Summary: This report describes a self-circulation system that has been built in the ventilation laboratory on the 9th floor of HiOA’s building P35. The report also describes a MATLAB program that calculates the temperatures and velocities in the water. The system was built in collaboration with Oslo-Akershus Rørleggerbedrift AS. Extensive measurements of temperatures and velocities were made on the water in the system. The measurements were compared and tell how the system’s temperatures and velocities develop throughout a working day. The report describes the choices that have been made both with regard to the physical construction of the system and the mathematical approach. The report is intended to be able to describe the mathematical and physical relationships needed to create a MATLAB program. As well as present results from the program in order to further compare these with the measurements made by the system. Calculations have also been carried out with the program with changes to various parameters to see what effects this could have. The report concludes by referring to a well-functioning self-circulation system. The calculated results and measured results differ somewhat, especially the speed calculation compared to the speed measurement. The simplifications made in the mathematical modeling are believed to be the cause of the deviation. It is also concluded that increasing the height of the facility and increasing the diameter of the pipes will increase the speed.
Norsk sammendrag: Denne rapporten beskriver et selvsirkulasjonsanlegg som er bygget i ventilasjonslaboratoriet i 9. etg. i HiOAs bygg P35. Rapporten beskriver også et MATLAB-program som regner ut temperaturene og hastighetene i vannet. Anlegget er bygget i samarbeid med Oslo-Akershus Rørleggerbedrift AS. På vannet i anlegget ble det gjort omfattende målinger av temperaturer og hastighet. Målingene ble sammenlignet og forteller hvordan anleggets temperaturer og hastighet utvikler seg gjennom en arbeidsdag. Rapporten beskriver de valg som er gjort både med tanke på den fysiske konstruksjonen av anlegget samt den matematiske tilnærmingen. Rapporten er tenkt å kunne beskrive de matematiske og fysiske sammenhenger som trengs for å kunne lage et MATLAB-program. Samt presentere resultater fra programmet for videre å sammenligne disse med målingene gjort av anlegget. Det er i tillegg utført beregninger med programmet med endring av ulike parametre for å se hvilke utslag det kunne gi. Rapporten konkluderer med å vise til et velfungerende selvsirkulasjonsanlegg. De beregnede resultater og målte resultater avviker noe, da spesielt hastighetsberegningen sammenliknet med hastighetsmålingen. Forenklingene som er gjort i den matematiske modelleringen antas å være årsaken til avviket. Det konkluderes også med at økt høyde på anlegget og økt diameter på rørene vil øke hastigheten.
Supervisor(s): Ole MELHUS & Øystein ANDERSEN (HiOA).

Summary: The starting point for this report was to assess ductless ventilation in Building 64. There are problems with high temperatures in south-facing offices and we wanted to investigate whether this could be directly linked to this non-traditional ventilation solution. The purpose of the report was to uncover errors and shortcomings or to confirm that a solution with ductless ventilation works just as well as other solutions. Well into the period of writing the report, we learned that the situation in Building 64 had changed completely. The displacement ventilation in most of the building had been discarded and only the stairwells used displacement ventilation. Ventilation ducts had now been introduced in the corridors and offices. Since security clearance was required to gain access to the building, an inspection was not possible before the measurement day. It was therefore important to find good reports of similar problems so that it was possible to understand the actual problem. The assessment of displacement ventilation is based on user experience, comparisons with buildings that use the same principle and various reports. It has emerged from conversations with building users that displacement ventilation had several disadvantages and reports show that the building was initially poorly suited for such a solution. Back in 2001, when the design of ductless ventilation began, interventions in the facade were prohibited. The Norwegian Ministry of Cultural Heritage wanted the rehabilitation to be carried out without installing a duct system, so that the original ceilings in rooms and corridors could be visibly untouched. This also limited the options for which solutions one had to choose from. The new rehabilitation, where ducts were laid and mixed ventilation was introduced, has improved the indoor climate somewhat according to the users, but there are still major problems with excessive temperature. It turned out that the SD system was not working, which limits the control of the unit considerably. The building has a large thermal mass and it is very ideal to be able to utilize this by means of night cooling. The measurements also did not reveal anything that would indicate that there were excessive temperatures. It was through visual observations that we understood why the temperature in the south-facing offices was very high. There were large window areas and no external sun shading. A computer simulation of a north-facing office and a south-facing office was carried out. Since it was not possible to take measurements during the summer quarter when temperatures are highest, a simulation in IDA-ICE is a good alternative. The results showed large temperature differences between the offices and many hours of excessive temperature in the south office. In conclusion, we believe that ductless ventilation can be a relevant solution in some buildings if the right conditions are present. The report provides recommendations on the prerequisites for achieving a satisfactory solution.
Norsk sammendrag: Utgangspunktet for denne rapporten var å gjøre en vurdering av kanalløs ventilasjon på Bygning 64. Det er problemer med høye temperaturer i sørvendte kontorer og vi ønsket å undersøke om dette kunne knyttes direkte til denne utradisjonelle ventilasjonsløsningen. Rapporten hadde som hensikt å avdekke feil og mangler eller bekrefte at en løsning med kanalløs ventilasjon fungerer like bra som andre løsninger. Godt ut i perioden med rapportskriving fikk vi vite at situasjonen på Bygning 64 hadde endret seg totalt. Fortrengningsventilasjonen i mesteparten av bygget var forkastet og kun trappesjaktene benyttet seg av fortrengningsventilasjon. Det var nå innført ventilasjonskanaler i korridorer og kontorer. Siden det krevdes sikkerhetsklarering for å få adgang til bygget var det ikke mulig med en befaring før måledagen. Det var derfor viktig å finne gode rapporter om lignende problemer slik at det var mulig å forstå selve problemstillingen. Vurderingen av fortrengningsventilasjon er basert på brukererfaringer, sammenligninger med bygg som benytter seg av samme prinsipp og diverse rapporter. Det har kommet frem gjennom samtaler med brukere av bygget at fortrengingsventilasjon hadde flere ulemper og rapporter viser at bygget i utgangspunktet var dårlig egnet for en slik løsning. Tilbake i 2001, når prosjekteringen av kanalløs ventilasjon startet, var det forbudt med inngrep i fasaden. Riksantikvaren ønsket at rehabiliteringen ble gjort uten å installere et kanalsystem, slik at opprinnelige himlinger i rom og korridorer kunne være synlig uberørt. Dette begrenset også mulighetene for hvilke løsninger man hadde å velge mellom. Den nye rehabiliteringen hvor det ble lagt kanaler og innført omrøringsventilasjon har forbedret inneklimaet noe i følge brukerne, men det er fortsatt store problemer med overtemperatur. Det viste seg at SD-anlegget ikke fungerte, noe som begrenser styringen av aggregatet betraktelig. Bygget har stor termisk masse og det er veldig ideelt å kunne utnytte dette ved hjelp av nattkjøling. Målingene avdekket heller ikke noe som skulle tilsi at det var overtemperaturer. Det var ved hjelp av visuelle observasjoner vi forsto hvorfor temperaturen i de sørvendte kontorene var veldig høy. Det var store vindusarealer og ingen utvendig solskjerming. Det ble gjennomført en datasimulering av et nordvendt kontor og et sørvendt kontor. Siden det ikke var mulig å ta målinger under sommerkvartalet hvor temperaturene er høyest, er en simulering i IDA-ICE et godt alternativ. Resultatene viste store temperaturforskjeller mellom kontorene og mange timer overtemperatur på sørkontoret. I konklusjon mener vi at kanalløs ventilasjon kan være en aktuell løsning i enkelte bygg hvis de riktige forutsetningene er tilstede. Rapporten gir anbefalinger om forutsettinger for å oppnå en tilfredsstillende løsning.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD & Øystein ANDERSEN (HiOA); Ørnulf KRISTIANSEN (Multiconsult).
Acknowledgements: Multiconsult ASA (Ørnulf Kristiansen); Forsvarsbygg.

