Working Paper No 10
Editor: Research and Development Committee
Mathias Gehlin, Bahram Moshfegh och Hans Stymne
Kartläggning av inneklimat- parametrar i Volvo Eskilstuna
Byggnad SE75 Zon 7,10 och 12
I samarbete med
Linköpings Tekniska Högskola
UNIVERSITY OF GÄVLE
Kartläggning av inneklimatparametrar i VOLVO ESKILSTUNA
Byggnad SE75 Zon 7,10 och 12
Utfört av
Mathias Cehlin*, Bahram Moshfegh*,t och Hans Stymne*
tLinköpings Tekniska Högskola och
`Högskolan i Gävle
April 2000
Inledning 3
Genomförande och mätutrustning 5
Fallstudie 1 - mätning vid normalt driftförhållande 6
-zon 7 och 10 6
-temperatur- och hastighetsmätning i närzon och vistelsezon 6
-enkätundersökning 8
-spårgasmätning 9
-zon 12 11
-temperatur- och hastighetsmätning 11
-enkätundersökning 12
Fallstudie 2 - mätning vid tillämpning av minskat ventilationsflöde 14
-zon 7 och IO 14
-temperatur- och hastighetsmätning i vistelsezon 14
-enkätundersökning 15
-spårgasmätning 15
-zon 12 17
-temperatur- och hastighetsmätning i vistelsezon 17
-enkätundersökning 18
Fallstudie 3 - mätning vid tillämpning av sänkt tilluftstemperatur
och/eller tilluftshastighet 19
Slutsatser 22
Bilagor
Bilaga 1 — Kartläggning zon 7 och 10 Bilaga 2 — Kartläggning zon 12 Bilaga 3 — Aggregat TA102 Bilaga 4 — Aggregat TA103 Bilaga 5 — Aggregat TA110 Bilaga 6 — Aggregat TA111 Bilaga 7 — Aggregat TA112 Bilaga 8 — Aggregat TA113 Bilaga 9 — Aggregat TA126
Bilaga 10 — 5 aggregat avstängda, mätningar i zon 7 och 10 Bilaga 11 — 5 aggregat avstängda, mätningar i zon 12 Bilaga 12 — Fallstudie 3, mätning vid don TA110:5
1
2
/ M20 M19' M18/ M17' M16/ M15' 14/ 13' M12/
L20 L19 L18 L17 L16 L15 L14 L13 L12
Inledning
I samband med undersökning av energibesparande åtgärder inom byggnad SE75, Volvo Eskilstuna är det viktigt att utreda dels vilket klimat som råder inne i byggnaden, dels funktionen hos det befintliga ventilationssystemet innan åtgärder verkställs.
Resultaten för det befintliga systemet redovisas i Fall 1 - normalt driftförhållande.
Undersökningarna och mätningarna genomfördes ytterligare för två fallstudier.
Fall 2 — fem avstängda aggregat TA103, TA111, TA101, TA108, TA113
Syftet med denna fallstudie är att undersöka möjligheten att reducera ventilationsflöden och att samtidigt behålla en bra arbetsmiljö.
Fall 3 — sänkt tilluftstemperatur och/eller tilluftshastighet
Syftet med detta fall är att studera funktionen hos de befintliga deplacerande luftföringarna.
Eftersom det är praktiskt omöjligt att genomföra mätningar i hela fabrik lokalen, är det nödvändigt att identifiera ett antal zoner som är representativa för klimatet i byggnaden. Följande zoner dvs. 7, 10, 12 (se figur 1) har identifierats för utredning av inneklimatet. Temperatur, hastighet och
koncentrationsfördelning i de tre utvalda zonerna i fabriken registrerades och mätningar genomfördes dels på närområdets ventilationsdon ("närzon") dels i "vistelsezonen".
Närzon är området utanför deplacerande don, där inblåsningshastighet sjunker till 0.25 m/s och redovisas med beteckning, ao,25.
Vistelsezon definieras som den del av rummet som människor normalt uppehåller sig i.
Vid kartläggningen användes följande mätutrustning: värmekamera för mätning av temperatur, värmetråd för mätning av hastighet och passiv spårgasteknik för mätning av koncentrationen.
Mätningarna kompletterades med enkätundersökning under mätningstiden.
F20 F19 F18 F17 FI6 F15 F14 F13 F12
7 I I r 1 I I
I I I I I ZON 121 I
I I I I I I I
7/ /7 7/7/
12 /
Figur 1. De kritiska zonerna
3
Ventilationssystem
Byggnad SE 75:s ventilationssystem består av 21 aggregat som förser byggnad med tilluft.
Ventilationsprincipen är deplacerande luftföring. Deplacerande luftföring innebär att luften tillförs direkt till vistelsezonen utan att blandas med omgivningsluften. Luften är undertemperad jämfört med rumsluftens. Luften tillförs vid golvnivå med låg hastighet och frånluften sugs ut vid taket.
Luften sprids ut över golvet och stiger då den kommer i kontakt med värmekällor (kallad
konvektionsström). Föroreningar i luften följer med konvektionsströmmen, varvid två zoner bildas, en nedre zon med renare luft och en övre zon med förorenad luft (se figur 2).
Figur 2. Principskiss av deplacerande luftföring
Deplacerande ventilation har vissa för- och nackdelar jämfört med andra luftföringsprinciper.
Fördelar
- Bättre luftkvalitet speciellt i industri lokaler med hög takhöjd.
- Lägre hastighet, mindre drag och lägre koncentrationer av föroreningar i vistelsezonen.
- Mindre effektbehov vid kylning.
