Jern- og etalfabrikken Fuglefløjt Konstruktion & Indeklia Bilagsrapport Efterår 005 B5 - Gruppe C13 Aalborg Universitet Det teknisk-naturvidenskabelige fakultet
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger A INDEKLIMA... 5 A.1 Fastlæggelse af belastninger... 7 A.1.1 Fastlæggelse af aktivitetsniveau og beklædning... 7 A.1. Interne belastninger... 9 A.1.3 Tilførte stofængder... 13 A. Kliateknisk analyse... 15 A..1 Ventilationsforløb... 15 A.. Undersøgelse af luftens vandindhold... 18 A..3 Besteelse af døgniddelteperatur... 0 A..4 Besteelse af daglig aksialteperatur... 4 A..5 Nødvendig radiatoreffekt og varefladeeffekt... 6 A.3 Energiteknisk opbygning... 7 A.3.1 Vægge... 7 A.3. Vinduer, døre og porte... 30 A.3.3 Uduring ved vinduer, døre og porte... 3 A.3.4 Terrændæk... 3 A.3.5 Tag... 33 A.3.6 Punkttab... 33 A.3.7 Linjetab ved ydervægge... 34 A.4 Vareanlæg... 35 A.4.1 Rørtab... 35 A.4. Enkelttab... 35 A.4.3 Tryktab over en radiator... 36 A.4.4 Pupevalg... 39 A.5 Diensionering af indblæsningsaraturer... 41 A.5.1 Indblæsning genne væg... 41 A.5. Indblæsning under loft... 46 A.6 Beregning af tryktab... 49 A.6.1 Diensionsgivende strækning... 49 A.6. Beregning af tryktab... 50 A.6.3 Tryktab for den diensionsgivende strækning... 54 A.7 BSi... 57 A.8 Indreguleringsrapport... 58 A.9 Stykliste for ventilationsanlæg... 64 B KONSTRUKTION... 67 B.1 Styrkeparaetre for stål... 69 B. Skitseprojektering af bygningens udforning... 7 1
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger B.3 Lastbesteelse...76 B.3.1 Fastlæggelse af vindlast... 76 B.3. Fastlæggelse af snelast... 81 B.4 Eftervisning af STAAD.PRO...84 B.4.1 Eftervisning af snitkraftligevægt... 84 B.4. Eftervisning af spændingsberegning... 85 B.4.3 Skæv bøjning... 87 B.5 Beregning af forskydningsbæreevne...9 B.6 Beregning af udfligede tværsnit...94 B.7 Besteelse af Søjlelængde ved Rayleigh...10 B.8 Søjlebæreevne...109 B.8.1 Søjlebæreevne for trykås... 109 B.8. Søjlebæreevne for gavlsøjle... 113 B.8.3 Udfliget søjle... 115 B.9 Geoetriske paraetre for HE450A-profil...1 B.9.1 Besteelse af vridningsinertioent, I v... 1 B.9. Besteelse af hvælvningsinertioent, I ω... 13 B.10 Kipningsanalyse af overligger...18 B.10.1 Fast indspændt... 19 B.10. Sipelt understøttet... 139 B.10.3 Indsættelse af kipningsafstivning... 141 B.11 Salinger...144 B.11.1 Bæreevne af svejsesøe... 146 B.11. Bæreevne af bolte... 150 B.11.3 Bæreevne af endeplader... 15 B.1 Murværk...156 B.1.1 Tekniske specifikationer... 156 B.1. Fastlæggelse af styrker for urværk... 157 B.1.3 Lastbesteelse... 158 B.1.4 Besteelse af indspænding... 163 B.1.5 Valg af profil so understøtning... 165 B.1.6 Stabiliserende vægge... 166 B.1.7 Teglbjælker... 174 B.1.8 Søjlevirkning af væg... 178 B.1.9 Fordeling af vindlast på for- og bagur... 185 C FUNDERING...187 C.1 Geotekniske klassifikationsforsøg...189 C.1.1 Sigteanalyse... 189 C.1. Poretalsbesteelse... 191
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger C.1.3 Skræntvinkel... 19 C.1.4 Skæreboksforsøg... 193 C.1.5 Triaksialforsøg... 199 C.1.6 Saenfatning... 04 C. Fastlæggelse af geotekniske paraetre... 05 C..1 Boreprofil A... 05 C.. Boreprofil B... 10 C.3 Sætningsbesteelse... 1 C.4 Direkte funderede stribefundaenter... 15 C.4.1 Bæreevnebrud... 15 C.4. Bæreevnebrud for stribefundaent... 18 C.4.3 Bæreevnebrud for punktfundaent... 6 C.5 Pælefundaenter... 30 C.5.1 Besteelse af pælebæreevne... 30 C.5. Besteelse af pæleværk... 34 C.6 Boreprofiler... 46 C.6.1 Boreprofil A... 47 C.6. Boreprofil B... 49 C.7 Raejournal... 51 3
4 Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger A INDEKLIMA 5
