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.
2018+▲ 2017 ▼2016-
Zaigham Ahmed KHAN, Amena TARIQ, Frida KVIGNE, Hanna EDVARDA, Stiberg STENERSEN (2017) “Dokumentasjon av SFP” [“Documentation of SFP (Specific Fan Power)”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The background for this thesis has been to look at the possibilities for reducing energy use in ventilation systems by creating a proposal for a standard method for documenting SFP (specific fan power). Since most people in the HVAC industry document SFP in their own individual way, it is difficult to determine which method is the most accurate. There is therefore a need for general instructions in the industry so that SFP values are comparable. To achieve this, a questionnaire has been sent out to relevant companies, and measurements have been made in four different measurement areas. The focus has been on testing different instruments and methods for measuring power and pressure loss for air flow calculations. For air flow calculations, the venturi and filter methods have been central, while for power measurements the spotlight has mainly been on the instruments used. The thesis points out that it is both difficult to find a perfect instrument or a perfect method, and that there are several factors that determine how accurate the results will be. It is an advantage to take into account the design of the measurement points and then select instruments and methods. When choosing an instrument, it is also important to consider the price. For power measurements, Nanovip proved to be the most ideal in relation to the other instruments considered in this project. For the choice of method, it is concluded that the venturi method has the fewest uncertain sources and is therefore preferable when documenting the SFP value. Nevertheless, the filter method also works well enough if all precautions for the method are followed. As a result of this task, an instruction manual has been written that contains recommendations for methods and instruments depending on the type of SFP value and plant to be assessed.
Norsk sammendrag: Bakgrunnen for denne oppgaven har vært å se på mulighetene for å redusere energibruket i ventilasjonsanlegg ved å lage et forslag til en standard metode for dokumentering av SFP (spesifikk vifteeffekt). Ettersom de fleste i VVS-bransjen dokumenterer SFP på sin individuelle måte er det vanskelig å avgjøre hvilken metode som er mest nøyaktig. Det er derfor behov for en allmenn bruksanvisning i bransjen slik at SFP-verdiene blir sammenlignbare. For å få til dette har det blitt sendt ut en spørreundersøkelse til aktuelle bedrifter, i tillegg er det foretatt målinger på fire ulike måleområder. Fokuset har vært på å utprøve ulike instrumenter og metoder for måling av effekt og trykktap for luftmengdeberegning. For luftmengdeberegninger har venturi- og filtermetoden vært sentrale, mens for effektmålinger har søkelyset hovedsakelig vært på instrumentene benyttet. Oppgaven påpeker at det både er vanskelig å finne et perfekt instrument eller en perfekt metode, og at det er flere faktorer som avgjør hvor nøyaktige resultatene blir. Det er en fordel å ta hensyn til utformingen av målepunktene og deretter velge instrumenter og metoder. Ved valg av instrument er det i tillegg viktig å vurdere prisen. For effektmålinger viste Nanovip seg å være mest ideell i forhold til de andre instrumentene vurdert i dette prosjektet. For valg av metode konkluderes det med at venturi-metoden har færrest usikre kilder og er derfor å foretrekke ved dokumentering av SFP-verdien. Likevel fungerer også filtermetoden godt nok dersom alle forhåndsregler for metoden følges. Som et resultat av denne oppgaven har det blitt forfattet en bruksanvisning som inneholder anbefalinger for metoder og instrumenter avhengig av hva slags SFP-verdi og anlegg som skal vurderes.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA); Sturla INGEBRIGTSEN (GK Inneklima).
Acknowledgements: GK Inneklima AS (Sturla Ingebrigtsen, Sverre Knudsen); Systemair (Ronny Danielsen, Øystein Amdahl).
Shoeb AMIN, Stephen KARIUKI, Hans-Christian BJØRNSETH (2017) “Energi og innemiljø problematikk i vernet bygg” [“Energy and indoor environment issues in a listed building”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: This report is an assessment of energy and indoor climate in listed buildings on a general basis. It looked at the challenges that listed buildings have today, but also what challenges they may face in the future with regard to climate change. This was based on literature searches and published reports. Then, a qualitative study of the case building was mainly carried out. The case building was Løren camp, which consists of three remaining military buildings. These were built by Germans in 1940 during the occupation. It is currently privately owned and is used by several different industries, such as kindergartens, restaurants, party rooms and offices. To reduce the scope of the work, it was focused on only one type of industry. Kindergartens were chosen because children are an extra vulnerable group when it comes to health problems caused by poor indoor climate. The users’ self-perception of the indoor environment was mapped. This was done with the help of a survey based on the Örebro model. Where dissatisfaction with certain areas of the indoor environment was reported. And some health problems that may be the result of poor indoor environments. Measurements and inspections were then made to assess whether findings could confirm this. CO2, air velocity, temperatures, supply air volumes, lighting conditions, and noise were measured. Data from these measurements were compared with current standards and regulations. When measuring the individual areas in the indoor climate of “seven sisters”, minor deviations in the indoor climate were revealed. Low temperatures were measured in the facility, which meant that the employees at the kindergarten felt drafts from the displacement ventilation. In terms of acoustics, it turned out that there was potential for improvement, especially for reverberation in the playrooms but also noise from technical systems in the break room. For energy, the focus was on consumption and management. The energy consumption of listed buildings appears to be higher than modern buildings. It is worth noting that there are measures, but they are very situation-dependent. For the case building, there was no exception and had higher energy consumption, but there were also simple measures to reduce costs.
Norsk sammendrag: Denne rapporten er en vurdering av energi og inneklima i vernede bygg på et generelt grunnlag. Det ble sett på de utforinger som vernede bygg har i dag, men også hvilke utfordringer det vil kunne møte i fremtiden med tanke på klimaendringer. Dette ble basert på litteratur søk og utgitte rapporter. Deretter ble det hovedsakelig utført en kvalitativ undesøkelse av case bygningen. Case bygget ble Løren leir, som består av er tre gjenværende militærbygg. Disse ble bygget av tyskere i 1940 under okkupasjonen. Det er i dag privat eid og blir brukt av flere forskjellige industrier, som barnehage, restaurant, festlokale og kontorer. For å redusere arbeidsomfanget ble det fokusert på kun en type industri. Da ble valgt barnehagen ettersom barn er en ekstra sårbar gruppe når det kommer til helse plager som skyldes dårlige inneklima. Det ble kartlagt brukernes egenoppfatning av innemiljøet. Dette ble gjort med hjelp av en spørreundersøkelse som er basert på Örebromodellen. Hvor det ble rapportert misnøye med enkelte områder av innemiljøet. Og noen helse plager som kan være følge av dårlige innemiljø. Deretter ble det gjort målinger og befaringer for å vurdere om funn kunne bekrefte dette. Det ble det målt CO2, Lufthastighet, Temperaturer, tilluftsmengder, lysforhold, og støy. Data fra disse målingene ble sammenlignet med gjeldene aktuelle normer og forskrifter. Ved målinger av de enkelte områdene i inneklima «syv søstre», ble det avdekket mindre avvik ved inneklimaet. Det ble målt lave temperaturer i anlegget som gjorde at de ansatte ved barnehagen følte trekk fra fortrengningsventilasjonen. På det akustiske viste det seg at det var forbedrings potensiale, spesielt for gjenklang på lekerommene men også støy fra tekniskanlegg på pauserommet. For energi ble det fokuset på forbruk og forvaltning. Energiforbruket for vernede bygg ser ut til å være høyere enn moderne bygg. Det er verdt å merke at det finnes tiltak, men de er veldig situasjonsavhengig. For case bygningen var ingen unntak og hadde høyere energi forbruk, men det var også enkle tiltak for å redusere kostnader.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA).
Acknowledgements: Selvaag (Lak Norang); Norlandia (Kanonen barnehage).
