Vurdering af indeklima

Transkript

1 Vurdering af indeklima Nyt Aalborg Universitetshospital Marts 2015 Århus Maskinmesterskole Jesper Kristensen

2 Rapportens Titel: Vurdering af indeklima Nyt Aalborg Universitetshospital Fag: Termiske maskiner, Ventilation og indeklima Projekt: Bachelorprojekt modul 31 Placering i uddannelsesforløb: 6. Semester F2015 Afleverings dato: 20/03/2015 kl Antal tegn: Antal normalsider: 25,7 Vejleder: Simon Djernæs Uddannelse: Maskinmester professionsbachelor Uddannelsesinstitution: Aarhus Maskinmesterskole Udarbejdet af: Jesper Kristensen A10078 Underskrift: 1

3 Abstract This report has been compiled with the purpose of final exam at the Technology Management and Marine Engineering education, at Aarhus School of Marine and Technological Engineering. As part of the final exam all students must uphold an internship with the length of 10 weeks. During this period the student will obtain practical and theoretical knowledge on subjects relevant to working as technical engineer. The topic for this project has been discovered in relation to the internship at Region Nordjylland. During the internship the employees made several complaints regarding the indoor climate. Since this subject has relevance and the right amount of possibilities for practical and theoretical angles it was chosen as main subject for the bachelor project. The main subject in this project is analysis of the indoor environment at newly constructed office building. The building has been equipped with several technology solutions in order to keep the indoor climate within the recommended levels for temperature and air quality. To deal with the issues the following subjects, research, methods and results are presented during this report. During the report all the technical systems regulating the indoor environment will be described and their data log will be collected and analyzed in order to determinate the issues. Furthermore to locate any problems with the systems there have been made measurements and test runs. This is in order to make comparisons with the concrete recommendations and rules specified in bygningsreglement 2010 and by the Danish labor inspectorate arbejdstilsynet. Since only the ventilation system collect data log all the measurements are centered on this system. The measurements include temperatures, velocities and flow measurements. Based on the information and analysis of the collected data the project hasn t revealed the reason why the inconveniences within the staff occur. The reason for this could be due to taking the wrong choice in which measurements where needed to conclude weather or not there is a problem with the indoor climate at Region Nordjyllands new office. 2

4 Indholdsfortegnelse Abstract... 2 Normenklaturliste... 5 Forord... 6 Rapportens formål... 6 Læsevejledning Indledning Problemstilling Problemformulering Afgrænsning Metode Anlægsopbygning og funktion Gulvvarmesystem Solafskærmning Ventilationsanlæg Lovkrav og relevante vejledninger AT-vejledning Konsekvens af dårligt indeklima Analyse af trendkurver Trendkurve fra anlæg Trendkurve fra anlæg Trendkurve fra anlæg Trendkurve fra anlæg Beregning af nødvendig luftmængde Test på ventilationsanlæg AML500HC Forsøgsopstilling og fremgangsmåde Målinger Beregninger Resultater Indblæsningstemperatur Flow Effektmåling Det specifikke elforbrug Fejlkilder

5 6.6 Konklusion på de udførte test af anlæg AML500HC Konklusion Perspektivering Efterskrift Litteraturhenvisninger Bøger Litteraturliste Links Figurliste Billedliste Tabelliste Bilagsliste Bilag 1: Airmaster indreguleringsrapport Bilag 2: Placering af de forskellige ventilationsanlæg Bilag 3: Airmasters beregning af nødvendig luftmængde Bilag 4: Målinger fra forsøg med Airmaster

6 Normenklaturliste AT Arbejdstilsynet Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital CTS Central Tilstandskontrol og Styring DS Dansk standard NAU Nyt Aalborg Universitetshospital SEL-værdi Specifikke elforbrug SP Setpunkt RT Requested Temperature SRO-anlæg Styring, Regulering og Overvågning- anlæg VAV Variable Air Volume 5

7 Forord Ideen til dette projekt er opstået i forbindelse med aftjeningen af min bachelorpraktik hos projektafdelingen, Region Nordjylland. Denne afdeling er lokaliseret i det vi i dagligtale kaldte for skurbyen eller NAU 1. Illustreret på forsidebilledet. Det stod hurtigt klart for mig, at der måske var et eller andet galt med indeklimaet efter en række henvendelser fra personalet med en vis utilfredshed. Egentlig opfangede jeg ikke til at begynde med at muligheden for et bachelorprojekt lå gemt her. Men som tiden gik, blev jeg mere og mere interesseret i hvad definitionen af et godt indeklima bestod af. Jeg har dog måtte sande at området er meget bredt og omhandler mange forskellige tekniske anlæg til at dette kunne afdækkes i en rapport af denne størrelse. Jeg har derfor skåret ind til benet og udvalgt ventilationsdelen, da det er denne del der har givet mig de største udfordringer gennem bachelorpraktikken. Jeg vil ligeledes gerne sige tak til den række af personer, der har været behjælpelig med dele deres viden og erfaring, samt skabe en rigtig god debat omkring indeklima. Disse personer tæller bl.a. min studievejleder, alt personale i skurbyen samt den tekniske afdeling hos virksomheden Airmaster. Foruden alle disse inputs havde denne rapport formentlig ikke set dagens lys så derfor, tak. Rapportens formål Formålet med udførelsen af et bachelorprojekt, er at anskueliggøre den studerendes evner til at anvende alle de kompetencer der opnået gennem studietiden på Århus Maskinmesterskole, der er vigtige for maskinmesterprofessionen. Den studerende skal således gennem denne rapport udvise en teoretisk forståelse for emnet. Dette skal gøres igennem ved at opstille en konkret problemstilling, der efterfølgende skal analyseres og bearbejdes med en rød tråd gennem hele arbejdsprocessen. Senere skal rapporten danne grundlag for den mundtlige afgangseksamination, hvor den studerende skal fremfører og forsvarer den problemstilling som rapporten omhandler. 1 Nyt Aalborg Universitetshospital 6

8 Læsevejledning Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital Målgruppen for denne rapport er primært vejleder og censor, samt de ansatte hos Region Nordjylland. Rapporten er en teknisk rapport, der hovedsageligt henvender sig til folk, der har en grundlæggende viden indenfor indeklima og ventilationsanlæg I rapporten vil der blive anvendt kurver og talværdier, der er fremskaffet fra datalogs hentet ud af ventilationsanlæggene ved hjælp af softwaren Airlinq service tool. Her er det muligt at eksporterer en.csv datafil, der indeholder alle de registrerede data fra anlægget. Denne fil åbnes som en datatabel i Microsoft Office Excel. Filen fylder i printet version lige knap sider, hvorfor det for overblikkets skyld er fravalgt at vedlægge i fuld udgave. Der vil derfor blive indsat et udklip under bilag, der viser en specifik indstilling eller værdi. Ønskes den fulde datafil kan denne fremsendes ved henvendelse til forfatteren. Selve opbygningen af rapporten tager udgangspunkt i vejledningen Rapportskrivning 2012 (Kerstens og Andreasen, 2012), der er blevet anvendt i undervisning på Århus maskinmesterskole. For at gøre navigationen rundt i rapporten nemt og enkelt er den inddelt i kapitaler, afsnit og underafsnit. Disse er nummeret i kronologiskrækkefølge på følgende måde: 1. kapitel 1.1 afsnit 1.2 afsnit underafsnit Alle Litteraturhenvisninger er placeret bagerst i rapporten. Her er inddelt og nummeret efter hvilken type af henvisning der drejer sig om. Fx billede 1, billede 2 osv. Alle kildehenvisninger hvor der henvises til en specifik hjemmeside anvendes nummer som markering for at der henvises til en hjemmeside. Bagerst i rapport er der en liste over anvendte links i forbindelse med udarbejdelsen af denne rapport. Fx kan der i rapporten stå der henvises til arbejdstilsynets hjemmeside 1. I listen over links vil det så figurerer som 1 sidst tilgået d

