Bachelor’s dissertations
Click on a grey box to view abstract in English and Norwegian. If a title is underlined, then full-text is available. Some titles & abstracts may be machine-translated.
2012+▲ 2011 ▼2010-
Ellen HOLTH, Pernille Stang HOX, Stian Østvoll INGVALDSEN (2011) “Er krav til et godt energimerke like strengt for alle bygningskategorier?” [“Are the requirements for energy labelling equally strict for all building categories?”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: The basis for the report was SINTEF’s SIMIEN files for the different building categories, and was obtained by Ida Bryn. These files are based on the 2007 building regulations (TEK07), and form the basis for the criteria in the energy labelling scheme. During the work on the thesis, an update was made to the energy labelling scheme, which resulted in an area correction in the energy rating scale for single-family homes and apartment blocks. This changed some of the assumptions for the thesis, as some of the differences in the grading scale were evened out. In addition, some irregularities were discovered in SINTEF’s files that contributed to lowering the impression of the quality of the grading scale. Based on the files from SINTEF, the group has focused on how it is possible to raise both the energy and heating performance of the different building categories. Twelve different measures were identified, based on adjustable parameters in the calculation program SIMIEN. The measures that were implemented and the results they showed indicated differences within the building categories. Despite this, the total effect of the measures was not as the group had expected, and it turned out to be difficult to see clear trends in how fixed loads, heating needs, heated air volume and other parameters affected the energy label. Three different packages of measures were prepared, one of which focused on converting CAV to VAV, while the other two focused on improving the SFP factor and temperature efficiency in combination with lowering the U-value of windows and additional insulation of external surfaces, respectively. The packages of measures were put together in this way to raise the energy label from a red C to a red B, and then a green B. The number of measures that had to be implemented in addition to the three basic packages turned out to vary greatly for the different building categories. Doubts have been raised about the competence requirements in the energy label scheme and the consequences of a tax return method for energy labelling of one’s own home. It should be considered whether the energy label scheme should engage in public education and awareness-raising, rather than having consistent competence requirements.
Norsk sammendrag: Grunnlaget for rapporten var SINTEF sine SIMIEN filer for de forskjellige bygningskategoriene, og ble skaffet til veie av Ida Bryn. Disse filene bygger på TEK’07, og danner grunnlaget for kriteriene i energimerkeordningen. Underveis i arbeidet med oppgaven kom det en oppdatering til energimerkeordningen som medførte en arealkorrigering i energikarakterskalaen for småhus og boligblokker. Dette endret noen av forutsetningene for oppgaven, da en del av forskjellene i karakterskalaen ble utjevnet. I tillegg ble det oppdaget noen uregelmessigheter i SINTEF sine filer som bidro til å senke inntrykket av kvaliteten på karakterskalaen. Med utgangspunkt i filene fra SINTEF har gruppen fokusert på hvordan det er mulig å heve både energi- og oppvarmingskarakteren for de forskjellige bygningskategoriene. Det ble funnet frem til tolv ulike tiltak, med bakgrunn i regulerbare parametre i beregningsprogrammet SIMIEN. Tiltakene som ble utført og resultatene de viste, tydet på forskjeller innenfor bygningskategoriene. På tross av dette ble ikke den totale effekten av tiltakene slik gruppen hadde forventet, og det viste seg å være vanskelig å se klare tendenser til hvordan fastsatte laster, oppvarmingsbehov, oppvarmet luftvolum og andre parametre påvirket energimerkingen. Det ble utarbeidet tre ulike tiltakspakker, hvorav en fokuserte på konvertering av CAV til VAV, mens de to andre fokuserte på forbedring av SFP-faktor og temperaturvirkningsgrad i kombinasjon med henholdsvis senking av U-verdi på vinduer og etterisolering av ytterflater. Tiltakspakkene ble satt sammen på denne måten for å heve energimerket fra en rød C til en rød B, og deretter en grønn B. Antall tiltak som måtte gjennomføres i tillegg til de tre basispakkene viste seg å variere svært mye for de forskjellige bygningskategoriene. Det har blitt sådd tvil om kompetansekravene i energimerkeordningen og konsekvensene av en selvangivelsesmetode for energimerking av egen bolig. Det bør vurderes hvorvidt energimerkeordningen skal drive med folkeopplysning og bevisstgjøring, fremfor å ha konsekvente kompetansekrav.
Supervisor(s): Ida Bryn (HiO & Erichsen & Horgen).
Acknowledgements: Erichsen & Horgen (Ida Bryn).
Alicja OSMULSKA, Silje Hetland OSEN (2011) “Uttesting av superisolasjon (NASA-teknologi) i kombinasjon med ordinær isolasjon i bygg sett i et økonomisk perspektiv” [“Testing of super-insulation (NASA technology) in combination with ordinary insulation in buildings from an economic perspective”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: The aim of this report was to assess the quality of various insulation materials by simulations and measurements in the laboratory, to make suggestions for combinations of insulation materials in walls and a total solution for a wall construction where the thickness is reduced. This should be seen from an economic perspective. The wall constructions should also be considered in relation to the 2010 building regulations (TEK10) or Passive House standard NS 3700. The project assignment was given by Oslo University College by Professor Oddbjørn Sjøvold who has also been the supervisor for the main project candidates who have prepared this report. The assignment is made up of four parts, respectively theory, method, calculations and results, discussion and conclusion. The theory part contains laws and standards that should and can be used when designing external walls as well as formulas for calculations of conduction, convection, radiation, thermal resistance and U-value. The theory section also presents two construction methods for external walls that are relevant to this report, timber frame and solid wood, then information about the insulation materials to be tested (mineral wool, Aerogel, Vacuum Insulation Panels (VIP), and reflective foil). The testing was done using the hotbox method, where the insulation materials were placed in a wall with a cold and a hot room on each side. The temperature measurements in the laboratory were made by placing thermocouples at various strategic points. A U-value calculation was performed for the proposed wall constructions, showing whether the walls satisfy TEK10 or NS 3700. Assessments were made of the construction solutions with regard to moisture and fire. The group also took into account other aspects such as market availability, installation method of the materials and user-friendliness. The discussion was based on these factors, the U-value calculations, area increase and investment costs. The group was assigned a sample home of 104 m2 on each floor, a total of BRA 208 m2, given that it was insulated with 250 mm mineral wool. This was used to calculate any increase in area by changing the wall construction. These calculations showed that using 100 mm mineral wool with 25 mm VIP increased the area in the sample home by 10.4 m2, but if the mineral wool thickness is increased to 125mm and combined with 25 mm VIP, the area increase is 12.2 m2 and it satisfies the requirements for walls in passive houses according to NS 3700. By using 80mm solid wood in combination with 25 mm VIP, the area increased by 12 m2, this combination also achieves passive house standards for external walls. The investment costs when using VIP were higher than when using mineral wool, but this can be repaid by the increased value of the home due to an increase in the internal area. The other insulation materials that were tested did not give a significant increase in area, but some of them led to a reduction in the wall thickness with a U-value that satisfies TEK10. A calculation of energy savings has also been made for each individual wall, as well as a simulation of the home with two different types of wall constructions in SIMIEN. It is concluded that Vacuum Insulation Panels are the most economical and energy-efficient.
