Jämförelse av VAV- och CAV-ventilationssystem för nybyggd skola och dess känslighet för ökad personbelastning : En simuleringsstudie med IDA ICE

Att minska energianvändningen är lika mycket ett globalt mål som ett nationellt mål. Sverige har som mål att öka effektiviseringen av energianvändningen med 20 % fram till år 2020. Det gör att nästan alla sektorer påverkas och inte minst bostads- och servicesektorn som står för nästan 40 % av Sveriges energianvändning. Ventilationssystem är en av de saker som kan bidra till energibesparingen. I den här studien har en nybyggd grundskola simulerats avseende energi och komfort där olika ventilationssystem testats för att se vilket system som är mest lönsamt ekonomiskt, energi- och komfortmässigt. Det som skiljer ventilationssystemen åt är de olika typerna av flödesreglering. Två huvudtyper av ventilationsflödesreglering har testats: ”Variable Air Volume” = Luftflödet varierar efter behovet (VAV) och ”Constant Air Volume” = Konstant luftflöde (CAV). Byggnaden, som är välisolerad och har tung stomme, har även simulerats med ökad personbelastning för att se hur det påverkar ventilationssystemet. Metoden som används för att utföra arbetet är en simuleringsstudie av komparativt slag, där datorprogrammet IDA ICE 4.8 har använts för att modellera byggnaden och utföra simuleringarna. Modellen som har simulerats efterliknar delar av grundskolan Stigslundsskolan i Gävle, i både uppbyggnad, ventilation och användningsgrad. Data har samlats in från konsultföretaget Rambolls databaser med information om projekteringen av skolan och genom personlig kommunikation. Simuleringen av ett skolår har utförts och ett schema för personbelastningen har ställts in för varje sal för att efterlikna det schema som eleverna går efter i dagsläget. Resultatet av simuleringarna visade att VAV -ventilationssystemet som efterliknar det projekterade fallet väl täckte ventilationsbehovet, använde mindre energi än CAV-systemet och skapade ett mycket bra termiskt klimat i byggnaden. Resultatet visade också att ökad personbelastning hade stor inverkan på ventilationssystemet, och medförde bland annat att återbetalningstiden för VAV-systemet ökade från 11 till 30 år. To reduce the energy use is as much a global goal as it is an international goal. The Swedish goal is to increase the efficiency of energy use with 20 % by year 2020. This means that almost all the sectors are affected, that includes the housing and service sector which accounts for almost 40 % of Sweden’s energy use. The ventilation system is one thing that can contribute to saving energy. In this study a new built primary school has been simulated, regarding energy use and thermal comfort, where different ventilation system has been tested to determine which system are the most profitable in economically, energy and comfortably. The ventilation system different in the flow control. Two main types of flow control have been tested: Variable Air Volume (VAV) and Constant Air Volume (CAV). The building, which is well insulated and has a heavy body has also been simulated with increased personal load to see how it affects the ventilation system. The method used to perform the work is a comparative type simulation study. The computer program IDA ICE 4.8 has been used to build the model and do the simulations. The model that has been simulated resemble the primary school Stigslundsskolan in Gävle in both construction, ventilation and degree of use. Data has been collected from the consulting company Ramboll’s database with information on the planning of the school. Personal communication has also been used to collect information. The simulations have been performed for a school year and a schedule for the personal load has been set for each hall to imitate the schedule that the students are following today. The result of the simulations showed that the VAV ventilation system, which resemble the planned case, cover the ventilation requirements, uses less energy than the CAV system and create a very good thermal climate in the building. The result also shows that the increased personal load had a great influence on the VAV ventilation system and increased the repayment period from 11 to 30 years