9 1. Indledning Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital I forbindelse med opførelsen af Nyt Aalborg Universitetshospital har det været nødvendigt at indrette en skurby, der kan servicere alt det personale der operer på pladsen. Her er der tale om bygherre, rådgivere, entreprenører, håndværkere samt organisationer og foreninger der kunne have en vis interesse i at blive oplyst om processen bag byggeriet. På grund af byggeriets størrelse på m 2 og kompleksiteten i indretning samt et prisskilt på den anden side af 4 milliarder, så kræves der en stor mængde tænkende hoveder og arbejdende hænder. På denne baggrund har man valgt at udskifte de traditionelle skurvogne og små pavilloner med 4 store pavillonbygninger, en til portneren, to der servicere håndværkernes omklædning, bad og kantine. Den sidste er indrettet med kontorer, mødelokaler, stillerum, rum til foredrag, samt facilitetsrum til personalet. Disse bygninger er opført efter bygningsreglement 2010 samt at bygningerne skal efterleve kravene fra lavenergiklasse Grunden til de ekstra krav som lavenergiklasse 2015 skal ses i lyset af at det på nuværende tidspunkt forventes at bygningerne skal indgå i det endelige hospitalsbyggeri. De skal derfor flyttes til en lokalitet på matriklen og udgøre en del af servicebyen og herunder teknisk afdeling. Dette har medført at der er skærpet krav til udvælgelsen af de tekniske anlæg, der skal stå for at opretholde et godt indeklima i disse bygninger. Der er derfor installeret en række tekniske anlæg så som gulvvarme, ventilationsanlæg og solskærme. Disse anlæg vil blive beskrevet senere i rapporten. 1.1 Problemstilling Flere medlemmer af det faste personale i skurbyen har gentagende gange nævnt deres utilfreds med rumtemperaturen flere forskellige steder i bygningen. Den generelle klage har gået på et af følgende to punkter: 1. For lav rumtemperatur 2. Træk fra ventilationsanlægget I bygningen forefindes der to typer anlæg der har indflydelse på at rumtemperatur er for lav i forhold til det ønskede SP. Det ene er et gulvvarmesystem og det andet et standalone ventilationsanlæg, der er placeret i hvert eneste rum. 8

10 En gennemgang af gulvvarmesystems komponenter i teknikrummet viste ingen tegn på defekt udstyr. Systemet målte den ønskede fremløbstemperatur til 30C, hvilket er svarer til forudindstillet værdi. Fokus blev i stedet rettet mod ventilationsanlæggene. Her blev computeren koblet til anlæg nummer 22, der er placeret i et af områderne, hvor der har været kritik af indeklimaet, for at trække logdata ud af systemet. Resultatet af dette er illustreret på følgende billede. Figur 1: Trendkurve fra AML500HC anlæg nummer 22 På y-aksen er temperatur i celsius grader og x-aksen er dato og klokkeslæt. Her ses det tydeligt hvordan de forskellige temperaturmålinger følges af, men ligeledes også at der er uhensigtsmæssige store svingninger på den målte rumtemperatur i ventilationsanlægget dag for dag. På næste billede er der zoomet ind på en 24 timers periode fra kl 6.00 til og med kl Grunden til dette er for at synliggøre temperaturforskellen på minimum og maksimum. 9

11 Figur 2: Udsnit af trendkurver illustreret på figur 1. Akserne er de samme som på foregående billede. På dette billede er det tydeligere, at se hvordan tingene ændrer sig over et døgn. Klokken 7.00 hvor første person møder ind, aktiverer bevægelsessensoren i dette lokale og man kan se hvordan rumtemperaturen falder et sted mellem 14 og 15 grader. Det giver en forskel på mellem 9-10 grader mellem mindst registreret rumtemperatur og på den højest målte temperatur, der ligeledes svarer til SP for gulvvarmetermostaten. Når klokken rammer cirka og sidste mand normalt forlader rummet stiger temperaturen igen. 10

12 1.2 Problemformulering På baggrund af de fremsatte problemstillinger, der er blevet fremlagt i det forrige afsnit, er formålet med rapporten at undersøge følgende hypotese: En ny indstilling af ventilationsanlæggene medfører, at der ikke i fremtiden vil forekomme så store svingninger mellem mindste og højeste målt rumtemperatur. I forsøget på at be- eller afkræfte denne hypotese, vil der i rapporten blive analyseret, hvordan ventilationsanlæggene kan indstilles, så disse svingninger ikke opstår. 1.3 Afgrænsning Dette projekt omhandler lovkrav og vejledninger i forhold indeklimaet og indstillingen af de installerede ventilationsanlæg, for at fokusset ikke skal devierer fra dette og ikke blive for overfladisk har det været nødvendigt at afgrænse projektets indhold. Der sidder en række forskellige størrelse ventilationsanlæg rundt omkring i bygningen. Ligeledes er der også variation i måden, hvorpå anlæggene fordeler indblæsningsluften på. I enkelte tilfælde er der blevet anvendt spiralrør med tilhørende ind- og udblæsningsventil. Samt indblæsningsposer i et rum. Det er derfor valgt at anlægget dette projekt omhandler anlægstypen Airmaster AML500HC uden nogen former for ekstraudstyr. Under udførelsen af test på et udvalgt anlæg er, der blevet valgt efter værst tænkelige scenarie. Det gør at det dårligste resultat muligt opnås, så kan det leve op til de stillet forventninger, så antages det at resten af anlæggene ligeledes som minimum vil kunne opnå samme resultat eller bedre. Projektet drejer sig om at opnå det ønskede indeklimaniveau i bygningerne, hvorfor der ikke vil blive fokuseret på økonomien bag eventuelle løsninger. Da andre anlæg har indflydelse på indeklimaet og i forhold til lavenergiklasse 2015 vil der være en kortere gennemgang af disse i anlægsbeskrivelse, for at give en samlet forståelse af systemernes sammenspil. 11

13 1.4 Metode For at kunne sammensætte, hvilken metode der egnede sig bedst til dette projekt er der indhentet viden fra to forskellige kilder. Det drejer sig om Thurén, T., 2009 og Harboe, T., Indgangsvinklen til at belyse problemstillingen yderligere vil, der blive udført en gennemgang af den tekniske installation i bygningen, der har indflydelse på indeklimaet. Dette gøres for at kortlægge anlægsopbygningen, deres funktion i bygningen, samt belyse den nuværende indregulering af udvalgt af anlæg jf. problemstillingen og de lovkrav og vejledninger der forefindes på dette område. Som led i at anskueliggøre problemstilling er der indsamlet data af forskellige karakter. - Airmaster har leveret deres beregninger på indeklimaet i forhold til indregulering af anlæggene. Disse udregninger er fremkommet af ønsker leveret fra bygherrens side. - Der er blevet udtrukket erfaringsdata fra de installeret anlæg for at kortlægge deres arbejdsområde. - Udført eksperimenter på et anlæg for at se, hvordan forholdene ændrer når hastighedens øges på indblæsningen øges. I forhold til det materiale udleveret af Airmaster vil der blive foretaget supplerende beregninger som kontrol af den data stemmer overens med den aktuelle belastning. Dette drejer sig om udskiftningen af luften i rummet, samt den procentmæssige indstilling af anlæggene. Metoden der anvendes i projekt er kvantitativ indsamling af data for at kunne sammenligne disse talværdier med de gældende normer på området. Det gør sig i lovkrav samt de aktuelle AT-vejledninger. Baggrunden for at vælge den kvantitative metode fremfor den kvalitative skyldes, at når det gælder et område som indeklima er, der stor forskel på hvordan person til person vil opfatte indeklimaet. Der er ligeledes tale om et anlæg, der er indreguleret på baggrund af teoretiske beregninger. Hvorfor en endelig indregulering først kan forventes færdiggjort, når året har været igennem sin cyklus. 12

14 2. Anlægsopbygning og funktion. I dette afsnit vil der blive lavet en gennemgang de tekniske anlæg, der er installeret i bygningen og som har indflydelse på indeklimaet. Der er installeret tre anlæg, der hver især har en opgave at udfører i forhold til at indeklimaet så vidt muligt forblive konstant. De tre anlæg det drejer sig om er følgende: 1. Gulvvarmesystem 2. Udvendige elektriske klimaskærme 3. Ventilationsanlæg I dette projekt er hovedtemaet ventilation, hvorfor der vil være en dybere gennemgang af disse anlæg og deres funktion. De to resterende anlæg vil der være tale om en overfladisk gennemgang for at give læseren en samlet forståelse af bygningens virkemåde. Som led i denne forståelse skal det fremlægges at ingen af disse anlæg har nogen form for kommunikation med hinanden. Det vil sige at der ikke er installeret nogen former for CTS eller SRO-anlæg, der kan indregulere de enkelte anlæg efter den målte tilstand fra et af de andre anlæg. Dette vil sige at gulvvarmen konstant cirkulerer, hvis der registreres et behov for tilført energi. Ventilationsanlægget kører efter den belastning den prober måler i rummet. På den måde kan disse to anlæg komme til at modarbejde hinanden, hvis parametrene ikke er indstillet korrekt. 2.1 Gulvvarmesystem Til opvarmning af bygningen er der installeret et gulvvarmesystem. Dette er den eneste måde, hvorpå det er muligt at tilfører ekstra energi til bygningen i form af varme. Det er både positivt og negativt at anvende gulvvarme som opvarmning af en bygning. Den positive del er at det giver en jævn fordeling af varmen i rummet samt en lav fremløbstemperatur. Til gengæld får man et system, der har det der kaldes en træg regulering. Så fra man laver en ændringer i den ønskede rumtemperatur, så vil der gå en vis tidsperiode før rumtemperaturen har nået den nye setpunktsindstillingen. Selve installationen i denne bygning er af typen let gulvvarme. Denne definition kommer fra hvordan gulvvarmeslangerne er oplagt. I dette tilfælde i gulvvarmeplader med varmefordelingsplader, hvor en ønsket maksimum afstand på 300mm. Samt en fremløbstemperatur på 30 C. 13