Summary: The main objective of the report is to assess alternative cooling solutions in meeting rooms for office buildings with the most similar conditions possible. It will be assessed which cooling solutions work most optimally with a focus on temperature variation and air velocity. The background for the report is that there is often a need for cooling in office buildings during the summer months to maintain good thermal comfort. The theoretical chapter of the report describes the various aspects of thermal comfort and the alternative cooling solutions. This is to provide a good theoretical basis for discussing and assessing the alternative cooling solutions. To answer the question, field measurements have been carried out in five meeting rooms in three different buildings with different cooling solutions. The cooling solutions the report focuses on are active supply air valves of the Lindinvent type without additional cooling, Lindinvent with passive chilled beams as additional cooling, traditional supply air valves with passive chilled beams as additional cooling, Lindinvent with fan coil as additional cooling and active chilled beams with combined ventilation, cooling and heating. To investigate the alternative cooling solutions with maximum heat capacity from human load and simulated solar radiation, the main focus has been on temperature variation and air velocity. Thermo dummies were placed in the meeting rooms to mimic the heat production of a person, as well as thermomats to simulate solar radiation. This is to provide the most realistic picture of the indoor climate. Furthermore, measurements were made using the measuring instruments INTAB PC-logger 3100i and SWEMA 3000. Results from the measurements were assessed based on various evaluation criteria with a focus on thermal comfort (draught and periodic temperature variation) and regulation of the cooling components (sufficient cooling effect and fast response time). In addition, they were assessed against current laws, regulations and guidelines. When assessing the various cooling solutions with a heat load of approx. 50 W/m² in the meeting rooms, it appears that the room with active supply air valves and the room with active supply air valve and passive cooling beams as additional cooling had the fastest response time and a more even temperature variation. The fan coil is a unit that will be more relevant at higher heat loads, while the room with active cooling beams and the room with traditional supply air valves and passive cooling beams would possibly have performed better if it had been dimensioned for a higher air volume. It is also important to mention that the result would possibly have looked different with a different heat load. If the heat load had been double, only the fan coil would possibly have managed the temperature. For a better assessment of the cooling solutions, the measurements should have been made in summer, when the cooling demand is greatest. Several types of cooling solutions should also be considered, such as chilled ceilings, active cooling beams of the Lindab Solo type and other types of active supply air valves. In order to be able to say something about the ventilation quality, trace gas measurements should have been carried out, as well as a cost analysis to provide a better indication of which cooling solution is best suited for a heat load of approximately 50 W/m² for meeting rooms.
Norsk sammendrag: Hovedmålet med rapporten er å vurdere alternative kjøleløsninger i møterom for kontorbygg med mest mulig like forutsetninger. Det vil vurderes hvilke kjøleløsninger som fungerer mest optimalt med fokus på temperaturvariasjon og lufthastighet. Bakgrunn for rapporten er at det ofte er behov for kjøling i kontorbygg i sommerhalvåret for å opprettholde en god termisk komfort. I rapportens teorikapittel beskrives de ulike aspektene av termisk komfort og de alternative kjøleløsningene. Dette for å kunne gi et godt teoretisk grunnlag for å drøfte og vurdere de alternative kjøleløsningene. For å svare på problemstillingen er det foretatt feltmålinger i fem møterom i tre forskjellige bygg med ulike kjøleløsninger. Kjøleløsningene rapporten fokuserer på er aktiv tilluftsventil av typen Lindinvent uten tilleggs kjøling, Lindinvent med passive kjølebafler som tilleggs kjøling, tradisjonell tilluftsventil med passive kjølebafler som tilleggs kjøling, Lindinvent med fancoil som tilleggs kjøling og aktive kjølebafler med kombinert ventilasjon, kjøling og oppvarming. For å undersøke de alternative kjøleløsningene med maksimal varmekapasitet fra personbelastning og simulert solinnstråling har man hatt hovedfokus på temperaturvariasjon og lufthastighet. Det ble plassert termodukker i møterommene som skulle etterligne varmeproduksjonen til et menneske samt termomatter som skulle simulere solinnstrålingen. Dette for å gi et mest mulig realistisk bilde på inneklimaet. Videre ble det foretatt målinger ved bruk av måleinstrument INTAB PC-logger 3100i og SWEMA 3000. Resultat fra målingene ble vurdert ut i fra ulike evalueringskriterier med fokus på termisk komfort (trekk og periodisk temperaturvariasjon) og regulering av kjølekomponentene (tilstrekkelig kjøleeffekt og rask responstid). I tillegg ble de vurdert opp imot gjeldende lover, forskrifter og veiledninger. Ved vurdering av de ulike kjøleløsningene med en varmebelastning på ca. 50 W/m² i møterommene kommer det frem at rommet med aktive tilluftsventiler og rommet med aktiv tilluftsventil og passive kjølebafler som tilleggs kjøling hadde den raskeste responstiden og en mer jevn temperaturvariasjon. Fancoilen er en enhet som vil være mer aktuell ved høyere varmebelastning, mens rommet med aktive kjølebafler og rommet med tradisjonelle tilluftsventiler og passive kjølebafler muligens hadde tatt seg bedre ut om det hadde vært dimensjonert for en høyere luftmengde. Det er også viktig å nevne at resultatet muligens ville sett annerledes ut med en annen varmebelastningen. Hadde varmebelastningen vært det dobbelte, ville muligens bare fancoilen klart temperaturen. For bedre vurdering av kjøleløsningene burde man foretatt målingene på sommertid, når kjølebehovet er størst. Det burde også vurderes flere type kjøleløsninger som kjøletak, aktiv kjølebaffel av typen Lindab Solo og andre type aktive tilluftsventiler. For å kunne si noe om ventilasjonskvaliteten burde man foretatt sporgassmålinger, samt en kostnadsanalyse for å gi en bedre indikasjon på hvilken kjøleløsning som egner seg best ved en varmebelastning på ca. 50 W/m² for møterom.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA); Knut-Erik Ystmark & Una Aakervik Pedersen (GK Inneklima).
Acknowledgements: GK Inneklima AS.

Summary: The purpose of this report is to see whether the energy consumption of the school before and after the implementation of measures is as expected and how profitable the package of measures for GK is. It was also wanted to look at other possible packages of measures that could have been proposed for the given school and thus it became natural to calculate profitability for them as well. In order to be able to compare the condition before and after the implementation of the package of measures, the school was simulated in the program SIMIEN. The goal was to create a simulation of the conditions before that was most similar to reality. In addition, the measures that have been implemented were implemented in SIMIEN in order to be able to compare the energy savings from SIMIEN with what was stated in the energy efficiency report. A difference in both energy savings and profitability was assumed due to the contractor’s basing on experience figures. In the thesis, it was wanted to investigate whether it was possible to find more realistic values. Other packages of measures that could have been implemented for the school were also proposed. These were simulated in SIMIEN, in order to then carry out a profitability calculation. This was done to be able to assess them against the energy efficiency report’s package of measures and each other. After carrying out the simulations and cost analyses, it turned out that energy saving measures could provide large savings due to the school being an older building with high energy consumption. The school already has an energy label that was given before the measures were implemented. From the simulations for GK’s package of measures, there was a large improvement in the label due to the installation of a renewable energy source and the reduction of energy consumption.
Norsk sammendrag: Hensikten med denne rapporten er å se om energiforbruket til skolen før og etter gjennomføring av tiltak er som forventet samt hvor lønnsom tiltakspakken til GK er. Det ble i tillegg ønsket å se på andre mulige tiltakspakker som kunne blitt foreslått for den gitte skolen og dermed ble det naturlig å regne på lønnsomhet for dem også. For å kunne sammenlikne tilstanden før og etter gjennomføring av tiltakspakken ble skolen simulert i programmet SIMIEN. Målet var å lage en simulering av forholdene før som var mest lik virkeligheten. I tillegg ble tiltakene som har blitt gjennomført implementert i SIMIEN for å kunne sammenlikne energibesparelsen fra SIMIEN mot hva som var oppgitt i enøkrapporten. Det ble antatt en forskjell både i energibesparelse og lønnsomhet på grunn av entreprenørens basering på erfaringstall. I oppgaven var det ønsket å undersøke om det var mulig å finne mer realistiske verdier. Det ble også foreslått andre tiltakspakker som kunne ha blitt gjennomført for skolen. Disse ble simulert i SIMIEN, for så å gjennomføre en lønnsomhetsberegning. Dette ble gjort for å kunne vurdere dem opp mot enøkrapporten sin tiltakspakke og hverandre. Etter utførsel av simuleringene og kostnadsanalysene, viste det seg at energisparetiltak kunne gi stor besparelse på grunn av at skolen er et eldre bygg med et høyt energiforbruk. Skolen har allerede et energimerket som ble gitt før tiltakene ble iverksatt. Fra simuleringene for GK sin tiltakspakke, ble det stor forbedring av merket på grunn av installering av en fornybar energikilde samt redusering av energiforbruk.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA); Lars-Henrik Søreng (GK Inneklima).
Acknowledgements: GK Inneklima AS.

