Optimization of indoor climate and energy consumption in half climatised museum buildings

I dagens samfunn er det stort fokus på bevaring av historiske gjenstander og bygninger da de er av stor betydning for kulturarven. Bevaring av gjenstander i historiske bygninger har lenge vært en utfordring, og flere historiske bygninger har ikke den standarden som kreves for optimal bevaring. Det er i mange tilfeller ikke mulig å installere et ventilasjonsanlegg for å kontrollere inneklimaet av estetiske grunner, at bygget er verneverdig eller fredet. Gjenstander blir derfor alt for ofte ødelagt eller angrepet av muggsopp ved oppbevaring i historiske bygninger. Denne masteroppgaven ser på hvordan man kan bedre forholdene for gjenstandene inne i et halvklimatisert museumsbygg ved bruk av minst mulig energi. Det undersøkes også om en forenklet beregningsmetode for muggvekstrisiko er tilstrekkelig sammenlignet med en numerisk simulering. For å finne svar på dette er det gjort målinger av ute- og inneklimaet i tømmerhuset Snekkenes på Borgarsyssel museum i Sarpsborg kommune i Østfold. Målingene er gjort ved hjelp av en værstasjon plassert utenfor bygget og fem temperatur- og RF målere innendørs. Museet har frem til i dag hatt problemer med muggvekst på gjenstandene i Snekkenes på vinterhalvåret med panelovnene på 6 °C. Ved hjelp av simuleringsprogrammet WUFI og bruk av målte klimadata er det dokumentert at oktober og november er månedene med størst risiko for muggvekst. For å finne hvilke forhold som ikke gir risiko for muggvekst ble inneklimaet endret i månedene oktober og november. Det kan konkluderes med at alle rom i 1. etasje bør ha en settpunkttemperatur på 18 °C i september, oktober og november. Grunnet stor infiltrasjon på loftet vil ikke en avfukter ha særlig positiv effekt her, og en temperaturøkning vil kreve for mye energi. Energiforbruket er beregnet i simuleringsprogrammet IDA ICE og totalt simulert energiforbruk til romoppvarming i Snekkenes er 10 956,0 kWh for månedene september, oktober og november. Resten av året er det ifølge simuleringene ikke risiko for muggvekst og romoppvarming er da ikke nødvendig.Preserving historical artifacts and buildings have always been a priority in today`s society and is of great significance for cultural heritage. Although preserving these artifacts in historical buildings might be challenging due to outdated or nonexistent standards for indoor climate control. The buildings might also have esthetic limitations, or they can be protected as a building with historical value. Changes like ventilation systems or further alterations to the structure would in these cases not be an option. Problems with mold growth inside old historical buildings are often the cause of destroyed or damaged artifacts. This master thesis focuses on how to improve the conditions for artifacts inside a half climatised museum building whilst using a minimum amount of energy, and if a simplified calculation method for mold growth risk is sufficient enough compared to a numerical simulation. To answer this, measurements have been taken by one weather station outside and five temperature- and Relative Humidity gauges inside of a log house called Snekkenes at Borgarsyssel museum in Sarpsborg county in Østfold. In the past this museum have had problems with mold growth on the artifacts in Snekkenes during autumn and winter with electrical radiators set on 6 °C. While using the simulation program WUFI and measured climate data, it`s stated that October and November are the two months with highest risk of mold growth. In order to find which indoor conditions that is less likely to provide a risk of mold growth, the indoor climate was altered in the months of October and November. A conclusion can be drawn that all the rooms on the ground floor of Snekkenes should have a set point temperature of 18 °C in September, October and November. Due to high infiltration in the attic, a dehumidifier will likely not have a positive effect and a temperature increase will require too much energy. The simulation program IDA ICE has calculated a total energy consumption of 10 956,0 kWh to reach desired temperature in Snekkenes over the period of September, October and November. According to simulations, there are no risk of mold growth other than these months, and heating will not be necessary.submittedVersionM-B