6 Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger A.1 FASTLÆGGELSE AF BELASTNINGER A.1.1 Fastlæggelse af aktivitetsniveau og beklædning I adinistrationsbygningen forventes det, at stillesiddende arbejde vil være den doinerende aktivitet i løbet af dagen. I produktionsafdelingen antages det, at aktiviteterne i løbet af dagen vil være ere varierede. Derfor beregnes en iddelværdi over arbejdsdagen. Det forventes at en person opholder sig syv tier i produktionshallen. Beregningen er foretaget i tabel 1 ud fra [DS 474:1993] Tabel 1: Aktivitetsniveau i produktionshallen. Aktivitet Varighed [h] Stofskifte [et] Stående arbejde, let industri 3 1,6 Tungt askinarbejde 1,8 Arbejde ved askine 3,0 Vægtet gennesnit 1,9 I fitnesscenteret forventes det ikke, at personer vil udføre høj fysisk aktivitet i hele den periode de opholder sig i ruet. Derfor beregnes en iddelværdi for aktivitetsniveauet. Det forventes at en person gennesnitligt opholder sig en tie i fitnesscenteret. Tabel : Aktivitetsniveau i fitness. Aktivitet Varighed [h] Stofskifte [et] Løb (9 k/h) 0,33 7,5 Vægttræning 0,33 3,0 Stående afslappet 0,33 1, Vægtet gennesnit 3,9 Aktivitetsniveauet for de tre afdelinger ses i tabel 3. Der fastlægges desuden den værdi for beklædningen der kan forventes i soer/vinterperioderne. Beregningen af clo-værdien gøres ud fra anneks D i [DS 474:1993]. 7
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger Tabel 3: Aktivitetsniveau, vareafgivelse og beklædning. Afdeling Aktivitetsniveau [et] Beklædning [clo] Beklædning [clo] Soer Vinter Adinistration 1,0 0,60 0,95 Produktion 1,94 0,85 1,10 Fitness 3,90 0,37 0,37 Fastlæggelse af operativ teperatur Ud fra aktivitetsniveau og beklædning findes den optiale operative teperatur for personerne i henholdsvis vinter og soerånederne ud fra figur 1. Desuden er der i figuren også edtaget en saenhæng ed PPD og PMV i for af acceptable teperaturudsving, for PPD<10 %. I fitnessruet ønskes en teperatur, der er over kofortteperaturen, da det ikke ønskes at personer, der efter høj fysisk aktivitet holder pause, begynder at fryse. Satidig er det også forålet ed fitnesscenteret, at personer forneer at de træner, ved f.eks. at svede. Af denne grund fastlægges teperaturen ud fra erfaringsgrundlag fra Haraldslund træningscenter i Aalborg. Teperaturerne kan ses i tabel 4. Figur 1: Optial teperatur so funktion af aktivitetsniveau og beklædning [DS 474:1993] Tabel 4: Operativ teperatur i vinter og soersæson. Ru Operativ teperatur [ C] Vinter Soer Produktion 16 ±3 18 ±3 Fitness 3 ±1,5 3 ±1,5 Adinistration ± 4,5 ±1,5 8
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger A.1. Interne belastninger Den interne belastning i en bygning består af bidrag for henholdsvis personer og bygningens installationer. Værdierne af disse fastlægges ud fra henholdsvis [DS 474:1993] og [SBI 0:00, kap. 6-8] Personbelastning Ved varebelastning fra personer, edtages udelukkende den fri vare staende fra stråling og konvektion. Denne vil afhænge af personernes aktivitetsniveau. En saenhæng elle den totale vareafvigelse og den fri vareafgivelse kan optegnes so vist på figur. Den fri vareafgivelse aflæses for en iddelværdi af vanddaptrykket. [Steen-Thøde 005] Figur : Saenhæng elle den totale vareafgivelse og den fri vare. [Steen- Thøde 005] W Den totale vareafgivelse findes ud fra aktivitetsniveauet, da 1 et svarer til 58,15. Aktivitetsniveauet findes af tabel 3. Den fri vareafgivelse svarende til de tre aktivitetsniveauer er aflæst i figur, og opstillet i tabel 5. Heri er den salede belastning beregnet da en gennesnitsperson har et overfladeareal på 1,8 [DS 474:1993]. Ved aflæsning af personernes vareafgivelse i fitnessruet er der ekstrapoleret i figur. Tabel 5: Varebelastning pr. person i de tre afdelinger. Afdeling W Vareafgivelse pers Fri vare W pers Adinistration 15,6 84,6 Produktion 06,6 1,4 Fitness 408, 30,4 9