Norsk sammendrag: Målet med denne rapporten var å vurdere kvaliteten på ulike isolasjonsmaterialer ved simuleringer og målinger i laboratoriet, komme med forslag til kombinasjoner av isoleringsmaterialer i vegger samt totalløsning for en veggkonstruksjon hvor tykkelsen er redusert. Dette skulle sees i et økonomisk perspektiv. Veggkonstruksjonene skulle også betraktes i forhold til TEK 10 eller Passivhus standard NS3700. Prosjektoppgaven ble gitt av Høgskolen i Oslo ved Professor Oddbjørn Sjøvold som også har vært veileder for hovedprosjekt kandidatene som har utarbeidet denne rapporten. Oppgaven er bygget opp av fire deler, henholdsvis teori, metode, beregninger og resultater, diskusjon og konklusjon. Teori delen inneholder lover og standarder som skal og kan benyttes ved prosjektering av yttervegger samt formler for beregninger av konduskjon, konveksjon, stråling, varmemotstand og u-verdi. Teori delen presenterer også to konstruksjons metoder for yttervegger som er relevante for denne rapporten, bindingsverk og massivtre, deretter informasjon om isolasjonsmaterialene som skulle testes (mineralull, Aerogel, Vakuum Isolasjons Paneler (VIP), og reflekterende folie). Uttestingen ble gjort ved hjelp av hotbox-metoden, hvor isolasjonsmaterialene ble plassert i en vegg med et kaldt og et varmt rom på hver side. Temperaturmålingene i laboratoriet ble gjort ved å plassere termoelementer på ulike strategiske punkter. Det ble utført en U-verdi beregning for de foreslåtte veggkonstruksjonene som viste om veggene tilfredsstiller TEK10 eller NS 3700. Det ble gjort vurderinger av konstruksjonsløsningene med tanke på fuktighet og brann. Gruppen tok også hensyn til andre aspekter som tilgjengelighet på markedet, monteringsmåte av materialene og bruks vennlighet. Diskusjonen ble basert på disse faktorene, u-verdi beregningene, arealøkning samt investeringskostnader. Gruppen ble tildelt en eksempelbolig på 104 m2 i hver etasje, totalt BRA 208 m2, gitt at den var isolert med 250 mm mineralull. Denne ble brukt til beregning av eventuell arealøkning ved å endre veggkonstruksjonen. Disse beregningene viste at ved bruk av 100 mm mineralull med 25 mm VIP økte arealet i eksempelboligen med 10,4 m2, men økes mineralull tykkelsen til 125 mm og den kombineres med 25 mm VIP er areal økningen på 12,2 m2 og den tilfredsstiller kravene til vegger i passivhus etter NS 3700. Ved å benytte80mm massivtre i kombinasjon med 25 mm VIP økte arealet med 12 m2,denne kombinasjonen oppnår også passivhus standard for yttervegger. Investeringskostnadene ved bruk av VIP var høyere enn ved bruk av mineralull, men dette kan tilbakebetales ved økt verdi på boligen på grunn av økning i det innvendige arealet. De andre isolasjonsmaterialene som ble testet ga ikke vesentlig arealøkning men noen av dem førte til reduksjon av veggtykkelsen med u-verdi som tilfredsstiller TEK10. Det har også blitt gjort en beregning av energibesparelse for hver enkelt vegg, samt en simulering av boligen med to ulike typer veggkonstruksjoner i SIMIEN. Det konkluderes med at Vakuum Isolasjons Paneler er mest økonomisk og energimessig lønnsomt.
Supervisor(s): Oddbjørn SJØVOLD (HiO).
Acknowledgements: HiO (Øystein Andersen, Monika Zandecka, Ole Melhus); Metallplan AS; Nordic Steel Ltd; TC nano-Norge; Treteknisk institutt.
Morten PUNNERUD, Nils LEDERMANN (2011) “Teoretisk forståelse og bruk av numerisk simuleringsverktøy for beregning av varme- og strømningstekniske problemer” [“Simulation of heat transfer and fluid flow using the CFD computer program STAR-CCM+”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: The CFD program STAR-CCM+ is a simulation tool based on the mathematical numerical model Finite Volume Method. The program has built-in functions for drawing geometries and generating meshes. It is also possible to import existing geometries and meshes from other programs. The program has a menu for the physics of a medium, where all flow and shear conditions can be described and premises can be set. To visualize the models, STAR-CCM+ has a menu where you can select different visualization models. Drawings were imported from REVIT MEP via Inventor to STAR-CCM+. The purpose was to simulate a ventilation system. The experiment started with drawing in REVIT MEP, saving the drawing as a SAT file and importing it into INVENTOR. It was necessary to process the drawing in INVENTOR to merge the geometry into a body before saving it as an IGES file and importing it into STAR-CCM+. The simulation showed that this type of theoretical consideration of a physical installation can be used to reveal flow conditions such as pressure loss and turbulence inside the channels before design or as a tool for maintenance and repair. Running simulations on a cluster was carried out to check whether this would provide significant time savings in processing time. The cluster was set up and the communication protocol MPICH was studied. The process was described and simulations were set up. The experiment showed that when processing the various simulations that were carried out, the time was not reduced by running on many different cores. This may be because the communications required for distribution between cores are resource-intensive in themselves. In collaboration with mechanical engineering students, in connection with their main project, a simulation of a Pelton nozzle was carried out. Through this work, work was carried out on different ways to repair the mesh. The experience of arriving at the correct velocities of the water out of the nozzle showed that the number of iterations is important in arriving at good results. By using the recording function in STAR-CCM+ and taking a recording of the actions that are performed, a Java script will be output with an overview of all entered functions. The Java script can be manipulated to add or modify how the actions are performed when the raw code is run. This provides opportunities to create advanced, custom models. Various simulation conditions were carried out. Cold draft, wind-damping living wall and cooling of a box in a room. The results gave a good picture of how heat and flow conditions can be predetermined in connection with the design of various installations and systems.
Norsk sammendrag: CFD-programmet STAR-CCM+ er et simuleringsverktøy basert på den matematiske nummeriske modellen Finite Volume Method. Programmet har innebygde funksjoner for tegning av geometrier og generering av mesh. Det er også mulig å importere eksisterende geometrier og mesh fra andre programmer. Programmet har en meny for fysikken til et medium, hvor alle strømningsforhold og stålingsforhold kan beskrives og premisser kan settes. For å visualisere modellene har STAR-CCM+ en meny hvor man velger ulike visualiseringsmodeller. Det ble gjennomført import av tegninger fra REVIT MEP via Inventor til STAR-CCM+. Hensikten var å simulere et ventilasjonsanlegg. Forsøket startet med opptegning i REVIT MEP, lagring av tegningen som SAT-fil og import over til INVENTOR. Det var nødvendig å behandle tegningen i INVENTOR for å slå sammen geometrien til et legeme før lagring som IGES-fil og import til STAR-CCM+. Simuleringen viste at man kan benytte denne typen teoretisk betraktning av en fysisk installasjon, til å avdekke strømningsforhold som trykktap og turbulens inne i kanalene før prosjektering eller som et verktøy ved vedlikehold og reparasjon. Kjøring av simuleringer på et cluster ble gjennomført for å sjekke om dette ville gi betydelige tidsbesparelser i behandlingstiden. Clusteret ble satt opp og kommunikasjonsprotokollen MPICH studert. Prosessen ble beskrevet og simuleringer ble satt opp. Forsøket viste at ved behandling av de ulike simuleringene som ble gjennomført, ble ikke tiden redusert ved å kjøre på mange forskjellige kjerner. Dette kan skyldes at kommunikasjonene som kreves for fordeling mellom kjerner er ressurskrevende i seg selv. Det ble i samarbeid med maskinstudenter, i forbindelse med deres hovedprosjekt, gjennomført en simulering av en Pelton-dyse. Gjennom dette arbeidet ble det arbeidet med ulike måter å reparere mesh. Erfaringen med å komme fram til riktige hastigheter på vannet ut av dysen, viste at antallet iterasjoner er av betydning for å komme fram til gode resultater. Ved å bruke opptaksfunksjonen i STAR-CCM+ og ta et opptak av handlingene som gjennomføres, vil man få ut et Java-skript med oversikt over alle inntastede funksjoner. Java-skriptet kan manipuleres for å legge til eller modifisere hvordan handlingene gjennomføres når råkoden kjøres. Her ligger det muligheter til å lage avanserte, egendefinerte modeller. Ulike simuleringsforhold ble gjennomført. Kaldras, vinddempende levegg og kjøling av boks i et rom. Resultatene ga et godt bilde av hvordan varme- og strømningsforhold kan forutbestemmes i forbindelse med prosjektering av ulike installasjoner og systemer.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiO).
Acknowledgements: HiO (Marius Lysebo).