Summary: The purpose of the task was to explore how the sensible heat recovery efficiency (a.k.a. ‘temperature efficiency’) of air-to-air ventilation heat recovery changes with respect to the air flow, and how this can be seen in connection with the Norwegian Labour Inspection Authority’s safety factor of 1.3. The problem was worked out based on the following question: At what air flow and speed does the breakpoint of the temperature efficiency, and where is the optimal location of the temperature sensor to measure the supply air temperature? Temperature measurements were carried out with Intab data loggers with thermocouples and pressure measurements with Swema. Uncertainty in measurements and results was calculated. Previously, it was assumed that the temperature efficiency of a rotating heat exchanger increases when the air flow is reduced. This turned out to be partially correct. This task showed that the temperature efficiency increased up to a certain air flow, where a breakpoint occurs and the efficiency begins to decrease. Field measurements showed that the breakpoint occurred at 20-30% of the air flow for both the extract and supply air methods. This corresponded to speeds below 1.0 m/s. The breaking point has been observed by Systemair at air speeds below 1.2 m/s in advance of the task. The Norwegian Labour Inspection Authority’s guidance on “Climate and air quality in the workplace” requires a safety factor of 1.3, which means that the dimensioned cooling requirement increases by 30%. In this task, the question was asked whether the safety factor could affect the operating temperature efficiency when the air flow rate was too low. The working point for the air flows in an air handling unit in winter in Norway is often between 40-50%. If an air handling unit is oversized, the working point in winter will be below 40% of the air flow rate, which leads to lower speeds and then the breaking point could occur. The field measurements showed that even at 40% air flow, it gave speeds below 1.5 m/s, which showed that the safety factor affects the efficiency. It was concluded that the efficiency should be documented by suppliers at all air flows. It was further recommended that Eurovent as a third party verifier should test at lower air velocities than 1.5 m/s. When calculating the temperature efficiency, the supply air and extract air methods were used. The extract air method showed a significantly lower efficiency than the supply air method. It was concluded that the supply air method is the optimal way to calculate the efficiency, as this method takes into account the latent heat gain through the rotor. If one measuring point is to be recommended for measuring the supply air temperature directly after the rotating heat exchanger, it should be in the fan cone. For laboratory measurements, it is recommended to use at least four sensors placed in the fan cone to calculate a correct temperature efficiency. For a permanent location of one sensor, the lower point or the right point in the fan cone is recommended. From the numerical model, it was observed that the temperature efficiency is affected by both the speed of the air flowing through the rotor and the speed of the rotor. The heat transfer between the air and the aluminum depends on several temperature-dependent parameters.
Norsk sammendrag: Hensikten med oppgaven var å utforske hvordan temperaturvirkningsgraden endrer seg med hensyn til luftmengden, samt hvordan dette kan ses i sammenheng med Arbeidstilsynets sikkerhetsfaktor på 1,3. Det ble jobbet ut fra problemstillingen: Ved hvilken luftmengde og hastighet oppstår knekkpunktet til temperaturvirkningsgraden, og hvor er den optimale plasseringen av temperaturføler for å måle tilluftstemperaturen? Det ble utført temperaturmålinger med Intab-datalogger med termoelementer og trykkmålinger med Swema. Det ble beregnet usikkerhet ved målinger og resultater. Tidligere ble det antatt at temperaturvirkningsgraden til en roterende varmegjenvinner øker når luftmengden reduseres. Dette viste seg å være delvis riktig. Denne oppgaven viste at temperaturvirkningsgraden økte frem til en viss luftmengde, hvor det oppstår ett knekkpunkt og virkningsgraden begynner å synke. Feltmålinger viste at knekkpunktet oppstod ved 20-30 % av luftmengden ved både avtrekks- og tilluftsmetoden. Dette tilsvarte hastigheter under 1,0 m/s. Knekkpunktet har i forkant av oppgaven blitt observert av Systemair ved lufthastigheter under 1,2 m/s. I arbeidstilsynets veiledning om «Klima og luftkvalitet på arbeidsplassen» kreves en sikkerhetsfaktor på 1,3, som gjør at det dimensjonerte kjølebehovet øker med 30 %. I denne oppgaven ble det stilt spørsmål om sikkerhetsfaktoren kunne påvirke driftstemperaturvirkningsgraden når luftmengden ble for lav. Arbeidspunktet for luftmengdene i et aggregat på vinterstid i Norge er ofte mellom 40-50 %. Ved overdimensjonering av et aggregat vil arbeidspunktet på vinterstid ligge under 40 % av luftmengden, som fører til lavere hastigheter og da vil knekkpunktet kunne oppstå. Feltmålingene viste at allerede ved 40 % luftmengde ga det hastigheter på under 1,5 m/s som viste at sikkerhetsfaktoren påvirker virkningsgraden. Det ble konkludert med at virkningsgraden bør dokumenteres av leverandører ved alle luftmengder. Det ble videre anbefalt at Eurovent som tredjeparts kontrollør bør teste ved lavere lufthastigheter enn 1,5 m/s. Ved beregning av temperaturvirkningsgrad ble det brukt tillufts- og avtrekksmetoden. Avtrekksmetoden viste en betraktelig lavere virkningsgrad enn tilluftsmetoden. Det ble konkludert med at tilluftsmetoden er den optimale måten å beregne virkningsgraden på, da denne metoden tar hensyn til det latente varmeoverskuddet gjennom rotoren. Om det skal anbefales ett målepunkt for måling av tilluftstemperaturen rett etter den roterende varmegjenvinneren, bør det være i viftekonen. Ved laboratoriemålinger anbefales det å bruke minst fire følere plassert i viftekonen for å beregne en korrekt temperaturvirkningsgrad. For en permanent plassering av én føler anbefales nedre punkt eller høyre punkt i viftekonen. Fra den numeriske modellen ble det observert at temperaturvirkningsgraden påvirkes av både hastigheten på luften som strømmer gjennom rotoren og hastigheten på rotoren. Varmeoverføringen mellom luften og aluminiumen avhenger av flere temperaturavhengige parametere.
Supervisor(s): Ole Melhus & Øystein Andersen (HiOA); Sturla Ingebrigtsen (GK Inneklima).
Acknowledgements: GK Inneklima AS.

Summary: The thesis is written based on a problem formulated by Asplan Viak, based on a lack of knowledge about the dimensioning of underfloor heating for artificial turf pitches, with energy wells as an energy source. This concerns the dimensioning effect for the winter season, and any possibilities for summer storage. At the start of the project, a literature study was carried out to obtain knowledge about existing facilities, and the actual structure of artificial turf pitches. A lot of time was spent to gain good knowledge about heat transport and the structure of the system. During the project period, the calculation program Star CCM+ was mainly used to make calculations. Large parts of the project have been spent on mastering the program, and linking the knowledge acquired during the literature search to the calculation models. Various simulations have been carried out with different assumptions to see how the effect, ΔT and temperature in the upper layer are affected. Based on the results, wind has such a small effect that it can be neglected. The temperature in the upper layer of the winter simulations shows that it is consistently -7 to -9 °C, but that the temperature increases rapidly per millimeter down in the layer. Despite minus degrees in the layer, there will be playable conditions due to the lack of frost. The simulation of storage in the wells shows that there can be a lot to gain from solar supplementation.
Norsk sammendrag: Oppgaven er skrevet på bakgrunn av en problemstilling formulert av Asplan Viak, på bakgrunn av manglende kunnskap rundt dimensjonering av undervarme for kunstgressbaner, med energibrønner som energikilde. Dette gjelder dimensjonerende effekt for vintersesong, og eventuelle muligheter for sommerlagring. I oppstarten av prosjektet ble det foretatt ett litteraturstudiet for å innhente kunnskap rundt eksisterende anlegg, og den faktiske oppbygningen av kunstgressbaner. Det ble lagt ned mye tid for å få god kunnskap rundt varmetransport og systemets oppbygging. I løpet av prosjektperioden, ble hovedsakelig beregningsprogrammet Star CCM+ benyttet for å gjøre beregninger. Store deler av prosjektet har gått med til å mestre programmet, og å knytte kunnskapen som ble tilegnet under litteratursøket til beregningsmodellene. Det er utført forskjellige simuleringer med ulike forutsetninger for å se hvordan effekt, ΔT og temperatur i øverste lag påvirkes. Ut i fra resultatene har vind en så liten effekt at det kan neglisjeres. Temperaturen i det øverste laget på vintersimuleringene viser at det gjennomgående er -7 til -9 °C, men at temperaturen øker raskt per millimeter nedover i laget. På tross av minus grader i laget, vil det være spillbare forhold grunnet mangel på frost. Simuleringen av lagring i brønnene viser at det kan være mye å hente fra soltilskudd.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
Acknowledgements: Asplan Viak (Jan Trygve Olsen).

