Formålet med retningslinjerne (Blomsterberg, 2000 ) [Ref 6] er at vejlede praktikere (primært VVS-konstruktører og bygningsledere, men også bygherrer og bygningsbrugere) i, hvordan man kan skabe ventilationsanlæg med gode ydeevner ved anvendelse af konventionel og innovativ teknologier.Retningslinjerne gælder for ventilationsanlæg i bolig- og erhvervsbygninger og i hele en bygnings livscyklus, dvs. projektering, konstruktion, idriftsættelse, drift, vedligeholdelse og dekonstruktion.
Følgende forudsætninger er nødvendige for et præstationsbaseret design af et ventilationsanlæg:
- Ydeevnespecifikationer (vedrørende indendørs luftkvalitet, termisk komfort, energieffektivitet osv.) er specificeret for det system, der skal designes.
- Der anvendes et livscyklusperspektiv.
- Ventilationssystemet betragtes som en integreret del af bygningen.
Målet er at designe et ventilationssystem, som opfylder projektspecifikke ydeevnespecifikationer (se kapitel 7.1), ved anvendelse af konventionelle og innovative teknologier.Udformningen af ventilationsanlægget skal koordineres med projekteringsarbejdet af arkitekten, konstruktionsingeniøren, el-ingeniøren og konstruktøren af varme-/kølesystemet. Dette for at sikre, at den færdige bygning med varme-, køle- og ventilationssystem klarer sig godt.Sidst og ikke mindst bør bygningslederen høres med hensyn til hans specielle ønsker.Han skal stå for driften af ventilationsanlægget i mange år fremover.Designeren skal derfor bestemme visse faktorer (egenskaber) for ventilationssystemet i overensstemmelse med ydeevnespecifikationerne.Disse faktorer (egenskaber) bør vælges på en sådan måde, at det samlede system vil have de laveste livscyklusomkostninger for det specificerede kvalitetsniveau.En økonomisk optimering bør udføres under hensyntagen til:
- Investeringsomkostninger
- Driftsomkostninger (energi)
- Vedligeholdelsesomkostninger (udskiftning af filtre, rensning af kanaler, rensning af luftterminaler osv.)
Nogle af faktorerne (egenskaberne) dækker områder, hvor præstationskrav bør indføres eller skærpes i den nærmeste fremtid.Disse faktorer er:
- Design med et livscyklusperspektiv
- Design til effektiv brug af elektricitet
- Design til lave lydniveauer
- Design til brug af bygningens energiledelsessystem
- Design til drift og vedligeholdelse
Design med en livscyklus perspektiv
Bygninger skal gøres bæredygtige, dvs. en bygning skal i sin levetid have en mindst mulig påvirkning af miljøet.Ansvarlig for dette er flere forskellige kategorier af personer, f.eks. designere, bygningsledere.Produkter skal bedømmes ud fra et livscyklusperspektiv, hvor man skal være opmærksom på alle påvirkninger af miljøet gennem hele livscyklussen.På et tidligt tidspunkt kan projekterende, han køber og entreprenøren træffe miljøvenlige valg.En bygning består af flere forskellige komponenter med forskellig levetid.I denne sammenhæng skal vedligeholdelse og fleksibilitet tages i betragtning, dvs. at brugen af f.eks. en kontorbygning kan ændres flere gange i løbet af bygningens levetid.Valget af ventilationssystem er normalt stærkt påvirket af omkostningerne, dvs. normalt investeringsomkostningerne og ikke livscyklusomkostningerne.Det betyder ofte et ventilationssystem, der netop opfylder kravene i byggeloven til de laveste investeringsomkostninger.Driftsomkostningerne for f.eks. en ventilator kan være 90 % af livscyklusomkostningerne.Vigtige faktorer, der er relevante for livscyklusperspektiver, er:
Levetid.
- Miljømæssig påvirkning.
- Ændringer i ventilationssystemet.
- Omkostningsanalyse.
En ligetil metode, der bruges til livscyklusomkostningsanalyse, er at beregne nutidsværdien.Metoden kombinerer investering, energi, vedligeholdelse og miljøomkostninger under en del af eller hele bygningens driftsfase.De årlige omkostninger til energi, vedligeholdelse og miljø genberegnes til omkostninger på nuværende tidspunkt (Nilson 2000) [Ref 36].Med denne procedure kan forskellige systemer sammenlignes.Miljøpåvirkningen i omkostninger er normalt meget vanskelig at bestemme og er derfor ofte udeladt.Der tages i nogen grad hensyn til miljøbelastningen ved at inddrage energi.Ofte foretages LCC-beregningerne for at optimere energiforbruget i driftsperioden.Hovedparten af en bygnings livscyklusenergiforbrug er i denne periode, dvs. rumopvarmning/-køling, ventilation, varmtvandsproduktion, el og belysning (Adalberth 1999) [Ref 25].Hvis en bygnings levetid er 50 år, kan driftsperioden udgøre 80 – 85 % af det samlede energiforbrug.De resterende 15 – 20 % er til fremstilling og transport af byggematerialer og konstruktion.
Design til effektiv brug af el til ventilation
Anvendelsen af elektricitet i et ventilationssystem er hovedsageligt bestemt af følgende faktorer: • Trykfald og luftstrømsforhold i kanalsystemet
• Ventilatoreffektivitet
• Styreteknik for luftstrømmen
• Justering
For at øge effektiviteten af elforbruget er følgende tiltag af interesse:
- Optimer ventilationssystemets overordnede indretning f.eks. minimer antallet af bøjninger, armaturer, tværsnitsændringer, T-stykker.
- Skift til en blæser med højere effektivitet (f.eks. direkte drevet i stedet for remdrevet, mere effektiv motor, bagudbuede vinger i stedet for fremadbuede).