Andreas GRIMSLAND, Robert ANDREASSEN, Petter NORDBY (2011) “CFD-modellering av varmetransport gjennom yttervegg” [“Computational Fluid Dynamics (CFD) modelling of building envelopes”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: External influences have been the main focus of this project, as well as gaining a basic understanding of CFD modeling and numerical calculations. The initial process has consisted of gaining understanding and theory within the topic of heat transport, and familiarity with Star-CCM+, which is used in simulations in a number of branches of work. CFD programs are a very useful tool that is widely used in the engineering world. Perhaps most widely in the oil industry as well as the automotive and aerospace industries. Our scenario of simulating heat transport through a wall consisting of different materials is a relatively uncharted territory, but absolutely feasible. Analytical solutions for this type of calculations provide good answers without too much uncertainty in a significantly faster time, which is possibly one of the reasons why it has not been so relevant previously. Nevertheless, the program has a number of other functions that make it exciting to carry out such calculations. As a project that is in its very early stages, and where the group had relatively little knowledge of CAD modeling, it has therefore been necessary to start with less advanced models to create an understanding of the program. Creativity and efficiency are very crucial to designing a good CAD model without spending too much time. After a CAD model has been created, the next step is to create a grid network/mesh, where the computer divides the model into small control volumes. CFD programs use a number of methods, mainly the “Finite Volume”, “Finite Element” and “Finite Difference” methods. These are methods that are based on the Euler and Navier-Stokes equations. In Star CCM+, the “Finite Volume Method” is used. In order to obtain good results in the calculation, it is important to create a smooth network with smooth surfaces. Therefore, there are several options when generating networks. The smaller control volumes that are created lead to a more accurate result, but will of course also lead to significantly longer calculation time. Such processes can take up to several days or up to weeks depending on the above. The need to acquire a good theoretical basis only comes into play when the boundary conditions are to be set, and is determined on the basis of how the model should behave. Convection, conduction and radiation on the structure are taken into account. Surfaces that should not have any influence are considered adiabatic. The window section consists of several physical aspects of both convection and radiation. In the Gas layer between the glass panes, a flow area will also arise that has been simulated in the work process. In order to achieve some results of the work, the computer’s calculation work remains, where numerical calculations are performed for each individual control volume. Again, it is important to weigh up accuracy versus calculation time. The goal of the project was to design a realistic model for a wall structure consisting of a door, window and a form of thermal bridge. The result was a three-layer wall with plasterboard, mineral wool and outer panel. The wall has studs with a 60 cm distance and a double-layer window with argon gas. The model appears as a starting project for something larger and the possibility of expanding the CAD model and changing materials at a later time is present.
Norsk sammendrag: Ytre påvirkninger har vært hovedfokus i dette prosjektet, samt å få en grunnleggende forståelse for CFD-modellering og numeriske beregninger. Startprosessen har bestått i å opparbeide forståelse og teori innenfor temaet varmetransport, og kjennskap til Star-CCM+, som blir benyttet ved simuleringer innen en rekke grener i arbeidslivet. CFD-programmer er et svært anvendelig verktøy som er mye brukt i ingeniørverden. Kanskje mest utbredt i oljebransjen samt bil- og flyindustri. Vårt scenario ved å simulere varmetransport gjennom en vegg bestående av forskjellige materialer er et relativt ubeskrevet blad, men absolutt gjennomførbart. Analytiske løsninger for denne type beregninger gir er godt svar uten alt for stor usikkerhet på en vesentlig raskere tid, som muligens er noe av grunnen til at det ikke har vært så aktuelt tidligere. Likevel har programmet en rekke andre funksjoner som gjør at det kan være spennende å gjennomføre slike beregninger. Som et prosjekt som er helt i startfasen, og der gruppen hadde relativt lite kunnskap innenfor CAD-modellering, har det derfor vært nødvendig å starte med mindre avanserte modeller for å skape forståelse for programmet. Kreativitet og effektivitet er meget avgjørende for å designe en god CAD-modell uten å bruke for lang tid. Etter at en CAD-modell er skapt blir neste steg å utføre et rutenettverk/ mesh, hvor maskinen deler opp modellen i små kontrollvolumer. CFD-programmer bruker en rekke metoder i hovedsak ”Finite Volume”, ”Finite Element” og ”Finite Difference” metodene. Dette er metoder som baserer seg på Euler og Navier-Stokes likningene. I Star CCM+ blir ”Finite Volume Method” benyttet. For å få gode resultater ved utregningen er det viktig å skape et jevnt nettverk med jevne overflater. Derfor finnes det flere valgmuligheter ved generering av nettverk. Desto mindre kontrollvolumer som skapes fører til et mer nøyaktig resultat, men vil naturligvis også føre til vesentlig lengre regnetid. Slike prosesser kan ta opp til flere dager eller opp mot uker avhengig av overnevnte. Nødvendigheten i å tilegne seg et godt teoretisk grunnlag kommer først til nytte når grensebetingelsene skal settes, og blir bestemt på grunnlag av hvordan modellen skal oppføre seg. Det blir tatt hensyn til konveksjon, konduksjon og stråling på konstruksjonen. Flater som ikke skal ha noen påvirkning blir sett på som adiabatiske. Vindusseksjonen består av flere fysiske aspekter ved både konveksjon og stråling. I Gass-sjiktet mellom glassrutene vil det også oppstå et strømningsområde som er blitt simulert i arbeidsprosessen. For å utrette noen resultater av arbeidet gjenstår datamaskinens regnearbeid, hvor det blir utført numeriske beregninger for hvert enkelt kontrollvolum. Igjen er det viktig å veie opp nøyaktighet kontra regnetid. Målet med prosjektet var å designe en realistisk modell for en veggkonstruksjon bestående av dør, vindu samt en form for kuldebro. Resultatet ble en trelags vegg med gipsplate, mineralull, og ytterpanel. Veggen har stendere med 60 cm avstand og et tolags vindu med argongass. Modellen fremstår som et startprosjekt på noe større og muligheten for å utvide CAD-modellen og endre materialer ved en senere anledning er til stedet.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiO).
Acknowledgements: HiO (Marius Lysebo).
Charlotte L. MOLTKE-HANSEN, Katrine PARK, Mats SVARDAL (2011) “Behovsstyrt ventilasjon med aktiv tilluftsventil” [“Demand-controlled ventilation with active supply air terminals”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: This main project task was to investigate the profitability of upgrading from a CAV to a VAV system, with an active supply air diffuser from Lindinvent. This with regard to indoor climate, energy consumption and economic profitability. An active supply air diffuser is an independent valve with built-in components, which regulates the air volume in relation to the need. The goal of the task is to shed light on this new concept. The project group has collaborated with GK Norge AS. The main starting point was the Rosenholm Campus building. This building had a VAV system that was upgraded in two of ten blocks to a DCV system with active supply air diffusers TTD in 2008. The Visma building is a new building, also with a TTD diffuser from Lindinvent, and was seen as case 2. A survey has been carried out at Rosenholm Campus that was related to the experience of indoor climate, comfort and health problems. In addition, measurements of indoor climate parameters have been carried out to investigate whether the results of the survey are related to the diffuser. Measurements have also been made to investigate sound and agitation from the diffuser, as well as the accuracy of the diffuser. Sound surveys were also conducted at the Visma building. The group has developed a theoretical CAV and DCV model to investigate energy savings and economic profitability of conversion. A limited literature search has also been carried out. Based on the questionnaire, users expressed that the improvement in the rehabilitation has been minimal. Users experience somewhat less noise, somewhat better air humidity, less drafts and slightly better air quality in offices. The temperature experience is unchanged. The air quality in meeting rooms is the only thing that is perceived as worse after the rehabilitation. This may be due to the fact that the survey was carried out when the system was running at an excess temperature. In terms of comfort, there is no major change. The sound measurements at the two buildings showed the sound to be between 27.1 dB and 36.1 dB, depending on air volumes. Agitation has been investigated by temperature measurements at different heights and in different zones in the office and meeting room. The temperature difference between the highest and lowest measured temperatures is just under 2 ˚C in the two rooms. The diffuser’s accuracy is good and the temperatures the group has measured only deviate by 0.1˚C and 0.9 ˚C from what the SD system shows. The air volumes also match well with what is read from the SD system in the office, but deviate by 1.7 l/s in the meeting room. The CAV and DCV model shows that by converting from CAV to DCV with a Lindinvent diffuser, 41.4 kWh/m2 can be saved. The group has received a calculation from GK Norge with prices for CAV, VAV and DCV with Lindinvent. The price for a system with a delivered air volume of 10,000 m3 is 680,000 NOK for CAV, 1,410,000 NOK for VAV and 1,170,000 for Lindinvent. Lindinvent is less expensive than a VAV system since much of it is prefabricated. The group believes that the active supply air diffuser is suitable for upgrading a CAV system. The existing duct network and unit are retained, thus providing a simple, time-saving installation. DCV ventilation saves the most energy, since it is based on presence. Normally, the simultaneity is around 50% in an office building. Significantly lower air volumes also reduce energy costs for fans, heating and cooling. Therefore, there is great potential for saving energy compared to a CAV system, while achieving an equally good indoor climate.
