Halton – Hållbara kontor
Transcription
Halton – Hållbara kontor
Halton – Hållbara kontor Enabling wellbeing Halton – Lösningar för hållbara kontor Vår målsättning är ett kolneutralt samhälle Det är därför naturligt, att vårt val blir hållbara nollenergibyggnader. Deras förbättrade kvalitet och ekonomiska livscykel gör även verksamheten meningsfull. Ett effektivt värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem möjliggör tillsammans med tät byggnad inte bara avsevärda energibesparingar utan förbättrar även komforten. Säkra och komfortabla inomhusmiljöer främjar välbefinnandet hos dem som vistas i byggnaden och ökar deras tillfredsställelse vilket i sin tur gynnar investeraren. Halton – möjliggör välbefinnande i inomhusmiljön Våra inomhusklimatlösningar medför välbefinnande, säkerhet och energieffektivitet. Energi- och miljöeffektivitet realiseras tillsammans med bra kvalitet på inomhusmiljön och välbefinnande hos de som vistas i den. Detta är viktigt eftersom byggnaderna ändå är byggda för människor. Personer som vistas i en byggnad – krav på miljövänliga vanor Inomhusmiljön i en byggnad påverkar välbefinnandet, hälsan och prestationförmågan hos dem som vistas och arbetar i den. Eftersom 90% av kostnaderna för en vanlig kontorsbyggnad kan hänföras till dem som arbetar i den kan även en effektivitetsökning på 1 % (5 min/dag) i kontorsarbetet kompensera för årskostnaderna för byggnadens ventilationsoch luftkonditionering. Behovet av miljövänliga kontor ökar tillsammans med förpliktelsen att verka för socialt ansvarsfulla verksamhetsvanor. Fastighetsägare – en investering som är meningsfull och lönsam Värdet på en fastighet grundar sig på det penningflöde som den genererar. Tilläggskostnaden för ett hållbart kontor utgör bara 5…10 %. Den något ökade investeringskostnaden ger sannolikt tillsammans med förbättrad kvalitet i inomhusmiljön, energin och eko-effektiviteten ekonomiska fördelar på lång sikt i form av högre hyror, längre hyreskontrakt och ökat värde på fastigheten. Design- och projekteringsgrupper - branschens föregångare Företag med speciell kunskap om nya hållbara byggnader efterfrågas i de flesta byggnadsprojekt eftersom energieffektivitet, hållbarhet och kvalitet i inomhusmiljön påverkas starkt i designarbetet. Kontrakt avseende livslängdsprestanda ökar ytterligare betydelsen av mål som sätts i designfasen. 2 Innehåll Hållbara kontor är flexibla.................................................................................................................................................. 4 Hållbara kontor främjar välbefinnande...............................................................................................................................6 Hållbara kontor är energisnåla och miljövänliga.................................................................................................................8 Tillämpningar Kylbaffelsystem....................................................................................................................................................... 10 System med exponerade kylbaffar..........................................................................................................................14 System med flerfunktionskylbafflar.........................................................................................................................18 System med självreglerande kylbaffar.................................................................................................................... 22 Teknik: Haltons system med flexibla kylbafflar.................................................................................................... 24 Teknik: System med aktiva kylbafflar................................................................................................................... 26 System med passiva kylbafflar................................................................................................................................ 28 System med kompakt klimat modul....................................................................................................................... 30 System med aktiva takspridare............................................................................................................................... 32 System med behovsbaserad ventilation................................................................................................................. 34 Lösningar för entréhallar och hörsalar System med deplacerande ventilation.................................................................................................................... 36 System med golvinblåsning/gradäng...................................................................................................................... 38 Luftdistributionslösningar Teknik: Kanalsystem med konstant tryck................................................................................................................. 40 Brandsäkerhet i ventilationssystem......................................................................................................................... 42 Jämförelse studier: Jämförelse av luftkonditioneringssystem i tempererade klimat................................................................................ 9 EMPG 270.................................................................................................................................................................. 