Teknikguide för inneklimat Draft!

Transkript

1 Teknikguide för inneklimat Draft!

2 Förord Ambitionen med denna Teknikguide är att tillhandahålla ett uppslagsverk som är användbart för såväl den praktiserande teknikern som på olika utbildningar. Teknikguiden behandlar teknikfrågor med anknytning till ventilation, luftbehandling, inneklimat och energihushållning men gör inte anspråk på att vara heltäckande. Det är fullt möjligt att bygga dåligt fungerande system med de bästa produkter som finns att tillgå på marknaden. Det är därför oerhört viktigt att ha kunskap om vad som krävs för att bygga väl fungerande system med högsta möjliga komfort och lägsta möjliga energianvändning. En beställare har sällan de kunskaper som krävs för att kunna bedöma och förutse konsekvenserna av ett visst beslut. Det är därför VVS-konsultens ansvar att redovisa de tekniska och ekonomiska konsekvenserna av de beslut som tas under ett projekt. Som beställare är det naturligt att man inte vill betala mer än nödvändigt för en viss åtgärd eller lösning. Däri ligger också en fara man får det man betalar för! De upphandlingsmetoder som är vanligast idag, fokuserar framförallt på priset vid upphandlingstillfället. Vi har en tendens att ofta glömma bort själva syftet med luftbehandlingsinstallationen att åstadkomma ett bra inneklimat, som ger bra förutsättningar för att arbeta och vistas i den betjänade lokalen. Eftersom det dessutom alltid är starkt fokus på att åstadkomma så låg energianvändning som möjligt, ligger det nära till hands att åsidosätta kravet på bra inneklimat. En förutsättning för att kunna åstadkomma ett bra inneklimat utan att använda onödigt mycket energi, är att man har förståelse för helheten. Denna Teknikguide har ambitionen att ge nödvändig grundläggande information och kunskap om hur sambanden ser ut. I slutet av Teknikguiden finns förutom definitioner, beteckningar, omräkningsfaktorer, formelsamling, värmetekniska data för luft och vatten också ytterligare lästips, publikationer som på ett neutralt sätt beskriver sådant som kan vara bra att veta för såväl konstruktören som för installatören och användaren. Lagar, normer och regler kan skilja sig åt i olika länder och det bör uppmärksammas att denna Teknikguide i flera fall hänvisar till svenska normer och regler. Det bör också uppmärksammas att normer och regler förändras över tid. Ett stort antal branschkunniga personer har bidragit med innehåll och granskat och korrekturläst, men Swegon AB reserverar sig ändå för eventuella felaktigheter. Swegon AB 2

3 Innehåll Förord 2 Klimatinstallationens syfte 5 Varför ventilation?... 6 Varför bra inneklimat?... 7 Från krav till teknisk lösning 9 Inneklimatkrav... 9 Luftkvalitet...10 Rumsluft, luftkvalitet...11 Luftflöde, luftkvalitet...12 Lufthastighet...13 Termiskt inneklimat...14 Värmeöverföring...14 Strålning...15 Konvektion...16 Avdunstning, evaporativ avgivning...16 Temperatur...17 Klädsel...18 Operativ temperatur...19 Luftflöde, överskottsvärme Ljud/Akustik...21 Energikrav En byggnads livscykel Behovsstyrd ventilation MiIjökIasser Inneklimatprodukter 27 Kylaggregat och värmepumpar Luftbehandlingsaggregat Värmeåtervinning i luftbehandlingsaggregat Luftdon Vattenburna inneklimatprodukter Akustikprodukter Produkter för flödeskontroll Produkter för bostadsventilation Inneklimatsystem 39 Ventilationsprinciper Klimatsystem luft/vatten Kylsystem Eldriven kompressorkyla Frikyla Fjärrkyla Evaporativ kyla Sorptiv kyla Ventilationssystem...51 Luftföring i lokaler Systemlösningar i olika byggnadstyper 61 Kontor, luftburet system Kontor, vattenburet system Industrilokal Affärslokal Offentlig lokal Hotell Flerbostadshus, central lösning Flerbostadshus, central lösning för renovering Flerbostadshus, decentraliserad lösning Villor och radhus...71 Projektering 73 Projektering för god ljudmiljö...74 Ljud från fläktar Ljudeffektnivå och ljudtrycksnivå Ljudalstring i raka kanaler Jämförelser Ljuddämpning Projekteringstips för ljud Projektering för fläktar Systemförluster fläktar Projektering för kanalsystem Projektering för omblandande ventilation Projektering för deplacerande ventilation Projektering för vattenburna klimatsystem Systemuppbyggnad Projektering klimatbafflar Projektering komfortmoduler Projektering induktionsapparater Riktlinjer vattenburna klimatsystem Projektering bostadsventilation Luftflöden Energianvändning Ljud Mjukvaruhjälpmedel för projektering Mätning och injustering 119 Mätning och injustering Mätning i kanal Mätning på tilluftsdon Injustering kyl-/klimatbafflar och komfortmoduler Luftflöden samt olika kyleffektnivåer för olika verksamheter Exempel på luftflödesbehov för olika lokaler Faktaredovisning 127 Begrepp och definitioner Ventilationsterminologi Effektivitetsbegrepp för luft Komfortzoner Omräkningsfaktorer, symboler och enheter Omräkningsfaktorer Symboler och enheter Värmetekniska data Mollierdiagram Tryckfallsdiagram kanaler Formelsamling Läsvärt - litteraturförteckning

4 4

5 Klimatinstallationens syfte Klimatinstallationens syfte Ventilationsluften utnyttjas för olika syften. Dess huvudsakliga uppgift är att föra bort förorenad luft och byta ut den mot ren och tempererad luft. Med förorenad luft kan vi avse föroreningar i form av gaser och partiklar, men även överskottsvärme kan i vissa fall betraktas som en förorening. En viktig uppgift som ventilationen har är även att skapa ett bra rumsklimat utan dragproblem och med små temperaturskillnader i vistelsezonen. Rumsklimatet sammansätts av en rad faktorer, bl.a. lufthastighet, lufttemperatur och strålningstemperatur. I rum där människor vistas kan olämplig storlek på en eller flera av dessa faktorer ge upphov till dragproblem. För att dessa grundläggande funktioner ska kunna vidmakthållas krävs att luftbehandlingsanläggningen konstrueras så att: den är stabil mot störningar. Störningar kan vara dels yttre, främst vind och temperatur, dels inre störningar, som t.ex. konvektionsströmmar från olika värmekällor. Stabilitet mot yttre störningar kräver bl.a. att anläggningen måste dimensioneras med ett visst lägsta tryckfall. de är lätta att kontrollera och mäta. Anläggningarna måste projekteras för luftdon med fasta mätuttag alternativt för fasta mätdon i stam- och grenkanaler. Med installerade mätdon minskar tiden för injustering avsevärt och totalkostnaden sjunker. För att få en fungerande helhetslösning krävs samverkan mellan installationstekniker, byggnadstekniker och arkitekter. VVS-konsulten skall t.ex. tidigt i byggprocessen kunna ange krav på erforderliga utrymmen, konsekvenser av byggnadsutformning m.m. så att ställda krav på inomhusklimatet kan uppfyllas till lägsta möjliga kostnad. 5

6 Klimatinstallationens syfte Varför ventilation? Ordet ventilation kommer från latinets ventilare, som innebär att utsättas för vinden. Idag har vi gett ordet ventilation en mer konkret innebörd, nämligen luftutbyte. Vi ersätter förbrukad luft med ren luft. Att ersätta förbrukad luft med ren luft kräver energi. Nya skärpta energikrav riskerar att leda till minskade luftflöden, vilket i sin tur kan resultera i en upprepning av de misstag som begicks på 1970-talet i Sverige. Då en ny byggnorm (SBN 75) började gälla i mitten av 1970-talet begränsades luftflödena samtidigt som kraven på byggnadernas täthet skärptes. Resultatet blev vad som kom att kallas sjuka hus och SBS ( Sick Building Syndrome ). Dessa sjuka hus har visats sig ha följande negativa inverkan på människors hälsa: Irritation i ögon, näsa och hals Snuva och nästäppthet Upprepade luftvägsinfektioner Huvudvärk Trötthet Tunghet i huvudet, svårighet att koncentrera sig Illamående och yrsel Orsaken till de sjuka husen är en komplex fråga. Följande punkter utgör ett försök till sammanställning av de viktigasteorsakerna: En strävan att minimera produktionskostnaden Bristfälliga handlingar Upphandlingsformen Inbyggd fukt i husen Eftersatt drift och underhåll Energibesparing genom minskning av luftflöden Nya och ej beprövade byggmaterial Bristfällig städning Lärdom Vad vi kan lära av historien är att kraven på energihushållning aldrig får drivas så långt att kraven på tillräckligt stora luftflöden äventyras. En god ventilation är alltså inte enbart viktigt för att inomhusklimatet ska uppfattas som gott, det är även centralt för människors hälsa. 6

7 Klimatinstallationens syfte Varför bra inneklimat? Upplevelse av inneklimat Människans inneklimatupplevelse är en samverkan av flera faktorer som påverkar vår termiska komfort: Aktivitetsnivån, kroppens värmeproduktion Klädselns värmemotstånd Omgivande lufttemperatur Omgivande ytors temperatur Luftens relativa hastighet Luftens relativa fuktighet Enligt professor P O Fanger har man det ideala inneklimatet då människan upplever termisk komfort, d.v.s. när en person är termiskt neutral. Ett av de problem man emellertid alltid ställs inför, då man med hjälp av en klimatanläggning ska skapa ett bra inneklimat, är att människor upplever inneklimatet olika. Hur bra man än lyckas kommer ändå ca 5% att vara missnöjda. Andelen missnöjda ökar sedan för varje grads avvikelse från den för genomsnittsmänniskan mest ideala temperaturen. Diagrammet visar andelen missnöjda när temperaturen avviker från den genomsnittligt ideala temperaturen. PPD % ,0 1,5 1,0 0,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0 C PMV Värme- och kylbehov i ett normalt kontorsrum Här följer ett exempel som illustrerar värmebalansen i ett kontorsrum. Rummet har fönster med s.k. energiglas U-värde ca 1,3 W/m 2, K. Diagrammet visar hur värme- och kylbehov i rummet påverkas av de olika värmekällor som normalt påverkar ett kontorsrum. Personen avger ca 100 W. När belysningen tänds tillkommer ytterligare 120 W. Då både person, belysning, dator och solinstrålning tas med uppgår belastningen till ca 650 W i rummet. Vid en utetemperatur av 18 C är värmeförlusterna genom yttervägg, fönster etc. för rummet ca. 180 resp. 300 W beroende på hur rummet är placerat i byggnaden. Det högre värdet avser ett hörnrum. Rummets kylbehov är alltså i nästan samtliga fall större än rummets värmebehov även när utetemperaturen är 18 C ( C) Värmebalans i ett normalt kontorsrum. A = Solinstrålning B = Dator C = Belysning 120 W D = Person 100 W E = Transmission (W) A B E C D Förväntad andel missnöjda (PPD = Predicted Percentage Dissaticfied) som funktion av den termiska komfortupplevelsen (PMV = Predicted Mean Vote). Exempel (streckad linje): Om temperaturen är 1 grad varmare än den idealiska temperaturen, kommer 25% att vara missnöjda. 7

8 Klimatinstallationens syfte Prestationsförmåga Det vi uppfattar som idealiskt inneklimat är alltså individuellt från person till person och studier visar att prestationsförmågan följer människans uppfattning. Professor David Wyon har i sin forskning bl.a. studerat människor i olika arbetssituationer. Diagrammet visar att avvikelsen från idealtemperaturen är betydelsefull. Redan vid ett par graders avvikelse från det ideala, kan man mäta en nedgång i effektivitet. Det betyder att det går att göra en kalkyl för vad en investering i inneklimat kan betyda och på så sätt motivera att inte bara upplevelsen är positiv utan även effektiviteten. Effektivitet, % Kallare Idealisk rumstemperatur Varmare Effektivitet som funktion av avvikelse från idealtemperatur. Är komfortkyla motiverat för att skapa en bra arbetsmiljö? Flera av varandra oberoende försök och forskningsprojekt har påvisat betydande ekonomiska fördelar, kopplade till förbättringar av arbetsmiljön. Resultaten gäller bl.a. normalt kontorsarbete (Seppänen och Fisk samt Wyon och Wargocki) men också elevers skolarbete (Wyon och Wargocki). Eftersom skolarbete är svårt att mäta i pengar, nöjer vi oss här med att fokusera på hur det termiska inneklimatet påverkar dem som arbetar i kontorsmiljö. Följande effekter har kunnat konstateras: Alltför hög inomhustemperatur distraherar de som arbetar i rummet och skapar klagomål, som leder till ökade underhållskostnader. Alltför hög inomhustemperatur gör oss slöa, förvärrar sjuka hus-symptom och har negativ inverkan på vår mentala kapacitet. Alltför låg temperatur gör att vi fryser om fingrarna så att vi blir mindre fingerfärdiga. Snabba temperaturväxlingar har samma effekt på kontorsarbete som en något förhöjd rumstemperatur, medan långsamma temperaturväxlingar endast orsakar obehag. Vid studier av hur prestationsförmågan hos kontorsanställda påverkas av rumstemperaturen har man dessutom kommit fram till följande resultat (Seppänen et al. 2006b): De flesta som arbetar i kontorsmiljö med typiska kontorssysslor, uppfattar 22 C som optimal temperatur. Starkt förenklat kan man utifrån gjorda studier dra slutsatsen att för varje grad som temperaturen avviker från den ideala (uppåt eller nedåt), minskar vår effektivitet ca 1%. Vid en inomhustemperatur om 30 C, har vi tappat ca 10% av vår prestationsförmåga. Om man beaktar lönekostnaderna på en arbetsplats med ett antal anställda och ställer minskad prestation i relation till kostnaden för att investera i komfortkyla, kommer man snart fram till att det är en mycket lönsam investering. Återbetalningstiden är ofta inte längre än ca två år. 8

9 Från krav till teknisk lösning Från krav till teknisk lösning Inneklimatkrav För att kunna dimensionera och utforma ett ventilationssystem som skapar både bra luftkvalitet och god komfort, är det viktigt att ta hänsyn till alla relevanta faktorer framförallt de krav som ställts av beställaren/brukaren. De klimatbegrepp man normalt tänker på är: Luftkvalitet Lufthastighet Termiskt klimat Ljudmiljö Ljus/belysning Luftfuktighet I Svenska Inneklimatinstitutets Riktlinjer för specifikation av inneklimatkrav (R1:an), redogörs noggrant för hur de olika kraven ska formuleras. Krav på inomhusluftens kvalitet brukar anges enligt luftkvalitetsklasserna AQ1 och AQ2. För båda klasserna förutsätts att luften inte innehåller föroreningar i koncentrationer som kan anses ha en negativ inverkan på människors hälsa. Även om halten koldioxid i inomhusluften inte i sig utgör något stort problem, har den visat sig fungera bra som en indikator och har under lång tid använts för värdering av luftens kvalitet inomhus. Termiskt klimatkrav anges med ledning av gällande version av SS-EN ISO För varje situation/lokal måste ett flertal faktorer kunna förutses och anges, t.ex. brukarnas fysiska aktivitetsnivå och klädsel. Den fysiska aktiviteten mäts i enheten met och klädselns inverkan i enheten clo. Man talar om två olika klasser för termiskt klimat, TQ1 och TQ2. Viktigt är att sätta målvärde för golvtemperatur samt gränser för vertikal temperaturskillnad, strålningstemperaturassymmetri och dragrisk. Lufthastigheten i vistelsezonen och den operativa temperaturen har stor inverkan på upplevd komfort. Buller är en av de miljöstörningar inomhus som av de flesta upplevs som allra mest besvärande. Målvärden för buller från installationer finns specificerade i svensk standard, SS och SS Det finns goda skäl att försöka åstadkomma inomhusmiljöer som med god marginal klarar myndigheternas ljudkrav. För att specificera kraven på ljudmiljön, använder man sig av tre ljudkvalitetsklasser NQ1, NQ2 och NQ3, där NQ1 är den bästa klassen. Ljusförhållandena är av stor betydelse för hur man upplever ett rum. Upplevelsen av ljusmiljön är i stor utsträckning subjektiv och dessutom beroende av vår ålder. En äldre person behöver betydligt mera ljus än en yngre för att uppleva att ljuset är tillräckligt. Belysningsanläggningen i en lokal ska utföras enligt aktuella versioner av svensk standard SS-EN och SS-EN En kravspecifikation ska upprättas i enlighet med standarden, vilken föreskriver lämpliga målvärden för belysningsstyrka, bländningsindex och färgåtergivningsindex för ett stort antal olika lokaler och verksamheter. Samtliga faktorer som bidrar till det upplevda inneklimatet, påverkar också i någon mån behovet av energi, varför inneklimatet bör betraktas ur ett helhetsperspektiv. 9

