Ventilation och inomhusmiljö Luleå 22 maj Ventilation och inomhusmiljö

Transkript

1 Ventilation och inomhusmiljö Myndigheternas föreskrifter och annan vägledning beträffande ventilation Ventilationstekniska principer Behovsstyrd ventilation Störningar orsakade av ventilationen Fastighetsförvaltarens och driftpersonalens arbete Att utreda och åtgärda misstänkta ventilationsbrister SWESIAQs råd Lars Ekberg 1 Myndigheternas föreskrifter och annan vägledning beträffande ventilation 2 Lars Ekberg, Chalmers 1

2 Boverkets Byggregler Arbetsmiljöverket Folkhälsomyndigheten 3 Tre exempel på sammanfattande skrifter R1 Riktlinjer för Specifikation av Inneklimatkrav, EMTF Minimikrav på luftväxling SWESIAQs råd Lars Ekberg, Chalmers 2

3 Sammanfattning av krav & råd från myndigheter Luftkvalitet inomhus Lågemitterande byggmaterial Fuktsäkert Föreskrivna luftflöden Effektiv ventilation Ren tilluft Koldioxid ej över 1000 ppm mer än tillfälligt Radongas 200 Bq/m 3 5 Val, hantering och skötsel av bygg- och inredningsmaterial ska kvalitetssäkras Sammanfattande skrift från Kemikalieinspektionen 6 Lars Ekberg, Chalmers 3

4 Fuktsäkert byggande Fuktcentrum i Lund Diplomerade fuktsakkunniga 7 Föreskrivna ventilationsflöden Boverkets byggregler: 0,35 l/s per m 2 golv Bostäder minst 0,1 l/s per m 2 golv när bostaden inte används Lokaler ok att stänga av helt, men starta i tid Arbetsmiljöverket: 0,35 l/s per m 2 golv + 7 l/s per person Folkhälsomyndigheten: 0,35 l/s per m 2 golv 0,5 luftomsättningar per timma 4 l/s per sovplats Tumregel: Knappt 10 l/s per person för att hålla CO 2 under 1000 ppm 8 Lars Ekberg, Chalmers 4

5 Rekommenderade frånluftsflöden Kök: 10 l/s och forceringsmöjlighet Pentry kokvrå: 15 l/s Bad-/duschrum med öppningsbart fönster 10 l/s utan öppningsbart fönster 10 l/s med forcering till 30 l/s eller 15 l/s Hygienrum för allmänheten: 20 l/s per toalettstol.. 9 Effektiv ventilation Hela vistelsezonen ska ventileras med avsett luftflöde Ingen kortslutning Inga stagnationszoner Boverkets byggregler Luftutbyteseffektivitet minst 40 % eller Lokalt ventilationsindex minst 90 % 10 Lars Ekberg, Chalmers 5

6 CO2-Koncentration (ppm) Partikelkoncentration (antal per ft 3 ) Ren tilluft Föroreningshalter ej över miljökvalitetsnormerna, MKN -Se luftkvalitetsförordningen Lämplig placering av luftintag Filter om det behövs -Klass F7 (hänvisning till gammal standard) -Numera snarare ISO epm1 60% 11 Koldioxid är en indikator på halten av luftföroreningar som alstras av människor Koldioxid Partiklar större än 2.0 µm :00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 Klockslag 13 Lars Ekberg, Chalmers 6

7 Vad betyder CO 2 -halten egentligen? Motsvarar ungefär 1000 ppm CO 2 Persily, A., What we think we know about ventilation. International Journal of Ventilation, ISSN Volume 5 No Ytterligare råd beträffande Råd beträffande filtrering av tilluft Ozongeneratorer Återluft 17 Lars Ekberg, Chalmers 7

8 3,0m 1,8m 3,0m 3,0m 3,0m 3,0m Fler krav & råd från myndigheter som påverkar ventilationen och andra installationer Ljud Uppkomst och spridning av ljud ska begränsas så att olägenheter för människors hälsa kan undvikas Allmänt råd: Ljudlass C enligt SS25268 Ljudtrycksnivå från installationer Exempelvis för kontorsrum 35 db(a) & 55 db(c) 30 db(a) om variationer eller toner Ljud utifrån Ljud från angränsande rum Stegljud, efterklangstid Ljus God tillgång till direkt dagsljus Allmänt råd: Beräkning som visar dagsljusfaktor 1% Schablon 10% av golvarean Belysning anpassad till den avsedda användningen ska kunna ordnas Råd angående utsikt 19 Var ska kraven vara uppfyllda? A=10,5m 2 A=10m 2 A=10m 2 A=3,4m 2 A=7, 5m 2 A=8,7m 2 1,9m 3,5m 3,5m2,5m 3,5m 2,9m 0,1-2,0 m över golvet Folkhälsomyndigheten 0,1-2,0 m över golvet BBR 0,0-1,8 m över golvet P-märkt innemiljö 20 Lars Ekberg, Chalmers 8