12 Lintulahdenvuori......................................................................................................................................................... 16 Sovereign House....................................................................................................................................................... 20 3 Hållbara kontor är flexibla Saker och ting ändras – ett kontor måste kunna solinstrålningen upplevs dessutom av många som anpassas på ett enkelt sätt. obehaglig. Solvärmebelastningen minskas genom att Layoutförändringar av arbetsplatser är inga undantag, de effektiva solskydd utnyttjas. sker regelmässigt. Ett företag kan ändra interiörlayouten en gång om året. Ett kontor måste enkelt kunna Den erforderliga kylningen åstadkoms antingen genom anpassas till dessa förändringar utan långa, olönsamma ökat tilluftsflöde eller via ett vattenburet kylsystem, som renoveringsperioder. t.ex. ett kylbaffelsystem. Byggnadens tekniska försörjningssystem har normalt Kyld tilluft måste under alla betingelser vara stått för huvuddelen av kostnaderna och kan försena effektivt blandad så att drag inte uppstår. God eller till och med förhindra layoutförändringar. ventilationseffektivitet erfordras dessutom för att upprätthålla bra luftkvalitet i hela kontoret. Dragfri kontorsmiljö med god akustisk. I kontorsrum förekommer vanligen höga I cellkontor isolerar väggkonstruktioner och dörrar värmebelastningar som erfordrar kylning. det luftburna ljudet från omgivande utrymmen. Det Solinstrålningen ökar kylbehovet och luftburna ljudet inne i rummet måste dessutom energianvändningen ytterligare. Den direkta absorberas på ett godtagbart sätt. 4 Den akustiska avskildheten förbättras i ett erfordras i kontorsrum. Men under en stor del av tiden kontorslandskap genom en tillräckligt stor står konferens- och grupprum tomma eller så befinner ljudabsorptionsyta och en viss bakgrundljudsnivå, så att sig bara ett fåtal personer i dem. På så sätt förbättrar tal dämpas på så kort avstånd som möjligt. behovsbaserad ventilation de termiska förhållandena, luftkvaliteten och energieffektiviteten. Ett kontorsrum erfordrar tillräcklig allmänbelysning, som inte skapar alltför stora kontraster. Det kan dessutom Den akustiska utformningen i konferensrum bli nödvändigt att öka belysningsnivån lokalt om arbetet gararanterar att deltagarna kan höra och bli hörda. Å kräver detta. andra sidan ägnas speciell uppmärksamhet åt dörrar och väggars ljudisolering och täthet så att diskussioner som Konferens- och grupprum med behovsbaserade förs inne i rummet inte hörs utanför det. förutsättningar. Genom att styra inomhusklimatet i ett konferensrum Belysnings- och dagsljusstyrning ingår i ett bra baserat på hur det används, förbättras komfort och konferensrum. Vid behov ska det kunna mörkläggas energieffektivitet. totalt. När rummet är fyllt med folk ökar ventilationsbehovet. Det är då vanligtvis 3-4 gånger högre än vad som 5 I det moderna samhället tillbringar folk mesta tiden inomhus; hemma, på jobbet, i skolan eller under transport. I genomsnitt tillbringar vi 90% av vår tid inomhus. Olämplig kvalitet på inomhusmiljön förorsakar symptom som t.ex. ökat behov av pauser, minskad koncentrationsförmåga eller trötthet. Om de som befinner sig i en byggnad utsätts för olämplig inomhusmiljö under lång tid ökar problemen med frånvaro på grund av temporära eller permanenta hälsoeffekter, som. t.ex. huvudvärk, irritation i ögon, hud, hals eller näsa, termisk stress, allergi eller astma. Om inomhusmiljön förbättras främjas alltså välbefinnande, hälsa och prestationsförmåga. 6 Hållbara kontor främjar välbefinnande Komfortabel termisk miljö är individuellt betingad. luftföroreningarna sannolikt till en känsla av kvalmighet Känslan av bra komfort upplever man när kroppen och sömnighet. är i jämvikt med omgivningen. I ett komfortablet kontorsklimat kan rumstemperatur och lufthastighet Kvaliteten i inomhusluften kan förbättras antingen variera under olika driftsituationer och årstider. De genom att föroreningskällorna elimineras eller genom ska kunna justeras individuellt eftersom en del av att föroreningarna späds ut via effektiv ventilation. komfortkänslan påverkas av individuella faktorer som Ventilationen kan minskas då lågemitterande metabolism, aktivitetsnivå och klädedräkt. byggnadsmaterial används. Mekanisk ventilation med effektiva uteluftsfilter säkerställer god kvalitet Drag är en oönskad lokal avkylning av kroppen orsakad på inomhusluften speciellt i områden där uteluften är av luftrörelse och temperatur. Klagomål på detta är det nedsmutsad. vanligaste i många ventilerade utrymmen. Känslan av drag kan undvikas genom att den termiska miljön Väl upplysta utrymmen förbättrar vår utformas korrekt, vilket medför individuell styrning av prestationsförmåga. förhållandena. Bra och tillräckligt upplyst miljö är viktig för vår hälsa och minskar risken för ögonirritation och huvudvärk. God kvalitet på inomhusluften är summan av I bra inomhusmiljö finns det lämplig belysning utan många faktorer. bländande sken. Äldre människor behöver mer ljus. Luftkvaliteten är godtagbar när det inte finns några Mjuk övergång mellan mörka och ljusa områden skapar kända föroreningar med skadlig halt och när de flesta en estetiskt tilltalande miljö. Mycket dagsljus är bra för inte är missnöjda med den. vår sinnesstämning. Ultrafina partiklar och mikrober är skadliga för Rumsanvändningen definierar bra akustisk miljö människans hälsa. Höga halter av koldioxid (CO2 över Såväl bullriga som extremt tysta akustiska miljöer kan 1000 ppm) i utrymmen med många människor indikerar irritera folk. I alltför tysta miljöer störs arbetsrytmen lätt att ventilationen är otillräcklig. I sådana fall leder av andra som talar högt i närheten. God akustisk miljö är beroende av hur rummet används. 