
ligeledes konkluderet at man ved yderligere optimeringer vil kunne finde flere besparelser
der vil kunne medføre at tilbagebetalingstiden for den valgte løsning er overskuelig. Her
kunne det, som tidligere nævnt, være en reducering i solcellearealet. En hurtig beregning
viser at ca. 15m2 eller 9 paneler kan spares væk og stadig overholde energiramme 2020.
Ved løsningen med PCM vil indeklimaet, om ikke andet, være væsentlig bedre end
uden PCM. Flere studier har vist at produktiviteten fra en person i et godt indeklima
er væsentlig bedre, end en person i dårligt indeklima. Her er det især temperaturen der
har været undersøgt, hvor en temperatur på 25 − 27o C reducerer produktiviteten med
25 − 30%, i forhold til hvis personen var i et optimalt termisk indeklima. Dette kan ses af
undervisningsmateriale; Indoor Environment [20]. Med dette kan man derfor konkludere
at man med PCM vil have noget bedre effektivitet iblandt kontorerne. Bygherre bør derfor
kunne forvente en optimal produktivitet blandt de ansatte. Dette kan have stor betydning
for økonomien samt bygherrens villighed for investering i en løsning med PCM.
Det estimeres hermed at investeringen i PCM bliver vundet tilbage ved at have valgt
nogle andre billigere løsninger som blev muligt ved valg af 5mm PCM, samt at der spares
energi over årene. Det kan dog ikke fastsættes præcist ud fra de udførte kalkulationer i
denne rapport, om valget af 5mm PCM, reelt er økonomisk fordelagtig. Dette vil også
afhænge meget af hvor højt indeklimaet vægtes i beregningen.
Nedenfor er der anført resultater fra den valgte løsning; 5mm PCM.
65
Figur 8.9.: Nøgletal for valgt løsning
Ovenfor ses nøgletal fra BE10 for den valgte løsning. Med kun en energiforbrug regnet
til 23,6kW h/m2 pr. år er energiramme bygger 2020 dermed overholdt, endda med plads
til besparelser. Det er dog også interessant at se på hvorledes fordelingen af elbehovet er,
da dette er den eneste energiforsyning bygningen har.
Figur 8.10.: Fordeling af elbehov
66
Elbehovet er rigtig stort for apparatur. Apparatur er dog indtastet iht. SBi 213 [18]
og kan ikke ændres medmindre det er godt dokumenteret. Hele 45% går derfor til apparatur. Dernæst går en stor del til ventilationen, hvilket dog er forventeligt med de store
luftmængder skal skal transporteres.
Nedenfor er der udført en fordeling af elbehovet for bygningens systemer. Det kan af
denne grafik ses at ca. en tredjedel af elbehovet for bygningsdrift går til varmepumperne
og dermed til opvarmningen. I en kontorbygning som denne er det derfor ikke kun opvarmningen der relevant for energiforbruget, mange andre emner er derfor interessant at
optimere på.
Figur 8.11.: Fordeling af elbehov for bygningsdrift
For en videreudvikling kunne, det være interessant at arbejde med PCM i en bygning helt
fra de første faser i projekteringen. Dette vil gøre PCM’s fordelagtighed større, samtidig
med at der opnås et bedre slutresultat og virkning af PCM. Der ses ikke mange projekter
hvor PCM anvendes, sandsynligvis kun nogle for forskning, dette vurderes at skyldtes
PCM’s høje pris og svært tilgængelige fordele (resultater).
67
Litteratur
[1] Dansk Standard. Ds 1752 ventilation i bygninger - projekteringskriterier for indeklimaet, 2001.
[2] Dansk Standard. Ds 447 ventilation i bygninger - mekanisk, naturlig og hybride
ventilationssystemer, 2013.
[3] Energistyrelsen. Bygningsreglementet 2010. 2010. http://bygningsreglementet.
dk/.
[4] Dansk Standard. Ds 469 varme- og køleanlæg i bygninger, 2013.
[5] Dansk Standard. Ds 474 norm for specifikation af termisk indeklima, 1993.
[6] Dansk Standard. Ds 700 2005 kunstig belysning i arbejdslokaler, 2005.
[7] Dansk Standard. Ds 7730 ergonomi inden for termisk miljø - analytisk bestemmelse
og fortolkning af thermisk komfort ved beregning af pmv- og ppd-indekser og lokale
termisk komfortkriterier, 2006.
[8] Dansk Standard. Ds 15251 input-parametre til indeklimaet ved design og bestemmelse
af bygningers energimæssige ydeevne vedrørende indendørs luftkvalitet, termisk miljø,
belysning og akustik, 2007.
[9] Energistyrelsen. Bygningsreglementet br10, 01 2013.
[10] Martin Bønnelykke Paw Hvid Sørensen Kenneth Mortensen. Konstruktions- og energidesign - pwc vejle (6.semester projekt). Rapport, VIA University College, 2014.
http://tinyurl.com/o9qhu4x.
[11] ASHRAE. ASHRAE Fundamentals Handbook (SI), Chapter 34 - DUCT DESIGN.
2001.
[12] Lindab.
Dimcomfort 5.1, 2015.
http://www.lindab.com/dk/pro/software/
ventilation/pages/dimcomfort.aspx.
[13] Henrik Blyt. Undervisningsmateriale: Ventilation VEN CS1 v. Henrik Blyt, VIA
University College, 2015.
[14] Lindab.
Dimsilencer 5.4, 2015.
http://www.lindab.com/dk/pro/software/
ventilation/pages/dimsilencer.aspx.
[15] Exhausto. Vex4000 ventilationsanlæg, 2015. http://www.exhausto.dk/produkter/
Modul_units/VEX4000.
[16] Ingeniøren.
Fiasko
for
faseskiftende
materialer:
Ingen
energigevinst
i
beton.
http://ing.dk/artikel/
fiasko-faseskiftende-materialer-ingen-energigevinst-i-beton-135759
(24. maj 2015).
68
Litteratur
Litteratur
[17] Statens Byggeforskningsinstitut. Anvendelse af faseskiftende materialer i fremtidens
bygninger. forbedring af energieffektivitet og indeklima. 2011.
[18] SBI. SBI-anvisning 213 - Bygningers Energibehov, beregningsvejledning. 2011.
[19] Dansk Standard. Ds 418 beregning af bygningers varmetab, 2011.
[20] Dorte Neergaard Holm. Undervisningsmateriale: Ventilation VEN CS1 v. Dorte Neergaard Holm, VIA University College, 2014.
[21] Jens Peder Pedersen. Ventilation og indeklima. VIA University College, 2. udgave,
2011.
69
A. Bilag
Indhold
A.1. Design kriterier og indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
A.1.1. Termisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
A.1.2. Atmosfærisk indeklima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
A.2. Ventilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
A.2.1. Ventilationsprincip for 6.semester projekt . . . . . . . . . . . . .
8
A.2.2. Beregning af armatur - Kontor, lille . . . . . . . . . . . . . . . .
9
A.2.3. Beregning af armatur - Kontor, stor . . . . . . . . . . . . . . . .
12
A.2.4. Beregning af armatur - Mødelokale . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
A.2.5. Rumskema - Valgt armatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
A.2.6. Datablad for lyddæmpere anvendt i projekt . . . . . . . . . . . .
19
A.2.7. Tryktabsberegning for indblæsning A-K . . . . . . . . . . . . . .
21
A.2.8. Tryktabsberegning efter optimering . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
24
A.3. Datablad for PCM anvendt i projekt
. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 27
A.4. Mødereferater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
A.4.1. Mødereferat 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
A.4.2. Mødereferat 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
A.4.3. Mødereferat 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
A.5. Projektjournal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
A.6. Tidsplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1
A.1. Design kriterier og indeklima
A.1.1. Termisk indeklima
For opstilling af projekteringskriterier for det termiske indeklima de efterfølgende beregninger udført. Følgende normer er anvendt: DS 1752[1], DS 474 [5]og DS 7730 [7].
Brugernes aktivitetsniveau bestemmes af tabel D.1 i DS1752 [1]. Kontorarbejdes betragtes som stillesiddende aktivitet hvilket er 1,2met eller 70W/m2 . Aktivitetsniveauer er
defineret i DS/ISO 8996 som 58W/m2 =1met, hvilket er siddende/afslappet.
Beklædningsisolansen lcl estimeres ud fra tabel D.2 i DS1752 [1]. Der beskrives dog at
hvis det er stillesiddende personer kan stolen tilføje en ekstra isolans på mellem 0 − 0,4clo,
her vælges 0,2clo som tillæg. I tabellen findes arbejdsbeklædning, hvor „underbukser,
skjorte, bukser, sokker, sko“ findes passende for disse revisorer der kommer til at arbejde
i dette byggeri.
