Summary: The purpose of the project has been to optimize heat pump teaching for first-year students on the Energy and Environment in Buildings program at HiOA. The idea was promoted by the group’s supervisor, who is also a physics teacher in this study program. The project group has developed and conducted two lectures and one laboratory exercise. The program was evaluated and necessary improvements were then made. The supervisor’s intention is to use this program in physics teaching in the coming years. A complete liquid-water heat pump, as well as key individual components in a heat pump system, have been acquired and modified. The purpose of this was to create a teaching program with a clear connection between theory and practice. At the same time, an attempt has been made to design a program that students in higher years can benefit from. The academic level of the teaching program itself is at a moderate level. This was a conscious choice, because it was important to create a program that as many students as possible could benefit from. Nevertheless, some theoretical chapters with relatively high complexity have been included. The primary purpose of this was that the group members wanted to delve deeper into the subject. The challenge with the project was that none of the group members had teaching experience. The teaching methods of skilled lecturers and teachers through studies and schooling have therefore been a source of inspiration for the way the lectures were planned. The laboratory experiment involved measurements on the college’s liquid-water heat pumps, as well as calculation tasks associated with the measurement results. Extensive test experiments were carried out to reveal which experimental conditions were most suitable. The laboratory exercise was in practice created from blank sheets of paper. A questionnaire was given to the students to evaluate the teaching program. The results from this showed that the program was generally well received. Nevertheless, some improvements were made with regard to future use. The conclusion was that the students liked the practical approach to the subject matter.
Norsk sammendrag: Hensikten med prosjektet har vært å optimalisere varmepumpeundervisningen for førsteårsstudenter på linja for Energi- og miljø i bygg, ved HiOA. Idéen ble fremmet av gruppas veileder, som også er faglærer i Fysikk på dette studieprogrammet. Prosjektgruppa har utviklet og gjennomført to forelesninger og én laboratorieøvelse. Opplegget ble evaluert og nødvendige forbedringer ble deretter gjort. Intensjonen til veileder er å benytte dette opplegget i fysikkundervisningen de kommende årene. En komplett væske-vann varmepumpe, samt sentrale enkeltkomponenter i et varmepumpesystem er anskaffet og modifisert. Hensikten med dette var å lage et undervisningsopplegg med klar forbindelse mellom teori og praksis. Det har samtidig blitt forsøkt å utforme et opplegg som studenter på høyere årstrinn kan dra nytte av. Det faglige nivået i selve undervisningsopplegget holder et moderat nivå. Dette har vært et bevisst valg, fordi det var viktig å lage et opplegg som flest mulig studenter kunne få utbytte av. Likevel er det inkludert enkelte teorikapitler med forholdsvis høy kompleksitet. Hensikten med dette var primært at gruppemedlemmene ønsket en fordypning i emnet. Utfordringen med prosjektet var at ingen av gruppas medlemmer hadde undervisningserfaring. Undervisningsmetodene til dyktige forelesere og lærere gjennom studier og skolegang, har derfor vært inspirasjonskilde for måten forelesningene ble planlagt. Laboratorieforsøket dreide seg om målinger på høgskolens væske-vann varmepumper, samt regneoppgaver tilknyttet måleresultatene. Omfattende testforsøk ble foretatt for å avdekke hvilke forsøksbetingelser som var best egnet. Laboratorieøvelsen ble i praksis laget fra blanke ark. En spørreundersøkelse ble gitt til studentene for å evaluere undervisningsopplegget. Resutatene fra denne viste at opplegget generelt ble godt mottatt. Likevel ble enkelte forbedringer gjort, med hensyn til framtidig bruk. Konklusjonen var at studentene likte den praktiske tilnærmingen til fagstoffet.
Supervisor(s): Marius LYSEBO (HiOA).
Acknowledgements: Danfoss (Frode Bergheim, Kent Bahr, Kristian Tony Nilsson); HiOA (Øystein Andersen).

Summary: [Confidential thesis].
Norsk sammendrag: [Taushetsbelagt oppgave].
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (HiOA).
Acknowledgements: SWECO Norge (Siv Hilde Bjørkkjær, Ola Moa Gaussen).

Summary: The report is a main thesis and an R&D project for two graduating students from HiOA. The client was Omsorgsbygg in the municipality of Oslo. The background for the thesis was that Omsorgsbygg has replaced an old oil boiler, electric boiler (electric boiler), water-based floor heating and radiators with two new energy centers called CBB-central, new electric boiler, BestBoard heating strips and a new SD system in Skillebekk kindergarten in August 2011, in order to reduce energy consumption. The users of the report are people in the heating industry who want an objective assessment of how effective the CBB-centrals with associated heating strips are. The aim of the thesis was to investigate the heat emission of BestBoard heating strips, test the efficiency of the CBB energy center and carry out an indoor climate analysis that was to be related to indoor climate. Calculations, measurements and thermography were carried out on the BestBoard heating strip and traditional panel stove to investigate whether the heat emission to the heating strips was in the form of convection or radiation. The calculations showed that 95.6 percent of the heat released to the surroundings was in the form of convection. The heating strips contribute to a good feeling of warmth and even heating of the room, since the heat is released at a low temperature from the strips mounted along the floor throughout the room. Degree day correction was performed and energy use was compared before and after installation, tests were performed and the efficiency of the energy center was calculated. It was also investigated whether the new SD system is used in a favorable way. The kindergarten’s degree day corrected energy use has been reduced by 11.8 percent from 2011 to 2012. The tests showed that the CBB center is less efficient than the electric boiler and the efficiency of the CBB center is 94 percent. The SD system is not set for night or weekend reduction, which means that it is not used optimally. Indoor climate parameters were measured, thermography was performed and a survey (Appendix 3) was conducted on the indoor climate in all departments in the kindergarten. The indoor climate measurements were assessed against recommended values ​​from laws and regulations. The measurements showed that the CO₂ level, indoor temperatures and radon concentration were too high in large parts of the kindergarten. The supply air from the ventilation system was lower than the minimum requirement in all departments in Skillebekk kindergarten. The brightness was too low in relation to the recommended value and in some departments the background noise was too high. Thermography of the building revealed poorly insulated windows and air leaks in the partition between the floor and the wall. The results from the questionnaire were largely consistent with the results from the measurements. Nevertheless, the respondents answered that the indoor climate has had a positive development in the past year. Since the tests and the efficiency showed that the CBB central units are not as efficient as the manufacturer advertises, it should be considered whether the CBB central units should be uninstalled. If uninstalled, the electric boiler that is currently installed there can cover 100 percent of the kindergarten’s energy needs alone. The SD system should be set with night-time and weekend reductions to help reduce energy use. High air temperature and high operational temperature can be improved by better adapting the heat output from the heating strips. It is recommended to set the thermostats for the heating strips down by 2 to 3 ºC to meet the recommended temperature and satisfy the users of the kindergarten. High air temperature, high operational temperature, high CO₂ level and low supply air flow are due to poor ventilation. It must be investigated whether the ventilation system is set to maximum capacity, incorrectly dimensioned or whether it is worn. Existing lamps and fluorescent tubes should be replaced and the source of background noise in the relevant departments should be mapped. The occurrence of radon gas must be reduced by increasing the supply air flow and the operating time of the ventilation system. The occurrence of radon gas can also be reduced by sealing air leaks at the junction between the wall and floor and insulating the floor. This will also reduce the feeling of being cold that the users of the kindergarten complained about in the survey.
Norsk sammendrag: Rapporten er en hovedoppgave og et FoU-prosjekt for to avgangsstudenter fra HiOA. Oppdragsgiver var Omsorgsbygg i Oslo kommune. Bakgrunnen for oppgaven var at Omsorgsbygg har byttet ut en gammel oljekjel, elektrisk kjel (el.kjel), vannbåren gulvvarme og radiatorer med to nye energisentraler kalt CBB-sentral, ny el.kjel, BestBoard varmelister og nytt SD-anlegg i Skillebekk barnehage i august 2011, for å redusere energibruken. Brukerne av rapporten er personer i varmebransjen som ønsker en objektiv vurdering av hvor effektive CBB-sentralene med tilhørende varmelister er. Målet med oppgaven var å undersøke varmeavgivelsen til BestBoard varmelister, teste ut effektiviteten til CBB-energisentral og foreta en inneklimaanalyse som skulle relateres til inneklima. Det ble beregnet, målt og termografert på BestBoard varmelist og tradisjonell panelovn for å undersøke om varmeavgivelsen til varmelistene var i form av konveksjon eller stråling. Beregningene viste at 95,6 prosent av varmeavgivelsen til omgivelsene var i form av konveksjon. Varmelistene bidrar til god varmefølelse og jevn oppvarming av rommet, siden varmen avgis med lav temperatur fra listene montert langs gulvet i hele rommet. Det ble graddagskorrigert og sammenlignet energibruk før og etter installasjon, utført tester og beregnet virkningsgrad på energisentralen. Det ble også undersøkt om det nye SD-anlegget brukes på en gunstig måte. Barnehagens graddagskorrigerte energibruk er redusert med 11,8 prosent fra 2011 til 2012. Testene viste at CBB-sentralen er mindre effektiv enn el.kjelen og virkningsgraden til CBB-sentralen er 94 prosent. SD-anlegget er ikke innstilt på natt eller helgesenking som gjør at det ikke brukes optimalt. Det ble målt inneklimaparametere, termografert og foretatt en spørreundersøkelse (vedlegg 3) om inneklima på alle avdelinger i barnehagen. Inneklimamålingene ble vurdert mot anbefalte verdier fra lover og forskrifter. Målingene viste at CO₂-nivået, temperaturene innendørs og radonkonsentrasjonen var for høy i store deler av barnehagen. Tilluften fra ventilasjonsanlegget var lavere enn minstekravet i alle avdelinger i Skillebekk barnehage. Lysstyrken var for lav i forhold til anbefalt verdi og i noen avdelinger var bakgrunnsstøyen for høy. Gjennom termografering av bygget ble det avdekket dårlig isolerte vinduer og luftlekkasjer i skille mellom gulv og vegg. Resultatene fra spørreundersøkelsen hang i stor grad sammen med resultatene fra målingene. Allikevel svarte respondentene at inneklimaet har hatt en positiv utvikling det siste året. Siden testene og virkningsgraden viste at CBB-sentralene ikke er så effektive som produsenten reklamerer med, bør det vurderes om CBB-sentralene skal avinstalleres. Ved en eventuell avinstallasjon kan el.kjelen som står der nå dekke 100 prosent av barnehagens energibehov alene. SD-anlegget bør innstilles med nattsenking og helgesenking for å bidra til mindre energibruk. Høy lufttemperatur og høy operativ temperatur kan forbedres ved å tilpasse varmeavgivelsen fra varmelistene bedre. Det anbefales å stille ned termostatene til varmelistene med 2 til 3 ºC for å oppfylle anbefalt temperatur og tilfredsstille brukerne av barnehagen. Høy lufttemperatur, høy operativ temperatur, høyt CO₂-nivå og lav tilluftmengde skyldes for dårlig ventilasjon. Det må undersøkes om ventilasjonsanlegget er stilt inn på maksimal kapasitet, feildimensjonert eller om det er slitt. Eksisterende lamper og lysrør bør skiftes ut og det bør kartlegges hvor bakgrunnsstøyen kommer fra i de aktuelle avdelingene. Forekomsten av radongass må minskes ved å øke tilluftmengden og driftstiden på ventilasjonsanlegget. Radongassforekomsten kan også minskes ved å tette igjen luftlekkasjene ved skillet mellom vegg og gulv og etterisolere gulvet. Dette vil også redusere følelsen av at det er gulvkaldt som brukerne av barnehagen klaget over i spørreundersøkelsen.
Supervisor(s): Knut Ragnvald Skulberg (HiOA).
Acknowledgements: Omsorgsbygg in Oslo Municipality (Johnny Lie, Jegathas Muthiah, Roald Bjone); Vekst AS (Bjørn Tore Larsen); HiOA (Øystein Andersen, Bente Hellum, Marius Lysebo, Monica Maria Zandecka); Ener-gruppen (Helge & Svenke Folkestad); Radonlab (Petter Bodin).

