Masters’ theses
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.
2016+▲ 2015 ▼2014-
Mads Alexander LØKKE (2015) “Analyse av ulike alternativer for nattdrift av ventilasjonsaggregater” [“Analysis of various options for night operation of ventilation units.”, Master’s thesis]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The purpose of the task was to find out if a short morning ventilation with a high air flow was better than a longer ventilation period overnight with a low air flow. This was done by measuring outdoor air, supply air and exhaust. Where the concentration of dust and ultrafine particles was looked at. CO2, toluene and H2O concentrations were also measured during the operating alternatives. Dust and ultrafine particles were measured with P-TRAK, AEROTRAK and DUSTTRAK II. Gas measurements were taken using the Photoacoustic Gas Monitor INNOVA 1412i with 7620 software. The average concentration of ultrafine particles was found to be 696, 101, and 219 pt/cc in outdoor air, supply air and exhaust air for short ventilation and the average concentration was found to be 2218, 242, and 334 pt/cc in outdoor air, supply air and exhaust air for long ventilation. The average concentration of PM 2.5 and PM 10 was found to be 0.003 and 0.004 mg/m3, respectively, for short ventilation. For long ventilation, the average concentration was 0.003 and 0.005 mg/m3 for PM 2.5 and PM 10, respectively. The > 0.5 fraction had a higher number of particles in the short ventilation compared to the long ventilation. On the other hand, the > 0.3 fraction had a higher number in the long ventilation compared to the short ventilation. The results showed that there was a higher concentration of toluene in the room towards the end of the ventilation period during the long ventilation compared to the short ventilation. Both operating options were within the ideal relative humidity inside (20-40%). However, there was a higher relative humidity during long ventilation. The overall assessment showed that it was better with short ventilation than long ventilation.
Norsk sammendrag: Hensikten med oppgaven var å finne ut om kort morgen ventilering med høy luftmengde var bedre enn en lengere ventilerings periode over natten med lav luftmengde. Dette ble gjort ved å måle på uteluft, tilluft og avtrekk. Hvor man så på konsentrasjonen av støv og ultrafine partikler. Det ble også målt CO2, toluen og H2O konsentrasjoner under driftsalternativene. Støv og ultrafine partikler ble målt med P-TRAK, AEROTRAK og DUSTTRAK II. Gassmålinger ble tatt ved å bruke Photoacoustic Gas Monitor INNOVA 1412i med 7620 software. Gjennomsnittskonsentrasjonen av ultrafine partikler ble funnet til å være 696, 101, og 219 pt/cc i hhv uteluft, tilluft og avtrekk for kort ventilering og gjennomsnittskonsentrasjonen ble funnet til å være 2218, 242, og 334 pt/cc i hhv uteluft, tilluft og avtrekk for lang ventilering. Gjennomsnittskonsentrasjonen for PM 2,5 og PM 10 ble funnet til å være hhv 0,003 og 0,004, mg/m3 for kort ventilering. For lang ventilering ble gjennomsnittskonsentrasjonen 0,003 og 0,005 mg/m3 for hhv PM 2,5 og PM 10. > 0,5 fraksjonen hadde større antall partikler i den korte ventileringen i forhold til den lange ventileringen. Derimot hadde > 0,3 fraksjonen et større antall i den Lange ventileringen i forhold til den korte ventileringen. Resultatene viste at det er var en høyere konsentrasjon av toluen i rommet mot slutten av ventileringsperioden under den lange ventileringen kontra den korte ventileringen. Begge driftsalternativene var innenfor den ideelle relative fuktigheten inne (20-40%). Men det var høyere relativ fuktighet under lang ventilering. Totalvurderingen viste at det var bedre med kort ventilering framfor lang ventilering.
Supervisor(s): Anders B. NYGAARD (HiOA).
Acknowledgements: HiOA (Peter Schild, Øystein Andersen).
Anders Løvhøiden ANTONSEN (2015) “Direkte brukerstyring av aktiv tilluftsventil i cellekontorer” [“Direct user control of active supply air valve in cellular offices”, Master’s thesis]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: As a result of current developments and the increasing focus on energy and the environment in buildings, research in this area is also necessary. The background for this master’s thesis is a continuation of the work of the project ForKlima – Simplified demand-driven air conditioning of office buildings with very low heating requirements. As the name suggests, the project looks at how to simplify and thereby improve demand management of air conditioning in office buildings with very low heating requirements. One of the underlying ideas for the project is that direct user control of the air conditioning systems results in more satisfied users and lower energy consumption. The thesis’ contribution has been to investigate direct user control of active supply air valves in cellular offices. To investigate this topic, the thesis has aimed to find answers to the following questions:
1) Is it possible to influence the local thermal climate, the workplace directly below the valve, with active supply air valves in cellular offices? 2) Are users more satisfied with such a solution where they can influence their local climate compared to traditional solutions? 3) Is direct user control practically feasible in cellular offices? 4) What products with direct user control of active supply air valves are available, and how suitable are they in cell offices?