7 Hållbara kontor är energieffekiva och miljövänliga Accomplishing att minska koldioxidspåren Utformningen och användningen av en byggnad Energianvändningen står vanligen för 80% av och dess luftkonditioneringssystem definierar koldioxidutsläppen (kgCO2) från en kontorsbyggnad energiförbrukningen. (livslängd 50 år), byggnadsmaterialen 15 % och Energiförbrukningen i en byggnad påverkas av dess transporten av material och byggnadsarabete 5 %. klimatskal, de valda luftkonditioneringssystemen och underhållet. Energiförbrukningen påverkas även av Certifkatet för energiprestanda som är mandatory byggnadens form och läge. i Europa, uttrycker byggnadens energianvändning och CO2-utsläppen baserade på mängd och typ av I en energieffektiv byggnad förhindrar bra solskydd använda bränslen och el. I miljöutvärderingssystem direkt solinstrålning under kylningssäsongen. som BREEAM eller LEED bedöms ett mycket vidare Solstrålningen används emellertid som passiv värmning spektrum av faktorer som bl.a. innefattar ekologi, under kalla årstider. Under alla årstider ska maximalt erforderliga transporter, hälsa och välbefinnande. dagsljus släppas in i rummen så att belysningen kan Användning av moderna VVS-system ger poäng som t.ex. hållas på ett minimum. i nedanstående LEED-kategorier: Ventilationssystemet påverkar i hög grad den totala Energi och atmosfär energiförbrukningen. • Minimala energiprestanda (krav) Ventilationen representerar vanligtvis 30…50% av • Fundamental hantering av köldmedier (krav) den totala energianvändningen i ett kontor. På så sätt • Optimerade energiprestanda (1…19 poäng) genererar värmeåtervinningsystem och behovsbaserad • Förnybar energi (1…7 poäng) ventilation stora besparingar. • Förbättrad köldmediehantering (2 poäng) Behovsbaserad ventilation minskar inte bara behovet Kvalitet i inomhusmiljö av kylning och avfuktning av primärluften utan även • Minimala IAQ-prestanda (krav) fläktarnas elförbrukning. Behovet kan ytterligare • Övervakning av uteluftskvalitet (1 poäng) minskas genom att börvärdestemperaturerna ställs in • Ökad ventilation (1 poäng) på rätt nivå. Dessutom påverkar ventilationen den totala • Systemets styrbarhet (2 poäng) energianvändningen. Bra kvalitet på inomhusluften kan • Termisk komfort (2 poäng) upprätthållas även med låg ventilation genom att dess effektivitet förbättras. Innovation i design • Innovation i design (1…5 poäng) Med fokus på låg energiförbrukning utökas mängden möjliga luftkonditioneringssystem i kontorsbyggnader. System för värmning med låg temperatur och kylning med hög temperatur, som t.ex. kylning av bjälklag, kylda undertak och kylbafflar kan användas i sådana byggnader. Totalluftssystem som t.ex. deplacerande ventilation är lättare att använda. 8 Jämförelse av ventilationssystem i tempererade klimat I denna studie undersöks energianvändningen i ventilationsssystemet och belysningen i en kontorsbyggnad, där ytterväggarna har ett Net Delivered Energy of BehovHigh av nettoenergi till högpresterande byggnad Performing Building in Hot & Humid Climatei varmt och fuktigt klimat värmegenomgångstal (U-värde) på 0,3 W/m2,K och fönstren 1,1 W/m2,K. Byggnadsytan är 11 000 m2. Planen innehåller en blandning av olika typer av utrymmen: kontorslandskap (55 %), cellkontor (22 %), konferensrum (15 %), och övrigt (vilrum etc.). Klimatdata för Stockholm, Paris-Orly och Mumbai har använts. Belysning 10,0 Vattenpumpar 0,1 Rumsuppvärmning 0 Uppvärmning av ventilationsluft 0 Rumskylning 5,4 Kondensorfläktar 1,3 DOAS, fläktar i luftkonditioneringsaggregat 5,0 Luftkonditionering, uteluft 36,6 Fönstrens höjd = 1,8 m och bredd = 1,2 m med ett kWh/m 2, a fönster i varje 1,35 metersmodul. Fönstren är försedda med bra solskydd (total transmittans, g-värde 0,31 och yttre överhäng på 500 mm). Ventilationsaggregatet har en specifik fläkteffekt på 1,2 kW/m3/s och en total värmeåtervinningsgrad på 80 %. Behov av nettoenergi till högpresterande byggnad i tempererat klimat Net Delivered Energy of High Performing Building in Cold Climate Space Heating 3,4 I kylbaffelsystemet hanteras de latenta lasterna i Belysning 10,0 Uppvärmning av ventilationsluft 0,6 Rumskylning 0,1 ventilationsaggregatet och de aktiva kylbafflarna har Luftkonditionering, uteluft 2,6 enbart utformats för sensibel kyla. I kylbaffelsysytemet används konstanta luftflöden i alla kontorsrum (1,5 l/s,m2) Vattenpumpar 0,01 DOAS, fläktar i Kondensorfläktar 0,2 luftkonditioneringsaggregat 5,0 och i konferensrummen styrs luftflödet efter behov (1,5…4,2 l/s,m2). kWh/m 2, a LED-lampor används och därför är belysningsvärmen satt till endast 6 W/m2. Belysningen styrs av sensorer för Behov av nettoenergi till högpresterande byggnad i både rörelse och dagsljus. Ansluten elututrustning uppgår kallt klimat till 15…20 W/m2 i kontoren. Netto energibehov för luftkonditionerings- och Net Delivered Energy of High Performing Building in Cold Climate Belysning 10,0 Rumsuppvärmning 8,1 belysningssystemet är i olika klimat: • Kallt klimat: 27 kWh/m2,a • Tempererat klimat: 22 kWh/m2,a • Varmt och fuktigt klimat: 58 kWh/m2,a Uppvärmning av ventilationsluft 3,0 Vattenpumpar 0,01 Rumskylning 0,1 Kondensorfläktar 0,1 Luftkonditionering, uteluft 1,0 DOAS, fläktar i luftkonditioneringsaggregat 5,0 kWh/m 2, a 9 TILLÄMPNING 10 Kylbaffelsystem Aktiva kylbafflar används primärt för kylning, värmning kylbafflar och deras totallängd beror på