10 Från krav till teknisk lösning Luftkvalitet Allmänt Att upprätthålla en god luftkvalitet inomhus är självklart en mycket betydelsefull uppgift för ventilationssystemet. Det förekommer ibland att man får en känsla av dålig luftkvalitet när problemet i själva verket är för hög temperatur. För att säkerställa god luftkvalitet i en lokal är det viktigt att ta hänsyn till dess luftflödesbehov eftersom det ska föra bort både föroreningar och överskottsvärme. Hur väl detta genomförs har stor inverkan på komforten vilket i sin tur påverkar både arbetsprestation och t.o.m. säkerhet. Osäkerheten är större när det gäller människors upplevelser av luftkvalitet än för termiskt klimat. Danska studier visar att antalet otillfredsställda brukare är ca 14% om alla utsätts för en koldioxidhalt på 800 ppm*. En koldioxidhalt på ppm har också blivit en allmänt använd kravnivå för luftföroreningar. Koldioxidhalten detekteras av en koldioxidgivare, oftast placerad i frånluften. Det finns en rad andra emissioner som kan alstras där människor vistas och en luftkvalitetsgivare av typen VOC** detekterar utöver koldioxid ett stort antal andra föroreningar. Luftkvaliteten påverkas av många faktorer, såsom emmisioner från byggmaterial, avsöndring från människor, etc. Rökning är ett exempel på förorening som påverkar luftkvaliteten negativt. Luftfuktighet Luftens fuktighet är den parameter som normalt inverkar minst på komfortupplevelsen. Det kan ibland till och med vara så att andra parametrar som luftföroreningar förknippas med luftfuktigheten. Om kylanläggningens kapacitet att avfukta tilluften är otillräcklig kan luftens fuktighet dock bli en besvärande faktor sommartid. *) ppm = parts mer million, dvs miljondelar **) VOC = Volatile Organic Compounds, dvs flyktiga organiska föroreningar 10

11 Från krav till teknisk lösning Rumsluft, luftkvalitet Det förekommer bl.a. i publicerade europeiska riktlinjer att målvärden för god luftkvalitet utgår från en värdering i termer av förväntad andel missnöjda. I den svenska Riktlinjer för specifikation av inneklimatkrav beskrivs i stället innebörden av de båda luftkvalitetsklasserna med kvalitativa termer enligt följande tabell: Luftkvalitetsklass AQ1 AQ2 Innebörd Normalt mycket liten risk för störningar i form av lukter Normalt liten risk för störning i form av lukter. Omedelbart efter inträde i lokalerna kan dock lukter förnimmas kortvarigt. För båda kvalitetsklasserna förutsätts, utöver vad som framgår av tabellen, att luften inte innehåller föroreningar i koncentrationer som kan anses ha en negativ inverkan på människors hälsa. Luftkvalitetsklass AQ1 AQ2 Lokaler Rumsluftens koldioxidkoncentration bör ej varaktigt överstiga 800 ppm vid normal användning av rum (ca 400 ppm över koldioxidhalten i uteluften) Rumsluftens koldioxidkoncentration bör ej varaktigt överstiga 1000 ppm vid normal användning av rum (ca 600 ppm över koldioxidhalten i uteluften). Denna klass motsvarar svenska myndigheters allmänna råd. Vilka luftflöden som krävs för att åstadkomma önskad luftkvalitetsklass, är starkt beroende av en rad externa faktorer. Generellt gäller att myndighetskrav och allmänna råd beträffande högsta tillåtna koncentration av luftburna föroreningar och hygienluftflöden ska följas. Viss vägledning beträffande högsta tillåtna föroreningskoncentrationer för att reducera risken för ohälsa, ges även i Riktlinjer för specifikation av Inneklimat. 11

12 Från krav till teknisk lösning Luftflöde, luftkvalitet Ett riktigt planerat och dimensionerat ventilationssystem ger en något högre luftutbyteseffektivitet om systemet är utfört enligt principen deplacerande ventilation jämfört med ett omblandande system. Skillnaderna är i praktiken emellertid inte så stora. Samma luftflöden kan därför med fördel användas för båda alternativen. Generellt kan följande formel användas för bestämning av erforderligt luftflöde ur luftkvalitetssynpunkt: q v = m (l/s) C - C in q v = ventilationsluftflödet (l/s) m = alstring av föroreningar (l/s) C = rekommenderad högsta halt av föroreningen (ppm) C in = föroreningens begynnelsekoncentration (ppm) Generell CO 2 -avgivning (m, alstring av föreningar) från en människa per kg kroppsvikt Aktivitet CO 2 l/h/kg CO 2 l/s/kg Vila, liggande 0,17 0,00005 Sittande 0,26 0,00007 Stående 0,30 0,00008 Gående 0,35 0,00010 Generell begynnelsekoncentration (C in ) är som lägst ca 350 ppm. I en stadskärna kan betydligt högre värden förekomma. Utomhus 400 ppm Erforderligt luftflöde för ett kontor där stillasittande arbete utförs och med kvalitetsklass AQ2 Exempel: Kontor med människor som den dominerande föroreningskällan. En sittande människa som väger 70 kg alstrar ca 18 liter CO 2 per timme, d v s 0,005 l/s. Vid en begynnelsekoncentration på 400 ppm CO 2 blir därmed erforderligt luftflöde per person: q v = 5000 (l/s, person) C Om kravet på högsta tillåten CO 2 -halt i luftkvalitetsklass AQ1 är 600 ppm och i luftkvalitetsklass AQ ppm, blir erforderliga luftflöden: AQ1 ( 10% förväntas vara missnöjda med klimatet) = 25 l/s, person AQ2 ( 20% förväntas vara missnöjda med klimatet) = 8,3 l/s, person Max luftflöde som funktion av luftkvalitet. (Sittande person, 70 kg) 12

13 Från krav till teknisk lösning Lufthastighet Att lufthastigheten har en inverkan på upplevelsen av inneklimatet är känt, men kanske inte hur det förhåller sig med samspelet mellan lufttemperatur och lufthastighet. En enkel liknelse kan göras med att en varm sommardag sträcka ut armen genom sidorutan och låta sig svalkas av fartvinden. Upplevelsen blir inte lika trevlig om man gör om samma experiment på vintern när det är -10 C i luften. Man kan därmed förstå att det inte är enbart hastigheten på luften som är intressant utan även temperaturen. ISO 7730 påvisar detta genom något som kallas dragindex (Dr-index), ett relationstal som är sammansatt av: Lufthastighet Turbulensintensitet Lufttemperatur Lufthastigheten har inverkan på upplevelsen av inomhus-klimatet. Genom att mäta lufttemperatur och lufthastighet över en tidsperiod (och beräkna turbulensintensiteten, som är ett mått på hur mycket lufthastigheten varierar under mätsekvensen, hur orolig luften är) kan Dr-index beräknas för t.ex. en given position i ett rum. Resultatet blir att ju kallare det är i ett rum desto lägre lufthastighet kan tolereras och vice versa kan en högre lufthastighet accepteras om temperaturen är högre. Ovanstående är anledningen till att man ofta har olika krav på maximalhastigheter sommar och vinter. Vintertid vill man inte gärna att lufthastigheten där personer vistas ska överstiga 0,15 m/s. Motsvarande hastighet på sommaren bör inte överstiga 0,25 m/s. 13

14 Från krav till teknisk lösning Termiskt inneklimat Allmänt Vid formulering av krav på termiskt inneklimat bör målvärdet för den operativa temperaturen bestämmas med ledning av gällande version av standarden SS-ISO Ett temperaturintervall som normalt förväntas upplevas som komfortabelt ska bestämmas. Vad som är ett lämpligt intervall, beror på brukarnas fysiska aktivitet samt deras klädsel. För varje situation/lokal måste således dessa faktorer kunna förutsägas. Den fysiska aktiviteten mäts i enheten met och klädernas inverkan i enheten clo. För bestämning av dessa parametrar, se Riktlinjer för specifikation av inneklimat. I kravspecifikationen ska målvärdet för den operativa temperaturen anges, liksom uppgift om i vilken utsträckning man är beredd att acceptera avvikelser från detta. VVS-projektören ska till beställaren redovisa vad olika alternativa kravnivåer kommer att innebära när det gäller installationernas komplexitet och kostnader. Tempteraturbegrepp Temperatur: visar ofta tydligt människors olikheter. Operativ temperatur: ungefärligt medelvärde av omgivande rumsytors temperatur och rumslufttemperatur. Riktad operativ temperatur: stor skillnad p.g.a. strålningsvärmeutbyte. Vid t.ex. ett kallt fönster skapas lokal värmebrist vilket upplevs som drag. Temperaturstrålningsasymmetri: skillnaden mellan den plana strålningstemperaturen på de båda motsatta sidorna av ett tvärsnitt av personens fysiska centrum. Värmeöverföring Människans värmeutbyte med omgivningen sker i huvudsak på tre sätt, nämligen som: Värmeavgivning genom strålning till omgivande ytor eller till fri rymd. Värmeavgivning genom konvektion till omgivande luft. Värmeavgivning genom avdunstning av vätska, vilken sker i huvudsak genom att vi svettas, evaporativ avgivning. Även en fjärde form av värmeutbyte kan förekomma genom ledning till fasta eller flytande föremål i direkt kontakt med kroppsytan. I normala fall är dock denna del så liten att den är helt försumbar. Som diagrammet visar varierar värmeavgivningen från kroppen med typ av aktivitet. Speciellt den evaporativa avgivningen ökar vid högre aktivitet. C B A Värmeavgivning från kroppen vid olika typer av arbete. A = Konvektion (grön) B = Strålning (röd) C = Evaporativ avgivning (gul) 1 = Total vila 2 = Lätt kontorsarbete 3 = Normalt kontorsarbete 4 = Dataarbete 5 = Lätt kroppsarbete 6 = Lugn promenad 7 = Måleriarbete 14

15 Från krav till teknisk lösning Strålning Strålningsvärme avges ständigt från varmare till kallare ytor och ökar med temperaturskillnaden mellan dessa. Strålningsvärmeutbytet är sammanfattningsvis beroende av följande faktorer: Ytornas storlek och placering = rymdvinkelförhållande till varandra Ytornas skilda temperaturer Ytornas beskaffenhet som bestämmer emissions- och absorptionstalen, d.v.s. förmåga att avge respektive mottaga strålningsvärme Man skiljer på två typer av strålningsvärme: Högtemperaturstrålning från kroppar med temperaturer över ca +500 C Lågtemperaturstrålning från kroppar med temperatur under ca +250 C Ovanstående temperaturgränser är endast ungefärliga angivelser. Eftersom rumsytor och konventionella värmare har relativt låga temperaturer, sker människans värmeutbyte med omgivande ytor inomhus i form av långvågig lågtemperaturstrålning. Vid lågtemperaturstrålning har ytornas struktur och kulör praktiskt sett ingen betydelse för dess förmåga att avge respektive uppta värmestrålning, med undantag för rena obehandlade metallytor. Exempel på lågtemperaturstrålkällor är panelradiatorer och tak- resp. golvvärmesystem. Vid beräkningar av rumsklimat inom temperaturintervallet 50 till C utgörs värmeutbytet mellan rummets ytor av osynlig långvågig lågtemperaturstrålning. Man kan också helt försumma strålningsutbyte genom emission och absorption från respektive till rumsluften. Vid rumsvärmebalansberäkningar ska således endast hänsyn tas till lågtemperaturstrålning mellan rummets olika ytor, väggar, golv, tak, möbler, värmare etc. samt den från solen eventuellt inkommande högtemperaturstrålningen. Strålningsutbyte sker mellan alla ytor som har olika temperatur oberoende av riktning. Värmeutbytet via strålning mellan rumsskilda ytor uttrycks vanligen med nedanstående ekvation: P S = α S A1 (t 1 - t m ) [W] P S = utbyte av värmeeffekt i W mellan ytan A 1 i m 2 som har temperaturen t 1 med samtliga övriga rumsytor vilka tillsammans har en medelyttemperatur t m α s = värmeövergångstal för strålning i W/m 2 K Med god noggrannhet, (avvikelse mindre än ca 2,5 %) kan a s inom temperaturintervallet 0 till C för t 1 och t m tecknas. α s = ε 0 (4,38 + 0,034 (t 1 + t m )) [W/m 2 K] ε 0 = emissionstalet 15

16 Från krav till teknisk lösning Konvektion Om en yta är varmare än rumsluften avger den värme till rumsluften. På samma sätt avger rumsluften värme till en yta som är kallare än rumsluften. Denna form av värmeöverföring kallas konvektion och indelas i: Egenkonvektion Forcerad konvektion Egenkonvektion erhålls av skillnader i densitet i olika skikt av luften vilket skapats av temperaturskillnaden mellan luften och olika kroppar som luften strömmar mot eller kring. Luften närmast kroppsytan får en annan temperatur än luften utanför dess gränsskikt vilket härigenom ger de skilda skikten olika densitet och skilda typer av strömningar uppstår med avseende till kropparnas form, temperaturavvikelse och belägenhet. Forcerad konvektion erhålls vid exempelvis påblåsning med hjälp av en fläkt, d.v.s. fläkten bestämmer luftens strömning. I detta fall drivs luften kring kroppars ytor av andra krafter än skillnader i densitet. Sammanfattningsvis påverkas den konvektiva värmeöverföringen av luftens strömning utefter kroppsytan, ytans storlek och temperaturskillnaden mellan kropp och luft. Värmeutbytet per ytenhet ökar med ökad hastighet på luften, minskad storlek på ytan och ökad temperaturskillnad mellan kroppsytan och luften. Forcerad konvektion Induktion Induktion är en form av forcerad konvektion som uppstår när en luftstråle med hög hastighet passerar stillastående luft som då dras med av luftstrålen. Luftstrålen växer då i volym. Induktionsprincipen utnyttjas i såväl aktiva kyl-/klimatbafflar och komfortmoduler som i induktionsapparater. Avdunstning, evaporativ avgivning Då vätska övergår till gasform åtgår ångbildningsvärme. När en människa svettas tas denna ångbildningsvärme till stor del från kroppsytan som därmed kyls. Människan avger värme genom avdunstning. Värmeutbytet genom avdunstning och konvektion sker även via andningen. Värmeavgivningen till följd av avdunstning beror av rumsluftens relativa fuktighet. Vid normala rumstemperaturer mellan ca +18 C till +25 C och normal relativ fuktighet ca 20-50% är denna påverkan dock ringa. Om inte den relativa fuktnivån hålls på en bra nivå, max 45% vid 25 C, utan stiger uppåt 60% och däröver blir hudytan fuktig. När detta inträffar försvåras ångbildningen. Det är därför viktigt att klimatanläggningen är dimensionerad för att hålla en inte alltför hög fukthalt i byggnaden. Detta görs genom att det centrala tilluftsaggregatet och komfortkylanläggningen förses med tillräcklig kylkapacitet för att kunna avfukta tilluften innan den tillförs lokalerna. 16