Summary: The goal of the main project was to use the potential of the heating rig as an educational tool and to facilitate this for the user. Educational system drawings were to be prepared that were adapted to the heating rig to make it more understandable for new students. In addition, a desire was expressed for a procedure for adjusting one- and two-pipe systems so that detailed knowledge of this test rig was not required. Pressure losses for the heating rig’s components were examined in data sheets, all pipe runs were measured and calculations were performed in Microsoft Excel. The documentation provided by the executing company was missing some data sheets and information, but by contacting the supplier and searching their websites, most of it was found. Where exact information was not possible to find within our time frame, reasonable values ​​were set in collaboration with subject teachers. In order to present the heating rig in the most educational way possible, system drawings were prepared in Revis MEP. Here, the return and return runs were made visible with clear colors and components were drawn in approximately the same location as in the heating rig. The main findings during the work with the heating rig revealed the fact that the installation has taken place without sufficient intervention by the designer, Professor Oddbjørn Sjøvold. As one of the main resources for “TKD. Institute of Building and Energy Engineering”, time was too short for personal follow-up in the construction process. This resulted in the order of all radiators being installed in the wrong way in relation to the drawing. Radiator R1 therefore has no control options and has been disconnected. Radiator R2 was only used in the two-pipe system and disconnected in the one-pipe system. As an object for carrying out a practical adjustment, the system works even with fewer radiators, and it provides a good insight into the principles of adjustment. With some means, the educational gain could be increased by rebuilding the system. The most expensive solution is to rebuild the system approximately as originally designed. This provides a solution where all 4 radiators can be used as both a one- and two-pipe connection. A less expensive solution that provides 3 radiators on both one- and two-pipe systems is to change the return/return line to radiator R2. A simplified solution to this could be to use a hose connection to lead the return line to R2 forward in the system. In this way, the mixing of the supply water on a one-pipe system will occur after the point where the return water is led to the radiator. A very comprehensive solution involves rebuilding the heating rig into a quantity-regulated system where errors are corrected and at the same time connecting the heating rig to the ventilation system.
Norsk sammendrag: Målet med hovedprosjektet var å benytte varmeriggens potensiale som et pedagogisk verktøy samt tilrettelegge dette for bruker.Det skulle utarbeides pedagogiske systemtegninger som var tilpasset varmeriggen for å gjøre den mer forståelig for nye studenter. I tilllegg var det ytret ønske om en prosedyre for innregulering av ett- og torørsanlegg slik at det ikke kreves inngående kjennskap til denne testriggen. Trykktap for varmeriggens komponenter ble undersøkt i datablad, alle rørstrekk målt og beregninger utført i Microsoft Exel. Dokumentasjonen som var levert av utførende selskap manglet enkelte datablad og info, men ved kontakt med leverandør og leting på deres hjemmesider ble det meste funnet. Der eksakt info ikke var mulig å oppdrive innenfor vår tidsramme ble fornuftige verdier satt i samarbeid med faglærere. For å kunne presentere varmeriggen på en mest mulig pedagogisk måte, ble systemtegninger utarbeidet i Revis MEP. Her ble tur- og returløp synliggjort med tydelige farger og komponenter tegnet på omtrent samme plassering som i varmeriggen. Hovedfunnene under arbeidet med varmeriggen avdekket det faktum at monteringen har skjedd uten nok inngrep av prosjekterende professor Oddbjørn Sjøvold. Som en av hovedressursene for “TKD. Institutt for bygg- og energiteknikk” ble tiden for knapp til personlig oppfølging i byggeprosessen. Dette resulterte i at rekkefølge på alle radiatorer ble montert feil vei i forhold til tegningen. Radiator R1 har derfor ingen reguleringsmuligheter og har blitt koblet ut. Radiator R2 ble bare brukt i torørsanlegget og koblet ut i ettrørs. Som objekt for å utføre en praktisk innregulering fungerer anlegget selv med færre radiatorer, og det gir en god innsikt i prinsippene for innregulering. Med noen midler kunne man økt den læremessige gevinsten ved ombygging av anlegget. Den mest kostbare løsningen er å bygge om systemet tilnærmet slik som det opprinnelig prosjekterte. Dette gir en løsning hvor alle 4 radiatorer kan benyttes både som ett- og torørskobling. En mindre kostbar løsning som gir 3 radiatorer på både ett- og torørsanlegg er å bytte om tur/retur løpet til radiator R2. En forenklet løsning av dette kan være å benytte en slangetilkobling for å føre returløpet til R2 fremover i anlegget. På den måten vil sammenblandingen av fremløpsvannet på ettrørsanlegg skje etter punktet der turvannet ledes til radiatoren. En svært omfattende løsning innbærer å bygge om varmeriggen til et mengderegulert system hvor feil blir utbedret og samtidig koble varmeriggen sammen med ventilasjonsanlegget.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
Acknowledgements: HiOA (Erling Bøe, Øystein Andersen, Oddbjørn Sjøvold).

