Klimaskall og energitekniske løsninger i svømmehaller Foredrag ved Svømmehallskompetanse 2010 Pål Kjetil Eian, Norconsult AS Pål Kjetil Eian Seksjonsleder Inneklima og bygningsfysikk, Norconsult AS i Sandvika Bygningsingeniør fra NTH -89 med maksimal fordypning innen husbyggingstekniske fag Omfattende etterutdannelse, bl. a. innen VVS- og klimateknikk Tverrfaglig arbeidende innen hovedsaklig: Bygningsfysikk Inneklima og miljøforhold i bygninger Ventilasjonsteknikk Aktiv i undervisning Høgskolen i Narvik Arkitektur- og designhøgskolen i Oslo (AHO) RIF-godkjent rådgiver i Bygningsfysikk VVS- og klimateknikk. 5 1
Mål med denne forelesningen Få frem en del viktige og relevante problemstillinger og poenger om bygningsfysiske forhold i svømmehaller. 3 God litteratur om svømmehaller Kr. 990,- hos Sintef Byggforsk Gratis nedlastbar på nettet 4 5 2
Interessant presentasjon 5 Svømmehaller er ikke som andre bygg.. Innetemperatur 28-30 C Relativ fuktighet 50-65 % Massiv fordamping av vann fra bassengoverflate og gulv. Kontinuerlig drift av alle systemer, året rundt, døgnet rundt Ingen nattsenking (dog ofte omluft) Oppvarming med overtemperert luft, typisk opp langs vinduer Store mengder varmt gråvann Store mengder klorholdig vann Vannsøl Intensiv dusjing Regelmessig (daglig) spyling Korrosjonsfare 6 5 3
Høyangerbadet - energivennlig design? Oppvarmet med gratis overskuddsvarme fra Hydro Hva hvis Hydro legger ned? 7 TEK 07 - Godt nok for svømmehaller? Energitiltak i bygning skal tilfredsstille følgende nivå: Samlet glass-, vindus- og dørareal: maksimalt 20% av bygningens oppvarmede bruksareal (BRA). U-verdi yttervegg: 0,18 W/m 2 K U-verdi tak: 0,13 W/m 2 K. U-verdi gulv på grunn og mot det fri: 0,15 W/m 2 K. U-verdi glass/vinduer/dører: 1,2 W/m 2 K som gjennomsnittsverdi inkludert karm/ramme. Normalisert kuldebroverdi skal ikke overstige 0,03 W/m 2 K for småhus og 0,06 W/m 2 K for øvrige bygg, der m 2 angis i oppvarmet BRA. Lufttetthet: 1,5 luftvekslinger pr. time ved 50 Pa trykkforskjell. For småhus gjelder 2,5 luftvekslinger pr. time ved 50 Pa trykkforskjell. Årsmidlere temperaturvirkningsgrad for varmegjenvinner i ventilasjonsanlegg: 70%. Spesifikk vifteeffekt i ventilasjonsanlegg, SFP-faktor (specific fan power): næringsbygg 2/1 kw/m 3 s (dag/natt), bolig 2,5 kw/m 3 s (hele døgnet). Automatisk utvendig solskjermingsutstyr eller andre tiltak for å oppfylle krav til termisk komfort uten bruk av lokalkjøling. Natt- og helgesenking av innetemperatur til 19 C for de bygningstyper der det kan skilles mellom natt, dag og helgedrift. Idrettsbygg skal ha natt- og helgesenking av innetemperatur til 17 C. 8 5 4
Forslag til U-verdikrav for svømmehaller Fra Undervisningsbygg: Kravspesifikasjon 2009 Idretts- og svømmehaller 9 Hva sier U-verdien på vinduene egentlig? I en svømmehall med 30 C er oppgitt U-verdi gyldig ved en utetemperatur på +10 C. Hvor interessant er det? 10 5 5