Norsk sammendrag: I denne hovedprosjektsoppgaven skulle det undersøkes lønnsomheten ved oppgradering fra CAV- til VAV-anlegg, med aktiv tilluftsdiffusor fra Lindinvent. Dette med hensyn på inneklima, energiforbruk og økonomisk lønnsomhet. En aktiv tilluftsdiffusor er en selvstendig ventil med innebygget komponenter, som regulerer luftmengden i forhold til behovet. Målet med oppgaven er å belyse dette nye konseptet. Prosjektgruppen har samarbeidet med GK Norge AS. Det ble i hovedsak tatt utgangspunkt i bygget Rosenholm Campus. Dette bygget hadde et VAV-anlegg som ble oppgradert i to av ti blokker, til et DCV-anlegg med aktive tilluftsdiffusorer TTD i 2008. Visma-bygget er et nybygg, også med TTD-diffusor fra Lindinvent, og ble sett på som case 2. På Rosenholm Campus har det blitt gjennomført en spørreundersøkelse som var knyttet til opplevelse av inneklima, komfort og helseplager. I tillegg har det blitt gjennomført målinger av inneklimaparametere, for å undersøke om resultatene av spørreundersøkelsen har sammenheng med diffusoren. Det er også gjort målinger for å undersøke lyd og omrøring fra diffusoren, samt diffusorens nøyaktighet. På Visma-bygget ble det også gjort lydundersøkelser. Gruppen har utarbeidet en teoretisk CAV- og DCV-modell for å undersøke energibesparelse og økonomisk lønnsomhet ved konvertering. Et begrenset litteratursøk er også blitt gjennomført. Ut ifra spørreundersøkelsen gav brukerne uttrykk av forbedringen ved rehabiliteringen har vært minimal. Brukerne opplever noe mindre støy, noe bedre luftfuktighet, mindre trekk og litt bedre luftkvalitet på kontorer. Temperaturopplevelsen er uendret. Luftkvaliteten på møterom er det eneste som etter rehabilitering oppleves som dårligere. Noe som kan komme av at undersøkelsen ble gjennomført da anlegget ble kjørt med overtemperatur. Komfortmessig er det ingen stor forandring. Lydmålingene på de to byggene viste lyden ligger mellom 27,1 dB og 36,1 dB, avhengig av luftmengder. Omrøring har blitt undersøkt ved temperaturmålinger i ulike høyder og i ulike soner på kontoret og møterommet. Temperaturdifferansen av høyeste og laveste målte temperatur er i underkant av 2 ˚C i de to rommene. Diffusorens nøyaktighet er god og temperturen gruppen har målt avviker kun med 0,1˚C og 0,9 ˚C i forhold til det SD-anlegget viser. Luftmengdene stemmer også godt med det som er avlest fra SD-anlegget på kontoret, men avviker med 1,7 l/s på møterommet. CAV- og DCV-modellen viser ved en konvertering fra CAV til DCV med Lindinvent diffusor kan man spare 41,4 kWh/m2. Gruppen har fått en kalkyle fra GK Norge med priser på CAV, VAV og DCV med Lindinvent. Pris for et anlegg med levert luftmengde på 10 000 m3 er 680 000 kr for CAV, 1 410 000 kr for VAV og 1 170 000 for Lindinvent. Lindinvent er rimeligere enn et VAV-anlegg siden mye er prefabrikkert. Gruppen mener den aktive tilluftsdiffusoren er velegnet til oppgradering av et CAV-anlegg. Det eksisterende kanalnettet og aggregat beholdes og gir dermed en enkel montering, som er lite tidkrevende. DCV-ventilasjon sparer mest energi, siden det baseres på tilstedeværelse. Normalt er samtidigheten rundt 50 % i et kontorbygg. Betydeligere lavere luftmengder reduserer også energikostnadene for vifte, varme og kjøling. Derfor er potensialet stort for å spare energi sammenlignet med et CAV-anlegg, og samtidig oppnå et like godt inneklima.
Supervisor(s): Mads MYSEN & Heidi LIAVÅG (HiO).
Acknowledgements: GK Norge AS (Jan Bergstrøm, Jan-Erik Nilsen).
Erik Esrød BRUNELL, Joakim Forsmann SETSAAS, Pok Lun CHENG (2011) “Behovsstyrt ventilasjon – CO2-sensorer” [“Demand-controlled ventilation – CO2 sensors”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: The purpose of the report was to investigate the accuracy of the CO2 sensors in the demand-controlled ventilation system at Nordstrand School, which was upgraded from a CAV to a DCV system in 2010. The energy consumption and profitability of the new system, compared to the old one, were also to be investigated. An independent sensor test of the CO2 sensors was also carried out in the laboratory at Oslo University College, to determine whether the performance of the CO2 sensors matched product information. The method and apparatus for this test were designed and constructed as part of the project, and sensors for testing were borrowed from manufacturers. When inspecting the newly installed DCV system at Nordstrand School, it was noted that there were some deviating values indicated on the SD system. Tests were carried out of CO2 values and air flows measured in rooms compared to the registered values in the DCV system. The CO2 sensors that were installed were mounted at the doorway. To determine whether there was an optimal location and how the location of the sensors affected the results, studies were also conducted with logging of CO2 values at several locations in the room over a 24-hour period. The lab study was conducted on three different types of sensors, tested in a closed chamber at CO2 concentrations of 400, 700 and 1000 ppm. The results showed that two of the three sensor types met the accuracy requirements stated in the product information, while the last type had a slightly higher inaccuracy than it should. Estimated profitability for the DCV system at Nordstrand School showed that the savings in terms of fan power were over 50% compared to the old CAV system. This corresponded to over 20,000 NOK per year at today’s energy prices. The investigation of sensor placement showed a difference between the rooms that were closed during use and those that were to be considered open occupied zones. In closed rooms, the placement of CO2 sensors had little significance as the CO2 concentration was evenly distributed throughout the occupied zone. For open occupied zones, the placement would have a greater impact on the registered CO2 value since the CO2 concentration was not evenly distributed throughout the room and was affected by the air in adjacent rooms. It was concluded that CO2 sensors were less suitable in open occupied zones such as office spaces, and better suited in closed occupied zones such as offices and classrooms. The SD system’s values for air volumes and CO2 values deviated from measured values by up to 20%. This significant deviation could be due to the system not being properly adjusted. Several sensors in the building were also incorrectly installed. Due to the lack of drawings and information, it was difficult to get to the bottom of this. One conclusion was that in a construction process, stricter requirements must be set for documentation, as well as better exchange of information between contractors, the client and subcontractors.