Daniel KRISTIANSEN, Kaja LARSEN, Sara SAADE (2017) “Metoder for å redusere momentant effektuttak i en framtidig effekttariff” [“Methods for reducing peak power consumption in a future power tariff”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The problem at hand includes a solar cell, so the first chapter is about the sun and the radiation from the sun. The total radiation is called global and consists of a diffuse and a direct proportion of the solar rays. The second chapter describes how the energy and electricity consumption is today, and how it may look in the future. The theory from chapter one is expanded to apply for a radiation database that calculates radiation in different places in Norway. Estimated radiation is compared with the use of electricity to examine whether the energy in the sun’s rays is sufficient to cover an average electricity consumption in a house in Norway. The conclusion is that the energy in the solar rays is more than enough to cover an electricity consumption of 149 kWh/m2 in an average house in Norway. The sun rays have enough energy to cover electricity in a house, so in chapter three the solar cells are discussed. Solar cells can convert the energy in the photons into electrical energy. The solar cell, what affects it and what affects the efficiency is described, and introduced in an equation of how much electrical power a solar cell can produce. By January 1st, 2019, all power customers must install an AMS-meter in their home. In this context, a new method for prising all electricity customers for the grid rent (“nettleie”) will be introduced in 2020-2021. The new introduction includes a new component to the tariff called efficiency component (effektledd) in addition to today’s energy component (“energiledd”) and set component (“fastledd”). The efficiency component is calculated by measuring the largest momentary power output that occurs during a reference time. The reference time may be a day, a month or a year, and the peak may occur at any time of the period. Chapter four is about the new tariff that will come in the future, and how it may look. Some companies that both sells and tranpsort electricity have already developed power tariff (“effekttariff”) for a smoother transition. Chapter five describes how one of these companies has established their tariffs and the difference between them. The main difference is a power component where the customer has to pay 692.5 kr/(kW∙år) which is calculated from the largest simultaneous power output. It is discussed whether it will be profitable to invest in a solar cell by reducing the power peak and achieving a lower price on the power component. It is concluded that the power supply will probably vary in price every month and may be reduced by solar cell production, but there is great uncertainty about how much. In order to reduce the (effektledd) even more, chapter six suggests a method for moving and/or postponing individual electrical components to reduce simultaneous power output. The method is divided in groups and categories depending on the physological impact the electrical component has on the users comfort.
Norsk sammendrag: Rapportens problemstilling inkluderer en solcelle, så derfor handler første kapit- telet handler om sola og solstråling. Den totale strålingen kalles global og består av en diffus og en direkte andel solstråler. Det andre kapittelet tar for seg elektrisitet og energibruk i en enebolig. Det beskrives hvordan energi- og elektrisitetsbildet ser ut i dag, og det diskuteres hvordan bildet kan komme til å se ut i framtiden. Teorien fra kapittel en utvides til å gjelde for en strålingsdatabase som regner ut stråling på ulike plasser i Norge. Beregnet stråling sammenlignes med elektrisitetsbruken for å undersøke om energien i solstrålene er tilstrekkelig for å dekke et gjennomsnittlig elektri- sitetsbruk i en enebolig i Norge. Det konkluderes med at solstrålene er mer enn nok til å dekke et gjennomsnittlig el-bruk på 149 kWh/m2 i en enebolig . Fordi solstrålene har nok energi til å dekke el-bruken i en enebolig, så handler kapittel tre handler om solcella. Solcella kan omdanne energien i fotonene til elektrisk energi. Solcellen beskrives, hva som påvirker den, hva som påvirker virkningsgraden og det blir introduserert et uttrykk for hvor mye elektrisk effekt en solcelle kan produsere. Innen 1.januar 2019 må alle strømkunder installere en AMS-måler i hjemmet. I den forbindelse blir det i år 2020-2021 innført en ny metode for å prise strømkun- der for nettleien. Den nye innføringen inkluderer et effektledd i tillegg til dagens energiledd og fastledd. Effektleddet beregnes ved at AMS-måleren vil måle det største momentane effektuttaket(dimensjonerende effekttopp) som oppstår i løpet av en referansetid. Referansetiden kan være et døgn, en måned eller et år og effekttoppen kan oppstå når som helst i døgnet/referansetiden. Kapittel fire handler om den nye effekttariffen som kommer og hvordan den kan komme til å se ut. Noen nettselskap har allerede utarbeidet effekttariffer for å få en glattere overgang. Kapittel fem beskriver hvordan ett av disse selskapene har utarbeidet sine tariffer, og forskjellen mellom dem. Hovedforskjellen er et effektledd der kun- den må betale 692,5 kr/(kW∙år) som dimensjoneres ut i fra det største samtidige effektuttaket. Videre diskuteres det om det vil være lønnsomt å investere i et solcellepanel for å dekke den dimensjonerende effekttoppen og redusere effektleddet. Det konkluderes med at effektleddet trolig vil variere i pris hver måned og kan reduseres ved hjelp av solcelleproduksjon, men det er stor usikkerhet rundt hvor mye. For å redusere effektleddet ytterligere, diskuteres det i kapittel seks et annet tiltak for å få effekttoppene ned. Det fremstilles en metode for å flytte og/eller utsette enkelte elektriske komponenter for å redusere det samtidige effektuttaket. Det foreslås en fremgangsmåte for å oppnå dette, som handler om hvor stor fysiologisk påvirkning en elektrisk komponent har å si for brukerens.
Supervisor(s): Marius LYSEBO (HiOA).
Acknowledgements: Rambøll (Magnus Killingland).
Martin AKETUN, Hanne S. THORUD, Jens BERGERSEN, Kristian NILSEN (2017) “Utfordringer ved import av IFC-fil til IDA-ICE” [“Challenges when importing IFC files into IDA-ICE”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: Energy simulation is an important tool for reducing the energy consumption in buildings. The use of BIM-models in energy simulations is very effcient with respect to time, and has great potential seeing as the calculations will be as accurate as projected. IDA-ICE is an energy simulation software that enables the import of .ifc-files. However this has proven to be diffcult and time consuming because inaccurate importation creates the need for remodelling of large parts of the models. This thesis has looked into a series of BIM-models and mapped challenges that arise when attempting to import the .ifc-files to IDA-ICE. Furthermore, corrective measures were found and a potential pattern in the model’s file size, complexity, area, drawing software and building category were investigated. Initially, a literature study was conducted in order to build on previous results. With the import of .ifc-files directly into IDA-ICE being problematic, Solibri Model Checker and Naviate SimpleBIM were used as utility software to get an overview of necessary corrective measures as well as removing unnecessary building elements. These measures were done manually, but with the help of an architect, further improvement of the .ifc-files would be possible. In conjunction with this, use of resources and workload by manual correction of the files were studied. Simulations were performed on the import files to verify that the files were imported correctly and that the results were reasonable. The report shows that most of the challenges that arise can be avoided if the architect spends additional time on the architect model in the beginning and is aware that different tools can both solve and create problems. It will require less revision and rework to get the BIM model ready for an accurate energy simulation if the consultant engineer receives a better architect model. Based on this, demands for the architect model should be made in all BIM manuals and all contractors should use a BIM manual. File size and complexity are the studied building parameters that affect the import. Large files increase the time it takes to import it into IDA-ICE and high file complexity can in some cases completely hinder the import alltogether. Drawing software, area and building category had negligible impact on the import in the studied building models.