Forstå svømmehallens inneklima og dets belastninger på bygningskonstruksjonen Duggpunktstemperatur 20 C! Vanninnhold 14-15 gram fukt/kg luft! 11 Hva innebærer duggpunkt på +20 C? Alle flater bør holde en overflatetemperatur høyere enn +20 C, selv når det er som kaldest ute. Vinduer og vindusrammer bør ha svært god U-verdi, og må ha bestrykning med ventilasjonsluft. Høyt plasserte vinduer, takvinduer og takluker bør unngås med mindre de kan bestrykes med ventilasjonsluft. Akustiske absorbenter må skilles fra bakvegg med en luftespalt som er åpen i topp og bunn. Akustiske absorbenter i tak må deles opp At kuldebroer generelt må ha svært stor fokus, og bør beregnes mht. overflatetemperatur og RF > 80%. Lokalet må trykksettes slik at varm fuktig svømmehallsluft ikke strømmer over til arealer med lavere temperatur. 12 5 6
Termisk oppdrift - skorsteinseffekten Fordi varm luft er lettere enn kald luft.. 13 Vi regner litt på termisk oppdrift.. Den termiske oppdriften kan beskrives med følgende formel: 1 1 p 3414 h T2 T Δ = 1 [ Pascal] Med 30 C inne og -10 C ute gir dette 1,7 Pascal pr. meter. Med 14 m takhøyde gir dette et overtrykk på 12 Pa mot overgang tak/vegg og taket. Luftstrømmen gjennom et sirkulært hull kan vi beskrive som følger: L = 0,8 A Δp [ m 3 / s] Et sirkulært hull på 10 mm med overtrykk 12 Pa vil ha en luftstrøm ca. 0,8 m 3 /h Med 14 gram fukt/kg luft gir dette kondensasjon av ca. 10 g fukt/time. I løpet av 41 døgn er dette ca. 1 kg med fukt. 14 5 7
Disse istappene er ikke som istapper flest.. 15 Luftlekkasje opp i kompakt tak Målt opp til 136 liter vann pr. m 3 isolasjon 16 5 8
Potensielt uttett? Entreprenørens egen løsning på en vanskelig detalj 17 Prinsipper for lufttetting og damptetting Som en hovedregel skal bæresystem alltid ligge på innsiden av dampsperresjiktet. Dampsperren må vises tydelig på alle byggdetaljer, og den må være kontinuerlig i alle overganger og alle gjennomføringer. Dette må være fullstendig løst under prosjekteringen, og representere byggbare løsninger! Og det må være en klar grense mellom de ulike entreprisene. Dampsperren skal utføres absolutt lufttett i alle overganger og alle gjennomføringer. Det bør stilles krav om at alle synlige lekkasjer ved trykktprøving og termografering eller røyk skal utbedres. Målt lekkasjetall n 50 bør tillates å være maksimalt 0,4 h -1 for våtsonen (svømmehall og dusjområder). Dampsperren bør ha Sd-verdi (ekvivalent luftlagsverdi) på minimum 50 m. 18 5 9
Soneinndeling og korrosjonsklasser 19 Trykksetting av våtsonen Våtsonen (svømmehallsrommet + dusjene) bør settes under undertrykk. Undertrykket bør være så stort at det eliminerer overtrykket i toppen av svømmehallen på de kaldeste dagene. Undertrykket sørger for å holde den varme fuktige og klorholdige luften inne i våtsonen. Undertrykk skapes ved å trekke av mer luft enn det tilføres i denne sonen (ca. 10%) Luft vil da strømme over fra de omliggende sonene, typisk gjennom dører osv. Det er strømningsmotstanden for den overstrømmede luften som skaper undertrykket. Det er en avgjørende forutsetning for å trykksette våtsonen at denne er fysisk lukket, og forblir fysisk lukket i drift! 20 5 10
Termisk oppdrift - med trykksetting Fordi varm luft er lettere enn kald luft.. 21 Detaljer må tegnes helt ut 22 5 11
Vanskelig overgang mellom vegg og tak 23 Foamglas isolasjon gir fuktsikre tak 24 5 12
Lessons learned fra Pirbadet 25 Råd på veien fra adm. dir. Knut J. Pettersen i stiftelsen Pirbadet. 26 5 13
Takk for oppmerksomheten! Pål Kjetil Eian Sivilingeniør MRIF Seksjonsleder Inneklima og bygningsfysikk Telefon: 67 57 18 19 Fax: 67 54 45 76 Mobil: 45 40 48 19 e-post: pal.kjetil.eian@norconsult.com www.norconsult.no 27 5 14