fulltext - DiVA Portal
Transcription
fulltext - DiVA Portal
AKADEMIN FÖR TEKNIK OCH MILJÖ Avdelningen för bygg-, energi- och miljöteknik Klimatanalys av butikslokal med småskalig handel – Polhemsskolan P5 Jessica Karlsson 2015 Examensarbete, Grundnivå (yrkesexamen), 15 hp Energisystem Energisystemingenjör, Co-op Handledare: Magnus Mattsson Examinator: Nawzad Mardan Sammanfattning Världen är idag mer energiberoende än någonsin. I Sverige står bostads- och servicesektorn för 38 % av landets energianvändning. Till följd av det ökande beroendet av energi har EU infört nya direktiv när det kommer till nybyggnation och ombyggnad av fastigheter. Byggnaders klimatskal byggs allt tätare för att spara energi, vilket skapat problem med inomhusmiljön. Temperaturen inomhus blir ofta för hög i energieffektiva byggnader och byggnadsrelaterad ohälsa kan öka till följd av för dålig ventilation. Polhemsskolan i Gävle driver en butik i fastighet P5, där personalen upplever att inomhusmiljön är otillfredsställande. Lokalen upplevs som bullrig och under varma dagar på sommarhalvåret blir inomhustemperaturen hög. Syftet med den här studien är att kartlägga butikens inomhusklimat och föreslå möjliga åtgärder. Ritningar och data samlades in och en rundvandring genomfördes i butiken. Mätningar utfördes sedan på plats. Lufttemperatur och luftfuktighet mättes. Ventilationsflödet mättes och värmeenergiförluster via ventilationen beräknades. Bullernivån i butiken undersöktes och beräkningar utfördes för olika solavskärmningsmöjligheter. Resultatet visar att varken lufttemperaturen, luftfuktigheten eller ventilationsflödet i butiken avviker från Arbetsmiljöverkets rekommendationer. Bullernivån är däremot avsevärt mycket högre i butiken, jämfört med de riktlinjer som finns för svenska arbetsplatser. Bullret kommer främst från butikens kyldiskar. Möjliga åtgärdsförslag gällande inomhustemperaturen är montering av rörlig solavskärmning, för att ge butikens personal möjlighet att själva reglera inomhustemperaturen under varma soliga dagar. Bullernivån kan antingen åtgärdas genom byte av kyldiskar eller genom montering av ljudabsorbenter i lokalen. Abstract The world is more energy dependent than ever. In Sweden, residential and service sector accounts for 38 % of the country’s total energy use. As a result of the world’s energy dependence the EU has introduced new directives that regulate construction and renovation requirements. Airtightness of building envelope is improving, which creates problems with indoor environment. The indoor temperature in energy efficient buildings is often too high and building related illness may increase due to poor ventilation. Polhemskolan in Gävle runs a small store in a building called P5, where employees are dissatisfied with the indoor environment. The shop is perceived as noisy and during hot summer days, the indoor temperature is high. The purpose of this study is to survey the indoor climate and propose possible measures. Building plans and data was collected. Measurements were then carried out on site. Air temperature and humidity were measured. Air flow was measured, and the thermal energy losses through the ventilation calculated. The intensity of the sound in the shop was measured and the efficiency of different shading devices was calculated. The results show that neither the air temperature, humidity or ventilation flow in the store differs from the recommendations that Arbetsmiljöverket has set up. The intensity of the sound is considerably higher in the store, compared to the existing guidelines for Swedish workplaces. The noise comes mainly from the store's refrigerated counters. It’s possible to reduce the indoor temperature with a shading device, which would give the staff the opportunity to regulate the indoor temperature on hot sunny days. By replacing the refrigerated counters or by installing sound absorbers in the room, the sound intensity will decrease. Förord Denna studie är utförd vid Akademin för teknik och miljö vid Högskolan i Gävle, under våren 2015. Uppdragsgivare är Gavlefastigheter. Studien är ett examensarbete vid Energisystemingenjörsprogrammet och omfattar 15 hp. Arbetet innefattar en klimatanalys samt åtgärdsförslag för den butik som drivs på Polhemsskolan P5. Jag vill först och främst rikta ett stort tack till min handledare Magnus Mattsson, som på ett fantastiskt sätt gett mig stöttning och handledning i alla delar av examensarbetet. Jag vill även tacka Elisabet Linden stort för ovärderlig hjälp med den utrustning som har använts i fältmätningarna. Tack även till drifttekniker Sture Johansson på Gavlefastigheter för material och svar på alla frågor som uppstått under arbetets gång! Sist men inte minst vill jag även tacka Polhemsskolans personal Kerstin Norling Svedin och Hannah Fahlgren för all hjälp med problembeskrivning och tillgång till lokalen. Gävle, maj 2015 Jessica Karlsson Innehåll 1. Inledning ....................................................................................................................... 1 1.1 Bakgrund................................................................................................................. 1 1.2 Syfte och frågeställningar ....................................................................................... 1 1.3 Avgränsningar ........................................................................................................ 1 1.4 Objektbeskrivning .................................................................................................. 2 1.4.1 Fastigheten ...................................................................................................... 2 1.4.2 Butiken ............................................................................................................ 2 2. Teoretisk bakgrund ....................................................................................................... 3 2.1 Inomhusklimat ........................................................................................................ 3 2.1.1 Termisk komfort .............................................................................................. 3 2.1.1.1 Lufttemperatur .............................................................................................. 3 2.1.1.2 Relativ fuktighet ........................................................................................... 3 2.2 Ventilation .............................................................................................................. 4 2.2.1 Omblandande och deplacerande ventilation .................................................... 4 2.2.3 Ventilationskrav .............................................................................................. 5 2.3 Ljud ......................................................................................................................... 5 2.3.1 Buller ............................................................................................................... 5 2.3.2 Bullerföreskrifter ............................................................................................. 6 2.4 Solinstrålning .......................................................................................................... 