Summary: The report was to address the building of Eiendomsspar AS at Værftsgata 7 in Moss. The Norwegian Public Roads Administration, which leases the building, sets a number of requirements for energy labels and indoor climate in order to renew the lease. The report was to be a preliminary project for upgrading Værftsgata 7, but the findings should still be transferable to similar buildings. The goal of the project was to create three different scenarios to reduce energy use and see which energy labels were possible to achieve with different solutions. In scenario 1, solutions were looked at to achieve energy label B without intervention in the building structure. Scenario 2 was to meet the 2010 building regulations (TEK10), while scenario 3 was to follow the recommendations in SINTEF Project Report 42 to achieve a low-energy building. Tests in the indoor climate laboratory were to form the basis for insulation solutions. In order to determine the profitability, present value calculations were to be carried out for the various measures in the scenarios. During inspections, the building and the technical facilities were surveyed. The results were used to create a model in SIMIEN and simulated to the energy label red E. The degree-day corrected energy consumption was 1089517 kWh in 2011. The results from the insulation tests showed that re-insulating a concrete structure on the inside can lead to problems. The zero point remains on the inside of the concrete structure and there will be temperatures below 0 °C throughout the structure. In all tests, ice formed on the inside of the simulated concrete wall. This indicates that moist air condensed at the cold surface. Over time, this can lead to mold and rot damage. The tests also showed that a high wood content increased the U-value. In all scenarios, it was chosen to use demand-controlled ventilation, water-borne heating, new lighting fixtures and a system for central operating control. Scenario 1 showed that it was possible to upgrade the building to energy label C only by replacing the technical systems. By insulating against the unheated basement in addition, energy label B was achieved. The measures resulted in a reduction of the simulated energy consumption by 122.6 kWh/m². In scenario 2, the minimum requirements in TEK10 were followed and the building ended up with an energy label light green C with the use of district heating. The measures resulted in a reduction of the simulated energy consumption by 117.3 kWh/m². The results also showed that energy label yellow B could be achieved by replacing district heating with a seawater heat pump, thereby reducing energy use by 145.6 kWh/m². Scenario 3 achieved the requirements for a low-energy building. It was chosen to use solar panels to cover the power requirement for lighting. Excess heat from the server room was utilized for heating. The project has shown that it is possible to upgrade an older office building to a low-energy building by insulating it, replacing windows and installing new technical systems. New technical systems with high system efficiency have a major impact on the energy label. The post-insulation should be done externally to avoid problems with frost cracking, moisture and fungal damage. The economic calculations showed that by assuming a lower discount rate and higher energy prices, several measures would be profitable.
Norsk sammendrag: Rapporten skulle ta for seg bygget til Eiendomsspar AS i Værftsgata 7 i Moss. Statens veivesen, som leier bygget, stiller en rekke krav til energimerke og inneklima for å fornye leiekontrakten. Rapporten skulle være et forprosjekt til oppgradering av Værftsgata 7, likevel skal funnene være overførbare til lignende bygg. Målet med prosjektet var å lage tre ulike scenarioer for å redusere energibruken og se hvilke energimerker som var mulig å oppnå ved ulike løsninger. I scenario 1 ble det sett på løsninger for å oppnå energimerke B uten inngrep i bygningskonstruksjonen. Scenario 2 skulle oppfylle kravene i TEK10, mens scenario 3 skulle følge anbefalingene i SINTEF Prosjektrapport 42 for å oppnå et lavenergibygg. Tester i inneklimalaboratoriet skulle danne grunnlag for isolasjonsløsninger. For å finne lønnsomheten skulle det utføres nåverdiberegninger for de ulike tiltakene i scenarioene. Ved befaringer ble bygget og de tekniske anleggene kartlagt. Resultatene ble benyttet til å lage en modell i SIMIEN og simulert til energimerket rød E. Det graddagstall korrigerte energiforbruket var på 1089517 kWh i 2011. Resultatene fra isolasjonstestene viste at å etterisolere en betongkonstruksjon på innsiden kan føre til problemer. Nullpunktet blir liggende på innsiden av betongkonstruksjonen og det vil være temperaturer under 0 °C gjennom hele konstruksjonen. Ved alle forsøkene ble det dannet is på innsiden av den simulerte betongveggen. Dette tyder på at fuktig luft kondenserte ved den kalde overflaten. Over tid kan dette føre til mugg og råteskade. Testene viste også at høy treandel økte U-verdien. I alle scenarioene ble det valgt å benytte behovsstyrt ventilasjon, vannbåren oppvarming, nye lysarmaturer og system for sentral driftskontroll. Scenario 1 viste at det var mulig å oppgradere bygget til energimerke C kun ved å bytte ut de tekniske systemene. Ved å isolere mot uoppvarmet underetasje i tillegg ble energimerke B oppnådd. Tiltakene førte til at det simulerte energiforbruket ble redusert med 122,6 kWh/m². I scenario 2 ble minstekravene i TEK10 fulgt og bygget endte opp med energimerke lys grønn C med bruk av fjernvarme. Tiltakene førte til at det simulerte energiforbruket ble redusert med 117,3kWh/m². Resultatene viste også at energimerke gul B kunne oppnås ved å bytte ut fjernvarme med sjøvannsvarmepumpe og dermed redusere energibruken med 145,6 kWh/m². Scenario 3 oppnådde kravene til lavenergibygg. Det ble valgt å benytte solcellepaneler for dekke effektbehovet til belysning. Overskuddsvarme fra serverrommet ble utnyttet til oppvarming. Prosjektet har vist at det er mulig å oppgradere et eldre kontorbygg til et lavenergibygg ved å etterisolere, bytte vinduer og installere nye tekniske anlegg. Nye tekniske anlegg med høye systemvirkningsgrader har stor påvirkning på energimerket. Etterisoleringen bør gjøres utvendig for å unngå problemer med frostsprengning, fukt og soppskader. De økonomiske beregningene viste at ved å legge til grunn lavere kalkulasjonsrente og høyere energipriser, ville flere tiltak blitt lønnsomme.
Supervisor(s): Oddbjørn SJØVOLD (HiOA); Morten Huse (Energima).
Acknowledgements: Eiendomsspar AS; Energima AS (Andreas Borgen, Morten Huse); Glava; Norconsult; ÅF Norge; Undervisningsbygg; HiOA (Øystein Andersen, Marius Lysebo).

Summary: The focus on energy efficiency and environmental measures has increased considerably both internationally and nationally in recent years. Falling prices for modules have increased interest in the use of solar energy. Asplan Viak has developed an energy system that combines the use of solar energy, energy storage and heat pumps. Such a system has been installed at Ljan School in Nordstrand by integrating an asphalt solar collector in the schoolyard, drilling energy wells and installing heat pumps. The system was installed in the fall of 2011, 2012 will be the first year of operation. The aim of this thesis was therefore to see whether the system and the solution work as intended. Due to time constraints, the focus was on the asphalt solar collector, as this plays an important role in ensuring that the system is utilized to the greatest extent possible. There has also not been much research done on the use of asphalt solar collectors in the Norwegian climate. The work was combined with inspections, data collection and theory, analytical calculations, simulations and comparisons of results against assumed values ​​and actual measurements at the system. Using CFD modeling in the calculation tool, STAR-CCM+, developed by CD-adapco, a simplified model of the solar collector was created. This model was used to perform simulations from which results were extracted. These results were again compared with the aforementioned measurements and calculations where possible. The measurements showed high values ​​of temperatures on the surface of the asphalt in March and April. Analytical calculations based on the measurements showed a lower efficiency than expected, in contrast to simulations made in STAR-CCM+ which gave a higher efficiency than expected in advance. At the same time, measurements showed that the solar intensity was higher than expected. Treatment of the energy balance in STAR-CCM+ showed a large heat loss in the solar collector. The main conclusion is that the system works as intended and that the asphalt solar collector works in the Norwegian climate. There is still potential for improvement. It was concluded that the pyranometer should have been mounted on the roof instead of on the wall. The asphalt solar collector should have had an insulating material at the bottom to reduce heat loss. A temperature sensor should have been installed under the solar collector and the time interval for logged values ​​should be reduced to obtain more accurate measurement data. The set point for starting storage for energy wells should be increased to avoid cooling of wells in the early spring months. A full year of operation should also have been considered to obtain a comprehensive picture. This makes the task well suited to be continued, to investigate whether this is actually a comprehensive system that is optimized in all aspects.
Norsk sammendrag: Fokuset på energieffektivisering og miljøtiltak har økt betraktelig både internasjonalt og nasjonalt de seneste årene. Prisfall på moduler har økt interessen for bruk av solenergi. Asplan Viak har utviklet et energisystem som kombinerer bruk av solenergi, energilagring og varmepumpe. Et slikt system har blitt installert på Ljan skole på Nordstrand ved integrering av en asfaltsolfanger i skolegården, boring av energibrønner og installering av varmepumper. Anlegget ble ferdig installert høsten 2011, 2012 vil være første driftsår. Målet med denne oppgaven var derfor å se om anlegget og løsningen fungerer etter formålet. Grunnet tidsbegrensninger ble fokuset satt på asfaltsolfangeren, da denne spiller en vesentlig rolle for at anlegget skal utnyttes i størst mulig grad. Det er heller ikke gjort mye forskning på bruk av asfaltsolfangere i norsk klima. Arbeidet ble kombinert med befaringer, innsamling av data og teori, analytiske beregninger, simuleringer og sammenlikninger av resultat opp mot antatte verdier og faktiske målinger på anlegget. Ved hjelp av CFD-modellering i regneverktøyet, STAR-CCM+, utviklet av CD-adapco, ble det laget en forenklet modell av solfangeren. Denne modellen ble brukt til å utføre simuleringer hvor det ble hentet ut resultater. Disse resultatene ble igjen sammenlignet med nevnte målinger og beregninger der hvor det var mulig. Målingene viste høye verdier av temperaturer på overflaten av asfalten i mars og april. Analytiske beregninger på grunnlag av målingene viste en lavere virkningsgrad enn antatt, i motsetning til simuleringer gjort i STAR-CCM+ som gav en høyere virkningsgrad enn antatt på forhånd. Samtidig viste målinger at solintensiteten var høyere enn forventet. Behandling av energibalansen i STAR-CCM+ viste et stort varmetap i solfangeren. Hovedkonklusjonen er at anlegget fungerer etter formålet og at asfaltsolfangeren fungerer i norsk klima. Det er allikevel et forbedringspotensial. Det ble konkludert med at pyranometeret burde vært montert på taket istedenfor på veggen. Asfaltsolfangeren burde hatt et isolerende materiale i bunn for å redusere varmetapet. En temperaturføler burde vært installert under solfangeren og tidsintervall for loggede verdier bør reduseres for å få mer nøyaktige måledata. Sett-punktet for start av lagring til energibrønner burde økes for å unngå kjøling av brønner i tidlige vårmåneder. Det burde også vært sett på et helt driftsår for å få et helhetlig bilde. Dette gjør at oppgaven egner seg godt til å videreføres, for å undersøke om dette faktisk er et helhetlig system som er optimalisert i alle ledd.
Supervisor(s): Ole MELHUS & Marius LYSEBO (HiOA).
Acknowledgements: Asplan Viak (Per Daniel Pedersen, Randi Kalskin Ramstad); Schneider Electric (Fredrik Lundegård).