Norsk sammendrag: Energisimuleringer er et viktig hjelpemiddel for å redusere energiforbruket i bygninger. Bruk av BIM-modeller til energisimuleringer er svært tidsbesparende og har et stort potensiale da beregningene vil bli like nøyaktige som prosjektert. IDA-ICE er et energisimuleringsprogram som muliggjør import av .ifc-filer, men dette har vist seg å være problematisk og tidkrevende da unøyaktige importer gjør at store deler av modellene må remodelleres. Denne oppgaven har undersøkt en rekke BIM-modeller og kartlagt utfordringer ved importering av disse til IDA-ICE. Videre ble det funnet tiltak som kan gjøres for å utbedre filene, samt undersøkt et eventuelt mønster i feilene som oppståar med hensyn på de ulike modellenes filstørrelse, kompleksitet, areal, tegneprogram og byggkategori. Innledningsvis ble det utført en litteraturstudie for å bygge videre på tidligere resultater. Da det er problematisk å importere .ifc-filer direkte til IDA-ICE, ble det benyttet hjelpeprogrammene Solibri Model Checker og Naviate SimpleBIM for å få en oversikt over nødvendige tiltak, samt fjerne unødvendige bygningselementer. Disse tiltakene ble utført manuelt, men med hjelp fra ARK vil man kunne utbedre .ifc-filen ytterligere. I forbindelse med dette ble ressursbruk og arbeidsmengde ved manuell utbedring av import filene vurdert. Det ble gjennomført simuleringer av import filene forå sjekke at de ble riktig importert og at resultatene var fornuftige. Rapporten viser at de este utfordringene som oppstår kan unngås dersom arkitekten bruker ekstra tid på arkitektmodellen i begynnelsen og er klar over at ulike verktøy både kan gi og løse utfordringer. Ved at RIEn mottar en bedre arkitektmodell, vil det kreve mindre endring og etterarbeid for å få BIM-modellen god nok til en nøyaktig energisimulering. På bakgrunn av dette burde det stilles krav til arkitektmodellen i alle BIM-manualer, og alle byggherrer burde benytte seg av en BIM-manual. Av de undersøkte parameterne er det filstørrelse og -kompleksitet som påvirker importen. Stor filstørrelse gir utfordringer ved lang importeringstid og høy filkompleksitet kan gi utfordringer ved umulig importering. Tegneprogram, areal og byggkategori hadde neglisjerbar innvirkning på importen i de bygningsmodellene som ble undersøkt.
Supervisor(s): Tor Arvid VIK (HiOA).
Acknowledgements: COWI (Anne Kristine Amble, Idar Wiik, Ivar Tryggestad).
Shad KARIM, Javid AMIRI (2017) “Løsninger for kjøkkenavtrekk i boligblokk” [“Solutions for kitchen exhaust in apartment buildings”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: Kitchen exhaust is a central part of the ventilation system with unique problems. Indoor climate in apartment buildings is in great focus since requirements for today’s buildings have become stricter. In addition, fires in kitchens in apartment buildings are a major problem. The kitchen in apartment buildings is the most common place where fires occur. In this thesis, the focus was to find “best practice” with regard to the risk of fire and smoke spreading, the spread of food odors between apartments, noise, capacity and demand management of air volume. Through interviews with consulting fire engineers, consulting HVAC engineers and ventilation contractors, current solutions used by the industry will be mapped, and then analyzed by supporting literature. Through the interviews, it has been discovered that central ventilation systems where kitchen exhaust is connected to the exhaust duct are used most often. The heat recovery is typically a plate/counterflow exchanger, with a few deviations. The most important factor with regard to indoor climate in kitchen exhaust is the exhaust volume [13]. The industry currently uses a higher extraction rate than the minimum requirement. The second largest factor is the design of the kitchen, supply and exhaust valves and the kitchen hood [13]. New research here had the most favorable effect on indoor climate, as these are passive measures that can provide great benefits. Air balance is typically maintained by having supply air as a slave to the exhaust. This leads to a somewhat dull form of balanced ventilation. VAV systems are not widely used, as they are not seen as a cost-effective alternative. With regard to fire, the problem of fire in the duct/kitchen exhaust is somewhat favorable, as there is not much grease coating/short distance of grease coating in the duct. Stove guard is a positive measure that we predict will prevent many kitchen fires. Sound and energy are not a major factor. The energy requirements were described as easy to achieve, and with regard to sound, some noise is expected when the kitchen hood is in use.
Norsk sammendrag: Kjøkkenavtrekk er en sentral del av ventilasjonssystemet med særegen problematikk. Inneklima i boligblokk er i stort fokus siden krav til dagens bygg er blitt strengere. I tillegg er brann i kjøkken i boligblokker er et stort problem. Kjøkkenet i boligblokker er det arnestedet det brenner oftest. I denne oppgaven var fokuset å finne «best practice» med hensyn på risiko for spredning av brann og røyk, spredning av matlukt mellom leiligheter, støy, kapasitet og behovsstyring av luftmengde. Gjennom intervjue med rådgivende ingeniør brann, rådgivende ingeniør VVS og ventilasjons entreprenører skal dagens løsninger som er benyttet av bransjen bli kartlagt, forså å bli analysert av støttelitteratur. Gjennom intervjuene er det blitt oppdaget at sentralt ventilasjonssystem hvor kjøkkenavtrekk er koblet til avtrekkskanal er benyttet mest. Varmegjenvinner er typisk plate/motstrøms veksler, med noen få avvik. Den viktigste faktoren med hensyn på inneklima ved kjøkkenavtrekk er avtrekksmengden [13]. Bransjen benytter i dag et høyere avtrekksmengde enn minimumskravet. Den nest største faktoren er utforming av kjøkkenet, tillufts og avtrekks ventiler og kjøkkenhette [13]. Ny forskning her hadde hatt den mest gunstige effekten på inneklima, ettersom dette er passive tiltak som kan gi stor gevinst. Luftbalanse blir typisk opprettholdes ved å ha tilluft som slave av avtrekk. Dette fører til noe sløv form for balansert ventilasjon. VAV anlegg er ikke benyttet i stor grad, ettersom den ikke blir sett på som en prisgunstig alternativ. Med hensyn på brann er problematikken med brann i kanal/kjøkkenavtrekk noe gunstig, ettersom det ikke blir mye fettbelegg/kort avstand på fett belegget i kanal. Komfyrvakt er et positivt tiltak som vi forutser kommer til å hindre mange kjøkkenbranner. Lyd og energi er ikke en stor faktor. Kravene for energi ble beskrevet som lett å oppnå, og med hensyn på lyd så forventes det en del støy når kjøkkenhette er i bruk.
Supervisor(s): Tor Arvid VIK (HiOA).
Acknowledgements: Rambøll (Geir Gullvik, Vegard Ervik Olsen); Erichsen og Horgen (Olav Struksnes, Guri Ingumm Rundtom); Oras (Roger Mølner, Anette Næsje); Bjerke Ventilasjon (Audun Sylten, Karl E. Dønnum); Asplan Viak (Olav Rådstoga); EXHAUSTO (Lasse Offernes); Oslo Brann og- redningsetaten (Jan Morten Hauger); COWI (Atle Hilleren, Tommy Lundegaard).