Beklædningsisolansen for sommer er derfor
lcl,sommer = 0,75clo + 0,2clo = 0,95clo → 0,147m2 · o C/W
(A.1)
Om vinteren tilføjes en jakke, hvilket giver følgende:
lcl,vinter = 0,85clo + 0,2clo = 1,05clo → 0,163 · m2 · o C/W
(A.2)
Den operative temperatur findes ved at anvende figur A.2 i DS1752[1]. Dette er grafer
for hver kategori der sætter den operative temperatur op efter aktiviteten, met, samt beklædningens isolans, clo. Vi vil få både en sommer- og en vintersituation da beklædningens
isolans her er forskelligt. Selve temperatur grafen er ikke forskellig for kategorier, men det
er den tilladelige variation. Dette er indtegnet på graferne på den følgende side.
2
Figur A.1.: Bestemmelse af operativ temperatur
Det giver altså seks kombinationer. Den optimale operative temperatur findes altså til
21,8o C om sommeren og 21,1o C om vinteren. De forskellige kategorier beskriver herefter
hvor meget temperaturen maksimalt må variere for den given kategori. For kategori A er
det ±1o C, for kategori B er det ±2o C, hvor det for kategori C er ±2,5o C.
Herudover skal der for det termiske indeklima bestemmes den ønskede maksimale procentdel utilfredse på grund af træk, procentdel utilfredse på grund af vertikal lufttemperaturforskel, procentdel utilfredse på grund af varmt eller koldt gulv og procentdel utilfredse
på grund af strålingsasymmetri. Disse procentdele er angivet for hver kategori i tabel A.1
af DS1752[1] som på næste side.
3
Tabel A.1.: Tabel A.1 fra DS 1752[1]
Træk er den oftest forekommende årsag til utilfredshed i ventilerede rum. Træk forårsages af luftbevægelse og temperatur der medfører afkøling af kroppen. Trækvurdering
beregnes af følgende formel:
DR = (34 − ta ) · (v − 0,05)0,62 · (0,37 · v · T u + 3,14)
(A.3)
DR er trækvurderingen, ta er den lokale lufttemperatur, v er den lokale middellufthastighed og T u er den lokale turbolensintensiteten der sættes til 40%. Trækvurderingen må
maksimalt være den angivne værdi i A.1 for hver af kategorierne. Den lokale lufttemperatur regnes som 20o C, da dette er på den sikre side. Hvis en højere temperatur vælges vil
den tilladelig middellufthastighed også stige.
For kategori A er følgende gældende:
νDR15 → 15 = (34 − 20) · (v − 0,05)0,62 · (0,37 · v · 0,4 + 3,14) → νDR15 = 0,22m/s (A.4)
For kategori B er følgende gældende:
νDR20 → 20 = (34 − 20) · (v − 0,05)0,62 · (0,37 · v · 0,4 + 3,14) → νDR20 = 0,32m/s (A.5)
For kategori C er følgende gældende:
νDR25 → 25 = (34 − 20) · (v − 0,05)0,62 · (0,37 · v · 0,4 + 3,14) → νDR25 = 0,43m/s (A.6)
En stor temperaturforskel mellem hoved og ankler kan forårsage ubehag. Dette sikres
ved at stille krav til den maksimale temperaturforskel mellem hoved og ankler. Nedenfor
ses krav for de forskellige kategorier.
Der kan ligeledes opstå ubehag ved for koldt eller varmt gulv. Her er der derfor også
krav for overfladetemperaturen. Det er dog ikke det mest relevante i forhold dette projekt
4
A.1.2. Atmosfærisk indeklima
da det antages at folk har sko på i hele bygningen. Kravene kan ses af A.3. Det anbefales
dog at gulvtemperaturen ikke overstiger 26o C.
Tabel A.3.: Tabel A.3 fra DS1752[1]
Den sidste indeklimakrav for det termiske indeklima er strålingsasymmetri. Dette kan
være kolde vinduer eller varmt loft for at nævne nogle af de der oftest forårsager ubehag.
Strålingsasymmetri er dog sjældent forekommen i ventileret lokaler. Store vinduesarealer
kan dog fremprovokere strålingsasymmetri. Dette kan skyldes det evt. store solindfald i
rummet, hvilket gør at solafskærmning anbefales.
Der er mange forskellige rum i bygningen. Disse rum bør beregnes individuelt da der kan
være stor forskel på krævet ventilationsrate. Flere rum i bygningen er det ikke muligt
med ventilation eller er det ikke nødvendig. Ventilationen er begrænset til beregninger
for tredje sal. Men for at kunne definere den samlede nødvendige luftflow for bygningen,
beregnes alle rumtyper. Følgende rum ventileres ikke med mekanisk ventilation:
• Trapper
• Teknikskakt
• Teknikrum
• Elevatorskakt
• Atrium
Toiletter ventileres med 10 l/s per toilet i henholdt til bygnings reglementet [3]. Alle
gange og depoter ventileres også iht. bygnings reglementet [3], med mindst 0,35l/s · m2 .
Ventilationsraten for køkken er bestemt i henholdt til Ventilation og Indeklima [21]. Der
er valgt en luftskifte på 10 gange i timen, hvilket svarer til 7,3l/s · m2 . For de øvrige typer
af rum er der udført beregninger fra de nævnte normer.
5
Der forudsættes at der ingen rygere er i bygningen da dette vil være imod arbejdsmiljøloven. Bygningen indekseres som „ikke-lavt forurenende bygning“, da det kræver komplicerede beregninger og dokumentation for at opnå „lavt forurenende“ stempel, derfor er
olf-belastningen per kvadratmeter 0,2olf /m2 . For de kontorarbejdende findes en sensorisk
forureningsbelastning på 1olf /person af tabel A.6 i DS1752[1]. Kuldioxid forureningen er
på 19l/timen pr. person og vanddamp forventes at være på 50g/timen pr. person. Bygningen må antages at være beliggende i udmærket luftkvalitet, da den er beliggende i åbent
land. Dog med en motorvej forholdsvis tæt på, hvilket forventes at påvirke luftkvaliteten
omkring luftindtaget til bygningen. Dette giver en oplevet luftkvalitet på 0,1 · decipol omkring bygningen. Ventilationseffektiviteten har meget at sige for hvilken luftmængde denne
skal skifte. Dette estimeres efter tabel F.1 i DS1752 [1]. I hele bygningen er ventilationen
ført i nedhængt loft, hvilket fungere som opblandingsventilation. Da temperaturforskellen
kan forventes at være tæt på 2o C, må der derfor anvendes en effektivitet på εv = 0,9.
Efter DS 447 [2] beregnes luftmængden ud fra indeklimas luftkvalitet ved at anvende formler i bilag C.1. Formlen for beregning af den samlede udelufttilførsel til rummet
beregnes af følgende formel:
1
εv
Eksempel på beregning for „kontor, lille“ kategori B (DS447):
qtot = (n · pp + A · qB ) ·
qtot,ex = (1 · 7 + 12,4 · 0,7) ·
1
= 17,4 · l/s
0,9
(A.7)
(A.8)
Beregningen af lufttilførsel iht. DS 1752 med olf -beregning udføres med den efterfølgende formel. Dette er den nødvendige ventilationsrate for komfort.
q c = 10 ·
Gc
1
·
C c,i − C c,o εv
(A.9)
Eksempel på beregning for „kontor, lille“ kategori B (DS 1752, olf ):
q c,ex = 10 ·
1 · olf + 12,4 · 0,2olf 1
·
= 29,7 · l/s
1,4dp − 0,1dp
0,9
(A.10)
Man skal desuden opfylde den nødvendige ventilationsrate set fra et sundhedsmæssigt
synspunkt. Dette gøres med formel A.3 fra DS1752[1].