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger Belastning fra loftsbelysning Der benyttes loftsbelysning i alle ru. Lysstyrken fastsættes ud fra ruets brug. Det forventes at der i kontorlokaler og i sådeleproduktionen er nødvendigt ed en høj lysstyrke, ru ed kort opholdstid kan nøjes ed 100 lux. Værdierne findes af [DS 700:005]. Areal Total varetilførsel Tabel 6: Varebelastning hidrørende fra loftsbelysningen. Ru Lysstyrke Varebelastning [lux] W [W] 1.1 Konferenceru 00 7,5 56,3 4 1. Kontor 00 7,5 16 10 1.3 Kontor 00 7,5 0,6 155 1.4 Kontor salg/recept./hall 00 7,5 65 488 1.5 Teknikru/kopi 00 7,5 7,4 56 1.6 Rengøringsru 100 4 4 16 1.7 Toilet 1 100 4,3 9 1.8 Toilet 1 100 4,3 9 1.9 Arkiv 00 7,5 1,8 96 1.10 Kontor 00 7,5 18,4 138 1.11 Kantine 00 7,5 9, 19 1.1 Oklædning daer 00 7,5 13,8 104 1.13 Oklædning herrer 00 7,5 1,6 16 1. etage.1 Storruskontor 00 7,5 14,5 1069. Teknikru/kopi 00 7,5 7,4 56.3 Toilet 1 100 4,3 9.4 Toilet 100 4,3 9.5 Fællesru 00 7,5 44,3 33.6 Fitnessru 00 7,5 84,8 636.7 Oklædning fitness 00 7,5 14,7 110.8 Oklædning fitness 00 7,5 14,7 110 Produktion 3.1 Produktionshal 00 7,5 187 16.403 3. Koldlager 100 4 1489 5.956 Belastning fra apparatur Til fastlæggelsen af belastningen staende fra apparatur benyttes [SBI 0:00, kap. 6-8]. For at bestee belastningen fra forskellige apparater tages der hensyn til i hvilket ofang disse benyttes, når de er tændt, og o de har energibesparende funktioner. Hvis kun apparatets ærkeeffekt er kendt, findes den gennesnitlige varebelastning af (A.1) Φ = K P (A.1) udstyr d funktion 10
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger P funktion er apparatets ærkeeffekt [W] Φ udstyr er den gennesnitlige varebelastning [W] K d er driftidsfaktoren, der ofatter personers tilstedeværelsestid, apparatets tilslutningstid og dets udnyttelsesgrad [-] Hvis apparatets brug er nærere kendt, bestees belastningen af Φ = K K P (A.) udstyr til d, t funktion K til K d,t er tilstedeværelsesfaktoren, der angiver den del af arbejdstiden en person er til stede på sin arbejdsplads [-] er en driftstidsfaktor, der angiver forholdet elle den tid, apparatet er i drift, og den tid en ansat er til stede i arbejdstiden [-] Hvis apparatet har energibesparende funktioner, findes belastningen af (A.3). Det forudsættes dog, at apparatet aldrig skifter til en dvalelignende tilstand, en kun går i standby, før det genaktiveres. Φ = + ( ) standby udstyr Ktil Kd, t Ku 1 Ku Pfunktion Pfunktion P (A.3) Φ udstyr er den gennesnitlige varebelastning [W] K u er en udnyttelsesfaktor, der angiver den del af apparatets driftstid dette er i funktion [-] P standby er effektbehovet i standby-tilstanden [W] [SBI 0:00, kap. 6-8] Bygningens adinistrationsafdeling udstyres ed apparater, der benyttes til kontordrift. De benyttede faktorer og effekter for de forskellige apparater ses af tabel 7. Den gennesnitlige varebelastning er fundet af (A.1), (A.) og (A.3) 11
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger Tabel 7: Fastlæggelse af varebelastning fra apparatur. Effekt [W] Faktor [-] Apparat Funktion Standby Hvile Dvale K d K til K d,t K u Gennesnitlig varebelastning [W] Stationær PC 40 5 15 1 0,6 0,8 0,8 0,7 5,0 Bærbar PC 15 10 5 1 0,6 0,8 0,8 0,7 10,0 PC-fladskær, 40 30 15 1 0,6 0,8 0,8 0,7 5,0 17 Skrivebordslape 18 - - - - 0,8 1,0-14,4 Projektor 160 10 - - - 1,0 1,0 0,03 14,5 OHP 50 - - - 0,05 - - - 1,5 Server 65 40 30 1 0,7 0,8 1 0,7 45,0 Kaffeaskine 1050 - - - 0,1 - - - 105,0 Scanner 0 4 - - 0, 1,0 1,0 0,05 5,0 Kopiaskine, 900 00 150 0 0,4 1,0 1,0 0, 350,0 elle Printer 150 30 0 3 0,4 1,0 1,0 0, 54,0 Aratur ed lysstoffrør 108 - - - 0, - - - 1,6 Pendel ed glødelape 75 - - - 0, - - - 15,0 Håndtørrer 1650 - - - 0,1 - - - 154 Ved besteelse af varebelastningen fra apparaturet i de enkelte ru, fastlægges hvilke apparater der er at finde i de enkelte ru. Dette er gjort i tabel 8. Tabel 8: Fordeling af udstyr i ruene. Ru Stati-onær PC Bærbar PC PCfladskær, 17 Projek-tor OHP Server Scanner Skrivebordslape Kaffeaskine Kopiaskine Printer 1.1 Konference-ru 1 1 1 1. Cellekontor 1.3 Cellekontor 1 1 1.4 Storkontor 9 9 1.5 Teknikru 1 1 1 1 1 1 1.10 Cellekontor 1.11 Kantine 1.1 Storkontor 1 1. Teknikru 1 1 1 1 1 3.1 Produktion 3 3 3 1 Ud fra tabel 7 og tabel 8 er det uligt at beregne den salede varebelastning fra de forskellige apparater i ruene i brugstiden. Det fastsættes, at varebelastningen uden for brugstiden er 5 % af belastningen i brugstiden. Belastningerne i- og uden for brugstiden er opstillet i tabel 9 1
