Behovsstyrd ventilation. Spara energi och pengar

Transkript

1 Behovsstyrd ventilation Spara energi och pengar

2 Introduktion I dag spenderar de flesta människor över 9% av sin tid inomhus. Det kan vara i hemmet eller skolan, på lasarett eller kontor. Att andas frisk inomhusluft är viktigt för vår hälsa, prestationsförmåga och välmående. Man kan faktiskt säga att det är en grundläggande mänsklig rättighet (1). Vi är medvetna om att de eldrivna system som krävs för att skapa bra inomhusluft även konsumerar energi och därmed bidrar till ökade koldioxidutsläpp i atmosfären. Faktum är att 4 procent av all energi som konsumeras i EU går till byggnader varav ventilation står för en betydande del. På grund av detta, med målsättningen att minska koldioxidutsläppen med 2 procent till år 21 (jämfört med 1996 års nivåer), har Europakommissionen formulerat Energy Perfomance in Buildings Directive (22/91/EC). Direktivet klargör tydligt att energibesparande åtgärder i ventilationssystem inte får påverka inomhusklimatet negativt.

3 Artikel 1 Mål Syftet med detta direktiv är att främja en förbättring av energiprestanda i byggnader i gemenskapen samtidigt som hänsyn tas till utomhusklimat och lokala förhållanden samt till krav på inomhusklimat och kostnadseffektivitet. Artikel 4 Fastställande av krav på energiprestanda 1. Medlemsstaterna skall vidta nödvändiga åtgärder för att se till att minimikrav på byggnaders energiprestanda fastställs på grundval av de metodiker som anges i artikel 3. Medlemsstaterna får, när de fastställer dessa krav, skilja mellan nya och befintliga byggnader och olika kategorier av byggnader. Dessa krav skall ta hänsyn till allmänna förhållanden när det gäller inomhusklimatet för att möjliga negativa effekter såsom otillfredsställande ventilation undviks liksom till lokala förhållanden och till byggnadens avsedda användning och ålder. Dessa krav skall ses över med jämna mellanrum minst vart femte år och vid behov uppdateras för att återspegla den tekniska utvecklingen inom byggnadssektorn. Source: EPBD 22/91/EC Inomhusluft påverkar människor genom hela livet. Barns inlärningsförmåga i klassrummet, patienters tillfrisknande på sjukhus, anställdas produktivitet och kvalitet på arbetsplatsen, är alla exempel där internationell forskning har visat att inomhusluften har stor inverkan på resultatet. De senaste åren har forskning även visat en relation mellan dålig luftkvalitet och ökade sjukskrivningstal. Ett faktum som understryker vikten av god luftkvalitet inomhus. Uttrycket inomhusluftkvalitet har olika betydelse beroende på kontext. I det här fallet gäller begreppet följande aspekter: Fysiska faktorer så som temperatur och luftfuktighet Mekaniska faktorer som lufthastighet och ventilationsgrad Mänskliga faktorer som odörer - Betyder det att bra inomhusluft omöjliggör en låg energiförbrukning i en byggnad? - Nej, lösningen är Fläkt Woods ventilationsstrategi baserad på behovsstyrd ventilation.