Einar Standal TVERANGER, Jim Aleksander STORNES (2017) “Mikrosensorer for måling og styring av inne- og uteluftkvalitet” [“Microsensors for measuring and controlling indoor and outdoor air quality”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: Environmental issues are causing problems in the wider world and there are numerous studies that indicate high mortality rates linked to increased gas and particle concentrations worldwide. At the top of the emission sources are oil and gas extraction, industry and road traffic. The consequences of these climate emissions will have major consequences for the economy, the environment and the health standard of people in the future. Measurements were carried out in the COWI building, which is a prestigious building with a BREEAM Excellent environmental classification and passive house standard with energy label A+. The purpose of this thesis is to map whether changes in air volume have any bearing on gas/particle concentration in the indoor climate for office buildings and to investigate how microsensors can control ventilation based on measured outdoor air quality. The focus of this thesis is on the main measurements that deal with indoor and outdoor air quality measurements, ventilation control with regard to air quality and changes in air volumes that can optimize the indoor climate. During work on the report, log data has been collected from the central operating facility and from various computer programs and measurement stations in Oslo. The measurements were carried out on the third floor and on the sixth and seventh floors of the COWI building, where measurements were made with 13 sensors and 2 particle counters. Measurements were made for NO2 and the particle fractions PM0.02–1.0, PM0.3, PM1.0, PM2.5, PM10. Calibration and data processing of all microsensors have been carried out. The group has also carried out air velocity and air movement tests as well as spot tests in supply and exhaust air ducts. The task has taken into account the uncertainty and conditions during the measurements compared to limit values and empirical figures. It was shown that changing the air volume did not affect the NO2 concentrations in the office premises in the COWI building. However, it was shown that air volumes affected the particle concentrations measured in the office premises and that there is a clear relationship between increased air volume and reduced number of particles. Air volumes cannot be controlled by ventilation using microsensors that measure outdoor air quality. In contrast, particle counters indicate that ventilation in buildings can be regulated according to measured indoor air quality. It is recommended that better and newer microsensors with low uncertainty are used to regulate ventilation according to the desired indoor air quality according to which requirements and specifications the building is subject to. Further work is needed to say something about how newer and better microsensors can regulate ventilation in buildings according to measured indoor air quality when changing air volumes. Further work is also needed to say something about where the pollutants in office premises come from and what they consist of.
Norsk sammendrag: Miljøproblematikken skaper problemer i det store verdensbildet og det finnes tallrike studier som viser til høy dødelighet knyttet til økt antall gass- og partikkelkonsentrasjoner i hele verden. På toppen av utslippskildene ligger olje- og gassutvinning, industri og veitrafikk. Konsekvensene av disse klimautslippene vil ha store følger for økonomien, miljøet og helsestandarden til menneskene i fremtiden. Det ble gjennomført målinger i COWI-bygget som er et prestisjebygg av BREEAM Excellent-miljøklassifisering og passivhusstandard med energimerke A+. Hensikten med denne oppgaven er å kartlegge om endring av luftmengde har noe å si for gass- /partikkelkonsentrasjon i inneklima for kontorbygg og undersøke hvordan mikrosensorer kan styre ventilasjonen etter målt uteluftkvalitet. Fokuset for denne oppgaven er rettet mot hovedmålingene som tar for seg luftkvalitetsmålinger innendørs og utendørs, ventilasjonsstyring med hensyn på luftkvalitet og endring av luftmengder som kan optimalisere inneklimaet. Under arbeid av rapporten har det blitt innsamlet loggdata fra det sentrale driftsanlegget og fra ulike dataprogram og målestasjoner i Oslo. Målingene foregikk ute i tredje etasje og i sjette og syvende etasje i COWI-bygget hvor det ble målt med 13 sensorer og 2 partikkeltellere. Det ble målt for NO2 og partikkelfraksjonene PM0.02–1.0, PM0.3, PM1.0, PM2.5, PM10. Det har blitt utført kalibrering og databehandling av alle mikrosensorene. Gruppen har også gjennomført lufthastighet- og luftbevegelsesprøver samt stikkprøver i tilluft- og avtrekkskanaler. Oppgaven har tatt hensyn til usikkerheten og forholdene under målingene sett opp mot grenseverdier og erfaringstall. Det ble påvist at endring av luftmengde ikke påvirket NO2-konsentrasjonene i kontorlokalene i COWI-bygget. Det ble derimot påvist at luftmengder påvirket partikkelkonsentrasjonene målt i kontorlokalene og at det finnes en klar sammenheng mellom økt luftmengde og redusert antall partikler. Luftmengder kan ikke styres av ventilasjonen ved hjelp av mikrosensorer som måler uteluftkvalitet. I motsetning indikerer partikkeltellerne på at ventilasjon i bygg kan reguleres etter målt inneluftkvalitet. Det anbefales at bedre og nyere mikrosensorer med lav usikkerhet benyttes for regulering av ventilasjon etter ønsket inneluftkvalitet etter hvilket krav og spesifikasjoner er bygg står ovenfor. Videre arbeid må til for si noe om hvordan nyere og bedre mikrosensorer kan regulere ventilasjon i bygg etter målt inneluftkvalitet ved endring av luftmengder. Videre arbeid må også til for å si noe om hvor forurensingene i kontorlokalene kommer i fra og hva de består av.
Supervisor(s): Tor Arvid VIK (HiOA).
Acknowledgements: COWI (Scott Randall, Anne Kristine Amble); Autologic (Kjell Kristoffersen).
Ernst Erik HEMPEL, Rikke Emilie Aarø LØFBLAD, Andreas BOON-GRØNSETH (2017) “Effektiv ventilering av våtrom” [“Effective ventilation of wet rooms”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: This paper’s intention is to contribute to a more precise formulation of the Norwegian building code’s guide to and pre-accepted specifcations of ventilation rates in bathrooms. The code recommends 15 l/s ventilation from the bathroom at all times, and 30 l/s in conjunction with showers, without specifying any length of time for this rate. The paper’s hypothesis is that a constant ventilation rate of 20 l/s is better on the whole for the transportation of moisture from the bathroom after a shower. The paper builds on a previous paper concerning the same problem from 2015, and their recommendations for further research. A testing module of a bathroom was acquired, and reproducible experiments conducted, generating large amounts of data. Emphasis was laid on logging the moisture content of the air at several key points in the module before, during and after a shower sequence. The parameters varied were ventilation rates, ceiling placement of exhaust valves, intake slit above or below the bathroom door, and oor heating. The results indicate that our hypothesis is correct, as long as 30 l/s doesn’t carry on for over an hour. The best ventilation parameters found were low slit, exhaust valve over the shower, and heated floor.
Norsk sammendrag: Dette arbeidet er et hovedprosjekt med hensikt å bidra til en mer tydelig formulering av Teknisk Forskrifts veileder til ventilasjonskrav for våtrom. På grunnlag av teoretisk forkunnskap, også om arbeid på feltet som er gjort tidligere, er det gjort beregninger og målinger for å finne frem til et best mulig faglig belegg for dette bidraget. For å innhente tilstrekkelig kunnskap om ventilasjon av moderne våtrom, er det gjennomført tester i et egnet testlaboratorium som har gitt et stort datamateriale. Det er lagt vekt på å logge utviklingen av fuktinnhold i luft over tid, i en moderne våtromsmodul, med høy grad av repeterbarhet i målingene. Av variable som er testet er ventilasjonsluftmengde, varme på gulv, samt plassering av tilluftspalte og avtrekk i himling. I alt er det gjort 29 hele sekvenser på fem minutter som alle skal ligne på ordinær bruk av dusj. Ved hjelp av målinger av luften på utvalgte kontrollpunkter er det samlet data for relativ luftfuktighet og temperaturer to ganger i minuttet. Gjennom utarbeidede algoritmer er disse verdiene bearbeidet slik at verdier for spesifkk luftfuktighet er gjort tilgjengelig. Disse er satt inn i kurver og analysert i lys av ulike innstillinger for de nevnte variablene. Et stort tallmateriale har gjort det mulig å se noen tendenser. Oppgaven går langt i å antyde at forserte luftmengder kan være overflødig, med riktig plassering av ventiler og spalter. Forsering kan likevel ha en hensikt for uttørking, men det vil da ikke ha noen verdi å styre forseringstiden etter luftens relative fuktighet. Derimot bør forseringstiden være bestemt av tiden det tar for kapillærsugende overflater å nærme seg en førtilstand. Dette tar, avhengig av andre variabler, flere timer. Testingen som ble gjort var på 30 minutter etter at dusjen var slått av, noe som i alle tilfeller er påvist som for lite. Fokus på å holde et undertrykk som trekker fukt ut av materialer over tid, i stedet for kun under dusj, foreslås som en ny måte å tenke prosjektering av våtrom på. Overflater og kapillærvandring bør det forskes videre på, gjerne i lys av virkningen til vann blandet med såpe.