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger Tabel 9: Brugstid af de enkelte ru sat varebelastning udenfor brugstid. Varebelastning udenfor brugstid er beregnet so 5 % af varebelastningen af udstyr i brugstiden grundet standbyfunktioner v. * Der er ikke regnet ed belastning fra kaffeaskinen udenfor brugstid i kantinen. Ru Brugstid [h] Belastning i brugstid [W] Belastning uden for brugstid [W] 1.1 Konferenceru 8 37,0 9,5 1. Cellekontor 8 18,8 3, 1.3 Cellekontor 8 50 1,5 1.4 Storkontor 8 450 11,5 1.5 Teknikru 8 504 16,0 1.6 Rengøringsru 1 0 0 1.7 Toilet 8 0 0 1.8 Toilet 8 0 0 1.9 Arkiv 8 0 0 1.10 Cellekontor 8 100 5 1.11 Kantine 105 0 * 1.1 Oklædning daer 0 0 1.13 Oklædning herrer 0 0.1 Storkontor 8 600,0 150,0. Teknikru 8 459, 114,8.3 Toilet 8 0 0.4 Toilet 8 0 0.5 Hall 1 0 0.6 Oklædning 8 0 0.7 Oklædning 8 0 0.8 Fitness 8 0 0 3.1 Produktion 8 98, 74,6 3. Koldlager 8 0 0 A.1.3 Tilførte stofængder De tilførte stofængder i bygningen, består af CO, lugt og fugt. Afgivelsen af lugt er opgivet i [DS 175:1998], disse er fastsat ud fra forsøgsålinger. Saenhængen elle aktivitetsniveauet og CO -produktionen for en person er fundet so angivet i (A.4) V CO = 17 M (A.4) l V er CO -produktionen CO s person M er aktivitetsniveauet [et] [SBI 0:00, p15] Aktivitetsniveauerne ses i tabel 3, og CO -produktionen kan derved beregnes. 13
Bilag A.1 Fastlæggelse af belastninger Tabel 10: Tilførte stofængder fra personer afhængig af afdeling [DS 175:1998]. Afdeling olf Lugtstoffer person Fugt g hperson V l CO hperson Adinistration 1 50 0,4 Fitness 10 430 10 Produktion 4 15 33 Der afgives ligeledes lugtstoffer fra inventar og byggeaterialer. Værdierne for disse findes ved ålinger, og er opgivet i [DS 175:1998]. Det forudsættes, at der ikke ryges i adinistration og fitness, ens der i produktionen er taget hensyn til belastningen fra rygning. Tabel 11: Lugtstoffer fra byggeaterialer og inventar i de tre afdelinger [DS 175:1998]. Afdeling olf Lugtstoffer Adinistration 0, Fitness 0, Produktion 0,3 Ud fra de kravet o aksialt 0 % utilfredse i afsnit..1 kan kravet til antallet utilfredse oregnes til enheden for luftforurening, givet i dp, ud fra figur 3. Her aflæses værdien til 1,4 dp. Figur 3: Saenhæng elle antal utilfredse og den oplevede luftkvalitet i decipol. [Steen-Thøde 005] 14
Bilag A. Kliateknisk analyse A. KLIMATEKNISK ANALYSE A..1 Ventilationsforløb Ved brug af fortyndingsligningen kan stofkoncentrationeer i indeluften beskrives so funktion af tiden. Med konstant voluen, belastning, luftskifte og indblæsningskoncentration vil der efter et bestet tidsru opstå ligevægt i indeluftkoncentrationen. For at undersøge lang tid der går, inden der opstår ligevægt, betragtes fortyndingsligningen q -n τ -n τ c( τ ) = (1- e ) + ( c0 - ci) e + ci nv (A.5) 3 c er koncentrationen af forurening i ruet 3 3 q er den tilførte ængde forurening h V er ruets voluen [ 3 ] 3 c 0 er startkoncentrationen i ruet 3 er koncentrationen af forurening i indblæsningsluften c i n er luftskiftet [h -1 ] τ er tiden [h] [Hyldgård et al. 1997] 3 3 q beregnes so en gennesnitsværdi for personbelastningen i ruets brugstid, idet q = pers k V CO (A.6) pers er det aksiale antal personer i ruet [person] k er tilstedeværelsesfaktoren i ruet [-] l V CO er CO -belastningen per person sperson 15
