Eksperiment i ZEB Test Cell Laboratory. En av deltakerne i eksperimentet arbeider i testcelle B.
Eksperiment i ZEB Test Cell Laboratory. En av deltakerne i eksperimentet arbeider i testcelle B. (Foto: Nicola Lolli)

Sammenheng mellom energibruk i bygg og muligheten til å påvirke innemiljøet

Vår opplevelse av innendørs komfort styres av hvilke muligheter vi har til å påvirke innemiljøet. Dette har igjen betydning for hvor mye energi vi bruker til lys og oppvarming.

  • ZEB
Motta nyhetsbrev fra Fremtidens Byggenæring

Tidligere undersøkelser viser at brukerne har andre forventninger til innemiljøet ved naturlig ventilasjon enn ved mekanisk. Nå skal forskere ved SINTEF bruke ZEB Test Cells Laboratory for å undersøke sammenhengen mellom egen kontroll over innemiljøet og opplevelsen av komfort.

Lavere forventninger til naturlig ventilasjon

En studie fra 1998 (ref. nederst i saken) viste at ansatte som arbeidet i naturlig ventilerte bygninger, aksepterte et vesentlig større spenn i temperaturer enn de som jobbet i mekanisk ventilerte bygninger. Ofte opplevde ansatte at temperaturer som gikk utover anbefalte komforttemperaturer (i følge ASHRAE Standard 55-1992), var behagelige.
Ifølge forskerne bak studien skyldtes forskjellen mellom opplevd komfort og anbefalte komforttemperaturer mulighetene for selv å påvirke innemiljøet i naturlig ventilerte bygninger. Større opplevelse av påvirkning på innemiljøet fører til avslappede forventninger og større toleranse for temperaturer over/under anbefalt nivå. Med få eller ingen tilpasningsmuligheter (for eksempel i helautomatisk styrte bygninger) kan et innemiljø som oppfyller brukernes behov, fremdeles være årsak til stress.

Hvordan påvirkes energibruken av muligheten til å styre innemiljøet?

For å undersøke hvordan ulike strategier for å styre innemiljøet i et cellekontor påvirker den opplevde komforten til brukerne og energibruken til oppvarming og belysning, har SINTEF Byggforsk satt i gang et eksperiment.

Eksperimentet kjøres i ZEB Test Cells Laboratory i Trondheim. Anlegget består av to identiske og helt uavhengige testceller. Hver testcelle har en sørvendt yttervegg mot det fri, mens de andre fem flatene i rommet grenser mot et kontrollert laboratoriemiljø.

Begge testcellene er utstyrt med sensorer for måling av lufthastighet, lufttemperatur, stråletemperatur, overflatetemperatur, lysstyrke ved skrivebord og lysnivå i himling. En vindusflate på ca. 4 m2 er installert på sørfasaden av hver testcelle, hvor deler av vinduet kan åpnes. Vinduene har en utvendig, integrert solskjerm. Vinduene er produsert og levert av NorDan, som er er av industripartnerne i forskningsprosjektet SkinTech. Den øverste åpningsrammen kan åpnes med en motorisert bryter, og den nederste åpningsrammen ved hjelp av et håndtak.

ZEB Test Cell med nye fasader og vinduer. Foto: Nicola Lolli

For å teste samspillet mellom brukere og styring er det implementert full manuell styring i én av testcellene og halvmanuell styring i den andre:

I testcelle B kan brukerne åpne/lukke vinduene, styre solskjerming og belysning via veggmonterte brytere, bruke bordlampen, heve/senke radiatortemperaturen, eller skru radiatoren helt av.

I testcelle A kan brukerne åpne/lukke det nederste vinduet og bruke bordlampen, mens automatisk åpning/lukking av det øverste vinduet er temperaturstyrt (åpnes automatisk når innetemperaturen er over 25 °C). Rombelysning og lysstyrke på skjermen styres av lysmåleren på skrivebordet. Skjermen er innstilt slik at maks lysnivå ved skrivebordet er 3000 lux. Romlyset slås på automatisk når lysnivået på bordet er under 600 lux. Radiatoren styres av en termostatventil som stenger vanntilførselen når innetemperaturen er over 22 °C.

Sensorer for måling av ulike inneklimafaktorer i testcelle A: (1) kamera, (2) Microsoft Kinect, (3) relativ luftfuktighet, (4) CO2-nivå, (5) strålingstemperatur, (6) belysningsnivå, (7) lufthastighet og lufttemperatur. Foto: Nicola Lolli

12 personer har deltatt i et fire uker langt eksperiment. Deltakerne har sittet og jobbet i testcellen i mer enn fem 5 timer per dag, i minst 4 dager. Alle har jobbet i begge testcellene og dermed testet de ulike styringsstrategiene. Under eksperimentet svarte deltakerne på spørsmål om termisk komfort og lyskomfort hvert 30. minutt, mens kameraer og Microsofts Kinects-enheter overvåket aktivitetsnivå og tilstedeværelse i testcellene. Enhver interaksjon deltakerne hadde med styringsenhetene (radiatorventil, romlys, skjerm, vinduer) ble overvåket av en datamaskin som også registrerte temperatursvingningene i rommet.

Resultatene fra eksperimentet vil bidra til å forstå sammenhengen mellom mulighet for styring og opplevd komfort under ulike innemiljøforhold, og i hvilken grad dette påvirker energibruken i bygninger.
Forsøket er en del av SkinTech-prosjektet, finansiert av Norges forskningsråd hvor Nordan, Saint-Gobain og Schüco er industripartnere. SkinTechs hovedmål er å undersøke optimal bruk av materialer, komponenter og systemer i fasader når man ser på bygningens totale ytelser.

Referanse: G. Brager, G. Paliaga, R. de Dear, Operable windows, personal control and occupant comfort, in, 2004.

BUILDING GREEN/26. september 2018

Building Green: Bli inspirert til å tenke bærekraftig

Snart åpner dørene til lanseringen av Building Green i Oslo. Arrangementet holdes på prisbelønte Gamle Museet hvor bærekraftige produkter, tanker og løsninger innen arkitektur og bygg blir satt på dagsorden. Building Green gir besøkende muligheten for å høre mange forskjellige inspirerende emner innen byggeri og arkitektur. Og de kan delta den ene dagen eller begge dager, alt etter hvilket tema som interesserer dem mest. Les hele saken

POWERHOUSE/26. september 2018

Forskningssenteret ZEN inn i Smart by Powerhouse

Arbeidet med å utvikle en veileder for smarte bygg, Smart by Powerhouse, er godt i gang. – For å ta hensyn til områdeperspektivet og øke innsikten rundt responsive bygg, er også forskningssenteret ZEN (Zero Emission Neighbourhood in Smart Cities) engasjert, sier daglig leder for Powerhouse, Rune Stene. Les hele saken

Til toppen