BETYDNING AF OPTIMALT INDEKLIMA. Jørn Toftum Institut for Byggeri og Anlæg DTU

Transkript

1 BETYDNING AF OPTIMALT INDEKLIMA Jørn Toftum Institut for Byggeri og Anlæg DTU

2

3

4

5 H.C. Andersens Prinsessen på ærten

6 OPTIMALT INDEKLIMA Sundhedsmæssigt tilfredsstillende, komfortabelt og produktivt / stimulerende...ved det lavest mulige energiforbrug

7 Sundhedsmæssigt tilfredsstillende, komfortabelt og produktivt / stimulerende.. Ingeniørens oversættelse: Det ikke usunde, ensartede indeklima med færrest mulige utilfredse

8 Percent dissatisfied % Procent utilfredse (%) TERMISK INDEKLIMA Lav Low Operativ temperatur Operative temperature Høj High

9 Percent dissatisfied % Procent utilfredse (%) LUFTKVALITET Lav Low Koncentration af luftforurening Concentration of air pollution Høj High

10 I en helt almindelig kontorbygning et helt tilfældigt sted % af brugerne synes at det termiske indeklima eller luftkvaliteten er uacceptabel, selvom gældende standarder er overholdt 20-40% af brugerne generes regelmæssigt af indeklimasymptomer

11 KRITERIER FOR TERMISK KOMFORT Varmebalance Intet lokalt ubehag

12 FANGERS KOMFORT / PMV LIGNING PMV= (0.303 e -0.36M ){( M-W) * 10-3 * [ (M-W)- p a ] * [( M-W) ] * 10-5 M ( p a ) M ( 34-t a ) -3.96* 10-8 f cl * [(t cl + 273) 4 - (t r + 273) 4 ] - f cl h c ( t cl - t a )} in which: t cl = (M-W) - I cl {3.96 * 10-8 f cl * [(t cl + 273) 4 ( t r + 273) 4 ] + f cl h c ( t cl - t a )} h c = 2.38 ( t cl - t a ) 0,25 for 2.38 ( t cl - t a ) 0,25 > 12,1 v ar h c = 12,1 v ar for 2.38 ( t cl - t a ) 0,25 < 12,1 v ar

13 TILVÆNNING

14 THE ASHRAE GLOBAL DATABASE OF THERMAL COMFORT FIELD EXPERIMENTS

15 TILVÆNNING Bygninger med mekanisk køling Bygninger uden mekanisk køling

16 PERSONLIGE KOMFORTMODELLER 1) Registring af brugeres temperaturpræference 2) Samtidig registrering af indeklimaparametre 3) Sammenholde 1) og 2) via forskellige typer kunstig intelligens: Fuzzy logic, neuralt netværk og Naïve Bayes.

17 TEMPERATUR PRÆFERENCE

18 PERSONLIG KOMFORTMODEL

19 BEDSTE KOMPROMIS Setpoint!

20 OPTIMALT INDEKLIMA?

21 SBS symptomer HYPPIGHED AF BYGNINGSRELATEREDE SYMPTOMER OG VENTILATIONSRATE Ventilations rate l/(s person)

22 Normaliseret sygefravær SYGEFRAVÆR OG VENTILATIONSRATE 2 1,5 1 0, L/s 24 L/s (Milton et al. 2000)

23 SYGEFRAVÆR OG VENTILATIONSRATE 162 klasser i 28 skoler i Californien fulgt igennem 2 år (Mendell et al. 2013)

24 Præstationsevne TEMPERATUR OG PRÆSTATIONSEVNE Ca. 21 o C Temperatur ( o C) Seppanen et al. (2006)

25 STANDARDKRAV Værdier Operativ temperatur ( o C) Sommer Vinter Kvalitetsklasser A++ A+ A B C 24.5 ± ± ± ± ± ± ± ± 2.5 Intet krav Intet krav Lufthastighed (m/s) Sommer Vinter > 0.25 > 0.21 (DS 3033)

26 Relativ præstation TERMISK VOTERING OG PRÆSTATIONSEVNE PMV ca. -1 (let kølig) Termisk votering

27 STANDARDKRAV Category Thermal state of the body as a whole Predicted Percentage of Dissatisfied PPD % Predicted Mean Vote PMV A < < PMV < +0.2 B < < PMV < +0.5 C < < PMV < +0.7 (ISO 7730)

28 BRUGERUNDERSØGELSER

29 (Lehrer et al.)

30 INDEKLIMA OG SØVNKVALITET - Mennesker sover mere end 20 år af levetiden - Søvnkvalitet har stor betydning for livskvalitet - Søvn øger kognitive processer - hukommelse, indlæring og kreativitet - reducerer helbredsrisici (demens, Alzheimers) - regulerer sult (fedme) - reducerer risiko for bil- og andre ulykker - øger koncentration og præstationer næste dag - Søvnmængde og -kvalitet bliver mindre og mindre - Har soveværelsets indeklima betydning? (Walker 2017)

31 General sleep quality score INDEKLIMA OG SØVNKVALITET Både søvnkvalitet og præstationer næste dag var lavere ved lav udelufttilførsel til soveværelset Baseline (CO ppm) Improved vent. (CO ppm)

32 OMKOSTNINGER VED BYGNINGER Per m 2 per år: Energi: 20 Vedligehold: 30 Skatter: 40 Leje: 400 Produktivitet: 3000 Personaleomkostninger ca. 6 gange højere end summen af øvrige udgifter!

33 INNOBYG INDEKLIMA OG TOTALVÆRDI 24 WS #1 LUFT OG TEMPERATUR Vi har viden og parametrene er veldokumenterede. Vi kan linke produktivitet til luft og temperatur. Temperatur ( o C) og luft (CO 2 ) er gode som mål. VI KAN LAVE ET BEREGNINGSVÆRKTØJ! WS #2 LYS Vi har viden, men ikke nok på nuværende tidspunkt. Lys er en kompleks parameter, der påvirker andre forhold. Belysningsstyrke (lux) er ikke tilstrækkeligt som mål. VI KAN IKKE LAVE ET BEREGNINGSVÆRKTØJ PÅ NUVÆRENDE TIDSPUNKT! WS #3 LYD/AKUSTIK Vi har viden, men ofte på selvrapporterede mål. Lyd/akustik er i høj grad en subjektiv parameter. Lydtrykniveau (db) er ikke tilstrækkeligt som mål. VI KAN IKKE LAVE ET BEREGNINGSVÆRKTØJ PÅ NUVÆRENDE TIDSPUNKT!

34 PÅSTANDE Èt optimalt indeklima findes ikke for mange forskelligartede og individuelle krav og ønsker Vi har god viden om, hvordan indeklimaet kan sub-optimeres Den teknologiske udvikling ser lovende ud. 34