Nackdelar
- Kräver en stor inblåsningsyta för att få en låg inblåsningshastighet.
- Kräver ett visst utrymme kring donet där lufthastigheten överstiger draggränsen. Detta utrymme kallas for närzon.
- Kräver golvutrymme för att placera don.
- Bör inte användas för ett integrerat ventilation- och uppvärmningssystem. Overtempererad tilluft stiger direkt mot taket och därmed sugs ut direkt i frånluftsdonet; en så kallad
kortslutningseffekt.
För att inomhusklimatet skall upplevas som trivsamt och behagligt måste faktorer såsom termisk komfort, luftkvalitet och ljudnivå hållas vid rimliga gränser. Faktorer som påverkar den termiska komforten är operativ temperatur, lufthastighet, luftfuktighet, klädsel och fysiska aktivitet. Enligt ISO 7730, komfortkrav är:
Sommartid Vintertid
Operativ temperatur 23-26 °C 20-24 °C
Temperaturgradient 0,1-1,1 m över golv < 3 °C < 2,5 °C Luftens medelhastighet < 0.25 m/s < 0.15 m/s
4
Genomförande och mätutrustning
De här redovisade mätningarna har genomförts för att dokumentera inneklimat i byggnad SE75 samt ligga till grund för framtida energieffektiviseringsåtgärder. För att säkerställa om och hur inneklimatet eventuellt förändras med energibesparingsårgärder är det viktigt att först fastställa vilket klimat som råder innan åtgärder sätts in.
I denna undersökning har följande mätningar genomförts för att kartlägga inneklimatet de kritiska zonerna i byggnad SE75:
- Lufttemperatur i närzon och vistelsezon - Lufthastighet i närzon och vistelsezon - Koncentrationsfördelning (spårgas)
Förutom mätningar av inneklimatparametrarna gjordes också enkätundersökningar för att kartlägga arbetarnas upplevelser av inneklimatet och även deras symtom på ohälsa.
Inneklimatet och funktionen hos ventilationssystemet i fabrikslokalen SE75 har undersökts och granskats i tre utvalda kritiska zoner. De utvalda områdena var belysningszonerna 7, 10 och 12, se figur 2 och bilaga 1 och 2. Kartläggning och mätning av temperatur och hastighet genomfördes i utvalda närzoner av ventilationsdon samt i vistelsezoner lokaliserade i de kritiska zonerna. På grund av zonernas stora storlek begränsades spårgasmätningarna till att endast omfatta zon 7.
Undersökningarna och mätningarna delades in i tre fallstudier.
- Fall 1 — normalt driftförhållande
- Fall 2 — fem avstängda aggregat TA103, TA111, TA101, TA108, TA113 - Fall 3 — sänkt tilluftstemperatur och/eller tilluftshastighet
Mätningarna och kontrollen av inneklimatet i byggnad SE75 påbörjades 000208 och avslutades 000302. Observera att under samtliga experiment var aggregat TA114b ur funktion. Fallstudierna gjordes med en veckas mellanrum. Först gjordes mätningar och kontroll av inneklimatparametrarna och upplevelsen av inneklimatet vid normala driftförhållanden (alla aggregat påslagna förutom TA114b samt eventuella hinder framför don borttagna). Därefter studerades två olika åtgärder. Efter varje genomförd åtgärd uppmättes och jämfördes samma parametrar som vid det normala
förhållandet för att fastställa eventuella förändringar i inneklimatet. Vid första åtgärden avstängdes fem aggregat exklusive TA114b och vid andra åtgärden sänktes tilluftstemperaturen och/eller tilluftshastigheten.
Mätning av lufttemperaturer i närzonen av tilluftsdonen gjordes med en värmekamera, av typen AGEMA 570, i kombination med en mätduk. Mätduken placeras parallellt med luftströmmen.
Mätdukens temperaturfördelning kan sedan mätas med värmekameran. Mätresultatet från en värmekamera presenteras i form av temperaturbilder som tydligt visar temperaturfördelningen och luftflödesspridningen från ett deplacerande tilluftsdon. Lufttemperaturen i vistelsezonen uppmättes med en SwemaAir 300. Mätning av lufthastigheter i närzon och i vistelsezon gjordes med en SwemaAir 300. Mätning av spårgaskoncentrationer gjordes med passiv spårgasteknik.
Mätning av lufthastigheter i närzon och i vistelsezon gjordes med en SwemaAir 300.
5
a ■
■ ■
• 2 3 4 6
4.32x4.32 m
Mätning av spårgaskoncentrationer gjordes med passiv spårgasteknik.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Figur 3. Kontrollvolymen och dess uppdelning i mindre celler.
En delvolym (zon 7) av fabrikshallen enligt ovanstående skiss valdes ut för försöket. Volymen har en golvarea av 1400 m2 och en höjd av 3 m, dvs med en total volym av 4200 m3. Provvolymen (zon 7) "omgärdades" av spårgaskällor av typ A så att 75 "starka" källor fördelades förhållandevis jämnt över "taket" på provvolymen på ca 3 m höjd. Volymens 3 sidor, som gränsar ut mot resten av hallen försågs likaså med jämnt utspridda källor av typ A, så att emissionshastigheten per areaenhet av volymens begränsningsyta mot övriga hallen blev konstant. De ytor som inte gränsar mot hallen (golv och yttervägg) försågs inte med spårgaskällor.
Inom zon 7 finns 9 stycken sådana don placerade längs kontrollvolymens långsidor. Fyra av dessa don, längs ytterväggen (den bortre långsidan) försågs med spårgaskällor av typ B. 50 "starka" källor av denna typ fördelades på de fyra donen i proportion till deras luftflöden under 1:a mätomgången.