Bilag A. Kliateknisk analyse n Hvis V, q, n og c i i et givet tidsru holdes konstante, bliver c en funktion af de to faktorer (1 e τ ) n og e τ so igen afhænger af τ. Forløbet af de to faktorer ses i figur 4, det fregår, at faktorerne er tilnærelsesvis konstante ved n τ = 5. 1 0,9 1-exp(-nτ) 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0, exp(-nτ) 0,1 0 0 1 3 4 5 6 nτ n Figur 4: Funktionerne (1 e τ ) og e n τ. n Da (1 e τ n ) 1 og e τ 0 for n τ 5, bliver fortyndingsligningen forkortet til (A.7), der er udtrykket for ligevægtskoncentration ved blandt andet CO -belastning. q cn ( τ 5) = ci + (A.7) nv For olf-belastning bruges ligevægtsligningen so i (A.8). q cn ( τ 5) = ci + 10 nv (A.8) c er lugtkoncentrationen i ruet [dp] c i er lugtkoncentrationen i indblæsningsluften [dp] q er lugtbelastningen i ruet [olf] n er luftskiftet [s -1 ] V er ruvoluen [l] Tiden τ s der skal gå før der opnås ligevægt bestees so n τ = 5 5 τ s = n (A.9) 16
Bilag A. Kliateknisk analyse τ s er den tid det tager at opnå tilnæret ligevægt [h] Hvis τ s er større end den tid, der er belastning i ruet, når der ikke at opstå ligevægt. Dette er tilfældet ved CO -koncentrationen i produktionen τ s = 105,3 h for n = 0,05 h -1. Dette er illustreret i figur 5. 100 c(τ) [pp] 1000 800 600 400 A C B A: Konstant belastning og n = 0.05 h^-1 B: Varierende belastning og n = 0,05 h^-1 C: Varierende belastning og n = 0,018 h^-1 00 0 0 50 100 150 00 τ [h] Figur 5: Koncentrationsforløb af CO i produktionen. Der er ved beregningen ikke taget højde for at der ikke er belastning i weekenden. Det koncentrationsforløb der vil forekoe, ved at antage at der opnås ligevægt, er illustreret ved kurve A på figur 5. So det ses af denne kurve, opnås ligevægt efter okring 105 tier. Da der i det reelle forløb ikke er konstant belastning i denne periode, vil det reelle koncentrationsforløb ikke følge denne kurve. Det reelle forløb ses ved kurve B på figur 5, der er taget højde for, at belastningen kun findes i perioder af otte tier efterfulgt af 16 tier uden belastning, so svarer til et alindeligt arbejdsdøgn. Det ses af denne kurve, at CO -koncentrationen ikke når op på de 1000 pp, so er diensioneringskravet. Det kan derfor vælges at sænke luftskiftet, uden at kravet overskrides. Det ses i tabel 7 i hovedrapporten, at det for produktionen er lugtbelastningen der er diensionsgivende. En nedjustering af luftskiftet i forbindelse ed CO -belastningen vil derfor ikke have nogen betydning for det endelige luftskifte i produktionen. Et luftskifte på n = 0,05 h -1 vil satidig kunne forventes at kunne opretholdes ved infiltrationsluften, der altid vil forekoe i en noral bygning [DS 418:00]. Af læringsæssige årsager er der alligevel valgt at finde det luftskifte, so ed varierende belastning giver en CO -koncentration, der nærer sig 1000 pp. Denne værdi af luftskiftet er fundet ved iteration, da indgangsparaetrene til fortyndingsligningen ændres ved hver belastningsændring. Kurven ed nedjusteret luftskifte ses ved kurve C på figur 5. Des ses af kurven at CO - koncentrationen stiger de første døgn, luftskiftet ikke er stort nok til at opretholde ligevægt. Ligevægten opstår først efter et par døgn, koncentrationen varierer elle cirka 80 pp og 1000 pp. 17
Bilag A. Kliateknisk analyse A.. Undersøgelse af luftens vandindhold Det ønskes at undersøge stor en del af året det er uligt at opretholde en relativ luftfugtighed i adinistrationsbygningen i intervallet 30 % til 60 %. For at gøre dette opstilles en fugtligevægt, udfra det kritiske vandindhold i udeluften bestees. Fugtbalancen opstilles ved følgende udtryk + = + ( x x ) (A.10) P M D L i I P M D L x i x I er vanddaptilførsel fra processer kg er vanddaptilførsel fra ennesker h er vanddapdiffusion genne indvendige begrænsningsflader er vanddap bortført ed ventilationsluft g er ruluftens vanddapindhold kg er indblæsningsluftens vanddapindhold kg h kg h g kg kg h So det fregår af (A.10), er fugtbalancen en balance elle den ængde vand, der tilføres luften fra indre belastninger, og det der føres bort ved ventilation og diffusion genne vægge. Diffusionen genne ydervæggene vurderes at være så lille, at denne sættes til nul i det følgende. Ligeledes foregår der ikke nogen processer, der bidrager nævneværdigt til ruets fugtighed, for der også ses bort fra denne. Dette indsættes i (A.10) og x I isoleres M + xi = xi (A.11) L