17 Från krav till teknisk lösning Temperatur Lufttemperaturen är den parameter som är lättast att förstå och där de flesta har egna erfarenheter av människors olikheter. Gränsen för sanitär olägenhet när det gäller lufttemperaturen i ett rum är under 18 C eller över 28 C. Temperaturintervallet för bra komfort är betydligt snävare och normalt inom intervallet C. Det är svårt att tillfredsställa alla människors behov av lämplig temperatur; man måste alltid räkna med att använda klädseln som en komfortregulator. Människans upplevelse av inomhusklimat påverkas dessutom i allra högsta grad av vilken fysisk aktivitet som bedrivs. Ju högre fysisk aktivitet desto lägre temperatur önskas. Arbetsprestation Rumstemperaturens inverkan på människans arbetsprestation framgår av diagrammet ovan till höger. Diagrammet visar schematiskt och starkt förenklat resultat från olika försök med mental och fysisk prestation. Det är iögonfallande hur snabbt den mentala prestationen och arbetstakten minskar med ökande rumstemperatur. Det går därför lätt att visa att det är lönsamt med en bra luftkonditioneringsanläggning. Exempel: Sommarklädsel, stillasittande arbete (kontor). Rumstemperatur 25 C. I förhållande till komforttemperaturen har arbetstakten sjunkit till 70 % och den mentala prestationen till 90 %, d.v.s. arbetsgivaren får ut högst 70 % av sina anställda vid denna högre temperatur. Antag att lönekostnaden per timme och anställd inkl. förlorat täckningsbidrag = 500 SEK. Antag att rumstemperaturen överstiger 25 C ca 100 arbetstimmar per år. Förlusten blir då/år: 0,3 x 500 x 100 = SEK/anställd. Merinvestering för en bra luftkonditioneringsanläggning är högst ca 300 SEK/m 2. Med 20 m 2 /person fås en ökad investeringskostnad på SEK/person, d.v.s. investeringen är intjänad redan efter den första sommarsäsongen. Olycksfallsfrekvens Ytterligare motiv för bra inneklimat redovisas i diagrammet nedan till höger. Diagrammet visar schematiskt och starkt förenklat sambandet mellan olyckor på arbetsplatsen och avvikelser från komforttemperaturen. Arbetsprestationens förändring med innetemperaturen (enligt Wyon). A = Rörligt arbete (0,6 clo) B = Stillasittande (1,0 clo) C = Arbetsprestation D = Handarbete E = Fingersnabbhet, känsla F = Mental prestation (vid försök) G = Arbetstakt (pågående arbete) C= vid stillastittande arbete (60 W/m 2 ) och sommarklädsel Olycksfallsfrekvensen vid fabriksarbete ändras med innetemperaturen (enligt Wyon). A = Ökning av antalet olyckor i % B = Olyckor C = Män D = Kvinnor E = Rörligt arbete (0,6 clo) F = Stillasittande (1,0 clo) 17

18 Från krav till teknisk lösning Klädsel Klädselns påverkan är enkel att förstå men inte desto mindre komplex att hantera. En normalsituation en sommardag är att kvinnor är lättare klädda än män, t.ex. kjol och tunn blus i jämförelse med männens byxor och skjorta och att det är en tillräckligt stark parameter i sig att motivera olika temperaturnivå i lokalen. Sommarsituationen kan alltså direkt bli konfliktfylld i ett kontorslandskap där många arbetar tillsammans. Klädseln har stor betydelse för hur man upplever klimatet. Aktivitetsnivå Aktivitetsnivå, eller förenklat, vilka arbetsuppgifter man utför är också en i högsta grad betydande parameter. Ett mer rörligt arbete kräver lägre temperatur än ett stillasittande och att kombinera flera aktivitetsnivåer i en och samma lokal kan därför vara direkt olämpligt. Relation mellan optimal operativ temperatur och met- resp clo-värden. A = Aktivitetsnivå B = Operativ temperatur (optimal) C C = Beklädnad clo clo = måttenhet för kläders isoleringsförmåga för att uppleva god komfort vid givna yttre förutsättningar. Vanlig inomhusklädsel vintertid har 1 clo medan normal inomhusklädsel sommartid har 0,8 clo. Att vara naken motsvarar 0 clo. Människans upplevelse av inneklimatet påverkas av vilken aktivitet som bedrivs. Ju högre aktivitet desto lägre temperatur önskas. 18

19 TEKNIKGUIDEN Från krav till teknisk lösning Operativ temperatur Den operativa temperaturen är ett ungefärligt medelvärde av omgivande rumsytors temperatur och rumslufttemperatur. Temperaturupplevelsen påverkas således i lika hög grad av omgivande ytors temperatur som av rumsluften. Eftersom olika rumsytor såsom fönster, ytterväggar, innerväggar, golv och tak etc. har olika och varierande temperatur och orientering inom rummet, kan den operativa temperaturen också variera för olika riktningar. Riktad operativ temperatur Man kan förnimma strålningen som uppkommer vid ett kallt fönster samtidigt som man upplever en något högre temperatur mot rummets innerytor. Orsaken till detta fenomen är att strålningsvärmeutbytet till det kalla fönstret är väsentligt större än in mot rummet. Om skillnaden i riktad operativ temperatur på detta sätt blir stor, kommer vi att få en nedkylning lokalt av de kroppsytor som vetter mot fönstret. Denna lokala värmebrist upplevs som drag. Orsaken till dragförnimmelser behöver således inte bero på för stora luftrörelser, utan kan även orsakas av att lokala delar av vår kropp utsätts för ett stort strålningsvärmeutbyte till en kall rumsyta. Temperaturstrålningsasymmetri Det är välkänt att det kan vara obehagligt att under längre tid uppehålla sig nära en kall yta, t.ex. ett stort fönster av sämre kvalitet, eller en varm yta som t.ex. en varm radiator. Detta förhållande har närmare undersökts vid Laboratoriet för Värme- og Klimateknik vid Danmarks tekniske Højskole. Där har man i klimatkammare utsatt försökspersoner för olika ojämnheter i det termiska strålningsfältet. Kall yta på sidan Dtpr < 10K Varm yta på sidan Dtpr < 23K Kall yta över huvud Dtpr < 14K Varm yta över huvud. Dtpr < 5K Man har kommit fram till de gränser där 5% av försökspersonerna upplever termisk diskomfort; detta dock när de är i värmebalans med omgivningen, d.v.s. då komfortekvationen är uppfylld. Dessa gränser framgår av illustrationerna till höger. Strålningsasymmetri definieras som skillnaden mellan den plana strålningstemperaturen på de båda motsatta sidorna av ett tvärsnitt av personens fysiska centrum. Figurerna visar de värden av Dtpr* som i typiska situationer kommer att medföra att 5% kommer att uppleva termisk diskomfort på grund av det sneda strålningsfältet. Lufttemperaturen beräknas vara lika med yttemperaturen i rummets övriga ytor. Det framgår att människor kan acceptera stora ojämnheter i form av kall strålning ovanifrån och varm strålning från sidan. Man är mindre tolerant gentemot kall strålning från sidan och ytterst litet tolerant då det gäller varm strålning från taket. *) Dtpr står för differens mellan rumstemperaturen och temperaturen hos en närliggande yta och bör inte vara alltför stor för att inte den operativa temperaturen ska upplevas obehaglig. 19

20 Från krav till teknisk lösning Luftflöde, överskottsvärme Erforderliga ventilationsluftsflöden för att bortföra överskottsvärme bestäms för såväl omblandande som för termiskt styrda system av temperaturskillnaden mellan frånluften och tilluften. För ett omblandande system avviker frånluftens temperatur (t f ) normalt inte mer än någon grad från rumstemperaturen 1,1 m över golv (normalt referenspunkten för rummets temperatur). För ett termiskt styrt system kan t f emellertid, vid normala takhöjder, anta värden 3 5 C över rumstemperaturen. Tilluftstemperaturen begränsas i regel till: 15 C vid omblandande ventilation 18 C vid deplacerande ventilation Temperaturskillnaden (t f - t t ) blir därför vid maximal kylbelastning i stort sett samma för de olika ventilationsprinciperna och därmed även erforderliga luftflöden. Ett villkor för att utnyttja stora temperaturskillnader mellan frånluften och tilluften är att: Vid omblandande system: Tilluftsdonen dimensionerats på ett riktigt sätt. Vid deplacerande ventilation: Tilluftsdonen ger en mycket bra luftutbredning över hela golvytan samt att luftfördelningen kan styras efter vistelsezonens utseende. Följande ekvation kan tillämpas för att fastställa erforderliga ventilationsflöden för att transportera bort överskottsvärme: q = P (l/s) r. C r (t f -t t ) där q = luftflödet i l/s P = kylbehov i W t f = frånluftens temperatur C t t = tilluftens temperatur C r = luftens densitet (1,2 vid 20 C) C p = luftens specifika värmekapacitet (1,0 vid 20 C) Max. luftflöde som funktion av kylbehov. 20

21 Från krav till teknisk lösning Ljud/Akustik Allmänt Buller från ventilationsanläggningar är idag en av de vanligaste orsakerna till klagomål på inomhusklimatet på arbetsplatser och i bostäder och en vanlig störkälla mot omgivning. Tyvärr efterlevs inte alltid normer och krav i praktiken och kraven är inte alltid heltäckande. För att kunna anlägga en väl fungerande tyst ventilationsanläggning med hög komfort bör samtliga ingående komponenter vara av hög kvalitet samt användas på rätt sätt. Helheten Alla kvalitetsprodukter utformas med hänsyn till deras påverkan på de fyra klimatområden som i första hand bestämmer komforten i rummet. Dessutom vägs energieffektivitet och ekonomiska aspekter in i produktutformningen. De fyra klimatområdena är: Luftkvalitet Termiskt klimat Akustiskt klimat Visuellt klimat Åtgärder i ventilationssystem påverkar direkt de tre översta områdena och med åtgärder i rum även det fjärde. Detta arbetssätt innebär att akustiken, buller från ventilationsanläggningen och andra akustiska effekter av ventilationsanläggningen, bedöms med samma tyngd som de huvuduppgifter ventilationsanläggningen ska utföra. Kravspecifikation för ljud I Svenska Inneklimatinstitutets Riktlinjer för specifikation av inneklimatkrav, framgår följande: Krav för begränsning av buller från installationer i lokaler ska formuleras med ledning av gällande version av SS Byggakustik Ljudklassning av utrymmen i byggnader Vårdlokaler, undervisningslokaler, dag- och fritidshem, kontor och hotell. Målvärden för olika lokaltyper återfinns i standarden. Krav beträffande trafikbuller, stegljudsisolering, luftljudsisolering och efterklangstid i lokaler bör formuleras med ledning av SS Krav för begränsning av buller från installationer i bostäder ska formuleras med ledning av gällande version av SS Byggakustik Ljudklassning av bostäder. Krav på akustisk komfort För att säkerställa att alla ljudnivåer är tillräckligt låga och samtidigt har en karaktär som är acceptabel utan ett dominerande lågfrekvent buller rekommenderas att krav ställs i både db(a) och db(c). Det är viktigt att kontrollera produkternas inverkan på de låga frekvenserna. I dokumentation finns ofta värden angivna ner till standardvärdet 63 Hz. För lägre frekvenser krävs beräkningar. Exempel på kravvärden För en god ljudkomfort i rummet, rekommenderas att kravet i db(c)-värdet är högst 15 db högre än kravvärdet i db(a). Bostäder 30 db(a) 45 db(c) Kontor 35 db(a) 50 db(c) Lektionssalar 30 db(a) 45 db(c) Konferensrum 30 db(a) 45 db(c) Vårdrum 30 db(a) 45 db(c) Städrum 45 db(a) 60 db(c) Det är viktigt att alla utrymmen där människor vistas har ett krav på ljudnivå. Högre värden än 45 db(a), 60 db(c) bör inte accepteras i andra rum än aggregatrum, maskinrum och liknande med egna kraftiga bullerkällor. I alla sammanhang ska sådana ljudnivåer eftersträvas att ljud från ventilationsanläggningen inte blir dominerande. Varför db(c)? Historiskt formades tre olika vägningskurvor, A, B och C. Det var tänkt att A-vägningen skulle användas för att mäta de svagare ljuden, B-vägningen för de mellanstarka och C-vägningen för de högsta ljuden. I alla sammanhang avsåg man att mäta hörstyrkan på ett likartat sätt som örat gör. Internationella jämförelser gav att inget av de föreslagna mätvärdena var bättre än något annat. För att ange hörstyrka förenklade man mätningarna till att bara använda A-vägningen. I många sammanhang ger det en hygglig förståelse för ljudets hörbara styrka. Ljud som alstras av bullerkällor med mycket låg frekvens bedöms dock fel eftersom A-vägningen dämpar lågfrekvensen uppenbart för mycket. Särskilt när bedömningen inte enbart är hörstyrka, utan mer störstyrkan i rummet för människorna i sin verksamhet. Fläktar i ventilationssystem kan vara en bullerkälla med starkt lågfrekvent innehåll. Vid val av produkter bör alltid hänsyn tas till dessas lågfrekvensegenskaper. För ljuddämpare, strypspjäll, insättningsdämpning hos don m.m. finns uppgifter givna i oktavband ner till 63 Hz, vilket i de allra flesta fall är tillräckligt för att bedöma ljudalstring och spridning i db(c) från fläkt och andra delkomponenter. Egenljudalstringen från don ges normalt enbart i db(a) av det skälet att donets eget strömningsbrus oftast domineras av mellanhöga och höga frekvenser och alltså inte bidrar speciellt till C-värdet i rummet. Bakgrundsvärden i oktavband finns tillgängliga som korrigeringar från angivet db(a)-värde, så för den som vill finns alltid möjligheten att beräkna C-värdet. 21

22 Från krav till teknisk lösning Energikrav Allt hårdare krav ställs på energieffektivitet, delvis på grund av resurshushållning, delvis på grund av strävan efter minskad klimatpåverkan. En energieffektiv klimatanläggning innebär oftast en något högre investeringkostnad, men den betalar sig som regel snabbt genom lägre driftskostnader. Specifik energianvändning För Sverige gäller från och med 2012 Svenska Boverkets byggregler BBR 19 (BFS 2011:26). I reglerna anges den högsta tillåtna specifika energianvändningen och med det avses all energi för ventilation, klimatisering och varmvatten, men alltså inte energianvändningen för verksamheten i byggnaden. Bostäder har något generösare krav jämfört med lokaler. Det bör observeras att samtidigt med energikrav måste krav på inneklimat, byggnadens användbarhet och beständighet alltid uppfyllas. Vintertid har Sverige stor skillnad i regionala temperaturnivåer och kraven är därför indelade i tre klimatzoner enligt följande tabell: Byggnadens specifika energianvändning, kwh/(m 2. år) Klimatzon I (norra Sverige) Klimatzon II (mellersta Sverige) Klimatzon III (södra Sverige) Bostäder Lokaler Specifik fläkteleffekt Den specifika fläkteleffekten, SFP (Specific Fan Power), anger hur hög effekt en fläkt kräver för transport av en m 3 luft per sekund och anges i enheten kw/(m 3 /s). Genom att ställa krav på värdet kan man påverka eleffektbehovet för en fläkt, ett luftbehandlingsaggregat eller för en hel byggnad. Viktiga fördelar är att både vald utrustning och strömningstekniska systemlösningar tas med i värderingen och att värdet kan kontrolleras. Nackdelarna är vid värdering av alternativa systemlösningar (konstant flöde kontra variabelflöde) och vid värmeåtervinning, där man kan minska användningen av energi till värme och/eller kyla genom att välja ett energiåtervinningssystem med högre temperaturverkningsgrad men också med högre tryckfall vilket ger ett högre SFP-värde. Observera att i kylfallet kan den totala användningen av elenergi minska vid ökat SFP-värde eftersom eleffekten till kylkompressorn minskar vid återvinning. Helhetssyn saknas ibland för elanvändning till servicesystem i en byggnad. För att säkerställa ett korrekt beslutsunderlag och för att undvika suboptimeringar rekommenderas en noggrann analys där tillgängliga möjligheter beräknas och utvärderas. I Svenska Boverkets byggregler rekommenderas att specifik fläkteleffekt för ett ventilationsaggregat eller ventilationssystem inte skall överstiga SFP 2.0 Motsvarande krav finns också på byggnadens utformning med högsta tillåtna genomsnittliga värmegenomgångskoefficient. Frivilliga kravvnivåer Utöver Svenska Boverkets byggregler finns flera olika frivilliga kravnivåer med hårdare krav. Till exempel har organisationen BELOK, en sammanslutning av Sveriges 16 största fastighetsägare, hårdare krav än Svenska Boverkets byggregler. Därutöver förekommer särkilda kravnivåer för t.ex. Passivhus, Green Building etc. 22