4 Spara energi och skona miljön med behovsstyrd ventilation Vad står Fläkt Woods behovsstyrda ventilation för? Det är en ventilationsstrategi för ett system där luftflöden till specifika utrymmen i en byggnad är dynamiskt anpassade efter det faktiska behovet och gällande regler. Målet med ett behovsstyrt ventilationssystem, är att skapa hög luftkvalitet med så lite ventilation som möjligt och därmed spara energi. Experiment och fältstudier har visat att koldioxidnivån i ett rum är en pålitlig indikator för luftkvalitet och ventilationsmängd. Koldioxidnivån kan därför användas som avgörande parameter i ett behovsanpassat ventilationssystem. Människor är huvudkällan till koldioxid i ett rum. Om antalet människor i ett rum dubblas, kommer även koldioxidnivån att dubblas. Om en eller flera människor lämnar ett rum, kommer koldioxidnivån att minska proportionellt. En hög nivå koldioxid i ett rum (>1ppm) indikerar att ventilationsmängden är otillräcklig för att garantera bra luftkvalitet. Motsatt är en låg nivå av koldioxid i luften (<6ppm) en indikator på att ventilationsflödet kan ställas ner och ändå bibehålla en bra luftkvalitet med lägre energiåtgång. Stora variationer i ventilationsbehov Användarmönstret och därmed ventilationskraven för ett rum kan variera stort beroende på flera parametrar. Bland annat typ av byggnad, rummets funktion, yttre klimat och vilken tid på dygnet det är. Till exempel ett klassrum, där det kan vara 3 personer en viss tid, för att sedan stå helt tomt en annan tid på dygnet. Här är det tydligt att ett konstant ventilationsflöde är ett slöseri med energiresurser, när lokalen står tom eller bara brukas av ett fåtal personer. Vistelsegrad och energivinster Ett illustrerande exempel på varierande vistelsegrad presenterades 25 i en avhandling av Dennis Johansson (2). Där visar resultat från tre fältstudier att den genomsnittliga vistelsegraden på ett kontor varierar mellan 35 och 55% under normal arbetstid. Diagrammet visar att olika delar av de studerade byggnaderna används i olika utsträckning, men också att ingen av rummen är i närheten av att användas till 1%. Antaget att ventilationen i rummen är inställd på optimal luftkvalitet vid maximal

5 vistelsemängd, med ett CAV-system (constant air volume), skulle man kunna göra ventilationssystemet 45-65% mer energieffektiv. Generellt sett är ett behovsstyrt ventilationssystem fördelaktigare i rum där vistelsegraden varierar kraftigt eller oregelbundet. Men det lönar sig även i rum med statiska vistelsemönster. Exempel 2 Vistelsegrad för olika utrymmen i tre olika byggnader 8 8 Vistelsegrad i % 7 Vistelsegrad i % MPO1 MPO1 MPO2 MPO2 MPO3 MPO3 MPO4 MPO4 MPO5 MPO5 MPO6 MPO6 MPO7 MPO7 MPO8 MPO8 MPO MPO Av Av UD1 UD1 UD2 UD2 UD3 UD3 UD4 UD4 UD5 UD5 UD6 UD6 Skillnad i vistelsegrad under ett dygn och dagtid Skillnad Vistelsegrad i vistelsegrad under ett under dygn ett dygn och dagtid Vistelsegrad under ett dygn UD7 UD7 UD UD Av Av IO IO Av Av Tot Tot av av (Dennis (Dennis Johansson 25) 25)

6 Bättre ekonomi med behovsstyrd ventilation Luftkvaliteten inomhus påverkar människors hälsa och kan därmed påverka kostnaderna för sjukskrivning och sjukvård. En studie publicerad 27 vid Middlesexuniversitetet (3) visar sambandet mellan luftens koldioxidnivå och människors hälsa. Det viktigaste rönet i den här studien var att när koldioxidnivån i luften steg, ökade även hälsoklagomål, trötthet och koncentrationssvårigheter. Vid koldioxidnivåer över 15 ppm, sade 79% av försökspersonerna att de kände sig trötta och när den steg över 2 ppm sade 65% att de var helt oförmögna att koncentrera sig. Trots att det är svårt att exakt redovisa de ekonomiska konsekvenserna är slutsatsen ändå att dålig luftkvalitet får ekonomiskt genomslag i form av ökade sjukskrivningar, minskad produktivitet och kvalitet. Konsekvenserna av dålig luftkvalitet varierar beroende på byggnadens funktion. I en operationssal eller ett kontrollrum på ett kärnkraftverk kan effekterna bli katastrofala. Missnöjda hyresgäster kan också få ekonomiska konsekvenser i form av ökad administration, dåligt rykte och i slutändan minskade hyresintäkter om de bestämmer sig för att flytta på grund av den dåliga luftkvaliteten. Eftersom koldioxid kan anses vara proportionell till graden av ventilation är det intressant att studera relationen mellan ventilation och sjukskrivning. Exempel 4 visar ett sammanställt resultat från flera studier och pekar på att sjukskrivningarna minskar om ventilationsgraden ökar. Exempel 3 & 4 Sambandet mellan CO 2 nivå (ppm) och upplevd trötthet 3. X Drinka (1996), sjukdomsförekomst på ålderdomshem Brundage (1988), sjukdomsförekomst på logement, alla år Modell för partikelkoncentration Brundage (1988), sjukdomsförekomst på logement, 1983 Milton (2), sjukfrånvaro på kontor Relativ sjukskrivning jämfört med ventilationsgrad 3 Trötthetsnivå i ett rum på förmiddagen 25 3 Trötthetsnivå i ett rum på förmiddagen (blank) (Julie J Bennet 27) (blank) Alert och vaken Alert Normal och vaken Normal Ingen nivå Ingen nivå Trött, tillfälliga gäspningar Trött, Mycket tillfälliga trött gäspningar Mycket (blank) trött (blank) (Julie J Bennet 27) Förekomst av sjukdom eller sjukfrånvaro jämfört med motsvarande utan ventilation 1,,8,6,4, X Ventilationsgrad (h -1 ) antal luftombyten per timme Drinka (1996), sjukdomsförekomst på ålderdomshem Brundage (1988), sjukdomsförekomst på logement, alla år Modell för partikelkoncentration Brundage (1988), sjukdomsförekomst på logement, 1983 Milton (2), sjukfrånvaro på kontor X 4. (Fisk et al. 23) n 1,