Ved indsættelse af diensionsgivende ventilationsstrø, personbelastning sat grænserne for indeluftens tilstand fastlægges kritiske punkter, for ved hvilke udelufttilstande der bliver henholdsvis for tørt eller for fugtigt i ruene. I bilag A.1 er fastlagt at der i ruet ønskes en relativ fugtighed i intervallet 30-60 % RF. Var luft kan indeholde ere vand end kold luft. Det vurderes derfor est kritisk ed for høj relativ fugtighed i ruene o soeren, ens der o vinteren er risiko for en for lav fugtighed da den kolde udeluft, der ventileres ind i ruene ikke indeholder så eget vand. Ved hjælp af i,xdiagraet på figur 6 bestees ruluftens aksiale vanddapindhold o soeren til i,ax g kg x = 1,5 ud fra en ruteperatur på 6 C og en relativ luftfugtighed på 60 %. På sae åde bestees den nedre grænse for en vinterdag ed ruteperaturen 0 C og en fugtighed på 30 g % RF til x = 4,5. Dette indsættes i (A.11) saen ed personbelastningerne for de enkelte i,in kg ru, so fastlagt i tabel 5 sat den diensionsgivende ventilationsstrø fra tabel 7 i hovedrapporten. Resultaterne fregår af tabel 1. [Hyldgård et al. 1997] 18
Bilag A. Kliateknisk analyse Figur 6: Udsnit af i,x-diagra Tabel 1: Kritiske udelufttilstande bestet ved hjælp af (A.11). Ru g g vanddap g vanddap M hpers x I,60% kg tør luft x i,30% kg tørluft 1.1 Konferenceru 50 11,5 3,3 1. Cellekontor 50 1,0 3,7 1.3 Cellekontor 50 1, 4,0 1.4 Storkontor 50 11,9 3,7 1.5 Teknikru 50 1,5 4,3 1.6 Rengøringsru 50 1,5 4,3 1.7 Toilet 50 1,3 4,0 1.8 Toilet 50 1,3 4,0 1.9 Arkiv 50 1,5 4,3 1.10 Cellekontor 50 1,0 3,8 1.11 Kantine 50 11,3 3,0 1.1 Oklædning daer 50 1,0 3,8 1.13 Oklædning herrer 50 1,0 3,8.1 Storkontor 50 1,1 3,8. Teknikru 50 1,5 4,3.3 Toilet 50 1,3 4,0.4 Toilet 50 1,3 4,0.5 Hall 50 1,5 4,3.6 Oklædning 50 1,1 3,8.7 Oklædning 50 1,1 3,8.8 Fitness 430 11,1,7 3.1 Produktion 15 1,4 4,1 So det ses af tabel 1, er konferenceruet, kantinen og fitness de ru, der er est følsoe overfor for høj luftfugtighed hvilket skyldes de store personbelastninger. Da kantinen og fitness ikke er arbejdssteder og derfor kun forventes benyttet i kortere perioder af gangen, tillades en lidt højere luftfugtighed her. Det vil sige, at det kritiske ru for høj luftfugtighed er konferenceruet 19
Bilag A. Kliateknisk analyse der bliver for fugtigt, hvis der er fuld intern belastning satidig ed, at udeluften indeholder ere end 11,5 g vanddap. Ved at betragte et varighedsdiagra for fugt i udeluften so vist figur 7 ses, at kg tør luft udeluftens tilstand i ca. 98 % af et år er under dette, hvilket vurderes acceptabelt. Figur 7: Varighedsdiagra for fugt i udeluften. [Stape 000] Ligeledes ses der ved lav fugtighed bort fra kantine og fitness. Konferenceruet er da igen det est kritiske. Det ses at der, for at kunne opretholde en indelufttilstand over 30 % RF, skal være indst 3,3 g vanddap i udeluften. Det ses af figur 7, at dette er overholdt ca 14 % af året, hvilket vurderes kg tør luft acceptabelt. En etode til at nedbringe den tid, der er for tørt i ruet, er at installere en befugter i ventilationsanlægget. Dette vurderes ikke nødvendigt i dette tilfælde. Yderligere skal det beærkes, at fugtvarighedkurven er for alle tier over et år og ikke kun for noral arbejdstid. Det er derfor ubestet ange af de tier, der er taget ed i beregningen, der ligger udenfor noral arbejdstid. A..3 Besteelse af døgniddelteperatur Døgniddelteperatur i et ru en var soerperiode bestees ud fra den periodestationære varebalance, der forenklet kan skrives so Qi + Qs θi = θu + 4 ( H + H ) T V (A.1) 0