modulbredden. och ventilering av rum i vilka gott inomhusklimat samt Takmonterade kylbafflar i arrangerade placeringar jämnar individuell styrning projekterats. Kylbaffelsystem består ut hastigheten och temperaturförhållandena i ett rum. En av egna uteluftssystem (DOAS) som huvudsakligen kylbaffel kan även installeras vinkelrätt mot ytterväggen. används i rum där den interna fuktalstringen är måttlig Detta rekommenderas särskilt i de fall fönstren alstrar och infiltrationen under kontroll. höga uppåt- eller nedåtriktade konvektionsflöden. Placering av kylbafflar Fördelar: En kylbaffel kan placeras parallellt med eller vinkelrätt • Utmärkt inomhusklimat mot fasaden. När den installeras parallellt med fasaden finns det en kylbaffel i varje rumsmodul, vilket gör det flexibelt och enkelt att placera ut skiljeväggar. Antalet • Önskade termiska förhållanden (temperatur och lufthastigheter) • God kvalitet på inomhusluften tack vare effektiv luftspridning • Individuellt inställbara förhållanden, även i kontorslandskap. • Lågenergibyggnader • Ventilationssystem typ luft/vatten med låga luftflöden • System med högtemperaturkylning och lågtemperaturvärmning som medger användning av fria energikällor. • Behovsbaserad ventilation. • Enkel, snabb och kostnadseffektiv vid layout förändringar under design, installation och drift • Flexibel placering av kontors- och konferensrum • Minimerade kostnader tack vare enkel och snabb inställning. PLANVY 11 12 FALLSTUDIE EMPG 270, Paris Färdigställd: Storlek: Ägare: 2005 10 000 m2 ICADE Kontorsbyggnad 270 var den första byggnad som certifierades enligt det franska programmet för hållbara kontor med höga miljökrav. Byggnaden är utrustad med treglasfönster och automatiska, motoriserade jalusier. Arbetsplatserna är utformade så att de får direkt dagsljus och har dynamisk belysning med dimmers installerade. Kontorsutrymmena kan delas av flexibelt. I byggnaden finns ett kylbaffelsystem som betjänas av två ventilationsaggregat (á 5,5 m3/s) med inbyggd värmepump, värmeåtervinningssystem, elvärmare och kylenhet liksom två kylmaskiner (á 350 kW) och torra kylare (14 till 18 °C). Inomhustemperaturen baseras på rådande utomhusklimat. I toalettrummen finns rörelsedetektorer som tänder belysningen och två spolsystem. Regnvattnet tas om hand. 13 TILLÄMPNING 14 System med exponerade kylbaffar Exponerade kylbafflar används vid undertak och bara för tekniksektioner i undertaket, vanligen i korridorer. Exponerade kylbafflar med eller utan inbyggd belysning hänger fritt i kontoret. Exponerade kylbafflar installeras vanligen vinkelrätt mot ytterväggen. Detta rekommenderas särskilt i de fall fönstren alstrar höga uppåt- eller nedåtriktade konvektionsflöden. Fördelar: • Lösning som medför utmärkt inomhusklimat • Lågenergibyggnader • Lösning som uppfyller kraven på flexibla arbetsplatser • Exponerad installation ökar rumsvolymen • Besparingar i installationskostnader jämfört med ett undertak med separata tekniska system • Möjlighet till fler våningsplan i höga byggnader på grund av lägre krav på rumshöjd. PLANVY 15 16 FALLSTUDIE Lintulahdenvuori, Helsingfors Färdigställd: Storlek: Ägare: 2009 10 700 m2 Skanska Commercial Development Finland Oy Kontorsbyggnaden är uppförd enligt principerna för miljöcertificering enligt LEED-systemet (Leadership in Energy and Environmental Design). Att minska de ekologiska fotspåren och energianvändningen har varit de viktigaste målsättningarna i detta projekt. VVS-systemet är energi- och vattensnålt I byggnaden används Haltons system för variabla kylbafflar som medför att layouten snabbt och enkelt kan ändras flexibelt från kontors- till konferensrum eller till kontorslandskap I projektet ingår behovsbaserad ventilation som är mycket energisnål. 17 TILLÄMPNING 18 System med flerfunktionskylbafflar I en flerfunktionskylbaffel byggs olika byggnadstekniska • Akustisk absorption kan även byggas in i enheten funktioner in redan i fabriken. De inbyggda funktionerna • Behovsbaserad styrning av till- och frånluftsflöden innefattar bl.a. belysning (T5 eller LED), akustiskt • Inbyggnad av belysning och andra system. absorberande material, detektorer, PA-högtalare, • Enheternas längd (kontinuerlig rad upp till 12 m) och sensorer, kablar och plats för sprinkler. Fördelarna är: bredd kan skräddarsys så att de matchar • Tid och investeringskostnader minskas liksom risken anläggningens arkitektur. för fel när leveransen kommer från en enda källa. • Minskad installationstid (installationsfärdiga enheter) Strålningspaneler för kylning och värmning • Bättre installationskvalitet (prefabricerat i stället för med inbyggt akustiskt absorptionsmaterial i enkonvektivt rumsenhet. platsbyggt) • Utmärkt lösning vid renovering Kylning kan ske via kylbatterier (konvektiv värmeöverföring) och/eller paneler (huvudsakligen strålning). Härigenom minskas risken för lokalt drag vid kylning och lägre driftstemperatur, som är den temperatur man känner i rummet. Värmning sker huvudsakligen med hjälp av strålningspaneler. Detta främjar energieffektivitet, eftersom det inte finns något behov av att köra fläktar i centrala ventilationsaggregat nattetid då kylbafflar traditionellt används för konvektiv värmning. Energibesparingen kan vid värmning uppgå till 30 I Haltons system med komfortenhet för strålning %. Strålningsvärme förbättrar även komforten i byggs även strålningsvärme och -kyla in i samma enhet vistelsezonen. varvid komforten höjs och energi sparas: • Kombinerar de bästa egenskaperna för överföring av Ljudabsorptionsmaterial i frontytan bidrar till en bra akustisk miljö. strålnings- och konvektionsvärme. PLANVY 19 20 FALLSTUDIE Sovereign House, Auckland Färdigställd: Storlek: Ägare: 2007 14500 m2 Sovereign Kontorsutrymmena baseras på välbefinnande hos de anställda och en öppen företagsfilosofi. I Sovereign-byggnaden finns förutom högmodern IT-försörjning, två 22m höga vertikala bälgliknande fönster och flerfunktionskylbafflar i vilka det finns luftkonditionering, belysning, elförsörjning, brandskydd, m.m. Inga undertak eller stora kanalsystem erfordras. Byggnaden är uthållig med återvinning av regnvatten, stora takfönster som släpper in dagsljus och yttre solskydd som förhindrar att byggnaden överhettas. Sovereign House har tilldelats Nya Zeelands Green Building-pris 2009 med utmärkta poäng liksom högsta utmärkelsen: GULD för kontors- och arbetsplatsmiljö. 