Summary: This thesis deals with the parameters that are necessary for mapping and diagnosing turbulence intensity and true draft discomfort caused by different supply air valves. It deals with how these measurements can be performed, what kind of measuring equipment can be used, and how the accuracy of the measurements can be determined. The thesis deals with the implementation of measurements to determine turbulence intensity and true draft discomfort on a supply air valve, with both free-blowing and adhesive radial jets, static and active supply air valves. The measurements were carried out at HIOA’s laboratories and in the field at HIOA’s indoor environment laboratory and ventilation laboratory. The measurements were carried out at three heights (1.1m, 1.4m and 1.7m) above the floor at different horizontal distances from the supply air valve under mainly isothermal conditions and also at different supply air temperatures, both above and below temperature. In addition, the measurements were carried out at different air volumes. The same measuring rig was used in selected rooms inside and outside the college, but only under isothermal conditions and constant air volumes. The purpose of this is to map whether the conditions in real rooms are similar to what was measured in the laboratory. The measurements that were taken outside the college were carried out at three heights (0.1 m, 1.4 m and 1.7 m). Results from the different supply air valves showed that turbulence intensity, (Tu) is generally lower at higher speeds. Based on this, correlations have been prepared between Tu and mean speed, which can be used in design. This is caused by the fact that the standard deviation in speed does not increase in step with mean speed. The Lindab supply air valve at the indoor environment laboratory is an older type of radial diffuser with a perforated valve front, had the highest values ​​for Tu which were on average 105% at sub-temperature conditions with ΔT₀ equal to (T_valve – T_room)= -5 K. The lowest values ​​for Tu were on average 60% at isothermal conditions, i.e. where ΔT₀ = 0 K. The supply air temperature from the supply air valve does not have a significant effect on turbulence intensity, but the temperature difference between the valve front and the room air temperature, ΔT₀, has an impact on the turbulence intensity. This can be noticed at sub-temperature conditions where ΔT₀ = -5 K where the increase in the Archimedes number is affected by buoyancy forces. Regarding the active supply air valves in the ventilation laboratory, Swegon ‘Adapt Free’ and ‘Adapt Colibri’, results show that the Archimedes number has no significant effect on turbulence intensity. It was investigated whether there are correlations between Tu and area-specific airflow. The measurements indicate that Tu is somewhat independent of area-specific airflow. The temperature difference between air supply and room temperature has a significant effect on the pressure drop (Δp) across the valve face and the room at constant airflow, which affects the turbulence intensity. Tu is not dependent on the pressure drop across the valve face (Δp) at air flow variations and under isothermal conditions. According to ISO standard 7730, the turbulence intensity can vary between 30% and 60% in areas with mixed airflow distribution. My measurements show that this is too low. Turbulence intensity varied between 50-70% at average velocities in the range between 0.06 – 0.12 m/s and was also higher at lower average velocities. The modern speed sensors used in this project have a faster response time (shorter time constant) than the instruments used for the empirical figures given in ISO 7730. This makes us wonder whether one should repeat and update Melikov’s laboratory measurements that formed the basis for the DR equation. Finally, recommendations for further work on the problem are made.
Norsk sammendrag: Denne oppgaven tar for seg hvilke parametere som er nødvendig for kartlegging og diagnostisering av turbulensintensitet og sann trekkubehag forårsaket av ulike tilluftsventiler. Den tar for seg hvordan disse målingene kan utføres, hva slags måleutstyr som kan benyttes, og hvordan nøyaktigheten til målingene kan bestemmes. Oppgaven tar for seg gjennomføring av målinger for å bestemme turbulensintensitet og sann trekkubehag på et tilluftsventiler, med både frittblåsende og klebende radielle stråler, statiske og aktive tilluftsventiler. Målingene er utført på HIOAs laboratorier og ute ii felt på HIOAs innemiljølaboratorium og ventilasjonslaboratorium. Målingene ble utført i tre høyder (1,1m, 1,4m og 1,7m) over gulvet ved ulike horisontale avstander fra tilluftsventilen under hovedsakelig isotermiske forhold og også ved ulike tilluftstemperaturer både over- og undertemperatur. I tillegg ble målingene utført ved ulike luftmengder. Samme måleriggen ble