Bilag A. Kliateknisk analyse θ i θ u er døgniddelværdien af ruteperaturen [ C] er døgniddelværdien af udeluftteperaturen [ C] Q i Wh er den salede varebelastning over døgnet fra interne varekilder døgn Q s Wh er den salede varebelastning over døgnet fra solindfald døgn H T H V [SBI 196:000] W er det specifikke varetab ved transission til udeluften C W er det specifikke varetab ved ventilation C For en given åned kan θ u aflæses i tabel 14. Q i beregnes so den salede belastning over døgnet fra udstyr, personer og belysning i ruet ved Q = Q + Q + Q i udstyr person lys 4 4 4 Q = φ + φ + φ i udstyr person lys n= 1 n= 1 n= 1 (A.13) Q udstyr Wh er salet belastning over døgnet fra udstyr døgn Wh Q person er salet belastning over døgnet fra personer døgn Q lys Wh er salet belastning over døgnet fra belysning døgn φ udstyr er den gennesnitlige varebelastning fra udstyr i en given tie [W] φ person er den gennesnitlige frie varebelastning fra personer i en given tie [W] φ lys er den gennesnitlige varebelastning fra belysning i en given tie [W] φ udstyr, φ person og φ lys indenfor brugstiden er bestet i tabel 5, tabel 6 og tabel 7, der for personbelastning regnes ed satidighedsfaktorer so angivet i tabel 5 i hovedrapporten. For udstyrsbelastningen antages, at de respektive ru har udstyr, so defineret i tabel 8. Brugstiden er bestet i tabel 9. Udenfor brugstiden antages der en varebelastning svarende til 5 % af varebelastningen fra udstyr i brugstiden grundet standby-funktioner v., jf. tabel 9. Belastningen fra solindfald, Q s bestees ved Q = g f f f f A I (A.14) s β afsk skyg glas vin sol 1
Bilag A. Kliateknisk analyse g er rudens g-værdi [-] f β er vinkelfaktoren [-] f afsk er afskærningsfaktoren [-] f skyg er skyggefaktoren [-] f glas er vinduesarealets glasandel [-] A vin er vinduesarealet [ ] I sol er solindfaldet på udvendig flade af vinduet W eller [SBI 0:00] g-værdien er opgivet i tabel 19 til g = 0,63. Vinkelfaktoren kan for døgnværdier sættes til f β = 0,9. Afskærningsfaktoren vælges til f afsk = 0,4, hvilket kan opretholdes ved udvendig arkise af lyst ateriale. Skyggefaktoren sættes til f skyg = 0,9, hvilket gælder for vinduer ed 0 højdevinkel. [SBI 0:00] Wh døgn Der er i bygningen regnet ed, at satlige yderdøre er af glas. Størrelsen af vinduer og døre sat deres glasandele er angivet i tabel 0. Satlige faktorer til besteelse af varebelastningen fra solindfaldet er angivet i tabel 13. Tabel 13: Faktorer til besteelse af varebelastningen fra solen. g f β f afsk f skyg f glas,vin f glas,dør A vin [ ] A dør [ ] 0,6 0,9 0,4 0,9 0,87 0,88 1,46 1,89 Ved beregning af døgniddelteperaturen er der for solindfaldet, der indgår i (A.14), brugt værdier svarende til den aksiale døgnværdi i tabel 14, for den retning det pågældende vindue eller dør er placeret i. Tabel 14: Middelteperatur og aksial døgnværdi for solindfald på udvendig lodret flade. [SBI 0:00] Måned Middelteperatur for Maksial Maksial Maksial Maksial aksiudøgn θ u døgnværdi I sol døgnværdi I sol døgnværdi I sol døgnværdi I sol [ C] Wh (øst) Wh (nord) (vest) Wh (syd) Wh døgn døgn døgn døgn Juni 0,0 5100 616 5100 475 Juli 1,0 4716 38 4716 4848 August 0,5 409 1560 409 4800 Det specifikke varetab ved transission til udeluften H T beregnes for de konstruktionsflader, der vender ud od udeluften, adderet ed de linietab der forekoer elle disse flader (A.15) H = U A + ψ l T ydre ydre ydre ydre
Bilag A. Kliateknisk analyse U ydre er transissionskoefficienten for den pågældende flade od det fri A ydre er arealet af den pågældende flade od det fri [ ] Ψ ydre W er linietabet for den pågældende saling od det fri C er længden af salingen od det fri [] l ydre Værdierne for indgangsparaetrene til (A.15) er for transissionskoefficienten og linietabet bestet i bilag A.3. Arealerne og længden af salingerne er fundet ved betragtning af grundplanen for bygningen i figur 3 i hovedrapporten og tegning C1 og ud fra vinduesstørrelserne. W C Det specifikke varetab ved ventilation findes ved H = ρ c n V (A.16) v p kg ρ er luftens densitet 3 J c p er den specifikke varekapacitet for luften n er luftskiftet [s -1 ] V er voluen af ruet [ 3 ] kg C kg Ved 0 C er ρ = 1,05 og c J 3 p = 1,005. Luftskiftet og voluen for hvert ru er bestet i kg C henholdsvis tabel 7 og tabel 5 i hovedrapporten. I tabel 15 er Q i, Q s, H T og H V angivet for hvert ru svarende til juli åned, der er diensionsgivende i dette tilfælde. Værdierne er udregnet ved brug af (A.13), (A.14), (A.15) og (A.16). 3