6 2.5 Solavskärmning ...................................................................................................... 7 3. Metod ............................................................................................................................ 9 3.1 Platsbesiktning ........................................................................................................ 9 3.2 Insamling av data .................................................................................................... 9 3.2.1 Ritningar .......................................................................................................... 9 3.2.2 Ventilationssystemet........................................................................................ 9 3.3 Mätningar och beräkningar ................................................................................... 10 3.3.1 Kalibrering av flödesstos ............................................................................... 10 3.3.2 Temperatur- och fuktighetsmätning .............................................................. 11 3.3.3 Ventilationsflöde ........................................................................................... 12 3.3.4 Luftflödets riktning ........................................................................................ 13 3.3.5 Solavskärmning ............................................................................................. 13 3.3.6 Bullermätning ............................................................................................... 13 4. Resultat ....................................................................................................................... 15 4.1 Kalibrering av flödesstos ...................................................................................... 15 4.2 Temperatur och relativ luftfuktighet..................................................................... 15 4.2.1 Mätpunkt 1; kyldisk vid kassan ..................................................................... 15 4.2.2 Mätpunkt 2; köksbänken bakom kassan ........................................................ 16 4.2.3 Mätpunkt 3; radiator ...................................................................................... 17 4.3.4 Mätpunkt 4; fönster utan solavskärmning ..................................................... 17 4.2.5 Mätpunkt 5; golvet ........................................................................................ 18 4.2.6 Mätpunkt 6; bredvid tilluftsdonet .................................................................. 19 4.2.7 Mätpunkt 7; öppen kyldisk ............................................................................ 19 4.2.8 Mätpunkt 8; bord i butiken ............................................................................ 20 4.2.9 Mätpunkt 9; fönster med inre solavskärmning .............................................. 21 4.2.10 Mätpunkt 10; utomhus ................................................................................. 21 4.3 Ventilationsflöde .................................................................................................. 22 4. 4 Luftflödets riktning .............................................................................................. 23 4.5 Solinstrålning ........................................................................................................ 23 4.5.1 Solinstrålning utan solavskärmning............................................................... 23 4.5.2 Solinstrålning med solavskärmning innanför fönsterglasen .......................... 23 4.5.3 Solinstrålning med solavskärmning mellan fönsterglasen ............................ 24 4.5.4 Solinstrålning med solavskärmning utanpå fönstret ...................................... 24 4.6 Buller .................................................................................................................... 25 5. Diskussion .................................................................................................................. 27 5.1 Felkällor ................................................................................................................ 27 5.2 Temperatur och relativ fuktighet .......................................................................... 27 5.3 Ventilationsflöde .................................................................................................. 28 5.4 Solavskärmning .................................................................................................... 28 5.5 Buller .................................................................................................................... 29 5.6 Åtgärdsförslag ...................................................................................................... 29 6. Slutsats ........................................................................................................................ 31 7. Referenser ................................................................................................................... 33 9. Bilagor ........................................................................................................................ 35 9.1 Bilaga 1 – Ritningar.......................................................................................... 35 9.2 Bilaga 2 – Ventilationssystem .......................................................................... 37 9.3 Bilaga 3 – Referenstabell för kalibrering av flödesstos .................................... 41 9.4 Bilaga 4 – Absorptionsfaktor och molnfaktor .................................................. 43 9.5 Bilaga 5 – Dygnssummor ................................................................................. 45 1. Inledning 1.1 Bakgrund Världen är idag mer energiberoende än någonsin, även om Sveriges energianvändning minskar något totalt sett under 2000-talet. I Sverige står bostads- och servicesektorn för ungefär 38 % av landets använda energi. Det är en siffra som varit konstant under de senare åren. I takt med att energibehovet ökat över världen, har människor blivit mer medvetna när det gäller energi och hur den används. Då en stor del av energianvändningen går till uppvärmning har olika styrmedel införts gällande bostadsoch servicesektorn. Sverige har infört de direktiv som satts av EU gällande energibehovet i byggnader. Det innebär att det både vid nybygge och vid renovering ska hänsyn tas till energianvändningen [1]. För att leva upp till kraven på energieffektiva byggnader så byggs fastigheters klimatskal allt tätare. Ju tätare klimatskalet är, desto mindre värmeenergi läcker ut till omgivningen och desto mindre energi behöver användas för uppvärmning. Samtidigt som uppvärmningsenergi sparas, skapas istället problem med inomhusmiljön. Temperaturen inomhus blir ofta för hög i energieffektiva byggnader och byggnadsrelaterad ohälsa kan öka till följd av för dålig ventilation [2]. För täta hus är därför solavskärmning en viktig del i regleringen av inomhustemperaturen. Under sommarhalvåret kan solinstrålningen minskas, samtidigt som solinstrålningen kan tas tillvara i form av gratisvärme under vinterhalvåret [3]. Något som också påverkar människors hälsa i inomhusmiljö är höga bullernivåer. Buller kan orsakas av andra människor, apparatur som finns i hemmet eller omgivande trafik. Hög ljudnivå kan försämra både sömn och inlärning, samt skada hörseln [4]. Människor tillbringar en stor del av den vakna tiden i inomhus. Genom att säkerställa en god inomhusmiljö främjas människors hälsa och prestationsförmåga [2]. Polhemsskolan i Gävle driver en butik i fastighet P5, där personalen upplever att inomhusmiljön är otillfredsställande. Lokalen upplevs som bullrig och under varma dagar på sommarhalvåret blir inomhustemperaturen hög. I den här studien ska de problem som finns med butikens inomhusklimat kartläggas och möjliga åtgärdsförslag skapas. 