9 Riktlinjer i just din organisation? Beställare/byggherre Riktlinjer för projektering Riktlinjer vid planering av typrum Projekthandledning för hyresgäster Förvaltare / driftentreprenör Driftinstruktioner / driftkort Gränsdragning egen personal / driftentreprenör Rutiner för felanmälan Konkreta målvärden för inneklimatet i rambeskrivningar, rumsfunktionsprogram och hyresavtal Miljö- och hälsoskyddsinspektör Folkhälsomyndighetens föreskrifter Arbetsmiljöverkets föreskrifter Boverkets byggregler 21 Ventilationstekniska principer 22 Lars Ekberg, Chalmers 9

10 Teckning: SP Först lite nomenklatur Avluft Uteluft Överluft Frånluft Olika principer för ventilation S-system (självdrag) F-system (frånluft) FT-system (från- och tilluft) FTX-system (från- och tilluft med värmeåtervinning) FX-system (frånluft med värmepump) Lars Ekberg, Chalmers 10

11 Luftens väg Luft in i renare rum Luft ut från mindre rena rum Luften kan transporteras med eller utan fläktar S - självdrag F - mekanisk frånluft FT - mekanisk tilluft OCH FRÅNLUFT! FTX - FT med värmeåtervinning 25 Mekanisk till- och frånluft -> förvärmd och filtrerad tilluft Självdrag & mekanisk frånluft -> Obehandlad tilluft 26 Lars Ekberg, Chalmers 11

12 Exempel på tilluftsdon / uteluftsventiler System air Trox Auranor Fresh Biobe Typiska värden på luftomsättningen Renrum Kemilab. Operationssalar Skolor/klassrum Kontor - luftburen kyla Kontor - vattenburen kyla Bostäder oms/tim oms/tim 17 oms/tim 3-5 oms/tim 2-4 oms/tim 1-3 oms/tim 0,5 oms/tim oms/tim = luftomsättningar per timma Lars Ekberg, Chalmers 12

13 Stratifieringshöjd (m) Tre principer Parallellströmning Deplacerande Omblandande Laboratorier Operationsrum Industrier Auditorier Bostäder Kontor Klassrum 30 Hög stratifieringshöjd kräver stort luftflöde 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, W 280 W h Luftflöde (l/s) Luftflödet måste matcha flödet i den termiska plymen 32 Lars Ekberg, Chalmers 13

14 Luftföringen i rummet (d v s luftens väg genom rummet) Exempel på brister: -fel inblåsningstemperatur -fel flöde -fel kastlängd -fel placering av tilluftsdonen 33 Behovsstyrning av ventilation Luftflödet anpassas efter aktuellt behov (närvaro, temperatur & luftkvalitet) 35 Lars Ekberg, Chalmers 14

15 Vilka är motiven till behovsstyrd ventilation? Lägre energianvändning Ej onödigt högt luftflöde minskar avsevärt - behovet av elenergi för fläktdrift - behovet att eftervärma tilluften - behovet att kyla tilluften Förbättrad inomhusmiljö Minskar risken för allt för torr luft vintertid Reducerar buller från ventilationssystemet 36 Funktionen hos ett traditionellt ventilationssystem (CAV) Avluft Uteluft Kanalsystem Injusteringsspjäll Tilluftsdon (fasta inställningar) Luftbehandlingsaggregat CAV constant air volume (airflow rate) Illustration: Mari-Liis Maripuu (2009) 37 Lars Ekberg, Chalmers 15

