VVS-bransjen sløser med pengene
Mange entreprenører og VVS-rådgivere overdimensjonerer ventilasjons- og kjøleanlegg. Dette gir unødvendig høye installasjonskostnader og unødig ressurs- og energibruk.
For å unngå dette må entreprenører og rådgivere ha kompetanse til, og tørre, å gjøre riktige beregninger av dimensjonerende luftmengde. Slik vil man redusere installasjonskostnader og unngå feil ressurs- og energibruk.
Hva er riktig luftmengde?
Når det planlegges nye ventilasjonsanlegg i større bygg, blir det i de aller fleste tilfeller valgt en løsning der luftmengdene på romnivå behovsstyres, både etter tilstedeværelse og temperatur, og i tillegg ofte etter luftkvalitet. Dette betyr at luftmengdene vil variere etter behovet. Rommene forsynes normalt med luft fra store ventilasjonsaggregater som plasseres sentralt og betjener hele eller deler av bygget.
Når luftmengdene varierer etter behovet i hvert enkelt rom, blir det store spørsmålet for VVS-rådgiveren: Hvilke luftmengder skal jeg bruke for de sentrale installasjonene?
Her vil nok mange bare summere luftmengdene som er installert på romnivå. Andre vil ta høyde for noe samtidighet og bruke en samtidighetsfaktor. Typisk vil mange da for eksempel bruke 0,8, altså 80 %, for et kontorbygg.
Det finnes ingen standard tabell med en fasit, og i konkurransegrunnlag er dette som oftest mangelfullt beskrevet. Valget man tar vil derfor være farget av hvilken kompetanse man har til å gjøre riktige vurderinger, og av hvilket behov den enkelte har for å «sikre seg».
Vi opererer med tre ulike luftmengder:
1) Installert luftmengde på romnivå, en ren summering av maks luftmengde i alle rom.
2) Dimensjonerende luftmengde, den høyeste forventede luftmengden for aggregatene.
Det blir valgt kanalnett og vifter som har kapasitet til denne luftmengden.
3) Gjennomsnittlig luftmengde i driftstiden. Den forventede mengden luft som skal legges til grunn i energiberegninger. Det velges kanalnett og vifter som tilfredsstiller krav til SFP og varmegjenvinning ved denne luftmengden.
Beregninger for Sweco-bygget
For vårt eget kontorbygg i Bergen gjorde vi vurderinger og beregninger av alle disse og kom frem til følgende:
1) Installert luftmengde på romnivå: 73.770 m³/h – 12 m³/h·m² (100 %)
Dette er basert på et bruksareal på 6.100 m², arbeidsplasser i kontorlandskap med tilhørende arbeidsrom, møterom og sosiale soner for 300 ansatte. Kantine er ikke med. Spesifikasjonen fra kontrakten krevde minimum 15 m³/h·m² i kontorlandskap og 25 m³/h·m² på møterom.
2) Dimensjonerende luftmengde: 45.000 m³/h – 7,4 m³/h·m² (61 %, SFP 1,2) Selv med alle tilstede i et kontorlandskap og sol på fasadene ville man i dette prosjektet ikke trenge 15 m³/h·m² i kontorlandskapene. Her ble derfor gjort simuleringer, og dette ble holdt sammen med en antatt belastning i møterom og arbeidsrom for å finne forventet høyeste luftmengde.
3) Snitt luftmengde i driftstiden: 34.000 m³/h – 5,5 m³/h·m² (45 %, SFP 0,9) Her ble det gjort en vurdering ut fra at 75 % av de ansatte var på jobb, fordelt ut over arbeidsplasser og møterom. Det ble så gjort simuleringer på de ulike rommene ved gjennomsnittlig utetemperatur for å finne de passende luftmengdene ved denne belastningen. Dette ble så summert for hele bygget.
Kanalnett og aggregater ble bestilt og bygget etter disse luftmengdene.
Våre erfaringer
Bygget har nå vært i bruk i to og et halvt år. Grafene under, som er trender fra SD-anlegget, viser hvordan luftmengdene varierer når bygget er i drift.
Som vi ser av grafene, ligger de målte luftmengdene noe lavere enn beregnet. Dette gjelder både snitt i driftstiden og for dimensjonerende luftmengde.
Vi ser at vi på varme sommerdager nærmer oss aggregatenes dimensjonerende luftmengde (22.500 m³/h), men har frem til nå ikke vært helt oppe på dette nivået.
Oppsummert kan vi likevel konkludere med at de beregnede luftmengdene treffer godt med de målte reelle luftmengdene i bygget.
Hva er konsekvensene dersom man ikke beregner dimensjonerende luftmengde?
I bygg som kjøles med ventilasjonsluft, og der luftmengdene behovsstyres, er det normalt slik at ventilasjonsaggregatene går ved høyest luftmengde på de varmeste dagene. For å finne kjølebehovet for ventilasjonsaggregater må man derfor bruke dimensjonerende luftmengde, og størrelsen på kjøleanlegget blir direkte avhengig av dette. En økning på 25 % av dimensjonerende luftmengde gir 25 % større kjøleeffekt, osv.
Dersom vi igjen tar utgangspunkt i Sweco-bygget, ville vi dersom vi hadde brukt en konservativ samtidighetsfaktor på 0,8 for å finne dimensjonerende luftmengde, endt opp med 59.000 m³/h. Ved utetemperatur på 25 °C og 50 % relativ fuktighet, ville vi da ha fått et kjølebehov på ca. 230 kW, gitt isvannstemperatur på 10/17, og 15 grader lufttemperatur etter kjølebatteri.
Ved å gjøre relativt enkle vurderinger og beregninger av dimensjonerende luftmengde, kom vi frem til 45.000 m³/h. Dette gir et kjølebehov på 175 kW ved de samme forholdene. Besparelsen i forhold til en konservativ vurdering er da 55 kW, som tilsvarer ca. 25 % reduksjon i kjølebehovet.
I rene reduserte installasjonskostnader for kjølemaskin, ventilasjonsaggregater, rør, pumper og elektro utgjør dette en besparelse i størrelsesorden 500.000 kroner eks. mva.
En slik sum kan utgjøre forskjellen på om man vinner en anbudskonkurranse, eller om et prosjekt blir satt ut i livet. For en slik sum kan man også realisere en varmepumpeløsning som vil redusere byggets energiforbruk betraktelig.
Riktig beregninger av dimensjonerende luftmengde er med andre ord helt vesentlig for et prosjekt.