Summary: The aim of this thesis was to simulate mass and heat transport in STAR-CCM+ and Matlab to gain a better understanding of these programs. It was also desirable to create a program with user-controlled functions that calculates the cooling effect for a batch of goods based on different processes. An output goal was to learn to program mathematical models with a numerical approach and gain extended competence in CFD modeling and programming. A program was created in Matlab for transient heat transfer in a batch of goods based on an explicit energy balance method with a finite difference discretization of the equations. The heat and mass transport in a small freezer was also studied and simulated in STAR-CCM+. A total of four simulations were made. Three of these were designed to study different situations in a freezer, while the last one was performed to verify the Matlab program for three dimensions. The main focus of the other simulations was to study the power addition when the door is opened, the influence of moisture that condenses and the behavior of the air flows in relation to the fan, mass flow in and out of the door and the location of the goods block. The report contains the method and results from all the simulations. It has been found that the simulations depend strongly on the boundary conditions, the location of objects and predetermined values. The largest power addition was observed to be from the door opening. The simulation from STAR-CCM+ confirms the program for cooling a goods-block.
Norsk sammendrag: Målet for denne oppgaven var å simulere masse- og varmetransport i STAR-CCM+ og Matlab for å få bedre kjennskap til disse programmene. Det var også ønskelig å lage et program med brukerstyrte funksjoner som beregner nedkjølingseffekten for et vareparti basert på ulike prosesser. Et effektmål var å lære å programmere matematiske modeller med en numerisk tilnærming og få en utvidet kompetanse i CFD-modellering og programmering. Det ble laget et program i Matlab for transient varmeoverføring i en vareblokk basert på en eksplisitt metode av energy balance method med en finite difference diskretisering av likningene. Varme- og massetransporten i et lite fryserom ble også studert og simulert i STAR-CCM+. Det ble laget totalt fire simuleringer. Tre av disse ble konstruert for å studere ulike situasjoner i et fryserom, mens den siste ble utført for å verifisere Matlabprogrammet for tre dimensjoner. Hovedfokuset for de andre simuleringene var å studere effekttilskuddet når døren åpnes, påvirkningen av fuktighet som kondenseres og luftstrømmenes opptreden i forhold til vifte, massestrøm inn og ut av dør og plassering av vareblokk. Rapporten inneholder fremgangsmetode og resultater fra alle simuleringene. Det er erfart at simuleringene avhenger sterkt av grensebetingelsene, plassering av objekter og forhåndsbestemte verdier. Det største effekttilskuddet ble observert å være fra døråpning. Simuleringen fra STAR-CCM+ bekrefter programmet for nedkjøling av en vareblokk.
Supervisor(s): Ole MELHUS & Erling BØE (HiOA).
Acknowledgements: ÅF Reinertsen (Mårten Faugli).

Summary: In this thesis, the thermal indoor climate, daylight factor and delivered energy have been assessed for a representative part of a school building based on building A at Bjørnsletta school. Scenarios with 10%, 15% and 20% Window Area/BRA have been assessed against building technical requirements in TEK 10 and according to the Passive House Standard. The scenarios have been simulated in IDA ICE. The results show a clear trend that an increase in window area leads to an increase in delivered energy, and that the scenarios with passive house requirements have a lower need for delivered energy. In the passive house and TEK 10 scenarios where there is no sun shading, the need for delivered energy is approximately the same for the different window areas. This is because without sun shading, the heat supply from the sun is utilized in winter. Increased window area also leads to an increase in operational temperature and number of hours above 26°C, to a greater extent for the scenarios without sun shading than for those with. The Passive House scenarios have more hours above 26°C than the TEK 10 scenarios with the same window area. Since the Passive House scenarios have windows with a lower LT value (light transmission), the daylight factor is better in the TEK scenarios than in the Passive House scenarios with the same window area. The requirement of 2% average daylight factor or 10% window area/floor area is met in all scenarios with the exception of the Original School scenario, where zone 3 has both too low a daylight factor and % window area/floor area. The difference between the TEK 10 scenarios and the PH scenarios also shows that requirements for building components (including lower U-value) have an impact on the total energy delivered. The lower the U-value, the less total energy delivered. This is because less energy is needed for heating. In the scenarios without solar shading, the thermal radiation is better utilized in winter.
Norsk sammendrag: I denne oppgaven er det vurdert termisk inneklima, dagslysfaktor og levert energi for en representativ del av et skolebygg basert på bygg A på Bjørnsletta skole. Det er vurdert scenarioer med 10% 15% og 20% Vindusareal/BRA opp mot byggtekniske krav i TEK 10 og etter Passivhusstandard. Scenarioene er simulert i IDA ICE. Resultatene viser en tydelig trend på at en økning i vindusareal medfører en økning i levert energi, og at scenarioene med passivhuskrav har et mindre behov for levert energi. I de passivhus og TEK 10-scenarioene der det ikke er solskjerming er behovet for levert energi tilnærmet likt for de ulike vindusarealene. Dette er fordi uten solskjerming utnyttes varmetilskuddet fra solen om vinteren. Økt vindusareal medfører også en økning i operativ temperatur og antall timer over 26°C, i større grad for de scenarioene uten solskjerming enn de med. Passivhus-scenarioene har flere timer over 26°C enn TEK 10-scenarioene med samme vindusareal. Da passivhus-scenarioene har vinduer med lavere LT-verdi (lystransmisjon) er dagslysfaktor bedre i TEK-scenarioene enn i passivhus-scenarioene med tilsvarende vindusareal. Kravet på 2% gjennomsnittlig dagslysfaktor eller 10% vindusareal/gulvareal i imøtekommes i alle scenarioer med unntak av Original skolescenarioet der sone 3 har for både for lav dagslysfaktor og % vindusareal/gulvareal. Forskjellen mellom TEK 10-scenarioene og PH-scenarioene viser videre at krav til bygningskomponenter (blant annet lavere U-verdi) har innvirkning på total levert energi. Desto lavere U-verdi, desto mindre total levert energi. Dette på grunn av at det trengs mindre energi til oppvarming. I scenarioene uten solskjerming får man bedre utnyttet varmestrålingen vinterstid.
Supervisor(s): Ole MELHUS & Tor Arvid VIK (HiOA).
Acknowledgements: Ingenia AS (Silje Tangen).

Summary: The report summarizes our investigation into whether ventilation air can be used as the sole heating source for passive houses. The project to be reported on is an extension to Ila prison and is called the project, Ila Annex. The building will be built according to passive house standard NS 3701. A lot of inspiration and experience has been drawn from the ForKlima project in the literature study. ForKlima is a collaboration between GK and SINTEF, where GK has been responsible for the design of the building and SINTEF has been involved in the measurement and analysis along the way. ForKlima is based on Miljøhuset GK, which is GK’s head office in Ryen in Oslo. They have designed with ventilation as the primary heating source, with branch rods with integrated heating elements as peak loads, and the building is of passive house standard. And that is precisely why it is interesting to compare ForKlima with the project at Ila. For the Ila project, information has been collected on their solutions to the problem of heating with over-temperatured supply air, and results from surveys on how satisfied users were with this solution. Simien summer simulations have been performed on all living spaces to analyze the indoor climate in a cooling situation. The simulations have allowed us to test different supply air temperatures and air volumes, and to test the calculated values. With the project’s chosen values, we see that there are good indoor climate conditions during operating hours and somewhat worse outside of operating hours. This is not a problem, but not optimal, and is discussed in the report. Throw lengths have been calculated for the supply air valves in a heating situation and a cooling situation. The valves are then tested for both situations and documented that they will work. The valves are dimensioned and set with throw lengths so that a good throw length with the correct air velocity in the living zone is achieved. To further ensure good indoor climate, laboratory tests have been performed with the selected valve type and the calculated supply air volume for one of the zones in the building. It turned out to be a successful experiment with good results for air mixing. It is concluded that ventilation as the only heating source in passive houses can be a good solution, provided that it is designed correctly. It has worked well in the annex at Ila and in similar projects, such as at NCC and Miljøhuset GK. The air movement seen in tests at HiOA and in the ForKlima analyses is good, but it is assumed that active supply air valves have been used, as ForKlima recommends. Due to the dense building mass in the annex at Ila prison, a higher excess-temperature than 1.5 K at DUT will not be needed. This is therefore at DUT which rarely occurs and the building will mostly manage all year round with a lower supply air temperature.
Norsk sammendrag: Rapporten oppsummerer vår undersøkelse om hvorvidt det kan benyttes ventilasjonsluft som eneste oppvarmingskilde av passivhus. Prosjektet det skal redegjøres for er et tilbygg på Ila fengsel og går under prosjektnavnet, Ila Anneks. Bygget skal reises etter passivhusstandard NS 3701. I litteraturstudiet er det hentet mye inspirasjon og erfaring fra ForKlima-prosjektet. ForKlima er et samarbeid mellom GK og SINTEF, hvor GK har stått for prosjekteringen av bygget og SINTEF har vært med på måling og analyse underveis. ForKlima baseres på Miljøhuset GK, som er GK sitt hovedkontor på Ryen i Oslo. De har prosjektert med ventilasjon som primær oppvarmingskilde, med grenstaver med integrert varmeelement som spisslast, og bygget er av passivhusstandard. Og nettopp derfor er det interessant og sammenligne ForKlima med prosjektet på Ila. For prosjektet Ila er det blant annet hentet inn informasjon på deres løsninger til problemstillingen rundt oppvarming med overtemperert tilluft, og resultater fra spørreundersøkelsene om hvor fornøyde brukerne var med denne løsningen. Det er utført Simien sommersimulering på alle oppholdsrom for å analysere inneklimaet ved kjølesituasjon. Ved simuleringene så har man kunnet teste forskjellige tilluftstemperaturer og luftmengder, og kunnet teste de beregnede verdiene. Ved prosjektets valgte verdier så ser man at det er gode inneklimaforhold i driftstiden og noe dårligere utenfor driftstid. Dette er for øvrig ikke et problem, men ikke optimalt, og er diskutert i rapporten. Kastelengder er beregnet for tilluftsventilene i oppvarmingssituasjon og kjølesituasjon. Da får man testet ventilene for begge situasjonene og får dokumentert at det vil fungere. Ventilene er dimensjonert og innstilt med kastelengder slik at man vil oppnå en god kastelengde med riktig lufthastighet i oppholdssonen. For å ytterligere forsikre godt inneklima er det utført laboratorieforsøk med den valgte ventiltypen og den beregnede tilluftsmengden for en av sonene i bygget. Det viste seg å være et vellykket forsøk med gode resultater for luftomrøringen. Det konkluderes med at ventilasjon som eneste oppvarmingskilde i passivhus kan være en god løsning, forutsatt at det blir prosjektert riktig. Den har fungert godt i annekset ved Ila og i lignende prosjekter, slik som hos NCC og Miljøhuset GK. Luftomrøringen man har sett i forsøk på HiOA og i ForKlima-analysene er god, men det forutsettes at man har brukt aktive tilluftsventiler, slik ForKlima anbefaler. På grunn av den tette byggmassen i annekset ved Ila fengsel så vil man ikke trenge en høyere overtemperatur enn 1,5 K ved DUT. Dette er altså ved DUT som sjelden forekommer og bygget vil stort sett klare seg hele året rundt med en lavere tilluftstemperatur.
Research project: : ForKlima.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG & Tor Arvid VIK (HiOA).
Acknowledgements: Randem og Hübert AS (Anders Ettre); HiOA (Øystein Andersen and Peter G. Schild); NCC.