16 Electric Airflow Power [kw] rate [m³/s] Electric Airflow Power [kw] rate [m³/s] Funktionen hos ett system med behovsstyrning (DCV) Fläktstyrning (variabla inställningar) VAV-spjäll VAV-don DCV demand controlled flow rate Uppmätt behov (närvaro, temp. och eller luftkvalitet) Illustration: Mari-Liis Maripuu (2009) 38 Examples from case study buildings 7 6 Design value 5,6 m 3 /s Airflow Supply rate airflow m3/s Electricity Power kw 6 5 Design value 5,0 m 3 /s Supply airflow, rate m 3 /s m3/s Electricity Power, kw kw Average 4,2 m 3 /s Average 2,0 m 3 /s Time, [h/year] Case study Case study 2A Time, [h/year] Fan electricity: from 1.5 kwh/ft 2 per year to 0.7 kwh/ft 2 per year Additional cooling: 2000 BTU/ft 2 per year (electricity equiv. about 0.2 kwh/ft 2 ) Heating of ventilation air: from BTU/ft 2 per year to 0 BTU/ft 2 per year Reference: Mari-Liis Maripuu (2009) 39 Lars Ekberg, Chalmers 16

17 Behovsstyrning är lämpligt där verksamheten varierar mycket Konferensrum, auditorier Klassrum Restauranger Biografer Kontorsbyggnader Hur stor fläktkapacitet krävs? Hur stort samtidigt behov ska det dimensioneras för? Vilken sammanlagringsfaktor ska användas? 40 Hur ska behovet mätas? Närvarosensorer Temperatur i vistelsezonen Koldioxidkoncentration Det blir allt vanligare att använda även VOC-givare 41 Lars Ekberg, Chalmers 17

18 Störningar orsakade av ventilationssystemet 42 Vilka störningar kan uppstå? Var? 44 Lars Ekberg, Chalmers 18

19 Exempel på störningar Fel temperaturstyrning Fel drifttider, fel luftflöde Lukt från dåligt skötta filter Störande ljud från fläkt (utslitna lager?, fel placerad ljuddämpare?) Buller p.g.a för hög lufthastighet trånga kanaler, spjäll etc. Smutsiga kanaler > för låga flöden, dålig lukt, brandrisk? Fel injusterat för låga flöden i vissa rum, för höga i andra Drag, pga för hög lufthastighet i vistelsezonen För hög hastighet och fel luftspridning från don För låg hastighet och temperatur -> fel luftspridning från don Fel kyleffekt periodvis > för kallt eller för varmt 45 Exempel på tekniska brister Fel luftflöde Fel drifttid Fel tyckförhållanden fel luftriktningar Fel luftbehandling Bristande ventilation Exempel på orsaker Fel beställt (byggherren) Fel projekterat (konsulter) Fel byggt (entreprenörer) Fel skött (driftorganisation) Fel använt (brukarna) Exempel på konsekvenser Hög föroreningskoncentration Hög temperatur Låg temperatur Dragigt Missnöje - Ohälsa Lars Ekberg, Chalmers 19

20 Drag Lokal avkylning på grund av luftrörelser Exempel Att undvika störningar från tilluftsdon vid variabelt luftflöde Donet måste klara ett tillräckligt stort flödesintervall (5-100 %) Tillräcklig kastlängd i hela flödesintervallet Tillräckligt tyst i hela flödesintervallet och vid alla förekommande tryckfall Kall tilluft (ibland nedåt 15 C) får inte orsaka drag i vistelsezonen Illustration: Swegon 48 Lars Ekberg, Chalmers 20

21 Vilken typ av system fungerar? Ett ändamålsenligt system utformat med hänsyn till byggnad, verksamhet och krav. Korrekt dimensionerat och utformat med hänsyn till service och underhåll. Utformat så att det inte orsakar störningar (t ex drag och buller). Välskött, funktionskontrollerat och åtgärdat Hur inomhusklimatet uppstår Belastningar Avvikelse från önskat klimat Solinstrålning, människor, maskiner, belysning, föroreningsalstring, byggmaterial, inredning. Önskat klimat Kompensation med installationer / ventilation 53 Lars Ekberg, Chalmers 21

22 Fastighetsförvaltarens och driftorganisationens arbete för kvalitetssäkrad ventilation 54 Hur säkerställer vi att det blir bra? Ställ rätt krav Projektera rätt Bygg rätt Funktionskontrollera, drifta och sköt Använd lokalerna på rätt sätt Förvaltare & brukare lyssna och svara 55 Lars Ekberg, Chalmers 22

23 Hjälpmedel för förvaltning och drift Uppdaterade och tillgängliga driftinstruktioner / driftkort Checklistor löpande kontroller Utnyttja styr- och övervakningssystemet Gränsdragning egen personal / driftentreprenör Rutiner för felanmälan 56 Stämmer dokumentationen med verkligheten? Stämmer funktionen? 57 Lars Ekberg, Chalmers 23