15 Fremføringen fra teknikrummet ud til rummet sker i de hertil indrettet teknikskakte, der løber langs loftet bag træpaneler for nem adgang. Hvert rum har selvstændig varmeskreds, derfor er hoved forsyning rundt i bygning, hvor fra der afgrenes til det enkelte rum. Selve afgreningen sker med en motorventil, der er styret af en varmeregulator. Dette giver brugeren mulighed for at ændrer på rumtemperaturen i sit eget område. Et nærmere kig i teknikrummet: Billede 1: Gulvvarmesystem til styring og regulering af gulvvarmeanlægget På billedet kan man se det udstyr, der er monteret for at styrer fremløbstemperaturen og hastigheden på cirkulationen. 1. Danfoss ECL Grundfos Magna 3 cirkulationspumpe 3. Blandingssløjfe 4. Frese OPTIMA aktuator 14

16 Danfoss ECL 210 er installeret for at styrer cirkulationspumpen og aktuatoren ud fra de temperaturmålinger der løbende foretages. Den registrerer blandt andet fremløbs- og tilbageløbstemperatur, samt indendørs og udendørstemperatur. 2.2 Solafskærmning Med de nye krav til bygningers tæthed og isoleringsgrad er det blevet en nødvendighed at sikrer bygninger mod den ekstra energi, der kommer fra solens strålevarme. Den ekstra energi kan medfører at rumtemperaturen overstiger den fastsatte grænse for antallet af timer med forhøjet indendørstemperatur. Solens stråler og refleksioner kan ligeledes skabe gener ved arbejde foran computerskærme. For at forhindrer dette i at ske kan der med rette monteres udvendig solafskærmning. Grunden til det er nødvendigt med udendørs montering er for at forhindrer energien i at passerer gennem vinduet. I dette tilfælde har man valgt at få monteret knækarmsmarkiser fra producenten ALUX. Der er tale om en automatisk installation, der reagerer på solfaktor, vindens hastighed, samt komfort afskærmning. Til styringen af markiserne er der installeret en Areotec Nr Billede 2: Aerotec styringens betjeningspanel. Funktionen af denne styring er at en vindvagt giver signal om vindhastigheden på den pågældende facade af bygningen. Så er der fra leverandørens side lavet en indstilling i forhold til maksimum vindhastighed før markiserne tvinges op for at forhindrer skader. Derfor er vindvagten den gældende faktor upåvirket af den fastsatte solfaktor overskrides. Til at styrer op og nedrulningen af markiserne måles der ved hjælp af en lysføler på solens stråling. Dette omsættes til en solfaktor, der i dette tilfælde er en skala fra

17 Timerfunktion til at styrer enten koblingstid eller spærretid. Det er kun muligt at vælge en af disse to timer. De kan benyttes til at undgå unødvendig slidtage på elmotor og knækarmen. I dette tilfælde er der valgt en spærretid fra dette er gjort for at lave et reset af solskærmens position. Grunden til dette er, når personalet manuelt har tvunget markisen ned i løbet af dagen, så er skærmen låst i denne position indtil enten vindvagten eller personalet igen hæver markisen. 2.3 Ventilationsanlæg Til at opretholde en god luftkvalitet i bygningen er der monteret decentrale ventilationsanlæg i samtlige kontorer. Denne løsning er valgt på grund af disse bygningen er modulopbygget pavilloner, der på et senere tidspunkt ifølge tidsplanen for byggeriet skal flyttes til en ny lokation på matriklen. Der kan derfor komme designændringer i bygningernes sammensæt i forhold til de nye formål med bygninger, hvorfor det har været nødvendigt at sikrer installationen forbliver funktionel efter flytning uden investering i nyt udstyr. Det har ligeledes været et krav at anlæggene skulle have et lavt elforbrug samt have en så høj genvinding som muligt. Valget af leverandør af ventilationsanlæg er derfor Airmaster. De anlæg der leveres fra deres side er decentrale anlæg med egen styring. Er der behov for flere anlæg i et rum kan anlæggene kobles sammen således det ene anlæg fungerer som master og de efterfølgende slave. Der skal så oprettes en busforbindelse mellem anlæggene. For at illustrerer hvordan installationen af sådan et anlæg ser ud er det følgende billede indsat. Dette er et AM500H anlæg uden nogle former for tilbehør. 16

18 Billede 3: anlægstype Airmaster AM500H monteret i åbent kontormiljø På grund af bygningen indretning er der variation i hvor stor udluftning, der er påkrævet i de enkelte rum. Hvorfor der er monteret en række forskellige anlæg i bygning. Her kan det nævnes at følgende typer anlæg er installeret i den del af bygningen, der henvises til i denne rapport 1. AM AM AM AM CV200 17

19 3. Lovkrav og relevante vejledninger For at sandsynliggøre om ventilationsanlæggene opfylder kravene fra bygherre er det nødvendigt at fastslå hvad den gældende lovgivning er på området, samt hvad ønsker bygherren har fast som succeskrav. I tilfældet med ventilationsanlæg i bygninger og omkring arbejdspladser findes der tre instanser, der publicerer materiale der benyttes i forbindelse med installation og drift af ventilationsanlæg 1. DS/EN 1752: Arbejdstilsynets vejledninger 3. Bygningsreglement 2010 Bygherre har henvist til DS/EN 1752, der skal danne grundlag for projekteringen af ventilationsanlægget. Denne vejledningsrapport indeholder data og viden, der gør det muligt at projekterer ventilationsanlæg der opfylder kravet om et godt indeklima. Eftersom bygningerne er projekteret og opført vil der kun blive refereret til enkelte værdier, udleveret af Airmaster, der anvendes i forhold til indregulering og drift af anlæggene. Eftersom bygningerne allerede er opført og anlæggene idriftsat vil der i stedet for refereres til den gældende AT-vejledning omkring indeklimaet på arbejdspladsen. Grunden til dette er at rapporten her fokuserer på at analysere de gener, der kan opstå ved brug af mekanisk ventilation. Det er ikke længere et spørgsmål om at projekterer og indregulering af anlæggene, men et spørgsmål om de installerede anlæg overholder kravene fra Arbejdstilsynet. De to foregående punkter har omhandlet dimensionering og indregulering i forhold til menneskets gode befindende på en arbejdsplads. Så omhandler bygningsreglementet alle de krav der stilles til opførelsen af nybyggeri i Danmark. Nogle af de punkter bygningsreglementet afdækker blandt andet maksimalt energiforbrug, valg af materialer og termisk indeklima. I forhold til valg af materialer drejer det sig om nogle fastsatte minimumsgrænse for energitab igennem fx vinduer, døre, tag, mm.. For den tekniske installation er der krav til maksimum energiforbrug. Alle disse krav er fastsat for at opnå så minimalt et energitab i bygningerne som muligt, og derved mindske energiforbruget til opvarmning. 18