Summary: This main thesis has concerned the investigation and simulation of thermal conditions, lighting conditions and energy use in a classroom at Marienlyst School in Drammen. Marienlyst was Norway’s first school with passive house standards and was completed in 2010. It has been desirable to investigate variations in the depth of the room, and to what extent calculation programs take this into account. Measurements at the school were made in two periods; one in February and one in April. In February, the luminance conditions outdoors and the lighting conditions inside the classroom were investigated. The operative temperature, air temperature, radiant temperature and air velocity at the window were logged, and during the entire period, the operative temperature was also logged at four points in the depth of the room. The results of these measurements were used to calculate the proportion of dissatisfied people. In April, the operative temperature and electrical power for lighting were logged, while the brightness outdoors and indoors was measured. The calculation program Relux was used to simulate lighting conditions and calculate energy use for lighting. In ReluxPro, the daylight factor was simulated for February and April, with approximately the same conditions as during the measurement periods. The daylight factor for April was also examined using other window properties. Based on these simulations, the energy requirement for lighting was then calculated in ReluxEnergy. Here, the variation in energy use under different control conditions was also examined. Simulations of thermal conditions and total energy use were simulated in Simien. Energy use for lighting that was calculated in ReluxEnergy was inserted into Simien to see how the energy here affected the thermal conditions and remaining energy use. The various variations that were made in Relux were also made in Simien to the extent possible. The measurements show that the daylight factor is very high at the window, but that most of the room is below the minimum requirement of 2%. With these large variations, an average daylight factor will not be representative of the entire room. The measurements also show a small variation in thermal conditions in the depth of the room. It is assumed that these variations would have been greater if the measurements had been carried out in a warmer or colder period. Even with an accurate model, calculation tools will show a higher daylight factor than the measured one. It will be difficult to measure daylight factor as this is highly dependent on outdoor luminance conditions. LENI calculations in ReluxEnergy do not take into account sun shading. ReluxEnergy assumes a larger part of the room as daylight-filled than measurements and simulations show. Calculation of thermal conditions in Simien will largely depend on the internal load used for lighting. The calculation tool does not take into account the type of heating system, nor the inertia of the underfloor heating system used in the classroom. This will in turn affect the calculations of the temperature profile.
Norsk sammendrag: Denne hovedoppgaven har dreid seg om undersøkelse og simulering av termiske forhold, lysforhold og energibruk i et klasserom ved Marienlyst skole i Drammen. Marienlyst var Norges første skole med passivhusstandard og stod ferdig i 2010. Det har vært ønskelig å undersøke variasjoner i dybden av rommet, og til hvilken grad beregningsprogrammer tar hensyn til dette. Målinger ved skolen ble gjort i to perioder; en i februar og en i april. I februar ble luminansforholdene utendørs og lysforholdene inne i klasserommet undersøkt. Det ble logget operativ temperatur, lufttemperatur, strålingstemperatur og lufthastighet ved vinduet, og under hele perioden ble det også logget operativ temperatur i fire punkter i dybden av rommet. Resultatene av disse målingene ble brukt til å regne ut andel misfornøyde. I april ble det logget operativ temperatur og elektrisk effekt til belysning, samtidig som lysstyrken utendørs og innendørs ble målt. Beregningsprogrammet Relux ble brukt til å simulere lysforhold og beregne energibruk til belysning. I ReluxPro ble dagslysfaktor simulert for februar og april, med tilnærmede like forhold som under måleperiodene. Dagslysfaktor for april ble også undersøkt ved andre egenskaper for vinduene. På bakgrunnen av disse simuleringene ble så energibehov til lys beregnet i ReluxEnergy. Her ble det også sett på variasjonen av energibruken ved ulike styringsforhold. Simuleringer av termiske forhold og totalt energibruk ble simulert i Simien. Energibruk til belysning som ble beregnet i ReluxEnergy ble satt inn i Simien for å kunne se hvordan energien her påvirket de termiske forholdene og resterende energibruk. De ulike variasjonene som ble gjort i Relux, ble også gjort i Simien i den grad det var mulig. Målingene viser at dagslysfaktoren er svært høy ved vinduet, men at mesteparten av rommet ligger under minimumskravet på 2 %. Med disse store variasjonene vil ikke en gjennomsnittlig dagslysfaktor være representativ for hele rommet. Målingene viser også en liten variasjon i termiske forhold i dybden av rommet. Det antas at disse variasjonene ville vært større om målingene hadde vært utført i en varmere eller kaldere periode. Selv med en nøyaktig modell vil beregningsverktøy vise en høyere dagslysfaktor enn den målte. Det vil være vanskelig å måle dagslysfaktor ettersom dette er svært avhengig av utendørs luminansforhold. Ved LENI-beregninger i ReluxEnergy blir det ikke tatt hensyn til solskjerming. ReluxEnergy antar en større del av rommet som dagslysforsynt enn det målinger og simuleringer viser. Beregning av termiske forhold i Simien vil i stor grad være avhengig av benyttet internlast til belysning. Beregningsverktøyet tar ikke hensyn til type varmesystem, og heller ikke til tregheten i gulvvarmesystemet som ble brukt i klasserommet. Dette vil igjen påvirke beregningene av temperaturforløpet.
Supervisor(s): Ida Bryn (HiOA & Erichsen & Horgen); Line Røseth Karlsen (HiOA).
Acknowledgements: Erichsen & Horgen AS (Ida Bryn); Drammen Eiendom; HiOA (Øystein Andersen); COWI (Tore Krok Nielsen).

Summary: Asker municipality will construct two buildings that together will constitute the Borgenbråten residential and care center. The center has been designed with a well park and heat pumps that will supply the buildings with the necessary heat for ventilation, space heating, tap water and a swimming pool. Space has also been set aside for a possible future solar heating system. The problem defines the goal of the task: Is it possible to combine a solar heating system with a geothermal heating system in such a way that it is economically attractive to the developer? How large will the environmental gain be when using the sun for heating? There are some such combination systems in Norway, but when the VVS association visited HiOA in the fall of 2011, they made a point of increasing the expertise in geothermal heating and solar heating among engineers. To carry out this task, a comprehensive calculation tool has been created and a P&ID has been prepared for the system. The answer to the problem is solved by comparing life cycle costs, installation costs and CO₂ emissions from a total of five alternative scenarios.
• Alternative 1. Consists of solar heating systems and geothermal heating systems, these are adapted to each other for optimal performance and cost. • Alternative 2. Ideal geothermal heating solution without solar collectors. • Alternative 3. Originally designed geothermal heating system. Consists of 2 x 75 kW heat pumps and 16 wells. • Alternative 4. Same as Alternative 2, but with solar heating installed afterwards. • Alternative 5. Same as Alternative 3, but with solar heating installed afterwards.
The calculations show that it is economically profitable to combine a solar heating system with a geothermal heating system, but it is clear that the systems must be designed and installed at the same time for this to be the case. If you look at the environmental gain, this is large and will be just as large even if the solar heating system is installed afterwards.
Norsk sammendrag: Asker kommune skal oppføre to bygg som til sammen vil utgjøre Borgenbråten bo- og omsorgssenter. Senteret er blitt prosjektert med en brønnpark og varmepumper som skal forsyne byggene med nødvendig varme til ventilasjon, romoppvarming, tappevann og basseng. Det er også satt av plass til et eventuelt fremtidig solvarmeanlegg. Problemstillingen definerer målet med oppgaven: Er det mulig å kombinere et solvarmeranlegg med et bergvarmeanlegg på en slik måte at det er økonomisk attraktivt for utbygger? Hvor stor vil den miljømessige gevinsten bli ved bruk av sol til oppvarming? Det finnes noen slike kombinasjonsanlegg i Norge, men da VVS-foreningen gjestet HiOA høsten 2011 gjorde de et poeng ut av at det trengs økt kompetanse på bergvarme og solvarme blant ingeniør. For å gjennomføre denne oppgaven har det blitt laget et omfattende beregningsverktøy samt utarbeidet et P&ID for anlegget. Besvarelsen til problemstillingen er løst ved å sammenligne livsløpskostnader, installasjonskostnader og CO₂-utslipp fra i alt fem alternative scenarier.
• Alternativ 1. Består av solvarmeanlegg og bergvarmeanlegg, disse er tilpasset hverandre for optimal ytelse og kost. • Alternativ 2. Ideell bergvarmeløsning uten solfangere. • Alternativ 3. Opprinnelig prosjektert bergvarmeanlegg. Består av 2 x 75 kW varmepumper og 16 brønner. • Alternativ 4. Samme som Alternativ 2, men med solvarme installert i etterkant. • Alternativ 5. Samme som Alternativ 3, men med solvarme installert i etterkant.
Beregningene viser at det er økonomisk lønnsomt å kombinere et solvarmeanlegg med et bergvarmeanlegg, men det er imidlertid helt klart at anleggene må prosjekteres og installeres samtidig for at dette skal være tilfelle. Ser man på den miljømessige gevinsten er denne stor og vil være like stor selv om man installerer solvarmeanlegget i ettertid.
Supervisor(s): T. Thorgeir Harsem (HiOA, Norconsult).
Acknowledgements: Norconsult; Asker municipality; NCC.