qh =
Gh
1
·
C h,i − C h,o εv
(A.11)
Eksempel på beregning for „kontor, lille“ kategori B (DS 1752, CO2 ):
q h,ex =
19l/h
1
·
= 8,9 · l/s
3600sek · 660P P M 0,9
(A.12)
6
[m2]
37,4
266,6
185,1
15,2
12,4
15,6
23,3
5,0
552,1
302,7
58,2
175,0
44,7
119,8
24,6
391,7
Areal
[m]
2,62
4,39
3,58
2,75
2,75
2,75
2,75
2,5
2,75
3,22
2,5
‐
‐
3,22
‐
‐
Areal Total Rumhøjde
[m2]
Køkken*
37,4
Lounge
266,6
Konference
185,1
Mødelokale
153,1
Kontor, lille
396,8
Kontor, mellem
225,6
Kontor, stor
577,2
Printrum
25,6
Gang
552,1
Depot
302,7
Toilet
58,2
Trappe
175,0
Skakt
44,7
Teknik
119,8
Elevator
24,6
Andet
391,7
Sum
3536,2
Ventilationseffektivetet =
0,9
*Køkken har eget ventilationsanlæg
Beskrivelse af rum
Data for ventilation
[m3]
98,0
1170,4
662,7
41,8
34,1
42,9
64,1
12,5
1518,3
974,7
145,5
‐
‐
385,8
‐
‐
Volumen
[antal]
‐
80
120
10
1
1
3
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Personer
A
‐
4,4
8,3
8,4
2,0
1,8
2,5
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
B
‐
3,1
5,8
5,9
1,4
1,3
1,8
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
DS447
C
‐
1,8
3,3
3,4
0,8
0,7
1,0
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
A
‐
6,2
10,5
10,6
3,5
3,3
4,1
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
B
‐
4,3
7,3
7,3
2,4
2,3
2,8
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
C
‐
2,3
3,9
4,0
1,3
1,2
1,5
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
A
‐
3,8
8,3
8,4
1,0
0,8
1,6
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
l/s per kvadratmeter
DS1752, olf
B
‐
2,7
5,8
5,8
0,7
0,6
1,1
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
DS1752, CO2
C
‐
1,5
3,2
3,2
0,4
0,3
0,6
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
7,28
4,30
7,30
7,30
2,40
2,30
2,80
10,00
0,35
0,35
2,75
‐
‐
‐
‐
‐
Valgt
Figur A.2.: Data for ventilation
For at kunne opfylde en given kategori skal alle tre beregninger derfor være opfyldt
som et mindstekrav. Disse beregninger er udført for rum af typen lounge, konference,
mødelokale og kontor. Der er flere størrelser af kontor, disse er inddelt i tre størrelser.
7
A.2. Ventilation
A.2. Ventilation
A.2.1. Ventilationsprincip for 6.semester projekt
Figur A.3.: Princip for føringsveje, udført på 6.semester (tegningsudsnit - 3.sal).
8
A.2. Ventilation
A.2.2. Beregning af armatur - Kontor, lille
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
18-05-2015
ændret
Lille kontor
Krav
Resultat
Rumtype
Kontor, enkeltmand
H (opholdszone)
1,80
m
Lydtryksniveau
35
Ventilationstype
Opblandingsventilation
Kold indblæsningsluft
Højde på forhindring på
0,00
m
Total luftmængde
30
LxBxH
3,6 x 3,5 x 3,3 m
Efterklangstid
0,5
sek
H Nedhængt loft
2,8 m
Rumtemperatur
22,0
°C
Areal / Volumen
12,5 m² / 34,3 m³
Indblæsningstemperatur 18,0
°C
Temperaturforskel
K
Armaturer
Luftvejsmønster
Udsugning
RS14-H-E-2-160
Indblæsning
RS14-H-S-2-160
4,0
Driftindstilli
Rotation
7
dB(A)
Indblæsnin
30
l/s
Udsugning
20
l/s
l/s
Krav til hastighed
0,22
0,07
m/s
Termisk effekt
-144
-144
W
-12
-12
W/m²
Luftmængde / ar
Antal armaturer
20
l/s
1
30
l/s
1
Projektnote
1 (3)
9
A.2. Ventilation
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
ændret
18-05-2015
RS14-H-E-2-160
Systemlinie
Udsugning
Armaturtype
RS14
Øvrig tekst
Driftindstilling
Luftmængde
20
l/s
Tryk, indregulering
0
Pa
Tryk, total
3
Pa
Total belastning
0
W
Aktuelt lydeffektniveau
1
dB(A)
Produkt beskrivelse
RS14 er et kvadratisk rotationsarmatur med faste lameller. RS14 kan
anvendes til såvel indblæsning som udsugning. Rotationsmønstret sikrer
høj induktion og et stort dynamikområde. Det er derfor velegnet til
horisontal indblæsning af luft med høje undertemperaturer.
•
•
•
•
•
Stort dynamik område
Høj induktion
Velegnet til køling med høje undertemperaturer
Kan anvendes til både indblæsning og udsugning
Unik magnetophængning af bundplade
2 (3)
10
A.2. Ventilation
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
ændret
18-05-2015
RS14-H-S-2-160
Systemlinie
Indblæsning
Armaturtype
RS14
Driftindstilling
Rotation
Luftmængde
30
l/s
Tryk, indregulering
0
Pa
Tryk, total
5
Pa
Total belastning
-144 W
6
Øvrig tekst
dB(A)
Produkt beskrivelse
•
•
•
•
•
Høj induktion
3 (3)
11
A.2. Ventilation
A.2.3. Beregning af armatur - Kontor, stor
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
19-05-2015
ændret
Stort kontor
Krav
Resultat
Rumtype
Kontor, storrum
H (opholdszone)
1,80
m
Lydtryksniveau
35
Ventilationstype
0,00
m
Total luftmængde
213
LxBxH
11,4 x 6,6 x 3,3 m
Efterklangstid
0,5
sek
H Nedhængt loft
2,8 m
Rumtemperatur
22,0
°C
Areal / Volumen
75,5 m² / 207,6 m³
°C
Temperaturforskel
K
Armaturer
Luftvejsmønster
Udsugning
RS15-H-E-2-160
Indblæsning
RS15-H-S-2-160
4,0
23
dB(A)
Indblæsnin
212
l/s
Udsugning
212
l/s
l/s
Krav til hastighed
0,22
0,14
m/s
Termisk effekt
-1022
-1018
W
-14
-13
W/m²
Driftindstilli
Indadvendt rotation
Luftmængde / ar
Antal armaturer
53
l/s
4
53
l/s
4
Projektnote
1 (3)
12
A.2. Ventilation
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
ændret
19-05-2015
RS15-H-E-2-160
Systemlinie
Udsugning
Armaturtype
RS15
Øvrig tekst
Driftindstilling
Luftmængde
53
l/s
Tryk, indregulering
0
Pa
Tryk, total
13
Pa
Total belastning
0
W
25
dB(A)
Produkt beskrivelse
RS15 er et kvadratisk rotationsarmatur med stilbare lameller og kan
horisontal indblæsning af luft med høje undertemperaturer. Endvidere kan
armaturet stilles til vertikalt indblæsningsmønster, så indblæsning med
overtempereret luft er muligt. Armaturet bliver som standard leveret med
indadvent rotation. Til udsugning leveres armaturet som standard uden
lameller.
•
•
•
•
•
Høj induktion
Velegnet til indblæsning med høje undertemperatur
Stilbart for horisontalt eller vertikalt indblæsningsmønster
2 (3)
13
A.2. Ventilation
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
ændret
19-05-2015
RS15-H-S-2-160
Systemlinie
Indblæsning
Armaturtype
RS15
Driftindstilling
Indadvendt rotation
Luftmængde
53
l/s
Tryk, indregulering
0
Pa
Tryk, total
17
Pa
Total belastning
-254 W
23
Øvrig tekst
dB(A)
Produkt beskrivelse
lameller.
•
•
•
•
•
Høj induktion
3 (3)
14
A.2. Ventilation
A.2.4. Beregning af armatur - Mødelokale
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
19-05-2015
ændret
Mødelokale
Krav
Resultat
Rumtype
Kontor, konferencerum
H (opholdszone)
1,80
m
Lydtryksniveau
35
Ventilationstype
0,00
m
Total luftmængde
110
LxBxH
5,1 x 3,0 x 3,3 m
Efterklangstid
0,5
sek
H Nedhængt loft
2,8 m
Rumtemperatur
22,0
°C
Areal / Volumen
15,0 m² / 41,4 m³
°C
Temperaturforskel
K
Armaturer
Luftvejsmønster
Udsugning
RS15-H-E-2-160
Indblæsning
RS14-H-S-2-160
4,0
Driftindstilli
Rotation
24
dB(A)
Indblæsnin
111
l/s
Udsugning
100
l/s
l/s
Krav til hastighed
0,22
0,13
m/s
Termisk effekt
-528
-533
W
-35
-35
W/m²
Luftmængde / ar
Antal armaturer
50
l/s
2
37
l/s
3
Projektnote
1 (3)
15
A.2. Ventilation
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
ændret
19-05-2015
RS15-H-E-2-160
Systemlinie
Udsugning
Armaturtype
RS15
Øvrig tekst
Driftindstilling
Luftmængde
50
l/s
Tryk, indregulering
0
Pa
Tryk, total
12
Pa
Total belastning
0
W
24
dB(A)
Produkt beskrivelse
lameller.