20 3.1 AT-vejledning Der tages udgangspunkt i AT-vejledning A.1.11 samt AT-vejledning A.1.2. Disse to vejledninger kan findes på Arbejdstilsynets hjemmeside 2 3. Fælles for disse to vejledninger er at de indeholder information omkring hyppigste indeklimagener og anbefalede værdier i forhold til at opnå et passende klima i arbejdsrummet. I henhold til problemstillingen er der to væsentlige faktorer der ønskes analyseret. Det drejer sig om rumtemperaturen og træk skabt af ventilationsanlægget. Rumtemperaturen i arbejdsrum såsom kontorer med stillesiddende arbejde har en temperatur på mellem 18 C og 25 C. I henhold til dette skrives der yderligere, at en optimal temperatur er C. I dette byggeri er der anvendt mekanisk ventilation til at oprette holde et tilpas indeklima i bygningen. Ved anvendelse af denne form for ventilation bør man sikrer at lufthastigheden ikke overstiger 0.15 m/s. Sker dette vil det opfattes som træk og være til gene for personalet. Jf. disse værdier skal det nævnes at kravet om udskiftning af luften omkring arbejdspladsen skal lever op til de gældende krav. Grunden til dette er for at opretholde en god luftkvalitet og med det menes der fjernelse af blandt andet CO2-afgivelse der løbende forekommer fra mennesker og bygningsmaterialerne. Dette vil blive beskrevet yderligere i afsnittet Beregning af nødvendig luftmængde. 3.2 Konsekvens af dårligt indeklima Dette afsnit er tiltænkt at være dokumenterende i forhold vigtigheden for udbedring af eventuelle problemer, der måtte være anledning til dårligt indeklima. Hvad er konsekvensen af ikke at oprette holde et tilstrækkeligt indeklima på arbejdspladsen? Og er det noget der bør investeres yderligere penge og tid i for at sikrer så optimalt et indeklima som muligt på arbejdspladsen? Som led i dette henvises til hjemmesiden for Videncenter for arbejdsmiljø 4. Her er der konkretiseret nogle af symptomer der kan opstå, når der ikke opretholdes et ordenligt indeklima. På listen herunder kan der ses nogle af de symptomer medarbejder kan oplever ved et dårligt indeklima. 1. Tørre, kløende eller irriterede øjne 2. Træthed eller sløvhed 3. Hovedpine 19

21 4. Skulder og nakkeproblemer. Hvad sker der så, når en medarbejder oplever disse gener i løbet af deres arbejdsdag? Jf. en undersøgelse udarbejdet af analyseinstituttet YouGov for ejendomsvirksomheden Skanska 5. Så mener 65 % af deltagerene at dårligt indeklima har været årsag til nedsættelse af deres arbejdseffektivitet. Ligeledes mener 15 % at dårligt indeklima af og til medfører det værst tænkelige for arbejdsgiveren nemlig et sygefravær. Som sammenligning refereres der på siden for videncenter for arbejdsmiljø til en rapport fra LO Arbejdsmiljø set med virksomhedsøkonomiske briller. På side 55 i denne rapport afsnit Arbejdsmiljøets betydning for sygefraværet fortæller ligeledes at der er en sammenhæng mellem dårligt indeklima og sygefravær. Der danner sig derfor et billede af vigtigheden bag et godt indeklima og at det kan være en fordel for virksomheden at øge investering i løsninger, der kan opretholde indeklimaet på et tilfredsstillende niveau. Samtidigt med at man sikrer sig, at de allerede installerede anlæg i bygningen fungerer optimalt og leverer den korrekte regulering i forhold til gældende lovkrav og rekommandationer. 4. Analyse af trendkurver I problemstillingen er det blevet dokumenteret at, der er et problem med for lav rumtemperatur i periode af arbejdsdagen ønskes det belyst, hvad der sker med ventilationsanlæggene, når dette problem opstår. For ikke at skulle udføre den samme operation for alle anlæggene i bygningen er der udvalgt det område i bygningen der har været under drift i praktikperioden Figur 3: Udsnit af kontorområdet i bygherreafdelingen. Alle anlæg indrammet af den grønne streg er alle sammen af typen AML500HC. Ligeledes er disse anlæg fra leverandørens side indreguleret ud fra de samme parametre se bilag 1. anlægsnummer Dette vil derfor blive sammenholdt med de beregnede værdier, der er blevet udleveret af Airmaster for det nødvendige luftudskiftning i dette område. I dette afsnit 20

22 vil der blive refereret til ventilationsanlæggets nummer, der vil i dette tilfælde være tale om den nummerering tildelt af Airmaster. Denne nummerering kan ses i bilag 2. Der er udtrukket datalog fra alle de ventilationslæg i det afmærket område, der er opsat som master. Det drejer i dette tilfælde om anlæg nummer 18, 20, 21 og 22. Til at begynde med vil der blive fokuseret på de trendkurver programmet airlinq servicetool automatisk genererer ud fra den dataloggen. Er der udsving i kurverne, der ligger udenfor normalarbejdsområde vil disse data blive gransket yderligere ved gennem af den fulde datalog i tidspunktet for ændringen i indeklimaet. Baggrunden for dette valg skal findes i det faktum, at der er tale om forskellige størrelser af kontorområder, mængden af arbejdspladser i de enkelte områder og varieret antal af anlæg monteret til at regulerer indeklimaet. Før kurverne gennemgås er det nødvendigt at se på de væsentlige indstillinger anlæggene er leveret med. I henhold til bilag 1. er der en ændring i forhold til indblæsningstemperaturen der til at begynde med var fastsat til 19 C. Der blev konstateret problemer med en fast indblæsningstemperatur om sommeren. Denne indstilling er derfor ændret til køre med en differenstemperatur på -3 C i forhold til rumtemperaturen. Der ønskes en standard rumtemperatur på 22 C med en max temperatur på 25 C herefter skal anlægget kører 100% belastning. Hvis det registreres af et ventilationsanlæg at rumtemperaturen i løbet af arbejdsdagen er på 26 C eller over vil anlægget starte en natkølingen program der kører om natten fra Her vil anlægget kører med 100 % belastning og en indblæsningstemperatur 16 C. Anlæggene i dette område kan aktiveres af PIR sensor, CO2-afgivelse samt natkøling. Når anlægget aktiveres via PIR sensoren er der en efterløbstid på 30min, hvor anlægget forsætter med at kører. Et nærmere kig anlæggene placeret i det afmærkede, der begyndes med anlæg 18. og frem til anlæg 22. placeringen er afbilledet på figur 1. med lilla tal. 21

23 4.1 Trendkurve fra anlæg 18 Figur 4: Anlæg 18, screenshot fra airlinq servicetool, graferne viser hvordan temperaturerne ændrer sig i det givne område. I kontoret hvor anlæg nummer 18 er placeret er der ingen umiddelbare problemer i forhold til opretholdelsen af en rumtemperatur den svinger mellem grader i løbet af arbejdsugen mandag til fredag. Det er ligeledes muligt at setpunktet for RT ændres konstant med en differens på -3 grader. Den lyse lilla og blå graf er henholdsvis udendørstemperaturen og anlæggets udblæsningstemperatur. Disse to grafer følges af, hvilket vil sige at der sker en varmegenvinding, når luften passerer forbi veksleren i anlægget. I og med der er en temperaturforskel mellem indsugning og udblæsningstemperaturen, så er der et konstant energitab, der skal tilføjes ved hjælp af bygningens varmeanlæg. Dette skyldes temperatureffektiviteten der ligger mellem procent 1 for et AML500HC, når det opererer med en belastning på procent. 22

24 4.2 Trendkurve fra anlæg 20 Figur 5: Anlæg 20, screenshot fra airlinq servicetool, graferne viser hvordan temperaturerne ændrer sig i det givne område. Dette anlæg leverer stort set samme resultater som det foregående anlæg 18. Udendørstemperaturen er identisk mellem de to anlæg. Udblæsningstemperaturen følger stadigvæk udendørstemperaturen. Rumtemperaturen ligger en anelse højere mellem grader. Den RT følger ligeledes rumtemperaturen med en differens på -3 C som anlægget er indstillet til. 23

25 4.3 Trendkurve fra anlæg 21. Figur 6: Anlæg 21, screenshot fra airlinq servicetool, graferne viser hvordan temperaturerne ændrer sig i det givne område. Der er ingen umiddelbart ingen ændring i forhold til rumtemperaturen og så det opstillede interval på mellem grader rumtemperatur i afsnittet om lovkrav og relevante vejledninger. 24

26 4.4 Trendkurve fra anlæg 22 Figur 7: Anlæg 22, screenshot fra airlinq servicetool, graferne viser hvordan temperaturerne ændrer sig i det givne område. Som det kan ses på figur 7. er der store udsving i rumtemperaturen. Hver dag når første mand møder på arbejdspladsen og aktiverer sensoren i dette kontor falder temperaturen drastisk fra 23 grader til omkring 15 grader. I samme øjeblik sidste mand forlader kontoret og efterløbstiden på 30min er overstået stopper anlægget og rumtemperaturen stiger til de 23 grader. Setpunktet for indblæsningstemperaturen ændres på grund af beslutningen om at anvende differenstemperatur -3 grader. Alle de andre grafer ligger som forventet med en temperaturforskel mellem udendørs- og udblæsningstemperaturen. Opsummering af den indhentede viden fra de fire anlæg afslører at alle de tre anlæg ligger tæt op af hinanden. Rumtemperaturen holdes konstant i intervallet mellem grader fra mandag til fredag, hvilket er helt som forventet. Der er konstant en ændring af personer i de forskellige områder, hvilket skaber større varme og CO2-afgivelse til området. Det må derfor forventes at ventilationsanlægget regulerer på belastningen af anlægget. Da datalogen fra anlæg nummer 22 og figur 5. viser tegn på enten defekt udstyr eller fejlindtastet værdi i programmering af anlægget ses der bort fra dette anlæg. Det har ikke været muligt at fastslå, hvad der får anlægget til at sænke rum- og indblæsningstemperaturen. Det er en opgave for leverandøren at fastslå hvorfor dette anlæg ikke leverer de ønskede værdier. 25