7 Inomhusklimatets effekt på människans produktivitet Människans prestation påverkas starkt av temperaturförhållande och upplevd komfortnivå. En studie av Bjarne Olsen från ICIEE (International Center for Indoor Enviroment and Energy) i Danmark (4), indikerar att förbättrade temperaturförhållanden, mindre luftföroreningar och ökad ventilationsgrad och effektivitet kan öka produktionstakten med 5 till 1%. Omvänt visar underökningen att en minskning av personalens nöjdhet med 1% resulterar i en produktivitetsminskning med 1%. Olli Seppanen från teknologiuniversitet i Helsingfors har utvecklat en konceptmodell för att uppskatta kostnadseffektivitet baserat på förbättrad inomhusmiljö (5). Modellen visar på en minskning i produktivitet med två procent för varje ökad grad temperatur mellan 25 och 32 C. Optimal produktivitet uppnåddes vid temperaturen 22 C. I en studie utförd av Allan hedge vid Cornelluniversitetet (6), visade det sig att även låga temperaturer har en negativ effekt på produktiviteten. Hans rön visade att frusen personal inte bara gör mer fel utan även ökar timkostnaden med 1%. Fläkt Woods slutsatser baserade på dessa forskningsrön är att en investering i behovskontrollerad ventilation inte bara påverkar människors välmående och produktivitet utan även minskar kostnaderna för sjukskrivning. Referenser (1) Under the principle of human right to health, everyone has the right to breathe healthy indoor air. EUR// World Health Organization (2) Dennis Johansson, Modelling life cycle cost for indoor climate systems Report TVBH-114 Lund 25. Building Physics LTH. (3) Julie J Bennet, Carbon Dioxide and IAQ Correlation, M Middlesex University (4) Bjarne W. Olsen, Indoor Environment Health, Comfort and Productivity, Clima 25 Lausanne, 8th REHVA World Congress, Switzerland, Oct. 9-12, 25. (5) Olli Seppanen and William Fisk, A Method to Estimate The Cost Effectiveness of Indoor Environments in Office Work, Clima 25 Lausanne, 8th REHVA World Congress, Switzerland, Oct. 9-12, 25 (6) Alan Hedge, Linking Environmental Conditions to Productivity, Eastern Ergonomics Conference & Exposition, New York, June 24.

8 We Bring Air to Life Fläkt Woods Group kan erbjuda ett komplett sortiment av produkter och lösningar för ventilation, luftbehandling och industriell luftteknik Försäljningskontor Luleå Skellefteå Umeå Sundsvall Uppsala Västerås Sollentuna Karlstad Örebro Norrköping Jönköping Växjö Kalmar Göteborg Halmstad Helsingborg Malmö FWG_Behovsstyrd ventilation_293_se_8699 Copyright 29 Fläkt Woods Group Condesign Fläkt Woods AB Kung Hans väg 12 SE Sollentuna Tel