Supervisor(s): Ole MELHUS & Peter G. SCHILD (HiOA).
Acknowledgements: SINTEF Byggforsk (Pål Harstad, Geir Asle Håpnes); Parmarine (Hannu Karjala); Fagrådet for Våtrom (Cato Ove Carlsen).
Tore Kristian AUNEVIK, Thomas Brattebø JANSEN, Stine Lise HENRIKSEN (2017) “Varmebasert kjøling: En helhetlig analyse av sorptiv kjøling i nordisk klima” [“Heat-based cooling: A comprehensive analysis of sorptive cooling in Nordic climates”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: This assignment’s three-part thesis question addresses how sorption aggregate performs under Nordic conditions, and if sorption technology can compete against traditional cooling, both with respect to energy consumption and cost. Sorption cooling is a relatively new technology built on old principles concerning how moist air reacts to different external conditions. In short suctions, exterior air is pulled in to the sorption aggregate where the air’s cooling capacity increases through a dehumidifying process. Next, the supply air temperature sinks over a rotating heat recovery, before going through a humidifying process to cool the air down to the desired temperature. The results demonstrate that the sorption aggregate satisfies applicable demands under TEK 10 and performs under almost all realistic cases in the Nordic. To reach the results the students built a two-part aggregate simulation in a MatLab, consisting of a parent script and an aggregate script. The results and analysis of this report should be viewed in light of several uncertainty factors, which can impact the end result. The most significant uncertainties with the report’s first section are inaccurate climate data, the exhaust air’s “constant condition”, and other assumptions made along the way. In the last two sections of the report it is uncovered that sorption cooling is less economical than traditional cooling, both with respect to the investment and operations costs. With airflow requirements of 15,000 m3/h, the investment in a traditional aggregate with a refridgerating machine totals 25% of the purchase price of a sorption aggregate. The operating costs of traditional cooling is 38% of the sorption cooling operating cost. The builder has to carefully consider the positive environmental impact of the sorption technology against the additional costs.
Norsk sammendrag: Oppgavens tredelte problemstilling tar for seg hvordan sorpsjonsaggregatet fungerer under nordiske forhold, samt om sorpsjonsteknologien klarer å konkurrere med tradisjonell kjøling både energi- og kostnadsmessig. Sorptiv kjøling er en relativt ny teknologi som bygger på gamle prinsipper om hvordan fuktig luft oppfører seg ved ulike eksterne påvirkninger. I korte trekk blir uteluft trukket inn i sorpsjonaggregatet før luftens kjølekapasitet øker gjennom en avfuktningsprosess. Tilluftstemperaturen synker så over en roterende varmegjenvinner, før den til slutt gjennomgår en befuktningsprosess for å kjøle luften ned til forhåpentligvis ønsket temperatur. I resultatene fremkommer det at sorpsjonsaggregatet tilfredstiller gjeldende krav i TEK 10 og leverer nok ytelse under nærmest alle realistiske tilfeller i norden. For å komme fram til resultatene har studentene bygget en todelt aggregatsimulering i MatLab, bestående av et moderscript og et aggregatscript. Resultat og analyse av denne rapporten må sees i lys av flere usikkerhetsmomenter som kan ha innvirkning på sluttresultatet. De største usikkerhetene forbundet med rapportens første seksjon er unøyaktig klimadata, avtrekksluftens «konstante tilstand» og andre antagelser som er tatt underveis. Under rapportens to siste deler kommer det fram at sorptiv kjøling er mindre økonomisk lønnsomt enn tradisjonell kjøling – både med tanke på investering og drift. Ved et luftmengdebehov på 15 000 m3/h vil investeringkostnaden på et tradisjonelt aggregat med kjølemaskin være 25 % av innkjøpsprisen til et sorpsjonsaggregat. Driftskostnadene ved tradisjonell kjøling vil være 38 % sammenliknet med sorptiv kjøling. Byggherre må derfor veie opp sorpsjonsteknologiens positive miljøavlastning mot den økonomiske merkostnaden.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
Acknowledgements: Randem & Hübert AS (Anders Ettre, Sverre Johan Kvist).
Axel M. NORDBY, Raymond B. PETTERSEN, Oda K. GRIFFTUN (2017) “Ventilasjon på storkjøkken” [“Ventilation of commercial kitchens”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: Designing commercial kitchens is a challenging task and in general there are few guides and little updated information in norwegian to be found. There have been many design mistakes where extractor hoods have not been able to perform as intended. Unacceptable indoor climate and in worst case even fire can be the result of poorly designed kitchen ventilation.In this bachelor thesis the focus has been set to map out litterature in the field of commercial kitchen design to find out if the normative calculation methods of today are adequate. Literature from USA and Germany has been beneficial for the final calculation methods that are presented in the results section. It also shows that the design of extractor hoods and design of the kitchen itself has an impact on the flow rate which again affects the energy use. The size of the extractor hoods overhang, hood volume, placement, supply air and horisontal air streams, as well as placement of cooking and frying equipment on the kitchen counter are all important factors. There has also been a focus on how to prevent ventilation fires, with special regards to different measures when it comes to treatment of fat. CFD simulations have been performed to examine if cfd is a good tool to evaluate air flow rates and kitchen design. MATLAB has been utilized to compare and visualize air flow rates from different standards. This thesis also includes descriptions of measurement methods which can be used to evaluate the performance of kitchen extractor hoods. The goal of this thesis has been to distinctly bring forward the challenges associated with commercial kitchen design. The task of reviewing the norwegian ventilation manual «Ventøk» has been taken on by the group, the most important results of this thesis are rendered in this manual.
Norsk sammendrag: Prosjektering av storkjøkken har mange utfordringer og det er generelt få retningslinjer og lite oppdatert informasjon tilgjengelig på norsk. Ved feil under utførelse eller prosjektering kan et dårlig inneklima, eller i verste fall brann være et direkte resultat. Er dagens bransjenormer tilstrekkelig for å sikre en god prosjektering av storkjøkken? I denne bacheloroppgaven har det blitt satt fokus på å kartlegge litteratur innen prosjektering av storkjøkken for å danne et bilde av hvorvidt dagens normative beregningsmetoder er tilfredsstillende. Litteratur fra USA og Tyskland har vært avgjørende for de endelige beregningsmetodene som fremkommer i resultatet. Det viser seg blant annet at dårlig utforming av kjøkken og avtrekkshetter fører til behov for større luftmengder og økt energibruk deretter. Størrelsen på avtrekkshetten, hettevolum, hettens plassering, tilluft og horisontale luftstrømmer, så vel som plassering av koke- og stekeutstyr på kjøkkenbenken er svært avgjørende faktorer. Videre har gruppen fokusert på hvordan sikre ventilasjonsanlegg mot brann, og det legges dermed frem ulike fetthåndteringsmetoder som bør installeres etter et mekanisk filter. Det ble utført CFD-beregninger med et ønske om å finne ut hvorvidt CFDberegninger kan være et godt verktøy for å beregne luftmengder i avtrekkshetter og for å vurdere kjøkkenutforming. Ved hjelp av MATLAB blir luftmengdeberegninger til avtrekkshetten sammenlignet og visualisert, på bakgrunn av utregningsmetodene beskrevet i den tyske standarden VDI 2052 og Danvak. Videre legges det frem ulike målemetoder som kan utføres på installasjoner, nettopp for å undersøke om det tilfredsstiller de retningslinjer som fremkommer. Oppgaven har som mål å betone prosjekteringsfeil og det har derfor vært nødvendig å implementere faglitteratur som er lett tilgjengelig for bransjen. Gruppen har derfor tatt på seg oppgaven å revidere kapittel 3.4 i Ventilasjonshåndboken Ventøk, der de viktigste resultatene fra oppgaven kommer frem.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
Acknowledgements: ÅF Engineering (Hallstein Ødegård, Kim-Andre Kristiansen, Arild Bårdsen).