•
•
•
•
•
Høj induktion
2 (3)
16
A.2. Ventilation
Lindab project
19-05-2015
Projekt nummer
Beregningsnummer
Anlægsnummer
Beregnet af
ændret
19-05-2015
RS14-H-S-2-160
Systemlinie
Indblæsning
Armaturtype
RS14
Driftindstilling
Rotation
Luftmængde
37
l/s
Tryk, indregulering
0
Pa
Tryk, total
8
Pa
Total belastning
-178 W
12
Øvrig tekst
dB(A)
Produkt beskrivelse
•
•
•
•
•
Høj induktion
3 (3)
17
4.01
4.02
4.03
4.04
4.05
4.06
4.07
4.08
4.09
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
Total
Kontor, stor
Kontor, lille
Kontor, lille
Kontor, lille
Kontor, lille
Trapperum
Toilet
HC Toilet
Gang
Kontor, stor
Gang
Mødelokale
Atrium
Elevator
Print
Teknik
Kontor, mellem
Kontor, mellem
Trapperum
Kontor, lille
Kontor, lille
Kontor, lille
Kontor, lille
Kontor, stor
Rumnr. Beskrivelse
Areal
[m2]
23,3
12,5
12,6
12,6
12,5
16,0
3,0
4,8
49,0
76,3
41,7
15,0
57,5
4,2
5,0
7,1
15,7
15,6
16,0
12,3
12,4
12,4
12,3
23,2
473
[m]
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,5
2,5
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,5
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
Rumhøjde
Rumskema for ventilation ‐ 3.sal
4
3
1
1
1
1
1
1
2
21
212,8
109,5
36,1
35,4
29,5
29,8
29,8
29,3
64,7
761,9
RS14‐H‐S‐2‐160
RS14‐H‐S‐2‐160
RS14‐H‐S‐2‐160
RS14‐H‐S‐2‐160
RS14‐H‐S‐2‐160
RS14‐H‐S‐2‐160
RS14‐H‐S‐2‐160
RS14‐H‐S‐2‐160
RS15‐H‐S‐2‐160
Flow [l/s] Antal
Type
65,0
2 RS14‐H‐S‐2‐160
29,8
1 RS14‐H‐S‐2‐160
30,2
1 RS14‐H‐S‐2‐160
30,2
1 RS14‐H‐S‐2‐160
29,8
1 RS14‐H‐S‐2‐160
5
5
5
5
7
8
7
8
17
19,5
19,8
19,8
19,3
54,7
787,4
1
1
1
1
1
23
1
1
1
50,0
26,1
25,4
1
1
1
4
1
2
10,0
15,0
40,0
212,8
40,0
100,0
RS14‐H‐E‐2‐160
RS14‐H‐E‐2‐160
RS14‐H‐E‐2‐160
RS14‐H‐E‐2‐160
RS15‐H‐E‐2‐160
RS14‐H‐E‐2‐160
RS14‐H‐E‐2‐160
RS15‐H‐E‐2‐160
RS14‐H‐E‐2‐125
RS14‐H‐E‐2‐125
RS14‐H‐E‐2‐160
RS15‐H‐E‐2‐160
RS14‐H‐E‐2‐160
RS15‐H‐E‐2‐160
3
3
3
3
14
4
4
12
2
5
10
13
10
12
Tryktab/stk. [Pa]
14
2
2
2
2
Udsugningsarmatur
Tryktab/stk. [Pa] Flow [l/s] Antal
Type
7
55,0
1 RS15‐H‐E‐2‐160
5
19,8
1 RS14‐H‐E‐2‐160
5
20,2
1 RS14‐H‐E‐2‐160
5
20,2
1 RS14‐H‐E‐2‐160
5
19,8
1 RS14‐H‐E‐2‐160
Indblæsningsarmatur
Valgt armatur
A.2. Ventilation
A.2.5. Rumskema - Valgt armatur
A.2.5. Rumskema - Valgt armatur
18
A.2. Ventilation
A.2.6. Datablad for lyddæmpere anvendt i projekt
l indab | akustik
Cirkulær lyddæmper
SLU 50
Dimensioner og indsætningsdæmpning
1
l
Ødy
Beskrivelse
SLU er opbygget af et spiralfalset rør udvendig og et perforeret rør indvendig. Mellemrummet er fyldt med mineraluld.
(nominel isoleringstykkelse er 50 mm). For at undgå
medrivning af mineralulden er der anbragt en polyesterdug
mellem det perforerede rør og mineralulden.
Bemærk:
I tabellen oplyses den maksimale udvendige diameter samt
længden l. Der kan være forskel på den nominelle- og den
virkelige indbygningslængde.
Lyddæmperne er testet i henhold til ISO 7235.
Tekniske data
Ød
0
0
20
]
v[
m/
25
s]
[m
m
0
12
5
1
16
10
0
10
15
50
80
Δpt [Pa/m]
100
5
10
4
5
3
Ød1
2
Ød1 nom
mm
lnom
mm
80
80
80
80
100
100
100
100
125
125
125
125
160
160
160
160
200
200
200
200
250
250
250
300
600
900
1200
300
600
900
1200
300
600
900
1200
300
600
900
1200
300
600
900
1200
600
900
1200
3
4
Indsætningsdæmpning (dB)
i oktavbånd (Hz)
63 125 250 500 1k
2k
4k
8k
Ødy
mm
1
2
3
4
1
1
2
3
0
1
1
2
0
1
1
2
0
1
2
2
1
1
2
25
50
50
50
25
48
50
50
20
37
50
50
16
28
39
50
11
19
28
36
14
19
24
21
47
50
50
21
35
49
50
16
26
37
47
11
17
24
30
7
12
16
21
8
11
13
15
24
34
43
13
20
28
35
11
16
21
26
7
11
14
17
5
8
10
13
7
9
11
190
190
190
190
210
210
210
210
235
235
235
235
270
270
270
270
310
310
310
310
365
365
365
5
8
10
13
5
7
10
12
4
5
7
9
3
4
5
6
2
3
4
5
2
3
4
8
14
21
27
7
12
17
22
5
10
14
18
5
8
12
15
4
8
11
14
6
9
11
15
28
40
50
15
25
34
44
13
22
30
39
11
19
27
35
9
15
21
27
14
19
24
25
49
50
50
25
43
50
50
23
39
50
50
22
37
50
50
19
28
37
46
26
38
50
Der opgives maksimalt en dæmpning på 50 dB.
l
mm
m
kg
300
600
900
1200
360
660
960
1260
365
665
965
1265
370
670
970
1270
385
685
985
1285
600
900
1200
2,0
3,0
5,0
7,0
2,0
3,0
5,0
7,0
3,0
4,0
7,0
9,0
3,0
6,0
8,0
10,0
4,0
7,0
10,0
12,0
9,0
12,0
15,0
5
6
7
8
9
10
11
2
1
0.5
12
0.1
10
50
50
100
100
500
500
1 000
5 000 10 000 [l/s]
1 000
5 000 10 000
[m3/h]
qv
13
14
15
Bestillingskode
Produkt
SLU
aaa
bbbb
50
SLU
16
Tilslutningsdim. Ød1 nom
80 - 250 mm
17
Længde i mm ( lnom )
300 - 1200 mm
Nominel Isoleringstykkelse
50 mm
18
Eksempel: SLU - 80 - 600 - 50
Ret til ændringer forbeholdes
08-05-2014
1
19
A.2. Ventilation
l indab | akustik
Cirkulær (rekt.) lyddæmper
LRCA
Dimensioner og indsætningsdæmpning
b
Ød1
1
2
l
a
3
Indsætningsdæmpning (dB)
i oktavbånd (Hz)
Ød1
mm
l
mm
a x b
mm mm
63 125 250 500 1k
2k
4k
8k
m
kg
100
500
210
158
8
12
45
30
18
3,2
12
23
44
100
1000
210
158
17
18
25
41
50
50
50
32
5,6
125
500
239
181
8
9
11
21
36
36
23
14
3,9
125
1000
239
181
17
14
21
38
50
50
45
23
6,9
160
500
275
218
6
7
10
18
28
24
13
10
4,4
Beskrivelse
160
1000
275
218
9
10
19
36
50
49
24
17
7,9
LRCA er en kompakt lyddæmper med rektangulær kabinet
og cirkulære tilslutninger. Den er på grund af de kompakte
mål især velegnet til indbygning over nedhængte lofter eller
hvor pladsforholdene i øvrigt er begrænsede.
200
500
328
254
5
6
9
16
22
17
7
7
5,7
10,1
Det lyddæmpende materiale består af mineraluld, som er
beskyttet af en polyesterdug, så medrivning undgås.
LRCA overholder tæthedsklasse C.