Summary: The background for this bachelor’s thesis is that COWI’s Fredrikstad office has expressed a desire to strengthen its competence in mass-timber as a building material. The study examines issues related to greenhouse gas emissions, cost, health and indoor environment, and energy consumption, within the framework defined by the BREEAM-NOR manual for building certification. The project is based on a specific case that, at the outset of the thesis, was in an early conceptual design phase. Calculations and simulations were carried out using the software tools Simien, ISY-Calcus, and klimagassregnskap.no. To improve the validity of the results and to support claims where direct measurements were not feasible, comparisons were made with relevant reference buildings, and information was gathered from various subject matter experts. The software tools are based on different assumptions about how reference buildings are defined, which created challenges in standardising input data across platforms without compromising the comparison with conventional building materials. The results indicate that mass timber can positively influence the factors mentioned above and does not pose disadvantages in relation to BREEAM-NOR certification. The greenhouse gas accounting showed a beneficial effect on emissions, although it was also emphasised that the choice of supplementary materials and surface treatments plays an important role in the extent of the emission reduction. The choice of calculation method for emissions and timber materials significantly affects the results. The life cycle cost (LCC) calculations showed that the mass timber alternative was marginally more expensive over periods of 30 and 60 years, primarily due to higher initial investment costs. This is ultimately a matter of evaluation for each developer, in terms of balancing economic and environmental sustainability. With ongoing development of production methods and increased use of locally sourced timber, there is good reason to believe that mass timber will become economically competitive in the near future. Based on experience from similar mass timber buildings and expert opinions, both psychological and physiological benefits are expected in terms of health and indoor environment. Timber has been highlighted as contributing to a warm and pleasant atmosphere, offering a particularly clean construction process due to prefabricated elements and minimal on-site handling. The hygroscopic properties of wood were identified as especially beneficial. The study did not reveal that mass timber causes greater challenges for thermal comfort compared to conventional materials. Energy consumption is expected to be similar, with only minor differences due to the lower thermal mass compared to concrete structures.
Norsk sammendrag: Bakgrunnen for denne bacheloroppgaven er at COWI avd. Fredrikstad har ytret et ønske om å øke sin kompetanse på massivtre som bygningsmateriale. Det har blitt sett på forhold som omhandler klimagassutslipp, kostnader, helse og innemiljø og energiforbruk innenfor de rammer som BREEAM-NOR manualen setter til en bygningsklassifisering. Det er tatt utgangspunkt i et konkret case som ved oppgavens begynnelse befant seg på et tidlig skissestadium. Det har blitt gjennomført beregninger og simuleringer i programvarene Simien, ISY-Calcus og klimagassregnskap.no. For å øke gyldigheten til utregningene og underbygge påstander der konkrete målinger ikke har vært mulig, har det blitt foretatt sammenligninger med relevante referansebygg og blitt innhentet en del informasjon fra forskjellige ressurspersoner på emnet. Programvarene bygger på forskjellige betingelser for hvordan referansebyggene er lagt inn, og det har derfor bydd på utfordringer å få lagt inn mest mulig lik inndata på tvers av programvarene uten at sammenligningen med konvensjonelle byggematerialer har blitt feil. Resultatene funnet viste at massivtre kan påvirke de tidligere nevnte forhold på en positiv måte og at det ikke vil innebære ulemper å velge massivtre i forhold til en BREEAM-NOR sertifisering. Klimagassregnskapet viste en positiv effekt på utslippsmengden, men det ble også understreket at riktig valg av tilleggsmaterialer og overflate behandling er viktig med tanke på hvor stor reduksjonen blir. Valg av beregningsmetode for klimagassutslipp og treverk har stor betydning for hvordan resultatene vil se ut. LCC-beregningene viste at massivtre-alternativet ble marginalt dyrere over en periode på 30 og 60 år. Dette skyldes først og fremst at det er en høyere investeringskostnad. Dette blir en vurderingssak for den enkelte byggherre med tanke på forholdet mellom økonomisk og miljømessig bærekraft. I takt med mer utvikling av produksjonsmetoder og mer kortreist tre er det god grunn til å tro at massivtre blir likeverdig økonomisk innen ikke alt for lang tid. På bakgrunn av erfaringer med lignende bygg i massivtre og uttalelser av fagpersoner vil det oppnås både psykiske og fysiske fordeler vedrørende helse og innemiljøet. Det har blitt påpekt at treverk bidrar til en lun og fin atmosfære og at man får en særdeles ren byggeprosess med prefabrikkerte elementer og at det er lite håndtering på byggeplass. Treverkets hygroskopiske egenskaper trekkes fra som spesielt positive. Det ble ikke avdekket at massivtre skaper større problemer for den termiske komforten enn det konvensjonelle byggematerialer gjør. Energiforbruket er forventet å være det samme, med et mindre utslag grunnet lavere termisk masse enn betong-konstruksjoner.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG & Tor Arvid VIK (HiOA).
Acknowledgements: COWI (Linda Mari Solberg, Marianne Wibe Fledsberg); Statsbygg (Kirsti Gimnes Are).