Katinka Gjengedal ALM, Vegard DØSSLAND, Sara Sofie Øverbø LINDEGÅRD (2017) “Matematisk modellering av kjøling med faseendringsmateriale” [“Mathematical modeling of cooling with phase change materials (PCM)”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: This report investigates whether phase change materials (PCM) can reduce the need for mechanical cooling, and what is needed for it to work. Based on this, we have chosen to look at how the phase change material affects the air temperature in a room. Cooling with PCM can potentially contribute to more energy-efficient buildings. PCM has the ability to store large amounts of thermal energy, and can store excess energy, which can later be released when needed. This provides a natural cooling and heating effect, which can reduce energy consumption while maintaining thermal comfort. The work in this thesis started with a heat transport analysis of a room with PCM. Based on this, a mathematical model was modeled in the numerical calculation program MATLAB. The model consists of a set of coupled differential equations, which are solved using the MATLAB function ODE15s. Our results primarily show temperature curves for the air temperature in the room. To study the functionality of the PCM, a function was also modeled that shows the percentage melting and freezing process of the PCM. By experimenting with different input values to the calculation model, we concluded that PCM can help cool the air in a room, provided there is good heat transfer between the air and the PCMet and that the PCMet changes phase within a suitable temperature range. The idea of cooling using phase change materials is good – but there is a challenge in making it work as desired.
Norsk sammendrag: Denne rapporten undersøker om faseendringsmaterialer (PCM) kan redusere behovet for mekanisk kjøling, og hva som må til for at det skal fungere. Med utgangspunkt i dette har vi valgt å se på hvordan faseendringsmaterialet påvirker lufttemperaturen i et rom. Kjøling med PCM kan potensielt bidra til mer energieffektive bygninger. PCM har evne til å lagre store mengder termisk energi, og kan lagre overskuddsenergi, som senere kan avgis ved behov. Dette gir en naturlig kjøle- og varmeeffekt, som kan redusere energiforbruket samtidig som termisk komfort ivaretas. Arbeidet i denne oppgaven startet med en varmetransportanalyse av et rom med PCM. Basert på dette ble det modellert en matematisk modell i det numeriske beregningsprogrammet MATLAB. Modellen består av et sett med koblede differensiallikninger, som løses ved hjelp av MATLAB-funksjonen ODE15s. Resultatene våre viser primært temperaturkurver for lufttemperaturen i rommet. For å studere PCMets funksjonalitet ble det også modellert en funksjon som viser PCMets prosentvise smelte- og fryseprosess. Gjennom å eksperimentere med ulike inputverdier til beregningsmodellen kom vi frem til at PCM kan bidra til å kjøle ned luften i et rom, under betingelse om god varmeoverføring mellom luften og PCMet og at PCMet endrer fase innenfor et passende temperaturområde. Ideen om kjøling ved bruk av faseendringsmaterialer er god – men det ligger en utfordring i å få det til å fungere som ønsket.
Supervisor(s): Marius LYSEBO (HiOA).
Zolykha AHMADI, Idar BERGFJORD, Knut André BOLSTAD, Mikkel HAUGLAND (2017) “Klimagassregnskap for Kunnskapssenteret og Østmarka ved St. Olavs Hospital” [“Life Cycle Assessment (LCA) for the Knowledge Center and Østmarka at St. Olavs Hospital”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: This report concerns greenhouse gas emissions related to buildings. Based on two new buildings at St. Olavs Hospital in Trondheim, this report will thourougly describe how dierent emissions from the materials used in the building process can be calculated. Increased concentration of greenhouse gases in the atmosphere contributes to global warming and a raised average tem- perature on Earth, along with the other issues resulting from this. Sykehusbygg HF, who is an external partner in this report, wants the lowest possible emissions from the materials used in new hospitals. To achieve this, it is important to develop reliable reference numbers. In this report, methods which can be used to calculate greenhouse gas emissions in relation to building materials will be considered, and a detailed greenhouse gas accounting for Østmarka Psychiatric Center is presented. The accounting is based around BIM-models of the two buildings. The models for the two buildings were different when it comes to the amount of details provided, and the report discusses how to move forward in cases where the amount of information is insuffcient was discussed. The greenhouse gas accounting is carried out for the materials under the modules A1-A3, excluding HVAC-systems. This means that only the extraction of raw materials, transport to factory/plant and the production of the materials are considered in the accounting, also known as “cradle-to-gate”. The calculations have been done in two different ways. Manual calculations were carried out using an Excel spreadsheet developed by the assignment proposer Finn Drangs- holt, before automatized calculations were attempted klimagassregnskap.no. Both methods are based on a proposal for a new standard, NS 3720 – Metode for klimagassberegninger for bygg. The results of the accounting indicated total speciffc emissions for Østmarka Psychiatric Center at around 5.02 kg CO2-equivalents/(m2∙year). The structural system of the building together with the slabs were responsible for approximately half of the total emissions of the building, with 22.2 % and 26.0 %, respectively. By carrying out a number of measures suggested by the students, such as replacing the poured concrete in the slab with hollow core blocks, the total emission of the building can be reduced to 4.14 kg CO2-equivalents/(m2∙year), a reduction by almost 18 %. The calculations are completed with and without consideration for the biogenic carbon footprint. If this is taken into considera- tion, the total emission would be around 3,48 kg CO2-equivalents/(m2∙year), nearly 30 % less than when the biogenic carbon footprint is not considered. There are uncertainties and inaccuracies connected both to the methods of calculation and es- pecially to the data used in the calculations. Construction clients and contractors have little control over the production of the materials, even if valid EPDs are present. Still, the calculation methods for modules A1-A3 are presumably quite robust compared to calculations for other part of the life cycle of the building.
Norsk sammendrag: Denne oppgaven handler om klimagassutslipp knyttet til bygninger. Med utgangspunkt i to nye bygg ved St. Olavs Hospital i Trondheim beskriver oppgaven hvordan slike utslipp fra bygge- materialene kan beregnes. Økt konsentrasjon av klimagasser i atmosfæren bidrar til en global oppvarming og økt gjennomsnittstemperatur på jorda, med de problemene som følger av dette. Sykehusbygg HF, som er ekstern samarbeidspartner i denne oppgaven, ønsker lavest mulig utslipp fra materialene som brukes i nye sykehusbygg, og for å oppnå dette er det viktig at det lages pålitelige referansetall. I denne oppgaven vurderes metodene som kan brukes for å beregne klimagassutslipp knyttet til byggematerialer og det er lagt frem et detaljert klimagassregnskap for Østmarka Psykiatrisenter ved St. Olavs Hospital. Det er tatt utgangspunkt i BIM-modeller av de to byggene. Modellene for de to byggene var ganske forskjellige når det gjelder detaljnivå, og det ble diskutert hvordan man kan gå fram i tilfeller der man har mye eller lite informasjon tilgjengelig. Regnskapet er utført for byggematerialene på modulene A1-A3 uten VVS-systemet, det vil si råamaterialer, transport og produksjon av byggematerialene, også kalt “vugge-til-port”. Beregningene er blitt utført på to forskjellige måter. Det har blitt gjort manuelle beregninger i Excel-ark som er utviklet og bearbeidet av forslagstiller Finn Drangsholt, før det så ble forsøkt på automatiske beregninger i klimagassregnskap.no. Begge disse metodene baserer seg på et forslag til en ny standard, NS 3720 – Metode for klimagassberegninger for bygg. Resultatene etter regnskapet viste at det totale spesifikke utslippet for Østmarka Psykiatribygg ligger på ca. 5,02 kg CO2-ekvivalenter/(m2∙år). Bygningsdelene bæresystem og dekker stod for tilnærmet halvparten av byggets klimagassutslipp, med henholdsvis 22,2 % og 26,0 %. Ved å utføre en rekke tiltak som blitt studert og foreslåatt av studentene, blant annet å bytte ut den plasstøpte betongen i etasjeskilleren med hulldekke, vil byggets totale utslipp kunne reduseres til omtrent 4,14 kg CO2-ekvivalenter/(m2∙år), altså en reduksjon med omlag 18%. Beregningene er gjennomført med og uten hensyn til biogent karbonopptak, altså opptak og lagring av CO2 i skog. Tar man dette i betraktning vil byggets spesifkke CO2-utslipp ende på ca. 3,48 kg CO2– ekvivalenter/(m2∙år), altså omtrent 30% mindre utslipp enn resultatet når biogent opptak ikke er regnet med. Det er usikkerhet knyttet til både beregningsmetodene og spesielt datagrunnlaget for beregningene. Byggherrer og entreprenører har liten kontroll med produksjonen av materialene, selv hvis det foreligger gyldige EPD-er. Ved selve beregningsmetodene for modulene A1-A3 er det imidlertid lite usikkerhet sammenlignet med beregninger for andre deler av byggets livssyklus.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA); Finn DRANGSHOLT (Sykehusbygg HF).
