Ventilasjon med overtemperatur gir god varme og et godt inneklima i yrkesbygg hvis oppvarmingsbehovet er tilstrekkelig lavt. Dette dokumenteres gjennom det nylig avsluttede forskningsprosjektet ForKlima, som ble kjørt i regi av SINTEF Byggforsk, skriver Lavenergiprogrammet.
Svært intressert byggebransje
Selv på dager med minus 20 grader celsius utetemperatur, vil det være behagelig temperatur inne i bygget med svært moderat oppvarming av tillufta (1–2 grader over romtemperaturen).
– Brukerundersøkelsene har bekreftet at oppvarming via tilluft kan gi god ventilasjonseffektivitet, god termisk komfort og liten fare for trekk i kontorbygg med svært lave oppvarmingsbehov, sier prosjektleder og seniorforsker Kari Thunshelle hos SINTEF Byggforsk.
Nå er hun og kollegaene i full gang med å håndtere alle henvendelsene fra en svært interessert byggebransje.
De holder fag- og informasjonsmøter landet rundt, og er i ferd med å sluttføre en kravspesifikasjonsrapport som skal hjelpe byggherrer å vurdere hvordan den kan oppnå god temperatur og kvalitet på inneklimaet uten at kontorbygget har et eget oppvarmingssystem.
Brukerne fornøyd med varme fra ventilasjonsanlegget
Seniorforsker Kari Thunshelle forteller at den viktigste dokumentasjonen fra ForKlima-prosjektet baserer seg på grundige brukerundersøkelser.
– Vi kjørte intervensjonsstudier gjennom to vintersesonger for å kartlegge hvordan brukerne opplevde arbeidsdagen. Resultatene var entydige. De opplevde ikke at ventilasjon med oppvarmet tilluft som erstatning for konvensjonelle varmeanlegg reduserte kvaliteten på temperaturen eller inneklimaet. Tvert imot, det ble opplevd som positivt at det var litt høyere temperatur på tilluften.
For å teste og dokumentere forholdene under «dimensjonerende vintertemperaturer», det vil i Oslo si når gradestokken kryper ned mot minus 20 kuldegrader, kjørte prosjektet såkalte CFD-simuleringer (Computational Fluid Dynamics) med reelle loggdata fra Miljøhuset GK i Oslo som grunnlagsparametere.
– CFD-simuleringene brukte vi både for å se på strømningsforhold i rommet, ventilasjonseffektivitet og for å se på forhold ved dimensjonerende utetemperatur. To grader overtemperatur skal være nok for god temperaturfordelig og gir liten fare for trekk.
Liten risiko ved å ventilere med overtemperatur
I sluttrapporten konkluderer forskerne med at det er god grunn til å tro at å kutte ut kaldrassikring, eller å ventilere med overtemperatur på tilluften vil fungere godt.
– Noen forutsetninger må man være klar over i denne typen bygg. Man må for eksempel ha vinduer med god nok u-verdi (0,8). De bør ikke gå fra gulv til tak, man bør ha en knevegg, understreker SINTEF-forskeren.
Hun understreker at også ventilens egenskaper er viktig og påvirker ventilasjonseffektiviteten. – Prosjektet har brukt Lindinvent-ventilen. Så er det opp til andre å fremskaffe god dokumentasjon for andre typer ventiler.
Analyser og beregninger må ha med varme, kjøling og behovet for ventilasjon
– Nøkkelen ligger i en nøye analyse og beregning av byggets samlede behov for ventilasjon, oppvarming og kjøling på forhånd, sier fagsjef Espen Aronsen hos GK.
– I stedet for en «blåkopimetode» med tre anlegg for hver av de tre funksjonene, bør man heller vurdere et klimaanlegg som ivaretar alle hensyn. Det gjør det vesentlig enklere å hode et sunt og behagelig inneklima, samtidig som det bidrar til å holde byggets energibruk på et minimumsnivå.
Nedbetalt på fire år
Prosjektet brukte GKs nye hovedkontor på Ryen i Oslo som eksempelbygg og fullskala testlab. Det er bygget med kommersielt tilgjengelige materialer for å oppnå lave investeringskostnader, men er designet på en optimal måte.
Bygget er Norges første kontor bygget etter passivhusstandarden (NS 3701). Meget god isolasjonsstandard, kuldebroverdier, tetthet i bygningskonstruksjonen, høy varmegjennvinning av ventilasjonsluften og behovsstyring av denne og lyset i bygget gir et meget lavt oppvarmingsbehov. På en totalkostnad på ca 250 millioner kroner, var merkostnaden ved ekstra isolasjon og et avansert klimaanlegg 8 millioner kroner.
– Men våre årlige energibesparelser beløper seg til rundt en million kroner årlig. I tillegg kommer et behagelig og sunt inneklima i alle rom. I løpet av juni 2016 er tilleggskostnaden nedbetalt og vi går i pluss, sier Aronsen.
Samtidighet en viktig faktor
Aronsen peker på faktoren «samtidighet» som en nøkkel for å finne byggets optimale behov for oppvarming, kjøling og ventilasjon. Samtidighet betyr hvor stor del av bygget som er «befolket» til enhver tid.
– Tidligere regnet man med at samtidigheten var mye høyere enn hva man vet i dag. I dag vet vi at den ligger på 40–60 prosent, og i enkelte bygg som for eksempel skoler kan være enda lavere. Dette kan man ta hensyn til ved dimensjonering av elektriske stigeledninger, kjølerør, pumper og så videre.
Aronsen forteller at de har fått god erfaring i å bruke denne kunnskapen og kompetansen også i rehabilitering av eksisterende bygg, ikke bare når det bygges nytt med moderne og optimal veggisolasjon.
– Også her kan størrelsen og kapasiteten på ventilasjonsanlegg og varmeanlegg reduseres ved hjelp av nøye planlegging og optimale løsninger, sier han.
Dette bør du tenke på når du skal prosjektere et effektivt ventilasjonsanlegg
Fakta om forskningsprosjektet ForKlima
ForKlima (Forenklet behovsstyrt klimatisering av kontorbygg med svært lavt oppvarmingsbehov), hadde samarbeidspartnere fra SINTEF Byggforsk, GK, Norconsult, Multiconsult og Høgskolen i Oslo og Akershus. Prosjektet ble finansiert med 3,5 millioner kroner av Forskningsrådets program EnergiX.
SINTEF Byggforsk står nå i startgropen med et nytt fireårig prosjekt – Best Vent – for å videreutvikle resultatene fra ForKlima. Prosjektet samler deltakere fra 6 forskningsinstitusjoner i inn- og utland og 12 industripartnere.
Her kan du laste ned presentasjonene fra sluttseminaret for prosjektet ForKlima