Termisk komfort under glasstak i glassgårder: Tiltak for forbedring av termisk inneklima.

Abstract

Glasstak er mye benyttet i forbindelse med kommunikasjonsarealer for å gi god tilgang på dagslys og solvarme, i tillegg til å redusere behovet for kunstig belysning. Erfaring viser utfordringer med trekk og overoppheting, i spesielt eldre bygg. Dagens praksis tar lite hensyn til trykkforholdene i bygget når det skal dimensjoneres for klimatiseringsløsninger for slike bygg. Trykkforholdet i bygninger er forårsaket av forholdet mellom åpninger i klimaskjermen og differansen mellom inne- og utetemperatur. Trykkdifferansen vertikalt i bygget vil øke med synkende utetemperatur. Åpninger øverst i bygget vil forårsake et undertrykk, og motsatt vil åpninger nederst i bygget gi et overtrykk. Som følge av skorsteinseffekten vil ikke temperaturen i høye glassgårder være homogen. Grunnet termisk oppdrift og stort varmetilskudd fra sola kan temperaturen øverst i bygget bli svært høy. Oppgavens resultat viser hvordan åpninger i klimaskjermen og differansen mellom inne- og utetemperatur påvirker trykkforholdet i bygget. Et undertrykk i bygget, ved lukkede dører og uten påvirkning fra ventilasjon, indikerer luftlekkasjer øverst i bygget. Luftlekkasjene vil gi økt trekkproblematikk gjennom innganger i 1. etasje og andre områder i bygget hvor det er stort undertrykk. Tetting av luftlekkasjer i tak vil derfor være viktigste tiltak for å redusere trekk. Simulering i IDA ICE viser hvordan solskjerming og vinduslufting kan redusere overoppheting forårsaket av høyt varmetilskudd fra sola og termisk oppdrift. Ulike typer solskjermingløsninger vil ha ulik effekt, og må derfor vurderes nøye ut fra behov. Ved stort varmetilskudd gjennom glasstaket vil utvendig solskjerming gi størst effekt. Vinduslufting vil, i motsetning til solskjerming, påvirke trykkforholdet og dermed også luftstrømmene i bygget. Om våren vil vinduslufting være hensiktsmessig ved stort varmetilskudd fra sola, men gi fare for trekk ved lave utetemperaturer. Om sommeren vil vinduslufting være hensiktsmessig ved stort varmetilskudd fra sola, men vil gi negativ effekt dersom utetemperaturen er høyere enn innetemperaturer. Ved bruk av glasstak, spesielt i gamle høye bygg, vil tiltakene som testet i oppgaven være svært relevante. Et behov for å implementere påvirkning av trykkforhold ved klimatisering av glassgårder vises i oppgaven.

Glass roofs are widely used in connection with communication areas to provide good access to daylight and solar heat, as well as to reduce the need for indoor lighting. Experience shows challenges with draft and overheating, especially in older buildings. Today's practice takes insufficient consideration of the pressure conditions in the building when designing for air conditioning for such buildings. Pressure ratio in buildings is caused by the relationship between openings in the climate screen and the di erence between indoor and outdoor temperatures. The pres- sure difference vertically in the building will increase with decreasing outdoor tempera- ture. Openings at the top of the building will cause a negative pressure and, conversely, openings at the bottom of the building will give an overpressure. As a result of the chimney effect, the temperature in tall glasshouses will not be homogeneous. Due to thermal buoyancy and large heat addition from the sun, the temperature at the top of the building can be very high. The results shows how openings in the climate screen and the difference between indoor and outdoor temperature affects the pressure ratio in the building. An underpressure in the building, at closed doors and without the influence of mechanical ventilation, indicates air leaks at the top of the building. The air leaks will cause increased draft problems through entrances on the ground oor and other areas in the building where there is large underpressure. Sealing of air leaks in the roof will therefore be the most important measures to reduce drafts. Simulation in IDA ICE shows how sunscreen and window ventilation can reduce over- heating caused by high heat input from the sun and thermal buoyancy. Di erent types of sunscreens will have different effects, and must therefore be carefully considered on the basis of needs. In the case of a large heat supplement through the glass roof, external sun protection will give the greatest effect. Window ventilation, in contrast to sunscreen, will affect the pressure ratio and thus also the air ows in the building. When using a glass roof, especially in old tall buildings, the measures tested in the task will be very relevant. A need for implementing the influence of pressure conditions in the air conditioning of glassbuildins is shown in the assignment.