200
1000
328
254
11
13
15
30
46
36
14
12
250
500
390
308
5
4
8
16
19
13
6
6
7,2
250
1000
390
308
11
7
14
31
41
26
12
9
13,0
315
500
453
372
3
4
7
13
15
8
4
5
9,2
315
1000
453
372
8
8
13
26
33
18
9
9
16,4
400
500
546
460
2
3
6
10
10
5
5
5
12,7
400
1000
546
460
6
6
12
20
24
11
7
8
21,6
4
5
6
7
8
Der opgives maksimalt en dæmpning på 50 dB.
Alle lyddæmpere er testet i henhold til ISO 7235.
9
Tekniske data
10
500 mm
Δpt [Pa]
50
100
125
160
200 250 315
400
11
20
10
12
5
2
13
1
10
50
500
100
1000
5000
qv [l/s]
14
1000 mm
Δpt [Pa]
50
100
125
160
200 250 315
400
15
20
10
Bestillingskode
Produkt
16
5
LRCA
LRCA
Tilslutningsdim. Ød1
Ød1 = 100 - 400 mm
Længde i mm
aaa
bbbb
2
17
1
10
l = 500 - 1000 mm
50
100
500
1000
5000
qv [l/s]
18
Example: LRCA - 125 - 1000
Ret til ændringer forbeholdes
08-05-2014
1
20
0,0532
0,1064
0,1596
0,2128
0,2778
0,3076
0,3378
0,3680
0,3978
0,4332
A-B
B-C
C-D
D-E
E-F
F-G
G-H
H-I
I-J
J- K
Punkt
1560
1432
1325
1216
1107
1000
766
575
383
192
Luftflow
qv
m³/s
m³/h
Sektion:
Dimension
h
b
mm
1
160 mm
1
200 mm
1
250 mm
1
250 mm
1
315 mm
1
315 mm
1
315 mm
2
300 mm x 300 mm
2
300 mm x 300 mm
2
300 mm x 350 mm
Indblæsning A-K
323,1
300,0
300,0
315,0
315,0
315,0
250,0
250,0
200,0
160,0
Dh
mm
Tryktabs beregning - Projekt PWC
Udført af: Kenneth Mortensen
4,13
4,42
4,09
4,33
3,95
3,56
4,34
3,25
3,39
2,65
Hastighed
v
m/s
4,63
2,06
2,93
3,27
3,34
5,98
2,87
2,53
2,47
1,04
l
m
0,63
0,78
0,68
0,71
0,60
0,50
0,95
0,56
0,79
0,67
Lige kanaler
R
Pa/m
2,92
1,61
1,99
2,33
2,00
2,97
2,71
1,41
1,96
10,24
11,75
10,06
11,30
9,37
7,64
11,30
6,36
6,90
4,21
Pa
Pa
0,70
pd
Δps
1,64
0,14
0,14
0,07
0,13
0,13
0,52
0,14
0,14
1,82
Enkelt tab
Σς
16,79
1,65
1,41
0,79
1,22
0,99
5,88
0,89
0,97
7,66
Pa
Δpr
2,9
17
Enkelt tab
Komponent
Δpk
Densitet af luften:
Beregningsdata:
Ruhed af kanaler:
19,7
3,3
3,4
3,1
3,2
4,0
8,6
2,3
5,8
25,4
Pa
Δpt
SUM
78,8
59,0
55,8
52,4
49,3
46,0
42,1
33,5
31,2
25,4
Pa
ΣΔpt
0,1 mm
3
1,203 kg/m
A.2. Ventilation
A.2.7. Tryktabsberegning for indblæsning A-K
A.2.7. Tryktabsberegning for indblæsning A-K
21
0,3978
0,4332
1,5239
I-J
J- K
K-L
24051
10972
1560
1432
1325
1216
1107
1000
766
575
Dimension
Dh
h
b
mm
mm
1
160,0
160 mm
1
200,0
200 mm
1
250,0
250 mm
1
250,0
250 mm
1
315,0
315 mm
1
315,0
315 mm
1
315,0
315 mm
2
300,0
300 mm x 300 mm
2
300,0
300 mm x 300 mm
2
323,1
300 mm x 350 mm
2
523,8
500 mm x 550 mm
2
624,0
600 mm x 650 mm
2
700,0
700 mm x 700 mm
2
1028,6
900 mm x 1200 mm
Indblæsning A-O
*Punkt O er ved ventilationsanlægget VE01, placeret i teknikrum.
6,6807
0,3680
H-I
N-O
8229
0,3378
G-H
2,2859
0,3076
F-G
3,0477
0,2778
E-F
L-M
0,2128
D-E
M-N
5486
0,1596
C-D
383
0,1064
B-C
192
0,0532
Luftflow
qv
m³/s
m³/h
Sektion:
A-B
Punkt
6,19
6,22
5,86
5,54
4,13
4,42
4,09
4,33
3,95
3,56
4,34
3,25
3,39
2,65
Hastighed
v
m/s
6,50
3,10
2,36
3,19
4,63
1,80
3,02
3,27
3,34
5,22
1,76
2,53
2,47
1,04
l
m
0,33
0,53
0,54
0,60
0,63
0,78
0,68
0,71
0,60
0,50
0,95
0,56
0,79
0,67
Lige kanaler
R
Pa/m
2,14
1,64
1,28
1,93
2,92
1,41
2,05
2,33
2,00
2,59
1,66
1,41
1,96
23,02
23,27
20,66
18,47
10,24
11,75
10,06
11,30
9,37
7,64
11,30
6,36
6,90
4,21
Pa
Pa
0,70
pd
Δps
0,43
0,59
0,12
0,14
1,64
0,14
0,14
0,07
0,13
0,13
0,28
0,14
0,14
1,82
Enkelt tab
Σς
9,90
13,73
2,48
2,59
16,79
1,65
1,41
0,79
1,22
0,99
3,17
0,89
0,97
7,66
Pa
Δpr
24
2,9
17
Enkelt tab
Komponent
Δpk
Densitet af luften:
Beregningsdata:
Ruhed af kanaler:
36,0
15,4
3,8
4,5
19,7
3,1
3,5
3,1
3,2
3,6
7,7
2,3
2,9
25,4
Pa
Δpt
SUM
134,1
98,1
82,7
79,0
74,5
54,8
51,7
48,2
45,1
41,9
38,3
30,6
28,3
25,4
Pa
ΣΔpt
0,1 mm
3
1,203 kg/m
A.2. Ventilation
A.2.8. Tryktabsberegning efter optimering
22
0,1064
0,1596
0,2128
0,2678
0,2876
0,3276
0,3478
0,368
0,3878
0,4378
0,569
1,5748
2,3622
3,1496
6,783
B1 - C1
C1 - D1
D1 - E1
E1 - F1
F1 - G1
G1 - H1
H1 - I1
I1 - J1
J1 - K1
K1 - L1
L1 - M1
M1 - N1
N1 - O1
O1 - P1
P1 - Q1
24419
11339
8504
5669
2048
1576
1396
1325
1252
1179
1035
964
766
575
383
192
Dimension
Dh
h
b
mm
mm
1
160,0
160 mm
1
200,0
200 mm
1
250,0
250 mm
1
250,0
250 mm
1
315,0
315 mm
1
315,0
315 mm
1
315,0
315 mm
2
300,0
300 mm x 300 mm
2
300,0
300 mm x 300 mm
2
323,1
300 mm x 350 mm
2
323,1
300 mm x 350 mm
2
342,9
300 mm x 400 mm
2
523,8
500 mm x 550 mm
2
624,0
600 mm x 650 mm
2
724,1
700 mm x 750 mm
2
1028,6
900 mm x 1200 mm
Udsugning A1-Q1
6,28
6,00
6,06
5,73
4,74
4,17
3,69
4,09
3,86
4,20
3,69
3,44
4,34
3,25
3,39
2,65
Hastighed
v
m/s
*Punkt Q1 er placeret ved ventilationsanlægget VE01, placeret i teknikrum.