Summary: The background for the project was a request from the consulting company Multiconsult to BREEAM-certify their new headquarters in Bergen, Nesttunbrekka 99. BREEAM is a comprehensive classification system for buildings and property, which documents differences in environmental and health impacts, and which makes it easier to make the right choices. The system is based on awarding points for environmentally friendly solutions. The purpose of the task was to develop a system to keep track of the status of the certification, as well as to come up with suggestions for where it was appropriate to collect points. This was to be done so that the project reached over 70 points and the classification level “Excellent”. The experiences that were made and the biggest challenges that arose were to be reviewed with proposed solutions for future certifications. Among other things, the consequences of starting BREEAM too late in the project were to be mapped out. A method was then to be developed for how the different actors could proceed if they wanted to carry out a certification. To assess whether it is profitable to invest in BREEAM today, a careful review of the advantages and disadvantages associated with this for the various actors in the BA industry was to be carried out. Finally, it was to be assessed how BREEAM in Norway will have an impact on society and the environment in general. The biggest challenge for the construction actors in the project was the scope of the BREEAM NOR manual, and systematizing the documentation that must be available in advance of the auditor’s review. Based on this, a system for certification status and documentation was developed in Excel. The thesis presents a systematization of the various points in the BREEAM manual, which provides guidance on which ones should be invested in. By using this, actors in the BA industry can achieve a good starting point for prioritizing the right points and not lose any that must be achieved at a certain time. In order to achieve the goal of the classification “Excellent”, it was recommended to implement certain points. The following were particularly highlighted as important to consider: Tra 6 – Limited car parking capacity, Hea 9 – Indoor pollution, Ene 3 – Partial measurement of high energy load, Hea 6 – Lighting zones and lighting control and Wat 4 – Shut-off of sanitary supply. It is important for society that sustainable buildings are built and that at the same time there is a focus on maintaining a good indoor climate. BREEAM can play an important role in this context. With its holistic focus and appealing classification system, it can become a strong brand that stimulates demand for sustainable buildings. It is recommended that both property developers and players in the BA industry invest in this today – both for their own profit, and for the social responsibility they take by contributing to this development.
Norsk sammendrag: Bakgrunnen for prosjektet var et ønske fra konsulentselskapet Multiconsult om å BREEAM-sertifisere deres nye hovedkvarter i Bergen, Nesttunbrekka 99. BREEAM er et helhetlig klassifiseringssystem for bygg og eiendom, som dokumenterer forskjeller på miljø og helsebelastninger, og som gjør det lettere å ta riktige valg. Systemet baserer seg på poenggiving for miljøvennlige løsninger. Hensikten med oppgaven var å utarbeide et system for å holde oversikt over status i sertifiseringen, samt komme med forslag til hvor det var hensiktsmessig å samle poeng. Dette skulle gjøres slik at prosjektet nådde over 70 poeng og klassifiseringsnivået «Excellent». Erfaringene som ble gjort og de største utfordringene som oppsto skulle gjennomgås med foreslåtte løsninger til fremtidige sertifiseringer. Blant annet skulle det kartlegges konsekvenser av å komme for sent i gang med BREEAM i prosjektet. Deretter skulle en metode utarbeides for hvordan de forskjellige aktørene kan gå frem dersom de ønsker å gjennomføre en sertifisering. For å vurdere om det er lønnsomt å satse på BREEAM i dag, skulle det utføres en nøye gjennomgang av fordelene og ulempene knyttet til dette for de ulike aktørene i BA-bransjen. Til slutt skulle det vurderes hvordan BREEAM i Norge vil få en innvirkning for samfunnet og miljøet generelt. Den største utfordringen for byggeaktørene i prosjektet lå i omfanget av BREEAM NORmanualen, og det å systematisere dokumentasjonen som må foreligge i forkant av revisor sin gjennomgang. Med utgangspunkt i dette ble et system for status i sertifiseringen og dokumentering utviklet i Excel. I oppgaven presenteres en systematisering av de ulike punktene i BREEAM-manualen, som legger føring for hvilke en burde satse på. Ved å benytte seg av denne kan aktører i BA-bransjen oppnå et godt utgangspunkt for å prioritere de riktige poengene og ikke miste noen som må oppnås ved et bestemt tidspunkt. For å oppnå målet om klassifiseringen «Excellent», ble det anbefalt å gjennomføre enkelte punkter. De følgende ble spesielt fremhevet som viktige å vurdere: Tra 6 – Begrenset bilparkeringskapasitet, Hea 9 – Forurensninger i innemiljø, Ene 3 – Delmåling av høy energibelastning, Hea 6 – Lyssoner og lysstyring og Wat 4 – Avstenging av sanitær tilførsel. Det er viktig for samfunnet at det bygges bærekraftige bygg og at det samtidig holdes fokus på å opprettholde et godt inneklima. BREEAM kan i den sammenheng spille en viktig rolle. Med sitt helhetlige fokus og appellerende klassifiseringssystem kan det bli en sterk merkevare som stimulerer etterspørselen etter bærekraftige bygg. Det anbefales til både eiendomsutviklere og aktører i BA-bransjen å satse på dette i dag – både for sin egen fortjeneste, og for det samfunnsansvaret de tar ved å bidra til denne utviklingen.
Supervisor(s): Bente HELLUM (HiOA).
Acknowledgements: Multiconsult (Kjersti Folvik, Eyvind Fredriksen).

Summary: In Norway, residential buildings account for 40% of energy use, and if the goal is to ensure a more sustainable future, a reduction in the building’s energy use is necessary. This report will present how to optimize a building from “TEK 07” to a passive house (NS 3700). Sources for theory and calculations used during the project are textbooks and online literature. For documentation of calculations and information, computer programs such as “SIMIEN”, “ISY Calcus” and “HEAT 2” were used. All requirements according to “NS 3700” were satisfied by making various measures and changes to the building. To achieve the requirements, it was chosen to use “VIP” instead of regular mineral wool in the wall construction to save space. Since the wall thickness was only 2 cm thicker and the window area/location was not changed, the daylight factor is satisfactory. The roof and floor received extra insulation to achieve satisfactory requirements, while the thermal bridges in various structural parts were reduced to an acceptable level. The energy sources for the building were a geothermal heat pump and solar collectors, since it was a profitable investment with a payback period of only 9.8 years. Separate ventilation units in apartments were replaced with a common unit that was placed in the parking basement. This provides the opportunity for better demand management, and this solution provides lower energy consumption. To reduce the building’s electricity consumption, it was decided to look at smart house solutions. Sensors were strategically placed in the building and communicate with the control body using a wired feedback system, since this provides the best comfort for users of the building. For users of the home, it is recommended to connect the system to the internet, so that all electrical components in the building can be controlled from the outside. Although passive houses meet the requirements for energy use during design, it is not necessary that this be maintained when the house is used. It is therefore advisable to invest in LED technology, as this helps to keep the cooling requirement for the building down and is energy efficient throughout its lifetime compared to competing technology. In profitability calculations, where all costs and earnings are taken into account, the passive house made a profit of NOK 503,000 when choosing VIP insulation in the wall. This is because this type of insulation frees up more usable area than with traditional mineral wool. By building the passive house in this way, this should be a profitable alternative for builders in future projects that should be considered. By using the passive house as a starting point for making the building a plus house, a ground source heat pump was dimensioned that has the capacity to supply the heating requirement for the rest of the housing association, which consists of 4 other relatively similar apartment complexes. It was chosen not to use solar panels due to the poor profitability of solar panels, and the problems surrounding sending the electricity back to the grid. The costs of the investment were divided between all the apartments in the housing complex, in order to obtain the most equitable distribution. This also provides opportunities for low electricity bills in the future for the entire housing association, which is a favorable investment. The choice of a ground source heat pump also provides the possibility of free cooling, which is a necessary and affordable form of cooling for passive houses.
Norsk sammendrag: I Norge står boligbygg for 40 % av energibruken, og dersom målet er å sikre en mer bærekraftig fremtid, er det nødvendig med en reduksjon av byggets energibruk. Denne rapporten skal presentere hvordan man kan optimalisere et bygg fra “TEK 07” til et passivhus (NS 3700). Kilder for teori og utregning som er benyttet under prosjektet, er lærebøker og litteratur på nett. For dokumentering av beregninger og informasjon, er dataprogrammer som “SIMIEN”, “ISY Calcus” og “HEAT 2” benyttet. Alle kravene ihht. “NS 3700” ble tilfredsstilt ved å gjøre diverse tiltak og endringer på bygget. For å oppnå kravene ble det valgt å bruke ”VIP” fremfor vanlig mineralull i veggkonstruksjonen for arealbesparelse. Siden veggtykkelsen kun ble 2 cm tykkere og vindus- areal/plassering ikke ble forandret, er dagslysfaktoren tilfredsstillende. Tak og gulv fikk ekstra isolasjon for å oppnå tilfredsstillende krav, mens kuldebroene i diverse konstruksjonsdeler ble redusert til et akseptabelt nivå. Energikilder til bygget ble geovarmepumpe og solfanger, siden det ble en lønnsom investering med en nedbetalingstid på kun 9,8 år. Separate ventilasjonsaggregater i leiligheter, ble byttet ut med et felles aggregat som ble plassert i parkeringskjelleren. Dette gir muligheten for bedre behovsstyring, samt at denne løsningen gir et lavere energiforbruk. For få ned strømforbruket til bygget ble det valgt å se på smarthusløsninger. Sensorer ble strategisk plassert i bygget og kommuniserer med kontrollorganet ved hjelp av kablet feedback system, siden dette gir best komfort for brukere av bygget. For bruker av boligen anbefales det å koble systemet opp i mot internett, så alt av elektriske komponenter i bygget kan behov styres utenfra. Selv om passivhusene tilfredsstiller kravene til energibruk ved prosjektering, er det ikke nødvendig at dette blir oppretthold ved bruk av huset. Det bør derfor investeres i LED-teknologi, siden dette er med på å holde kjølebehovet nede for bygget og er energieffektive ved hele sin levetid i forhold til konkurrerende teknologi. Ved lønnsomhetsberegninger, hvor alle kostnader og inntjeninger er tatt hensyn til, kom passivhuset i et overskudd på 503.000 kr ved valg av VIP-isolasjon i vegg. Dette pga. at denne type isolasjon frigir mer bruks areal enn ved tradisjonell mineralull. Ved å bygge passivhuset på denne måten, burde dette være et lønnsomt alternativ for byggherrer ved fremtidige prosjekteringer som burde vurderes. Ved å bruke passivhuset som utgangspunkt for å få bygget til plusshus, ble det dimensjonert en bergvarmepumpe som har kapasitet til å levere oppvarmingsbehovet til resten av borettslaget, som består av 4 andre relativt like leilighetskomplekser. Det ble valgt å ikke bruke solcellepaneler på grunn av den dårlige lønnsomheten rundt solcellepaneler, og problematikken rundt det å sende strømmen ut på nettet igjen. Kostnadene for investeringen ble delt mellom alle leilighetene i boligkomplekset, for å få en mest rettferdig fordeling. Dette gir også muligheter for lave strømregninger i fremtiden for hele borettslaget, som er en gunstig investering. Valget av bergvarmepumpe gir også muligheten for frikjøling, som er nødvendig og rimelig form for kjøling av passivhus.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (HiOA).
Acknowledgements: Rambøll Norge AS (Fred Solvik, Bjørnar Heiskel).