1.2 Syfte och frågeställningar Arbetets syfte är att granska inneklimatet i den butik som finns belägen i fastigheten P5 på Polhemsskolan i Gävle. Klimatanalysen kommer att grunda sig på egna mätningar och jämförelser mellan mätresultatet och befintliga riktlinjer och krav. Analysen ska resultera i möjliga åtgärdsförslag som kan förbättra butikens klimat. Vilka problem finns gällande inneklimatet i butiken? Vilka åtgärder är möjliga? 1.3 Avgränsningar Mätningar och analys av inneklimatet kommer endast att utföras i fastighetens butik, då butiken är den delen av byggnaden som upplev som mest problematiskt. 1 1.4 Objektbeskrivning 1.4.1 Fastigheten Byggnaden Polhemsskolan P5 är belägen i centrala Gävle och förvaltas av fastighetsbolaget Gavlefastigheter, som ägs av Gävle kommun. I P5 bedriver Polhemsskolan undervisning för de elever som går Restaurang- och livsmedelsprogrammet på gymnasienivå. Byggnaden är en tegelbyggnad uppförd under 70-talet och består av tre plan, samt ett källarplan och ett vindsplan. En upprustning och ombyggnad har skett under 2000-talet. Ventilationen drivs via ett FTX-system och värmesystemet drivs via fjärrvärmenätet. 1.4.2 Butiken På första planet finns en butik, där det bedrivs försäljning av det som tillagas och bakas av skolans elever. Butiken är uppförd i skolbyggnadens västra del och har tre ytterväggar i väderstrecken söder, väster och norr. I söder finns fyra fönster med totala glasarean 3,65 m2. På norrsidan finns även en dörr och ett skyltfönster i glas. I butiken finns sex stycken kyldiskar av olika storlek och modell, samt en mindre köksdel bakom kassan. Butiken är även utrustad med kyl och frys. 2 2. Teoretisk bakgrund 2.1 Inomhusklimat Ett gott klimat inomhus är en förutsättning för att människor som vistas i byggnaden ska kunna upprätthålla en god hälsa och prestera. Hur inomhusmiljön upplevs beror dels på individuella faktorer, såsom personers ålder, kön och klädsel, men även faktorer som temperatur, luftfuktighet, luftkvalitet och buller påverkar [5]. På grund av detta är kopplingen mellan hälsa och innemiljö komplicerad att studera och utvärdera. Om inomhusklimatet inte är tillfredsställande kan hälsobesvär som är byggnadsrelaterade uppstå [6]. Det innebär att personer som vistas i byggnaden får problem med exempelvis huvudvärk, trötthet och irritation i ögon, näsa och hals. 2.1.1 Termisk komfort Definitionen av termisk komfort är i vilken grad tillfredsställdhet råder gällande den termiska omgivande miljön [7]. I huvudsak finns det sex olika faktorer som påverkar upplevelsen av den termiska komforten [8]. De miljöberoende faktorerna är lufttemperatur, relativ fuktighet, lufthastighet och strålningstemperatur. Varje persons respektive aktivitetsnivå och klädsel har också en inverkan på hur den termiska komforten upplevs. Eftersom det finns ett samband mellan termisk komfort och personliga faktorer är upplevelsen av den termiska komforten helt individuell. Det innebär att det alltid kommer finnas en viss missnöjdhet bland personerna som vistas i en viss lokal, oavsett vilka klimatåtgärder som vidtas [8]. Arbetsmiljöverket har inga särskilda krav gällande termisk komfort på arbetsplatser, mer än att det termiska klimatet ska vara lämpligt i förhållande till vilken typ av arbete som bedrivs i lokalen [9]. Trots detta pekar forskningen på att personalen är som mest produktiv då den termiska komforten är god, vilket gynnar företaget ekonomiskt [10]. 2.1.1.1 Lufttemperatur Det finns inga krav gällande vilka lufttemperaturer som en arbetsplats ska ha. Arbetsmiljöverkets råd är att rimliga temperaturintervall under vinterhalvåret är 20-24°C och 20-26 °C under sommarhalvåret. Det är arbetsgivarens ansvar att det termiska klimatet undersöks, om dessa temperaturintervall över- eller understigs under en längre period [11]. 2.1.1.2 Relativ fuktighet Relativ fuktighet (RF) är en parameter som beskriver hur stor del vattenånga som finns i luften, jämfört med den maximala mängden vattenånga som luften kan ha vid den aktuella lufttemperaturen [11]. Luftfuktigheten inomhus rekommenderas vara från 30 till 70 % [12]. Att variationen kan vara så stor beror på att fukthalten i luften har en relativt liten inverkan på den termiska komforten. Underskrids 30 % finns det risk för att människors slemhinnor torkar ut och att luften känns obehagligt torr. Överskrids 70 % luftfuktighet kan istället luftkvaliteten försämras i byggnaden, genom att tillväxten av mikroorganismer och kvalster ökar [12]. En för hög luftfuktighet i inomhusmiljön ökar också risken för att byggnadskonstruktionen ska fuktskadas. Det finns inga gränsvärden när det gäller luftfuktigheten på en arbetsplats [13] 3 2.2 Ventilation För att upprätthålla ett gott inomhusklimat, med god luftkvalitet, krävs en väl fungerande ventilering av byggnaden. Tidigare i historien var byggnaderna mindre täta, vilket skapade en konstant självventilering av byggnaden. Nu är klimatskalet tätare än förut och det finns en risk att människors hälsa påverkas negativt om den mekaniska ventilationen inte fungerar tillfredsställande [14]. Ventilationen ska på ett effektivt sätt föra bort en stor del av de föroreningar som finns i byggnaden, såsom gaser, partiklar och flyktiga ämnen. Luften som ventileras bort ska ersättas med frisk tilluft, på ett sätt som inte skapar ett obehagligt drag för personerna som vistas i rummet [11]. Arbetsplatsen vinner mycket på att upprätthålla en god ventilation. En amerikansk studie har undersökt den ekonomiska vinningen, i form av minskad sjukfrånvaro och ökad prestation, och jämfört den med energikostnaderna för att öka ventilationsflödet med 2 l/s per person. Resultatet visar att det kan vara ekonomiskt försvarbart att öka ventilationsflödet, på grund av att luftkvaliteten är av så stor betydelse för personalens mående [15]. Den momentana värmeförlust som sker via ventilationen i ett rum beräknas med formlerna (1) och (2) [3]. P = ρ * c * q * (Tinne- Ttilluft)*(1-η) [W] (1) Q = P * drifttid [Wh] (2) Q = Energi [Wh] P = Effekt [W] q = Flöde [m3/s] ρ = densitet [kg/m3] cp= Specifik värmekapacitet [1000J/kg*K] = Verkningsgrad [-] 2.2.1 Omblandande och deplacerande ventilation Det finns olika tillvägagångssätt när det gäller distribution av rumsluft i en byggnad. De två vanligaste distributionssätten är deplacerande och omblandande ventilation. Deplacerande ventilation är en metod där kall luft blåses in längs golvet med låg hastighet. I takt med att den kalla luftens temperatur ökar, till följd av värmeutbyte med värmekällor i rummet, desto lägre blir luftens densitet. Det skapar en spridning av luften i uppåtgående riktning. I takhöjd är frånluftsdon placerade, så att den luft som rört sig genom rummet kan föras ut ur byggnaden [16]. Den deplacerande ventilationen skapar två zoner i rummet, med ren luft i nedre delen och smutsig luft i övre delen av rummet. Det innebär att luftkvaliteten blir bättre än om rummet skulle ha haft omblandande ventilation [17]. Omblandande ventilation innebär att frisk luft blåses in genom tilluftsdon placerade i rummets tak. Den friska luften sprids jämnt över hela rummet och förs där efter ut genom frånluftsdonen, som även dessa är placerade i takhöjd [16]. 