0,0532
Luftflow
qv
m³/s
m³/h
Sektion:
A1 -B1
Punkt
4,08
3,20
2,47
3,16
1,52
0,53
2,39
3,23
3,24
0,44
2,64
2,21
0,43
2,53
2,47
1,01
l
m
0,34
0,47
0,58
0,64
0,76
0,64
0,51
0,68
0,61
0,67
0,53
0,46
0,95
0,56
0,79
0,67
Lige kanaler
R
Pa/m
4,21
0,68
1,38
1,52
1,42
2,03
1,15
0,34
1,23
2,19
1,98
0,30
1,40
1,03
0,41
1,41
23,73
21,65
22,07
19,73
13,52
10,46
8,20
10,06
8,98
10,63
8,19
7,10
11,30
6,36
6,90
Pa
Pa
1,96
pd
Δps
0,48
0,59
0,12
0,14
1,64
0,52
0,17
0,16
0,06
0,12
0,03
0,03
0,42
0,14
0,14
1,82
Enkelt tab
Σς
11,39
12,77
2,65
2,76
22,18
5,44
1,39
1,61
0,54
1,28
0,25
0,21
4,75
0,89
0,97
7,66
Pa
Δpr
22
2,9
13
Enkelt tab
Komponent
Δpk
Densitet af luften:
Beregningsdata:
Ruhed af kanaler:
34,8
14,3
4,1
4,8
23,3
5,8
2,6
3,8
2,5
1,6
1,6
1,2
8,1
2,3
2,9
21,3
Pa
Δpt
SUM
135,1
100,3
86,0
81,9
77,1
53,8
48,0
45,4
41,6
39,1
37,5
35,9
34,6
26,6
24,3
21,3
Pa
ΣΔpt
0,1 mm
3
1,203 kg/m
A.2. Ventilation
23
A.2. Ventilation
DETALJERET SPECIFIKATION
Produkt: Climaster ZCN 21/12
Climaster Designer version 4.630
Kunde
Reference
Produkt
MPID
Projekt
Tilbud/ordre
Anlæg
Vor reference
Climaster ZCN 21/12
mp-b05
VE01 - 23.300 m³
Climaster Data
Total højde
Total længde
Bredde
Bredde med stor varme/køleflade
Casing materiale AluZinc
Uden tag
Aggregatet leveres i sektioner inkl. separat bundramme
Montage- og vedl.vejledning på
Totalvægt for aggregat
Udeluft flowretning
Forsyningsspænding
DK-Dansk
2206
kg
Højre
3x400
Volt
Forsyningsfrekvens
50
Udeluft:
Sektion 1
IN
FF
Sektion 2
EV
Sektion 3
DA
LA
DA
QA
AC pos C
Luftstrøm
2734
4271
2217
2637
Afkastluft:
Sektion 4
IN
FF
DA
Indløb
FF Finfilter
mm
mm
mm
mm
Hz
Indløb
FF Finfilter
Tomfunktion
Rotorvarmevekslerfunktion
Sektion 5
AC pos C
Tomfunktion
Varmefunktion
Tomfunktion
Kølefunktion
Ventilatorfunktion
Externt total tryktab, indløb
Externt total tryktab, udløb
6.47
23300
150
150
m³/s
m³/h
Pa
Pa
Specifikt elforbrug (SEL) for hele aggregatet
Ventilatorfunktion
Luftstrøm
Externt total tryktab, indløb
Externt total tryktab, udløb
1635
6.47
23300
150
150
m³/s
m³/h
Pa
Pa
J/m³
Bruger tekst
ID:VE01 - 23.300 m³_OBR051214
Dato 05-12-14
Side 1
24
A.2. Ventilation
Sektion 2 Længde
517 mm Højde 2634 mm Vægt 506.9 kg Pos Højre
EV
Sektoriseret rotor
Ikke-hygroskopisk aluminiumsrotor
Rotordiameter
Bølgehøjde
Renblæsningssektor
o/min
RHX2M kontrolenhed
Spænding 220-240 Volt ±10% 50/60 Hz
Antal ekstra remme
Specifikation
Luftmængde
Tryktab
Temperaturvirkningsgrad (Tør)
Temp., ind
Relativ fugtighed, indløb
Temp., ud
Relativ fugtighed, udløb
Overført energi
Inspektionsvindue
Lys, inkl. afbryder (230V)
Længde
PT-D15-2420-Sektorized
2420
mm
1.5
mm
Inkluderet
12
rpm
1
stk
Udeluft
6.47
m³/s
166
Pa
78
%
-12.0
°C
90.0
%
14.7
°C
42.1
%
270
kW
Ikke inkluderet
Ikke inkluderet
480 mm
Afkastluft
6.47
m³/s
166
Pa
22.0
40.0
-3.1
95.0
Vægt
°C
%
°C
%
426.4 kg
Sektion 3 Længde 2597 mm Højde 1317 mm Vægt 702.9 kg Pos Højre
Tomfunktion
DA
Udeluft
Luftmængde
Lufthastighed
Tryktab
6.47 m³/s
2.5 m/s
4 Pa
Vægt
55.2 kg
Inspektionsdør
Inspektionsvindue
Længde
Inkluderet
Ikke inkluderet
Ikke inkluderet
480 mm
Varmefunktion
LA
Varmeflade
Monteret
Udeluft
Størrelse af varmefunktion
Lille
Type
HW-ST-2.1-1900-1150-2R-33-V1-Cu 0.30/Al 0.10
Lamelafstand
2.1
Antal rørrækker
2 stk
Rørtilslutninger i indløb
2"
Rørtilslutninger i udløb
2"
Forbundet fra betjeningsside
Studs for dykrørsføler (ex. term)
Inkluderet
KP61 termostat
Ikke inkluderet
Vægt coil
58.99 kg
Arealoverskud
36 %
Længde
240 mm
Tomfunktion
Længde
Lufthastighed
Tryktab
Væsketemp., ind
Væsketemp., ud
Væsketryktab
Væskestrøm
Væskehastighed
Fladens væskevolumen
Udgangseffekt
Væsketype
Vægt
6.47 m³/s
12.0 °C
21.0 °C
3.0
46
50.0
30.0
4
0.87
0.37
17.58
71.7
Vand
m/s
Pa
°C
°C
kPa
l/s
m/s
l
kW
98.6 kg
DA
Udeluft
Inspektionsdør
Inspektionsvindue
Luftmængde
Temp., ind
Temp., ud
Inkluderet
Ikke inkluderet
Ikke inkluderet
400 mm
ID:VE01 - 23.300 m³_OBR051214
Luftmængde
Lufthastighed
Tryktab
6.47 m³/s
2.5 m/s
4 Pa
Vægt
46.0 kg
Dato 05-12-14
Side 3
25
A.2. Ventilation
Lydberegning for aggregat. (-) for lyddæmpningsværdier
Alle værdier er lydeffektniveauer
Udeluft:
Totalt lydeffektniveau (Lw) til kanal for
Indløb
Udløb
73
89
dB
dB
65
87
dB(A)
dB(A)
Lydeffektniveau (Lw) til kanal for
Indløb
Udløb
Lyddæmpning i gennem panelvæg
Lyd til omgivelserne (teknikrum)
IN
FF
EV
DA
LA
DA
QA
AC pos C
Indløb
Filterfunktion
Tomfunktion
Varmefunktion
Tomfunktion
Kølefunktion
Ventilatorfunktion Indløb
Udløb
Afkastluft:
Totalt lydeffektniveau (Lw) til kanal for
Indløb
Udløb
63 Hz 125 Hz250 Hz500 Hz1 kHz 2 kHz 4 kHz 8 kHz
61
69
69
61
59
50
36
23 dB
75
81
83
82
83
79
76
73 dB
72
64
dB
70
67
52
49
45
42
0
-3
-4
0
-1
0
-6
75
75
0
-3
-5
0
-1
0
-3
81
81
0
-5
-5
0
-1
0
-3
83
83
0
-12
-4
0
-1
0
-4
82
82
0
-12
-5
0
-2
0
-5
83
83
0
-15
-6
0
-3
0
-5
79
79
0
-25
-7
0
-3
0
-5
76
76
79
87
61
dB
dB
75
85
dB(A)
40 dB
0
-26
-10
0
-4
0
-10
73
73
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB(A)
dB(A)
Lydeffektniveau (Lw) til kanal for
Indløb
Udløb
Lyddæmpning i gennem panelvæg
Lyd til omgivelserne (teknikrum)
IN
FF
DA
EV
AC pos C
Indløb
Filterfunktion
Tomfunktion
Ventilatorfunktion Indløb
Udløb
ID:VE01 - 23.300 m³_OBR051214
63 Hz 125 Hz250 Hz500 Hz1 kHz 2 kHz 4 kHz 8 kHz
69
69
74
73
71
64
56
49 dB
75
77
82
81
81
77
72
69 dB
70
64
dB
66
66
51
47
43
38
dB(A)
36 dB
0
-2
0
-4
75
75
0
-3
0
-5
77
77
0
-3
0
-5
82
82
0
-4
0
-4
81
81
0
-5
0
-5
81
81
0
-7
0
-6
77
77
0
-9
0
-7
72
72
0
-10
0
-10
69
69
Dato 05-12-14
59
dB
dB
dB
dB
dB
dB
Side 7
26
Data sheet
.
RT22HC
.