23 Från krav till teknisk lösning En byggnads livscykel Allmänt Livscykelkostnaden (LCC)* är totalkostnaden för en viss utrustning under hela dess livslängd, från att den installeras till att den slutligt tas ur bruk. De viktigaste komponeneterna vid LCC-beräkning är: Energikostnader under produktens livslängd. Investeringskostnader för produkten. Underhållskostnader för produkten under dess livslängd Vid inköp av energikrävande produkter är det viktigt att inte bara titta på vilken produkt som är billigast vid inköpet utan även vilken produkt som har lägst energikostnader och är billigast att underhålla. Energikostnaderna under produktens livslängd spelar nästan alltid större roll för de totala kostnaderna än vad investeringskostnaderna gör. Projektering För att uppnå ett optimalt slutresultat krävs helhetssyn och systemtänkande. Vid val av leverantör bör en klar ansvarsbild eftersträvas. Alla beräkningar skall inkludera såväl investeringskostnad som energianvändning och underhållskostnad. Leverantören ska kunna ge vägledning med hjälp av nyckeltal, kommunikationsgränssnitt, energiberäkningar etc. Upphandling Leverantören ska kunna lämna offert med tydliga specifikationer, gränsdragningslistor och all nödvändig dokumentation. Offert ska kunna lämnas på produktnivå eller på systemnivå, där alla erforderliga produkter ingår. Härigenom säkerställs önskad funktionalitet. Byggnation och driftsättning Generellt gäller att systemets produkter monteras och injusteras enligt leverantörens anvisningar. Översyn av systemet bör ske två gånger per år, en innan kylperioden på våren och en innan uppvärmningsperioden på hösten. Uppgraderingar och ombyggnationer Om man bygger sin systemlösning på produkter med hög grad av flexibilitet finns det många ändringsmöjligheter som inte kräver att produkter byts ut. Luftkastlängder och spridningsbilder från luftdon kan ändras efter behov. Via styrsystem kan luftmängden mellan olika zoner och produkter omfördelas via styrsystemet, utan fysiska ingrepp. De flesta högkvalitativa produkter har en extra tolerans som möjliggör en något högre belastning än projekterad. Alla produkter och tillbehör bör finnas tillgängliga i minst 10 år efter inköp. Återvinning och rivning Kompletta förteckningar över använda material och andelar, skall finnas i produkternas respektive byggvarudeklaration. Livslängden av högkvalitativa produkter varierar mellan år beroende på användning, förutsatt regelbunden fackmannamässigt utförd service. *) LCC = Life Cycle Cost, dvs livscykelkostnad 23

24 Från krav till teknisk lösning Behovsstyrd ventilation För att klara såväl energi- som komfortkrav krävs ofta vad som benämns som behovsstyrd ventilation. I begreppet innefattas även behovsstyrd uppvärmning och i förekommande fall även kyla. Med behovsstyrd ventilation ventileras och klimatiseras ett rum eller en lokal exakt så mycket som behövs, varken mer eller mindre. Det sker genom givare för närvaro och/eller luftkvalitet och med styrsystem och produkter som anpassar sig efter aktuellt behov av luftflöde och temperatur. Besparingspotentialen är mycket stor, framför allt i lokaler som kontor, utbildningslokaler och hotellrum där variationen är stor mellan närvaro/frånvaro och låg/hög belastning. Med behovsstyrd ventilation är det möjligt att klara hårda krav på energieffektivet. Så mycket som 80% fläktelenergi och 40% värme- och kylenergi kan sparas på behovsstyrd ventilation jämfört med konstant luftflöde och temperatur. Samtidigt ger det möjlighet till hög komfort för människorna som vistas i lokalerna genom behovsstyrd reglering av luft, värme och kyla. Andra positiva effekter är att mindre aggregat och dimensioner ofta kan användas för ventilation, värme och kyla eftersom max luftflöde och klimatisering kan sänkas jämfört med konstanta flöden och temperaturer. Flexibiliteten blir oftast också större vid framtida omflyttningar av väggar eller ombyggnationer. Diagrammet nedan visar ett exempel på skillnaden mellan konstant luftflöde (CAV)* och behovsstyrt luftflöde (DCV)**. När rummet är tomt behövs minimal ventilation och klimatisering. *) CAV = Constant Air Volume, dvs konstant luftflöde ** DCV = Demand Controlled Ventilation, dvs behovsstyrd ventilation. Även begreppet VAV förekommer = Variable Air Volume, dvs variabelt luftflöde När rummet används styrs ventilation och klimatisering av behovet. 250 Exempel för en kontorsvåning CAV CAV Konstant luftflöde baserat på full närvaro Luftflöde l/s DCV Behovsstyrt luftflöde baserat på verklig närvaro 100 DCV 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 Tid 24

25 Från krav till teknisk lösning MiIjökIasser I vissa fall krävs produkter och lösningar som klarar påverkan från luftföroreningar, aggressiv atmostfär, fukt och salt. Som krav kan då ställas att produkterna skall klara en viss miljöklass. Miljöklasser enligt Svenska Boverkets handbok om stålkonstruktioner, BSK 99, baserade på SS-EN-ISO : Miljöklass Luftens aggresivitet Miljöexempel C1 Mycket låg lnomhus i torr luft, t ex i uppvärmd lokal. C2 Låg Inomhus i luft med växlande temperatur och fuktighet samt obetydliga halter luftföroreningar, t ex i ej uppvärmd lokal. Utomhus i områden med låga halter luftföroreningar. C3 Måttlig lnomhus vid måttlig påverkan och måttliga halter luftföroreningar.utomhus i områden med viss mängd salt eller måttliga mängder luftföroreningar. C4 Hög Utomhus i luft med måttlig mängd salt eller påtagliga mängder luftföroreningar. Inomhus i utrymmen med hög fuktighet och stor mängd luftföroreningar, t ex simhallar och industrilokaler C5-I C5-M Mycket hög (industriell) Mycket hög (marin) Inomhus med nästan permanent fuktkondensation och stor mängd luftföroreningar. Utomhus i industriella områden med hög luftfuktighet och aggressiv atmosfär. Inomhus, se ovan. Utomhus i kust och offshore-områden med stor mängd salt. 25

26 Från krav till teknisk lösning 26

27 TEKNIKGUIDEN Inneklimatprodukter Inneklimatprodukter Detta kapitel ger en kortfattad och summarisk redovisning av de olika produkter och produktgrupper som kan förekomma på olika nivåer i ett inneklimatsystem. Produkter i lokaler Redovisningen gör inte anspråk på att vara heltäckande. För detaljerade uppgifter om produkter hänvisas till respektive tillverkares dokumentation. Akustikprodukter Kylaggregat & värmepump Luftbehandlingsaggregat Luftdon Flödeskontroll Vattenburna inne klimatprodukter Produkter i bostäder Ventilationsaggregat Ljuddämpare Tilluftsdon Frånluftsdon Spiskåpa 27

28 Inneklimatprodukter Kylaggregat och värmepumpar Vätskekylaggregat I ett vätskekylaggregat är det vätska (rent vatten eller vatten med frysskyddsblandning) som utgör köldbärare. Via tankar, pumpar och rörledningar leds köldbäraren ut till brukaren, oftast ett vätskebatteri i luftbehandlingsaggregatet och/eller kylbafflar och liknande rumsprodukter. Luftbehandlingsaggregat Kylbatteri Luftkylda vätskekylaggregat Aggregaten är avsedda att placeras utomhus och dess kondensorer kyls via fläktar av den omgivande luften. Vissa modeller kan vara avsedda för frikyla, då fläktar vid låg utetemperatur blåser kyld luft genom en värmeväxlare kopplad till förångaren. Uteluft Kyld tilluft Vätskekylda vätskekylaggregat Aggregaten är avsedda att placeras inomhus och har en utvändigt placerad kylmedelskylare. Aggregat med direktexpansion Denna typ av aggregat kyler luft som antingen leds direkt genom förångaren via fläktar, eller via en sekundärkrets till förångaren. Fristående kylaggregat med direktexpansion används ofta i datahallar och teknikrum. En annan typ av kylaggregat med direktexpansion dockas eller byggs in i luftbehandlingsaggregat. Kylaggregat Köldbärare, retur Köldbärare, tillopp Ett typiskt användningsexempel inom komfortventilation är att kylaggregatet förser luftbehandlingsaggregatets kylbatteri med kyld vätska. Värmepumpar Värmepumpar fungerar på liknande sätt som kylaggregaten med den skillnaden att värmen avges av kondensorn och kylningen av köldmediat sker i förångaren. Reversibla aggregat Kylaggregat och värmepumpar är ofta reversibla. Ett reversibelt kylaggregat är optimerat för kylning men kan även användas reversibelt för att värma genom omkoppling av ventiler så att köldbäraren går omvänd väg. Omvänt är reversibla värmepumpar optimerade för värmning men kan även användas reversibelt för att kyla. Multifunktionsaggregat Multifunktionsaggregat är reversibla värmepumpar som också kan producera tappvarmvatten. De har en krets för vardera funktion och kan därmed underhålla köldbärare, värmebärare och tappvarmvatten samtidigt. 28

29 Inneklimatprodukter Typiska mindre luftkylda vätskekylaggregat Typiskt stort luftkylt vätskekylaggregat Vätskekylt vätskekylaggregat Luftkylt vätskekylaggregat med frikyla Kylaggregat med direktexpansion för luftburen kylningen av lokalen Kylaggregat med direktexpansion för dockning till ventilationsaggregat 29

30 Inneklimatprodukter Luftbehandlingsaggregat Allmänt Det finns flera olika typer av luftbehandlingsaggregat. Gemensamt för alla är de skall föra filtrerad luft till och från lokalen och med återvinning av den relativa värme, eventuellt också kyla, som finns i lokalen. Enhetsaggregat Enhetsaggregaten är kompletta luftbehandlingsaggregat med till- och frånluftsfläktar, till- och frånluftsfilter samt värmeväxlare. Vid behov av kompletterande funktionsdelar som t.ex. spjäll, luftvärmare och ljuddämpare dockas dessa till enhetsaggregatet eller placeras i kanal. Värmeväxlaren kan vara av typen roterande värmeväxlare, plattvärmeväxlare eller batterivärmeväxlare. Eftersom man i ett enhetsaggregat kan ha inbyggda givare för temperatur och flöden har enhetsaggretagen som regel också inbyggd styrutrustning. Enhetsaggregat med roterande värmeväxlare Modulaggregat Modulaggregaten känneteckas av att varje funktion, eller möjligen kombination av funktioner, består av en egen modul. Därmed medges en relativt stor frihet i valet av funktioner. Aggregaten levereras som regel i moduler som monteras ihop på installationsplatsen. Styrutrustning kan ingå i leverans eller utföras av extern leverantör. Till - och frånluftsaggregat Till- och frånluftsaggregat kan utgöras av både enhetsaggregat eller modulaggregat. De används när man av olika orsaker inte kan ha både tilluft och frånluft i samma aggregat, oftast av utrymmesskäl. Styrutrustning kan ingå i leverans eller utföras av extern leverantör. Rumsaggregat Rumsaggregat är kompletta luftbehandlingsaggregat med inbyggd styrutrustning som placeras i den lokal som skall betjänas. De används oftast i lektionssalar, daghem, konferenslokaler, mindre kontor, arbetslokaler, butiker, restauranger och liknande publika utrymmen. Modulaggregat Tilluftsaggregat Rumsaggregat 30

31 Inneklimatprodukter Värmeåtervinning i luftbehandlingsaggregat Luftbehandlingsaggregat kan vara försedda med olika typer av värmeväxlare. I många fall kan ett och samma aggregat väljas med olika typer av värmeväxlare. De tre vanligast förekommande typerna av värmeväxlare presenteras nedan. Roterande värmeväxlare En roterande värmeväxlare består av ett roterande hjul med ett stort antal små kanaler av aluminium. Den varmare frånluften värmer kanalerna och överför värme till den kallare tilluften. Temperaturverkningsgrad vid lika till- och frånluft kan vara ända upp upp till ca 85%. I en roterande värmeväxlare sker normalt aldrig någon påfrysning. Därigenom bibehålls den höga temperaturverkningsgraden oavsett utetemperatur. Den roterande värmeväxlaren återvinner kyla lika effektivt och med behandling för hygroskopi eller sorption återvinns även fukt, vilket sparar kostnader för kyla. Eftersom samma ytor kommer i kontakt med både frånluft och tilluft bör roterande värmeväxlare inte användas om samma luftbehandlingsaggregat betjänar blandade verksamheter, t.ex. kontor och restaurang. Roterande värmeväxlare Plattvärmeväxlare En korsströms plattvärmeväxlare består av tunna aluminiumlameller som bildar korsvisa luftkanaler. Den varmare frånluften värmer lamellerna och överför värme till den kallare tilluften. En motströms plattvärmeväxlare är uppbyggd på motsvarande sätt som en korsströms, dock är den utbyggd så att också blir ett parallellt avsnitt. Därmed blir kontaktytan större än i en korsströms plattvärmeväxlare. Temperaturverkningsgrad vid lika till- och frånluft är upp till ca 65% i en korsströms plattvärmeväxlare och upp till ca 80% i en motströms plattvärmeväxlare. Till- och frånluft har helt åtskilda luftkanaler och eventuella dofter eller partiklar i frånluften kan inte återföras i tilluften. Korsströms plattvärmeväxlare Motströms plattvärmeväxlare Batterivärmeväxlare Batterivärmeväxlare används oftast när man vill ha skilda luftvägar vid stora luftflöden. Den har ett vätskebatteri i tilluften och ett i frånluften. Vätskan i frånluftsbatteriet värms av frånluften och pumpas till tilluftsbatteriet som värmer tilluften. Temperaturverkningsgraden vid lika till- och frånluft är upp till ca 60%. Batterivärmeväxlare Uteluft Tilluft Frånluft Avluft 31

32 Inneklimatprodukter Luftdon Allmänt Luftdon finns i ett flertal olika utföranden. Funktionen skiljer sig åt mellan olika huvudgrupper, men eftersom det är en rumsprodukt finns det också inom varje huvudgrupp ofta flera utföranden beroende på installationssätt och design. Nedan följer en sammanställning av de vanligaste huvudgrupperna av luftdon. Dysdon Dessa luftdon har ett stort antal dysor, oftast tillverkade av plast, som luften passerar genom. Detta skapar en stor mängd jetstrålar som ger god och snabb inblandning och dysdon är särskilt lämpliga för tillförsel av undertempererad luft. Om det är möjligt att vrida varje enskild dysa kan spridningsbilden styras för bästa möjliga komfort. Ledskenedon Luftdonen har någon form av ledskenor, oftast genom att donets öppningar är uppvikta på donens baksida. Detta skapar ledskenor för luften som därigenom fördelas ut till varje öppning. Ledskenedon är oftast perforerade med avlånga öppningar eller med någon form av hålbild. Ledskenedon klarar låga undertemperaturer och har hög luftflödeskapacitet. Perforerade don Perforerade don har någon form av perforerade hål eller galler som luften passerar genom. Dessa luftdon har ett ogenomträngligt mittparti för att pressa ut luften mot donets yttersidor. De är lämpliga för stora luftflöden. Spaltspridare Spaltspridare eller konspridare består ofta av en typ av tallrik som fördelar ut luften mot spalten vid donets yttersidor. Dontypen ger hög medejektering av rumsluften. 32

33 Inneklimatprodukter Gallerdon Gallerdon utgörs av ett galler i någon form. Gallerdon kan vara utförda för fast spridningsbild, men kan också ha justeringsmöjligheter genom att gallrets lameller kan vridas. Kanaldon Kanaldon kan bestå av galler eller dysor som monteras direkt på synliga luftkanaler i lokalen. Jetdon Jetdon används för stora luftflöden och ofta i industrilokaler, arenor och liknande. Jetdonen är särskilt lämpliga för tillförsel av övertempererad luft. Deplacerande don Deplacerande luftdon är avsedda för undertempererad luft som tillförs vid låga lufthastigheter. Ofta finns möjlighet att rikta luftströmmen mer eller mindre åt sidorna. Frånluftsdon Frånluftsdon är ofta enklare i sin utformning än tilluftsdon eftersom ingen hänsyn behöver tas till drag, spridningsbild och luftriktning. De är ofta utförda med någon form av tallrik eller galler. Överluftsdon Överluftsdon är ofta utförda med någon form av ljuddämpning för att minska eventuell överhörning mellan rum. 33