Kartläggning av arbetarnas upplevelser av inneklimatet och deras symtom studerades med hjälp av den så kallade MM-enkäten (Örebro enkät), se enkätbilaga. Inget följebrev användes utan alla medverkande informerades muntligt. Totalt deltog ca 40 personer i enkätundersökningen. Alla medverkande var positiva till att fylla i blanketten, av de tillfrågade var ca 10 % kvinnor och ca 13
% rökare. De ändringar som gjordes i blankett materialet var att arbetsmiljödelen gällde 1 Vecka tillbaka i tiden istället för 3 månader som i original blanketten. Detta gjordes för att vi skulle få en antydan till hur personalen skulle reagera på de förändringar i ventilationen som vi utförde mellan fallstudie 1 och 2.
Fallstudie 1 - mätning vid normalt driftförhållande
Under onsdag 000216 och torsdag 000217 genomfördes mätningar för det normala
driftförhållandet. Resultatet och analysen av mätningarna för zon 7 och 10 redovisas i ett kapitel medan för zon 12 redovisas resultatet i ett egen kapitel.
-zon 7 och 10
Temperatur och hastighet
I zon 7 och 10 har mätningar gjorts i 8 närzoner av tilluftsdon (TA102:1, TA102:8, TA102:9, TA102:10, TA103:6, TA110:2, TA110:5 och TA11:6) , se bilaga 1. Till de 8 utvalda närzonerna har en vistelsezon valts ut förutom vid don TA103:6.
Samtliga uppmätta temperaturer och hastigheter för zon 7 och 10 finns redovisade i bilagor 3, 4, 5 och 6.
6
don don
mätduk mätduk
Flöde = 2290 l/s T;, = 20,2 °C AT = 1,0 °C
22,4°C
- 22
- 21
- 20
- 19
- 18 17,8°C
Temperaturmätningar och hastighetsmätningar i närzoner påvisar feldimensionering av ventilationssystemet i zon 7 och 10. De dimensionerande tilluftsflödena är för höga alternativt tilluftsdonen för små. Till följd av de höga tilluftsflödena är lufthastigheten i kring donen mycket höga, även ett par meter bort från donen. Även temperaturskillnaden mellan tilluft och
omgivningstemperatur är felaktig. Temperaturskillnaden är i många uppmätta fall endast 1 grad Celsius. Förhållandet i vistelsezonerna är mycket varierande beroende på att deras olika placering. I vistelsezoner närmare än 5 meter tycks dock lufthastigheterna fortfarande vara olämpligt höga.
I figurerna 4, 5 och 6 redovisas mätresultatet från mätningar vid närzonen och vistelsezonen av don TA111:6. Detta mätresultat är representativt för i stort sett samtliga studerade don vid zon 7 och 10.
III kamera kamera
Figur 4. Temperaturmätningar i närzonen av TA111:6 mha en värmekamera. Temperaturbilderna är tagna från två olika vinklar. Bilden till vänster är tagen vinkelrätt mot mätduken och bilden till höger är tagen snett mot mätduken.
Figur 5. Figuren visar det område utanför vilket inga lufthastigheter över 0,25 m/s existerar. Detta gäller för mätningar från golvnivå och uppåt. Detta området kallas för aa.25 (isovelen 0,25 m/s).
7
tem . eratur °C hasti • het m/
18,9 0,13
18,7 0,24
don
o 0,34
0,19 /go1v 18,2
182
Drag
Damm *' Hög temp.
Belysning, Var.temp.
111 CIofta besvär
Buller 1011
PI
Lå tem g p ref. ® . fall
Andras rök ..'® Dålig luft
Statisk el. orr Luft
Obeh.lukt
arbetsplats i närheten av don
ca 2 meter
Figur 6. Vistelsezon ca 2 meter från don TA111: 6. Klimatet vid denna arbetsplats påverkas mycket av tilluftsförhållandet från don TA111:6.
Figur 4 visar tydligt att tilluftsflödet och tilluftstemperaturen är alldeles för hög. Det resulterar i att inte luften sjunker ner tillräckligt fort till golvet utan ger istället upphov till drag upplevelser.
Tilluften strömmar i princip rak ut från donet. Figur 5 visar det område utanför vilket inga lufthastigheter över 0,25 m/s existerar. Detta gäller för mätningar från golvnivå och uppåt. Detta området kallas för 4,25 (isovelen 0,25 m/s). Isovelen 0,25m/s brukar användas som distansmått från don inom vilket man ej bör vistas i bostäder. Inom industriventilation kan man dock acceptera lite högre hastigheter nära golvet eftersom arbetarna är utrustade med rejäla skyddskläder och skor.
I vistelsezonen belägen ca 2 meter från donet är lufthastigheterna fortfarande alldeles för höga för att personal skall kunna vistas där. Observera att värmekameramätningarna gjordes ut mot
korridoren medan vistelsezonen var belägen åt andra hållet. Detta kan förklara varför temperaturen i vistelsezonen var lägre än i närzonen. Vistelsezonen kan påverkas av andra omkringliggande don.
Enkätundersökning
Arbetsmiljödelen i blanketten ändrades till att endast gälla 1 v tillbaka i tiden istället för 3 månader som i original blanketten. Detta gjordes för att få en antydan till hur personalen skulle reagera på de förändringar i ventilationen som vi utförde mellan fallstudie 1 och 2.
Figur 7 visar miljöfaktorer i zon 7 och 10 som ofta orsakade besvär under normala driftförhållandet.