Prior to the research, an extensive literature search was conducted that focused on productivity and indoor climate, the effect of individual control and the development of control and applications. The first topic, productivity and indoor climate, was chosen to lay the foundation for the next two. Investigation of the effect would help to build on whether it is appropriate to offer individual control, while the last part could provide tips for application development. To find answers to the first three questions, an application for controlling the active supply air valve TTD from Lindinvent was developed in collaboration with GK. The application was tested by 9 employees at GK and their tenants in Miljøhuset, in cell offices distributed throughout the building. The control works by the user logging into the Miljøhuset GK operating system with a smartphone, via a defined “QR code”, and gaining access to their supply air valve. The user can thus regulate the amount of supply air to the cell office and thus change the temperature in the room. The change interval in the application corresponded to -2/+2 degrees. This was regulated either with the -/+ button or with a “slide function”. The users had no information about the temperature interval, only that it was warmer or colder. The test period was two weeks at the beginning of March. Simultaneously with the testing, a separate information sheet was sent out about the air conditioning system and the building in general. The purpose was to see whether such an information sheet was useful for users to gain insight into the air conditioning system, but also whether increased understanding of the building’s systems could contribute to fewer complaints about the indoor climate. In addition to the user testing, physical measurements of air temperature and air velocity were made, simultaneously with the temperature regulation in the application, to measure the physical effect of the regulation. Question 4 was investigated through contact with a number of companies in the industry, as well as searches on the companies’ websites. In the literature study, research suggests that the degree of control over the indoor climate at one’s workplace can have an impact on productivity (Atze C. Boerstra, Marcel G.L.C. Loomans, & Jan L.M. Hensen, 2014). In other words, offering individual control may have potential. Something else that should also be highlighted is the principle of the three i’s – information, insight and influence. (Wyon, 2000) The principle generally applies when implementing new systems or solutions. It is based on the fact that users must receive sufficient and understandable information, in addition to good training in the system, before they can use it correctly and thus have a satisfactory influence on their surroundings. Since the number of cell offices in Miljøhuset was limited, it is difficult to draw a clear conclusion, but it has nevertheless been possible to find good answers to the questions:
1) The physical measurements show that the control gives a change in air temperature in the offices, but the change is not more than 0.5-0.6 degrees. 2) The feedback from the users indicates that they are more satisfied with having the opportunity to influence their local climate. In addition, Lindinspect (the building’s operations and monitoring system) shows use of the application even after the official test period. At the same time, there are some who do not have such a great need and therefore have not used it that much. However, no one is negative about the possibility. 3) The user test and the physical measurements show that a change is achieved and that several also notice a change in both air speed and air temperature. Some problems have nevertheless arisen when connecting users to the system through a QR code. Some therefore found the application to be a little more cumbersome to use. 4) The market survey has shown that several suppliers and manufacturers can offer individual control down to the room level. For now, it is about room regulation.
Norsk sammendrag: Som følge av dagens utvikling og stadig større satsing på energi og miljø i bygg, er også forskning på området nødvendig. Bakgrunnen for denne masteroppgaven er en videreføring av arbeidet til prosjektet ForKlima – Forenklet behovsstyrt klimatisering av kontorbygg med svært lavt oppvarmingsbehov. Som navnet tilsier ser prosjektet på hvordan man kan forenkle og dermed forbedre behovsstyringen av klimaanlegg i kontorbygg med svært lavt oppvarmingsbehov. En av de bærende ideene for prosjektet er at direkte brukerstyring av klimatiseringsanleggene gir flere fornøyde brukere og lavere energibruk. Oppgavens bidrag har vært å undersøke direkte brukerstyring av aktive tilluftsventiler i cellekontorer. For å undersøke dette temaet har oppgaven hatt som hensikt å finne svar på følgende spørsmål:
1) Er det mulig å påvirke lokalt termisk klima, arbeidsplassen rett under ventilen, med aktive tilluftsventiler i cellekontorer? 2) Blir brukerne mer fornøyde med en slik løsning hvor de kan påvirke sitt lokale klima i forhold til tradisjonelle løsninger? 3) Er direkte brukerstyring praktisk gjennomførbart i cellekontorer? 4) Hvilke produkter med direkte brukerstyring av aktiv tilluftsventil finnes, og hvor egnet er de i cellekontorer?