benyttet i utvalgte rom i og utenfor høgskolen, men kun underisotermiske forhold og konstant luftmengder. Formålet med dette er å kartlegge om forholdene i virkelige rom er lik det som ble målt i laboratorium. Målingene som ble tatt utenfor høgskolen utført i tre høyder (0,1 m, 1,4 m og 1,7 m). Resultater fra de forskjellige tilluftsventiler viste at turbulensintensitet, (Tu) er generelt lavere ved høyere hastigheter. Utfra dette er det utarbeidet korrelasjoner mellom Tu og middelhastighet, som kan benyttes i prosjektering. Dette er forårsaket av at standardavviket i hastighet øker ikke i takt med midlere hastighet. Lindab tillufsventilen på innemiljølaboratorium er en eldre type radiell diffusor med perforert ventilfront, hadde høyeste verdier for Tu som var i gjennomsnitt på 105 % ved undertempererte forhold med ΔT₀ lik (T_ventil – T_rom)= -5 K. Laveste verdier på Tu var i gjennomsnitt 60 % ved isotermiske forhold, dvs. hvor ΔT₀ = 0 K. Tilluft temperatur fra tilluftsventilen har ikke signifikant effekt på turbulensintensitet, men temperaturforskjellen mellom ventilfronten og romlufttemperatur, ΔT₀, har innvirkning på turbulensintensiteten. Dette kan legges merke til ved undertempererte forhold der ΔT₀ = -5 K hvor øking i Arkimedes tallet er påvirket av oppdriftkrefter. Når det gjelder de aktive tilluftsventiler på ventilasjonslaboratorium, Swegon ‘Adapt Free’ og ‘Adapt Colibri’ viser resultater at Arkimedes-tallet har ingen signifikant effekt på turbulensintensitet. Det ble undersøkt om det finnes korrelasjoner mellom Tu og arealspesifikk luftmengde. Målingene tyder på at Tu en noenlunde uavhengig av arealspesifikk luftmengde. Temperaturforskjell mellom lufttilførsel og romtemperatur har signifikant effekt på trykkfallet (Δp) over ventilfronten og rommet ved konstant luftmengde noe som påvirker turbulensintensiteten. Tu er ikke avhengig av trykkfall over ventilfront (Δp) ved luftmende variasjoner og under isotermisk forhold. I følge ISO standard 7730, turbulensintensiteten kan variere mellom 30 % og 60 % i områder med blandede luftstrømmen luftfordeling. Mine målinger viser at dette er for lavt. Turbulensintensitet varierte mellom 50-70 % ved midlere hastigheter i område mellom 0,06 – 0,12 m/s og var også høyere ved lavere midlere hastigheter . De moderne hastighetefølerne som ble brukt i dette prosjektet har en raskere responstid (kortere tidskonstant) enn instrumentene som ble brukt for erfaringstallene gitt i ISO 7730. Dette får oss til å lure på om man bør gjenta og oppdatere Melikovs laboratoriemålinger som dannet grunnlaget for DR-ligningen Til slutt kommer anbefalinger for videre arbeid med problemstillingen.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA).

Summary: Backround: Norway is largely influenced and bound by the ongoing processes and the regulatory guidance provided by the EU. The energy policy are changing and has resulted in a tightening of requirements relating to energy supply and energy use in buildings. Ground heat exchangers have in the recent years become more relevant in Norway. This is an energy source that provides stable temperatures and can be used for both cooling and heating. Installing a ground heat exchanger is expensive and customers who choose this solution want the product to have the greatest possible power output. Aim of the study: To develop a calculation program, which effectively can give an indication of the energy absorbed from a ground heat exchanger. The aim was addressed through the following research question: What is the power outcome from the ground with a vertical closed ground heat exchanger? To examine the research question a MATLAB script was developed to acquire knowledge about the numerical heat technical calculations that underlie in CDF simulation. Then, a CDF simulation was developed to give a more accurately model compared to MATLAB. Method: A local ground heat exchanger was used as a basis for the MATLAB calculations and the STAR CCM+ simulation. Two different scripts were prepared in MATLAB, which one of them contained the thermal resistance of the ground and borehole and the other contained the thermal resistance of the borehole. The simulation in STAR CCM+ where modulated and calculated more accurately compared to the scripts in MATLAB. Result: The programming in MATLAB resulted in a power output of 31,7 W/m and 32,3 W/m. The simulation in STAR CCM+ gave a power output of 30,7 W/m. Both MATLAB and STAR CCM+ gave corresponding resultant. The simulation in STAR CCM+ will give a more accurate result and will function as a quality assurance when discussing the results from MATLAB. Conclusions: In this study, the power output was calculated to be 30 W/m. The script developed in MATLAB give a good indication of what the power output is. It is user friendly and provides an easy and fast to precise, the power output calculations.