Resultatet tyder på att många tycker att klimatet är bristfälligt. Det är dock svårt att göra en korrekt utvärdering av resultatet eftersom endast ett begränsat antal personer var tillfrågade. Det kan dock ligga till grund för jämförelse med fallstudie 2.
Figur 7. Miljöfaktorer i zon 7 och 10 som ofta orsakade besvär. Figuren visar hur många procent av de tillfrågade som ofta hade besvär av olika miljöfaktorer.
8
D Trött
® Tung i huv.
❑ Huvudvärk Illamående
• Konc.svåri.
Klåda
• Täppt näsa D Hes
® Hosta
® Torr i ans.
El Hårbotten D Händer 50
40 30 e 0
20 10 0
Ja otta Ja ibland
Figur 9a. Fördelning av spårgas A i volymen
Figur 8 visar besvär och symptom som de tillfrågade har upplevt under de 3 senaste månaderna som kan höra ihop med ventilations problem i zon 7 och zon 10. Det är mycket svår att veta om dessa symtom beror på arbetsmiljön i zon 7 och 10. Av de svar som var ja, ofta eller ja, ibland i nedanstående figur trodde dock över 80 % att problemen berodde på arbetsmiljön. Anmärkningsvärt är att över 30 % av de tillfrågade ofta har haft huvudvärk de senaste 3 månaderna. Att många % av personalen har besvär ibland är inget ovanligt.
Figur 8. Symptom som kan höra ihop med ventilations problem i zon 7 och zon 10 Procent av de tillfrågade som svarade att de ofta har haft symtom och procent som har haft symtom ibland.
Spårgasmätning
Luft som passerar kontrollvolymen kommer in på två olika sätt.
- Genom volymens begränsningsytor. Denna luft drar med sig den spårgas (A) som omger volymen.
- Genom tilluftsdonen inom kontrollvolymen. Denna luft innehåller inte spårgas A, men den luft som tillförs genom de fyra "märkta" donen tillför spårgas B.
Diagrammen nedan illustrerar hur spårgaserna fördelar sig inom volymen under försöksomgång 1.
Figur 9b. Fördelning av spårgas B i volymen
9
Följande observationer kan göras:
- Koncentrationen av spårgas B i mätpunkterna (1.6-1.8 m över golv) är överlag mycket låg, vilket tyder på att ventilationsluften inte når dessa punkter i någon nämnvärd utsträckning.
- Spårgas A, som sprids i kontrollvolymens begränsningsytor, fördelar sig till alla mätpunkter, men koncentrationen fördelar sig ganska ojämnt. Generellt sett blir det högre koncentrationer vid volymens "högra" sida (se figur 9a).
Spårgas A härrör från luft som kommer in i volymen från andra delar av lokalen. Ju högre flöden som genomströmmar volymen, desto lägre blir koncentrationen. Grovt sett kan man antaga att koncentrationen av spårgas A blir proportionell mot uppehållstiden inom volymen av sådan luft som tillförs volymen från andra delar av lokalen. Stagnerade områden med mindre genomströmning av luft får högre koncentration än sådana områden som är väl genomluftade, antingen av luft utifrån eller av friskluft från donen i volymen. En uppskattning av luftens uppehållstid i volymen ges i figur 10.
En uppskattning av luftens medeluppehållstid i volymen kan göras genom att antaga att hälften av den spårgas A som omger volymen tillförs volymen och att koncentrationen är proportionell mot den uppehållstid som luften har haft i volymen sedan den inträdde där. Observera att den lokala medeluppehålls inte skall förväxlas med luftens lokala medelålder, eftersom den luft som inträder i volymen inte har åldern noll, utan är luft som redan har tillbringat kortare eller längre tid i
fabrikslokalen.
Figur 10. Uppskattning av luftens medeluppehållstid inom volymen under omgång 1.
10
-zon 12
Temperatur och hastighet
I zon 12 har temperatur- och hastighetsmätningar gjorts i 5 närzoner av tilluftsdon (TA112:1, TA112:3, TA113:1, TA126:1 och TA126:3) , se bilaga 2. Till de 5 utvalda närzonerna har en vistelsezon valts ut förutom vid don TA126:1.Samtliga uppmätta temperaturer och hastigheter för zon 12 finns redovisade i bilagor 7, 8 och 9.
Temperatur- och hastighetsmätningarna i zon 12 påvisar bättre resultat än i zon 7 och 10.
Tilluftshastigheterna är betydligt lägre vilket kraftigt minskar drag i närzonerna av
ventilationsdonen. Det bättre förhållandet kan förklaras genom att många av tilluftsdonena i denna zon är betydligt större än i zon 7 och 10. Tilluftstemperaturen är dock även i denna zon alldeles för hög jämfört mot omgivningstemperaturen.
I figurerna nedan redovisas mätresultatet från mätningar vid närzonen och vistelsezonen av don TA113:1. Detta mätresultat är relativt representativt för don i zon 12. Det finns dock undantag, framförallt don TA112:3. Hastighetsfördelningen kring TA112:3 är liknade för de i zon 7 och 12.
Alltså alldeles för höga lufthastigheter — feldimensionerat.
Eftersom tilluftstemperaturen är för hög faller inte luftflödet ner till golvet tillräckligt fort, vilket kan ses i figur 11.
Flöde = 27301/s Tm = 20,2 °C AT=1,1°C
don don
mätduk mätduk
• kamera kamera
Figur 11. Temperaturmätningar i närzonen av TA113:1 mha en värmekamera. Temperaturbilderna är tagna från två olika vinklar. Bilden till vänster är tagen vinkelrätt mot mätduken och bilden till häger är tagen snett mot mätduken.
