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