- Sænk trykfaldet ved tilslutningsventilator – kanalsystem (ventilatorindløb og -udløb).
- Sænk trykfaldet i kanalsystemet fx på tværs af bøjninger, diffusorer, tværsnitsændringer, T-stykker.
- Installer en mere effektiv teknik til styring af luftstrømmen (frekvens- eller blæserbladsvinkelstyring i stedet for spændings-, spjæld- eller styrevingestyring).
Af betydning for den samlede brug af elektricitet til ventilation er naturligvis også kanalsystemets lufttæthed, luftmængderne og driftstider.
For at vise forskellen mellem et system med meget lave trykfald og et system med hidtil gældende praksis blev et "effektivt system", SFP (specifik ventilatoreffekt) = 1 kW/m³/s, sammenlignet med et "normalt system". ”, SFP = mellem 5,5 – 13 kW/m³/s (seTabel 9).Et meget effektivt system kan have en værdi på 0,5 (se kapitel 6.3.5).
| Trykfald, Pa | ||
| Komponent | Effektiv | Nuværende øve sig |
| Indblæsningssiden | ||
| Kanalsystem | 100 | 150 |
| Lyddæmper | 0 | 60 |
| Varmespiral | 40 | 100 |
| Varmeveksler | 100 | 250 |
| Filter | 50 | 250 |
| Luftterminal enhed | 30 | 50 |
| Luftindtag | 25 | 70 |
| System effekter | 0 | 100 |
| Udsugningsluftsiden | ||
| Kanalsystem | 100 | 150 |
| Lyddæmper | 0 | 100 |
| Varmeveksler | 100 | 200 |
| Filter | 50 | 250 |
| Luftterminal enheder | 20 | 70 |
| System effekter | 30 | 100 |
| Sum | 645 | 1950 |
| Antaget total ventilator effektivitet, % | 62 | 15 – 35 |
| Specifik ventilator effekt, kW/m³/s | 1 | 5,5 – 13 |
Tabel 9 : Beregnet trykfald og SFP værdier for et "effektivt system" og en "strøm system".
Design til lave lydniveauer
Et udgangspunkt ved design til lave lydniveauer er at designe til lave trykniveauer.På denne måde kan en ventilator, der kører med en lav rotationsfrekvens, vælges.Lave trykfald kan opnås på følgende måder:
- Lav lufthastighed dvs. store kanaldimensioner
- Minimer antallet af komponenter med trykfald, f.eks. ændringer i kanalorientering eller størrelse, spjæld.
- Minimer trykfald over nødvendige komponenter
- Gode strømningsforhold ved luftindtag og -udtag
Følgende teknikker til styring af luftstrømmene er velegnede under hensyntagen til lyd:
- Styring af motorens rotationsfrekvens
- Ændring af vinklen på ventilatorbladene på aksialventilatorer
- Type og montering af ventilator er også vigtig for lydniveauet.
Hvis det således udformede ventilationssystem ikke opfylder lydkravene, skal der højst sandsynligt indgå lyddæmpere i designet.Glem ikke, at støj kan trænge ind gennem ventilationssystemet, f.eks. vindstøj gennem udendørs ventilationsåbninger.
7.3.4 Design til brug af BMS
En bygnings bygningsstyringssystem (BMS) og rutinerne for opfølgning af målinger og alarmer bestemmer mulighederne for at opnå en korrekt drift af varme-/køle- og ventilationsanlægget.En optimal drift af HVAC-systemet kræver, at delprocesserne kan overvåges separat.Dette er også ofte den eneste tilgang til at opdage små uoverensstemmelser i et system, som i sig selv ikke øger energiforbruget nok til at aktivere en energiforbrugsalarm (ved maksimale niveauer eller opfølgningsprocedurer).Et eksempel er problemer med en ventilatormotor, som ikke fremgår af det samlede el-energiforbrug til driften af en bygning.
Dette betyder ikke, at ethvert ventilationssystem skal overvåges af en BMS.For alle undtagen de mindste og enkleste systemer bør BMS overvejes.For et meget komplekst og stort ventilationssystem er et BMS sandsynligvis nødvendigt.
Graden af sofistikering af en BMS skal stemme overens med vidensniveauet for det operationelle personale.Den bedste tilgang er at kompilere detaljerede ydeevnespecifikationer for BMS.
7.3.5 Design til drift og vedligeholdelse
For at muliggøre korrekt drift og vedligeholdelse skal der skrives passende drifts- og vedligeholdelsesinstruktioner.For at disse instruktioner skal være nyttige, skal visse kriterier være opfyldt under udformningen af ventilationssystemet:
- De tekniske anlæg og deres komponenter skal være tilgængelige for vedligeholdelse, udskiftning mv. Ventilatorum skal være tilstrækkeligt store og udstyret med god belysning.De enkelte komponenter (ventilatorer, spjæld etc.) i ventilationssystemet skal være let tilgængelige.
- Anlæggene skal være mærket med information om medium i rør og kanaler, strømningsretning etc. • Testpunkt for vigtige parametre skal medtages
Drifts- og vedligeholdelsesinstruktionerne bør udarbejdes i projekteringsfasen og afsluttes i byggefasen.
Se diskussioner, statistik og forfatterprofiler for denne publikation på: https://www.researchgate.net/publication/313573886
Mod forbedret ydeevne af mekaniske ventilationssystemer
Forfattere, herunder: Peter Wouters, Pierre Barles, Christophe Delmotte, Åke Blomsterberg
Nogle af forfatterne til denne publikation arbejder også på disse relaterede projekter:
Bygningers lufttæthed
PASSIV KLIMATISERING: FCT PTDC/ENR/73657/2006
Indlægstid: 06-november 2021