11
21,0
tem . eratur °C hasti het m/
21,2 0,04
don
00 Ø
21,0
/g/olv 0,20 0,31 0,27
Eifel! 1
Buller lip"ii. Lag temp ■ref. fall
Andras rök*/* Dålig luft Statisk e., orr luft
Obeh.lukt Drag Damm
o' Hög temp
Belysning 040144/ar. Temp
Figur 12. Figuren visar det område utanför vilket inga
lufthastigheter över 0,25 m/s existerar. Efter 0,5 meter från donet understiger lufthastigheten 0,25 m/s.
arbetsplats
10 meter N
Figur 13. Vistelsezon ca 10 meter från don TA 113:1. Lufthastigheterna är relativt höga men det kan ej bero på don TA113: I. De höga hastigheterna måste bero på andra omständigheter som t.ex stora luftflöden från andra delar av fabriken eller omkringåkande truckar.
Enkätundersökning
Enkätundersökningen i zon 12 utfördes på samma sätt som i zon 7 och 10. Figur 14 visar
miljöfaktorer i zon 12 som ofta orsakade besvär under normala driftförhållandet. Arbetspersonalens upplevelser av miljöfaktorerna tycks i zon 12 liknade de i zon 7 och 10. Upplevelsen av drag samt hög temperatur verkar dock vara mer frekvent i denna zon.
Figur 14. Miljöfaktorer i zon 12 som ofta orsakade besvär. Figuren visar hur många procent av de tillfrågade som ofta hade besvär av olika miljöfaktorer.
12
Trött
® Tung i huv.
Huvudvärk Illamående
® Konc.svåri.
Klåda
▪ Täppt näsa Hes
▪ Hosta
® Torr i ans.
D Hårbotten Händer 20
60
e 40
0
F
Ja ofta Ja ibland
Figur 15 visar besvär och symptom som de tillfrågade har upplevt under de tre senaste månaderna som kan höra ihop med ventilations problem i zon 12. Av de svar som var ja, ofta eller ja, ibland i nedanstående figur trodde över 80 % att problemen berodde på arbetsmiljön.
Figur 15. Symptom som kan höra ihop med ventilations problem i zon 12. Visar procent av de tillfrågade som svarade att de ofta har haft symtom och procent som har haft symtom ibland.
13
14
tem. eratur °C hasti het m/s
don
E
00.
E
m a
0,17 0,23 0,17
/Fly tem. eratur °C hasti het m/
20,3 — 0,15
don
00 20,2 20,2 o E
c 202
Fallstudie 2 - mätning vid tillämpning av minskat ventilationsflöde Under onsdag 000223 och torsdag 000223 genomfördes mätningar när fem aggregat exklusive TA114b var avstängda. Jämförande temperatur och hastighetsmätningar gjorde i de utvalda
vistelsezonerna för att kontrollera hur de påverkades av det minskade ventilationsflödet. Ny enkätundersökning samt spårgasmätning gjordes också för att jämföras mot det normala driftförhållandet.
-zon 7 och 10
Temperatur och hastighet
Se bilaga 10 för samtliga mätresultat i vistelsezonerna.
Lufttemperaturerna och lufthastigheterna uppvisade mycket små förändringar i vistelsezonerna jämfört mot det normala driftförhållandet. Man kan dock uttyda en viss temperaturökning.
Lufthastigheterna var i det närmaste oförändrade. Minskning av tilluftsflödet verkar inte försämra det termiska inneklimatet i zon 7 och 10.
I figuren 16 nedan, redovisas temperaturer och hastigheter i en vistelsezon i närheten av don TA110:5 och jämförs mot de uppmätta värdena vid normala driftförhållandet.
normalt förhållande
3 meter
N
5 aggregat avstängda
3 meter
Figur 16. Temperatur och hastighet i vistelsezon i närheten av don TA110:5. Den översta figuren gäller för det normala driftförhållandet och den undre figuren gäller för när fem aggregat var avstängda..
15
D ag
Onormalt förhållande
• minskat flöde
Dam ög temp.
Belysning .. Var.temp.
Buller
44444
~. Låg temp.
Andras rö "'~ålig luft Statisk el.
'.
Obeh.lukt Torr LuftEnkätundersökning
Arbetarna fick på nytt svara på enkäten och redovisa besvären som de upplevt den senaste veckan med det nya driftförhållandet.
Figur 17 visar miljöfaktorer i zon 7 och 10 som ofta orsakade besvär under det nya driftförhållandet kontra det normala driftförhållandet. Besvären av samtliga miljöfaktorerna tycks vara mindre när 5 aggregat var avstängda. Upplevelsen av inneklimatet är betydligt bättre i fallstudie 2 än fallstudie 1.
Figur 17. Miljöfaktorer i zon 7 och 10 som ofta orsakade besvär. Figuren visar hur många procent av de tillfrågade som ofta hade besvär av olika miljöfaktorer för de två olika förhållandena.
Spårgasmätning
Diagrammen nedan illustrerar hur spårgaserna fördelar sig inom volymen under försöksomgång 2.
Figur 18a. Fördelning av spårgas A i volymen
Figur 18b. Fördelning av spårgas B i volymen
Följande observationer kan göras:
- I likhet med försöksomgång 1 är koncentrationen av spårgas B i mätpunkterna (1.6-1.8 m över golv) överlag mycket låg, vilket tyder på att ventilationsluften inte når dessa punkter i någon nämnvärd utsträckning.