I forkant av undersøkelsene ble det gjort et omfattende litteratursøk som fokuserte på produktivitet og inneklima, effekten av individuell styring og utvikling av styring og applikasjoner. Det første temaet, produktivitet og inneklima, ble valgt for å legge et grunnlag for de to neste. Undersøkelse av effekten ville være med på å bygge opp under om det er hensiktsmessig å tilby individuell styring, mens siste del kunne gi tips til applikasjonsutvikling. For å finne svar på de tre første spørsmålene ble det i samarbeid med GK utviklet en applikasjon for styring av den aktive tilluftsventilen TTD fra Lindinvent. Applikasjonen ble testet av 9 ansatte hos GK og deres leietakere i Miljøhuset, i cellekontorer fordelt over hele bygget. Styringen fungerer ved at brukeren logger seg inn i driftsanlegget til Miljøhuset GK med en smarttelefon, via en definert «QR-kode», og får tilgang til sin tilluftsventil. Brukeren kan slik regulere mengden tilluft til cellekontoret og på den måten endre temperaturen i rommet. Endringsintervallet i applikasjonen tilsvarte -2/+2 grader. Dette ble regulert enten med -/+-knapp eller med en «slide-funksjon». Brukerne hadde ingen informasjon om temperaturintervallet, bare at det var varmere eller kaldere. Testperioden var to uker i starten av mars. Samtidig med testingen ble det sendt ut et eget infoskriv om klimaanlegget og generelt om bygget. Hensikten var å se hvorvidt et slikt infoskriv var nyttig for brukerne for å få innsikt i klimaanlegget, men også om økt forståelse av byggets systemer kan bidra til færre klager på inneklimaet. I tillegg til brukertestingen ble det foretatt fysiske målinger av lufttemperatur og lufthastighet, samtidig med egen regulering av temperatur i applikasjonen, for å måle den fysiske effekten av reguleringen. Spørsmål 4 ble undersøkt gjennom kontakt med en rekke firmaer i bransjen, samt søk på firmaenes hjemmesider. I litteraturstudiet tyder forskning på at grad av kontroll over inneklima på sin arbeidsplass, kan ha en innvirkning på produktiviteten (Atze C. Boerstra, Marcel G.L.C. Loomans, & Jan L.M. Hensen, 2014). Å tilby individuell kontroll kan med andre ord ha et potensial. Noe annet som også bør trekkes fram er prinsippet om de tre i-ene – informasjon, innsikt og innflytelse. (Wyon, 2000) Prinsippet gjelder generelt når man skal implementere nye systemer eller løsninger. Det bygger på at brukerne må få tilstrekkelig og forståelig informasjon, i tillegg til god opplæring i systemet, før de kan bruke det på en riktig måte og slik ha tilfredsstillende innflytelse på sine omgivelser. Siden antallet cellekontorer i Miljøhuset var begrenset er det vanskelig å trekke en klar konklusjon, men det har likevel lyktes å finne gode svar på spørsmålene:
1) De fysiske målingene viser at styringen gir en endring i lufttemperatur på kontorene, men endringen er ikke mer enn 0,5-0,6 grader. 2) Tilbakemeldingene fra brukerne tyder på at de blir mer fornøyd med å ha muligheten til å påvirke sitt lokale klima. I tillegg viser Lindinspect (drifts- og overvåkningsanlegget i bygget) bruk av applikasjonen også etter den offisielle testperioden. Samtidig er det noen som ikke har så stort behov og derfor heller ikke har brukt den så mye. Det er likevel ingen som er negative til muligheten. 3) Brukertesten og de fysiske målingene viser at man oppnår en endring og at flere også merker en endring i både lufthastighet og lufttemperatur. Noen problemer har likevel oppstått når man skulle knytte brukerne opp til systemet gjennom en QR-kode. Enkelte fikk derfor en litt mer tungvint bruk av applikasjonen. 4) Kartleggingen av markedet har vist at flere leverandører og produsenter kan tilby individuell styring ned på romnivå. Foreløpig er det snakk om romregulatorer eller styring fra SD-anlegg, slik Lindab og Halton har, men både TROX Auranor AS og Fläkt Woods AS sier at de har løsninger for smarttelefon på vei. Swegon mener også at deres system kan tilby muligheten for det, men at det ikke er vanlig praksis per i dag.