27 5. Beregning af nødvendig luftmængde Som led i indregulering af et ventilationsanlæg er det nødvendigt at beregne den nødvendige luftmængde. Disse beregninger er blevet udført af leverandøren Airmaster. Deres beregninger tager udgangspunkt i DS/CEN/CR 1752:2001. Disse beregninger er vedlagt på bilag 4 for den del af bygningen der ønskes undersøgt. Grunden til disse beregninger undersøges skal ses i lyset af den indregulering, der er foretaget af Airmaster, hvor der på trods af variation i lokalestørrelse og personbelastning er lavet en identisk indregulering jf. bilag 1. Lokalerne det drejer sig om er rumnummer 0102, 0111, 0115 og Dette svarer til række 31, 32, 35 og 37 på bilag 4. I kolonne A-D og række 4-12 er der tale om opslagsværdier fra DS/CEN/CR 1752:2001. Indeklimaklassen kategori B er en definition på tilfredshedsgraden blandt brugerne af rummet. I indeklimaklasse kategori B, forventes det at den maksimale utilfredshed er på max 10% af brugerne. For denne kategori gælder det, at om sommeren skal temperaturen ligge mellem C. Om vinteren er det indenfor intervallet C. Der må max være en koncentration af CO2 på 660ppm over det atmosfæriske CO2 indhold, der på nuværende tidspunkt aflæses til cirka 400ppm på hjemmesiden for klimadebat 6. Det giver en max CO 2 koncentration på 1060ppm. CO2 afgivelsen på 19 l/h er den CO2 en voksen person producerer ved stillesiddende aktivitet. De to værdier 0,1 og 1,4 dp er et udtryk for den opfattede luftkvalitet i decipol. Forureningsniveauet fra bygninger benyttes til at fastslå, hvor stor sensorisk forureningsbelastning bygningens materialer afgiver. Alle disse opslåede værdier er blevet benyttet til at fastslå, hvor stort et anlæg der skal dimensioneres til de enkelte rum. Det er specielt rum 0102, rum 0111 og rum 115, hvor der er stor forskel i dimensioneret værdi kontra rumstørrelsen. Personbelastningen i områderne i rum 0102 og 0115 er identisk, rumstørrelsen har en differens på 0,6m 2. Til trods for ligheden mellem de to rum er der dimensioneret et dobbelt så stort anlæg til det mindste af de to rum. I Excelarket er det anlæggets ydeevne ved 100% belastning. Eftersom anlæggene er reguleret til at arbejde indenfor området % belastning er det nødvendigt, at slå det leverede luftflow op ved 40%. 26

28 Figur 8: Kapacitetskurve fra Airmaster AML500 anlæg. 7 Anlægget er indstillet i forhold til den mørkeblå kurve, der er markeret med 35 dba. Det gør anlægget eftersom, der fra bygherres side er valgt indeklimaklasse B, hvor lydniveauet ikke må overstige 35 dba. En aflæsning på kurven ved 40% belastning giver et flow på ca. 125m 3 /h per installeret anlæg. Der er derfor en udskiftning af henholdsvis 125 og 250 m 3 /h ved 40 % belastning og ved 100 % belastning 550 mod 1100 m 3 /h. lofthøjden i bygningen er 2,80 meter. Beregning på udskiftning af luften for rum 0102, der har to anlæg installeret: V = A h = 43,2 2,80 = 120,96m 3 Udskiftningen af luften ved henholdsvis 40 og 100 % belastning Udskiftning af luft 40% = Udskiftning af luft 100% = Anlæggets kapacitet V Anlæggets kapacitet V = 250 = 2,07 gange 120,96 = 1100 = 9,09 gange 120,96 Beregning på udskiftning af luften for rum 0115, der kun har et anlæg installeret V = A h = 43,8 2,80 = 122,64m 3 Udskiftningen af luften ved henholdsvis 40 og 100 % belastning Udskiftning af luft 40% = Udskiftning af luft 100% = Anlæggets kapacitet V Anlæggets kapacitet V = 125 = 1,02 gange 122,64 = 550 = 4,48 gange 122,64 27

29 Resultat af beregningen er som forventet, da der er tale om en ratio på 2:1, hvilket indlysende er ensbetydende med at i det ene kontor bliver luften udskiftet oftere ved lavest mulig belastning. I henhold til afsnittet omkring analyse af rumtemperatur var der ingen nævneværdig forskel på rummenes temperatur. Det er ikke muligt at lave en sammenligning af CO2- afgivelsen i rummene, da der kan være et variabelt antal ansatte på arbejdspladserne i disse rum. Der er ligeledes tale om åbne kontorer, hvor personalet arbejder og snakker sammen på tværs af grupperne, hvilket kan betyde ekstra afgivelse af CO2. Hvilket medfører at det ikke er muligt at se om den øgede luftudskiftning har medført en bedre luftkvalitet. Et andet problem dette kan medfører er, hvis der reelt set kun er behov for udskiftning en gang timen, som det er tilfælde i rum Så må den øgede ventilation i default mode på 40% medfører et unødvendig energitab eftersom der kun er en ventilationseffektivitet på 90%. Tabet ligger i at indsugningsluft trækker igennem en varmegenvindingsveksler, når den suges ind i lokalet. Her optager den så energien fra udblæsningsluften. Den energi skal som nævnt tidligere erstattes med energi fra gulvvarmesystem. Hvilket giver en dobbeltkonfekt problemstilling. Der trækkes unødvendig energi ud af bygningen med det mekaniske ventilationsanlæg, for dernæst at skulle tilføje den samme energi igen via gulvvarmen. Det sidste problem der kan opstå er en højere indblæsningshastighed på det anlæg, der er monteret i rum Hvis der kræves en større udskiftning af luften, hvilket kan skyldes forhøjet CO2 koncentration, eller forhøjet rumtemperatur. Det vil kræve at setpunktet for anlægget øges og luftflowet vil stige og dermed også indblæsningshastigheden. Når hastigheden på indblæsningen øges kastelængden på armaturet ligeledes. Disse anlæg er ikke eftermonteret nogen form for afgrening, der kan fordele indblæsningsstrålen i rummet. Der er derfor kun et sted, hvor luften blæses ind i rummet. Ligeledes er der også kun et, hvor udsugningsluften trækkes ud af bygningen. 28

30 6. Test på ventilationsanlæg AML500HC For at lave en kortlægning af hvordan anlægget fungerer og om de forskellige krav fra afsnittet lovkrav og relevante vejledninger er overholdt er der udført en række forskellige målinger. Disse målinger er udført hvor anlægget har været indstillet i intervallet mellem % kapacitet. Dette er gjort for at se hvorledes anlægget opfører sig indenfor det arbejdsområde det er indstillet til. Under disse test har anlægget kørt med den regulering leverandøren har foreslået. På bilag 1 kan den indregulering der anvendes aflæses. For ikke at være til gene for øvrigt personale har det været nødvendigt at udfører disse test i en anden afdeling. Anlægget der er anvendt er et AML500HC anlæg og indstillet efter anlæg nr. 23 på bilag 1. Med den forskel at der ikke er monteret CO2 måler i dette anlæg. Rummets størrelse er 38,5 m 2 og har en lofthøjde på 2,80 meter. Det giver et volumen på 107,8 m 3. De forskellige test der er blevet udført er følgende: 1. Måling af indblæsningshastighed samt indblæsningstemperaturen. 2. Måling af effektforbrug ved stigende belastning Grunden til disse test udføres er for dokumenterer at den temperatur ventilationsanlægget angiver som indblæsningstemperatur ligeledes stemmer overenes med hinanden. Dette gøres på baggrund af problemstillingen omkring træk fra anlæg. Eftersom der ikke er flowmåler indbygget i anlæggene monteret i pavillonbygningerne, så ønskes udmundingshastigheden registreret for at kunne beregne det aktuelle flow. Effektmålingen sker for at kunne beregne SELværdien for anlægget. Det kan ligeledes benyttes til at se om anlægget leverer fuld belastning, når anlægget indreguleres til 100%. 6.1 Forsøgsopstilling og fremgangsmåde Til at udfører dette disse forsøg er det nødvendigt at have måleudstyr, der kan anvendes til at indsamle de nødvendige data. Fra Aarhus Maskinmesterskole er der blevet udlånt et multiinstrument med tilhørende prober til at registrerer indblæsningstemperaturen og lufthastigheden. Fra Kaj Hyldgaard er der udlånt et styk wattmeter. 1. AML500HC anlæg 2. Testo 435(1.35.Y-2-2), med en varmetrådsprobe( f1) 3. Wattmeter. Wattmetret er koblet mellem anlæggets forsyningspunkt og ventilationsanlægget. Her måles der på den spænding der forsyner anlægget, samt hvad strøm anlægget trækker. Instrumentet 29