Norsk sammendrag: Hensikten med rapporten var å undersøke nøyaktigheten til CO2-sensorene i det behovsstyrte ventilasjonsanlegget på Nordstrand skole, som var oppgradert fra CAV- til DCV-anlegg i 2010. Energiforbruk og lønnsomhet til det nye anlegget, kontra det gamle, skulle også undersøkes. Det ble også foretatt en uavhengig sensortest av CO2-sensorer i laboratoriet på Høgskolen i Oslo, for å finne ut om ytelsen til CO2-sensorer samsvarte med produktinformasjon. Metoden og apparatet til denne testen ble designet og konstruert som en del av prosjektet, og sensorer til testing ble lånt av produsenter. Ved besiktigelse av det nylig installerte DCV-anlegget på Nordstrand skole, ble det registrert at det var noen avvikende verdier angitt på SD-anlegget. Det ble utført tester av CO2-verdier og luftmengder målt i rom sammenliknet med de registrerte verdiene i DCV-anlegget. CO2-sensorene som var installert var montert ved døråpning. For å finne ut om det var en optimal plassering og hvordan plassering av sensorer påvirket resultatet ble det også utført undersøkelser med logging av CO2-verdier på flere steder i rom over et døgn. Labundersøkelsen ble utført på tre forskjellige typer sensorer, testet i et lukket kammer ved CO2-konsentrasjoner på 400, 700 og 1000 ppm. Resultatene viste at to av de tre sensortypene tilfredsstilte de kravene til nøyaktighet som var oppgitt i produktinformasjonen, mens den siste typen hadde en litt høyere unøyaktighet enn den skulle. Estimert lønnsomhet for DCV-anlegget på Nordstrand skole viste at besparelsen i forhold til vifte-effekt var på over 50 % sammenliknet med det gamle CAV-anlegget. Dette tilsvarte over 20 000 kr i året med dagens energipris. Undersøkelsen av sensorplassering viste en forskjell mellom de rommene som var lukket under bruk og de som var å betrakte som åpne oppholdssoner. I lukkede rom hadde plassering av CO2-sensorer lite å si da CO2-konsentrasjonen var jevnt fordelt utover oppholdssonen. For åpne oppholdssoner ville plasseringen ha en større betydning for den registrerte CO2-verdien siden CO2-konsentrasjonen ikke var jevnt fordelt utover rommet og ble påvirket av luften i tilstøtende rom. Det ble konkludert med at CO2-sensorer var mindre egnet i åpne oppholdssoner som kontorlandskap, og bedre egnet i lukkede oppholdssoner som kontorer og klasserom. SD-anleggets verdier for luftmengder og CO2-verdier avvek fra målte verdier med opp til 20 %. Dette betydelige avviket kunne komme av at anlegget ikke var skikkelig innregulert. Flere sensorer i bygget var dessuten feilmontert. På grunn av manglende tegninger og informasjon var det vanskelig å komme til bunns i dette. En konklusjon var at man i en byggeprosess må stille strengere krav til dokumentasjon, samt bli bedre på å utveksle informasjon mellom entreprenører, byggherre og underleverandører.
Supervisor(s): Mads MYSEN (HiO).
Acknowledgements: HiO (Øystein Andersen).
Deniz KARAYAZGAN, Gregor S. LARSEN, Terje AARUST (2011) “Prosjektering av varme og ventilasjonssystem med fokus på energi, klima og økonomi ved rehablitering av 1000 m2 omsorgsbolig og næringsbygg i blokk” [“Design of heating and ventilation systems with a focus on energy, climate and economics during the rehabilitation of a 1000 m2 care home and commercial building in a block”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: -.
Norsk sammendrag: -.
Supervisor(s): Erling BØE (HiO).
Acknowledgements: Sweco.
Lars Petter Furuheim BRYN, Ørjan DYRKOLBOTN (2011) “Elektromagnetiske felt i bygninger” [“Electromagnetic fields in buildings”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: Electromagnetic fields include both electricity and magnetism. Therefore, the thesis will first address the basic theory of electric charges, electric fields, magnetism and magnetic fields. Under the basic theory, the thesis will address several of Maxwell’s equations of electromagnetism. Here, Gauss’ laws and Ampere’s law are central. Furthermore, the thesis will address electric and magnetic fields around high-voltage conductors. Here, two types of suspension were considered, called horizontal suspension and triangular suspension. The thesis will mainly look at the size of these fields, and how the fields decrease with distance from the conductors. Extensive calculations have been carried out here, which are finally expressed by various plots. In these plots, a fictitious house has been inserted to observe how electric and magnetic fields behave in contact with barriers. The Norwegian Radiation Protection Agency has set recommended limit values for long-term and temporary exposure to such fields, and the calculated values will be compared with these limit values. The limit value for magnetic fields is a one-year average value of 0.4 µT. The International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP, sets a limit value for electric fields from 50 Hz sources of 5 kV/m. It turns out that the two types of suspension are very similar when it comes to the formation of electric and magnetic fields. The reason for this is that the triangular suspension is very similar to the horizontal suspension. The macroscopic geometry of a triangular suspension is approximately the same as the geometry of a horizontal suspension. Furthermore, it was observed that electric fields can be easily perturbed, and that the electric field inside the house was much smaller than that observed outside, and thus lies far below the limit value set by ICNIRP. The magnetic field inside the house was above the limit value set by the Norwegian Radiation Protection Agency, but the house is placed very close to the conductors, and must be considered an extreme case. Some simple measurements of magnetic fields from high-voltage conductors were also carried out, and the measured values will be compared with limit values. The task also deals with electric and magnetic fields from WLAN and mobile phones. The calculated values are compared with the limit values set by ICNIRP, and it turns out that the calculated values exceed the limit values. Furthermore, a literature study has been conducted regarding health effects as a result of mobile phone use. This will also look at the biological effects of electric and magnetic fields, as well as ionizing radiation and non-ionizing radiation, and the thermal effect from mobile phones. The literature study shows that there are divergent results in the research.
Norsk sammendrag: Elektromagnetiske felter omfatter både elektrisitet og magnetisme. Derfor vil oppgaven først ta for seg grunnleggende teori om elektriske ladninger, elektriske felter, magnetisme og magnetiske felter. Under den grunnleggende teorien vil oppgaven komme inn på flere av Maxwells likninger om elektromagnetisme. Her er Gauss’ lover og Amperes lov sentrale. Videre vil oppgaven gå inn på elektriske og magnetiske felt rundt høyspentledere. Her ble det sett på to opphengstyper, kalt horisontaloppheng trekantoppheng. Oppgaven vil i hovedsak se på størrelse på disse feltene, og hvordan feltene avtar med avstand fra lederne. Her er det gjennomført omfattende beregninger som tilslutt er uttrykt ved forskjellige plott. I disse plottene er det satt inn et fiktivt hus for å observere hvordan elektriske og magnetiske felt oppfører seg i møte med barrierer. Statens Strålevern har satt anbefalte grenseverdier for langvarig og midlertidig av eksponering fra slike felter, og de beregnede verdiene vil sammenlignes med disse grenseverdiene. Grenseverdien for magnetiske felter ligger på enårsgjennomsnittlig verdi på 0.4 µT. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP, setter en grenseverdi for elektriske felt fra 50 Hz-kilder på 5 kV/m. Det viser seg at de to opphengstypene er veldig like når det kommer til dannelse av elektriske- og magnetiske felt. Grunnen til dette er at trekantopphenget er veldig likt horisontalopphenget. Den makroskopiske geometrien i et trekantoppheng er tilnærmet lik geometrien i et horisontaloppheng. Videre ble det observert at elektriske felt lett lar seg perturbere, og at det elektriske feltet inne i huset var mye mindre enn det som observeres utenfor, og dermed ligger langt under grenseverdien satt av ICNIRP. Magnetfeltet inne i huset lå over grenseverdien satt av Statens Strålevern, men huset er satt veldig nær lederne, og må kunne anses som et ekstremtilfelle. Det ble også utført noen enkle målinger på magnetfelt fra høyspentledere, og de målte verdiene vil sammenlignes med grenseverdier. Oppgaven tar også for seg elektriske og magnetiske felter fra wlan og mobiltelefoner. De beregnede verdiene sammenlignes med grenseverdiene satt av ICNIRP, og det viser seg at de beregnede verdiene overskrider grenseverdiene. Videre har det blitt gjennomført et litteraturstudie angående helseeffekter som følge av mobilbruk. Her vil også biologiske effekter av elektriske og magnetiske felter sees på, samt ioniserende stråling og ikke-ioniserende stråling, og termisk effekt fra mobiltelefon. Litteraturstudiet viser at det er sprikende resultater i forskningen.
Supervisor(s): Marius LYSEBO (HiO).
Vemund ROMSTAD, Henrik Seljeset BERG-OLSEN, Marius Frøvig SCHNEIDER (2011) “ENØK-analyse og energimerking, Grefsen Vognhall” [“Energy-efficiency analysis and energy labelling of Grefsen Vognhall”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: The task has been given by Norconsult AS and consists of three main parts. A total energy-efficiency analysis will be carried out, an energy-audiit report from 2006 will be reviewed, and the measures from this will be reassessed. In addition, an energy label for the building will be carried out. In connection with the energy-efficiency audit, seven different measures were considered, of which six were considered profitable. In particular, the measures related to the ventilation units are so profitable that they should be implemented immediately. Measures have been considered to increase the contribution from the building’s geothermal heat pump. The return temperature has been too high and two specific proposals for improvement have been proposed: Connect the return water from radiator courses to the course that heats the ventilation air. Reduce the water volumes in the system so that ΔT is greater. Two energy labels have been prepared for the building before the measures, and two after the measures have come into effect. It was necessary to separate the two building parts as they are of different nature and have different usage patterns. The calculations were performed with the simulation program SIMIEN. The calculations show that the energy label can potentially be raised by one grade for the office section, while the label remains the same for the workshop section after all proposed measures are implemented.