34 Inneklimatprodukter Vattenburna inneklimatprodukter Passiva kylbafflar Passiva kylbafflar avger sin kyleffekt huvudsakligen genom att rumsluften självcirkulerar genom kylbaffelns vattenbatteri. Den varma rumsluften sugs in på kylbaffelns ovansida, genom kylbatteriet och strömmar nedåt. Kyl-/klimatbafflar Aktiva kylbafflar är en kombination mellan luftdon och kylapparat. De förser rummet med dimensionerad primärluft. Genom induktion cirkulerar också rumsluften genom de inbyggda flänsbatterierna och kyler på så sätt rumsluften. Beroende på hur lokalen ser ut, värmelasternas placering och hur kylbafflarna placeras, kan olika strömningsbilder skapas. Denna typ av baffel kan utnyttjas för såväl kylning som värmning av lokaler och kallas därför av många tillverkare för klimatbaffel. Passiv kylbaffel för utanpåliggande montage Komfortmoduler Komfortmoduler är en hybrid mellan en aktiv kylbaffel, ett dysdon och en radiator och kombinerar följande egenskaper: Kylbaffelns höga kylkapacitet vid låga luftflöden Dysdonets snabba inblandning av tillförd luft med rumsluften Radiatorns värmekapacitet Genom att sprida den tillförda luften i fyra riktningar skapas en stor inblandningszon. Detta betyder att man kan tillföra höga kyleffekter med en produkt, som kräver betydligt mindre utrymme i taket än en traditionell kylbaffel. Klimatbaffel för infällt montage i undertak kassett- Komfortmodul för infällt montage i kassettundertak 34

35 Inneklimatprodukter Induktionsapparater Väggplacering Induktionsapparater är oftast installerade utmed insidan av ytterväggar och kallas därför också fasad- eller fönsterapparater. De fungerar i princip som klimatbafflar, där primärluften skapar såväl omblandning som cirkulerar rumsluften genom induktion. De både ventilerar, kyler och värmer. Oftast kan olika inklädnader väljas efter behov och utseende och kombineras ofta med utrymme för el- och datakablar. Golvplacering Induktionsapparater kan även placeras liggande och nedsänkta i installationsgolv. Induktionsapparat för montage utmed fasad Takplacering En modifierad typ av induktionsapparater kan också användas för takplacering. Installationsexempel är hotell- och vårdrum, där enheten placeras i takvinkeln mellan hall och rum. 35

36 Inneklimatprodukter Akustikprodukter Allmänt Akustikprodukter för komfortventilation utgörs huvudsakligen av aggregatljuddämpare, kanalljuddämpare och ljuddämpande yttervägsgaller. Moderna ljuddämpare har ofta ett material invändigt som klarar rengöring. De kan vara utförda så att de går att öppna för åtkomst vid rengöring, alternativt att kanalsystemet före och efter ljuddämparen ger tillträde för rengöring. De kan också vara utförda för att klara olika brandtekniska klasser. Tillverkarna strävar som regel mot att dämpningsförmågan skall vara så hög som möjligt men att luftmotståndet och därmed tryckfallet skall vara så lågt som möjligt. Aggregatljuddämpare Aggregatljuddämparna placeras i allmänhet så nära luftbehandlingsaggregatet som möjligt. De dockas ofta direkt mot aggregatet eller monteras i kanal i omedelbar närhet av aggregatet. Aggregatljuddämparna har oftast ljudabsorberande material på insidorna och någon form av bafflar med ljudabsorberande material i mittpartiet. De finns ofta i både rektangulärt och cirkulärt utförande. Exempel på aggregatljuddämpare Kanalljuddämpare Kanalljuddämparna är avsedda för montering i kanalsystemet. De har oftast ljudabsorberande material utefter alla insidor och de är oftast utförda för att ta så lite plats som möjligt. De finns ofta i både rektangulärt och cirkulärt utförande. Ljuddämpande ytterväggsgaller Ljuddämpande ytterväggsgaller kan användas som intagseller avluftsgaller för fläkt- och maskinrum. Ljudet dämpas vid passagen mellan de ljudabsorberande lamellerna i gallret. Exempel på kanalljuddämpare Exempel på ljuddämpande ytterväggsgaller. 36

37 Inneklimatprodukter Produkter för flödeskontroll Allmänt Grundidén med produkter för flödeskontroll är att ventilera och klimatisera exakt så mycket som behövs varken mer eller mindre. Med behovsstyrd ventilation optimeras fläktelenergin till aggregatet och uppvärmnings- eller kylkostnaderna till fastigheten minimieras. Aktiva spjäll på zonnivå Aktiva zonspjäll används för att klara flödesförändringar snabbare i större anläggningar. Det motordrivna spjället reglerar luftflödet på signal från tryckgivare för att konstanthålla kanaltrycket i zonen. Kanaltrycket han därför hållas lågt i zonen, vilket ger en tyst anläggning och ekonomisk drift. Aktiva spjäll på rumsnivå Aktiva spjäll finns i flera olika utföranden. Gemensamt är att de har ett motordrivet spjäll för att reglera luftflödet. Aktiva spjäll på rumsnivå reglerar oftast luftflödet på signal från givare för antingen närvaro eller luftkvalitet. Aktiva luftdon på rumsnivå Aktiva luftdon fungerar i princip som aktiva spjäll på rumsnivå. Regleringen av luftflödet sker genom ett inbyggt motordrivet spjäll eller genom motorstyrd spaltöppning av donet. Aktiva komfortmoduler på rumsnivå Aktiva komfortmoduler reglerar såväl luftflöde som temperatur efter behovet. Luftflödet regleras genom ett inbyggt motordrivet spjäll på signal från givare för antingen närvaro eller luftkvalitet. Temperaturen regleras genom motordrivna ventilställdon som ökar eller minskar vätskeflödet på signal från temperaturgivare. Styrning Produkter för flödeskontroll styrs som regel alltid från en central anläggning där man får överblick av samtliga produkter i anläggningen och där man också kan göra inställningar på produktnivå. Oftast kan styrsystemet kommunicera med luftbehandlingssaggregatet och med överordnade system. Aktiva spjäll på zonnivå Aktivt luftdon Aktivt spjäll på rumsnivå Aktiv komfortmodul 37

38 Inneklimatprodukter Produkter för bostadsventilation Allmänt Produkter för bostadsventilation är anpassade för mindre luftflöden. Ventilationsaggregaten är kompakta för att ta liten plats och kan oftast installeras med vägg- eller takfäste. De är oftast försedda med inbyggd styrutrustning. Luftflöden kan i den enklaste formen regleras med ett antal fasta luftflöden via omflyttning av kablar på en transformator. På kvalitetsprodukter kan luftflöden ställas in steglöst och andra funktioner kan väljas och ställas in via någon typ av terminal. Ventilationsaggregat Ventilationsaggregaten är kompletta med till- och frånluftsfläkt, till- och frånluftsfilter, värmeväxlare samt någon form av styrutrustning. De vanligast förekommande värmeväxlarna är roterande värmeväxlare, motströms plattvärmeväxlare samt korsströms plattvärmeväxlare. Se även föregående avsnitt Luftbehandlingsaggregat. Ventilationsaggregat med roterande värmeväxlare Spiskåpor Spiskåporna kan vara anslutna via en särskild förbigångskanal till ventilationsaggregatet. Spiskåpans frånluft passerar inte värmeväxlaren. Därmed behövs varken egen frånluftskanal eller fläkt för spiskåpan. I sådana fall sker styrningen av ventilationsaggregatet från spiskåpans kontrollpanel. Spiskåporna kan också ha egen inbyggd fläkt eller vara anslutna till en takfläkt. Spiskåpor finns i en mängd utföranden och varianter. Från att tidigare ha utgjort en funktionell köksapparat har de idag utvecklats till en designprodukt för att ge köket önskad karaktär. Undermontage Den klassiska spiskåpan är monterad under ett köksskåp som finns över spisen. Dessa spiskåpor är ofta försedda med en huv, vilket ger mycket god osuppfångning. Spiskåpor för undermontage finns också i en variant som kan skjutas in under köksskåpet när de inte används. Infällda Infällda spiskåpor är monterade över spisen och mellan övriga köksskåp. Fronten är försedd med vanlig kökslucka. Vid användning lyfts själva kupan ut och bildar en huv som ger mycket god osuppfångning. Ventilationsaggregat med motströms plattvärmeväxlare Klassisk spiskåpa för undermontage Väggmonterade eller frihängande Väggmonterade eller frihängande spiskåpor kallas ofta också designkåpor. Ofta är de utförda i rostfritt. De är försedda med någon typ av skärm eller utbyggnad för att ge god osuppfångning. Luftdon Luftdon för bostäder är utformade för små luftflöden. Oftast finns möjlighet till injustering av luftflödet och i vissa fall även riktning av luftflödet. 38 Infälld spiskåpa Designkåpa för montage mot vägg eller frihängande

39 Inneklimatsystem Inneklimatsystem Ventilationsprinciper Allmänt Många har väl någon gång klagat på ventilationen på arbetsplatsen, i föreläsningssalen eller i någon annan större lokal. Det är för varmt eller för kallt, blåser för kraftigt, luften känns inte fräsch etc. Det är svårt att från början installera det perfekta ventilationssystemet i en viss lokal, därför att det inte finns regler för alla förekommande installationsfall. Fullskaleförsök i laboratorium, där man t.ex. bygger ett kontorsrum med det ventilationssystem man tänkt sig, är det säkraste sättet att undersöka hur en planerad anläggning kommer att fungera i verkligheten. Laboratorium för fullskaleförsök ger projektörer och byggherrar möjlighet att prova ett tänkt ventilationssystem tidigt i byggprocessen. Vid ventilation av lokaler skiljer man på två huvudprinciper: Omblandande ventilation Termiskt styrd ventilation I tillägg till dessa kan även nämnas: Kolvströmning Kortslutningsströmning Principerna presenteras närmare på följande sidor i detta kapitel. I kapitlet presenteras också praktiska vägledningar för de principiella tilluftssystem som normalt används i lokaler i samband med komfortventilation. 39

40 Inneklimatsystem Klimatsystem luft/vatten Utmärkande egenskaper för olika klimatsystem Luft används i alla systemlösningar eftersom endast detta medium kan skapa god luftkvalitet. Luft kan också utnyttjas till att sköta temperaturhållningen om tillräckligt stora flöden används. Vatten är en god energibärare som vid jämförbara flöden och volymer med luft, förmår transportera betydligt större energimängder. Diagrammet nedan visar när kylning med luft alternativt kylning med vatten är tillämpbart. Vid val av system används således alltid luft för ventilationsbehovet. När det gäller temperaturhållningen kan både luft och vatten komma i fråga. Vilket medium som passar bäst för energitransporten beror på ett stort antal faktorer. Byggnadens utformning, verksamhet, mediatillgång samt beställarens särskilda önskemål är exempel på orsaker som kan styra ett systemval åt ena eller andra hållet. Tilluftens undertemperatur Luftmängd Övre gräns för deplacerande ventilation Övergångsområde där både luft- och vattenkyla kan väljas Kylkapacitet I det senare avsnittet Luftföring i lokaler finns mer information om olika principers möjligheter att kyla en lokal. De angivna gränserna är flytande och starkt beroende på bl.a vistelsezonens utsträckning. Vid angivande av komfortkraven är det därför viktigt att göra en koppling till var i rummet som kraven måste vara uppfyllda. Eftersom kraven kan förändras med tiden allt eftersom verksamhetens art förändras är det viktigt att kunna påverka luftfördelningen i rummet på ett enkelt sätt. Detta görs genom att välja tilluftsdon med flexibelt inställbar spridningsbild. Angivna kylkapaciteter för de olika ventilationsprinciperna gäller enbart i det fall då luft är energibäraren. Används vatten som energibärare, d.v.s. användning av kyltak typ strålningstak eller kylbafflar för konvektiv kylning av luften, kan betydligt större värmelaster bortföras. Figuren ger en fingervisning om när det är aktuellt att välja antingen ett luft- eller vattenbaserat system. Med utgångspunkt från erforderliga luftflöden (l/s,m 2 ) för olika typer av lokaler är det sedan lätt att med vetskap om erforderligt kylbehov komma fram till det lämpligaste alternativet. Luftkyla Luftsystem Vattenkyla Praktisk övre gräns för komfortkyla Vattensystem Med vetskap om specifikt kyleffektbehov och specifikt luftflödesbehov ger diagrammet indikation om kylning kan göras med luft eller om komplettering med vatten bör göras. 40

41 Inneklimatsystem Tre typer av klimatsystem för komfortkyla Det värmeöverskott som måste bortföras från byggnaden för att hålla inomhustemperaturen lägre än en förutbestämd högsta tillåten temperatur, kallas kylbehov. De klimatsystem som används för att aktivt kyla byggnader, kan generellt delas upp i tre typer. System med luftburen kyla System med vattenburen kyla Kombinerade system Det är viktigt att skilja på det sensibla kyleffektbehovet och den totala kyleffekten inklusive våt kylning. Sensibel kyleffekt avser effekten som motsvaras av temperaturskillnaden mellan önskad temperatur och den temperatur man skulle ha utan komfortkyla. Den totala kyleffekten ska även inkludera det latenta kylbehovet som inkluderar våt kylning. Härmed avses den entalpidifferens som måste åstadkommas för att tilluften ska bli avfuktad i ventilationsaggregatets och/eller en fläktluftkylares kylbatteri, se figuren. Om man inkluderar det latenta kylbehovet ökar i allmänhet det totala dimensionerande kylbehovet med över 100%. Andra faktorer som påverkar systemvalet: Kundönskemål Tillgång till vatten respektive luft Antal personer i rummet/huset Typ av aktivitet Hur huset är byggt Enheter Vatten Luft Densitet d kg/m ,2 Energi c p kj/kg C 4,18 1,0 Summan av latent och sensibel kyleffekt ger dimensionerande kyleffekt. Tumregel: P tot = W/m 2 q luft = l/s m 2 Om P tot /q luft >15 använd vattenburet system Om P tot /q luft <10 använd vatten- eller luftburet system Om P tot /q luft =10-15 använd vatten- eller luftburet system Exempel 500 Watt kylkapacitet vatten 0,04 l/s, 12 mm rör luft 42 l/s, 160 mm kanal Vatten Tar mindre plats Mindre aggregat Bättre energibärare Luft Enkel, billig installation Större luftvolymer (bättre luftkvalitet) Frikyla kan användas 41

42 Inneklimatsystem System med luftburen kyla I dessa system bestäms det dimensionerande luftflödet av kylbehovet. Det är således inte kraven på luftkvalitet som är dimensionerade. I befintliga byggnader är det normalt både svårt och kostsamt att byta kanalsystem. Om man inte kan transportera tillräckligt stora luftflöden i de befintliga kanalerna för att tillgodose kylbehoven, installerar man vid ombyggnad vanligen vattenburna kylsystem. Kylsystemet måste kunna ta hand om variationen i kylbehov, både över dygnet och över året. De två grundtyperna av system med luftburen kyla är konstantflödessystem eller system med variabelt flöde (kombinationer av de två metoderna förekommer också). Typiska användningsområden med luft där höga till medelhöga luftflöden och kanske även variabla luftvolymer är aktuella: Konferensrum Lätt industri Butiker Renrum: sjukhus Klassrum Restauranger Köpcentrum Indrottshallar System med vattenburen kyla Dessa typer av system förser de enskilda rummen med vattenburen kyla. Det luftsystem som finns används enbart för att tillgodose kraven på luftkvalitet. I en ombyggnads- eller renoveringssituation föredras ofta denna typ av kylsystem. Vid installation av systemet finns det vanligen plats i befintliga undertak att placera de rör som krävs för distribution av kallt vatten i byggnaden. Också vid nyproduktion kan system med vattenburen kyla vara att föredra, då utrymmesbehovet ovanför undertak är betydligt mindre än vid luftburen kyla. I höga byggnader kan det i vissa fall t.o.m. innebära att man på en viss byggnadshöjd kan tjäna in extra våningsplan. Typiska användningsområden med vatten där låga till medelhöga luftflöden med hög kylkapacitet är aktuella: Kontor Konferensrum IT-rum Butiker Hotell Klassrum Banker Restauranger 42

43 Inneklimatsystem Kylsystem Kylaggregat inom komfortventilation används som regel för att kyla tilluften som levereras av luftbehandlingsaggregat. Kylaggregaten kan också leverera kyla direkt till rumsprodukter, som t.ex. komfortmoduler. I detta avsnitt beskrivs följande metoder för att alstra kyla: Konventionell eldriven kompressorkyla är det traditionella sättet att producera kyla. Det ger även stor flexibilitet. Frikylning kan användas i vattenburna system och kräver någon typ av värmeväxlare mot uteluften. Fjärrkyla erbjuds i allt större utrsträckning till enskilda fastigheter. Kylvatten levereras i en undercentral och sekundärvatten distribueras sedan till den byggnad som ska kylas. Produktionsenheterna kan vara allt från kallt sjövatten till värmedrivna kylmaskiner. Två mindre vanliga sätt att kyla luft beskrivs också summariskt: Vid evaporativ kylning sänks luftens temperatur då den passerar en våt yta som skapar vattenavdunstning. Kylförmåga finns så länge som luften inte är mättad på vattenånga. Vid sorptiv kylning är principen detsamma som vid evaporativ kylning, men tilluften avfuktas innan den återigen uppfuktas. 43