21 22 System med självreglerande kylbafflar System med självreglerande kylbafflar fungerar utan styrutrustning. Systemet är utformat för mycket hög Cooling capasity W/m 2 inloppstemperatur på vattnet och tilluftstemperatur (20…23 °C) och arbetar utan reglering på vattnet. Så länge rumstemperaturen är densamma som vattentemperaturen sker det ingen värmeöverföring. När rumstemperaturen stiger, ökar kylkapaciteten. Kapaciteten kan ändras i systemet / zonen genom att lufteller vattenflödet eller vattnets inloppstemperatur ändras. Fördelar jämfört med traditionella kylbaffelsystem: Room air temperature • Bättre komfort • Högre tilluftstemperatur minskar risken för drag • Enkelt system och enkel drift • Ingen styrutrustning i rummet på vattensidan, bara • Ingen isolering krävs på rör och kanaler (hög servicepersonal • Inga diftsavbrott på grund av skadade daggpunkt) • Enkelt att använda för hyresgäster och • Mindre behov av avfuktning i ventilationssaggregatet. daggpunkt) • Ingen kondenseringstyrning behövs (hög injusterings ventil. Kylkapaciteten i självreglerande kylbaffelsystem följer aktuell rumstemperatur. komponenter • Mindre arbete vid drifttagningen Exempel på systemlösning System med självreglerande kylbafflar antingen med aktiva eller passiva kylbafflar. Frikylning kan även användas med hjälp av extra batteri i ventilationsaggregatet för extra värmning av tilluften. Värmningen sker med cirkulerande vatten i radiatorer under fönstren. Detta är ett effektivt sätt att undvika drag • Energieffektivt i bristfälliga fönsterkonstruktioner. Värmeåtervinning kan genomföras i ventilationssaggregatet. • Längre period med frikyla SYSTEM SCHEMA 23 Haltons system med flexibla kylbafflar Haltons lufthastighetskontroll (HVC) används för att reglera lufthastigheterna i vistelsezonen och kylbaffelns spridningsbild när rumslayouten förändras (dvs. då kylbaffeln placeras nära en rumsavskiljande vägg) eller när lokala individuella lufthastigheter måste optimeras. Haltons luftkvalitetskontrolls (HAQ) extra tilluft, kylbaffelns dystyp och trycket i kammaren definierar tilluftsflödet i rummet. Primärluftsflödet i varje baffel regleras med hjälp av HAQ-spridaren. Inreglering av luftflödet behövs inte eftersom zoner med konstant kanaltryck används. Det är inte nödvändigt att ändra på eller sätta igen kylbaffelns dysor. Motoriserade HAQspridare kan som alternativ användas för behovsbaserad ventilation i såväl konferens- som kontorsrum. Då tilluften blåses ut i två riktningar från en kylbaffel används virvelteknik i virveldonet och spridningen sker radiellt i 360°. Tack vare virveleffekten blir inblandningen mellan tilluft och rumsluft optimal. Haltons lufthastighetskontroll (HVC) kan även användas för reglering av lufthastigheten i rummet. Använd dessa tekniker vid zoner med konstant kanaltryck. 24 Ovan: Haltons lufthastighetskontroll ändrar induktionen i kylbaffeln och dess spridningsbild. Nedan: Haltons luftkvalitetskontroll för kylbafflar monterad i en frihängande samt intergrerad i undertak Nere till vänster: Spridningsbild för Haltons virveldon. TEKNIK 1 2 3 4 Kylbaffel 5 5 6 7 HVC-placering Luftflöde vänster höger Dysor (l/s) HAQ (l/s) Totalt (l/s) Totalt (l/s,m 2) 1 3 2 16 0 16 1,4 2 2 1 16 0 16 1,4 3 3 1 16 0 16 1,4 4 3 3 16 8 24 2,1 5 2 2 16 32 48 4,2 6 2 1 16 32 48 4,2 7 3 3 16 8 24 2,1 Genom en anpassad designmetod väljs kylbafflarna så att dysstorlek, enhetslängd och effektiv längd blir densamma för alla bafflar. Såväl spridningsbilden som luftflödet kan regleras i rummen med hjälp av HVC- och HAQ-enheter som är inbyggda i kylbafflarna som standard. Projektering av hållbara bygnader. eman nD eman nD Värde eman nD eman nD Hal to Value engineering approach • Tillvägagångssätt för 2,a m anpassbarhet. 100 d ed Bas Ind 50 Hal to byggnadens och dess utrymmes funktionalitet och ed Bas Ind 50 2,a m Hal to byggnaden och produktivitet tillsammans med d ed Bas Ind rs kWh/ oo Tillvägagångssätt för optimerad design rs kWh/ oo livscykelekonomi, komfort för dem som vistas i 2,a m design för hållbarhet ingår även energieffektivitet, 100 d Hal to åt utrymmeskrav och byggnadskostnader. I ed Bas Ind rs kWh/ oo prestanda. Först och främst ägnas uppmärksamheten d rs kWh/ oo Tillvägagångssätt för hållbar design ingår framför allt ägarnas målsättning vad gäller 2,a m I en designprocess för hållbarhet hos en byggnad värdeteknik För varje utrymme finns olika krav vad beträffar ventilation, kyl- och värmekapacitet, belysningsnivå, akustisk prestanda och reglering. I hållbara lösningar ingår för varje utrymme ett passande system , t.ex. totalluftssystem till ytor där värme och föroreningar alstras av människor som vistas i byggnaden (t.ex. hörsal) medan det i kontorsmiljön är mer ekonomiskt att överföra värme med vatten som medium. Målet är att utforma system som optimalt kan anpassas till utrymmesanvändningen under byggnadens livscykel. På så sätt skapas bra inomhusklimat med mindre energi. Investeringskostnad Halton har utvecklat en systematisk process som resulterar i utformning av en hållbar lösning vilken medger välbefinnande för dem som vistas i byggnaden. Processen för skräddarsydda lösningar (CTS) bistås av en egen utvecklad mjukvara och projektledningssystem, som tillförsäkrar anpassbarhet under design och användning av byggnaden. 