Summary: The task was to find out the thermal properties of an apartment building. The starting point was a self-designed apartment building with values ​​from TEK 2010 to make it as realistic as possible. This apartment building was then placed in three different cities in Norway, to find out how big the differences were in the building’s thermal properties depending on where you were geographically. The group did a vulnerability analysis using values ​​from a report from SINTEF, and it has mainly looked at the heating requirement of the building, and how this requirement changes depending on which parameters are changed. Here, changes in u-values, leakage rates and the efficiency of the heat exchanger were looked at. Dimensioning and calculations of heating and ventilation systems have also been made and automation systems have been added so that it is energy efficient. To change the values ​​from the vulnerability analysis, Excel has mainly been used, but a proposal has also been made in SIMIEN to compare results. The main conclusion is that changing u-values ​​has the greatest impact in a positive and negative direction. Changes in the u-value had the greatest impact on apartments with the most open-air surfaces, such as apartment 41. Changes in leakage rates and heat exchanger efficiency, however, led to an equal increase or decrease in heating needs. We also found that Tromsø uses significantly more energy for heating than Kristiansand and Oslo. Kristiansand also turned out to be the place where it is most profitable to improve the parameters that were looked at, while at the same time it is least profitable if the parameters deteriorate over time.
Norsk sammendrag: Oppgaven var å finne ut av termiske egenskaper til en boligblokk. Det ble tatt utgangspunkt i en egendesignet boligblokk med verdier fra TEK 2010 for å få den mest mulig realistisk. Denne boligblokka ble så plassert i tre forskjellige byer i Norge, for å finne ut hvor store forskjeller det var på bygningens termiske egenskaper ettersom hvor man var geografisk. Gruppa gjorde en sårbarhetsanalyse etter verdier fra en rapport fra SINTEF, og det har i hovedsak blitt sett på oppvarmingsbehovet til bygningen, og hvordan dette behovet endrer seg ettersom hvilke parametere man endrer på. Her ble det sett på forandring i u-verdier, lekkasjetall og virkningsgraden til varmeveksler. Det er også gjort dimensjonering og beregninger av varme- og ventilasjonsanlegg og lagt til automasjonssystemer slik at det skal være energieffektivt. For å endre på verdier fra sårbarhetsanalysen, er det i hovedsak brukt Excel, men det er også laget et forslag i SIMIEN for å sammenligne resultater. Hovedkonklusjonen er at endring av u-verdier gir størst utslag i positiv og negativ retning. Endring i u-verdien hadde størst utslag på leilighetene med flest flater mot det fri som leilighet 41 Endringer i lekkasjetall og virkningsgrad på varmeveksler førte derimot til en lik økning eller nedgang i oppvarmingsbehov. Vi kom også til at Tromsø bruker vesentlig mer energi til oppvarming enn Kristiansand og Oslo. Kristiansand viste seg også å være stedet hvor det er mest lønnsomt å forbedre parameterne som ble sett på, samtidig som det er minst lønnsomt hvis parameterne blir dårligere med tiden.
Supervisor(s): Habtamu B. MADESSA (HiOA).

Summary: The task looks at how to optimize windows and solar shading in a school built according to passive house standards. It was to be assessed whether the requirement for g-value on sun-exposed facades (TEK10) constitutes a limitation for the optimization. Based on the submitted sketch project for Frydenhaug School, the group has looked at how changes in window qualities and the use of solar shading affect room heating needs and indoor temperatures. An energy calculation program has been used to simulate the use of a number of different combinations of windows and solar shading in order to see how different changes affect the results. The different windows that have been simulated have been prepared by the group using an interactive program for building different window combinations. To see the effect of the solar shading, indoor summer temperatures have been compared for all the different window combinations. To find the potential of passive solar heating, the need for delivered energy for room heating has been compared. The location and orientation of the building have been analyzed and the path of the sun in relation to the various facades has been mapped to prepare the best possible basis for choosing external solar shading. All scenarios have been simulated so that the requirement for g-value and U-value are met. A decision has been made on the requirement for daylight factor and the difficulty of utilizing daylight for lighting if the solar shading is only in the glass. The consequences of blocking daylight out have been discussed. The results show that clear glass that lets in a lot of daylight combined with dynamic external solar shading gives the most desirable results both when the building has a heat surplus and a heat deficit. Automation of external shading is very important in order not to create a conflict between potential free solar heating and the building’s heating system. When the building has a heat deficit, external shading should be deactivated, and only internal shading should be used. In combination with other building technical requirements, the group cannot see that the requirement for g-value alone constitutes any limitation for optimization.
Norsk sammendrag: Oppgaven ser på hvordan man kan optimalisere vinduer og solavskjerming i en skole bygget etter passivhusstandard. Det skulle vurderes om kravet til g-verdi på solbelastede fasader (TEK10) utgjør en begrensning for optimaliseringen. Med bakgrunn i tilsendt skisseprosjekt for Frydenhaug skole, har gruppen sett på hvordan endringer i vinduskvaliteter og bruk av solavskjerming spiller inn på romoppvarmingsbehov og temperaturer innendørs. Det er blitt benyttet energiberegningsprogram for å simulere bruk av en rekke ulike kombinasjoner av vinduer og solavskjerminger for så å se hvordan ulike endringer påvirker resultatene. De ulike vinduene det er simulert med er utarbeidet av gruppen ved å benytte et interaktivt program for oppbygging av ulike vinduskombinasjoner. For å se virkningen av solavskjermingen, har innendørs sommertemperaturer blitt sammenliknet for alle de ulike vinduskombinasjonene. For å finne potensialet av passiv soloppvarming har behovet for levert energi til romoppvarming blitt sammenliknet. Byggets plassering og orientering er analysert og solens bane i forhold til de ulike fasadene er kartlagt for å utarbeide et best mulig grunnlag for valg av ekstern solavskjerming. Alle scenarier er simulert slik at kravet til g-verdi og U-verdi er oppfylt. Det er tatt stilling til krav til dagslysfaktor og vanskeligheten av å utnytte dagslyset til belysning dersom solskjermingen kun ligger i glasset. Konsekvensene av å stenge dagslyset ute er diskutert. Resultatene viser at klare glass om slipper inn mye dagslys kombinert med dynamisk ekstern solavskjerming gir mest ønskelige resultater både når bygget har varmeoverskudd og varmeunderskudd. Automatisering av utvendig avskjerming er svært viktig for ikke å skape konflikt mellom potensiell gratis soloppvarming og byggets oppvarmingssystem. Når bygget har varmeunderskudd bør utvendig avskjerming deaktiveres, og kun innvendig avskjerming bør benyttes. I kombinasjon med andre bygningstekniske krav kan ikke gruppen se at kravet til g-verdi alene utgjør noen begrensning for optimaliseringen.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (HiOA).
Acknowledgements: COWI (Erik Rigstad); HiOA (Øystein Andersen, Line Røseth Karlsen).