44 Inneklimatsystem Eldriven kompressorkyla Allmänt Köldalstring med kompressorkylaggregat är det klassiska sättet att producera kyla. När maskinkyla för komfortändamål diskuteras är detta vad som normalt avses. Med ett kompressordrivet kylaggregat har man stor flexibilitet vad gäller sättet att tillföra byggnaden kyla. Det är möjligt att leverera kyla från kylaggregatet antingen till kylbatteriet i ett luftbehandlingsaggregat och/eller till kylutrustning placerad direkt i rummen, exempelvis kylbafflar. Definitioner Kylaggregat: Aggregat som producerar kyla. Kallas även kylmaskin. Köldmedium: Den energibärare som via en kompressor cirkuleras mellan förångare, expansionventil och kondensor i kylaggregatet. Består oftast av HFC (HydroFluoroCarbons). Köldbärare: Oftast vatten eller vatten med frysskyddsblandning som har kylts i kylaggregatet och bär ut kyla till brukaren. Värmebärare: Oftast vatten eller eller vatten med frysskyddsblandning som har värmts i värmepumpen och bär ut värme till brukaren. Brukare: Vätskebatteri till ett luftbehandlingsaggregat, kylbaffel eller liknande som tar emot köldbäraren Princip för luftkylt vätskekylaggregat 1) Köldmedium 2) Kompressor 3) Kondensor med fläktar 4) Expansionsventil 5) Förångare (värmeväxlare) 6) Köldbärare (vatten) 7) Omgivningsluft 4 Funktionsprincip för alla kylaggregat Kylaggregatet har en krets fylld med köldmedium, oftast någon typ av HFC (HydroFluoroCarbons). Kompressorn höjer trycket på köldmediat som då hettas upp och övergår i gasform. När köldmediat passerar kondensorn kyls det ned och kondenserar, d.v.s. återgår i flytande form. Det passerar vidare genom en expansionsventil som hastigt sänker trycket, vilket får köldmediat att kallna. Köldmediat passerar sedan genom förångaren. Denna fungerar som en värmeväxlare där köldmediat överför sin kyla till köldbäraren. Luftkylda vätskekylaggregat Kylaggregatet är placerat utomhus och kondensorn kyls med omgivande luft Vätskekylda vätskekylaggregat Kylaggregatet är placerat inomhus. För att kondensera köldmediat används en kondensor som utgör värmeväxlare via en vätskekrets från en utomhusplacerad kylmedelskylare. Värmepumpar Samma grundprinciper gäller som för kylaggregat, men kondensorn används istället för att överföra värme till köldbäraren (kallas då värmebärare). Multifunktionsaggregat Dessa aggregat kan värma, kyla och producera tappvarmvatten. De utgörs av en reversibel värmepump med flera kretsar för att simultant kunna producera värmevatten, kylvatten och tappvarmvatten. Princip för vätskekylt vätskekylaggregat 1) Köldmedium 2) Kompressor 3) Utomhusplacerad kylmedelskylare med fläktar 4) Expansionsventil 5) Förångare (värmeväxlare) 6) Köldbärare (vatten) 7) Omgivningsluft 8) Kondensor/värmeväxlare 9) Vätskekrets 44

45 Inneklimatsystem Kylaggregat med direktexpansion, fläktförsett Förångaren överför direkt kyla till den genomströmmande luften. Den luftkylda kondensorn är placerad utomhus. Den här typen av kylaggregat används ofta i datahallar, teknikrum och liknande. Princip för fläktförsett kylaggregat med direktexpansion 1) Köldmedium 2) Kompressor 3) Utomhusplacerad luftkyld kondensor 4) Expansionsventil 5) Förångare 6) Fläkt 7) Varm luft från rummet 8) Kyld luft in till rummet 9) Omgivningsluft Kylaggregat med direktexpansion, för dockning till luftbehandlingsaggregat En annan typ av kylaggregat med direktexpansion dockas eller byggs in i luftbehandlingsaggregat. Förångaren är då placerad i i aggregatets tilluft och kondensorn i aggregatets frånluft. En fördel med denna typ av aggregat är att endast själva dockningen till luftbehandlingsaggregatet behöver göras på plats. Begränsningen kan vara kapacitet Princip för kylaggregat med direktexpansion dockat till luftbehandlingsaggregat 1) Kylaggregat 2) Luftbehandlingsaggregat 3) Kompressor 4) Kondensor 5) Expansionsventil 6) Förångare 7) Luftfilter 45

46 Inneklimatsystem Frikyla Definition Med frikyla avses möjligheten att tillföra kyla när kylbehov föreligger utan att behöva betala för själva köldalstringen. Dock finns alltid andra kostnader, t.ex. för pumpar och/eller fläktar. Vattenburen frikyla För vattenburna kylsystem finns möjligheten att utnyttja s.k. frikyla. Det vanligast är att någon form av värmeväxlare mot uteluften installeras. Det görs oftast integrerat i kylaggregatet och värmeväxlaren kopplas in mellan kylaggregatets köldmedie- och köldbärarkretsar. I samband med att frikyla utnyttjas vid användning av vattenburen kyla är det vanligt att man vid en förutbestämd utetemperatur låter allt vatten kylas mot uteluften. Vid temperaturer lägre än denna temperatur används således inte kylaggregatet. Den utetemperatur vid vilken omkoppling sker ligger normalt kring 10 C. Fjärrkyla Det blir allt vanligare att energiföretag erbjuder sina kunder s.k. fjärrkyla. Beroende på det enskilda energiföretagets förutsättningar i fråga om produktionsmöjligheter och kundunderlagets utformning och täthet, produceras och distribueras kyla på olika sätt i olika orter. Produktionsenheter kan i ett fjärrkylsystem bestå av allt från s.k. frikyla (t.ex. kallt sjövatten som direkt kan utnyttjas för kyländamål), över kompressorkylmaskiner, till värmedrivna kylmaskiner (absorptionskylmaskiner). Det är relativt vanligt att utnyttja kyla från befintliga värmepumpar som redan används för att leverera värme till fjärrvärmenätet. Till ett fjärrkylanät var det tidigare vanligast att kunder med relativt stora kylbehov anslöts, t.ex. ett sjukhusområde eller ett affärscentrum. Det blir dock allt vanligare att även enskilda fastigheter erbjuds möjlighet att ansluta sig. Till kunden levereras kylvatten till en undercentral, i princip på samma sätt som i en abonnentcentral för fjärrvärme. Därifrån distribueras sedan sekundärvatten till den eller de byggnader som ska kylas Princip för luftkylt vätskekylaggregat med frikyla 1) Köldmedium 2) Kompressor 3) Kondensor med fläktar 4) Expansionsventil 5) Förångare (värmeväxlare) 6) Köldbärare (vatten) 7) Värmeväxlare för köldbärare 8) Trevägsventil för köldbärarens retur 9) Omgivningsluft Vattenburen frikyla kan också användas i samband kyltorn, vattendrag eller geotermiska rör. Princip för fjärrkyla Firkyla utan kylaggregat I sin enklaste form kan frikyla användas utan kylaggregat. Då används luftbehandlingsaggregatets uteluft för kylning och levererar kyld luft in till luftdonen i olika rum. Med ett värmebatteri i tilluften regleras tilluftstemperaturen vintertid så att den inte blir allt för kall. Det fungerar så länge utetemperaturen inte överstiger ca 16 C, vilket gör metoden användbar framför allt i länder med nordiskt klimat. I t.e.x. Stockholm är utetemperaturen ett normalt år lägre än 16 C cirka 7800 timmar (av totalt 8760 timmar) per år. Under varma sommardagar accepteras högre innetemperatur eller tillförs kyla på annat sätt. Vissa luftbehandlingsaggregat har styrfunktion för så kallad sommarnattkyla, då ett högre luftflöde, utan värmeåtervinnaren i funktion, under nattimmarna kyler ned lokalen. 46

47 Inneklimatsystem Evaporativ kyla Vid evaporativ kylning av luft utnyttjas att luftens temperatur sänks genom att fukta luften med hjälp av vattenavdunstning från en våt yta som luften passerar. Kylning är möjlig så länge luften inte är mättad på vattenånga. Den lägsta temperatur luften kan få med denna typ av kylning är begränsad av luftens våta temperatur, vilken ibland även kallas luftens kylgräns. Med direkt evaporativ kylning avses en process där tilluften fuktas och temperaturen sänks. Samtidigt ökas tilluftens fuktinnehåll. Med indirekt evaporativ kylning sker en fuktning av frånluften, varigenom frånluftens temperatur sänks. Därefter sker en värmeväxling (ej fuktöverförande) mellan från- och tilluft där värme ur tilluften kan föras över till frånluften. Möjligheten att kyla bestäms till stor del av uteluftens aktuella tillstånd. Ju mer fukt (ju högre värde på t våt ) den innehåller desto sämre blir dess förmåga att kyla. Metoden anses därför ha begränsad användning i kontor och andra kommersiella lokaler. Sorptiv kyla För att kunna sänka tilluftens temperatur så långt som möjligt, är det fördelaktigt att ha torrast tänkbara luft när uppfuktningen påbörjas. I den sorptiva kylprocessen är fuktningen från den evaporativa processen kompletterad med en torkning av tilluften innan den fuktas. Ett sorptionskylaggregat består alltså av en avfuktardel som torkar luften och en del som kyler luften (den evaporativa delen). Tilluften avfuktas med en fuktupptagande rotor. På frånluftssidan drivs det upptagna vattnet ur rotorn. Till detta åtgår värme. Således måste ett sorptivt kylaggregat även tillföras värme. Princip för sorptiv kyla Princip för direkt evaporativ kyla Princip för indirekt evaporativ kyla 47

48 Inneklimatsystem Passiva kylbafflar En passiv kylbaffel avger sin kyleffekt i huvudsak genom konvektion, d.v.s. cirkulerande rumsluft som strömmar genom kylbatteriet. Kylbaffelns vatteneffekt regleras on/off eller steglöst med en styrventil, som ibland styr flera kylbafflar beroende på önskad kyleffekt och flexibilitet. Kylbafflar arbetar efter principen torr kylning (över daggpunkten). Köldbärarens tilloppstemperatur ska alltid vara högre än daggpunktstemperaturen för luften i rummet för att undvika kondensutfällning. Aktiva kyl- och klimatbafflar En kylbaffel med anslutning för tilluft kallas aktiv kylbaffel och kan samtidigt fungera som tilluftsdon och i många fall höja kyleffekten med hjälp av den s.k. induktionseffekten. Denna typ av baffel kan utnyttjas för såväl kylning som värmning av lokaler och kallas därför också för klimatbaffel. Princip för passiv kylbaffel Utmärkande egenskaper för aktiva kyl-/klimatbafflar Kostnadseffektiv lösning med tilluft och rumskylning i samma enhet Hög kyleffekt Viktigt att tilluften är avfuktad så att kondensutfällning och reducerad kapacitet undviks Kan under vissa förutsättningar även användas för uppvärmning som alternativ till radiatorer Komfortmoduler Komfortmodulen kan beskrivas som en hybrid mellan en klimatbaffel, ett tilluftsdon och en radiator. Komfortmodulen kombinerar klimatbaffelns höga kylkapacitet vid låga primärluftsmängder med tilluftsdonets förmåga att snabbt blanda den kylda luften med rumsluften. Detta skapar möjligheter att tillföra stora kyleffekter med en betydligt mindre enhet än med en klimatbaffel. Samma funktion skapar samtidigt bättre förutsättningar att värma lokaler från taket. Vissa komfortmoduler utrustas även med möjlighet till variabla tilluftsflöden baserat på närvaro och energibehov. Princip för aktiv kyl-/klimatbaffel Utmärkande egenskaper för komfortmoduler Små byggmått ger större utrymme för andra installationer i taket Fyrvägs luftdistribution ger stor inblandningszon och hög komfort Tempererar och ventilerar lokaler för hög komfort oavsett årstid (ventilation, kyla och värme) Inga rörliga delar, ger låga underhållskostnader Stor flexibilitet under hela dess livslängd Princip för komfortmodul 48

49 Inneklimatsystem Kylpaneler En horisontell undertempererad yta som hängs i tak kallas kylpanel. Kallt vatten passerar i rör anslutna till en aluminiumplåt i kylpanelen. Värmen transporteras från plåten till det kalla vattnet. Kylpanelen kyler då dels den varma rumsluften och dels upptar värme från rummet genom lågtemperaturstrålning. Kylpaneler kan monteras dikt mot tak, frihängande eller integrerat i undertak. Kylpanelernas effekt regleras oftast on/off med en styrventil, som ibland styr flera kylpaneler beroende på önskad kyleffekt och flexibilitet. Kylpaneler arbetar efter principen torr kylning (ovan daggpunkten). Köldbärarens tilloppstemperatur ska alltid vara högre än daggpunktstemperaturen för luften i rummet för att undvika kondensutfällning. Kylpaneler ger god termisk komfort men det finns även vissa nackdelar som bör beaktas. Då panelerna täcker en stor del av taket blir de något oflexibela och svåra att kombinera med andra takinstallationer. De utgör även ett akustiskt hårt material vilket kan ge upphov till eko. Utmärkande egenskaper för kylpaneler Diskret lösning Ger kylning i form av strålning Kyleffekten begränsad till ca 100 W/m 2 Princip för kylpanel 49

50 Inneklimatsystem Induktionsapparater En enhet, via vilken rummet antingen kan värmas eller kylas. När induktionsapparat används tillförs ventilationsluften rummet via induktionsapparaten. Ventilationsluften strömmar genom ett munstycke med hög hastighet vilket får till följd att rumsluft "rycks med" genom ett kombinerat värme- och kylbatteri med två separata vattenslingor. På detta sätt är det möjligt att värma eller kyla rummet genom en och samma enhet utan annan fläkt än den i det centrala luftbehandlingsaggregatet. Utmärkande egenskaper för induktionsapparater Relativt höga kyleffekter Innehåller funktion för tilluft Viktigt att tilluften är avfuktad så att kondensutfällning och reducerad kapacitet undviks Låga drifts- och underhållskostnader Kräver inga filterbyten Låg ljudnivå Princip för induktionsapparat Fläktkonvektorer En enhet, via vilken rummet antingen kan värmas eller kylas. En fläktkonvektor är utrustad med en fläkt som cirkulerar rumsluft genom enheten. I enheten värms eller kyls luften i ett kombinerat värme- och kylbatteri med två separata vattenslingor. Batteriet tillförs varmt eller kallt vatten från en central anläggning i byggnaden. Fläktkonvektorer är den av rumskylarna som har störst kylkapacitet, men har också högst ljudnivå och ett betydande servicebehov. Utmärkande egenskaper för fläktkonvektorer Hög kyl-/värmeeffekt Kan hantera våt kylning om dräneringssystem finns Relativt hög ljudnivå (vid höga effektuttag) Höga drifts- och underhållskostnader (för t.ex. filter- och fläktbyte, rengöring av dräneringssystem) Kräver ett separat system för tilluft Princip för fläktkonvektor 50