Summary: The purpose of the report was to assess the indoor climate and various heating systems in a meeting room using indoor climate simulations. The simulations were to be as realistic as possible. It was therefore chosen to import a geometry from Revit to STAR-CCM+. The assessments of indoor climate were based on CFD simulations in STAR-CCM+ and IDA-ICE. Assessment of indoor climate in the room was to include air velocity, temperatures, vertical temperature difference, radiation exchange, and CO₂ concentration in the room. The student group was also to design a solid theoretical part where numerical heat and flow technology is linked to the physics behind the numerical simulation programs used. A comparison of STAR-CCM+ and IDA-ICE will also be attached to the report. There are a total of eight indoor climate simulations in the report, seven of which are winter simulations in STAR-CCM+ and the last is a summer simulation in IDA ICE. The summer simulation is optimized as the software in IDA ICE itself helps to achieve optimal indoor climate conditions. The winter simulations in STAR-CCM+, however, can be seen as an optimization process. The simulations were gradually upgraded along the way to achieve a situation as close to reality as possible. The last two simulations will therefore be the most relevant. These two simulations contain automation of the heating system with either a water-borne radiator or an electric heating strip, as well as solar shading. The task required many input values ​​and some of these were chosen at will. This may include the choice of building materials and their physical properties, weather conditions and solar radiation, and other initial and reference values. Since the safety of the simulations and indoor climate assessments is difficult to determine, a rough assessment has been made in relation to limit requirements and legislation. The indoor climate assessments in the report, however, are very detailed. Since the simulations in STARCCM+ are an optimization process, it also proved difficult to conclude which heating system is best based on the simulations. Importing geometry into STAR-CCM+ is a demanding process in the initial phase, but was completed. The comparison of STAR-CCM+ and IDA-ICE showed that both work well for indoor climate simulations in the meeting room. IDA-ICE is more suitable for ordinary buildings, and provides a comprehensive picture of indoor climate and energy needs. STAR-CCM+ also works well for more specific problems. Further work in the thesis can be based on the group’s three complete, non-simulated and virtually error-free simulation files that are attached to the report. The complete files contain, among other things, a double-glazed window with argon in the middle, fourteen people with heat generation and exhalation function from their faces, fourteen computers that emit heat, and two supply air valves and an exhaust fan. The model also contains multi-component air mixing. One of the simulation files has a water-borne radiator, the other has an electric heating strip and the last is prepared for a complete summer simulation. The files can be used for further and more complicated indoor climate assessments for the meeting room. However, a very powerful computer, or possibly a cluster, is needed to be able to perform these simulations.
Norsk sammendrag: Hensikten med rapporten var å vurdere inneklima samt forskjellige oppvarmingssystemer i et møterom ved bruk av inneklimasimuleringer. Simuleringene skulle være så virkelighetsnære som mulig. Det ble derfor valgt å importere en geometri fra Revit til STAR-CCM+. Vurderingene av inneklima skjedde på bakgrunn av CFD-simuleringer i STAR-CCM+ og IDA-ICE. Vurdering av inneklima i rommet skulle omfatte lufthastighet, temperaturer, vertikal temperaturdifferanse, strålingsutveksling, samt CO₂-konsentrasjon i rommet. Studentgruppen skulle i tillegg utforme en solid teoretisk del der numerisk varme- og strømningsteknikk blir koblet opp til fysikken bak de benyttede numeriske simuleringsprogrammene. En sammenlikning av STAR-CCM+ og IDA-ICE vil også vedligge rapporten. Det foreligger tilsammen åtte inneklimasimuleringer i rapporten hvorav syv av dem er vintersimuleringer i STAR-CCM+ og den siste er en sommersimulering i IDA ICE. Sommersimuleringen er optimalisert da selve programvaren i IDA ICE hjelper til med å oppnå optimale inneklimaforhold. Vintersimuleringene i STAR-CCM+ kan derimot ses på som en optimaliseringsprosess. Simuleringene ble gradvis oppgradert underveis for å oppnå en så virkelighetsnær situasjon som mulig. De to siste simuleringene vil derfor være de mest aktuelle. Disse to simuleringene inneholder automasjon av oppvarmingssystemet med enten vannbåren radiator eller elektrisk varmelist, samt solavskjerming. Oppgaven krevde mange inputverdier og noen av disse ble valgt skjønnsmessig. Det kan være valg av byggematerialer og dens fysiske egenskaper, værforhold og solinnstråling, og andre initial- og referanseverdier. Siden sikkerhet i simuleringene og inneklimavurderingene er vanskelig å fastslå, er det foretatt en grov vurdering i forhold til grensekrav og lovverk. Inneklimavurderingene i rapporten er derimot meget detaljerte. Da simuleringene i STARCCM+ er en optimaliseringsprosess, viste det seg også vanskelig å konkludere med hvilket oppvarmingssystem som er best på grunnlag av simuleringene. Import av geometri til STAR-CCM+ er en krevende prosess i startfasen, men ble gjennomført. Sammenligningen av STAR-CCM+ og IDA-ICE viste at begge fungerer bra for inneklimasimuleringene i møterommet. IDA-ICE er mer egnet for ordinære bygg, og gir et helhetlig bilde av inneklima og energibehov. STAR-CCM+ fungerer i tillegg det dette, til mer særegne problemstillinger. Videre arbeid i oppgaven kan ta utgangspunkt i gruppens tre komplette, ikke-simulerte og tilnærmet feilfrie simuleringsfiler som legges ved rapporten. De komplette filene inneholder blant annet et tolagsvindu med argon i midten, fjorten personer med varmegenerering og utpustfunksjon fra ansiktene, fjorten datamaskiner som avgir varme, og to tilluftsventiler og et avtrekk. Modellen inneholder i tillegg multikomponent luftblanding. Én av simuleringsfilene har vannbåren radiator, den andre har elektrisk varmelist og den siste er klargjort for en fullstendig sommersimulering. Filene kan brukes til videre og mer kompliserte inneklimavurderinger for møterommet. Det trenges derimot en meget kraftig datamaskin, eller eventuelt et cluster, for å kunne utføre disse simuleringene.
Supervisor(s): Ole MELHUS & Tor Arvid VIK (HiOA).
Acknowledgements: Rambøll Norge (Magnus Killingland).

Summary: This bachelor’s dissertation has addressed issues related to a growing need for passive cooling due to the ever-increasing number of passive and energy-plus houses in Norway. The possibilities of phase-change materials (PCM) to meet part of this need have been examined. Measurements were carried out in a test room, where different cases in a typical office were measured. The results from the measurements were analyzed and discussed. The results showed a great potential in terms of energy savings, but a low electricity price combined with a high product price means that it is not currently a profitable investment.
Norsk sammendrag: Denne oppgaven har tatt for seg problemstillinger knyttet til et voksende behov for passiv kjøling på grunn av et stadig økende antall passiv-­‐ og plusshus i Norge. Det er sett på mulighetene faseendringsmaterialer, phase change materials (PCM), har for å dekke deler av dette behovet. Målinger ble gjennomført i et testrom, hvor ulike tilfeller i et typisk kontor ble målt. Resultatene fra målingene ble analysert og diskutert. Resultatene viste et stort potensiale med tanke på energibesparelse, men en lav strømpris kombinert med høy produktpris gjør at det per dags dato ikke er en lønnsom investering.
Supervisor(s): Tor Arvid VIK (HiOA).
Acknowledgements: Rambøll (Magnus Killingland, Sunniva Baarnes); HiOA (Habtamu B. Madessa, Øystein Andersen); Phase Change Energy Solutions (Vasco Ferreira).

Summary: The bachelor’s thesis deals with a deeper analysis of energy efficiency, which includes automated systems. The energy simulation program IDA-ICE is central to this report, where simulations are directed at a single-family home. The purpose is to investigate various energy measures to investigate how this affects energy consumption. In this report, the demo house used is developed by boligBIM, specifically designed for testing energy- and environmentally-friendly homes. The program has a number of built-in parameters for all elements a building needs. However, in some cases it is necessary to create your own macros in order to achieve the desired function, this applies to sun shading and ventilation. In order for the desired ventilation principle to function optimally and take into account the parameters that were necessary, custom macros were created. The main experiment was to see the difference in energy use between CAV and VAV. For sun shading, a macro had to control the daylight requirement at the same time as the temperature had to satisfy the thermal comfort in the zones. The control was also necessary to remove overheating. Different controllers were used on underfloor heating, but in the aforementioned case built-in parameters were used. The COP of the heat pump was investigated with the intention of comparing against the significance of product catalogs. It showed large variations in the power consumption of the heat pump in the different tests. Different sizes of both solar collectors and solar cells have been investigated to see the difference in energy production. Several tests were carried out to achieve the optimal angle and location. Different orientations of the building have been investigated, and the influence of a lot or little shade. The building was placed in different places in Norway to see how climate affects energy consumption, where the annual average temperature is different at the given destinations.
Norsk sammendrag: Bacheloroppgaven omhandler en dypere analyse av energieffektivisering, som inkluderer automatiserte systemer. Energisimuleringsprogrammet IDA ICE er sentralt i denne rapporten hvor simuleringer blir rettet mot en enebolig. Formålet er å undersøke ulike energitiltak for å undersøke hvordan dette påvirker energiforbruket. I denne rapporten er demohuset brukt, utviklet av boligBIM, utredet spesielt for uttesting av energi- og miljøriktige boliger. Programmet har en rekke innebygde parametere for alle elementer en bygning trenger. Men i noen tilfeller er det nødvendig å lage egne makroer for å kunne oppnå ønsket funksjon, dette gjelder solskjerming og ventilasjon. For at ønskelig ventilasjonsprinsipp skulle fungere optimalt og ta hensyn til de parameterne som var nødvendig, ble egendefinerte makroer opprettet. Hovedforsøket gikk ut på å se forskjellen i energibruk mellom CAV og VAV. For solskjerming måtte en makro styre dagslysbehovet samtidig som temperaturen skulle tilfredsstilte den termiske komforten i sonene. Styringen var videre nødvendig for å fjerne overoppheting. Ulike regulatorer ble benyttet på gulvvarme, men i nevnte tilfelle ble innebygde parametere brukt. COP på varmepumpen ble undersøkt med hensikt om å sammenligne mot betydningen produktkataloger påviser. Det viste store variasjoner i strømforbruket for varmepumpen i de ulike forsøkene. Det har blitt undersøkt ulike størrelser på både solfangere og solceller for å se forskjellen i energiproduksjon. Flere forsøk ble foretatt for å oppnå den optimale vinkel og plassering. Ulike orienteringer av bygget har blitt undersøkt, og påvirkningen av mye eller lite skygge. Bygget ble plassert forskjellige steder i Norge for å se hvordan klima påvirker energiforbruket, hvor årsmiddeltemperaturen er ulik på de gitte destinasjonene.
Supervisor(s): Habtamu B. MADESSA (HiOA).