Summary: The purpose of this report was to create new technical solutions that would reduce energy consumption at Akersgata 51 in Oslo, and to design a system for controlling and regulating these solutions. Theoretical background material was obtained from textbooks and the internet to create a better understanding of how control and regulation, as well as various technical components, work. Detailed technical information about the building was also collected. The information was used in the analysis of the existing system. Four new technical solutions were examined in more detail. The investment costs associated with these, the technical complexity, how they should be regulated and whether it was economically viable to implement the proposed solutions were investigated.
• EC motors: A replacement of asynchronous motors in the ventilation units with EC motors with associated fans was quickly identified as a profitable and very energy-saving investment. The EC motor is more energy-efficient for several reasons. It uses permanent magnets to set up the magnetic field and therefore does not draw any reactive power like the asynchronous motor does. It also draws significantly less power when adjusting the speed down, which makes it very suitable for use in ventilation systems.
• Spray coils: Installing spray coils on the dry coolers increases the capacity of the dry coolers by about 25%. This means that more “free” energy is extracted from the outside air. This results in less work on the compressor, which in turn leads to lower energy consumption.
• Automation of windows: There are windows that can be opened on the top floor above the atrium that extends up through the entire building. These windows are currently motorized, but not automated. This means that they are operated manually using a switch. Here it is recommended to implement a control system for automating the open/close function. This will result in reduced cooling requirements on hot days, as well as better thermal comfort, especially for users of the upper floors.
• Reverse ice water machine: Ice water machines can be reversed to heat pump operation. The possibility of doing this in Akersgata 51 and at the same time using the dry coolers as the outdoor part of the heat pump has been considered. The dry coolers have a very large surface area which will result in a high COP (coefficient of performance) of the heat pump. However, it turns out that pipes with a larger diameter are required from the ice water machine to the dry coolers than are currently available. Replacing these will be very expensive, as accessibility is poor and the pipe runs are long. This measure is not recommended to be implemented, as the investment cost will be too high.
In summary, it is recommended to implement the first three measures, as these are technically uncomplicated and economically very good investments.
Norsk sammendrag: Hensikten med denne rapporten var å skape nye tekniske løsninger som vil kunne redusere energiforbruket i Akersgata 51 i Oslo, og designe et system for styring og regulering av disse løsningene. Det ble innhentet teoretisk bakgrunnsmateriale fra fagbøker og internett for å skape en bedre forståelse av hvordan styring og regulering, samt diverse tekniske komponenter fungerer. Detaljert teknisk informasjon om bygget ble også innsamlet. Informasjonen ble benyttet i analysen av det eksisterende anlegget. Fire nye tekniske løsninger ble sett nærmere på. Det ble undersøkt hvor store investeringskostnader som var forbundet med disse, den tekniske kompleksiteten, hvordan de skulle reguleres og om det var økonomisk forsvarlig å implementere de foreslåtte løsningene.
• EC-motorer: En utskiftning av asynkronmotorer i ventilasjonsaggregatene til EC-motorer med tilhørende vifter ble raskt identifisert som en lønnsom og meget energibesparende investering. EC-motoren er mer energieffektiv av flere grunner. Den bruker permanent magneter til å sette opp magnetfeltet og trekker med det ingen reaktiv effekt slik som asynkronmotoren gjør. Den trekker også betydelig mindre effekt ved nedjustering av turtallet, noe som gjør den meget godt egnet til bruk i ventilasjonsanlegg.
• Spray coils: Montering av spray coils på tørrkjølerne øker kapasiteten til tørrkjølerne med om lag 25 %. Det vil si at man trekker mer «gratis» energi ut av uteluften. Dette resulterer i mindre arbeid på kompressoren som igjen fører til lavere energiforbruk.
• Automatisering av vinduer: Det er vinduer som kan åpnes i øverste etasje over atriet som strekker seg opp igjennom hele bygget. Disse vinduene er per dags dato motorisert, men ikke automatisert. Det vil si at de betjenes manuelt ved hjelp av en bryter. Her anbefales det å implementere et styringssystem for automatisering av åpne/lukke funksjonen. Dette vil medføre redusert kjølebehov på varme dager, samt bedre termisk komfort spesielt for brukerne av de øvre etasjene.
• Snu isvannsmaskin: Isvannsmaskiner kan snus til varmepumpedrift. Det er sett på muligheten for å gjøre dette i Akersgata 51 og samtidig bruke tørrkjølerne som utedel på varmepumpen. Tørrkjølerne har et veldig stort overflateareal som vil resultere i høy COP (effektfaktor) på varmepumpen. Det viser seg imidlertid at det kreves rør med større diameter fra isvannsmaskinen til tørrkjølerne enn det er i dag. En utskiftning av disse vil bli veldig kostbart, da tilgjengeligheten er dårlig og rørføringene er lange. Dette tiltaket anbefales ikke å gjennomføre, da investeringskostnaden vil bli for høy.
Oppsummert anbefales det å gjennomføre de tre første tiltakene, da disse er teknisk ukompliserte og økonomisk sett meget gode investeringer.
Supervisor(s): Habtamu B. MADESSA (HiOA).
Acknowledgements: Bjerke Ventilasjon AS (Tomas Bjerke); HiOA (Erling Bøe, Marius Lysebo, Øystein Andersen).

Summary: At the end of February 2012, the newest extension to the Oslo Research Park was completed. The new Building 5 is the last construction stage in the planned development and completes the development in the valley between Blindern and Gaustadalléen. The building was installed with a small, untested heating system. The system combines ventilation, heating and cooling in the same component. A so-called supply air baffle with heating and cooling function. The aim of this task was to investigate to what extent a heating principle based on heated supply air from a baffle worked in relation to selected thermal indoor climate parameters. Using measurements, calculations and computer simulations, the project group was to investigate how such a heating system affected the development of cold drafts from windows and vertical temperature differences in selected rooms. The project group was also to compare draught conditions and temperature gradients against the recommended requirements in NS-EN ISO 7730. Building 5 was completed two months later than expected when the first project description was prepared. This meant that the possibility of having relevant measurements carried out was reduced. High outdoor temperatures in March led to small variations in the cold draft measurements and gave uncertain results in relation to the thermal indoor climate. In addition, a survey was not conducted among the tenants in the building. A prerequisite for relevant feedback from the users was that they should have stayed in the building for a certain period with relatively low outdoor temperatures. The group therefore chose a more theoretical approach to the task. Values ​​for air speed and draft were calculated on the basis of previous indoor climate tests and empirical formulas. In addition, Star-CCM+ was implemented in the task in order to simulate a heating principle similar to that in house 5. It became clear during the task that it was difficult to answer the question of whether the product could influence the development of cold draft or not. Many variables made it difficult to say to what extent such a system works. However, it was discovered that the prerequisites were lacking for the product to function as intended in house 5. The heat loss calculations showed that the building had such a low power requirement that there is probably no need for heat sources in the room other than internal loads. Thus, the product’s heating battery was not used, and thus neither was the product’s supposed advantage in relation to the development of cold draft. In no case were temperature gradients measured or simulated that were outside the recommended values ​​in NS-EN ISO 7730. However, the measurements were made with relatively high outdoor temperatures, so the project group suggests that the temperature gradients be measured again at lower outdoor temperatures and when the heating and ventilation system is operating as normal. The project group suggests that Heiselberg’s method for calculating cold draft be looked at more closely, to see to what extent it is affected by more realistic window geometries. This project report has shown, for example, that frames can have a significant impact on cold draft.
Norsk sammendrag: I slutten av februar 2012 ble det nyeste tilbygget i Forskningsparken i Oslo ferdigstilt. Det nye Hus 5 er siste byggetrinn i den planlagte utbyggingen og kompletterer utbyggingen i dalen mellom Blindern og Gaustadalléen. Bygget ble installert med et lite utprøvd oppvarmingssystem. Systemet kombinerer ventilasjon, oppvarming og kjøling i samme komponent. En såkalt tilluftsbaffel med varme- og kjølefunksjon. Målet med denne oppgaven var å undersøke i hvilken grad et oppvarmingsprinsipp basert på oppvarmet tilluft fra baffel fungerte i forhold til utvalgte termiske inneklimaparametere. Ved hjelp av målinger, beregninger og datasimuleringer skulle prosjektgruppen undersøke hvordan et slikt oppvarmingssystem påvirket utviklingen av kaldras fra vinduer og vertikale temperaturforskjeller i utvalgte rom. Prosjektgruppen skulle også sammenligne trekkforhold og temperaturgradienter opp mot anbefalte krav i NS-EN ISO 7730. Hus 5 ble ferdigstilt to måneder senere enn antatt da den første prosjektbeskrivelsen ble utarbeidet. Det betydde at muligheten for å få gjennomført relevante målinger ble redusert. Høye utetemperaturer i mars førte til små utslag på kaldrasmålingene og ga usikre resultater i forhold til termisk inneklima. I tillegg ble det ikke gjennomført spørreundersøkelse blant leietakerne i bygget. En forutsetning for relevant tilbakemelding fra brukerne var at de skulle ha oppholdt seg i bygget en viss periode med relativt lave utetemperaturer. Gruppen valgte derfor en mer teoretisk tilnærming til oppgaven. Verdier for lufthastighet og trekk ble beregnet på grunnlag av tidligere inneklimaforsøk og empiriske formler. I tillegg ble Star-CCM+ implementert i oppgaven for å kunne simulere et oppvarmingsprinsipp som ligner det i hus 5. Det ble underveis i oppgaven klart at det var vanskelig svare på spørsmålet om produktet kunne påvirke utviklingen av kaldras eller ikke. Mange variabler gjorde det vanskelig å si i hvilken grad et slikt system fungerer. Imidlertid ble det oppdaget at forutsetningene manglet for at produktet kunne fungere som tenkt i hus 5. Varmetapsberegningene viste at bygget hadde et så lavt effektbehov at det sannsynligvis ikke er behov for varmekilder i rommet utenom internlast. Dermed ble ikke produktets varmebatteri tatt i bruk, og dermed heller ikke produktets antatte fortrinn i forhold til kaldrasutvikling. Det ble ikke i noen tilfeller målt eller simulert temperaturgradienter som var utenfor anbefalte verdier i NS-EN ISO 7730. Imidlertid ble målingene foretatt med relativt høye utetemperaturer, slik at prosjektgruppen foreslår at temperaturgradientene måles en gang til ved lavere utetemperaturer og når varme- og ventilasjonsanlegg driftes som normalt. Prosjektgruppen foreslår at man ser nærmere på Heiselbergs metode for beregning av kaldras, for å se i hvilken grad den påvirkes av mer realistiske vindusgeometrier. Denne prosjektrapporten har for eksempel vist at karmer kan ha en betydelig innvirkning på kaldras.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (HiOA).
Acknowledgements: Rambøll (Olav Rådstoga).