51 Inneklimatsystem Ventilationssystem Traditionell indelning av ventilationssystem Valet av lämplig teknisk lösning är ett viktigt steg i projekteringen. Systemvalet bör göras med beaktande av följande huvudfaktorer: Ändamålsenlighet Den tekniska lösningens förmåga att uppfylla de ställda kraven. Driftssäkerhet Den tekniska lösningens förmåga att långsiktigt ge tillfredsställande funktion. Resurssnålhet Den tekniska lösningens energieffektivitet, kostnadseffektivitet m.m. Enkelhet och tolerans Vid val av teknisk lösning bör man alltid sträva efter enkelhet, begriplighet och tolerans mot avvikelser i driftbetingelser. Undvik tekniska lösningar som inte medger att lokalens användning förändras, fönster öppnas eller som på annat sätt är känsliga för yttre störningar. Grundprinciper och karaktäristiska egenskaper Det finns olika ventilationstekniska lösningar som kan tillgodose kraven på rätt luftflöde till alla delar i ett system. De huvudkategorier man talar om är: CAV-system (Constant Air Volume), system med konstanta luftflöden. Det enklaste och i allmänhet prisbilligaste alternativet. VAV-system (Variable Air Volume), system med variabelt luftflöde, som i regel är styrt via någon typ av rumstemperaturgivare. Fläkten är försedd med någon form av tryckreglering. DCV-system (Demand Controlled Ventilation), ett VAV-system men med DCV avses långt gående behovsstyrning av luftflöde och temperatur, som regel via luftkvalitets- eller närvarogivare. Samtliga systemlösningar kan naturligtvis utföras med antingen omblandande eller termiskt styrd ventilation (deplacerande ventilation). Såväl CAV- som DCV-systemen kan kombineras med alternativa värme- och kylutrustningar för styrning av rumstemperaturen. Relativ energianvändning beroende på typ av system. 1. Relativ energiavändning fläkt (%) 2. Relativt luftflödesbehov (%) CAV = Constant Air Volume (konstant luftflöde) VAV = Variable Air Volume (variabelt luftflöde) DCV = Demand Controlled Ventilation (behovsstyrd ventilation) 51

52 Inneklimatsystem CAV-system CAV-systemen (Constant Air Volume) kännetecknas av att luftflödet är konstant. Rummen med de största kylbehoven bestämmer normalt dimensioneringen av den tilluftstemperatur som bereds i det centrala luftbehandlingsaggregatet. I vissa rum, t.ex. konferensrum, kan tilluften eventuellt behöva eftervärmas. Detta görs för att ett rum inte ska upplevas som kallt när ingen har vistats i det på en viss tid. Tilluftstemperaturen i ett CAV-system kan vara konstant eller varieras i förhållande till utetemperaturen. Där temperaturstyrningen sker centralt eller med konstant tilluftstemperatur görs vintertid en korrigering till rätt rumstemperatur i de enskilda rummen, t.ex. med radiatorer. CAV-system används där såväl värmealstring som föroreningsproduktion är låg och någorlunda konstant. Tilluftsflödet bestäms i huvudsak av luftkvalitetskraven. Räcker inte det hygieniska luftflödet till för att föra bort den alstrade värmen, kan man komplettera med produkter för vattenburen kyla. CAV-systemen byggs oftast upp efter avgreningsprincipen med injusteringsspjäll i varje avgrening. Tryckfallen över donen väljs så att de tillsammans med tryckfallen över injusteringsspjällen ger rätt flödesfördelning. Även om ett CAV-system tillför luft med konstant flöde används ibland varvtalsreglerade fläktmotorer, där man reglerar ner varvtalet när kylbehovet i byggnaden så tillåter. Luftflödet minskar då proportionellt lika mycket som varvtalet. Nackdelen med principen är att systemet lätt kan komma i obalans p.g.a störningar från termiska stigkrafter, förändringar av spjällägen m.m. Ytterligare en nackdel är de relativt höga tryckfall över spjäll och don som erfordras för säkerställande att flödesvariationerna inte ska bli för stora. Detta i sin tur medför att ljudproblemen kan bli besvärande samtidigt som energianvändningen blir onödigt hög. En sänkning av fläktvarvtalet, för att minska energianvändningen under vissa perioder, medför att flödesfördelningen ej kan upprätthållas, beroende på att tryckfallen över don och spjäll minskar. Princip för CAV-system Princip för CAV-system 1. Frånluft 2. Tilluft 3. Ventilationsaggregat (FTX) 52

53 Inneklimatsystem VAV-system I VAV-systemen (Variable Air Volume) varierar luftflödet som tillförs varje rum efter behov, men temperaturen på tilluften hålls konstant, d.v.s. tilluftstemperaturen ändras inte med att lasten ändras. Däremot sker normalt en årstidsstyrning av tillluftstemperaturen, som en funktion av utetemperaturen. Luftflödet till varje rum regleras med spjäll i någon form av terminalapparat i direkt anslutning till rummet, medan centrala till- och frånluftsfläktar kontrolleras med hjälp av ledskenereglering eller varvtalsstyrda fläktmotorer, vanligtvis frekvensstyrda. Styrningen sker normalt genom att hålla ett konstant statiskt tryck med givare i tilluftssystemets bortersta grenkanaler. Flödet varierar från max. den varmaste dagen ner till ca 20% av max. under årets kallaste dagar, då luften endast har som uppgift att tillgodose kraven på luftkvalitet. Princip för VAV-system 53

54 Inneklimatsystem DCV-system DCV-system är i princip det samma som VAV-system, men begreppet DCV avser mer långtgående styrning av luftflöde och temperatur. DCV-system används när personbelastningen varierar. Uppvärmning sker lämpligen med radiatorer. Rummets kylbehov regleras med ett varierat luftflöde. Under vissa förutsättningar är dessutom värme från tak med hjälp av komfortmoduler ett fullgott alternativ. DCV-systemen skiljer sig från CAV-systemen bl.a. genom att det finns en tryckreglering i huvudkanalerna för till- och frånluft. Detta är nödvändigt ur såväl energi- som ljudsynpunkt. En annan skillnad är att i omedelbar anslutning till rumsenheterna (tilluftsdon, komfortmoduler etc.) finns reglerenheter som styr luftflödena genom dem. Ett grundläggande problem med detta är att då flödena minskas ökar tryckfallen. Man löser detta genom att också ha reglerande zonspjäll. Behovsstyrd ventilation Det är allmänt omvittnat att om vi som brukare av en installation på ett enkelt sätt kan påverka dess inställning, så upplever vi installationen som betydligt bättre. För t.ex. bostäder medför denna flexibilitet att de boende på ett mycket enkelt sätt ska kunna behovsanpassa sina luftflöden. Att kunna styra luftflöden efter behovet i de olika rumsenheterna har tidigare varit ovanligt i traditionella FTX-system. Det har istället varit en strävan att försöka hålla luftflödena så konstanta som möjligt. Men det är en klar fördel om luftflödet inom rimliga gränser kan behovsanpassas i enskilda rum. Detta ska kunna ske utan att luftflödena i andra rum behöver minskas. Minimiluftflödena i de olika rumsenheterna måste också alltid kunna garanteras. Princip av DCV-system 1. Frånluft 2. Tilluft 3. Ventilationsaggregat 4. DCV-enhet 54

55 Inneklimatsystem Luftföring i lokaler Omblandande ventilation Omblandande ventilation kan användas generellt i samband med komfortventilation, d.v.s. oavsett om ventilationsluften används för kylning eller värmning. Tilluften tillförs här på sådant sätt att koncentrationen av föroreningar blir lika i alla delar av lokalen. Likaså blir temperaturskillnaderna mycket små i lokalen, vilket är till fördel för komforten. Beroende på komfortfördelarna är detta den vanligaste strömningsprincipen i våra lokaler. Tilluften tillförs i regel i taknivå alternativt under fönster med en relativt hög impuls. För dragfrihet krävs ett omsorgsfullt val av tilluftsdon så att kastlängd, strålutbredning m.m. blir rätt avvägd i förhållande till rumsstorleken. Dimensioneringsarbetet måste ta hänsyn till bl.a följande: Aktivitetsgrad / lokaltyp Rumsdimensioner Luftflöde m.m. Eventuellt kylbehov Resulterande lufthastighet i rummet Resulterande ljudnivå Tilluft, tak Frånluft, tak B 1. Det är viktigt att aktivitetsgraden kan bestämmas för att kunna bedöma vilka komfortgränser som ska gälla. 2. Rummets dimensioner påverkar strömningsbilden och därmed komforten i lokalen. Det är därför viktigt att man på projekteringsstadiet korrigerar kastlängdsdata enligt gällande dimensioneringsregler. 3. Det lägsta möjliga luftflödet är fastställt enligt hygienkraven. 4. En beräkning, där såväl intern och extern belastning som energiackumulering i byggnaden beaktas, måste ligga till grund för beräkning av erforderlig kylning. Detta ger tillsammans med komfortkraven ett underlag för val av systemlösning och lämpligt tilluftsflöde. 5. Donen redovisas med en kastlängd med sluthastighet 0,20 m/s. Vid olika driftsfall kan denna sluthastighet korrigeras för att riktig strömning ska uppnås utan dragproblem i rummet. Underlag finns i denna guide för hur detta arbete kan utföras, se avsnitt Projektering för omblandande ventilation. 6. Beräkning av resulterande ljudnivå från luftdon och kanalsystem i förhållande till aktuell ljudabsorption i rummet ska alltid utföras. Övriga hänsyn som måste tas är t.ex. vid vertikal inblåsning: Då över- respektive undertempererad luft ska tillföras en lokal vertikalt påverkar detta kastlängden. Vid övertemperatur förkortas den för att förlängas vid undertemperatur. Detta förhållande kan beräknas med hjälp av beräkningsprogram där flöde, temperaturvariationer mellan till- och rumsluftens temperaturer samt inblåsningsvinkel anges. Diagrammet visar vilka luftutbyteseffektiviteter (e ra ) som kan erhållas som funktion av tillförd effekt med luften. A = Tilluftsdon vid golv och frånluftsdon i tak B = Tilluftsdon i tak och frånluftsdon vid tak Sammanfattning för omblandande ventilation Vanligaste strömningsformen Skolor, kontor Låg takhöjd Tilluft i regel i taknivå Hög komfort p.g.a. små temperaturskillnader i lokalen Klara stora temperaturskillnader mot rumstemperatur vid val av rätt don (kyla) Liten risk för drag 55

56 Inneklimatsystem Termiskt styrd ventilation Den termiskt styrda ventilationen karaktäriseras av att tillluften, som är undertempererad, tillförs med en låg hastighet vid golv. Tilluften breder mer eller mindre ut sig över golvytan och påverkas av i lokalen förekommande värmekällor. Tilluft strömmar med hjälp av dessa värmekällor uppåt och evakueras. Den termiskt styrda ventilationen delas därför upp i: a) deplacerande ventilation b) utjämnande ventilation Ett av villkoren för att principen ska fungera utan komfortproblem är att luftfördelningen över tilluftsdonen vid behov kan förändras. Genom att förändra luftfördelningen efter hur vistelsezonen disponeras undviks komfortproblem. Genom att anpassa tilluftsflödet och antalet tilluftsdon till de värmeavgivande källorna (maskiner, personer m.m.) kan ett ventilationssystem med hög effektivitet och god komfort erhållas. Tilluft, golv Frånluft, tak A Deplacerande ventilation Den deplacerande ventilationen kännetecknas av att: 1. Tilluften tillförs vid golvnivå 2. Ingen nämnvärd inblandning av rumsluft i tilluften eftersträvas 3. Tilluften tillförs med låg hastighet 4. Tilluften är undertempererad 5. Frånluften evakueras vid taknivå Utjämnande ventilation: Den utjämnande ventilationen har fått sitt namn på grund avatt man eftersträvar en utjämning av temperaturfördelningen inom i första hand vistelsezonen. Principen kännetecknas av att: 1. Inblandning av rumsluft i tilluften eftersträvas 2. Tilluften tillförs med låg hastighet 3. Tilluften är undertempererad 4. Frånluften evakueras vid taknivå Inblandning av rumsluft i tilluften kan åstadkommas bl.a. genom att: 1. Placera tilluftsdonet högt i lokalen 2. Skapa medejektering av rumsluft i eller i anslutning till tillluftsdonet Diagrammet visar vilka luftutbyteseffektiviteter (e ra ) som kan erhållas som funktion av tillförd effekt med luften. A = Tilluftsdon vid golv och frånluftsdon i tak B = Tilluftsdon i tak och frånluftsdon vid tak Sammanfattning för termiskt styrd ventilation Stora luftflöden Stora ytor Värmekälla i rummet Högt till tak Begränsad kyleffekt Stor närzon risk för drag 56

57 Inneklimatsystem Deplacerande ventilation Illustrationen nedan visar ett deplacerande system. Ventilationsluften tillförs med undertemperatur vid golvnivå och sugs ut vid taknivå. Ventilationsluften fördelar sig utefter golvet och börjar stiga uppåt när den kommer i kontakt med varma kroppar, som genererar uppåtgående konvektionsströmmar. Den varma punktkällan i illustrationen alstrar en förorening, t.ex. uppvärmd luft som är lättare än den omgivande luften. Föroreningen stiger mot taket och mera luft dras in i plymliknande form. Om volymflödet av luft i förorenings-plymen, när den når taket, är större än ventilationsluftflödet, kan inte hela föroreningsflödet direkt evakueras med ventilationsluften. En del av föroreningen återcirkuleras därför nedåt i rummet. Vi får en front med förorenad luft som börjar röra sig nedåt i rummet. Fronten stannar på den nivå där volymflödet av luft i den uppåtstigande föroreningsplymen är lika med ventilationsluftflödet. Två zoner bildas i rummet, en övre zon med förorenad luft och en nedre zon med ren luft. I lokaler med rörligt arbete och hög aktivitetsnivå är det eftersträvansvärt att få upp den rena zonen så högt som möjligt och helst ovanför andningszonen. Erforderliga luftflöden bestäms med utgångspunkt från gällande normer och bestämmelser om de hygieniska gränsvärdena. Luften tillförs med undertemperatur vid golvnivå och sugs ut i taknivå. Tilluften (q v ) fördelar sig utefter golvet och stiger uppåt då den kommer i kontakt med varma kroppar. q v = ventilationsluftflöde l/s q x = konvektionsluftflöde i föroreningsplymen på nivå x (l/s) A = Förorenad zon B = Rörlig front med förorenad luft C = Ren zon 57

58 Inneklimatsystem Kolvströmning Kolvströmning innebär att ventilationsluften fördelas på sådant sätt att luftriktningen är entydigt bestämd och endast går åt ett håll. Luften kan sägas gå som en kolv genom rummet. För att kolvströmningen ska fungera krävs relativt höga lufthastigheter. Hastigheter 0,35 á 0,40 m/s krävs för att få en stabil kolvströmning i lokalen. Beroende på dessa höga lufthastigheter blir aldrig kolvströmning aktuell i samband med komfortventilation. Den stora användningen är istället i samband med rena rum där mycket stora krav ställs på luftkvaliteten i lokalen. Kortslutningsströmning Detta är en typ av strömning, som i största möjliga utsträckning ska undvikas. Strömningen innebär att en del av tilluften går direkt ut med frånluften utan att komma vistelsezonen tillgodo, d.v.s. tillluften kortsluts. Förutsättningen för att strömningen ska bildas är att såväl till- som frånluftsdonen är placerade i taknivå samt att tillluftshastigheten är för låg och tilluftstemperaturen högre än rumstemperaturen. Kortslutningsströmning kan även erhållas i de fall tilluftsdonen är placerade i golvnivå (låghastighetsdon) och tilluften (som är undertempererad) tar sig ut via öppna dörrar eller lågt placerade frånluftsdon. Tilluft, golv Frånluft, tak. Vid renodlad kolvströmning är luftutbyteseffektiviteten lika med 100%. Tilluft, tak Frånluft, tak (uppvärmd luft) Diagrammet visar vilka luftutbyteseffektiviteter (e ra ) som kan erhållas vid olika donplaceringar och som funktion av tillförd effekt med tilluften. A = Tilluftsdon vid golv och frånluftsdon i tak B = Tilluftsdon i tak och frånluftsdon vid tak 58