4 En studie där norska skolor ingick visar att den använda luftvolymen är 65-75% högre vid traditionell omblandande ventilation, än vid behovsstyrd deplacerande ventilation. Det innebär att resultatet pekar på att deplacerande ventilation är mer energieffektiv, då behovet av energi till uppvärmning minskar när luftvolymen minskar [18]. 2.2.3 Ventilationskrav Arbetsmiljöverkets rekommendationer är att uteluftflödet på en arbetsplats bör vara 7 l/s och person + 0,35 l/s och m2, om halten föroreningar som avges av material i byggnaden är låg [9]. 2.3 Ljud Då trycket hos den omgivande luften varierar skapas vågor, som breder ut sig i ungefär 340 m/s. Då dessa tryckvågor når örat skapas en svängning av trumhinnan, som hjärnan sedan omvandlar till ljud [4]. Ju större tryckskillnaden är, desto starkare uppfattas också ljudet. Då människan kan uppfatta ljud vars tryck är mellan 20 µPa och 20 Pa har en logaritmisk skala använts för att beskriva ljudstyrka [19]. Ljudstyrka mäts med formeln (3) [4]. (3) där Lp = ljudtrycksnivå (dB) p = ljudtryckets effektivvärde (Pa) p0 = ljudtryckets referensvärde Pa) Ljudets frekvens påverkar den upplevda ljudstyrkan. Högfrekvent ljud har en frekvens på 2000 – 20 000 Hz och kan orsaka hörselskador. Det beror på att hörseln är känsligare för hög ljudfrekvens än för låg ljudfrekvens. Det resulterar också i att två ljud med olika frekvens, men med samma ljudnivå, upplevs som olika starka. Lågfrekventa ljud, 20200 Hz, riskerar istället att påverka koncentrationsförmågan och skapa trötthet [19]. Vid mätning av ljudnivån används olika typer av filter, som tar hänsyn till vilken ljudfrekvens som är av intresse. A-filtret dämpar låga frekvenser och är därför mer anpassat för undersökning av högfrekventa ljud, som kan orsaka hörselskador. C-filtret används vid mätning av lågfrekvent ljud, eftersom filtret släpper igenom ljud med låg frekvens. Beteckningen LA beskriver att ett A-filter använts vid bullermätningen, medan LC beskriver en mätning med C-filter [19]. 2.3.1 Buller Buller är ljud som har negativ påverkan på människan, antingen tillfälligt eller permanent. En svensk studie som utförts på ett kontor med öppen planlösning visar att människors minne försämrades i en miljö med hög bullernivå, jämfört med en arbetsmiljö där bullernivån var låg. Även effekter som trötthet och sänkt motivation uppkom i den miljö som hade hög bullernivå [20]. 5 2.3.2 Bullerföreskrifter Tabell 1 visar vilka gränsvärden som gäller för buller på arbetsplatser. Tabell 1 Gränsvärden för bullernivå [21]. Gränsvärde Daglig bullerexponeringsnivå LEX, 8h [dB] Maximal A-vägd ljudtrycksnivå LpAFmax [dB] Undre gränsvärde - Övre gränsvärde 85 115 Daglig bullerexponeringsnivå är ett mått på vilken ljudnivå som råder i genomsnitt under exempelvis 8 h arbetsdag. Maximal A-vägd ljudtrycksnivå är den maximala ljudnivå som uppmäts med ett A-filter. Arbetsmiljöverket har även gett ut rekommendationer gällande rimlig exponering av ljud på en arbetsplats, se tabell 2. En butiksverksamhet kräver kommunikation mellan personal och kund, vilket innebär att exponeringen under en dag bör vara maximalt 55 dB (A-vägd). Tabell 2 Rekommenderade maximala exponeringsvärden [21]. 2.4 Solinstrålning Beroende på vilken månad på året det är och hur en byggnads fönster är placerade, sker en viss mängd solinstrålning genom fönsterglasen. Minst solinstrålning sker genom fönster som vetter mot norr och störst solinstrålning sker från söder. Även fönstrets Uvärde och var i landet byggnaden är belägen har en inverkan på den totala instrålade effekten. Solinstrålningen värmer byggnaden passivt och minskar därför uppvärmningsbehovet under en del av året. Den totala solinstrålningseffekten beräknas 6 för uppvärmningstiden, som antas vara från 15 september till 15 maj. Formel (4) används för att beräkna energitillskottet som solinstrålningen ger [22]. Qs = β * α * Afönster * I * Antal dagar [Wh] (4) Qs = Total solinstrålningsenergi [Wh] β = Absorptionssfaktor [-] α = Molnfaktor [-] Afönster = Fönsterarea [m2] I = Solinstrålning [Wh/m2, dygn] Absorptionsfaktor och molnfaktor ses i bilaga 4. 2.5 Solavskärmning För att minska solinstrålningen och inomhustemperaturerna kan olika typer av solavskärmningar användas. Persienner är en invändig form av solavskärmning, som placeras mellan eller innanför fönsterglasen. Ett rum kan även solavskärmas invändigt med olika typer av rullgardiner. Utvändig solavskärmning kan vara fasta utsprång eller rörliga markiser. Genom detta kan energi sparas, eftersom komfortkyla behövs i mindre utsträckning [23]. Figur 1 visar att solavskärmning utanpå fönsterglasen är mest effektivt, med en total värmeinstrålning på endast 20 %. Persienner mellan glasen släpper igenom 30 % värmeinstrålning, medan en solavskärmning innanför glasen är minst effektiv med 48 % strålningsinsläpp. Figur 1 Illustrering av värmeinstrålning för olika solavskärmningar [24]. 7 8 3. Metod 3.1 Platsbesiktning Den 15:e april utfördes en platsbesiktning tillsammans med vakmästare, handledare och skolpersonal. Personalen visade lokalerna och berättade om de problem som finns i byggnaden. Butiken beskrevs av personalen som för varm under soliga dagar på sommarhalvåret. Ljudnivån i rummet upplevs av personalen som för hög, särskilt då många kunder befinner sig i butiken. Kyldiskarna låter mycket och det är svårt att kommunicera med kunderna på grund av bullernivån. Under varma dagar, då temperaturen ökar, bildas kondens på insidan av ena kyldiskens glas. Det resulterar i att stora mängder vatten rinner ut över butiksgolvet. Figur 2 visar hur butiken är uppbyggd, med kassa och kyldiskar. Figur 2 Bild från butiken 3.2 Insamling av data 3.2.1 Ritningar De ritningar som finns över byggnadens konstruktion och ventilation- och värmesystem har samlats in från Gavlefastigheter, se bilaga 1. Dessa har använts för att undersöka projekterade ventilationstemperaturer och areor. 3.2.2 Ventilationssystemet Ventilationssystemet i byggnad P5 är ett FTX-system med två aggregat. Systemet har roterande värmeväxlare. I bilaga 2 ses driftinformation och överblick. Ventilationen är i drift 06.00-22.00 måndag till fredag och nattkyla körs vid behov under maj-september kl 01.00-05.00 måndag till fredag. Värmeväxlarens verkningsgrad antas vara 70 %. I butiken är ventilationen deplacerande. 