GLAS 1
> Energieffektiv ventilation Även med ett effekti
vt solskydd kan en kraftig uppvärmning uppstå sommartid. Ett energieffektivt sätt att kyla bort denna värme i atrier är genom naturlig ventilation med motoriserade vädringsluckor. Metoden har stora fördelar, men måste dimensioneras med stor omsorg för att en bra funktion ska säkerställas. Den naturliga ventilationen kan antingen vara deplacerande eller omblandande. • Deplacerande ventilation utförs med tilluftsluckor på en lägre nivå och frånluftsluckor på en högre nivå så att en termisk tryckskillnad, skorstenseffekt, bildas och ger en effektiv ventilation. Tilluftsluckor vid deplacerande ventilation kan dock orsaka lokal nedkylning och drag om utetemperaturen inte är tillräckligt hög. Vidare ska luckorna alltid placeras med underkant minst 4 meter ovan golv med hänsyn till skalskyddskrav för att slippa komplicerande och dyra galler. • Omblandande ventilation utförs med luckor på endast en nivå, så kallad enhålsventilation. Här strömmar sval tyngre uteluft in och faller ner i rummet samtidigt som varm lättare rumsluft strömmar ut ur samma öppning. Luftflödet är beroende av temperaturskillnad inne och ute, avstånd mellan öppning och golv samt inte minst luckans lutning. En horisontell lucka får till exempel cirka 3 till 4 gånger lägre flöde än motsvarande vertikalt placerad helt öppen lucka. En beräkningsmodell för omblandande ventilation (Nick Baker et.al. vid Cambridge 50 GLAS 4.2020 / atrium / Universitet) utvecklades ursprungligen genom modellförsök med vatten för naturlig ventilation av Universitetet i Sevilla (tidigare den tobaksfabrik där Carmen i operan arbetade). Luftströmningen genom en lucka avgörs av luckans fria öppningsarea och dess strömningskoefficient, Cvo (Vena Contracta). Strömningskoefficienten för luckor vid omblandande ventilation är beroende av luckors bredd/höjdförhållande, öppningsvinkel samt luckans hängning, luftriktning och inbördes avstånd. Luckor vid deplacerande ventilation har Cvo ca 0,63 vid 90° öppning och Cvo ca 0,50 vid 45° öppning, se exempelbild, ovan till höger på nästa sida, från boken ”Överglasade rum” (Svensk Byggtjänst). Vädring innebär en viss osäkerhet då den påverkas av vind. Här finns dock förebyggande åtgärder att vidta, exempelvis kan luckorna placeras på olika fasadorienteringar eller förses med styrning m a p vindpåverkan. Vädringsventilationen blockeras vid nederbörd, kraftig vind eller låg utetemperatur. Osäkerheten gör dock att detta alternativ ibland väljs bort varpå mekanisk ventilation istället används för att ventilera ut övertemperaturer. Detta kan kraftigt öka energianvändningen under året och om så är fallet bör man gå tillbaka till ritbordet och se över vilka alternativ som finns för att reducera kylbehovet. En kombination av omblandande ventilation vid låga utetemperaturer och kylbehov som övergår till effektiv deplacerande ventilation vid högre utetemperaturer praktiseras ofta av ACC. Vistelsezonen breder ut sig Under varma och soliga dagar ansamlas varm luft upptill i ett atrium. Beroende på bland annat atriets form samt solinstrålning, infinner sig olika stark så kallad temperaturstratifiering. Normalt tillåts temperaturen upptill (högt ovan vistelsezonen) stiga över den för vistelsezonen kravställda temperaturen. Den trend vi ser, där vistelsezonen sträcker sig allt högre upp i rummet, medför därför ett ökat krav på förmågan att kyla bort, eller på annat sätt göra sig av med den varma luft som ansamlas upptill i rummet. Felmarginalerna minskar I ett atrium uppstår en rumslig variation av temperatur, lufthastighet samt andra variabler som bestämmer det termiska inomhusklimatet. Projekteringen för denna mindre omblandade luftvolym blir därför mer komplex och i takt med att högre och bättre krav ställs på energianvändning och inomhusklimat minskar felmarginalerna för projekteringen. För att säkerställa att inomhusklimatet uppfylls i hela vistelsezonen samt att projekterade strategier för kyla och värme fungerar som tänkt, ökar vikten av detaljerade och pålitliga beräkningar. Beräkning, framtida möjligheter och utmaningar En metod som ACC använder för att beräkna den rumsliga variationen hos det termiska inomhusklimatet är strömningsmekaniska beräkningar med CFD-verktyg (Computational Fluid Dynamics). Dessa beräkningar