16
- Ventilationsluften från de fyra "märkta" donen hade ungefär samma koncentration av spårgas B under försöksomgång 1, medan den under omgång 2 divergerar starkt.
- Spårgas A, som sprids i kontrollvolymens begränsningsytor, fördelar sig till alla mätpunkter, men koncentrationen fördelar sig ganska ojämnt. Generellt sett blir det högre koncentrationer vid volymens "högra" sida (se figur 18a).
- Under omgång 2 är koncentrationerna av spårgas A avsevärt högre än under omgång 1.
Det faktum att koncentrationen av spårgas A är generellt högre under omgång 2 än under omgång 1, tyder på att luftgenomströmningen genom volymen är avsevärt lägre under den senare omgången.
Eftersom skillnaden mellan omgång 1 och omgång 2 är ett reducerat friskluftsflöde, kan man antaga att koncentrationsökningen hänger samman med detta. Den reducerade luftgenomströmningen är tydligen förorsakad av det minskade ventilationsflödet i fabrikshallen. Luftrörelserna i volymen är tydligen mer förorsakade av ventilationsflödenas storlek än av aktiviteter, värmekällor,
omblandningsfläktar etc., såvida inte ändringar i sådana faktorer också har företagits mellan de två omgångarna. a
Figur 19. Uppskattning av luftens medeluppehållstid inom volymen under omgång 2.
Det enda helt tillförlitliga sättet att mäta lokala ventilationsförhållanden i en stor lokal är att förse hela den sammanhängande volymen med homogen spridning av spårgas och mäta luftens lokala medelåldrar i den intressanta delen av lokalen. Detta ansågs av ekonomiska skäl inte vara möjligt att utföra i föreliggande fall.
Det är därför mycket svårt att sätta siffror på ventilationsförhållandena inom kontrollvolymen, eftersom den inte är fysiskt avgränsad från omkringliggande områden. Den luft som strömmar genom volymen är dels friskluft som tillförs direkt genom donen, dels "gammal", redan förorenad luft från andra delar av lokalen.
Genom försöket har vi dock fått en uppfattning om flödet av luft genom volymen, och hur detta flöde fördelar sig, men det har inte gått att avgöra om den luft från övriga delar av lokalen strömmar genom volymen redan är starkt förorenad (har hög ålder) eller är mindre förorenad (har låg ålder).
Vi har dock konstaterat att en minskning av ventilationsflödet i lokalen drastiskt minskar luftflödet genom volymen, vilket skulle kunna tyda på att den till volymen tillförda luften är i huvudsak ventilationsluft och i mindre utsträckning förorsakad av andra omblandande luftrörelser.
17
0,20 0,31 0 27
/go1v tern • eratur °C hasti het m/
21,2 a 0,04
don
00. E 21,0 20,4
E ö 21,0
tem ' eratur °C hasti het m/
23,5 a 0,08
23,1 0,07
0,05 0 03
/801v 23,1
23,0
don
00
E o
o -zon 12
Temperatur och hastighet
Se bilaga bilaga 11 för samtliga mätresultat i vistelsezonerna. Mätresultatet i zon 12 går i likhet med resultatet i zon 7 och 10. Lufttemperaturerna och lufthastigheterna uppvisade små förändringar i vistelsezonerna. Man kan dock även i denna zon uttyda en temperaturökning. Lufthastigheterna var i det närmaste oförändrade i de flesta vistelsezonerna.
I figuren 20 nedan, redovisas temperaturer och hastigheter i en vistelsezon i närheten av don
TA113:1 och jämförs mot de uppmätta värdena vid normala driftförhållandet. Mätresultatet i denna vistelsezon var det mest extrema. Temperaturen ökade ca 2 grader Celsius och hastigheten
minskade markant. Denna vistelsezon ligger ca 10 meter från don TA113:1 vilket kan förklara förändringarna i det termiska klimatet. Vistelsezonen tycks påverkas kraftigt av luftflödena från aggregat TA113. Ventilationsflödet i vistelsezonen blev bristfälligt på grund av att aggregat TA113, som försörjer stora delar av vistelsezonen, var stängt.
normalt förhållande
10 meter
5 aggregat avstängda
10 meter
Figur 20. Temperatur och hastighet i vistelsezon i närheten av don TA 113:1. Den översta figuren gäller för det normala driftförhållandet och den undre figuren gäller för när 5 aggregat var avstängda..
18
Drag
Damm Hög temp
El normalt förhållande
■ m inskat flöde
Statisk e orr luft Obeh.lukt
Andras rök
Var. Temp
Låg temp
Dålig luft Belysning
Buller
Enkätundersökning
Figur 21 visar miljöfaktorer i zon 12 som ofta orsakade besvär under det nya driftförhållandet kontra det normala driftförhållandet. Besvären av miljöfaktorerna tycks även i zon 12 vara mindre när 5 aggregat var avstängda. Framförallt har upplevelsen av drag minskat kraftigt. Detta verkar logiskt eftersom aggregat TA113, som försörjer stora delar av zon 12, var avstängt.
Figur 21. Miljöfaktorer i zon 12 som ofta orsakade besvär. Figuren visar hur många procent av de tillfrågade som ofta hade besvär av olika miljöfaktorer för de två olika förhållandena.
