Design Patterns of Ventilatively Cooled Buildings in Denmark - Simple Predesign Tool for Estimation of VC Potential
Studenteropgave: Speciale (inkl. HD afgangsprojekt)
- Dainis Dabols
- Kasper Dalgaard Jensen
4. semester, Indeklima og Energi, Kandidat (Kandidatuddannelse)
Det forventes, at den igangværende tendens, omhandlende forbedring af bygningers isolering, global opvarmning og stigning i ”heat island” effekten i bymæssige områder, vil forhøje behovet for køling af bygninger i fremtiden. Brugen af direkte ventilative cooling (VC) er en effektiv løsning til at minimere overophedning, samt reducere behovet for mekanisk ventilation. Dette afgangsprojekt har til formål at finde generelle design mønstre for bygninger kølet med VC i Danmark, samt undersøge om det er muligt at estimere et realistisk potentiale for VC i løbet af den tidlige designfase, vha. simple design værktøjer.
For at kunne karakterisere generelle design mønstre for bygninger kølet med VC i Danmark, er der lavet en database bestående af bygninger med VC. Ud fra denne database er forskellige parametre med høj betydning for VC observeret. Både nye og renoveret bygninger er analyseret for at finde frem til de forskellige arkitektoniske design og ventilations elementer, der har en betydning for de enkelte løsninger.
For at kunne fremme brugen af VC i nye og renoveret bygninger, er to forskellige estimeringsværktøjer analyseret. Disse VC estimerings værktøjer er tiltænkt at blive brugt i den tidlige beslutningsfase. Det første værktøj er EURAC VC potential tool, introduceret af NIST \citep{emmerich}, som er baseret på steady-state beregninger. Det andet værktøj, som er udviklet af denne projektgruppe, er baseret på en 5R1C-model ved brug af dynamiske varmebalance beregninger. De to værktøjer er afprøvet på en testbygning, Aarhus Kommunes nye kontorbyggeri. Resultaterne er verificeret vha. BSim. Efterfølgende er værktøjet, som er baseret på 5R1C-model, afprøvet med forskellige inputs for at undersøge dens robusthed.
Det originale EURAC VC potential tool underestimere potentialet for VC, mens den modificeret udgave overestimere. Det kan derfor konkluderes, at steady-state metoden, med konstant belastning samt manglende påvirkning fra termisk masse, ikke kan give en troværdig estimering af potentialet for VC. Derimod er det observeret, at 5R1C-modellen giver en troværdig estimering af potentialet for VC. Resultaterne er under forskellige forhold altid i god overensstemmelse med resultaterne fra BSim. Dog ses det, at 5R1C-modellen underestimere antallet af timer med overophedning ift. BSim. Dette skyldes højst sandsynligt den simple måde at håndtere bygningens termiske masse på i beregningen. Undersøgelse af metodens robustheden viste, at forskellen i resultaterne minimeres, når belastningerne stiger. Det kan dog siges, at VC værktøjet baseret på 5R1C-modellen, kan give troværdige estimeringer af potentialet for VC i kontorbygninger af forskellige størrelser og kompleksitet.
For at kunne karakterisere generelle design mønstre for bygninger kølet med VC i Danmark, er der lavet en database bestående af bygninger med VC. Ud fra denne database er forskellige parametre med høj betydning for VC observeret. Både nye og renoveret bygninger er analyseret for at finde frem til de forskellige arkitektoniske design og ventilations elementer, der har en betydning for de enkelte løsninger.
For at kunne fremme brugen af VC i nye og renoveret bygninger, er to forskellige estimeringsværktøjer analyseret. Disse VC estimerings værktøjer er tiltænkt at blive brugt i den tidlige beslutningsfase. Det første værktøj er EURAC VC potential tool, introduceret af NIST \citep{emmerich}, som er baseret på steady-state beregninger. Det andet værktøj, som er udviklet af denne projektgruppe, er baseret på en 5R1C-model ved brug af dynamiske varmebalance beregninger. De to værktøjer er afprøvet på en testbygning, Aarhus Kommunes nye kontorbyggeri. Resultaterne er verificeret vha. BSim. Efterfølgende er værktøjet, som er baseret på 5R1C-model, afprøvet med forskellige inputs for at undersøge dens robusthed.
Det originale EURAC VC potential tool underestimere potentialet for VC, mens den modificeret udgave overestimere. Det kan derfor konkluderes, at steady-state metoden, med konstant belastning samt manglende påvirkning fra termisk masse, ikke kan give en troværdig estimering af potentialet for VC. Derimod er det observeret, at 5R1C-modellen giver en troværdig estimering af potentialet for VC. Resultaterne er under forskellige forhold altid i god overensstemmelse med resultaterne fra BSim. Dog ses det, at 5R1C-modellen underestimere antallet af timer med overophedning ift. BSim. Dette skyldes højst sandsynligt den simple måde at håndtere bygningens termiske masse på i beregningen. Undersøgelse af metodens robustheden viste, at forskellen i resultaterne minimeres, når belastningerne stiger. Det kan dog siges, at VC værktøjet baseret på 5R1C-modellen, kan give troværdige estimeringer af potentialet for VC i kontorbygninger af forskellige størrelser og kompleksitet.
Sprog | Engelsk |
---|---|
Udgivelsesdato | 10 jun. 2015 |
Antal sider | 172 |