9 3.3 Mätningar och beräkningar 3.3.1 Kalibrering av flödesstos En flödesstos av märket SWEMA i modell SwemaFlow 233 har den 6 maj 2015 kalibrerats i en laborationssal i hus 45 på Högskolan i Gävle. Uppställningen ses i figur 3. Flödesstosen har placerats framför en platta, som är fäst till ett rör. Då stosen är för stor i förhållande till plattan har tejp använts för att täta glipan mellan stosen och plattan. En fläkt kopplad till anordningen skapar luftflödet genom röret. En manometer av märket SWEMA i modell SwemaMan 80 (se figur 4) har kopplats till anordningen för att mäta differenstrycket över en standardiserad strypflänsbricka. Fläkten kan styras manuellt med styranordningen. Fläktens hastighet har justerats för att trycket ska nå referensvärdena i bilaga 3. Vid respektive tryck har luftflödet genom flödesstosen noterats. För varje tryckvärde har luftflödet uppmätts fem gånger, för att skapa ett medelvärde för luftflödena. Figur 3 Uppställning av flödesstos vid kalibrering 10 Figur 4 Fläktstyrning och manometer 3.3.2 Temperatur- och fuktighetsmätning Temperatur- och luftfuktighetsmätningen genomfördes med 10 dataloggrar av fabrikat Mitec, i modell SatelLite20TH. Två av loggrarna placerades i två olika kyldiskar – en av mer stängd modell och en av öppen modell (se tabell 3). En logger mätte temperaturen vid arbetsbänken bakom kassan och en annan placerades på en bänk mitt i butiken, båda på en höjd av cirka 1 m. En logger ställdes även i golvhöjd ute i butiken och en placerades på 1,4 m höjd, 15 cm bredvid tilluftsdonet. Detta för att undersöka klimatet för personalen bakom kassan och för kunderna i butiken. För att kontrollera om värmesystemet var i drift placerades en givare på elementet. Då rummet har en tendens att bli för varmt placerades en givare i ett fönster utan solavskärmning och en givare i ett fönster som är avskärmat med en persienn. Detta för att få en indikator på solsken. För att få ett referensvärde till temperatur- och fuktighetsmätningarna inne i butiken, hängdes en logger upp under tak utomhus. En översikt över mätpunkterna i butiken ses i figur 5. Tabell 3 Beskrivning av temperatur- och fuktighetsmätarnas placering Mätare 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Platsbeskrivning I kyldisk av stängd modell På bänken bakom kassan 2 cm ovanför radiator I söderfönster, utan solavskärmning På golvet Bredvid tilluftsdonet, ca 1,4 m höjd I kyldisk av öppen modell På bänk, ca 1 m höjd I fönster med inre solavskärmning Utomhus under tak, norra sidan 11 Figur 5 Översiktsbild över mätpunkterna Mätningarna startades onsdagen den 6:e maj 2015, kl 15.00. Därefter har temperatur och luftfuktighet loggats var 5:e minut fram till onsdagen den 13:e maj 2015, kl 12. 3.3.3 Ventilationsflöde Då ventilationen påverkar rummets temperatur och luftkvalitet var ventilationsflödet av intresse. Onsdagen den 6:e maj 2015 kl 15.30 mättes luftflödet över butikens fyra frånluftsdon. Detta utfördes med en mätstos av modell SwemaFlow 233. Flödet mättes för ett frånluftsdon i taget och värdena noterats. Beräkningar utfördes sedan över värmeförlusten via ventilationen med formel (1) och (2). Tilluftstemperaturen antogs vara 18,6 °C, efter ventilationsöversikten i bilaga 2. Figur 6 visar frånluftsdonens placering. 12 Figur 6 Frånluftsdonen i butiken 3.3.4 Luftflödets riktning Genom att undersöka luftflödets riktning i ett rum kan det påvisas huruvida det råder ett undertryck i rummet eller inte. Den 6:e maj 2015, kl. 15.50 utfördes en undersökning av luftflödets riktning med en rökpenna. Rökpennan tändes i dörröppningen som vetter in mot skolkorridoren. Övriga dörrar samt fönster hölls stängda under försöket. Rökens riktning noterades. 3.3.5 Solavskärmning Då butiken uppfattas som varm under sommarhalvårets soliga dagar undersöktes solavskärmningsmöjligheterna. Fönstrets area, utan fönsterkarm, mättes med tumstock. Därefter utfördes beräkningar med hjälp av Excel och formel 4. Tabell över dygnssummor och beräkningsfaktorer finns i bilaga 4. 3.3.6 Bullermätning Ljudnivån i butiksutrymmet upplevs av personalen som hög. Därför genomfördes en bullernivåmätning i butiken den 13 maj kl. 11.45 till 12.06. Mätningen skedde med en ljudnivåmätare av modell Bruel och Kjaer 2260. Då butiken stängde kl 12 befann sig endast ett fåtal kunder i lokalen mellan 11.45 och 12.00, men samtliga kyldiskar var igång som vanligt. Mätningen utfördes bakom kassan, där personalen befinner sig en stor del av butikens öppettider. De fyra parametrarna som mättes är medelvärdet för bullernivån med A-filter (LAeq), bullrets maxvärde med A-filter (LAmax), bullrets minvärde med A-filter (LAmin) och medelvärdet för ljudnivån med C-filter (LCeq). 13 14 4. Resultat 4.1 Kalibrering av flödesstos Kalibreringen av flödesstosen visar att funktionen mellan korrektionen och uppmätt flöde är tämligen linjär enligt: y = 0,0271x+1,9528 där x = uppmätt luftflöde och y = korrigerat luftflödet. Denna funktion användes sedan för att korrigera mätta frånluftsflöden i butiken. Tabell 4 Luftflöde och korrektion vid kalibrering Tryck över strypfläns [Pa] 17,2 71,9 163,6 294,3 Flöde, uppmätt [m3/h] 46,7 95,7 143,9 192,9 Korrektion [m3/h] +3,3 +4,3 +6,1 +7,1 Kalibrering av flödesstos 8 y = 0,0271x + 1,9528 Korrektion [m3/h] 7 6 5 4 3 2 1 0 0 50 100 Luftflöde 150 200 250 [m3/h] Figur 7 Diagram över luftflöde och korrektion vid kalibrering 4.2 Temperatur och relativ luftfuktighet 4.2.1 Mätpunkt 1; kyldisk vid kassan Mätpunkt 1 representerar kyldisken bredvid butikens kassa. Figur 8 visar att lufttemperaturen har en relativ kraftig variation, med temperaturer från cirka 4 °C till 16 °C. Den relativa fuktigheten varierar även den kraftig och pendlar mellan cirka 40-95%, se figur 9. 15 90 18 80 16 70 14 60 12 50 10 40 8 30 6 20 4 10 2 0 0 Luftens temperatur [°C] 20 Relativ fuktighet [%] 100 Relativ fuktighet Lufttemperatur Datum Figur 8 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 1; kyldisk vid kassan 4.2.2 Mätpunkt 2; köksbänken bakom kassan Köksbänken bakom kassan benämns som mätpunkt 2. Figur 9 visar att lufttemperaturen under mätdagarna ligger runt 20-22 °C. Värdet på den relativa fuktigheten pendlar mellan knappt 30 % och upp till 50 %, se figur 9. 60 24 22 50 20 40 16 14 30 12 10 20 8 6 10 4 2 0 0 Datum Figur 9 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 2; köksbänken bakom kassan 16 Lufttemperatur [°C] Relativ fuktighet [%] 18 Relativ fuktighet Lufttemperatur 4.2.3 Mätpunkt 3; radiator I mätpunkt 3, radiatortemperaturen, visar att temperaturen ovanför radiatorn ökar vid några tillfällen under mätperioden. Under en stor del av mätperioden är temperaturen cirka 20 °C, men når ända upp till 25 °C i topparna, se figur 10. Den relativa fuktigheten pendlar från cirka 25 % upp till knappt 50 %, se figur 10. 60 26 24 Relativ fuktighet [%] 20 18 40 16 14 30 12 10 20 8 6 10 Luftens temperatur [°C] 22 50 Relativ fuktighet Luftens temperatur 4 2 0 0 Figur 10 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 3; radiator 4.3.4 Mätpunkt 4; fönster utan solavskärmning I fönstret utan solavskärmning, mätpunkt 4, pendlar lufttemperaturen kraftigt. Vid enstaka tillfällen når lufttemperaturen över 30 °C mitt på dagen, se figur 11. Då temperaturen ökar minskar också den relativa fuktigheten ner till nära 10 %, vilket ses i figur 11. Maximalt når luftfuktigheten nära 50 %. 