Summary: A solar collector consists of an absorber that transports solar heat to a fluid. The simulation program Star CCM+ was used to calculate heat transport and the efficiency of a solar collector without a cover glass and a solar collector with a cover glass. The results showed that it was possible to visualize increased efficiency by simulating the back-radiation of long-wave radiation. The use of the “Solar Load” model in Star CCM+ is a suitable tool for simulating heat transport in a flat solar collector. Both models for gray radiation and multi-spectral radiation were used. By simulating several stationary conditions with different radiation intensities, one can approximate a 24-hour simulation for a solar collector. The model diverged at low irradiance fluxes (100 W/m2). A simple analysis tool was developed for presenting the efficiency of a solar collector. By simple regression analysis in Microsoft Excel, coefficients of the second order degree could be calculated in an expression for the efficiency of solar collectors with and without a cover glass, respectively. Several useful presentation, analysis and reporting tools were used in Star CCM+. This made it possible to monitor and partially control calculations during and after driving.
Norsk sammendrag: En solfanger består av en absorbator som transporterer solvarme til et fluid. Det ble anvendt simuleringsprogrammet Star CCM+ til å beregne varmetransport og virkningsgraden til en solfanger uten dekkglass og en solfanger med dekkglass. Resultatene viste at det var mulig å synligjøre økt virkningsgrad ved å simulere tilbakestråling av langbølget stråling. Anvendelse av «Solar Load» modellen i Star CCM+ er et egnet verktøy for å simulere varmetransport i en plan solfanger. Det ble anvendt både modeller for grå stråling og flerspektret stråling. Ved å simulere flere stasjonære forhold med ulike strålingsintensiset vil man kunne tilnærme en døgnsimulering for en solfanger. Modellen divergerte på lave innstrålingsfluksen (100 W/m2). Det ble utviklet et enkelt analyseverktøy for presentasjon av virkningsgraden i en solfanger. Ved enkel regresjonsanalyse i Microsoft Excel kunne det beregnes koeffisienter av annenordens grad i et utrykk for virkningsgraden til henholdsvis solfanger med og uten dekkglass. Det ble anvendt flere nyttige presentasjons-, analyse- og rapporteringsverktøy i Star CCM+. Dette gjorde det enkelte å overvåke og delvis kontrollere beregninger underveis og etter kjøring.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
Acknowledgements: ÅF Norge AS (Jan Vegdal); UiO/Aventa (Micheale Meir).

Summary: The main point of the report is to present the results of various simulations in the computer programs SIMIEN and Star-CCM+. All the simulations are related to energy and power requirements and are carried out with a background in a selected area in the New Deichmanske Main Library to be built in Bjørvika. The simulations carried out in Star-CCM+ include transmission, changes in solar gain over time, as well as a simulation where air flows are analyzed. It is mainly transient processes that have been carried out in this program, as this is something that both the supervisor and the group found interesting. The method of how a simulation is carried out is well explained in the report. The results themselves are inaccurate, as there are many factors that have not been included. These are factors that, due to lack of time, have not been investigated in more detail. The most important thing that emerges from the results of these simulations is that it is, for example, possible to create your own functions for how the sun should move, air flows in rooms, and temperature changes on the facade, etc. This is shown in figures in the results chapter. In SIMIEN, 6 simulations have been carried out with different input data. This applies to changed internal load due to person load, increased air volumes from ventilation, change in horizon, increased setpoint temperature for cooling, as well as checking the zone against TEK 10 and Project Report 42. The similarity in the simulations is that they all show a much too high cooling requirement in the areas. The reason for this is mainly the floor/window area ratio in the room. This is very high, and is not necessarily representative of the entire building. Measures against this can be to change the sun shading so that it is activated at a lower sun input. The downside of this is that there may then be too little daylight with regard to the indoor environment. The conclusion that has been drawn is that Star-CCM+ in particular is an advanced computer tool that takes a long time to learn, so prior knowledge here is important. At the same time, as the project period went on, knowledge about the program became greater and the simulations more advanced. This is particularly reflected in the method chapter. There is no doubt that this program is a useful tool to have knowledge of when schooling is over. As for SIMIEN, the original task was to find out more about what lies behind the calculations in addition to the simulations themselves. After contact with the developers of the program, it turns out to be difficult to say anything more about the accuracy of the program than what is already stated on the Programbyggrenne website. The simulations themselves show that there could probably be a problem when it comes to cooling in the hottest periods of the year, and that this could probably be the biggest problem regarding the indoor climate right here. In advance, the group had also hoped to be able to compare the results from the different programs against each other. This proved difficult. The main reason is the complexity of Star-CCM+, while it also proved impossible to get a handle on what lies behind the calculations in SIMIEN. This meant that a further analysis of SIMIEN in particular, and discussing the accuracy of the calculations made there, was out of the question.
Norsk sammendrag: Hovedpoenget med rapporten er å fremstille resultatene av forskjellige simuleringer i dataprogrammene SIMIEN og Star-CCM+. Alle simuleringene er relatert til energi- og effektbehov og utføres med bakgrunn i et valgt areal i Nye Deichmanske Hovedbibliotek som skal bygges i Bjørvika. Simuleringene som er gjennomført i Star-CCM+ omfatter transmisjon, endringer i soltilskudd over tid, samt en simulering der luftstrømmer er analysert. Det er hovedsakelig transiente prosesser som er gjennomført i dette programmet, da dette er noe både veileder og gruppen fant interessant. Metoden rundt hvordan en simulering gjennomføres, er godt forklart i rapporten. Selve resultatene er unøyaktige, da det er mange faktorer som ikke er tatt med. Dette er faktorer som, på grunn av tidsmangel ikke har blitt undersøkt nærmere. Det viktigste som kommer frem av resultatene rundt disse simuleringene, er at det for eksempel er mulig å lage egne funksjoner for hvordan solen skal bevege seg, luftstrømmer i rom, og temperaturendringer på fasaden med mer. Dette er vist i figurer i resultatkapittelet. I SIMIEN er det gjennomført 6 simuleringer med forskjellige inndata. Dette gjelder for endret internlast på grunn av personbelastning, økte luftmengder fra ventilasjon, endring i horisont, økt setpunkttemperatur for kjøling, samt kontrollere sonen opp mot TEK 10 og Prosjektrapport 42. Likheten i simuleringene, er at alle viser et altfor høyt kjølebehov i arealene. Årsaken til dette er hovedsakelig forholdet gulv-/vindusareal i rommet. Dette er veldig høyt, og er ikke nødvendigvis representativt for hele bygget. Tiltak mot dette kan være å endre solskjermingen så den aktiveres ved en lavere soltilførsel. Bakdelen med dette, er at det da kan bli for lite dagslys med hensyn til innemiljøet. Konklusjonen som er trukket, er at spesielt Star-CCM+, er et avansert dataverktøy som det tar lang tid å lære seg, så forkunnskap her er viktig. Samtidig, etter hvert som prosjektperioden gikk, ble kunnskapen rundt programmet større og simuleringene mer avanserte. Dette gjenspeiler seg spesielt i metodekapittelet. Det er ingen tvil om at dette programmet er et nyttig verktøy å ha kjennskap til når skolegangen er ferdig. Når det gjelder SIMIEN, var den opprinnelige oppgaven å finne ut mer om hva som ligger bak beregningene i tillegg til selve simuleringene. Etter kontakt med utviklerne av programmet viser det seg allikevel vanskelig å si noe mer om nøyaktigheten i programmet enn det som allerede står på hjemmesiden til Programbyggerne. Selve simuleringene viser at det trolig kan bli et problem når det kommer til kjøling i de varmeste periodene på året, og at dette trolig kan være det største problemet vedrørende inneklimaet akkurat her. På forhånd hadde gruppen også håpet å kunne sammenlikne resultatene fra de forskjellige programmene opp mot hverandre. Dette viste seg vanskelig. Hovedgrunnen er kompleksiteten i Star- CCM+, samtidig som det viste seg umulig å få tak i hva som ligger bak beregningene i SIMIEN. Dette gjorde at en videre analyse av spesielt SIMIEN, og å drøfte nøyaktigheten i beregningene som gjøres der, var uaktuelt.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
Acknowledgements: Multiconsult (Ørnulf Kristiansen).