31 laver så en beregning af effekten der kan aflæses på displayet. Der er tale om et wattmeter der indsættes som en forlængerledning mellem stikkontakten og ventilationsanlægget. Ved måling af luftflow samt indblæsningstemperatur er der anvendt 5-punktsmåling. Dette er illustreret på figur Figur 9: billede af indblæsningshullet, hvorpå 5 målepunkter er indtegnet Baggrunden for at lave en 5-punktsmåling er fordi, der kan være forskellige hastigheder på tværs af udmundingsstedet. Varmelegemet til efteropvarmning af indblæsningstemperaturen til den ønskede værdi er placeret på langs af gitteret illustreret på figur 8. På dette anlæg er størrelsen af hullets længde og højde er henholdsvis 80 og 7 cm. 30

32 6.2 Målinger For at gøre tingene mere overskuelige er det kun det gennemsnitlige resultat fra målinger foretaget under forsøget der er indsat i tabel 1 Alle målinger fra de 5 målepunkter kan findes i bilag 4. Tabel 1: De gennemsnitlige resultater fra forsøgene Anlæggets ydeevne i procent luftflow Indblæsningstemperatur Watt måling m/s C [W] ,26 7,7 40 1,206 19,66 17,8 45 1,26 19,3 20,2 50 1,496 19,5 22,4 55 1,542 19,38 25,8 60 1,802 19,24 29,5 65 1,936 19,22 33,5 70 2,046 19,14 38,1 75 2,226 19,12 44,5 80 2,336 18,96 50,1 85 2,442 18,86 57,2 90 2,668 19,1 64,6 95 2,622 18,92 72, ,186 18,74 80,4 31

33 For at have et sammenligningsgrundlag har det nødvendigt at udtrække logdata fra test anlægget til at danne sammenligningsgrundlag UDF Room Temperature Inlet Temperature % Â C Â C 62 20,6 18, ,8 18, ,8 18, ,9 18, ,9 18, ,9 18, ,1 18, ,9 18, , , ,9 18, , ,8 18, ,7 18, ,8 18,7 Tabel 2: Et udtræk fra dataloggen udtrukket fra testanlægget 32

34 6.3 Beregninger For at bedømme om anlægget leverer den kapacitet, der for ventes er det nødvendigt at beregne flowet. Dette gøres ud fra de målte hastigheder på indblæsningsluften. Det er nødvendigt at omregne arealet for indblæsningsarmaturet til kvadratmeter, og for hastigheden gør det sig gældende den skal omsættes til per time. Det giver så et flow i kubikmeter. Flow = A indblæsningsarmatur v indblæsning = , = 243m 3 /h Resten af udregninger udføres med Excel. Anlæggets ydeevne i procent luftens hastighed Flow m/s m3/h , , ,26 254, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,2976 Tabel 3: udregning af flowet ud fra målte værdier under forsøget. 33

35 6.4 Resultater I dette afsnit er der indsat en række Excel kurver dannet ud fra de målinger, der blev foretaget under forsøgene. Det er også i enkelte tilfælde være nødvendigt at benytte de målte værdier til at lave en kalkulation på flowet, hvortil Excel er anvendt Indblæsningstemperatur Indblæsningstemperatur 21, , , , Måling fra Testo 435 AML500HC måling Room Temperature Figur 10: en sammenligning af temperatur mål af testo instrument og anlæggets egen måling På figur 8 kan man se hvordan de målinger foretaget på indblæsningsluften efter den har passeret varmelegemet i ventilationsanlægget ligger højere end den værdi anlægget har målt. Grunden til dette kan skyldes at temperaturføleren i anlægget er placeret på den modsatte side varmelegemet, og derfor ikke registreret den ekstra tilførte energi til indblæsningsluften. I takt med belastningen på system øges sker der gradvist et fald på den målte temperatur. Eftersom forsøget blev afsluttet efter målingen ved 100 % belastning kan det ikke siges, hvad der vil være sket med indblæsningstemperaturen havde anlægget forsat med 100 % belastning over en længere periode. I forhold til den grønne kurve, der er rumtemperaturen mål af ventilationsanlægget ligger begge de to indblæsningstemperaturer indenfor det ønskede interval med differens på -3 C. 34

36 Belastning % Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital 6.4. Flow Kapacitet for AML500HC Flow m 3 /h Flow beregnet Flow aflæst Figur 11: Diagram over anlæggets kapacitet På figur 9 er kurverne over den kapacitet anlægget kan leverer. Den blå kurve viser data på baggrund af beregningen af luftflowet ud fra de målte indblæsningshastigheder. Den røde kurve er dannet på baggrund af aflæste værdier fra databladet der dækker over anlægget kapacitet 7. Her kan man se at den beregnede værdi for kapaciteten ligger højere end den aflæste værdi fra databladet. Grunden til dette kan findes i størrelsen på indblæsningshullet. Her er der lavet et overslag regnet med et kvadratisk hul på 80*7 cm. Reelt set skulle gitteret have været trukket fra arealet. 35

37 Belastning % Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital Effektmåling Der blev udført registrering af anlæggets effektforbrug løbende som belastningsgraden på anlægget øges. Watt måling Watt [w] Watt måling Figur 12: Anlæggets effektforbrug ved stigende belastning Det er muligt på figur 10 at hvordan effektforbruget stiger gradvist som der skrues op for anlæggets belastning. Som det ses på figuren begynder effektforbruget ikke i origo, men derimod ved 7 watt det skyldes, at selvom anlægget ikke belastes så er der en standby strøm som forsyner anlæggets display. Det var planlagt at disse målinger skulle være sammenlignet med kurven Airmaster har lavet over effektforbruget. Dette vanskeliggøres da Airmaster ikke har lavet deres kurve ud fra Belastning af anlægget og effektforbruget, men i stedet som vist på følgende figur. Figur 13: Kurve over AML500HC effektforbrug 8 36

38 De har i stedet valgt at ændrer på akserne således det i stedet er effektforbrug kontra luftmængde. Det kan aflæses på figur 13 at ved maksimal belastning kan effektforbruget aflæses til cirka 130 watt. Denne værdi kan sammenlignes med værdien den målte værdi ved 100 % belastning eftersom anlæggets kapacitet ifølge leverandøren er 550 m 3 /h. Under forsøget blev der kun registreret et maksimalt effektforbrug på cirka 80 watt. Det giver en forskel på 50 watt, der skal findes en forklaring på Det specifikke elforbrug SEL-værdien eller det specifikke elforbrug er en værdi der betegner det energiforbruget det kræves for at ventilere en kubikmeter luft. I henhold til bygningsreglement 2010 stk. 9 det maksimale 2100 J/m 3, når der er tale om et ventilationsanlæg med variabel luftydelse. Figur 14: En kurve over det specifikke EL-forbrug for et AML500HC På grafen kan det aflæses anlægget benytte sig af mellem J/m 3 under drift. Disse værdier ligger langt under grænsen for det maksimale specifikke elforbrug anlægget må benytte på at ventilere rummet. For at lave en sammenligning er der ud fra målingerne under test blevet foretaget en udregning af SEL-værdien ud fra det beregnede luftflow, der blev beregnet til at lave kurven over anlæggets kapacitet. Effektforbruget tages fra Tabel 1. Udregning vises kun en gang, derefter bliver der i Excel konstrueret en graf over det specifikke forbrug. SEL = P V 3600 = 17,8W 243,1 m3 h 3600 = 263,6 J m 3 37