RUBITHERM® RT is a pure PCM, this heat storage material utilising the processes
of phase change between solid and liquid (melting and congealing) to store and
release large quantities of thermal energy at nearly constant temperature.
The RUBITHERM® phase change materials (PCM’s) provide a very effective means
for storing heat and cold, even when limited volumes and low differences in
operating temperature are applicable.
We look forward to discussing your particular questions, needs and interests with
you.
Properties:
- high thermal energy storage capacity
- heat storage and release take place at relatively constant temperatures
- no supercooling effect, chemically inert
- long life product, with stable performance through the phase change cycles
- melting temperature range between -4 °C and 100 °C
.
The most important data:
Melting area
Typical Values
20-23
[°C]
23-20
[°C]
200
56
[kJ/kg]*
[Wh/kg]*
Specific heat capacity
Density solid
2
0,76
[kJ/kg·K]
[kg/l]
Density liquid
0,7
[kg/l]
Heat conductivity (both phases)
0,2
[W/(m·K)]
Volume expansion
12,5
[%]
Flash point (PCM)
Max. operation temperature
<150
50
[°C]
[°C]
Congealing area
Heat storage capacity ± 7,5%
Combination of latent and sensible heat
in a temperatur range of 14 °C to 29 °C.
at 20 °C
at 50 °C
main peak: 22
main peak: 22
Rubitherm Technologies GmbH
Sperenberger Str. 5a
D-12277 Berlin
Tel: +49 30 720004-62
Fax: +49 30 720004-99
E-Mail: info@rubitherm.com
Internet: www.rubitherm.com
The product information given is a nonbinding planning aid, subject to technical
changes without notice. Version:
23.07.2013
*Measured with 3-layer-calorimeter.
27
A.4. Mødereferater
A.4. Mødereferater
På de efterfølgende 3 sider er der mødereferater for tre af de vejledermøder der syntes
mest vigtig.
28
A.4. Mødereferater
A.4.1. Mødereferat 1
Projekt:
Dato:
Kl:
Sted:
Næste møde:
Deltagere:
Energidesign og -optimering - PWC Vejle
19-02-2015
13:30 - 14:00
VIAUC Horsens G.029
Kenneth Mortensen (referant)
Claus Nørgaard Poulsen (vejleder)
KMO
CNPO
A.4.1.1. Dagsorden
Mødets formål er at få klarlagt problemstililinger med hensyn til projektbeskrivelsen,
opbygning af rapport(er), forsøg PCM.
A.4.1.2. Kommentar til sidste mødereferat
Ingen, da dette er første møde.
A.4.1.3. Projektbeskrivelse
Er oplæg præcis nok som projektbeskrivelse på nuværende tidspunkt?
Vi gennemgik ikke projektbeskrivelsen i detaljer. Om nødvendigt kan der justeres senere.
Opdeling af timer og planlægning, OK?
På nuværende tidspunkt er det en fornuftig antagelse.
A.4.1.4. Rapport opbygning
Hvordan skal rapporten afleveres? Samlet med rapport+forsøg, eller hver for sig?
Det skal KMO selv vurdere hvordan det bliver bedst læseligt for modtageren.
Generel opbygning af rapporter, OK?
Den generelle opbygning er der ingen kommentar til.
A.4.1.5. PCM forsøg
Formål med forsøg, OK? Formål OK
Anskaffelse af PCM, besværligt...
Bliv ved med at kontakte producenter. Skolen har evt. en smule liggende, kontakt Hans
Erik Hansen i forhold til alle materialer.
Udførelse og tid realistisk?
Det skal gennemtænkes hvordan forsøget skal udføres. CNPO anbefaler adiabatisk miljø
for forsøget selvom dette medfører at forsøget bliver mindre realtisk i forhold til temperaturforløbet, transmissionstab og intern varmetilskud.
A.4.1.6. Handlinger
KMO kontakter Hans Erik Hansen i forhold til materialer til forsøg.
KMO sender projektbeskrivelse til CNPO når denne er færdig (deadline 25/2).
A.4.1.7. Øvrigt
Der bliver tildelt to vejledere til projektet. CNPO og Henrik Jean Blyt (HBL). Indtil videre
fordeles det 50/50.
29
A.4. Mødereferater
Projekt:
Dato:
Kl:
Sted:
Næste møde:
Deltagere:
16-04-2015
13:00 - 13:30
VIAUC Horsens G.029
KMO
CNPO
A.4.2.1. Dagsorden
Mødets formål er at gøre status for projektet, både forsøg og andet i forhold til tidsplan
og anvendte time.
Tidligere sendte projektbeskrivelse var bekræftet OK på mail af CNPO.
A.4.2.3. Tidsplan
Der er brugt meget tid på forsøget og de andre emner er derfor nedprioriteret i øjeblikket.
Dette går at disse udskydes. Det forventes at alt omkring forsøget er færdig inden projektperiode (8.maj). Hvis ikke alle planlagte timer anvendes til forsøg, kan disse anvendes
på andet.
Forsøget er udført på dette tidspunkt.
Da forsøget er udført er der god fremdrift her. Der analyseres og fortolkes på resultater.
Hvis der mangler at blive anvendt planlagt tid for for kan følgende beskrives/undersøges,
hvis ikke det allerede er inddraget:
• Hvad kunne forbedres?
• Tænk udover forsøget...
• Brand, da det er paraffin - andre materialer
• Kunne det udføres på anden måde (ikke nedhængt loft)
• Hvorfor er varmekapaciteten varierende?
• Fejl-kilder
A.4.2.5. Handlinger
KMO kontakter Hans Erik Hansen når forsøgskassen kan skilles ad og materialer skal
leveres tilbage.
A.4.2.6. Øvrigt
I tidligere mødereferat var det beskrevet at der blev tildelt to vejledere. Dette er senere
ændret til at CNPO varetager hele vejlederrollen.
30
A.4. Mødereferater
Projekt:
Dato:
Kl:
Sted:
Næste møde:
Deltagere:
18-05-2015
10:00 - 10:40
VIAUC Horsens G.029
Tirsdag d. 28 maj
KMO
CNPO
A.4.3.1. Dagsorden
Mødets formål er at gøre status for projektet, både forsøg og andet i forhold til tidsplan
og anvendte timer.
Forsøg er færdig og materialer er afleveret til Hans Erik Hansen som planlagt.
A.4.3.3. Tidsplan
Det forløber planmæssigt med 368 timer brugt indtil nu og 127 timer igen.
• PCM-forsøg og BSim beregning er færdig.
• Designkriterier og indeklima vurderes 80% færdig.
• Ventilation vurderes 25% færdig.
• Anvendelse af PCM i kontorer vurderes 25% færdig.
• Energiramme ikke påbegyndt.
• Tegninger vurderes 20% færdig.
Forsøg er udført og rapport er færdig. En ekstra kontrol af rapport mangler.
A.4.3.5. Rapport
Sammenhæng mellem projektbeskrivelse og rapport - Overskrifter i afgrænsning rettes til
således at det er sammenhængende med rapport. Der tilføjes BSim beregning til afgrænsningen da dette har været nødvendig at udføre for dokumentation af flere værdier anvendt
til andre emner.
Energirammen vil ikke være ændret meget. Det forsøgs at indtaste PCM i BE10 iht.
guide fundet på nettet (indtastning under mekanisk køling).
A.4.3.6. Handlinger
Projektet forsætter efter en detaljeret tidsplan (udført i hånd). Ventilation forventes færdig
i uge 21.
A.4.3.7. Øvrigt
31
0,5
6,0
4,0
2,0
5,0
5,0
7,0
1,0
1,5
0,5
0,5
0,5
1,0
1,0
3,0
2,0
5,0
1,5
1,0
2,0
2,0
2,5
2,5
5,0
0,5
1,5
1,5
4,0
1,5
3,5
2,5
5,0
2,5
4,0
5,0
1,0
1,5
5,0
5,0
2,5
3,5
4,0
1,0
1,5
6,0
1,0
5,0
1,5
1,5
0,5
2,0
1,5
1,0
0,5
1,5
1,5
1,0
2,0
2,5
2,5
1,0
0,5
2,0
Udførelse af forsøg, beregninger, data
Indhentning af data
Arbejde med data og analyse
Forsøg
8,0
1,5
1,5
2,5
9,5
7,5
9,0
Tegninger
Beskæftigelse
Research af PCM
Opstart, mail til PCM producent
Projektbeskrivelse, opsætn. rapport
Projektbeskrivelse, vejlederønske
Ændring af dokumenter da gruppen deles
Projektbeskrivelse, opsætn. Div. Dokumenter
Projektbeskrivelse, tidsplan
PCM teori, mail til PCM producent
PCM teori, tidsplan
PCM teori, producent, baggrund
Kontakt producent, teori
PCM teori, kontakt pcm producent, vejledermøde
Opsætning af rapport
Projektbeskrivelse, fremg. Forsøg
Færdiggørelse af projektbeskrivelse, fremg. Forsøg
Forsøgsopstilling, fremgangsmåde, regneark
Bestilling af PCM, Møde, Forsøg
Bestilling af PCM, Forsøg
Forsøg fremgangsmåde
Forsøg fremgangsmåde, bilag
Forsøg ‐ anvende DS13786
Forsøg ‐ materialer
Forsøg ‐ beregninger, design kriterier
Forsøg ‐ beregninger, excel
Ventilation excel‐ark, forsøg fremgangsmåde m.m.