25 System med aktiva kylbafflar Ett kylbaffelsystem är ett luft-vattensystem för morgonen kan kondensbildning förhindras genom kylning med hög temperatur och värmning med låg att ventilationen med torr luft startas 30 minuter temperatur i vilket vattnets utmärkta egenskaper innan den vattenbaserade kylningen påbörjas genom som värmeöverförande medium utnyttjas. I systemet schemaläggning av fläktdriften och kybaffelsystemets används antingen ett fyra-rörssystem eller ett kylvattenpump. separat ytterväggsplacerat värmesystem. Vanligen utförs ett system med aktiva kylbafflar som ett eget Drift av kylbaffelsystem uteluftssystem med tillräckliga luftflöden för att En aktiv kylbaffel ansluts till tilluftskanalsystemet och till tillgodose ett bra inomhusklimat. systemen för kylning med vatten (14…16°C) respektive Effektiv värmeåtervinning är en viktig del av värmning med vatten (35…45°C). Primärluften genom energianvändningen. Frikyla kan utnyttjas med hjälp av kylbaffeln drar med sig rumsluft genom batteriet. torra kylare parallellt med kylmaskinen. Rumstemperaturen styrs via variabelt vattenflöde. Krav på byggnaden Kylbaffelsystemet dimensioneras enbart för sensibel Kylbaffeltekniken kan användas i byggnader där kylning och kylbafflarna körs med torra batterier infiltrationen genom byggnadens skal är begränsad. under alla förhållanden. Kondensering kan undvikas Speciell uppmärksamhet måste ägnas åt byggnadens genom att temperaturen på inloppsvattnet hålls styrsystem om fönstren kan öppnas. tillräckligt hög, dvs. lika med eller över rumsluftens daggpunkt (14°C eller högre för inomhustilståndet I ett varmt och fuktigt klimat bör det råda ett lätt 25°C / RF 50% ). Primärluften avfuktas i det övertryck i byggnaden så att infiltration undviks. Detta centrala luftbehandlingsaggregatet. Med hjälp av bör beaktas då byggnadens konstruktion utformas. kondensavkännare på rörytan ökar tillförlitligheten i Ventilation nattetid rekommenderas inte och detta kondenseringsstyrningen. gäller även frånluftsfläktarna. Under uppstarten på SYSTEM SCHEMA 26 105° 105° 90° 90° 75° 75° 200 60° 60° 300 400 45° 15° 30° cd/klm C0 - C180 C90 - C270 600 0° TEKNIK 45° 15° η = 78% 30° Inbyggda belysningsarmaturer kan nu högeffektiv allmänbelysning med hög kvalitet En kylbaffel kan utrustas med belysningsarmaturer tillhandahållas. som tillval. I armaturerna finns lysrör och optik baserad LED-ljusen tillhandahålls inte bara i ett omfattande på T5-teknik vilket ger bra belysningsförhållanden för kulöromfång utan gör det även möjligt att utforma bildskärmsarbete. Armaturerna (21 W, 28 W eller 35 W) kylbafflar med smala, breda, raka eller kurvformade är inbyggda i baffelns bottenplåt. Den aktiva kylbaffeln belysningsarmaturer. Via linsteknik kan även kan förses med upp till två armaturer för direktljus ljusfördelningen anpassas. LED-ljusen minskar behovet beroende på baffellängd och armaturtyp. av kylning och användningen av dem sparar alltså energi effektivt eftersom yttemperaturen på ett LED-ljus ligger LED-ljus nära människans kroppstemperatur. Livslängden på ett Tack vare den snabba utvecklingen av LED-teknik, LED-ljus är lång, upp till 70 000 timmar. 27 TILLÄMPNING 28 System med passiva kylbafflar Ett system med passiva kylbafflar är utmärkt i projekt där ventilationen är relativt hög (högre än 3 l/s,m2), rumshöjden är stor (mer än 4 m) eller i renoveringsobjekt där det befintliga ventilationssystemet bevaras. Vanlig kylkapacitet är 50 … 80 W/m2. Kylkapaciteten styrs genom att kylvattenflödet ändras i batteriet. Vid drift med höjda kylvattentemperaturer är möjligheterna till frikyla stora. Komforten i vistelsezonen beror på de passiva kylbafflarnas kylkapacitet. De högsta lufthastigheterna uppträder under baffeln, dvs. 0,2 m/s med en linjär kylkapacitet på 200…300 W/m. Högre kylkapaciteter kan uppnås (upp till 200 W/m2 golvyta) med låga lufthastigheter i vistelesezonen. Ventilationen genomförs via ett separat system, t.ex. golvinblåsning, takspridare eller deplacerande ventilation. Ovan: Frihängande passiv kylbaffel Nedan: Passiv kylbaffel installerad ovanför ett rutnätsundertak. En passiv kylbaffel installeras vanligen utanför vistelsezonen så att eventuellt drag från den undviks. I de fall någon arbetar under en passiv kylbaffel kan kylkapaciteten begränsas eller tilluften blåsas in så att den blandas med den kalla luften från den passiva kylbaffeln. En passiv kylbaffel kan även placeras nära en glasfasad eller ett PLACERING fönster för att motverka solvärmeinstrålning. 