Til slutt presenteres ulike forslag som det kan fokuseres på ved en eventuell videreutvikling av applikasjonen. Forslagene bygger både på brukernes tilbakemeldinger og egne erfaringer under forsøkene. Eksempler er temperaturskala, endret temperaturintervall, tids-tilbakemelding for når ønsket endring inntreffer og styring av belysning og solskjerm.
Research project: : ForKlima (Forenklet behovsstyrt klimatisering av kontorbygg med svært lavt oppvarmingsbehov).
Supervisor(s): Mads MYSEN (HiOA, SINTEF Byggforsk).
Acknowledgements: GK (Espen Aronsen, Bjørn Stuland Johansen, Jan Ingar Wollebek); SINTEF Byggforsk (Mads Mysen, Axel Cablé); HiOA (Heidi Liavåg).
Ayalew Mulugeta KASA (2015) “Direct user control of active supply air diffusers in open plan office” [“Direkte brukerkontroll av aktive tilluftsdiffusorer i åpent kontorlandskap”, Master’s thesis]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The main challenge of building Heating, Ventilating and Air-Conditioning (HVAC) industry, nowadays is creating HVAC solutions that are able to provide comfortable and healthy indoor environment while consuming low energy, not least economical. Forklima R & D project is one of the projects which aimed at creating simplified HVAC systems that meet the above mentioned requirment. This master thesis is part of Forklima project and its objective is to test the hypothesis: direct user control of HVAC system increases occupant satisfaction in their indoor climate. With a special focus on direct user control of active supply air diffusers in open plan offices using user-control application from a smartphone or PC. The thesis has been done in collaboration with SINTEF building and infrastructure, GK Norway AS and a fellow student Anders Antonsen. A web based user-control application was installed on active supply air diffusers in four open plan offices in GK environmental house. Using this application 22 test users were able to control their workplace thermal conditions via their smartphones for four weeks. After two weeks, in-depth interviews as well as indoor thermal climate measurements were carried out. Besides, the survey of commercially available active supply diffusers has been done using the web pages and email correspondence with different Nordic manufacturers and suppliers. Analysis of the in-depth open-ended interview responses showed that majority of the respondents had appreciated user control over temperature at the workplace using the user-control application from smartphone. Moreover, most of them would like to have control over ventilation, blind and lighting. The result of the product survey shows that the active supply air diffusers that are manufactured by most of the companies considered have different direct user control methods. Lindinvent has already developed a user control application that allows users to control their workplace environmental conditions using the user-control application from a PC or smartphone. Trox and Flåktwoods have already started developing similar application. Swegon believes that its products can also support user control, but the company claims it is not common practice currently. Results from conducted indoor thermal show that: even though the air temperature and velocity have varied as per the intention of the adjustment, the changes were not significant. And hence it can be concluded that, in open plan offices it is not possible to significantly influence the local indoor thermal climate under the diffuser by using only the active supply air diffuser considered in this study.
Norsk sammendrag: Hovedutfordringen i byggebransjen for varme, ventilasjon og klimaanlegg (HVAC) i dag er å lage HVAC-løsninger som kan gi et komfortabelt og sunt innemiljø samtidig som de bruker lavt energiforbruk, ikke minst økonomisk. Forklima FoU-prosjekt er et av prosjektene som har som mål å lage forenklede HVAC-systemer som oppfyller ovennevnte krav. Denne masteroppgaven er en del av Forklima-prosjektet, og målet er å teste hypotesen: direkte brukerkontroll av HVAC-systemet øker beboernes tilfredshet med inneklimaet. Med et spesielt fokus på direkte brukerkontroll av aktive tilluftsventiler i åpne kontorlandskap ved hjelp av en brukerkontrollapplikasjon fra en smarttelefon eller PC. Oppgaven er utført i samarbeid med SINTEF Bygg og Infrastruktur, GK Norge AS og en medstudent Anders Antonsen. En nettbasert brukerkontrollapplikasjon ble installert på aktive tilluftsventiler i fire åpne kontorlandskap i GK miljøhus. Ved hjelp av denne applikasjonen kunne 22 testbrukere kontrollere de termiske forholdene på arbeidsplassen via smarttelefonene sine i fire uker. Etter to uker ble det utført dybdeintervjuer samt målinger av inneklimaet. I tillegg er undersøkelsen av kommersielt tilgjengelige aktive tilluftsdiffusorer gjort ved hjelp av