17 60 40 Relativ fuktighet [%] 30 40 25 30 20 15 20 10 10 Luftens temperatur [°C] 35 50 Relativ fuktighet Lufttemperatur 5 0 0 Datum Figur 11 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 4; fönster utan solavskärmning 4.2.5 Mätpunkt 5; golvet 60 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Relativ fuktighet [%] 50 40 30 20 10 0 Datum Figur 12 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 5; golvet 18 Luftens temperatur [°C] Den logger som mäter i mätpunkt 5 representerar golvet nedanför skyltfönstret i butiken. Figur 12 visar att lufttemperaturen ligger mellan 16 och 19 °C, medan luftfuktigheten pendlar mellan 35 och 55 %. Relativ fuktighet Lufttemperatur 4.2.6 Mätpunkt 6; bredvid tilluftsdonet 60 30 50 25 40 20 30 15 20 10 10 5 0 0 Luftens temperatur [°C] Relativ fuktighet [%] I mätpunkt 6 mäts luftfuktighet och temperatur på en hylla bredvid tilluftsdonet. Figur 13 visar att lufttemperaturen varierar mellan 20 och 25 °C, medan luftfuktigheten pendlar från 25 till 50 %. Relativ fuktighet Lufttemperatur Datum Figur 13 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 6; bredvid tilluftsdonet 4.2.7 Mätpunkt 7; öppen kyldisk I mätpunkt 7 mäts temperatur och luftfuktighet i den öppna kyldisken, belägen bredvid kassan. Luftens temperatur varierar kraftigt mellan 3 och 12 °C, vilket figur 14 visar. Figur 14 visar också att den relativa fuktigheten varierar i samma mönster som lufttemperaturen. Luftfuktigheten har toppar på 95 % och sjunker emellanåt till drygt 50 %. 19 100 14 90 12 10 Relativ fuktighet [%] 70 60 8 50 6 40 30 4 Luftens temperatur [°C] 80 Relativ fuktighet Lufttemperatur 20 2 10 0 0 Figur 14 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 7; öppen kyldisk 4.2.8 Mätpunkt 8; bord i butiken På bordet i butiken, mätpunkt 8, pendlar temperaturen mellan 19 och 23 °C, medan luftfuktigheten har ett värde på knappt 30 % till 50 %. Variationen för båda parametrarna illustreras i figur 15. 60 23,5 23 22,5 22 40 21,5 30 21 20,5 20 20 19,5 10 19 0 18,5 Figur 15 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 8; bord i butiken 20 Lufttemperatur [°C] Relativ fuktighet [%] 50 Relativ fuktighet Lufttemperatur 4.2.9 Mätpunkt 9; fönster med inre solavskärmning I fönstret med inre solavskärmning, mätpunkt 9, når lufttemperaturen sällan mer än 22 °C. Lägsta lufttemperatur under mätperioden är 20 °C, medan maximala temperaturen är 23 °C, se figur 17. Figur 16 visar också att den relativa fuktigheten har en variation på 25-45 %. 50 24 45 22 20 40 16 30 14 25 12 20 10 8 15 Lufttemperatur [°C] Relativ fuktighet [%] 18 35 Relativ fuktighet Lufttemperatur 6 10 4 5 2 0 0 Datum Figur 16 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 9; fönster med inre solavskärmning 4.2.10 Mätpunkt 10; utomhus Mätpunkt 10 representerar utomhustemperaturen under mätperioden. Lufttemperaturen varierar mellan nära 0-gradigt till 22 °C, samtidigt som den relativa fuktigheten ligger på från 30 % till 100 %. Detta illustreras i figur 17. Natten till 11 maj sjunker temperaturen kraftigt, samtidigt som luftfuktigheten stiger upp till 100 %. Detta är ett resultat av regnigt väder. 21 100 25 90 20 70 60 15 50 40 10 30 20 Lufttemperatur [°C] Relativ fuktighet [%] 80 Relativ fuktighet Lufttemperatur 5 10 0 0 Figur 17 Temperatur och luftfuktighet i mätpunkt 10; utomhus 4.3 Ventilationsflöde Ventilationsflödet varierar mellan frånluftsdonen, eftersom donen är injusterade på olika sätt (se tabell 5). Tabell 5 Korrigerat ventilationsflöde för frånluftsdonen Don Uppmätt Korrektion Luftflöde luftflöde [m3/h] [m3/h] 120,6 5,22 125,82 137,2 5,67 142,87 138,6 5,71 144,31 144,4 5,87 150,27 Summa 563,27 1 2 3 4 Luftflöde [l/s] 156,46 l/s Värmeförlusten i kWh, då medeltemperaturen är 21 °C och medeltemperaturen för tilluften är 18,6 °C ses i tabell 6. Värmeförlusten per år är beräknad för uppvärmningssäsongen 15 september till 15 maj. Tabell 6 Ventilationsförlust per dygn och år q ρ [m3/s] 0,15 1,2 Cp T inne [°C] 1000 21 T Drifttid 1-η tilluft [h/dygn] [°C] 18,6 16 0,3 22 P [W] Q Q [kWh/dygn] [kWh/år] 130 2 503 4. 4 Luftflödets riktning Vid undersökning av luftflödets riktning med rökpenna syns röken sakta strömma inåt butiken. Det tyder både på att frånluftsflödet är något större än tilluftsflödet, samt att det råder ett undertryck i butiksutrymmet i förhållande till omgivande rum i byggnaden. 4.5 Solinstrålning Solinstrålningen beräknas för uppvärmningssäsongen 15 september till 15 maj. Molnfaktorn α och absorptionsfaktorn β fås ur bilaga 4. Solinstrålningen för Gävle ses i bilaga 5. 4.5.1 Solinstrålning utan solavskärmning Tillförd energi i form av solinstrålning, utan solavskärmning, genom butikens fyra söderfönster är som störst under mars, med en värmeenergi på 332 kWh under hela månaden (se tabell 7). Den lägsta värmetillförseln genom solinstrålning sker under december månad, då endast 79 kWh värmeenergi tillförs butiksutrymmet. Totalt sett tillförs 1746 kWh värmeenergi under hela uppvärmningssäsongen. Tabell 7 Tillförd energi i form av solinstrålning, utan solavskärmning Månad β α September Oktober November December Januari Februari Mars April Maj 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,58 0,51 0,42 0,43 0,45 0,49 0,58 0,58 0,63 Solinstrålning [Wh/m2, dygn] 6130 5620 3480 2030 2710 4880 6320 6410 5730 Area [m2] Antal dagar Qs [kWh] 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 15 31 30 31 31 28 31 30 15 Summa 156 260 128 79 111 196 332 326 158 1746 4.5.2 Solinstrålning med solavskärmning innanför fönsterglasen Om butikens fyra söderfönster solavskärmas invändigt minskar den totala värmetillförseln via solinstrålning till 1047 kWh per uppvärmningssäsong (se tabell 8). I december tillförs endast 47 kWh via solinstrålning, medan nära 200 kWh tillförs i mars. 23 Tabell 8 Tillförd energi i form av solinstrålning, solavskärmning innanför glasen Månad β α September Oktober November December Januari Februari Mars April Maj 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,58 0,51 0,42 0,43 0,45 0,49 0,58 0,58 0,63 Solinstrålning [Wh/m2, dygn] 6130 5620 3480 2030 2710 4880 6320 6410 5730 Area [m2] Antal dagar Qs [kWh] 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 15 31 30 31 31 28 31 30 15 Summa 94 156 77 47 66 117 199 196 95 1047 4.5.3 Solinstrålning med solavskärmning mellan fönsterglasen Solavskärmning mellan fönsterglasen minskar den totala instrålade energin till 655 kWh under en uppvärmningssäsong(se tabell 9). Det maximala värdet under säsongen är 125 kWh i mars och det lägsta värdet är 30 kWh i december. Tabell 9 Tillförd energi i form av solinstrålning, solavskärmning mellan fönsterglasen Månad β α September Oktober November December Januari Februari Mars April Maj 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,58 0,51 0,42 0,43 0,45 0,49 0,58 0,58 0,63 Solinstrålning [Wh/m2, dygn] 6130 5620 3480 2030 2710 4880 6320 6410 5730 Area [m2] Antal dagar Qs [kWh] 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 15 31 30 31 31 28 31 30 15 Summa 58 97 48 30 41 73 125 122 59 655 4.5.4 Solinstrålning med solavskärmning utanpå fönstret Tabell 10 visar att en solavskärmning utanpå fönstret minskar den totala instrålade energin till 436 kWh (se tabell 10). Som lägst sker en instrålning på 20 kWh, vilket sker under december månad. Instrålad värmeenergi är i detta fall högst i mars, då butiken tillförs 83 kWh värmeenergi. 