Norsk sammendrag: Oppgaven er gitt av Norconsult AS og består av tre hoveddeler. Det skal utføres en total ENØK-analyse, en ENØK-rapport fra 2006 skal gjennomgås, og tiltakene fra denne vurderes på nytt. Det skal i tillegg utføres energimerking av bygningen. I forbindelse med ENØK-analysen ble det vurdert syv forskjellige tiltak, der seks er vurdert som lønnsomme. Særlig tiltakene knyttet til ventilasjonsaggregatene er så lønnsomme at de bør gjennomføres snarlig. Det har blitt vurdert tiltak for å øke bidraget fra byggets jordvarmepumpe. Returtemperaturen har vært for høy og to konkrete forslag til utbedring er foreslått: Koble returvannet fra radiatorkurser inn på kursen som varmer opp ventilasjonsluften. Redusere vannmengdene i anlegget slik at ΔT blir større. For bygningen er det utarbeidet to energimerker før tiltak, og to etter at tiltakene er tredd i kraft. Det var nødvendig å adskille de to bygningsdelene ettersom de er av forskjellig karakter og har forskjellig bruksmønster. Beregningene ble utført med simuleringsprogrammet SIMIEN. Beregningene viser at energimerket potensielt kan heves med en karakter for kontordelen, mens merket forblir det samme for verkstedsdelen etter at alle foreslåtte tiltak gjennomføres.
Supervisor(s): Trond Thorgeir Harsem (HiO & Norconsult).
Acknowledgements: Norconsult (Tor Mjøs, Pål J Larsen); KTP AS (Khalid Krouti).
Alexander S. INGEMANN-PETERSEN, Jørgen BILLINGTON (2011) “Passivhusoppgradering med LCC analyse” [“Passive house upgrade with LCC analysis”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: This report deals with an alternative analysis of Marienlyst School in Oslo. Marienlyst School was completed in August 2010 after an extensive total rehabilitation carried out in accordance with current building regulations. The renovation included rebuilding the school interior into a more modern school, which included changing the layout to a basic school and constructing a new multi-purpose hall. The school’s auditorium is an old large studio for NRK and is being treated as a listed building, and the façade’s expression was also to be preserved. Everything inside was rebuilt and new technical facilities were installed. The school’s capacity was expanded from 600 to 800 children, with a new class for multi-functionally disabled students and a new kindergarten. The expansion was done by moving technical rooms to the roof and changing the use of the basement area from storage and emergency room to utility areas, expanding the west wing and building a multi-purpose hall underground. The report highlights an alternative rehabilitation with an upgrade to passive house standards, where the economic consequences are presented using a life cycle cost calculation (LCC). The LCC calculation was first made for the existing building according to technical regulations from 2007, then a simulation of an alternative where the passive house standard applies has been made. In addition, a calibration has been made against the existing building by carrying out an LCC analysis of an energy modelled alternative because the building’s measured energy consumption has not stabilised. Educational buildings Oslo KF has set strict requirements for the existing building in terms of low-emitting materials, good and efficient cleaning solutions, modern solutions for water and sewage and waste management. The difference between the two LCC calculations therefore lies in the investment cost and in the energy delivered to the building. The result of what is needed to achieve a passive house standard conflicts with the city antiquarian’s desire to preserve the facade, but not with preserving the facade’s expression. The total present value or lifetime cost, that is, all costs discounted to today’s krone value, shows that the passive house model is the most expensive alternative. In other words, the financial gain if one chooses an expensive project cost and upgrades to passive house standard will never occur even with significant savings of delivered energy over 60 years. There are certain uncertainties associated with the conclusion and it turns out that in most projects the project cost weighs around three quarters of the LCC cost. With around 12 percent increase in the cost of constructing a passive house, this is more or less expected. The conclusion the report comes with reservations that the price estimates may be uncertain and that the component values that are used as a basis for reaching passive house standard are achieved with given prices.
Norsk sammendrag: Denne rapporten tar for seg en alternativ analyse av Marienlyst skole i Oslo. Marienlyst skole ble ferdigstilt i august 2010 etter en omfattende totalrehabilitering gjort etter gjeldene byggeforskrifter. Renoveringen omfattet ombygging av skolen innvendig til en mer moderne skole som blant annet innebar at planløsningen ble gjort om til baseskole og at en ny flerbrukshall ble oppført. Aulaen på skolen er gamle store studio til NRK og behandles som verneverdig, fasadens utrykk skulle også bevares. Alt innvendig ble bygget om og nytt teknisk anlegg installert. Kapasiteten til skolen ble utvidet fra 600 til 800 barn, med en ny klasse for multifunksjonshemmede elever og en ny barnehage. Utvidelsen ble gjort med å flytte tekniske rom opp på tak og endre bruken av kjellerområde fra lager og beredskapsrom til bruksarealer, utvide den vestfløyen samt bygge en flerbrukshall under bakken. Rapporten belyser en alternativ rehabilitering med oppgradering til passivhusstandard der de økonomiske konsekvensene er fremstilt ved hjelp av en livssykluskostnads beregning (LCC). LCC beregningen er først gjort for det eksisterende bygget etter tekniske forskrifter fra 2007, deretter er det gjort en simulering av et alternativ hvor passivhusstandarden er gjeldene. Det er i tillegg gjort en kalibrering mot det eksisterende bygget ved at det er foretatt en LCC analyse av et energimodellert alternativ pga at bygningens avleste energiforbruk ikke har stabilisert seg. Undervisningsbygg Oslo KF har stilt strenge krav til det eksisterende bygget mht lavt emitterende materialer, gode og effektive renholdsløsninger, moderne løsninger på vann og avløp samt avfallshåndtering, Forskjellen på de to LCC beregningene ligger derfor i investeringskostnaden og i levert energi til bygningen. Resultatet av hva som må til for å nå en passivhusstandard strider med byantikvarens ønske om å bevare fasaden, men ikke med å bevare fasadens uttrykk. Den totale nåverdien eller levetidskostnaden, det vil si samtlige kostnader neddiskontert til dagens kroneverdi, viser at passivhusmodellen er det mest kostbare alternativet. Den økonomiske inntjeningen dersom man velger en dyr prosjektkostnad og oppgraderer til passivhusstandard vil med andre ord aldri skje selv med betydelige besparelser av levert energi over 60 år. Det er visse usikkerhetsmomenter knyttet til konklusjonen og det viser seg at i de fleste prosjekter veier prosjektkostnaden rundt tre fjerdedeler av LCC kostnaden. Med rundt 12 prosent økning i kostnaden for oppføringen av passivhus bygget er det mer eller mindre forventet. Konklusjonen rapporten kommer med tar forbehold på at prisestimatene kan være usikre og at komponentverdiene som er lagt til grunn for å nå passivhusstandard oppnås med gitte priser.
Supervisor(s): Finn Drangsholt (HiO); Lars Galtung.
Acknowledgements: OEC Consulting; HiO (Xavier Dequaire).