Norsk sammendrag: Bakgrunn: Norge som EØS-stat er i stor grad påvirket og bundet av de prosesser som pågår, samt de regulatoriske føring som gis av EU. Denne energipolitiske dreiningen har gitt seg utslag i nye regulatoriske virkemidler som innebærer en skjerpelse av kravene knyttet til energiforsyning og energibruk i bygg. Bergvarmepumpe har de siste årene blitt mer aktuell i Norge. Dette er en energikilde som gir stabile temperaturer og kan brukes til både kjøling og oppvarming. Det er kostbart å installere et bergvarmepumpesystem og utbyggere som velger denne løsningen vil at sluttproduktet skal ha størst mulig energiopptak. Hensikt og problemstilling: Å utarbeide et beregningsprogram som på en effektiv måte kan gi en indikasjon på hva energiopptaket fra et borehull er. Det ble derfor utarbeidet følgende problemstilling: Hvor mye effekt pr. meter borehull det er mulig å ta opp fra grunnen med bergvarmepumpe? Til å besvare problemstillingen ble der først utarbeidet et MATLAB script. Først og fremst for å opparbeide seg kunnskap om de numeriske varmetekniske-beregningene som ligger til grunn i en CFD-simulering. Metode: Det er tatt utgangspunkt i en energibrønn lokalisert på Gjøvik, nærmere bestemt Hunndalen. Det ble utarbeidet to script i MATLAB. Først ett script hvor termisk resistans inneholdt grunnen som strakk seg 4 meter i radiell retning. Deretter ett script hvor det kun ble sett på varmeoverføring i borehullet. Deretter ble en CFD-simulering utført, der borehullet ble modulert og beregnet mer nøyaktig sammenlignet med programmeringen i MATLAB. Resultat: Programmeringen i MATLAB resulterte i et effektuttak på 31,7 W/m og 32,3 W/. Simuleringen i STAR CCM+ ga et effektuttak på 30.7 W/m. Det viste seg at programmering og simulering i MATLAB og STAR CCM+ ga tilsvarende resulter. Ettersom simuleringene som er gjort STAR CCM+ skal gi mer nøyaktige resultater fungerte disse simuleringene som kvalitetssikring av resultatene fra programmeringen i MATLAB. Konklusjon: I denne oppgaven ble resultatet et effektuttak på 30 W/m. Ved å tilpasse scriptet som er utviklet i denne oppgaven med nødvendige parameterne vil det gi en god indikasjon på hva energiopptaket fra grunnen er. Det er brukervennlig og gir på en enkel og rask måte presise beregninger.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
Acknowledgements: SWECO (Øyvind Nordland); HiOA (Marius Lysebo).

Summary: [Confidential thesis].
Norsk sammendrag: [Taushetsbelagt oppgave].
Supervisor(s): Habtamu B. MADESSA (HiOA); Magnus Killingland (Rambøll).
Acknowledgements: Rambøll; Erichsen & Horgen (Ida Bryn, Line Røseth Karlsen).

Summary: As a general consequence of the need to reduce energy consumption, there has for the last years been increased focus on energy consumption in buildings. Bringing this topic to the agenda has led to stricter regulations on energy consumption in buildings, resulting in significantly lower demands of power for heating. However, new materials and technical standards, combined with old norms and static design practices result in oversized cooling and heating systems. There are strong indications that this over sizing, emerging as a result of the current practice, could be as high as 50-100%. With these aspects as a background, this thesis is based on data on electricity efficiency per hour from a commercial building in Sandvika, Norway, making it possible to compare the recorded values to the energy budget in NS 3031. There has also been made theoretical calculations, which have been compared and calibrated against the actual power output for heating and cooling. The analyses and calibrations undertaken in this thesis confirm that, in the studied building, the heating and cooling system has considerable overcapacity. By in uen- cing parameters as internal loads, concurrency and supply air temperature related to ventilation, the findings in this thesis show that it is possible to establish simulation models in SIMIEN that with a great deal of accuracy can calculate the actual power consumption of a building.