24 Tabell 10 Tillförd energi i form av solinstrålning, solavskärmning utanpå fönstret Månad β α September Oktober November December Januari Februari Mars April Maj 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,58 0,51 0,42 0,43 0,45 0,49 0,58 0,58 0,63 Solinstrålning [Wh/m2, dygn] 6130 5620 3480 2030 2710 4880 6320 6410 5730 Area [m2] Antal dagar Qs [kWh] 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 3,654 15 31 30 31 31 28 31 30 15 Summa 39 65 32 20 28 49 83 82 40 436 4.6 Buller Uppmätt bullernivå för de olika parametrarna illustreras i figur 18. LAmax är 80,5 dB(A), vilket är högt över Arbetsmiljöverkets rekommenderade värden på ungefär 55 dB(A). Lägsta uppmäta ljudnivå med A-filter, LAmin, är 56,7. Minsta uppmätta värde överskrider därför också Arbetsmiljöverkets rekommendationer. I snitt var ljudnivån 65,5 dB(A) då mätningen skedde. Ljudnivån uppmätt med C-filter når i genomsnitt 70,7 dB(C). Ljudnivå i butiken 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 LAeq LAmax LAmin Figur 18 Ljudnivå i butiken under mätperioden 25 LCeq 26 5. Diskussion Syftet med arbetet var att utföra en klimatanalys i den butik som finns i Polhemsskolans byggnad P5. Detta har skett genom insamling av ritningar och information, samt att mätningar har genomförts på plats i butiken. 5.1 Felkällor Vid värmeförlustberäkningarna har hänsyn endast tagits till den ventilationsdrift som sker mellan 06.00 och 22.00. Nattkylan är försummad, eftersom den endast är i drift under sommarperioden och då frånluftsflödet når en viss temperatur. Värmeväxlarens verkningsgrad har antagits, då inga uppgifter fanns att tillgå gällande detta. Tilluftstemperaturen antas efter studier av schema över ventilationssystemet, eftersom inga mätningar utförts på denna. Även rumstemperaturen antas utifrån de mätningar som utförts på butikens lufttemperatur, eftersom lufttemperaturen inomhus varierar konstant. Det råder undertryck i butiken i förhållande till anslutande rum, så luft tillförs inte bara genom tilluftsdonet, utan också genom springor och liknande. Därför har tilluftsflödet antagits vara ungefär detsamma som frånluftsflödet. Dessa antaganden innebär en extra osäkerhet i tilluftens medeltemperatur och därmed att värmeförlustberäkningarna för ventilationen är ungefärliga. Vid beräkningarna av solavskärmningens inverkan är endast de fönster som vetter mot söder medräknade. Butikens skyltfönster vetter mot norr, där mycket liten solinstrålning sker. Därför är solinstrålningen från norr försummad. Bullernivån är endast mätt i 20 minuter under en period med få kunder i butiken, något som inte är representativt för en hel arbetsdag. Därför finns det osäkerheter kring bullernivåerna, som kan vara högre än vad som beräknats i denna studie. 5.2 Temperatur och relativ fuktighet Temperaturen inne i butiken pendlar relativt mycket, beroende på vilken mätpunkt som analyseras. Den högsta temperaturen nås i det fönster som inte har någon form av solavskärmning. Under mätperioden går temperaturen hos loggern ända upp till 35 °C vid ett tillfälle. Det syns ett tydligt samband mellan de höga temperaturtopparna och tidpunkten på dagen. I princip samtliga dagar kring lunchtid skjuter temperaturen i höjden, vilket beror på att störst solinstrålning sker vid den tidpunkten. Att det är solinstrålningen som skapar de höga temperaturerna i detta fönster bekräftas av mätpunkten som finns i fönstret med inre solavskärmning. Där når temperaturen hos loggern inte över 22 °C och temperaturkurvan är jämnare än i fönstret utan solavskärmning. Resultatet visar alltså att solavskärmning har en stor inverkan på uppvärmningen av butiken. Resultatet kan även bero på att fler kunder besöker butiken kring lunchtid. Det hade kunnat påvisas genom koldioxidmätning och därefter en jämförelse mellan koldioxidhalten och temperaturhöjningen. Ute i butiken är temperaturen jämn och pendlar mellan ungefär 20 och 23 °C. De lägsta temperaturerna uppstår under natten, då ingen värmeöverföring sker från människor eller sol. Den mätpunkt som finns i golvhöjd har dock en något lägre temperatur än övriga mätpunkter. Det kan bero på kallras från en fönsteryta, eftersom mätpunkten är placerad nedanför skyltfönstret. Även den deplacerande ventilationen skapar ett 27 luftflöde längs golvet, med en lägre lufttemperatur än i övriga rummet. Golvtemperaturen sjunker av dessa orsaker till 16°C vid vissa tillfällen, vilket är lågt. Förutom den låga golvtemperaturen i skyltfönstret och den höga temperaturen i fönstret utan solavskärmning under- eller överstiger inte lufttemperaturen Arbetsmiljöverkets rekommendationer. Eftersom personalen upplever att rummet är för varmt vid soligt väder under sommarhalvåret kan resultatet bero på att utomhustemperaturen helt enkelt inte var speciellt hög under mätperioden. Luftfuktigheten utomhus har emellanåt varit hög och det nattemperaturen har sjunkit ner mot 0 °C. Den relativa fuktigheten inomhus är vid vissa tillfällen lägre än rekommenderade 30 %. Under större delen av tiden är dock den relativa fuktigheten inom rekommendationerna. Luftfuktigheten sjunker till följd av att temperatur- och fuktighetsloggern blir varm i solen. Därför sjunker luftfuktigheten ända ner mot 10 % vid vissa tillfällen, enligt loggern som placerades i fönstret utan solavskärmning. Det uppmätta värdet på luftfuktigheten är alltså knutet till loggerns ökade temperatur och representerar inte rumsluftens luftfuktighet. Kyldiskarnas lufttemperatur och relativa luftfuktighet pendlar kraftigt, med tydliga toppar och dalar. Det kan bero på att kyldiskarna kyls ned av kylkompressorn då temperaturen når en viss gräns. Då temperaturen skjuter i höjden, minskar också luftfuktigheten kraftigt. Detta kan vara orsaken till att den stora mängden kondensvatten bildas under varma dagar. Temperaturen i kyldiskarna blir hög, så när kylkompressorn sätter igång sänks temperaturen åter igen kraftig. I samband med att temperaturen sjunker igen ökar luftfuktigheten. Vattnet i luften kondenserar sedan på kyldiskarnas glasytor och rinner ut i stora mängder längs golvet. Dessutom avger kyldiskarna mer värme till rummet när kylkompressorerna startar. Därför blir värmetillskottet ännu större under varma dagar, vilket påverkar lufttemperaturen mycket. 5.3 Ventilationsflöde Ventilationsflödet är ungefär 156 l/s, vilket är mer än Arbetsmiljöverkets rekommendationer på 7 l/s och person + 0,35 l/s och m2. För butiken, med fem personer, är rekommendationerna ungefär 55 l/s. På grund av stort ventilationsflöde sker också en ventilationsförlust på 2 kWh per dygn. Då ventilationsflödet har en inverkan på lufttemperaturen i rummet kan ett högt ventilationsflöde dock behövas för att minska lufttemperaturen under varma dagar. I det här fallet är dock ventilationsflödet relativt högt, vilket innebär att ett ökat ventilationsflöde möjligtvis kan skapa drag, något som i sin tur påverkar den termiska komforten negativt. 