19
20
3,5
Fall 3 16,0 900
3,5
Fall 4 16,0 635
Fall 5 14,0 5,5 1720
Fall 6 14,0 5,5 900
Tilluftsförhållande Tilluftstemp. (°C) AT (°C) Tilluftsflöde (1/s) Fall 1 (normalfall)
Fall 2
18,5 1,0 1720
16,0 3,5 1720
don mätduk
don mätduk
• kamera kamera
Fallstudie 3 - mätning vid tillämpning av sänkt tilluftstemperatur och/eller tilluftshastighet
Under fallstudie 3 genomfördes noggranna mätningar i närzonen och i två vistelsezoner för ett utvalt kritiskt tilluftsdon. Don TA110:5 valdes som kritiskt don och mätningar av temperatur och hastighet utfördes för 6 olika förhållanden på tilluften.
Under onsdag 000301 och torsdag 000302 genomfördes mätningar för samtliga 6 förhållanden vid don TA110:5.
Tabell 1. Samtliga 6 förhållanden
Här redovisas och jämförs endast norrnalfallet och fall 4. För samtliga mätresultat, se bilaga 12.
Normalfallet:
Figur 22 och 23 nedan visar tydligt att tilluftsflödet är alldeles för högt vilket leder till att luften inte flyter ut på golvet utan istället orsakar drag och obehag. I de två vistelsezonerna är lufthastigheterna för höga framförallt i hand- och ansiktshöjd. De höga hastigheterna vid golvnivå är acceptabla eftersom arbetspersonalen är beklädda med rejäla arbetsskor. Ventilationsfunktionen i detta fall är mycket bristfällig.
Figur 22. Normalfall: Temperaturmätningar i närzonen av TA110:5 mha en värmekamera.
21
tern eratur °C hast i het m/s
don
E
3 meter
N
19,3 0,29
0 35
/golv 190
tern eratur °C has i het m/s
don 19,6 — 0,13
19,5 0,18
E
don don
mätduk
C mätduk
arbetsbänk
monteringsplats
3 meter
N
Figur 23. Normalfall: Temperatur och hastighet i två vistelsezon i närheten av don TA110:5..
Fall 4:
Vid fall 4 var tilluftsflödet sänkt till 635 1/s och tilluftstemperaturen 16 °C. Vid detta förhållande är funktionen hos tilluftsdonet mycket bra. Luften flyter ut bra längs golvet vilket leder till att de höga lufthastigheterna i vistelsezonerna endast uppträder nära golvet. De höga flödena pressas ner mot golvet. Se figur 24 och 25 för mätvärden i närzon och vistelsezoner.
ar kamera kamera
Figur 23. Fall 4. Temperaturmätningar i närzonen av TA110:5 mha en värmekamera.
22
tem. eratur °C hasti • het m/s
19,8 0,08
19,7
.§ 19,5 %\ 0,06 ô e
/g/olv 0 20
don
20,3
0,05 20,4
tem. ratur °C hasti het m/
don
Eo1 o Ø
e 20,3 193
0,17 0 40
/g/olv 0,03
00. E
arbetsbänk
3 meter
Monteringsplats
3 meter
Il N
Figur 25. Fall 4: Temperatur och hastighet i två vistelsezon i närheten av don TA110:5..
Sammanfattning fallstudie 3:
Fall l — normalfallet: Luftflöde samt tilluftstemperatur för högt, luften flyter ej ut på golvet utan orsakar istället drag.
Fall 2: Luftflödet för högt, tilluftstemperturen lägre vilket gör att luften flyter ut på golvet bättre än i fall 1.
Fall 3: Bra kombination mellan luftflöde och tilluftstemperatur. De höga hastigheterna inträffa vid golvnivå.
Fall 4: Utmärkt funktion.
Fall 5: Luftflödet för högt vilket ger en lång kastlängd och upphov till drag.
Fall 6: Bra funktion. Luften flyter ut bra längs golvet men möjligt att lufttemperaturen blir för låg.
Slutsats: Inneklimatet i zon 7 och 10 är bristfälligt. För att inneklimatförhållanderna skall förbättras måste både tilluftsflödet och tilluftstemperaturen sänkas.
23
24
Slutsatser
I fall två uppvisade lufttemperaturerna och lufthastigheterna mycket små förändringar i vistelsezonerna jämfört med normala driftförhållanden. Man kan dock märka en viss
temperaturökning. Lufthastigheterna var i det närmaste oförändrade. Minskning av tilluftsflödet verkar inte försämra det termiska inneklimatet (undantag for don TA113). Miljöfaktorerna tycktes vara mindre besvärande när fem aggregat var avstängda. Framförallt har upplevelsen av drag minskat kraftigt. Upplevelsen av inneklimatet var bättre i fallstudie 2 än i fallstudie 1.
Spå rgasmätningarna har visat att en minskning av ventilationsflödet i lokalen drastiskt minskar luftflödet genom volymen, vilket kan tyda på att den luft som tillförts volymen i huvudsak är ventilationsluft och i mindre utsträckning består av andra omblandande luftrörelser.
Sammanfattningsvis är de uppmätta temperaturerna och hastigheterna desamma fore och efter reduktion av ventilationsluftflödena. Detta innebär att man efter denna undersökning skulle kunna utveckla idén att tilluftsflöden kan anpassas efter årstiden och reduceras vintertid för att spara energi.
Fall tre har genomförts för att dokumentera funktionen hos deplacerande ventilationsdon.
Mätningarna visar att luftflöde och tilluftstemperatur är for höga; luften flyter ej ut på golvet utan orsakar istället drag. Funktionen hos luftföringsdonet är bristfällig. För att förbättra
inneklimatförhållandena och funktionen hos luftföringsdonet måste både tilluftsflödet och
tilluftstemperaturen minskas. Sammantaget bevisar de uppmätta resultaten att luftföringsprincipen används på ett felaktigt sätt.