Bilag A. Kliateknisk analyse Tabel 15: Belastninger og specifikke varetab til beregning af døgniddelteperatur, vareakkuuleringsevne sat variation i konvektiv varebelastning fra interne kilder og udeteperatur til beregning af daglig aksialteperatur. Værdierne svarer til juli åned og ed adinistrationsfacade od øst. h akk, ΔQ c,i+s og ΔQ c,θe er beregnet ved henholdsvis (A.1), (A.19) og (A.0). Ru Q i Wh Q døgn s Wh H T H v W døgn [ ] H W C akk [ ] ΔQ C c,i+s ΔQ c,θe [W] W [ C ] [W] 1.1 Konferenceru 166,4 6979, 38,0 53,1 619,3 1735,7 368,1 1. Cellekontor 3588,5 0,0 0,0 41,5 176 34,6 498,3 1.3 Cellekontor 1141,4 3511,9 13,3 4,6 6,6 504,0 587,7 1.4 Storkontor 1073,0 10061,0 3,1 174,7 715 1874,1 310,7 1.5 Teknikru 649,0 0,0 0,0 5,6 81,4 89,0 307,3 1.6 Rengøringsru 16,0 0,0 0,0 6,9 44 10,7 83,0 1.7 Toilet 09,0 0,0 0,0 1,3 5,3 17,4 147,6 1.8 Toilet 09,0 0,0 0,0 1,3 5,3 17,4 147,6 1.9 Arkiv 768,0 0,0 0,0,1 140,8 64,0 65,7 1.10 Cellekontor 8,9 3511,9 13,1 45,7 0,4 574,1 65,0 1.11 Kantine 3458,6 6549,1 1,8 16,6 31, 196,0 736, 1.1 Oklædning daer 410,0 0,0 0,0 34,3 151,8 136,7 411,1 1.13 Oklædning herrer 66,4 0,0 0,0 54,7 37,6 0,8 656,0.1 Storkontor 13697,3 14003,1 69,1 39,6 1567,5 411, 4339,6. Teknikru 5508,0 0,0 0,9 5,6 81,4 9,5 307,3.3 Toilet 09,0 0,0 0,3 1,3 5,3 17,4 147,6.4 Toilet 09,0 0,0 0,3 1,3 5,3 17,4 147,6.5 Hall 3987,6 3511,9 15,6 76,6 487,3 655,4 996,6.6 Oklædning 1559, 0,0 1,8 34,1 161,7 19,9 409,0.7 Oklædning 1559, 0,0 1,8 34,1 161,7 19,9 409,0.8 Fitness 16588,8 10535,8 39,5 719,6 93,8 684,1 8866,3 3.1 Produktion 156830,4 670,0 469,1 6453,9 4057 13545,3 77643,7 3. Koldlager 47648,0 31, 384,0 576,0 16379 465, 3097,3 A..4 Besteelse af daglig aksialteperatur Forudsat periodestationær tilstand kan forskellen elle den aksiale og den iniale teperatur over døgnet i et ru bestees ved ΔQc Δ θi = H + H + H T V akk (A.17) Δθ i ΔQ c H akk [SBI 196:000] er forskellen elle største og indste indeteperatur over et døgn [ C] er forskellen elle største og indste konvektive varebelastning [W] er ruets vareakkuuleringsevne o W C ΔQ c findes ved Δ Q =Δ Q +Δ Q θ (A.18) c c, i + s c, e 4
Bilag A. Kliateknisk analyse ΔQ c,i+s er forskellen over døgnet elle største og indste konvektive varebelastning fra interne kilder og solindfald [W] ΔQ c,θe er variationen i den konvektive varepåvirkning, so skyldes variationer i udeteperaturen [W] [SBI 196:000] ΔQ c,i+s og ΔQ c,θe bestees ved henholdsvis (A.19) og (A.0). Qci, + s = ( Qi + Qsol) ax Qi,in 3 (A.19) Δ Q =Δ θ ( H + H ) (A.0) c, θe e T, vin V (Q i +Q sol ) ax er den største tieværdi af varebelastning i døgnet fra interne varebelastninger og solindfald [W] Q i,in er indste tieværdi af varebelastningen i døgnet fra interne varebelastninger [W] Δθ e er forskellen elle aksial og inial udeteperatur [ C] W H T,vin er det specifikke transissionstab genne vinduer C [SBI 196:000] Den største tieværdi af varebelastningen fra interne varekilder bestees so bidraget fra udstyr, personer og lys ved brug af (A.13), der i stedet for suering vælges den størst belastede tie. Den største tieværdi af varebelastningen fra solindfald bestees ved (A.14), der so værdi for solindfaldet I sol vælges værdierne so angivet i tabel 16. Q i,in og Δθ e aflæses i henholdsvis tabel 9 og tabel 16. Tabel 16: Teperaturvariation over døgnet sat aksial tieværdi for solindfald. [SBI 0:00] Måned Typisk teperaturvariation over døgnet Δθ e [ C] Maksial tieværdi I sol Maksial tieværdi I sol Maksial tieværdi I sol Maksial tieværdi I sol W (øst) W (nord) W (vest) (syd) W Juni 1,0 904 77 904 697 Juli 1,0 874 70 874 686 August 11,0 733 11 733 86 H T,vin er beregnet ud fra bidrag fra både vinduer og døre. Hered kendes alle indgangsparaetrene til (A.19) og (A.0) og ΔQ c kan derfor bestees. Ruets vareakkuuleringsevne er givet ved Hakk = hakk Agulv (A.1) 5