Acknowledgements: Sykehusbygg HF; SINTEF Byggforsk (Marianne Kjendseth Wiik); Norkart AS (Henrik Tufte Lien); Grønn Byggallianse (NGBC).
Sindre UHLEN, Sofie Kristine FREDHEIM, Linnea Kristin BJØRKLUND (2017) “Vannbehandling i lukkede, vannbåarne varme- og kjøleanlegg” [“Water treatment in closed, water-borne heating and cooling systems”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: This thesis looks into the necessity of water treatment in closed, waterborne heat- ing and cooling systems and what defines good water quality. The thesis was completed as a literature study where existing information was gathered and includes recommendations, guidelines and specialist literature. In closed water systems diffculties occur with regards to corrosion, scaling and deposits that may lead to components failing and the effectiveness of the system being reduced. Corrosion is an irreversible process and because of this, should be reduced, through controlling the pH-value, the amount of dissolved oxygen and conductivity of the water. Scaling on the other hand is a reversible process and with treatment it may be removed. Scaling, in the form of limescale or biofilm, occurs from the hardness of the water, corrosion products, oil and grease, deposits and bacteria in the water. These can affect each other, as scaling can cause corro- sion and vice versa. Water treatment can help reduce these problems and there are a lot of different methods and products for water treatment, both chemical and mechanical. A stand has not been taken as to which water treatment should be used, because the different systems should all be judged individually. One could get the same end result from different methods and products for one specifc situation. For water treatment to work there are also other factors that matters and should be taken into consideration while designing and planning the system. This involves factors such as temperature, ow velocity, pressurization, dimensioning and material se- lection. These affect the water’s characteristics and with that corrosion, scaling and depositions in the systems. It is essential to have good control and supervision of the system and water treatment for this to work optimally. To achieve this, you need well trained operating personnel. It was concluded with suiting parameters and guidelines for Norwegian water to achieve good water quality in closed, waterborne heating and cooling systems. These are as follows; pH-value between 9,5-10,5, hardness under 1 °dH, oxygen content below 0,02 mg/L, iron and copper content below 0,2 mg/L, oil and grease beneath 1,0 mg/L, turbidity below 4 FNU, and no prominent smell on the system water. The group looks at water treatment as environmentally friendly and provident if it turns out that the installation- and operating costs with water treatment is more cost effcient than without. This means that water treatment should be a natural part of engineering, design, and planning for closed, waterborne systems.
Norsk sammendrag: I denne oppgaven ble det sett på nødvendigheten for vannbehandling i lukkede, vannbårne varme- og kjøleanlegg og hva som definerer en god vannkvalitet. Oppgaven var et litteraturstudie hvor det ble innhentet allerede eksisterende informasjon som innebærer anbefalinger, veiledninger og faglitteratur. I slike systemer forekommer det problematikk innen korrosjon, belegg og avleiringer som kan medføre at komponenter svikter og redusere anleggets effekt. Korrosjon er en irreversibel prosess og bør derfor reduseres ved at man kontrollerer faktorer som pH-verdi, mengde oppløst oksygen og konduktiviteten til vannet. Belegg derimot er en reversibel prosess og kan fjernes ved bruk av behandling. Belegg og biofilm påvirkes blant annet av vannets hardhet, korrosjonsprodukter, olje og fett, avleiringer og bakterier i vannet. Disse faktorene kan påvirke hverandre, da belegg kan føre til korrosjon og motsatt. På markedet finnes det mange typer produkter for vannbehandling, kjemiske og mekaniske, – og noen av disse er presentert i oppgaven. Hvilke behandlingsmetoder som bør benyttes er ikke gitt, da alle anlegg er forskjellige og må evalueres individuelt. For en situasjon kan flere ulike metoder og produkter ha samme virkemåte. For at vannbehandling skal fungere er det også andre faktorer som spiller inn og bør vurderes ved design av anleggene. Dette innebærer faktorer som valg av; temperatur, strømningshastigheter, trykksetting, dimensjonering og materialvalg. Disse påvirker vannets karakteristikk og dermed korrosjon, beleggdannelse og avleiringer i anlegget. Det er essensielt å ha en god kontroll og overvåkning av systemet, med godt opplært driftspersonell, for at anlegget og vannbehandlingen skal fungere optimalt. For norsk systemvann er det konkludert med passende parametere med grenseverdier for å oppnå en god vannkvalitet i lukkede, vannbåarne varme- og kjøleanlegg. Disse er som følger; pH-verdi mellom 9,5-10,5, hardhet under 1 °dH, oksygeninnhold under 0,02 mg/L, jern- og kobberinnhold under 0,2 mg/L, olje og fett under 1,0 mg/L, turbiditet under 4 FNU, og ingen fremtredende lukt på systemvannet. Gruppen ser på vannbehandling som miljøvennlig og fremtidsrettet hvis det viser seg at installasjons- og driftskostnader med vannbehandling er mer kostnadseffektivt enn uten. Det menes med dette at vannbehandling bør være en naturlig del av prosjektering, planlegging og design av lukkede, vannbåarne systemer.
Supervisor(s): Ida BRYN (HiOA & Erichsen & Horgen); Odd Erik HØYE (Erichsen & Horgen).
Acknowledgements: Erichsen & Horgen AS; Enwa Water Technology AS (Henrik Rosenquist, Frøydis B. Aasen); Kiwa Norkjemi (Knut Hauland); Norsk Energi (Hallstein Brandal); SGP Armatec AS (Jo Helge Gilje); Niprox Technology AS (Trond-Atle Asphjelm); Dansk Fjernvarme (Rasmus Bundegaard); ÅF Engineering AS (Kim-Andre Kristiansen); Global Concept MITCO AS (Knut Erik Hansen); Klart-Vann AS (Geir Roald Kjærland); Avantor AS (Bjørn Nygård); Lime Vannteknologi AS (Robert Hagen); Hafslund Varme (Erik Nyfelt).