25
Ih t Lt . sty 1 ggNe$$ 1
t'.5 I . .ôr.4 ~ß;
I <o I i 1 1
b LJg `Jg I Q_..) 1 —1 *al `J
*a I' 3§ s I V At 3g 1 1
I I I I
3 I I L
21* la
,23s1
u-Ii
s 3 s
~~
f34 8 ~a
rfl
'It
a■
a 3 a
tIIRE
s L
a
r r — — --
I
BILAGA 3
HÖGSKOLAN I GÄVLE
Protokoll
Kartläggning av fabriksbyggnad SE75 Luftbehandlingsaggregat: TA/FA 102
Aggregat fakta — normalt driftförhållandeC Försörjer zon:
Totalt luftflöde: 10400 1/s + 2 st kontor/personal utrymmen Utnyttningstid VIV: 100 0 %
VVX verkningsgrad: 14,1 Tilluftstemp. (börvärde): 18,0 C Tilluftstemperatur: 18,4 C Frånluftstemperatur: 18,6 C Ute temperatur: 0,6 C Inomhusstemperatur:
SV9: 14,1 %
Kommentarer: Tilluftgivaren eventuelt deffekt svajar mycket Litet värmeöverskott i zonen
Flöde till lackbox 1 990 1/s (redovisas endast här)
Högskolan i Gävle. Postadress: 801 76 Gävle. Besöksadress: Kungsbäcksvägen 47, Gävle.
Telefon: 026-64 85 00. Telefax: 026-64 86 86. Hemsida: www.hig.se Postgiro: 78 81 17-0.
0,53 0,53
0,58
0,52 0,40 0,60
0,25 0,30
0,90
0,13 0,10 0,25
y (mm)
1800 0,47
900 0,90
300 0,70
0 0,17
100 400 1000 1600
x: avstånd från don y: avstånd från golv
X mm)
y (mm) 0 300 900 1800
Hastighet (m/s) Temperatur (C)
0,06 0,06 0,10 0,11
20,5 20,6 20,6 20,6
A
HÖGSKOLAN I GÄVLE
Protokoll
Luftbehandlingsaggregat: TA102 Don: TA 102:1
Typ: HALTON TD-96-630 Datum: 16/2 och 23/2 - 2000 Mätresultat — normalt driftförhållande
Placering: Vid L19
Dim. Tilluftsflöde: 1 6301/s Verkligt tilluftsflöde: 2 220 1/s Tilluftstemperatur: 20,3 C Omgivn. Temperatur: 20,8 C (2m från don)
Hastighetsfördelning i närzon av don:
Temperaturmätning med värmekamera i närzonen av don: se bild nästa sida Temperatur och hastighet i vistelsezonen: arbetsplats i närheten av don
Kommentarer :
Högskolan i Gävle. Postadress: 801 76 Gävle. Besöksadress: Kungsbäcksvägen 47, Gävle.
Telefon: 026-64 85 00. Telefax: 026-64 86 86. Hemsida: www.hig.se Postgiro: 78 81 17-0.
y (mm) A 1800
900 600 300 0
1800 900
0 300 y (mm)
Hastighet (m/s) Temperatur (C)
HÖGSKOLAN I GÄVLE
Protokoll
Luftbehandlingsaggregat: TA/FA 102 Don: TA 102:2 Typ: HALTON TD-95-500 Datum: 16/2 - 2000 Mätresultat — normalt driftförhållande
Placering: Vid L22
Dim. Tilluftsflöde: 480 Us Verkligt tilluftsflöde: 4201/s Tilluftstemperatur: 21,3 C Omgivn. Temperatur: 20,8 C (2m från don)
Hastighetsfördelning i närzon av don:
x: avstånd från don y: avstånd från golv
100 400 1000 1600 x (mm)
Temperaturmätning med värmekamera i närzonen av don: Ej
Temperatur och hastighet i vistelsezonen:
Kommentarer: Endast kontroll av flödet, ej mätningar i närzon och vistelsezon.
Högskolan i Gävle. Postadress: 801 76 Gävle. Besöksadress: Kungsbäcksvägen 47, Gävle.
Telefon: 026-64 85 00. Telefax: 026-64 86 86. He,nsida: www.hig.se Postgiro: 78 81 17-0.
1800
y (mm) 0 300 900
Hastighet (m/s) Temperatur (C)
HÖGSKOLAN A
I GÄVLE
Protokoll
Luftbehandlingsaggregat:TA102 Don: TA102:3 Typ: HALTON TD-96-630 Datum: 16/2 - 2000 Mätresultat — normalt driftförhållande
Placering: Vid rumshörn (halv-vägg, hel-vägg) nära M18 Dim. Tilluftsflöde: 1 6801/s
Verkligt tilluftsflöde: 1 220 Us Tilluftstemperatur:
Omgivn. Temperatur:
(2m från don)
Hastighetsfördelning i närzon av don:
y (mm)
x: avstånd från don y: avstånd från golv
0
1800 900 600 300
100 400 1000 1600 x (mm)
Temperaturmätning med värmekamera i närzonen av don: ej
Temperatur och hastighet i vistelsezonen:
Kommentarer: Endast kontroll av flödet, ej mätningar i närzon och vistelsezon.
Spårgas-källa i kanalen.
Högskolan i Gävle. Postadress: 801 76 Gävle. Besöksadress: Kungsbäcksvägen 47, Gävle.
Telefon: 026-64 85 00. Telefax: 026-64 86 86. Hemsida: www.hig.se Postgiro: 78 81 17-0.