39 SEL [J/m 3 ] Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital Det specifikke elforbrug SEL-værdi Lineær (SEL-værdi) Luftmængde [m3/h] Figur 15: Kurve der viser det specifikke elforbrug ud fra beregnet luftflow En aflæsning på grafen viser, at ud SEL-værdien ligger væsentligt under de resultater leverandøren har vedlagt i deres datablad. Niveauet ligger fra 260 til 450 J/m 3. De lave tal skal ses i lyset af den fejl der opstod på baggrund af det det beregnet areal på indblæsningshullet samt det målte effektforbrug for anlægget var lavere end hvad producenten havde opgivet i databladet. Baggrunden for det lave niveau er på grund af opbygningen af ventilationsanlægget. Det er monteret med varmegenvinding og lavenergiventilatorer. 6.5 Fejlkilder I forbindelse med udførelsen af de forskellige test på anlægget er, der afvigelse i de målte værdier ved hjælp af testo 435 multiinstrumentet og de værdier anlægget selv har målt. Samtidig er der forskel fra databladet til de beregnede værdier. Grunden til dette skal findes i de fejlkilder, der opstår ved udførelsen af de forskellige test. I forbindelse målingen af hastigheden og indblæsningstemperaturen er dette gjort med en 5- punktsmåling. Når målingen foretages skal varmetrådsproben holdes korrekt vinkelret i forhold til luftstrømmen. For at øge præcisionen i målingen burde der anvendes enten langt flere målepunkter, eller en måletragt, hvis sådan en findes til anlæggene. Fordelen ved at anvende en måletragt er at den omslutter hele indblæsningsarmaturet eller i dette tilfælde indblæsningshullet. Der kræves derfor kun en måling af hastighed og temperatur ved hver belastning % af anlægget, da alt luften kanaliseres sammen. Dog skal disse målinger omregnes med en faktor opgivet af en eventuel leverandør af tragten. Tidsintervallet på 5 minutter mellem hver måling burde have været længere for at sikrer at anlægget havde stabiliseret sig ved den nye indregulering. Det havde givet mulighed for at se 38

40 nærmere på om rumtemperaturen havde ændret sig over tid. Om varmelegemet der er indbygget for at lave genopvarmning af indblæsningsluften kunne opretholde temperaturen over tid. Det kan ligeledes have været udslagsgivende for hvorfor den optagne effekt af anlægget lavere end forventet. Det sidste er præcis måling af størrelsen på indblæsningshullet, da den grove måling er skyld i sammenligningsgrundlaget forsvinder. 6.6 Konklusion på de udførte test af anlæg AML500HC Selve udførelsen af de planlagte forsøg gik som forventet. Der var planlagt tre forsøg, der skulle udføres på anlægget. Der manglede dog et termometer til at registrering af rumtemperaturen under forsøgene, for at kunne determinere om rumtemperaturen fra trendkurven ville stemme overens med en temperatur målt i arbejdshøjde, hvor den ønskede rumtemperatur er fastsat i henhold til valg af indeklimaklasse kategori B. Det kan konkluderes at ventilationsanlægget har et meget lavt energiforbrug. De målte værdier var 17-80W sammenlignet med producenten, der havde opgivet et maksimalt energiforbrug på 132W. Er forbruget meget lavt, hvilket kan skyldes luften der blev trukket ind i systemet og først opvarmet af genvindingssystemet allerede havde en tilpas temperatur. Derfor ville anlæggets ekstra opvarmning med varmelegeme ikke være nødvendig. En aflæsning anlæggets effektforbrug ved 40 % siger C, hvilket stemmer overens med den målte værdi. Resultatet af målingen af indblæsningstemperaturen var overraskende positive eftersom alle målte værdier lå over niveauet registreret af anlægget. Det stiller dog spørgsmålet om der jf. afsnittet fejlkilder skulle have været et større tidsinterval mellem de udførte målinger. Hvis ikke dette er tilfælde må det nødvendigvis give fejl i anlæggets variable indregulering eller unødvendigt energiforbrug. Test af anlæggets lufthastighed for at kunne lave en kurve over flowet var ikke resultatet ikke optimalt. Det beregnede flow lå fra % belastning mellem kontra aflæst i databladet. Dette kan skyldes de nævnte fejlkilder at en grov måling indblæsningshullets areal, hvor der blev målt langt kanten. Hvor der reelt skulle fratrækkes et overskydende areal som gitteret udgør. Erfaring omkring luftstrømning i kanal viser også at, der er stor hastighedsforskel om det måles i midten af en kanal, eller i dette tilfælde åbning, eller om der måles i kanten. Denne fejl var afgørende for at en række af de beregnede værdier efterfølgende ikke stemte overens med databladet fra producenten. 39

41 7. Konklusion Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital I projektet er der blevet arbejdet ud fra, at det var ventilationsanlægget, der var skyld i klagerne fra de ansatte om det dårlige indeklima på og omkring deres arbejdsplads. De to punkter der var blevet opstillet i problemstilling er følgende: 1. Lav rumtemperatur 2. Træk fra ventilationsanlægget Som led i undersøgelsen blev de anlæg monteret i området, hvor klagerne fra personalet blev registreret undersøgt. De trendkurver der viser rumtemperatur, indblæsningstemperatur, mm. Viste alle sammen ingen tegn på lave rumtemperaturer. Alle temperaturer lå indenfor det arbejdsområde der er fastsat i afsnittet om lovkrav og relevante vejledninger. Derfor kan det konkluderes på nuværende tidspunkt med den indtil videre undersøgelse af anlæggene, at det ikke er ventilationsanlægget der forårsager lav rumtemperatur. I forhold til træk fra ventilationsanlægget er det ikke muligt at konkluderer ud fra den anvendte metode til dokumentering af anlæggets drift om trækgener stammer fra anlægget. I forhold til analysen af trendkurver og måling på indblæsningstemperaturen, så kan det fastslås at denne temperatur lå højere end hvad anlægget selv havde registreret. Dermed var den reelt tættere på rumtemperaturen end først antaget. Den var mellem 1-1,5 C højere, når den forlod anlægget med en belastning på %, hvor ventilationsanlægget normalt opererer. I forhold til hastigheden hvorved indblæsningsluften forlod ventilationsanlægget blev der registreret hastigheder mellem 1,2-3,2 m/s. Disse hastigheder ligger over den anbefalede maksimale lufthastighed i rummet, der er fastsat af blandt andet arbejdstilsynet 0,15 m/s. Der blev ikke taget forhold til kastelængde og spredning, hvorfor det ikke er definitivt om denne grænse overskrides. I henhold til de mulige problemstillinger, der er blevet fremsat i rapporten blev der i problemformuleringen opstillet den følgende hypotese: En ny indstilling af ventilationsanlæggene medfører, at der ikke i fremtiden vil forekomme så store svingninger mellem mindste og højeste målt rumtemperatur. Alle analyserede trendkurver viser at de store svingninger i rumtemperatur ikke forekommer i dagligdagen, når de ansatte sidder eller står ved deres arbejdsplads. Temperaturen lå mellem C over hele ugen, hvilket er indenfor acceptabelt rumtemperatur i forhold til alle de 40

42 guidelines for rumtemperatur der nævnt i DS/EN/CR1752 standarden. Det er derfor ikke muligt at bekræfte hypotesen om at en ny indregulering af ventilationsanlægget vil afhjælpe utilfredsheden med indeklimaet. 41

43 8. Perspektivering Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital Efter at have arbejdet med Airmaster ventilationsanlæg dagligt over en periode på over tre måneder har man opnået en vis erfaring i arbejdet med anlæggene. Ligeledes er man blevet godt bekendt med den tilhørende software Airlinq servicetool, der er et teknikerværktøj til indregulering af anlæggene. De har ligeledes et brugerværktøj kaldet Airlinq usertool, der har langt færre muligheder for indstillinger. Gennem de arbejdsopgaver, der blevet udført under praktikperioden hos Region Nordjylland er man stød på flere projekter eller problemer som nogle vil kalde det i forbindelse med indregulering af anlæggene. Først en kommentar til Airlinq servicetool. Denne software er utrolig langsommelig at arbejde med. Det gælder især ved arbejde med dataloggen og de automatiserede kurver, der genereres når en logfil trækkes ud af anlægget. Det er ofte svært at skelne graferne fra hinanden, det er ikke muligt at tilføje eller fjerne ønskede grafer. I stedet skal man exporter dataloggen til en CSV-fil der kan åbnes med blandt andet Microsoft Excel for at finde de ønskede data. Gentagende gange er softwaren lukket ned i forbindelse med skalering af graferne, når det har været ønsket at se nærmere på et bestemt tidspunkt. Er der sket en ændring i SP skal man determinere klokkeslettet, for der efter at exporterer loggen til CSV-fil for at finde kilden til ændringen, eller hvad der har startet anlægget. Det er en langsommelig proces at bearbejde data, når tingene skal gøres manuelt. Mængden af den registrerede data er enorm og uoverskueligt ved først glans. En servicetekniker der dagligt arbejder med logfilerne og samme type anlæg lærer med tiden at finde rundt. Derimod person der kun periodisk arbejder med anlæggene kan det skabe frustration. Som led i at bygningerne måske eller måske ikke skal flyttes kan man se nærmere på at få opgraderet til et system, hvor anlæggene kan betjenes fra et eventuelt kontrolrum eller fra serviceteknikerens arbejdsplads. Det vil også give bedre mulighed for at overvåge driftsændringer, der ligger udenfor normen. Det giver teknisk afdeling bedre mulighed for at analyserer og planlægge eventuelle forbedring uden forstyrrelse i givne rum. Fremfor det først indrapporteres af brugerne, når problemerne med indeklimaet begynder at generer brugerne af rummet. Projekter af mere maskinmester præget art er en større analyse af hvordan denne type anlæg opererer. Især fordi man har valgt så skrabet en version som muligt og ikke til valgt afgrening af indblæsning eller udsugningsluften. Det kan derfor være spændende at se nærmere på anlæggenes kastelængde, De lodrette temperaturforskelle, eller en måling på den afgivne effekt fra gulvvarme kontra tabet i ventilationsanlægget genvindingsveksler. I relief til de lodrette 42