24 Visar systemet korrekt information? Stämmer det med verkligheten? Är givarna rätt inkopplade? Visas signalerna på rätt ställe? 59 Visar systemet korrekt information? 60 Lars Ekberg, Chalmers 24

25 Stämmer funktionerna? 61 Är driften stabil? 62 Lars Ekberg, Chalmers 25

26 Varaktighetsdiagram Variationer över tid! Är tidsskalan lämplig? 63 Alternativ till tidsplottar Hur blev det efter åtgärd? 64 Lars Ekberg, Chalmers 26

27 Husets styr- och övervakningssystem kan vara en mycket värdefull källa till information men ta inte för givet att det stämmer från början 65 Hjälpmedel för förvaltning och drift Uppdaterade och tillgängliga driftinstruktioner / driftkort Checklistor löpande kontroller Utnyttja styr- och övervakningssystemet Gränsdragning egen personal / driftentreprenör Rutiner för felanmälan 66 Lars Ekberg, Chalmers 27

28 Att utreda och åtgärda misstänkta ventilationsbrister 67 Det handlar om att lägga det här pusslet! Lars Ekberg, Chalmers 28

29 Vi behöver mäta! Teknisk funktion Luftflöde, vätskeflöde, temperaturer, styrsignaler, läge på ställdon etc. Referens: Teknisk beskrivning, driftkort etc. Inneklimatfaktorer Termiskt klimat, luftkvalitet, ljud, ljus Referens: Kravspecifikation, rumskort, råd och krav från myndighet, föreläggande etc. Upplevelse Samtal, ekätundersökning, nöjd-kund-index Referens: Annan del av huset, annat hus på området, normalvärden från liknande hus/verksamheter 69 Funktionskontroll/mätning Använd rätt mätmetod Vid rätt driftförhållanden Och jämför med rätt referens Lars Ekberg, Chalmers 29

30 Koldioxidkoncentration (ppm) Använd beprövade metoder Ventilationsmätningar: Komplett lista finns i SWEIAQs Råd för utredning av ventilationssystem, Bilaga 2. ( Svensk Standard, SS-EN 16211:2015 Luftbehandling Fältmetoder för mätning av luftflöden Ett flertal Nordtestmetoder bl a för spårgasmätningar, lokalt ventilationsindex etc. Acceptanskriterier: -Projekterade värden (beakta ev. ändrad verksamhet) -Tala om i vilken mån man kan acceptera avvikelser Koldioxid för bedömning av ventilation - Människans CO 2 -alstring är ca 20 l/tim vid kontorsarbete - CO 2 -koncentration ute ca 400 ppm Uteluftsflöde (l/s per person) 73 Lars Ekberg, Chalmers 30

31 63% Kocentration (ppm) Konc. svavelhexafluorid (ppm) Spårgasavklingning Lustgas, fullständig omblandning Tid (min) T = 20 min y = 100,64e -0,051x R² = 0,9978 Uppmätt Expon. (Uppmätt) T = 20 min T = 20/60 = 1/3 tim N = 1/T = 3 oms/tim Hur lång tid tar det för koncentrationen att minska till 37% av startvärdet? Det är tiden för en luftomsättning! Spårgasavklingning Svavelhexafluorid, utan omblandningfläktar 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 Tid (tim) Uppmätt Teoretiskt om luftföringen varit god Dålig luftföring gör att föroreningarna hänger kvar längre tid eftersom all tilluft inte når vistelsezonen Lars Ekberg, Chalmers 31

32 Konc. svavelhexafluorid (ppm) Spårgasavklingning Svavelhexafluorid, utan omblandningfläktar 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 Tid (tim) Uppmätt Teoretiskt om luftföringen varit god Nominell tidskonstant 0,51 Luftutbyteseff. = = = 19% 2 luftens medelålder 2 1,36 Summering av olika mått på luftföringen Luftutbyteseffektivitet = Nominell tidskonstant / (2 luftens medelålder) Ventilationseffektivitet = Medelkoncentration i frånluften / rummets medelkoncentration Lokalt luftutbytesindex = Nominell tidskonstant / luftens lokala medelålder Lokalt ventilationsindex = Koncentration i frånluft / koncentration i vistelszonen Lars Ekberg, Chalmers 32