29 TILLÄMPNING 30 System med kompakt klimat modul System med klimatmodul är speciellt framtagna för lågenergibyggnader där de externa lasterna begränsas genom att effektiva solskydd används. Kylkapaciteten för klimat modul system är 30…50 W/m2. Den stora fördelen jämfört med ett system med aktiva kylbafflar är att luftspridningen sker radiellt i 360°. Tack vare virveleffekten blir inblandningen mellan tilluft och rumsluft optimal. Det medför: • Anpassning av tilluftsflöden för olika behov • Låga lufthastigheter i vistelsezonen tack vare optimal inblandning • Kompakt, kort kastlängd och induktionsstyrning med Klimatmodulens anpassningsbarhet garanterar enkel hjälp av Haltons lufthastighetskontroll (HVC) som gör design och snabb inreglering under drifttagning och placeringen enkel. drift. Såväl spridningsbilden som luftflödet kan ställas in på plats med hjälp av rätt dysstorlek, justering av Placering bottenplattans läge och användning av HVC-spjäll. Klimatmodulen placeras vanligen i undertak. En klimatmodul placeras t.ex. i varje rumsmodul eller när kylbehovet är lägre i varannan modul. PLANVY 31 TILLÄMPNING 32 System med aktiva takspridare Aktiva takspridare används i totalluftssystem för behovsbaserad ventilation i konferensrum och kontorsrum . I en aktiv takspridaren upprätthålls en hög hastighet på utblåsningsluften samt låga lufthastigheter i vistelsezonen mellan minimi- och maximiluftflöden, som skapar ett komfortabelt och dragfritt inomhusklimat. Fördelar • Utmärkt inomhusklimat under alla värme- och personbelastningar tack vare konstant spridningsbild med variabla luftflöden • Energieffektiv drift tack vare behovsbaserad ventilation, lågt systemtryck (<50 Pa) och mycket låga min luftflöden. • Totalluftssystem utan rör med kallt vatten på våningsplanen. Systemdrift Aktiva spridare körs med ett brett luftflöde (10...100%). En extern rumsstyrenhet kontrollerar rumsluftflödet genom att styra ställdonet i VHB-spridaren via en standard 0...10 VDC styrsignal. Frånluftsflödet kan styras parallelt med hjälp av t.ex. ett vav spjäll med linjärt variablet flöde. Funktionen hos aktiva spridare fungerar i kombination med zoner med konstant kanaltryck. SYSTEM SCHEMA 33 TILLÄMPNING 34 System med behovsbaserad ventilation Ventilationen representerar 30…50% av den totala energianvändningen i en vanlig kontorsbyggnad. Därför är behovsbaserad ventilation så viktig i ett totalluftssystem. Luftflödesstyrningen baseras vanligen på rumstemperatur och CO2-mätningar. På så sätt kan en god inomhusmiljö upprätthållas med optimerad energianvändning. System med linjära spjäll med konstant tryck. Styrningen av det variabla flödet sker stabilt och tillförlitligt utan mätkors och regulatorer. Spjället reglerar mellan 0…100%. Systemet fungerar vid samma trycknivå som de aktiva kylbafflarna (80…120 Pa) vilket gör det enkelt att bygga in Linjär drift med konstant kanaltryck. Luftflöde, l/s i samma kanalsystem för behovsstyrning i konferansrum. Placering, % SYSTEM SCHEMA 35 TILLÄMPNING APPLICATION 36 System med deplacerande ventilation Ett deplacerande ventilationssystem är att föredra i Drift rum där det specifika luftflödet per m2 golvyta är högt, Termiskt deplacerande ventialtion baseras på den som t.ex. i entréhallar, teatrar och konferensrum. Det skiktning av rumstemperatur och föroreningar används även i lokaler där föroreningsbelastningarna som uppstår på grund av termiken som skapas är höga, som t.ex. i industrier och rökrum. Optimalt av värmeavgivningen. Luften som stiger uppåt i används deplacerande ventilation i rum där rumshöjden konvektionsströmmen ersätts på låg nivå av uteluft med överstiger 3 meter. något lägre temperatur än rumsluftens. Den varma och förorenade luften samlas i det översta skiktet där den 4 Temperaturgradienten i rummet förbättrar sugs ut. energieffektiviteten eftersom enbart vistelsezonen styrs 3,5 aktivt. Den höga tilluftstemperaturen medför även att Height (m) 3 andelen frikyla blir större. Temperaturgradienten mellan från- och tilluft är vanligen 6…10 °C i kommersiella 2,5 byggnader. Temperaturdifferensen mellan rumsluft och 2 Höjd tilluft är 2…6 °C . Lågimpulsdon används för inblåsning vid deplacerande ventilation. Det är viktigt att luften tillförs med låg hastighet och god inblandning från en stor yta. Fördelarna med deplacerande ventilation jämfört med omblandande ventilationssystem är: 1,5 1 0,5 0 Temperatur, Föroreningar • mindre behov av kylenergi och kapacitet erfordras för en given temperatur i vistelsezonen • längre perioder med frikyla • bättre luftkvalitet i vistelsezonen. 37 TILLÄMPNING 38 System med golvinblåsning/gradäng Hörsalar Golvinblåsning är ett mycket energieffektivt sätt att skapa gott inomhusklimat i en hörsal. 8…10 l/s per person primärluft som är 1…3 °C kallare än rumsluften kan hålla vistelsezonen fräsch och komfortabel. Huvudprincipen går ut på att primärluft tillförs med låg hastighet nära besökarna. En persons konvektionsplym alstrar en uppåtriktad rörelse. Denna luftrörelse för med sig värmen och föroreningarna till rummets övre del där de sugs ut. Det är viktigt att tilluftsdonets placering är korrekt i förhållande till luftflöde och tilluftstemperatur. Felaktigt val av spridare kan förorsaka störningar där luften stannar mellan raderna. En lämplig placering av spridaren är på golvet under stolen eller på den vertikala delen av ett steg. Luftflöden styrs ofta baserat på hur många människor som befinner sig i lokalen. Då kan CO2- halten i rumsluften vara en bra indikator på att spara energi. Kontor Genom att luften har större impuls vid golvinblåsningssystem uppför den sig annorlunda vid rummets nedre del jämfört med system för deplacerande ventilation genom att inblandningen förbättras, temperaturen höjs nära golvet och temperaturgradienten minskar. Tilluftdonets spridningsbild är den kritiska faktorn för inblandningseffekten. Golvinblåsningen kan realiseras med hjälp av lågimpulsdon (fler spridare med högre lufttemperatur) eller spridare med hög induktion för golvinblåsning. Golvinblåsning används även i kombination med passiva kylbafflar i kontor. 