Jane Schmidt Haislund JENSEN, Silje WILSGÅRD, Magnus LUNDENE, Ine HAUGER (2017) “Kvalitet på rør-i-rør installasjoner i nye bygg” [“Quality of pipe-in-pipe installations in new buildings”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The bachelor’s thesis was written in collaboration with SINTEF Building Research and the Water Damage Office. The background for this thesis is a report that SINTEF Building Research prepared in 2008. It dealt with sanitary facilities and water damage safety. The inspections revealed that there were errors and deficiencies in 85% of the sanitary facilities examined, meaning that only 15% met the requirements. They concluded that the authorities and the industry had to increase their focus on water damage safety in sanitary installations. SINTEF Building Research and the Water Damage Office wanted a new survey in 2017 to reveal whether there are fewer errors and deficiencies in today’s buildings. The task is therefore a follow-up to the report from 2008. It will reveal whether a larger proportion of today’s pipe-in-pipe installations satisfy regulatory requirements than was the case in 2008. By looking at the changes that have occurred since 2008, the task wants to investigate whether clarifications in TEK10, technical approvals from SINTEF and revised industry standards have contributed to raising the quality of design and execution of today’s pipe-in-pipe installations. The inspections for this task were carried out in Oslo and Akershus, 31 inspections were carried out, divided between single-family homes, apartment buildings and commercial buildings. The time frame for the inspections was from mid-January to the end of March. A standardized checklist was used during the inspections to ensure continuity of data collection. The inspections in this task revealed errors and deficiencies in 87% of the sanitary facilities examined, using the same premises as the report from 2008. It then appears that this task and the report from 2008 are almost identical, with 87% and 85% of inspections respectively not satisfying the functional requirements of the Building Technical Regulations. However, the findings in this task revealed that the errors regarding water damage safety were less serious than in the report from 2008. The two new focus areas for this task were easily accessible and marked stopcocks, as well as water quality with regard to Legionella. Here, errors were revealed in 92% and 89% of the inspections respectively. In total, this gives, with water damage safety, replaceability, water quality and stopcocks, a failure rate of 100% of the sanitary facilities examined. Based on the results, it has been concluded that there is one or more violations of TEK10 in all buildings visited in this task. In addition, a list of measures has been created, which includes some suggestions for solutions to the challenges identified during the inspections.
Norsk sammendrag: Bacheloroppgaven er skrevet i samarbeid med SINTEF Byggforsk og Vannskadekontoret. Bakgrunnen for denne oppgaven er en rapport, som SINTEF Byggforsk utarbeidet i 2008. Den tok for seg sanitæranlegg og vannskadesikkerhet. Tilsynene avdekket at det var feil og mangler på 85% av de undersøkte sanitæranleggene, det vil si at kun 15% oppfylte kravene. De konkluderte med at myndighetene og bransjen måtte øke fokuset på vannskadesikkerhet ved sanitærinstallasjoner. SINTEF Byggforsk og Vannskadekontoret ønsket i 2017 en ny undersøkelse for å avdekke om det er færre feil og mangler i dagens bygg. Oppgaven blir derfor en oppfølging til rapporten fra 2008. Den skal avdekke om en større andel av dagens rør-i-rør-installasjoner tilfredsstiller forskriftskrav, enn det som var tilfellet i 2008. Ved å se på hvilke forandringer som har skjedd siden 2008 ønsker oppgaven å undersøke om presiseringer i TEK10, tekniske godkjenninger fra SINTEF og reviderte bransjenormer har bidratt til å heve kvaliteten på prosjektering og utførelse av dagens rør-i-rør-installasjoner. Befaringene for denne oppgaven ble foretatt i Oslo og Akershus, det ble utført 31 befaringer fordelt mellom eneboliger, leilighets- og næringsbygg. Tidsomfanget for befaringene var fra midten av januar til slutten av mars. En standardisert sjekkliste ble benyttet på befaringene for å sikre kontinuitet på datainnsamlingene. Befaringene i denne oppgaven avdekket feil og mangler på 87% av de undersøkte sanitæranleggene, ved samme premisser som rapporten fra 2008. Det fremkommer da at denne oppgaven og rapporten fra 2008 stiller nesten likt, med henholdsvis 87% og 85% befaringer som ikke tilfredsstiller funksjonskravene til Byggteknisk forskrift. Men funnene i denne oppgaven avdekket at feilene vedrørende vannskadesikkerhet var mindre graverende enn rapporten fra 2008. De to nye fokusområdene for denne oppgaven var lett tilgjengelig og merket stoppekran, samt vannkvalitet med tanke på Legionella. Her ble det avdekket feil på henholdsvis 92% og 89% av befaringene. Totalt gir det, med vannskadesikkerhet, utskiftbarhet, vannkvalitet og stoppekran, en feilprosent på 100% av de undersøkte sanitæranleggene. Ut i fra resultatene har det blitt konkludert med at det er ett eller flere brudd på TEK10 ved samtlige bygg som ble besøkt i denne oppgaven. Det har i tillegg blitt laget en tiltaksliste hvor det foreligger noen forslag på løsninger av utfordringene som er avdekket på befaringene.
Supervisor(s): Heidi LIÅVÅG (HiOA).
Acknowledgements: SINTEF Byggforsk (Bjørn-Roar Krog, Lars-Erik Fiskum); Vannskadekontoret; Sparebank 1 (Fred Nilsen).
Jørgen TØNNE, Ali BACKI (2017) “Kunstfrosne flerbruksanlegg” [“Multifunctional ice-rinks”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: This task involved performing many different heat transport analyses on an artificial ice rink. An artificial ice rink is a rink where the ice is frozen using cooling pipes located just below the ice where a coolant circulates. An extensive literature study was done and a theoretical part was written in order to have the knowledge to solve the problems in the best possible way. The hand calculations that were carried out showed that performing analytical calculations by hand where real situations were to be simulated was a task that was too large without making a number of assumptions. These assumptions meant that the accuracy of the calculations was reduced, but the learning yield was still great. The numerical calculation program STAR CCM+ was used to perform simulations of the heat transport in the rink surface. The program made it possible to perform many different calculations of the heat transport in the rink surface in a short time. Two different rink geometries were drawn. A rink with artificial grass and a rink made of concrete. The geometries were drawn so that the width corresponded to the center to center of the cooling pipes, while the depth was as in reality. Although some assumptions were made, such as that the pipe walls had a fixed temperature, the results that the program gave us were very interesting. It turned out, among other things, that the cooling requirement for a field with artificial grass as the top layer is much higher than for a field built of concrete.
Norsk sammendrag: Denne oppgaven har gått ut på å gjøre mange forskjellige varmetransportanalyser på en kunstisbane. En kunstisbane er en bane der isen blir fryst ved hjelp av kjølerrør som ligger like under isen der det sirkulerer en kjølevæske. Et omfattende litteraturstudium ble gjort og en teoridel ble skrevet for å kunne ha kunnskapen til å løse problemstillingene på en best mulig måte. Håndberegningene som ble gjennomført viste at å gjøre analytiske beregninger for hånd der virkelige situasjoner skulle simuleres, var en oppgave som ble for stor uten at man gjorde en rekke antagelser. Disse antagelsene gjorde at nøyaktigheten i beregningene ble mindre, men læringsutbyttet var allikevel stort. Det numeriske beregningsprogrammet STAR CCM+ ble benyttet for å gjøre simuleringer av varmetransporten i banedekket. Programmet gjorde det mulig å gjøre mange forskjellige beregninger av varmetransporten i banedekket på kort tid. To forskjellige banegeometrier ble tegnet. En bane med kunstgress og en bane av betong. Geometriene ble tegnet slik at bredden tilsvarte senter til senter på kjølerørene, mens dybden var slik som i virkeligheten. Selv om det ble gjort noen antagelser slik som at rørveggene hadde en fast temperatur så ble resultatene som programmet ga oss veldig interessant. Det viste seg blant annet at kjølebehovet ved en bane med kunstgress som topplag er mye høyere enn for en bane bygd opp av betong.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
Acknowledgements: OAR – Oslo-Akershus Rørleggerbedrift (Øivind Ask).