Susanne LYNUM, Camilla F. SÆTER, Carine AASLIE (2011) “Energimerking og forbedring av energimerket med fokus på lønnsomhet” [“Energy labelling and improvement of the energy label with a focus on profitability”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: The group contacted GK Norge AS for a collaboration on a main project assignment with the main theme of energy labeling, and prepared the assignment title Energy labeling and improvement of the energy label with a focus on profitability. The choice of topic is based on the group’s desire for relevant experience and desire to learn more about economics. The goal of the assignment was to carry out energy labeling of an office building, Østensjøveien 18, and come up with measures to improve the energy label to C, B and A, with a focus on profitability. The report is aimed at the owner of the building and is intended to provide a basis for assessing profitable improvements to the building. The group has obtained information about the building and then used the energy simulation program, SIMIEN, to energy label the building. SIMIEN was also used to compare the energy delivered from Hafslund with the SIMIEN model for Østensjøveien 18. Spreadsheets from GK Norge AS were used for energy assessment of technical facilities and calculation of payback period and present value. The simulation of the existing building gave an energy label E and there was agreement between the model and the actual consumption of delivered energy. The measure method in the technical regulations for buildings, TEK 10, was used as the basis for raising the energy label of the building to C. The group then worked on raising the energy label to B and A, by further improving the values in SIMIEN. These values were used to obtain pricing for the various measures from players in the industry. The total price for raising the energy label of the building to a C was 13,303,286 NOK, energy label B 14,396,806 NOK and energy label A 23,196,195 NOK. Using the spreadsheet from GK Norge AS, the present value and payback period for the different labels were calculated. Overall, the present values for achieving the different energy labels are all negative. The least unfavorable from an economic perspective was to raise the energy label to B, which had the most favorable present value of -2,176,653 NOK and a payback period of 18.4 years. Each measure was then assessed separately in terms of savings, price and energy efficiency. The measures that were most economically profitable were additional insulation and a heat pump, but windows and ventilation were also seen as profitable due to the improvement of the indoor climate. These measures were combined and a new energy simulation was carried out in SIMIEN. The result gave an energy label B, and an investment cost of NOK 13,239,990 after installing a correctly dimensioned heat pump in relation to the new power requirement of the building. The present value was now reduced to -NOK 833,184 and the payback period was 16.7 years. The group has concluded that it is not economically profitable to raise the energy label at Østensjøveien 18, but by increasing the rent and contacting Enova for financial support it may be profitable. The group then recommends that the owner of the building raise the energy label to B after an analysis of the measures and a correctly dimensioned heat pump, as this gives the shortest payback period and the highest present value.
Norsk sammendrag: Gruppen kontaktet GK Norge AS for et samarbeid om en hovedprosjektoppgave med hovedtema energimerking, og utarbeidet oppgavetittelen Energimerking og forbedring av energimerket med fokus på lønnsomhet. Valg av tema er på bakgrunn av gruppens ønske om relevant erfaring og ønske om å lære mer økonomi. Målet med oppgaven var å gjennomføre energimerking av et kontorbygg, Østensjøveien 18, og komme med tiltak til å forbedre energimerket til C, B og A, med fokus på lønnsomhet. Rapporten er rettet mot eier av bygget og skal gi grunnlag til vurdering av lønnsomme forbedringer av bygget. Gruppen har innhentet informasjon om bygget og deretter brukt energisimuleringsprogrammet, SIMIEN, til å energimerke bygget. SIMIEN ble også brukt til sammenligning mellom den leverte energien fra Hafslund med SIMIEN modellen for Østensjøveien 18. Det ble brukt regneark fra GK Norge AS for energivurdering av tekniske anlegg og beregning av nedbetalingstid og nåverdi. Simuleringen av det eksisterende bygget gav et energimerke E og det var overensstemmelse mellom modellen og det virkelige forbruket i levert energi. Tiltaksmetoden i teknisk forskrift til byggverk, TEK 10, ble brukt som grunnlag for å heve energimerket på bygget til C. Deretter jobbet gruppen med å heve energimerket til B og A, ved å forbedre verdiene i SIMIEN ytterligere. Disse verdiene ble brukt til innhenting av prising for de forskjellige tiltakene fra aktører i bransjen. Totalprisen for å heve energimerket til bygget til en C ble 13 303 286 kr, energimerket B 14 396 806 kr og energimerket A 23 196 195 kr. Ved bruk av regnearket til GK Norge AS ble nåverdien og nedbetalingstiden til de forskjellige merkene regnet ut. Samlet er nåverdiene for å oppnå de forskjellige energimerkene alle negative. Den minst ugunstigste fra et økonomisk perspektiv ble å heve energimerket til B, som fikk den gunstigste nåverdien på -2 176 653 kr og en nedbetalingstid på 18,4 år. Deretter ble hvert tiltak vurdert hver for seg i forhold til besparelse, pris og energieffektivitet. Tiltakene som var mest økonomisk lønnsomme var etterisolering og varmepumpe, men vinduer og ventilasjon ble også sett på som lønnsomme på grunn av bedring av inneklima. Disse tiltakene ble satt sammen og det ble gjort en ny energisimulering i SIMIEN. Resultatet gav energimerket B, og en investeringskostnad 13 239 990 kr etter innsetning av en riktig dimensjonert varmepumpe i forhold til det nye effektbehovet til bygget. Nåverdien ble nå redusert til -833 184 kr og nedbetalingstiden ble 16,7 år. Gruppen har kommet frem til at det ikke lønner seg å heve energimerket på Østensjøveien 18 rent økonomisk, men ved å øke leia og kontakte Enova for pengestøtte kan det være lønnsomt. Gruppen anbefaler da eier av bygget å heve energimerket til B etter tiltaksanalyse og riktig dimensjonert varmepumpe, da dette gir kortes nedbetalingstid og høyeste nåverdi.
Supervisor(s): Finn Drangsholt (HiO).
Acknowledgements: GK Norge AS (Bjørn S. Johansen, Øistein Nordhelle, Per-Eivind Larsen); Bryn Eiendom AS (Geir Nicklasson); HiO (Øystein Andersen).
Dag Robert NESSET, Håkon Rokne JOHANNESEN, Kjell Gunnar BUKHOLM (2011) “Landets første passivhusskole: Marienlyst skole i Drammen” [“The country’s first passive house school: Marienlyst School in Drammen”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: -.
Norsk sammendrag: -.
Supervisor(s): Finn Drangsholt (HiO).
Acknowledgements: Drammen municipality.
Hanne Gro KORSVOLD, Mari Lyn SELMADATTER, Hilde NYGÅRD (2011) “SIMIEN og NS 3031, undersøkelse av om beregningsprogrammet og uklarhet i reglene kan føre til dårligere energiprosjektering og ulike konkurransevilkår” [“SIMIEN and NS 3031, investigation into whether the calculation program and ambiguity in the rules can lead to poorer energy planning and different competitive conditions”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: In 2010, new Building Regulations were introduced in Norway, and a mandatory energy certificate was introduced for homes and commercial buildings that are to be sold or rented out. The purpose of the new rules was to reduce energy use in buildings and on a national basis. It has been shown that when energy calculations and energy labelling are carried out, buildings that are quite similar in terms of building technology can end up with different results and energy labels, and the aim of the thesis was to investigate the background to this. The hypothesis was that ambiguities in NS 3031 or SIMIEN led to professionals entering different technical data into SIMIEN. Energy labelling must be carried out in accordance with the Norwegian standard NS 3031:2007. There are several programs that can make energy calculations, but as of today only two programs have been approved for this work. In Norway, SIMIEN is mainly used, but the alternative VIP-Energy was also investigated in the thesis. The main issues of the thesis were related to the concept and interpretation of the heated part of the BRA, walls and floors below ground, calculations with demand-controlled ventilation and that there was no function or guidelines for how to enter an atrium into SIMIEN. Accuracy requirements for energy calculation programs and defined in NS-EN 15625:2007 were also to be assessed. The methods used were studying relevant regulations concerning effect and energy calculations, and testing two different case buildings to investigate the hypothesis. In theory, the group has mainly investigated and described current regulations, accuracy in dynamic calculations and mapping which calculation and simulation types SIMIEN and VIPEnergy offer. In collaboration with Hjellnes Consult, the working group wanted to make suggestions for improvements if the hypothesis was correct. The analysis of the tests and regulatory studies has shown that the hypothesis was largely correct. All main findings show that the calculated energy requirement of a building often does not correspond to the real energy requirement. This cannot be expected with energy labelling either, because a lot of common data is used in this calculation. This is explained in NS 3031, but it should be better communicated to building owners that the energy label and control calculation does not show the building’s actual future energy needs and information should be provided about error margins. One of the most important findings was that the validation method according to NS-EN 15625 does not qualify energy calculation programs to make such advanced calculations as are required to be able to provide real energy calculations. There is therefore a need for a validation test for entire buildings with modern technical installations. Freedom of choice and interpretation possibilities in both SIMIEN and NS 3031 can lead to similar buildings receiving different energy calculation results depending on who enters data for the calculation. To ensure that the purpose of control calculations and the energy label scheme is safeguarded, there should be official guidance or formal certification of professionals who perform calculations.