44 rumtemperaturer kunne det være et projekt værdigt at udforske muligheder for at lave bygningen mere intelligent ved sammenbygning af eventuelt ventilationsanlægge og gulvvarmesystemet. Så de to anlæg kommer til at dele temperaturfølere. Derved er det ikke muligt at ventilationsanlægget og gulvvarmesystem modarbejde hinanden. Et tænkt eksempel kan være at gulvvarmesystemet registrerer rumtemperaturen til at være 20 C. Hvor derimod ventilationsanlægget, hvis måler sidder monteret i lofthøjde 2,80 meter over gulv registrerer 23 C. Her vil de to anlægs formål konflikte med hinanden, hvis den ønskede rumtemperatur ligger indenfor dette interval. Det ene anlæg forsøger at hæve rumtemperaturen ved at øge varmtvandsstrømningen og det andet anlæg vil forsøge at sænke temperaturen ved at sende køligere luft ind i rummet og trække den opvarmede luft ud af bygningen. Skal der indkøbes nye bygninger til servicebyen kunne det være en ide at se nærmere på lidt mere raffineret løsning, der kan sammenbygges med det kommende hospitals CTS eller SROanlæg for fuldovervågning af indeklimaet. Samtidigt kan man hvis yderligere test afslører, at der dannes træk i bygningen på grund af ventilationsanlægget vælge at lave en spiralrørsinstallation med regulerbare armaturer. 43

45 9. Efterskrift Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital Udarbejdelsen af denne rapport har været et led i bachelorpraktikken hos Region Nordjylland. Dette har været en lang, men også meget spændende proces. Projektet har givet mig et rigtig godt indblik i udfordringer man løbende bliver udsat for i løbet arbejdsdagen som maskinmester. Der opstår konstant nye problemstillinger der skal tages hånd om, når man arbejder med den daglige drift af bygninger. Det kan være opgaver som planlægning af rottebekæmpelse og forberedelse til vintersæsonen med snerydning og saltning begynder, fejlfinding og indregulering af ventilationsanlægget. Ja, opgaverne har været mange og utroligt givende i forhold til at udvikle en erfaring i at være problemknuser on the fly. Der har dog hele tiden været et tilbagevendende problem og det har været indeklimaet i disse ny opførte bygninger. Hvilket er en helt naturlig ting. At forvente man får leveret en bygning, hvor indeklimaet er 100 % korrekt indstillet til at begynde med kan man godt skyde en hvidpil efter. Det har tydeligt vist sig i dette byggeri i hvert fald at på trods erfarne teknikere og ingeniører har udarbejdet en plan for indregulering af indeklimaet, så opstår der alligevel en række problemer. Disse problemer opdages løbende som årets har sin gang og de forskellige årstiders vejr passerer forbi. Sommeren gav problemer da ventilationsanlægget blæste køligere luft ind end rumtemperaturen. Andre steder i bygningen var det som at gå ind i en sauna. Da efteråret kom forbi og vinteren nærmede sig skiftede problemerne karakter til at handle om for lav rumtemperatur. Dette har dog været en fantastik mulighed for at lave noget relevant praktisk arbejde, der har udfordret den analytiske tankegang i forhold, hvad problemstillingen måtte være i det givne tilfælde. Dette har samtidigt åbnet nogle døre til få en god debat op at stå med de ansatte hos virksomheden Airmaster. De har været rigtige hjælpsomme i forhold til oplæring i anvendelse af det software anlæggene benytter, samt været villige til dele deres erfaring omkring det at indregulerer ventilationsanlæg. Dette sammenholdt med at jeg har løbende igennem min praktiktid haft en rigtig god sparring med personalet ved Projekt afdelingen hos Region Nordjylland. Der er løbende blevet diskuteret om de rigtige valg indblæsningstemperature, skal det være en fast eller differenstemperatur. Er det nødvendigt med natkøling i en letkonstruktions bygning, der ikke indeholder beton eller anden tung materiale, hvori der kan oplagres kulde. For at nævne nogle af de debatter, der har været omkring indregulering. Alt dette leder frem til at jeg har fået en god viden omkring indeklimaet i bygninger med i bagagen, der i fremtidige job kan anvendes. For hvad enten man befinder sig derhjemme, på et 44

46 skib i Atlanterhavet, eller en fabrik Danmark, så vil indeklimaet altid være en væsentlig del af hverdagen. Det er nemlig noget vi alle sammen konstant bliver udsat for. Vi er ligeledes alle sammen forskellige i forhold til hvad temperatur vi ønskes omgrænset af, når vi arbejder. En ting er dog helt sikkert og det er, at lever indeklimaet ikke op til vores forventninger. Så kan det skabe et irritationsmoment hos den enkelte. 45

47 10. Litteraturhenvisninger 10.1 Bøger Thurén, T., Videnskabsteori for begyndere. 2. udgave 2. opslag. København K: Rosinante. Harboe, T., 2010, Metode og projektskrivning en introduktion. 1. udgave. Frederiksberg: Samfundslitteratur Litteraturliste Kerstens, H., & Andreasen, S. S., (2012), Rapportskrivning, Vejledning fra Århus Mesterskole Links 1 rature_dk.pdf sidst tilgået sidst tilgået sidst tilgået sidst tilgået sidst tilgået sidst tilgået y_dk.pdf sidst tilgået _DK.pdf sidst tilgået

48 10.4 Figurliste Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital Figur 1: Trendkurve fra AML500HC anlæg nummer Figur 2: Udsnit af trendkurver illustreret på figur Figur 3: Udsnit af kontorområdet i bygherreafdelingen Figur 4: Anlæg 18, screenshot fra airlinq servicetool, graferne viser hvordan temperaturerne ændrer sig i det givne område Figur 5: Anlæg 20, screenshot fra airlinq servicetool, graferne viser hvordan temperaturerne ændrer sig i det givne område Figur 6: Anlæg 21, screenshot fra airlinq servicetool, graferne viser hvordan temperaturerne ændrer sig i det givne område Figur 7: Anlæg 22, screenshot fra airlinq servicetool, graferne viser hvordan temperaturerne ændrer sig i det givne område Figur 8: Kapacitetskurve fra Airmaster AML500 anlæg Figur 9: billede af indblæsningshullet, hvorpå 5 målepunkter er indtegnet Figur 10: en sammenligning af temperatur mål af testo instrument og anlæggets egen måling Figur 11: Diagram over anlæggets kapacitet Figur 12: Anlæggets effektforbrug ved stigende belastning Figur 13: Kurve over AML500HC effektforbrug Figur 14: En kurve over det specifikke EL-forbrug for et AML500HC Figur 15: Kurve der viser det specifikke elforbrug ud fra beregnet luftflow Billedliste Billede 1: Gulvvarmesystem til styring og regulering af gulvvarmeanlægget Billede 2: Aerotec styringens betjeningspanel Billede 3: anlægstype Airmaster AM500H monteret i åbent kontormiljø Tabelliste Tabel 1: De gennemsnitlige resultater fra forsøgene Tabel 2: Et udtræk fra dataloggen udtrukket fra testanlægget Tabel 3: udregning af flowet ud fra målte værdier under forsøget

49 10.7 Bilagsliste Vurdering af ventilationsanlæg Nyt Aalborg Universitetshospital Bilag 1: Airmaster indreguleringsrapport 48