Summary: With a sharp increase in installed solar power plants in Norway, the importance of proper design is great. In this thesis, an existing plant consisting of 500 modules, located at Økern in Oslo, has been analyzed. Measured production data has been compared with simulated measurement data from the simulation program PVsyst. The goal of the thesis is to investigate whether there is a match between measured and simulated production. And whether it is possible to design the plant differently to make the plant more efficient. Finally, it was looked at whether the plant is economically profitable or not. Different meteorological weather data were used to identify the dataset that gave the most realistic estimated production, compared with measured data from the existing plant. Production was further simulated at different locations in the country. Then, the slope and orientation were changed. The simulated data were compared to find an optimal design of the plant. From the simulations, a production of 97.7 MWh was estimated, which was somewhat higher than the measured production of 91.3 MWh. If the tilt was changed to 20 degrees, with a southerly orientation, -5 degrees azimuth, the expected production increased to 102.3 MWh. The distance between the modules was then reduced by 24 cm to 1.2 meters from 1.44 meters. The size of the plant had now increased by 76 modules to 576, and production had increased to 114.6 MWh. Production per module had increased from 195.4 kWh to 198.9 kWh. The LCOE for the plant was calculated at 1.92 NOK/kWh. For the plant to be profitable, the LCOE should be down by 1.2 NOK/kWh. It will be difficult with today’s prices, both in terms of the modules and the installation, but also due to the low electricity price the market is currently experiencing.
Norsk sammendrag: Med en kraftig økning i installerte solcelleanlegg i Norge, er viktigheten av riktig utforming stor. I denne oppgaven har et eksisterende anlegg bestående av 500 moduler, beliggende på Økern i Oslo blitt analysert. Målt produksjonsdata har blitt sammenlignet med simulerte måledata fra simuleringsprogrammet PVsyst. Målet med oppgaven er å undersøke om det er samsvar mellom målt og simulert produksjon. Og om det er mulig å utforme anlegget annerledes for å gjøre anlegget mer effektivt. Til slutt ble det sett på hvorvidt anlegget er økonomisk lønnsomt eller ikke. Det ble brukt forskjellige meteorologiske værdata, for å identifisere det datasettet som ga mest realistisk estimert produksjon, sammenlignet med målt data fra det eksisterende anlegget. Det ble videre simulert produksjon forskjellige steder i landet. Deretter ble helningsgrad og orientering endret. De simulerte dataene ble sammenlignet for å finne en optimal utforming av anlegget. Fra simuleringene ble det estimert en produksjon på 97,7 MWh, som var noe høyere enn den målte produksjonen på 91,3 MWh. Dersom helningsgraden ble endret, til 20 grader, med sydling orientering, -5 grader azimut, steg den forventede produksjonen til 102,3 MWh. Avstanden mellom modulene ble deretter redusert med 24 cm til 1,2 meter fra 1,44 meter. Anleggets størrelse var nå økt med 76 moduler til 576, og produksjonen hadde steget til 114,6 MWh. Produksjonen pr modul hadde steget fra 195,4 kWh til 198,9 kWh. LCOE for anlegget ble beregnet til 1,92 kr/kWh. For at anlegget skal være lønnsomt burde LCOE ligge ned med 1,2 kr/kWh. Det vil være vanskelig med dagens priser, både med tanke på modulene og installasjonen, men også grunnet den lave strømprisen markedet opplever nå.
Supervisor(s): Habtamu B. MADESSA (HiOA).
Acknowledgements: Omsorgsbygg AS (Lene Lad Johansen & Flemming Idsøe); Økern Alders- og Sykehjem.

Summary: A PhD thesis at the SIAT Research Center at NTNU in the fall of 2015 (W. Kampel: Energy Efficiency in Swimming Facilities) describes a very large variation in energy use in Norwegian swimming pools. The thesis shows a connection between visitor numbers, water consumption and energy use. A methodology has been developed for validating swimming facilities against comparable facilities. Furthermore, an analysis of swimming facilities with a good energy profile has been made. This thesis uses the conclusions in the thesis as a basis for an analysis of energy and the indoor climate in Moldebadet, a public swimming facility in Molde. Using statistical tools developed in connection with the thesis, the energy consumption in Moldebadet was analyzed and compared with similar facilities in the rest of the country. Measurements of indoor climate parameters were then made: Temperature, Relative Humidity and CO₂. Furthermore, potential for streamlining energy consumption was identified through an inspection and analysis of technical facilities. The results of the energy analysis show that the mold bath has an energy consumption that is approximately 20% above the average for similar facilities and a water consumption that is approximately 15% lower. The indoor climate measurements show that the facility has an air temperature that is between 1.5 and 2.0oC below the recommended level and the level of relative humidity is correspondingly below the norm. The CO₂ level in the facility is clearly below the recommended maximum value. Analysis of the technical facility shows significant savings potential, mainly by making existing equipment more efficient. The grey water heat pump that recycles heat from shower water has a low utilization rate and should be utilized better. The thesis concludes that the temperature in the bath should be adjusted up to the recommended level to reduce energy consumption and reduce the risk of dissatisfaction from bathers. Secondly, there is a need for further analysis of the facility with a view to handling the difficult location of the ventilation point and investigating the possibility of installing demand regulation. It is recommended to increase the efficiency of the grey water heat pump by increasing the access to grey water in the system and distributing its utilization throughout the day.
Norsk sammendrag: En PhD-avhandling ved SIAT-forskningssenteret ved NTNU høsten 2015 (W. Kampel: Energy Efficiency in Swimming Facilities) beskriver svært stor variasjon i energibruk i norske svømmehaller. Avhandlingen viser sammenheng mellom besøkstall, vannforbruk og energibruk. Det er utarbeidet en metodikk for validering av badeanlegg sett opp mot sammenlignbare anlegg. Videre er det gjort en analyse av badeanlegg med god energiprofil. Denne oppgaven benytter seg av konklusjonene i avhandlingen som bakgrunn for en analyse av energi og inneklimaet i Moldebadet, et offentlig badeanlegg i Molde. Ved hjelp at statistiske verktøy utarbeidet i forbindelse med avhandlingen ble energiforbruket i Moldebadet analysert og sammenlignet med tilsvarende anlegg i landet for øvrig. Deretter ble det foretatt målinger av inneklimaparametere: Temperatur, Relativ Fuktighet og CO₂. Videre ble det ved befaring og analyse av teknisk anlegg identifisert potensiale for effektivisering av energiforbruket. Resultatene av energianalysen viser at moldebadet har et energiforbruk som er omtrent 20% over gjennomsnittet for tilsvarende anlegg og et vannforbruk som er omtrent 15% lavere. Inneklimamålingene viser at anlegget har en lufttemperatur som ligger mellom 1,5 og 2,0oC under anbefalt nivå og nivå av relativ fuktighet ligger tilsvarende opp under norm. CO₂ nivå i anlegget ligger klart under anbefalt maksverdi. Analyse av det tekniske anlegget viser betydelig innsparingspotensial hovedsakelig ved effektivisering av eksisterende utstyr. Gråvannsvarmepumpen som resirkulerer varme fra dusjvann har en lav utnyttelsesgrad og bør utnyttes bedre. Oppgaven konkluderer med at temperaturen i badet bør justeres opp til anbefalt nivå for å redusere energiforbruk og minske fare for misnøye fra badegjester. Sekundært at det er behov for videre analyse av anlegget med tanke på håndtering av vanskelig plassering av ventilasjons punkt og utredning av mulighet for installering av behovsregulering. Det anbefales å øke gråvannsvarmepumpens effektivitet ved å øke tilgangen til gråvann i systemet og fordele utnyttelsen av denne ut over hele døgnet.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (HiOA).
Acknowledgements: NTNU SIAT – Senter for idrettsanlegg og teknologi (Bjørn Aas).