Norsk sammendrag: I 2010 kom det ny Byggteknisk forskrift i Norge, og det ble innført obligatorisk energiattest for boliger og yrkesbygg som skal selges eller leies ut. Hensikten med de nye reglene var å få ned energibruk i bygninger og på landsbasis. Det har vist seg at ved energiberegninger og energimerking kan bygningsteknisk ganske like bygg ende opp med ulikt resultat og energimerke, og målet med oppgaven var å undersøke bakgrunnen for dette. Hypotesen var at uklarheter i NS 3031 eller SIMIEN førte til at fagpersoner la inn ulike tekniske data inn i SIMIEN. Energimerking skal utføres i henhold til den norske standarden NS 3031:2007. Det finnes flere programmer som kan gjøre energiberegninger, men det er per i dag er kun to programmer er godkjent til dette arbeidet. I Norge brukes hovedsakelig SIMIEN, men alternativet VIP-Energy ble også undersøkt i oppgaven. Oppgavens hovedproblemstillinger var knyttet til begrepet og tolkning av oppvarmet del av BRA, vegger og gulv under grunn, beregninger med behovsstyrt ventilasjon og at det ikke eksisterte noen funksjon eller retningslinjer for hvordan atrium legges inn i SIMIEN. Det skulle også vurderes nøyaktighetskrav til energiberegningsprogrammer og definert i NS-EN 15625:2007. Anvendte metoder var studering av relevant regelverk omhandlende effekt- og energiberegninger, og testing av to ulike casebygg for å undersøke hypotesen. Av teori har gruppa hovedsakelig undersøkt og beskrevet aktuelt regelverk, nøyaktighet i dynamiske beregninger og kartlegging av hvilke beregnings- og simuleringstyper SIMIEN og VIPEnergy tilbyr. I samarbeid med Hjellnes Consult ønsket arbeidsgruppa å komme med forslag til forbedringer dersom hypotesen var riktig. Analyseringen av testene og regelverkstudiene har vist at hypotesen i stor grad stemte. Alle hovedfunn viser at det beregnede energibehovet til en bygning ofte ikke samsvarer med det reelle energibehovet. Dette kan heller ikke forventes ved energimerking fordi det brukes mange fellesdata i denne beregningen. Dette blir forklart i NS 3031, men det bør kommuniseres bedre til byggeierne at energimerke- og kontrollberegningen ikke viser byggets faktiske framtidige energibehov og det bør gis informasjon om feilmarginer. Et av de viktigste funnene var at valideringsmetoden etter NS-EN 15625 ikke kvalifiserer energiberegningsprogrammer til å gjøre så avanserte beregninger som kreves for å kunne gi reelle energiberegninger. Det er derfor behov for en valideringstest for hele bygg med moderne tekniske installasjoner. Valgfriheter og tolkningsmuligheter i både SIMIEN og NS 3031 kan føre til at like bygg får ulike energiberegningsresultater avhengig av hvem som legger inn data for beregningen. For å sikre at hensikten med kontrollberegninger og energimerkeordningen blir ivaretatt burde det være en offisiell veiledning eller formell sertifisering av fagpersoner som utfører beregninger.
Supervisor(s): Leif Sverre Boland (HiO & Hjellnes Consult).
Acknowledgements: Hjellnes Consult (Rune Holsted).
Mohammed Usman RIAZ, Ali Faraz ZAFFAR, Haider Mehdi KAZMI (2011) “Inneklimavurdering av Drammen Togledersentral, og RAMS analyser ved sluttkontroll S” [“Indoor climate assessment of Drammen Train Control Center, and RAMS analyses at final inspection S”, Bachelor’s dissertation]. Oslo University College (HiO) …
Summary: This report has been prepared on behalf of the Norwegian National Rail Administration in Drammen. The purpose of the task was to analyze RAMS during final inspection S and to conduct a complete indoor climate assessment of the Norwegian National Rail Administration’s Train Control Center. The work is defined to include building D. The report work was carried out from the beginning of January to the end of May. In order to identify what kind of problems the user of the building encounters in everyday life, a survey was conducted of everyone who works on the fourth floor of building D. In order to identify what kind of problems the user of the building encounters in everyday life, a survey was conducted of everyone who works on the fourth floor of building D. There are several parameters that contribute to building a good indoor climate, and in order to provide the best assessment of the building, measurements were therefore made of particle concentration, mold, humidity, air temperature, dust cover, operational temperature, cold bridges, CO and CO2 concentration, and air velocity. A SIMIEN simulation was also carried out. Reliablity, Availiblity, Maintainablity & Safety (RAMS) were checked during a final inspection from the funicular station together with senior engineers from the Norwegian Railway Administration. Based on the measurements made with regard to ventilation, it can be confirmed that the ventilation system functions satisfactorily, as long as the temperatures inside the premises are controlled themselves. The temperature inside the operations center was too high and it turned out to be caused by the temperature gauge that measures the exhaust temperature. Chilled beams have been installed on the cieling of the operations center, and the exhaust valves are located right next to them. The temperature of the supply air is determined by the temperature of the exhaust, and it was regulated to 22 °C. This results in the exhaust temperature being colder than the room temperature due to the chilled beams. The ventilation system is dimensioned quite well in relation to the use of the building, but the supply air temperature should not be determined by the exhaust temperature. The results of the report can confirm this. And it is recommended that the client determine the supply air temperature using a temperature gauge inside the control center, and not from the exhaust air. Otherwise, one can conclude that there is a “good indoor climate” at the control center.
Norsk sammendrag: Denne rapporten er utarbeidet etter oppdrag fra Jernbaneverket i Drammen. Oppgavens hensikt var å analysere RAMS under sluttkontroll S og foreta en fullstendig inneklimavurdering av Jernbaneverkets Togledersentral. Arbeidet er definert til å omfatte bygg D. Rapportarbeidet ble gjennomført fra begynnelsen av januar til slutten av mai. For å kunne identifisere hva slags problemer brukeren av bygget møter på i hverdagen, ble det foretatt en spørreundersøkelse av alle som jobber på fjerde etasje i bygg D. For å kunne identifisere hva slags problemer brukeren av bygget møter på i hverdagen, ble det foretatt en spørreundersøkelse av alle som jobber på fjerde etasje i bygg D. Det er flere parametre som er med på å bygge et godt inneklima, og for å gi best vurdering av bygget ble det derfor foretatt målinger av partikkelkonsentrasjon, muggsopp, luftfuktighet, lufttemperatur, støvdekke, operativ temperatur, kuldebroer CO og CO2 konsentrasjon og lufthastighet. Det ble også foretatt en SIMIEN – simulering. Sikkerhet, pålitelighet, tilgjengelighet og vedlikehold (RAMS) ble kontrollert under en sluttkontroll fra skøyentogstasjon sammen med overingeniører fra Jernbaneverket. Ut i fra målingene som er gjort med hensyn på ventilasjon kan det bekreftes at ventilasjonsanlegget fungerer på en tilfredsstillende måte, så lenge man kontrollerer temperaturer inne i lokalene selv. Temperaturen inne i driftsentralen var for høyt og det viste seg å være forårsaket av temperaturmåleren som måler avtrekkstemperatur. Det er installert kjølebaffler på taket til driftssentralen, og avtrekksventilene sitter like ved dem. Temperaturen på tilluft blir bestemt etter temperaturen på avtrekket, og den var regulert til 22 °C. Det resulterer til at avtrekkstemperaturen blir kaldere enn romtemperaturen pga kjølebaffler. Ventilasjonsanlegget er dimensjonert nokså godt i forhold til bruken av bygget, men tilluftstemperaturen bør ikke bli bestemt av avtrekkstemperaturen. Rapportens resultater kan bekrefte dette. Og det anbefales oppdragsgiver å bestemme tilluftstemperatur ved hjelp av en temperaturmåler inne på driftssentralen, og ikke fra avtrekksluften. Eller så kan man konkludere med at det er et ” godt inneklima” på togledersentralen.
Supervisor(s): Leif Sverre Boland (HiO & Hjellnes Consult).
Acknowledgements: HiO (Øystein Andersen); Jernbaneverket.