5.4 Solavskärmning Resultatet av solavskärmningsberäkningarna visar att en yttre solavskärmning, som sänker solinstrålningen från 80 % till 20 %, skulle sänka tillförd värmeenergi från solen från 1746 kWh till 436 kWh per uppvärmningssäsong. Det är en energiminskning med 75 % per år, om avskärmningen används under hela perioden. Under vintertid är solinstrålningen fördelaktig, då det är en gratisuppvärmning av butikslokalen. För att kunna ta tillvara på solinstrålningen under vintern kan en rörlig solavskärmning monteras. Med en rörlig solavskärmning, som används konstant under exempelvis april månad, kan värmeenergin som tillförs via solen minska från 326 kWh till 82 kWh. Solavskärmningen skulle på så vis förebygga att inomhustemperaturen blev obehagligt hög. 28 5.5 Buller Bullernivån i butiken är hög, eftersom Arbetsmiljöverkets rekommendationer för liknande verksamhet är maximalt 55 dB(A). Mätningen visar att den maximala ljudnivån under mätperioden var 80 dB(A). Den lägsta ljudnivån under mätningen blev drygt 55 dB(A), vilket är högre än rekommendationen för den maximala ljudnivån. Det är främst bullret från kyldiskarna bredvid kassan som orsakar de höga ljudnivåerna, eftersom ljudmätningen utfördes till största del under en tidpunkt då få kunder befann sig i butiken. Det höga värdet på den genomsnittliga ljudnivån med C-filter indikerar att det även är hög ljudnivå när det gäller ljud med lägre frekvens, vilket typiskt alstras av apparater som kylkompressorer och fläktar. 5.6 Åtgärdsförslag Eftersom ventilationsflödet redan är relativt stort skulle en ökning av luftflödet eventuellt resultera i obehagligt drag. Ökat ventilationsflöde ökar även energibehovet, om det inte kan sänkas under vintersäsongen. För att minska inomhustemperaturen under varma och soliga dagar kan istället en solavskärmning installeras. En solavskärmning har endast en investeringskostnad och är en billig åtgärd när det gäller temperatursänkning och energibesparing. Problemet med den termiska komforten upplevs endast under soliga varma dagar och därför kan en rörlig yttre solavskärmning vara aktuell. På så vis kan personalen själv reglera solinstrålningen och kunna ta tillvara på den solinstrålning som värmer under vintertid. För att minska den höga bullernivån i butiken kan kyldiskarna närmast kassan bytas ut till kyldiskar med lägre ljudnivå. Även ljudabsorbenter kan installeras i lokalen, för att absorbera både låg- och högfrekventa ljud. 29 30 6. Slutsats Butikens lufttemperatur, relativa luftfuktighet och ventilationsflöde ligger till stor del inom de rekommendationer som Arbetsmiljöverket har. För att förbättra den termiska komforten för personalen under varma dagar är en yttre solavskärmning en möjlig åtgärd. Denna bör dock vara reglerbar eftersom den annars skulle sänka värmeinstrålningen från 1746 kWh till 436 kWh per uppvärmningsår. Utbyte av kyldiskar eller installation av ljudabsorbenter skulle minska bullernivån, som i dagsläget är avsevärt högre än vad Arbetsmiljöverket rekommenderar. 31 32 7. Referenser [1] ”Energiläget 2013”, Energimyndigheten, december 2013 [Online]. Tillgänglig: file:///C:/Users/Jessica/Downloads/Energil%C3%A4get%202013%20(1).pdf [Hämtad: 27 maj, 2015] [2] L. Wiklund, “Varning för mirakelkur mot sjuka hus”, 2014-12-26 [Online] Tillgänglig: http://fof.se/tidning/2015/1/artikel/varning-for-mirakelkur-mot-sjuka-hus [Hämtad 27 maj, 2015] [3] U. Jansson, ”Passive houses in Sweden”, 2010 [Online]. Tillgänglig: http://www.ebd.lth.se/fileadmin/energi_byggnadsdesign/images/Publikationer/Doc_avh andling_UJ_Bok_webb.pdf [Hämtad: 9 juni, 2015] [4] B. Johansson et. al, ”Buller och bullerbekämpning”, 2002 [Online]. Tillgänlig: http://www.av.se/dokument/publikationer/bocker/h003.pdf [Hämtad: 3 maj, 2015] [5] “Inomhusmiljö”, Folkhälsomyndigheten, 3 november 2013 [Online]. Tillgänglig: http://www.folkhalsomyndigheten.se/amnesomraden/halsoskydd-ochmiljohalsa/inomhusmiljo/ [Hämtad: 27 april, 2015] [6] ”Hälsobesvär inomhus kan bero på byggnaden eller på verksamheter i byggnaden”, Arbetsmiljöverket [Online]. Tillgänglig: http://www.av.se/teman/Inomhusmiljo/ [Hämtad: 27 april, 2015] [7] D. Gavhed och I. Holmér, ”Det termiska klimatet på arbetsplatsen”, 2006 [Online]. Tillgänglig: http://nile.lub.lu.se/arbarch/arb/2006/arb2006_02.pdf [Hämtad: 28 april, 2015] [8] “The six basic factors”, Health and safety Executive [Online]. Tillgänglig: http://www.hse.gov.uk/temperature/thermal/factors.htm [Hämtad: 28 april, 2015] [9] AFS 2009:2, Arbetsplatsens utformning, [Online]. Tillgänglig: http://www.av.se/dokument/afs/afs2009_02.pdf [Hämtad 28 april, 2015] [10] W.J. Fisk et. al., “Health and productivity gains from better indoor environments and their relationship with building energy efficiency”, Annual Review of Building Environment, vol. 25, s. 537-566, 2000. Doi: 10.1146/annurev.energy.25.1.537 [11] ”Vilka temperaturer är tillåtna på en arbetsplats?”, Arbetsmiljöverket [Online]. Tillgänglig: http://www.av.se/fragorochsvar/878.aspx [Hämtad: 30 april, 2015] [12] C. Warfvinge och M. Dahlblom, Installationsteknik AK för V, vol. 3:2, Lund: Studentlitteratur AB, 2007. [13] “Luftkvalitet”, Folkhälsomyndigheten, 3 november 2013 [Online]. Tillgänglig: http://www.folkhalsomyndigheten.se/amnesomraden/halsoskydd-ochmiljohalsa/inomhusmiljo/luftkvalitet/ [Hämtad: 2 maj, 2015] 33 [14] M. Derbez et.al., “A 3-year follow-up of indoor air quality and comfort in two energy-efficient houses”, Building and Environment, vol. 82, s. 288-299, 2014. Doi:10.1016/j.buildenv.2014.08.028 [15] W.J. Fisk, D. Black och G. Brunner, “Changing ventilation rates in U.S. offices: Implications for health, work performance, energy, and associated economics”, Building and Environment, vol.47, s. 368-372, 2012. Doi: 10.1016/j.buildenv.2011.07.001 [16] P.F. Linden, “The fluid mechanics of natural ventilation”, Annual Review of Fluid Mechanics, vol. 31, s. 201-238, 1999. Doi: 10.1146/annurev.fluid.31.1.201 [17] O. Seppänen, “Ventilation strategies for good indoor air quality and energy efficiency”, International Journal of Ventilation, vol. 6, s. 297-306, 2008. Doi: 10.5555/ijov.2008.6.4.297 [18] B.J. Wachenfeldt, M. Mysen och P.G. Schild, “Air flow rates and energy saving potential in schools with demand-controlled displacement ventilation”, Energy and Buildings, vol.39, s. 1073-1079, 2007. Doi: 10.1016/j.enbuild.2006.10.018 [19] ”Buller – Höga ljudnivåer och buller inomhus”, Socialstyrelsen, 2008 [Online]. Tillgänlig: http://www.folkhalsomyndigheten.se/pagefiles/12932/buller-hogaljudnivaer-inomhus.pdf [Hämtad: 3 maj, 2015] [20] H. Jahncke et.al., “Open-plan office noise: Cognitive performance and restoration”, Journal of Environmental Psychology, vol. 31, s. 373-382, 2011. Doi: 10.1016/j.jenvp.2011.07.002 [21] AFS 2005:16, Buller, [Online]. Tillgänglig: http://www.av.se/dokument/afs/afs2009_02.pdf [Hämtad 3 maj, 2015] [22] C. Warfvinge och M. Dahlblom, Projektering av VVS-installationer. Lund: Studentlitteratur, 2010. [23] ”Solavskärmning”, Energiakademin [Online]. Tillgänglig: http://energiakademin.fastighetsagarna.se/atgardsbeskrivningar/byggteknik/solavskarmn ing [Hämtad 10 maj, 2015] [24] Byggnadsutformning, ”Innemiljö & människors hälsa”, Hus & Hälsa. Vol. 12, 2000, Byggforskningsrådet, Stockholm. 34 9. Bilagor 9.1 Bilaga 1 – Ritningar Plan 1 P5 35 Fasad P5 36 9.2 Bilaga 2 – Ventilationssystem 37 38 39 40 9.3 Bilaga 3 – Referenstabell för kalibrering av flödesstos Tryckskillnad över strypflänsbricka för luftflödeskalibrering. Flöde [m3/h] 50 100 150 200 Korrigerad tryckskillnad [Pa] 17,2 71,8 164 294 Korrektion +0,2 -0,15 0,5 - 41 Mätt tryckskillnad [Pa] 17 72 163,5 294 42 9.4 Bilaga 4 – Absorptionsfaktor och molnfaktor 43 44 9.5 Bilaga 5 – Dygnssummor 45