Norsk sammendrag: Denne rapporten dreier seg om dimensjonerende samlet effekt på byggnivå for varme- og kjøling i yrkesbygg. Som en konsekvens av et generelt behov for å redusere energibruk, har det vært et økende fokus på reduksjon av energiforbruk i bygninger de sisteårene. Dette har ført til at krav til energibruk i bygninger har blitt stadig strengere og resultatet er forbedrede bygninger med svært lavt effektbehov til oppvarming. Nye forutsetninger knyttet til dagens og fremtidens bygninger fører til at gjeldende dimensjoneringspraksis med gamle normer gir overdimensjonerte kjøle- og oppvarmingsanlegg. Det er sterke indikasjoner på at dagens praksis kan føre til så mye som 50-100 % overdimensjonering. På bakgrunn av denne problemstillingen er det tatt utgangspunkt i en yrkes- bygning hvor det finnes tilgjengelig måledata på effekt på timesbasis som muligjgør formålsdeling som samsvarer med postene i energibudsjett iht. NS 3031. Det er også gjort teoretiske beregninger og disse er sammenlignet med og kalibrert mot reelle ef- fektuttak for hhv. varme og kjøling. På bakgrunn av de analyser og kalibreringsarbeidet som er gjennomført i denne oppgaven er det bekreftet at varme- og kjøleanlegget i en yrkesbygning har kraftig overkapasitet. Det er sett at ved å påvirke parametere som internlaster, samtidighet og tilluftstemperatur knyttet til ventilasjonsanlegg har det vært mulig å etablere si- muleringsmodeller i SIMIEN som med større grad av nøyaktighet beregner faktiske effektbehov til bygg. Etter observasjoner gjennom analyse- og kalibreringarbeid er det kommet frem til forslag for å forbedre eksisterende metodikk og praksis. Eksempelvis foreslås det å unngå bruk av sikkerhetsfaktor, ta i bruk samtidighetsfaktor og inkludere internlaster i varmebehovsberegninger.
Supervisor(s): Ida BRYN (HiOA & Erichsen & Horgen); Ivar Rognhaug Ørnes (Erichsen & Horgen).
Acknowledgements: Erichsen & Horgen.

Summary: Fume cupboards and safety cabinets are used in laboratories and are intended to protect people from inhaling hazardous chemicals that are being processed. To ensure satisfactory protection, these must be placed in such a way that potential external disturbances do not cause leakage. At the request of the head of infection control at OUS, Egil Lingaas, and based on recommendations given in “NS-EN 14175-5”, qualitative and quantitative measurements were made on selected cabinets at Rikshospitalet, using smoke and tracer gas respectively. This was to determine leakage as a result of door movement. Tracer gas tests were carried out on a fume cupboard, where door movement with two different opening and closing frequencies was carried out. Results show that even 1 time / min gives non-negligible concentrations, and the concentration increases approximately proportionally with an increase in frequency, based on the two measurements that have been made. A survey conducted at selected departments at Rikshospitalet indicates that no systematic training for the use of cabinets is currently carried out. There is also little knowledge about potential external disturbances, such as pedestrian traffic and door movement. A review of training routines and what is included in the training must be carried out. In several cases, cabinets have been found that are placed incorrectly according to recommendations, where rooms are dimensioned too small to satisfy the recommended distances in NS-EN 14175-5.
Norsk sammendrag: Avtrekks- og sikkerhetsskap brukes på laboratorier og har til hensikt å beskytte mennesker mot innånding av helsefarlige kjemikalier som bearbeides. For å sikre tilfredstillende beskyttelse må disse plasseres på en slik måte at potensielt ytre forstyrrelser ikke medfører lekkasje. På opprag fra smittevernsleder ved OUS , Egil Lingaas, og med utgangspunkt i anbefalinger gitt i «NS-EN 14175-5» ble det gjort kvalitative og kvantitative målinger på utvalgte skap ved Rikshospitalet, med bruk av henholdsvis røyk- og sporgass. Dette for å bestemme lekkasje som følge av dørbevegelse. Sporgasstest ble utført på et avtrekksskap, hvor dørbevegelse med to forskjellige åpne- og lukkefrekvenser ble utført. Resultater viser at selv 1 gang /min gir ikke-neglisjerbare konsentrasjoner, og konsentrasjonen øker tilnærmet proporsjonalt med frekvensøkning, basert på de to målingene som er gjort. Gjennomført spørreundersøkelse ved utvalgte avdelinger hos Rikshospitalet indikerer at det i dag ikke gjennomføres noen systematisk opplæring for bruk av skap. Det er også lite kunnskap om potensielt ytre forstyrrelser, som for eksempel persontrafikk og dørbevegelse. En gjennomgang av opplæringsrutiner, og hva som inkluderes i opplæringen, må gjennomføres. Det er ved flere tilfeller funnet skap som er plassert feil iht. anbefalinger, hvor rom er dimensjonert for små til å kunne tilfredsstille anbefalte avstander i NS-EN 14175-5.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA, SINTEF); Anders AAS (Norconsult).
Acknowledgements: Norconsult (Kåre Kallmyr, Anders Aas, Vegard G.Aslaksen, Bjørn Mordal); OUS – Oslo Universitetssykehus (Egil Lingaas); Bryn Byggklima (Nils Petter Rustad, Thor Korsvik).