33 Summering av olika mått på luftföringen Luftutbyteseffektivitet = Nominell tidskonstant / (2 luftens medelålder) Ventilationseffektivitet = Medelkoncentration i frånluften / rummets medelkoncentration Lokalt luftutbytesindex = Nominell tidskonstant / luftens lokala medelålder Lokalt ventilationsindex = Koncentration i frånluft / koncentration i vistelszonen Utförliga metodbeskrivningar ISO Thermal performance of buildings and materials -- Determination of specific airflow rate in buildings -- Tracer gas dilution method. Nordtest Method NT VVS 047, Buildings Ventilating Air: Mean Age of Air, Helsinki, Nordtest Method NT VVS 114, Indoor Air Quality Measurement of CO 2, Helsinki, Lars Ekberg, Chalmers 33

34 Vad är fel? - Exempel 1 Sekelskifteshus med tillbyggnad utförd på 2000-talet Uppglasade fasader Utvändig automatisk solavskärmning Här är jättevarmt på sommaren Här är iskallt på vintern 87 Vad är fel? - Exempel 2 Föreläsningssal Nyligen kontrollerad och godkänd ventilation med behovsstyrning Här är instängt och varmt! Ventilationen är dålig! 88 Lars Ekberg, Chalmers 34

35 Vad är fel? - Exempel 3 Nybyggt kontorshus ½ år efter inflytt Jag mår väldigt dåligt här. Dessutom luktar det illa Foto: Åsa Lundén/Moderna Museet 89 Hur sker felanmälan? Muntligt Skriftligt Återkoppling att felanmälan är mottagen & namn på kontaktperson I samråd med förtydligande diskussion på plats Återkoppling om hur problemet hanteras och tidplan Uppföljning efter åtgärd 91 Lars Ekberg, Chalmers 35

36 Har vi nytta av en checklista? Svar Fråga Brukarna Förvaltn. Vad är problemet? Hur upplever jag problemet? När/hur ofta är det problem? (tid på dagen, väder etc ) Hur länge har det varit problem? Vilka är drabbade? Var i huset, var i rummet? / Gäller det flera rum? Sitter de drabbade i vistelsezonen? Har brukarna själva någon uppfattning om orsaken? Hur många brukar sitta i rummet? Hur många räcker ventilationen till? Hur brukar man vara klädd? Vilka kontroller/mätningar har gjorts? Vad blev resultatet? Har brukaren mätt själv? Behövs ytterligare mätningar? Är det fråga om en teknisk brist / felfunktion? 93 Är det fråga om en teknisk brist / felfunktion? NEJ troligen inte Ja troligtvis Visa att tekniken fungerar som den ska Klargör de tekniska begränsningarna Kan det lösas med service/enkla justeringar? Krävs det mer omfattande ändringar? Vad kan brukaren göra själv? RAPPORTERA ÅTERKOPPLA 94 Lars Ekberg, Chalmers 36

37 Varför slutade hyresgästen klaga? Någon försöker lösa problemet på ett proffsigt sätt Man förstår förutsättningarna och begränsningarna Problemet har lösts: temperaturen är tillräckligt rätt Det är för sent när: Hyresgästen eller individer bestämt sig för att flytta 95 Att utreda och åtgärda ventilationsproblem SWESIAQs råd 96 Lars Ekberg, Chalmers 37

38 Tack för idag! Exempel 1 - Matos i flerbostadshus Äldre byggnad F-ventilation Restaurang i bottenplan Stora bekymmer med matos OFTA, men inte ALLTID Lars Ekberg, Chalmers 38

39 Exempel 2 Klassrum med självdrag Vilka kontroller behövs och hur går du tillväga? Vad måste kontrolleras? Vem ansvarar? Att krav & kriterier tydligt dokumenterade bl a i RFP Byggherren / Projektledaren Att krav & kriterier har uppfattats rätt av projektören. Byggherren / Projektledaren, projektören Att projekterad lösning har förutsättningar att uppfylla kraven. Projektörens egenkontroll, tredjepartsgranskare Att upphandlingsunderlag, bygghandling etc. är korrekt och komplett. Byggherren, projektören, tredjepartsgranskare Att utförandet följer projekteringen, identifierade brister åtgärdas Entreprenörens egenkontroll, byggherre Att utförandet besiktigas och anmärkningar åtgärdats Besiktningsman & övriga parter Att anläggningen överlämnats till drift och förvaltning med Byggherre, entreprenör, drift- och kompletta handlingar, till personal med rätt kompetens. förvaltningsorganisation Att anläggningen fungerar som avsett över tid Drift- och förvaltningsorganisation, (bl a OVK men ffa löpande drift och service). brukare/hyresgäst En installationssamordnare bör följa projektet hela vägen! Lars Ekberg, Chalmers 39