nettsider og e-postkorrespondanse med forskjellige nordiske produsenter og leverandører. Analyse av svarene fra de dyptgående, åpne intervjuene viste at flertallet av respondentene satte pris på brukerkontroll over temperaturen på arbeidsplassen ved hjelp av brukerkontrollapplikasjonen fra smarttelefonen. Dessuten ønsker de fleste av dem å ha kontroll over ventilasjon, persienner og belysning. Resultatet av produktundersøkelsen viser at de aktive tilluftsdiffusorene som produseres av de fleste av selskapene som er vurdert, har forskjellige direkte brukerkontrollmetoder. Lindinvent har allerede utviklet en brukerkontrollapplikasjon som lar brukere kontrollere miljøforholdene på arbeidsplassen ved hjelp av brukerkontrollapplikasjonen fra en PC eller smarttelefon. Trox og Flåttwoods har allerede begynt å utvikle lignende applikasjoner. Swegon mener at produktene deres også kan støtte brukerkontroll, men selskapet hevder at det ikke er vanlig praksis for øyeblikket. Resultater fra utførte innendørs termiske målinger viser at selv om lufttemperaturen og hastigheten har variert i henhold til intensjonen med justeringen, var endringene ikke signifikante. Og dermed kan det konkluderes med at det i åpne kontorlandskap ikke er mulig å påvirke det lokale inneklimaet under diffusoren betydelig ved kun å bruke den aktive tilluftsdiffusoren som er vurdert i denne studien.
Research project: : ForKlima (Forenklet behovsstyrt klimatisering av kontorbygg med svært lavt oppvarmingsbehov).
Supervisor(s): Mads MYSEN (HiOA, SINTEF Byggforsk).
Acknowledgements: SINTEF Byggforsk (Mads Mysen, Axel Cablé); GK Norge (Espen Aronsen, Bjørn Stuland Johansen, Jan Ingar Wollebek); Norconsult; COWI; Stansbygg.
Jesper MICHELSEN (2015) “Generering av regional klimadata til lokal klimadata for mer nøyaktig simulering av passivhus” [“Generation of regional climate data into local climate data for more accurate simulation of passive houses”, Master’s thesis]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The main focus of the thesis is to find a methodology for adapting regional climate data to local climate for more accurate energy simulations of homes. The methodology is based on correlation between monthly normals for regional climate data files and a database with monthly normals for over 800 climate locations in Norway. It concerns the weather parameters temperature, sun, wind, humidity and pressure. There are too few climate locations available in energy calculation programs used in Norway today. This means that there are too long distances to many of the climate locations that are available, which leads to inaccurate calculations of energy use in buildings. The thesis states how many climate locations will be necessary to maintain an accuracy for energy consumption according to TEK10 and the passive house standard of 5, 10 and 15%, when it comes to heating needs. Furthermore, the thesis addresses how the various weather parameters are moved and corrected from the regional climate data files and to the various climate stations in Norway. It has been tested and tried to determine which methods have worked best for moving each individual weather parameter. The parameters have mainly been moved using regression equations, and it has been tried to determine whether linear regression equation or 2nd degree polynomial regression equation has given the best results.
Norsk sammendrag: Oppgaven har som hovedfokus å finne en metodikk for å tilpasse regional klimadata til lokalklima for mer nøyaktige energisimuleringer av boliger. Metodikken er basert på korrelasjon mellom månedsnormaler for regionale klimadatafiler og database med månedsnormaler for over 800 klimasteder i Norge. Den berører værparameterne temperatur, sol, vind, fuktighet og trykk. Det er for få klimasteder tilgjengelig i energiberegningsprogrammer som brukes i Norge i dag. Det betyr at det er for lange avstander til mange av klimastedene som er tilgjengelige, som medfører til unøyaktige beregninger av energibruk i bygninger. Oppgaven opplyser hvor mange klimasteder som vil være nødvendig for å opprettholde en nøyaktighet for energiforbruk i henhold til TEK10 og passivhusstandarden med 5, 10 og 15%, når det gjelder oppvarmingsbehov. Videre tar oppgaven for seg hvordan de ulike værparameterne flyttes og korrigeres fra de regionale klimadatafilene og til de forskjellige klimastasjonene i Norge. Det har blitt testet og gjort forsøk på hvilke metoder som har fungert best for flytting av hver enkel værparameter. Parameterne har hovedsakelig blitt flyttet ved hjelp av regresjonsligninger, gjort forsøk på om lineær regresjonsligning eller 2. grads polynom regresjonsligning har gitt de beste resultatene.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA, SINTEF).
Acknowledgements: Meteorologisk institutt (Christian Lussana).