39 SYSTEM SCHEMA Kylbaffelarrangemang inom zon med konstant kanaltryck: • balanserade luftflöden • tryckberoende styrning av variabelt luftflöde med frånluft via överföringsgaller till gemensam frånluft • tryckberoende styrning av variabelt flöde i frånluftskanal. Gemensam frånluft som spårar skillnaden mellan till- och frånluftsflöden 40 Zoner med konstant kanaltryck TEKNIK Konstanttrycksstyrning används för många olika ändamål för såväl konstanta som variabla luftflödessystem. uppmärksamheten på kanalsystemets topologi I konstanttryckssystem finns två grundläggande och fokusera på kanaltryck och flödesförhållanden i element: planeringsstadiet vilket lönar sig på flera sätt: • styrning av kanaltryck med hjälp av fläktstyrning Tryckberoende variabelt och konstant flöde kan (rekommenderas alltid) • kanaltryckszoner upprättas med hjälp av kombineras i samma kanalsystem • begränsat behov av inreglering minskar drifttagnings- tryckstyrningsspjäll. och underhållskostnaderna under justering av Styrprincip luftflödena Kanaltrycket styrs i en sluten slinga i vilken • säkerställer korrekta driftsbetingelser under mätvärdet från kanaltrycksgivaren (PE) används som återföringssignal till tryckstyrenheten (PC). • behovsbaserade luftflöden i olika zoner i byggnaden Uppdelningen av kanalsystemet i mindre, byggnades livscykel vilket leder till energieffektiv drif möjliggör energibesparingar speciellt då kontorstiderna varierar. styrbara sektioner tvingar konstruktören att fästa SYSTEM SCHEMA System för behovsbaserad ventilation inom zon för konstant kanaltryck: • balanserade luftflöden • tryckberoende styrning av variabelt luftflöde med frånluft via överföringsgaller till gemensam frånluft • tryckberoende parallell styrning av variabelt flöde Gemensam frånluft som spårar skillnaden mellan till- och frånluftsflöden 41 Normal drift Brand drift Brandskydd i ventilation Brand och rök utgör ett stort hot i en byggnadsmiljö. Lösningar för ventilationsbrandskydd har främst utvecklats för att skydda människor och för att de på Fläkt på Brandspjäll öppet Fläkt av Brandspjäll stängt ett säkert sätt ska komma till undsättning i händelse av brand. Men med lämpliga säkerhetsåtgärder skyddas även byggnadskonstruktionen. Inom EU-länderna ska brandspjäll testas enligt standarden EN 1366-2 och klassificeras enligt EN 13501-3. Brandspjäll klassificeras med avseende på deras integritet (E), rökläckage (S), isolering (I) och brandbeständighet i minuter. Alla Haltons brandspjäll testas och klassificeras enligt dessa standarder. Haltons rök- och rökevakueringsspjäll är säkra val eftersom de alla baseras på testade brandspjäll. Under normal drift accepteras öppningar i konstruktionen för ventilationsinstallationer. Under en brand måste emellertid konstruktionen förhindrar spridning av branden. Tekniska system ska även förses med anordningar som upptäcker brand, förhindrar spridning av rök och möjliggör säker evakuering. Det finns tre enkla systemstrategier för att uppnå dessa mål; brandcellsindelning, begränsning av rökspridning och rökevakuering. Brandcellsindelning Begränsning av rökspridning Brandspjäll placeras i varje brandcellsavskiljande vägg eller innertak för Det är rök och inte eld som orsakar de flesta att hindra spridning av värme och brand från en brandcell till en annan orsaka medvetslöshet på bara några minuter. via ventilationssystemet. Som grundregel får inte ventilationssystemet personskador kan undvikas, orsakar rök med påverka byggnadskonstruktionens brandskydd. Av den anledningen ekonomiska förluster genom att fastigheten används brandspjäll normalt för att uppfylla brandbeständighetsperioden Återuppbyggnadsperioden efteråt kan även för det brandcellsavskiljande elementet. affärsverksamhet. Rökspridning måste därför de nya standarderna och reviderade byggnad rökhantering starkt. 42 Normal drift Brand i en avdelning TILLÄMPNING Rökevakueringsfläkt av Spjäll stängt Rökevakueringsfläkt på Spjäll öppet Rökevakuering olycksfall. Giftig rök kan En brand i en byggnad avger mycket värme, rök och giftiga brandgaser. Och även om För att säkerställa personskydd, effektiv brandbekämpning och största sannolikhet stora minimala skador på konstruktioner och fastigheter måste röken skadas. evakueras i ett tidigt skede i branden. Rökevakueringssystemets leda till utebliven huvudfunktioner är att säkerställa att människor hittar förhindras effektivt och i utrymningsvägarna och att underlätta själva utrymningen genom att sreglerna betonas således hålla dem rökfria. 43 Halton – möjliggör välbefinnande i inomhusmiljöer Halton är ett familjeägt företag som är specialiserat på produkter, tjänster och lösningar för inomhusklimat och inomhusmiljöer. Haltons mål är att skapa en bekväm och säker inomhusklimatmiljö för en energisnål och hållbar livscykel. Företagets lösningar sträcker sig från allmänna och kommersiella byggnader till användning i industriella storkök och restauranger. Halton är också bland de mest kända leverantörerna av lösningar för inomhusklimat vid marina tillämpningar och off-shore-användning. Expertisområden och produktsortiment för klimatisering täcker lufttillförsel, luftflödesstyrning, brandsäkerhet, köksventilation, luftrening och styrning av inomhusmiljöer. Halton finns i 23 länder runt om i världen. Företagets huvudkontor finns i Finland och i USA. Produktionsanläggningar finns i Finland, Frankrike, Tyskland, Ungern, Storbritannien, USA, Kanada och Malaysia. Haltons laboratorier för inomhusklimat finns i USA, Frankrike och Finland. www.halton.se Enabling wellbeing