59 Inneklimatsystem Praktiska vägledningar Nedan redovisas de principiella tilluftssystem, som normalt används i lokaler i samband med komfortventilation. De maximala kylbelastningar som redovisas avser luftburen kyleffekt, där hänsyn tagits till ackumulering i byggnadsstommen. Fönsterbänksplacering Var observant på tillufts- och fönstertemperatur. I de fall det finns risk för att båda dessa temperaturer är lägre än rumsluftens temperatur, finns risk för luftnedslag i zonen närmast (1 á 2 m) fönstret. Takplacering Var noga med definitionen av vistelsezonen. I de fall nedåtgående luftströmmar kan accepteras vid väggarna är principen fördelaktig. Se upp med konvektionsströmmarna från fönsterväggen. Placering bakom radiator Denna placering kräver hög utloppshastighet från tilluftsdonet för att inte nedslag ska erhållas i vistelsezonen. Det är viktigt att eventuell fönsterbräda blir så utformad att den inte riktar luften in i rummet. Takplacering, framkant Vid tillförsel av undertempererad luft erhålles i regel ett tillfredsställande resultat om tilluftsdonet dimensioneras för en kastlängd, som är något längre (1 á 2 m) än rumsdjupet. Golvplacering, låghastighet Används don med flexibel spridningsbild kan en temperaturdifferens mellan rumsluft och tilluft på max 6 C tillämpas. Maximal kylbelastning ca 35 W/m 2 vid takhöjder på ca 2,8 m. Bakkantsplacering Val av tilluftsdon är mycket väsentligt mot bakgrund av att kastlängden är mycket betydelsefull. För t.ex. kontorsrum, där arbetsplatsen är förlagd nära fönsterväggen, bör max l 0,2 vara lika med rumsdjupet multiplicerat med 0,7 då undertempererad tilluft tillförs. Längre kastlängder kan med fördel användas om vistelsezonen ej går närmare fönstret än 0,75 m. Golvplacering, låghastighet med ejektor Med en speciell ejektordel som tillsats till låghastighetsdonen utjämnas temperaturfördelningen i rummets vistelsezon. Temperaturdifferenser på mellan 6 och 9 C mellan rums- och tilluften kan därför tillämpas. 59

60 Inneklimatsystem Basfakta Utbytestid och luftutbyteseffektivitet Utbytestiden och luftutbyteseffektiviteten för luften i rummet vid olika luftströmningsförhållanden Luftströmning Deplacerande och utjämnande Utbytestiden för luften i rummet 2 t n Luftutbyteseffektiviteten e ra > t n <100 % < 2 t >50 % n Omblandande 2 t n 50 % Kolvströmning t n 100 % Kortslutning > 2 t n <50 % 60

61 Systemlösningar Systemlösningar i olika byggnadstyper I detta kapitel presenteras ett antal olika systemlösningar för olika byggnadstyper. Lösningarna skall ses som typexempel för lösningar med hög energieffektivitet och hög komfort. 61

62 Systemlösningar Kontor, luftburet system Målet med ett system anpassat för kontor är att till lägsta möjliga energikostnad skapa det perfekta inomhusklimatet så att beställaren kan vara trygg i både investering och drift. Illustrationen visar en systemapplikation för kontorshus med flera våningar. Många kontor är idag dimensionerade för ett maximalt antal närvarande personer. Graden av närvarande personer i kontoret varierar utifrån vilken verksamhet som bedrivs. I många fall är kontoret långt ifrån fullbelagt vilket medför att det installerade ventilationssystemet är överdimensionerat. Detta kostar pengar och energi. Lösningen är ett system som är behovsstyrt med avseende på närvaro och belastning i kontoret. Kontorsvåningarna försörjs av ett system fördelat på två centralt placerade luftbehandlingsaggregat och extern producerad el, kyl- och värmemedia. Luftbehandlingssystemet behovsstyr kontorshusets luftflödesbehov. Kontoren klimatiseras och ventileras med tilluftsdon och radiatorer. Konferensrummen klimatiseras med variabelflödesspjäll, takdon och radiatorer. Allmänna lokaler som reception, pentry och cafeteria klimatiseras med luftdon. En kommunikationsenhet knyter ihop systemet med luftbehandlingsaggregaten. Födelar med luftburet system Energieffektiv frikyla kan utnytjas Låg installationskostnad Litet underhållsbehov Bästa luftkvalitet 62

63 Systemlösningar Kontor, vattenburet system Målet med ett system anpassat för kontor är att till lägsta möjliga energikostnad skapa det perfekta inomhusklimatet så att beställaren kan vara trygg i både investering och drift. Illustrationen visar en systemapplikation för kontorshus med flera våningar. Många kontor är idag dimensionerade för ett maximalt antal närvarande personer. Graden av närvarande personer i kontoret varierar utifrån vilken verksamhet som bedrivs. I många fall är kontoret långt ifrån fullbelagt vilket medför att det installerade ventilationssystemet är överdimensionerat. Detta kostar pengar och energi. Lösningen är ett system som är behovsstyrt med avseende på närvaro och belastning i kontoret. Varje kontorsvåning har sitt eget klimatsystem som tilllgodoser behoven för luftkvalitet och rumsklimat. Rumsstyrda komfortmoduler ger exakt önskad temperatur i varje rum. Luftbehandlingsaggregat ger exakt rätt luftmängd via tryckregling med kommunikationsenhet samt optimerad temperatur på kyl- och värmevatten via en funktion som styr primärvattenkretsen. Fördelar med vattenburet system Individuell klimatreglering Mindre kanaldimensioner Ventilation, värme och kyla i ett system Höga kyl- och värmeeffekter Högsta termiska komfort 63

64 Systemlösningar Industrilokal Inneklimatet i en industrilokal har särskilda behov. Eftersom det är en arbetsplats krävs naturligtvis ventilation. Temperaturmässigt har man olika behov under olika årstider men oftast råder värmebehov natt och morgon och kylbehov dagtid. Lokalerna har ofta stora ytor och takhöjder. Högkvalitativa luftbehandlingsaggregat och tilluftsdon kan möta dessa krav på ett mycket effektivt sätt. Ett lämpligt luftbehandlingsaggregat levererar luft, värme och kyla och har inbyggd styrutrustning. Aggregatet bör även förses med återluftsspjäll, vilket möjliggör energisnål och effektiv uppvärmning nattetid och tidig morgon. Tilluftsdonet bör vara anpassat för att tillföra både värme och kyla. Vid värmebehov passerar tilluften genom den övre, dysförsedda, delen. Luften trycks med hög hastighet, utan att orsaka drag eller buller, ned mot golvet. Vid kylbehov passerar tilluften genom den nedre, perforerade, delen. Luften tillförs med låg hastighet och söker sig naturligt mot golvet. Funktioner Obemannad lokal: 100% återluft, värme vid behov. Före arbetspass: 100% återluft, morgonjustering där temperaturen höjs till önskat värde. Under arbetspass: Dimensionerat ventilationsflöde. Vid värmebehov, värmeforcering. Vid kylbehov, kylforcering. Tilluftsdon anpassat för tillförsel av antingen värmd eller kyld luft. 64

65 Systemlösningar Affärslokal Inneklimatet i stora affärslokaler har särskilda behov. Temperaturen skall vara jämn under hela året och under hela dagen. Stora tider av dagen råder värmeöverskott och det är oftast också stora variationer i olika delar av lokalerna. Stora glasytor ger behov av värmning. Lokalerna har ofta stora ytor och takhöjder. Högkvalitativa luftbehandlingsaggregat och tilluftsdon kan möta dessa krav på ett mycket effektivt sätt. Ett lämpligt luftbehandlingsaggregat levererar luft, värme och kyla och har inbyggd styrutrustning. Aggregatet bör även förses med återluftsspjäll, vilket möjliggör energisnål och effektiv uppvärmning nattetid och tidig morgon. Tilluftsdonet bör vara anpassat för att tillföra både värme och kyla. Vid värmebehov passerar tilluften genom den övre, dysförsedda, delen. Luften trycks med hög hastighet, utan att orsaka drag eller buller, ned mot golvet. Vid kylbehov passerar tilluften genom den nedre, perforerade, delen. Luften tillförs med låg hastighet och söker sig naturligt mot golvet. Funktioner Luftbehandlingsaggregat med inbyggd styrutrustning Tilluftsdon anpassat för tillförsel av antingen värmd eller kyld luft. 65

66 Systemlösningar Offentlig lokal I offentliga lokaler som t.ex. skolor och bibliotek varierar framför allt personbelastningen kraftigt under dagen. Normalt krävs det komplicerade lösningar för att ge rätt luftflöde och temperatur vid varje enskild tidpunkt och vid varje enskild belastning. En enkel och kostnadseffektiv lösning tillåter att flera olika typer av zoner kan blandas, både med variabelt luftflöde och konstant luftflöde. Konceptet bygger på att ett luftbehandlingsaggregat förser rummen med förvärmd/kyld luft till en konstant tilluftstemperatur av C. På rumsnivå styr en intelligent rumsregulator temperatur och luftkvalitet på signal från temperaturgivare och CO 2 -givare, alternativt närvarogivare. Med den här lösningen får man en behovsstyrd och mycket energisnål anläggning. Luftbehandlingssystem tillsammans med aktiva eller passiva luftdon samt regulatorer utgör en flexibel paketlösning. Ventilationen blir behovsstyrd och man kan använda flera olika regleralternativ. Funktioner Konstant temperatur på tilluftens temperatur till inställt värde med möjlighet till vinter- och sommarkompensering. Konstant tryck i tilluftskanalen. Frånluften evakueras som gemensam överluft och slavstyrs till samma flöde som tilluften. Rum med aktiva luftdon. Rum med passiva luftdon. 66

67 Systemlösningar Hotell Det viktigaste ekonomiska nyckeltalet inom hotellbranschen är beläggningsgraden. Beläggningsgraden är direkt avhängig från hotellgästens välmående; nöjda gäster kommer alltid tillbaka. Ett av de viktigaste kraven som hotellgäster ställer, är att rummet ska upplevas fräscht, tyst och behagligt. De flesta vill också ha en möjlighet att själva påverka temperaturen i rummet. Kravet på systemlösningen är därmed att skapa ett individuellt behovsstyrt inneklimat med optimal driftekonomi. Ett förslag till principlösning för hotell med ett behovsstyrt ventilationssystem ska vara präglat av helhetstänkande och komplett med alla nödvändiga komponenter. Exemplet visar ett system, baserat på ett typhotell med fem våningar, indelat i två delsystem som tillsammans skapar möjligheter till stora besparingar jämfört med dagens vanliga hotellösningar. Kyl- och värmeproduktion sker med ett multifunktionsaggregat. De enskilda hotellrummen klimatiseras och ventileras med kompakta komfortmoduler och reglersystem som är anslutna till ett centralt placerat luftbehandlingsaggregat. Allmänna lokaler som restaurang, lobby och konferensrumsavdelning klimatiseras med komfortmoduler som tillsammans med luftbehandlingssystemet behovsstyr lokalernas luftflöden. För att optimera fläktdriften och säkerställa rumsklimatet i alla rum knyts flödeskontrollen samman med luftbehandlingsaggregatet. Besparingspotential Behovsstyrd ventilation ger ca 30% lägre energiförbrukning Zonvis tilluftstemperatur. Rumsvärmning med underhållsfria komfortmoduler. 67

68 Systemlösningar Flerbostadshus, central lösning Ett bra inneklimat i lägenheter är en förutsättning för att människor skall må bra. Allt hårdare energikrav gör att det krävs nya och energieffektiva lösningar. Samtidigt måste anläggningen klara matos och andra dofter utan överföring till andra lägenheter eller trapphus. Exemplet visar ett luftbehandlingssystem för behovsstyrt inomhusklimat, där man i respektive lägenhet har spjällstyrning via en kontrollpanel. Energianvändningen ligger under 20 kwh/m 2, år, vilket med bred marginal ligger inom ramen för EU:s energidirektiv för byggnaders energianvändning. Ett luftbehandlingsaggregat hanterar till- och frånluft till ett lämpligt antal lägenheter via tryckstyrning. I respektive lägenhet styrs luftflödet efter behov via en kontrollpanel och ett tidur. När ingen är hemma styrs systemet till ett ekonomiskt lågflöde. Övrig tid arbetar systemet på normalflöde och vid användning av spiskåpan med forcering. En ekonomisk specialfunktion är att tilluften huvudsakligen styrs till vardagsrum på dagen och till sovrum på natten. Därmed kan ett lägre luftflöde per lägenhet användas och ändå blir inneklimatet fullgott där man vistas. Lösningen är energieffektiv eftersom ventilationen anpassas till var personerna i lägenheten är och vad de gör. Fördelar Bra luftkvalitet. Enkelhet för användare och installatör. Liten energianvändning. 68

69 Systemlösningar Flerbostadshus, central lösning för renovering Det är en utmaning både tids- och kostnadsmässigt för ägare av äldre bostadsfastigheter att genomföra nödvändig ventilationsrenovering. Ett förslag till lösning som är relativt enkelt och kostnadseffektivt att installera är ett system som automatiskt styrs av behovet i varje enskild lägenhet. Ett centralt ventilationsaggregat ansluts via stamkanaler eller schakt till en fördelningsbox för varje trappavsats. I trapphuset, och ovanför dörren till respektive lägenhet, placeras en teknikbox som innehåller motordrivna spjäll, luftkvalitets-, fukt- och temperaturgivare. Den dockas till en brandkassett med brandspjäll. Från teknikboxen/brandkassetten görs håltagning in till lägenhetens hall och en fördelningslåda. Mot vinkeln mellan tak och vägg i hallen monteras en slinga med kanaler för tilloch frånluft, som efteråt täcks med en prefabricerad kanalinklädnad. Till de rum som skall ha till- eller frånluft borras hål i väggarna. Det centrala ventilationsaggregatet är tryckstyrt. Varje lägenhet regleras oberoende av grannlägenheterna genom teknikboxen, där luftflödet anpassas automatiskt på signal från luftkvalitets- och fuktgivare. Samtidigt som det innebär högsta komfort för både människan och byggnaden innebär det också energieffektiv drift, man ventilerar precis så mycket som behövs. Fördelar Behovsstyrd ventilation med automatisk lägenhetsvis reglering av luftkvalitet och luftfuktighet Hög energieffektivitet Integrerad mekanisk brandlösning Snabb och kostnadseffektiv installation 69

70 Systemlösningar Flerbostadshus, decentraliserad lösning Med en decentraliserad lösning av ventilationen i flerbostadshus har varje lägenhet ett eget ventilationssystem. Aggregatplacering Den enklaste lösningen är oftast att placera ventilationsaggregatet i badrum eller annat lämpligt utrymme. Nackdelen är att servicepersonal måste gå in i lägenheten för filterbyte och annat underhåll. Det är också tänkbart att placera ventilationsaggregaten inbyggda i trapphus. Det kan innebära mer komplicerad kanaldragning, men fördelen är att service kan ske utan tillträde till lägenheten. Uteluft och avluft Den enklaste lösningen är oftast att både uteluft och avluft för varje aggregat tas via fasad. Det är också tänkbart att utnyttja schakt eller stamkanaler. Spiskåpor Installations- och investeringskostnader blir lägre om ventilationsaggregatets frånluftsfläkt också används för spiskåpans luftflöde. En annan lösning är spiskåpor anslutna via schakt eller stamkanal till central takfläkt. Övrigt Lokala restriktioner kan förekomma mot att leda ut avluft till fasad. Lokala restriktioner kan också förekomma mot att leda spiskåpans avluft genom aggregatet. Oavsett lösning kan det krävas särskilda åtgärder mot luftöverföring, ljudöverhörning och brandskydd. Lösning med uteluft via fasad, spiskåpa ansluten till ventilationsaggregat samt separata avluftskanaler till central avluftshuv. 70 Lösning med uteluft via fasad, avluft via stamkanal till central avluftshuv, spiskåpa ansluten via stamkanal till central takfläkt. Lösning med uteluft och avluft via fasad, spiskåpa ansluten via stamkanal till central takfläkt.

71 Systemlösningar Villor och radhus Villor och radhus har i princip alltid ett eget ventilationssystem. Uteluft och avluft Den vanligaste lösningen är att uteluft tas via fasad och att avluft leds till takhuv. Spiskåpor Installations- och investeringskostnader blir lägre om ventilationsaggregatets frånluftsfläkt också används för spiskåpans luftflöde. En annan lösning är att ansluta spiskåpan till en egen takfläkt, alternativt att spiskåpan har inbyggd fläkt. Övrigt Lokala restriktioner kan förekomma mot att leda spiskåpans avluft genom aggregatet. I villor och radhus krävs normalt inga särskilda åtgärder mot luftöverföring, ljudöverhörning eller brandskydd. Lösning med uteluft via fasad, avluft till avluftshuv, spiskåpa ansluten till ventilationsaggregat. Lösning med uteluft via fasad, avluft till avluftshuv, spiskåpa ansluten till takfläkt (alternativt egen fläkt i spiskåpan). 71

72 Systemlösningar 72

73 Projektering Projektering Inledning Projekteringen av en anläggning för inomhusklimat skall ta hänsyn till en rad faktorer. Utöver de specifika krav som ställs av beställaren/brukaren skall de krav uppfyllas som behandlas i det tidigare kapitlet Från krav till teknisk lösning. I detta projekteringskapitel ges råd och anvisningar om hur de olika systemen och komponenterna i systemen kan projekteras. 73