Forsøg ‐ fremgangsmåde
Forsøg ‐ fremgangsmåde
Forsøg ‐ materialer, tidsplan m.m.
Test af varmetæppe til forsøg
Opsætning af rapport, design kriterier
Design kriterier
Rettelser i forsøgsrapport, design kriterier
Forsøg
Design kriterier
Design kriterier, forsøg
Ventilation, lave temp.følere
lave temp.følere, kalibrering, skaffe mtl., mål temp.
Tidsplaner, rapport, planlægning af div.
Udfører forsøgsopstilling + lille opvarmningstest
Afveje PCM, analyser lille test og egne beregninger
Kontrol af beregninger for forsøg + forsøg generelt
Forberedelse til forsøg
Udførelse af forsøg A1, start A2
Udførelse af forsøg A2, beregninger m.m.
Udførelse af forsøg A2 slut, B1 start, m.m.
Dato
Rapport
grafer for sammenligninger, analyse
Kvalitetskontrol, analyse
Forsøgsanalyse
Forsøgsanalyse
Forsøgsanalyse, data m.m.
Projektmøde, forsøgsanalyse
Kontrol af effekt for varmetæppe, transmissionstab
Forsøgsanalyse
Forsøgsanalyse, databehandling
Databehandling
Forsøgsanalyse, demontering af forsøg
Forsøgsanalyse
Forsøgsanalyse
Forsøgsanalyse, ændring i rapport opsætning
Forsøgsanalyse
Forsøgsanalyse
Forsøgsanalyse, rettelser
Fortolkning af resultater
energibalance, fortolkning
Sidste del af fortolkning, konklusion
Konklusion, rettelse af forsøgsrapport
Rettelse forsøgsrapport, planlægning, ventilation
Ventilation, rapport opsætning
Ventilation, Bsim, PCM i kontor
Ventilation, tegning
PCM i kontorer, Ventilation, tegning, Bsim
Arbejde med Bsim
Bsim beregning
Bsim beregning
Bsim beregning
Bsim afsnit færdiggjort, rapport opsætning
Møde, ventilation, færdiggørelse af design kriterier
Ventilation, vent. Plan
Ventilation, vent. Plan
Ventilation: Tegninger, tryktabsberegninger
Ventilation: Tegninger, tryktabsberegninger m.m.
PCM i kontorer
PCM i kontorer, energiramme
Energiramme, tegninger m.m.
Energiramme, tegninger, møde
Færdiggøre tegninger, enrgiramme, rettelser
Printe tegninger, færdiggøre energiramme, rettelser
Konklusion, indledning, abstract, rettelser m.m.
Rettelser, rettelser, rettelser
Rette forsøgsrapport
Aflevering
timer
SUM
Procentdel %
Mål
%
Mål
timer
Beskæftigelse
Dato
06‐apr
08‐apr
10‐apr
12‐apr
15‐apr
16‐apr
17‐apr
18‐apr
19‐apr
20‐apr
21‐apr
27‐apr
28‐apr
30‐apr
01‐maj
02‐maj
03‐maj
04‐maj
05‐maj
06‐maj
07‐maj
08‐maj
09‐maj
10‐maj
11‐maj
12‐maj
13‐maj
14‐maj
15‐maj
16‐maj
17‐maj
18‐maj
19‐maj
20‐maj
21‐maj
22‐maj
23‐maj
24‐maj
25‐maj
26‐maj
27‐maj
28‐maj
29‐maj
30‐maj
31‐maj
01‐jun
Total
Projektjournal ‐ Kenneth Mortensen
29‐jan
04‐feb
05‐feb
06‐feb
08‐feb
09‐feb
10‐feb
11‐feb
12‐feb
17‐feb
18‐feb
19‐feb
22‐feb
24‐feb
25‐feb
26‐feb
27‐feb
28‐feb
02‐mar
03‐mar
04‐mar
05‐mar
07‐mar
08‐mar
09‐mar
10‐mar
11‐mar
12‐mar
13‐mar
15‐mar
16‐mar
17‐mar
18‐mar
19‐mar
20‐mar
21‐mar
22‐mar
23‐mar
24‐mar
25‐mar
26‐mar
27‐mar
28‐mar
29‐mar
30‐mar
31‐mar
01‐apr
02‐apr
03‐apr
05‐apr
Planlægning / styring
5
5
25
0,5
26,0
1,0
1,0
3,0
0,5
0,5
Planlægning / styring
35
30
148
0,5
172,5
10,0
10,0
9,5
8,0
4,5
6,0
7,0
5,0
6,0
4,0
5,5
7,5
8,0
7,0
3,0
7,5
6,5
1,5
7,5
6,0
2,0
3,5
Rapport
9
8
40
0,5
43,5
3,5
5,5
3,5
3,0
1,0
0,5
1,5
2,0
3,5
4,0
4,0
7,0
4,0
Tegninger
499,5
52
57
282
7,5
0,5
257,5
3,0
6,0
4,0
5,0
5,0
8,0
1,5
4,0
5,5
2,5
10,5
3,5
5,5
6,5
1,0
3,0
7,5
8,0
8,0
6,5
8,0
Forsøg
A.6. Tidsplan
A.5. Projektjournal
A.6. Tidsplan
Tidsplanen findes på efterfølgende side.
32
Tidsplan - Projekt PWC - 01-06-2015
ID
Task Name
Duration Start
Finish
1 PROJEKT PWC
84 days
Wed 04‐02‐15 Mon 01‐06‐15
2
83 days
Wed 04‐02‐15 Mon 01‐06‐15
Generelt
3
Opstart
0 days
Wed 04‐02‐15 Wed 04‐02‐15
4
Aflevering
0 days
Mon 01‐06‐15 Mon 01‐06‐15
5
Projektbeskrivelse 1. udkast
0 days
Wed 25‐02‐15 Wed 25‐02‐15
6
Projektperiode
17 days
Fri 08‐05‐15
54 days
Tue 17‐03‐15 Sat 30‐05‐15
7
Rapport
Designkriterier og indeklima
11 days
Tue 17‐03‐15 Tue 26‐05‐15
9
Ventilation
11 days
Fri 08‐05‐15
10
BSim beregning
5 days
Tue 12‐05‐15 Sun 17‐05‐15
11
PCM anvendelse i kontorer
4 days
Sat 23‐05‐15
12
Energiramme
4 days
Sun 24‐05‐15 Wed 27‐05‐15
13
Abstract+indledning+konklusion2 days
Forsøg
15
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
04-02
01-06
25-02
Sat 30‐05‐15
Thu 28‐05‐15 Fri 29‐05‐15
Wed 11‐02‐15 Thu 07‐05‐15
Teori
8 days
Wed 11‐02‐15 Fri 20‐02‐15
16
Forsøgsopstilling
7 days
Tue 24‐02‐15 Wed 04‐03‐15
17
Fremgangsmåde
20 days
Mon 23‐02‐15 Fri 20‐03‐15
18
Udførelse af forsøg
10 days
Mon 23‐03‐15 Fri 03‐04‐15
19
Analyse
39 days
Wed 11‐03‐15 Sun 03‐05‐15
20
Fortolkning af resultater
5 days
Sun 03‐05‐15 Thu 07‐05‐15
21
Konklusion 2 days
Wed 06‐05‐15 Thu 07‐05‐15
16 days
Fri 08‐05‐15
Tegninger
8
Fri 22‐05‐15
62 days
22
7
Mon 01‐06‐15
8
14
6
WT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S SMTWT F S
Fri 29‐05‐15
Page 1
A.6. Tidsplan
34

Hovedrapport

Transcription

Similar documents

Eksternt regnskab 4. semester F2015

BYGNING DIPLOMINGENIØR - Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet

HENT SOM PDF - heidiroemersomjerespraktikant.dk

PDF om studiet - Aalborg Universitet

København, 20-01-2014 Ansøgning om ingeniørpraktik

Thyborøn Skibs & Motor A/S

DSB færger - hauerslev.com