Summary: The aim of this thesis was to develop a checklist for various dimensioning parameters and create guidelines for both thermal comfort and energy economy when it comes to indoor skate halls. A survey has been carried out at a skate hall called Arena Bekkestua to assess the thermal and atmospheric climate. There, air temperature, globe temperature, CO₂ concentration were measured, and a survey was conducted among the hall’s users to assess their subjective thermal comfort against the results of the measurements. It was found that the temperature values ​​at Arena Bekkestua were very high, and the survey reflected these measurements. The reason for these high measurements was that the heating system was overridden by the operator on this particular day. Ventilation of the skate hall was done through natural ventilation and automation of windows, which contributed to a good atmospheric indoor climate in the living area but which probably creates far too much electricity consumption. A new skate hall is being built at Voldsløkka in Sagene, and will be called Oslo Skatehall. A printout of the SIMIEN program was provided by contact person Bjørn Aas from SIAT, which was a passive house evaluation of the new skate hall. This was attempted to be recreated to the best possible ability in SIMIEN, and then changed by a couple of different parameters to examine the effect of the changes on the building’s energy consumption. It was found that reducing the supply air flow had a huge impact on the energy economy. Reducing the leakage rate and air temperature also contributed to large energy savings. In addition, an attempt was made to assess the optimal temperature level in a skate hall, which was very difficult to do but ended up with an estimate of 17-18 °C.
Norsk sammendrag: Målet for denne oppgaven var å utrede en sjekkliste for ulike dimensjoneringsparametere og lage retningslinjer for både termisk komfort og energiøkonomi når det gjelder innendørs skatehaller. Det er underveis blitt foretatt en undersøkelse hos en skatehall ved navnet Arena Bekkestua for å vurdere termisk og atmosfærisk klima. Der ble det målt lufttemperatur, globetemperatur, CO₂ konsentrasjon, og utført spørreundersøkelse hos hallens brukere for å vurdere deres subjektive termiske komfort mot resultatene av målingene. Det ble funnet at temperaturverdiene hos Arena Bekkestua var veldig høye, og spørreundersøkelsen reflekterte disse målingene. Grunnen til disse høye målingene var at varmesystemet var overstyrt av driftsansvarlig akkurat denne dagen. Ventilasjon av skatehallen ble gjort gjennom naturlig ventilasjon og automatisering av vinduer, noe som bidro til god atmosfærisk inneklima i oppholdsonen men som antagelig skaper alt for stor strømforbruk. En ny skatehall bygges ved Voldsløkka på Sagene, og kommer til å hete Oslo Skatehall. Det ble utlevert en en utskrift av programmet SIMIEN fra kontaktperson Bjørn Aas fra SIAT, som var en passivhusevaluering av den nye skatehallen. Denne ble forsøkt gjenskapt til best mulig evne i SIMIEN, og deretter endret på ved et par ulike parametere for å undersøke endringenes virkning på bygningens energiforbruk. Det ble funnet at reduksjon av tilluftmengde hadde en kjempestor påvirkning på energiøkonomien. Reduksjon av lekkasjetall og lufttemperatur bidro også til stor energibesparelser. I tillegg så ble det forsøkt å vurdere optimal temperaturnivå i en skatehall, noe som var veldig vanskelig å gjøre men som endte med et estimat på 17-18 °C.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (HiOA).
Acknowledgements: NTNU SIAT – Senter for idrettsanlegg og teknologi (Bjørn Aas); Arena Bekkestua (Rory Andreas Skarin).

Summary: This thesis deals with heating solutions in homes that are set against the requirements given in the building regulations. The energy simulation program IDA-ICE has been a central tool in the project, and was considered necessary to be able to provide an answer to the problem of the thesis. The thesis focuses on detached houses, with a typical reference Mersterhus type house ‘Lykkebo’, with passive-house standard. The house was designed in Revit. Due to problems that arose during the transfer of the building to IDA-ICE, it was chosen to create a simpler version of the Lykkebo house. Several simulations were carried out where the house was given different U-values, then in accordance with TEK15 and TEK10. The results showed the effect for space heating with electric radiators and hydronic heating with radiators, also with different energy standards in the form of heating demand duration curves. The curves showed a clear difference in the heating demand requirement at different energy standards.
Norsk sammendrag: Denne oppgavenomhandler varmeløsninger i boliger som settes opp mot kravene gitt i byggeforskriftene. Energisimuleringsprogrammet IDA-ICE har vært et sentralt verktøy i prosjektet, og ble ansett som nødvending for å kunne gi svar på problemstillingen til oppgaven. Oppgaven fokuser på eneboliger, med en typisk referanse Mersterhus typehus ‘Lykkebo’, med passivhusnivå som måleobjektet. Huset ble designet i Revit på grunn av problemer som oppstod under overføring av bygget til IDA-ICE, det ble derfor valgt å lage en enklere versjon av Lykkebo-huset. Det ble utført flere simuleringer hvor huset ble gitt forskjellige U-verdier, da i samsvar med TEK15 og TEK10. Resultatene viste effekten for romoppvarming med elektriske radiatorer og vannbåren oppvarming med radiatorer, også med ulike energistandarder i form av effektvarighetskurver. Kurvene viste tydelig forskjell på effektbehovet ved ulike energistandarder.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (HiOA).

Summary: The use of modular building in Norwegian building projects has increased in recent years. This saved time and money because both the modular production and other sub-­‐processes were conducted in parallel and this is one of the factors resulted from this building method. However, in many cases, the modular building methods are referred to as the buildings with insufficient detail in planning and exportation. Therefore, the group is aiming at identifying the challenges related to the modular building focusing on quality from climate shell. In the initial phase of the project, an extensive literature review was conducted, which illuminated us about our chosen topic. We have also undertaken an inspection of a module factory, where we have reviewed module production in practice. The literature study and inspection gave us a clearer understanding of the subject, and were an important part of the implementation of the project. To respond to our chosen topic, qualitative research interviews with key players in the modular buildings industry were conducted. The group was keen to identify what the bottleneck was in the building of modules. Two case studies have been conducted by Engebråten and Voksen School, where we have examined sealing details in the building envelope through measuring air leakage. The objective of conducting the case studies has been to determine whether sealing details of the current buildings are good enough according to the recommended retail solutions to SINTEF, and to check that the current energy requirements have been met. Findings from the interviews have shown that the most significant bottleneck in the building of modules is sealing details of the module joints. Difficulties in achieving continuous barrier layers around the entire building when mounting the modules results in leakages in the building envelope. Results of measurements from our completed case studies confirm our findings from interview rounds. We tried to identify what improvements need to be done to help this building method succeed. Looking at the modules as parts of a whole, rather than as units, can be the solution to many of today’s problems. Looking at the overall association between product and process thoroughly in advance of the construction process is virtually a prerequisite for achieving a successful result. The introduction of obligatory documentation of the fulfilment of energy requirements should be considered in the future, as the group’s experience of project implementation shows that pressure on the relevant companies is helping to create better results.
Norsk sammendrag: Bruken av bygningsmoduler i norske byggeprosjekter har de siste årene økt i omfang. Tidsmessige og økonomiske besparelser, som følge av blant annet produksjonsforhold og parallelle delprosesser, er faktorer som følger med en slik byggemetode. Allikevel blir modulbygg i flere sammenhenger omtalt som bygg med mangelfull detaljprosjektering og utførsel. Gruppen har derfor hatt interesse i å kartlegge utfordringer rundt modulbygg – konseptet, med hovedfokus på klimaskallet. I startfasen av prosjektet ble det gjennomført en omfattende litteraturstudie, da vi var lite belyst om vårt valgte tema. I tillegg har vi foretatt befaring på en modulfabrikk, der vi har fått en gjennomgang av modulproduksjonen i praksis. Litteraturstudie, samt befaringen, har gitt oss en klarere forståelse av emnet, og har vært et viktig ledd i prosjektgjennomføringen. For å svare på vår valgte problemstilling, ble det utført kvalitative forskningsintervjuer med sentrale aktører i modulbygg-­‐bransjen. Gruppa var opptatt av å finne ut hva som var flaskehalsen ved bygging med moduler. Det har blitt gjennomført to casestudier, ved Engebråten – og Voksen skole, der vi har undersøkt tettingsdetaljer i klimaskjermen ved utførelse av lekkasjemålinger og termografering. Hensikten ved gjennomførelsen av casestudiene har vært å se på om tettingsdetaljene i de aktuelle byggene er gode nok i henhold til i de anbefalte detaljløsningene til SINTEF, samt å kontrollere at gjeldende energikrav er overholdt. Funn fra intervjurunder, viser at den største flaskehalsen ved bygging med moduler, er tettingsdetaljene i modulskjøtene. Vanskeligheter ved å oppnå et kontinuerlig sperresjikt rundt hele bygget ved montering av modulene, resulterer i utettheter i klimaskjermen. Resultater av målinger fra våre gjennomførte casestudier, bekrefter våre funn fra intervjurundene. Det har blitt sett på hvilke forbedringer som kan gjøres for å oppnå et mer vellykket modulbygg. Ved å se på moduler som en del av en helhet, heller enn en enhet, kan være løsningen på mange av dagens problemer. Å se på den helhetlige sammenhengen mellom produkt og prosess grundig i forkant av byggeprosessen, er nærmest en forutsetning for å oppnå et vellykket resultat. Innføring av strengere krav til dokumentasjon og tredjepartskontroll bør vurderes i fremtiden, da gruppens erfaringer fra prosjektgjennomføringen viser at press på aktørene er med på å skape bedre resultater.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA).
Acknowledgements: Selvaag bolig modulbygg AS; Moelven byggmodul AS; ÅF-Reinertsen; Skanska Husfabrikken; Konsmo moduler; Engebråten skole; HiOA (Øystein Andersen).