Natural Ventilation Modeling in ZEB Lab

Bygninger står for 40% av det totale energiforbruket i Europa, og 36% av CO2-utslippene. Høy energieffektivitet i norsk bygningsmasse er derfor en viktig del av det å skape en bærekraftig fremtid og innfri energimål. Nullutslippsbygninger (ZEB) er en viktig del av løsningen. De er energieffektive, og gjennom levetiden kompenseres bygningsutslipp ved lokal, fornybar energiproduksjon. ZEB Lab er ett slikt bygg som for tiden reises i Trondheim, Norge. Dette samarbeidsprosjektet mellom NTNU og SINTEF skal resultere i et såkalt ‘living lab’ brukt som kontor, undervisningsareal, og laboratoriet. Med fire etasjer og et bruksareal på 1800m2 er tanken å monitorere energibruk og ha et sted for fullskala forskning på nullutslippsbygninger. Målet med denne masteroppgaven har vært å utforske og modellere naturlig ventilasjon og tilhørende komfort i ZEB Lab. Teori har blitt studert for å forstå de fysiske lovene som danner grunnlaget for luftveksling i naturlig og hybrid ventilasjon. En detaljert litteraturstudie har blitt utført, og flaggskipprosjekter har blitt studert. En modell av bygget er implementert, og simuleringer er utført i programmet DesignBuilder. Målet med modellen i DesignBuilder har vært å evaluere naturlig ventilasjon og komfort i ZEB Lab om sommeren. Blant sonene som har blitt analysert finner man kantina, vindfang, møterom, tvilling-rom, åpent arbeidslandskap, og kunnskapssenteret i fjerde etasje. Logiske resultater er funnet, samt noen uregelmessigheter. Stort sett har naturlig ventilasjon gitt tilstrekkelige luftmengder. Predicted Mean Vote (PMV) har vært mellom -1,5 og -1 i løpet av arbeidsdagen. Beboere kommer til å føle seg litt kalde, men komfortkrav er innfridd. Forskjellige scenarioer ble modellert, og Open Workspace (WS) 3.2 og 3.3 ble sammenlignet. Luftmengder var høyest når solskjerming ble fjernet, muligens grunnet større ventilasjon drevet av temperaturforskjeller. Vind-effekten i naturlig ventilasjon har blitt analysert og verifisert til å oppføre seg logisk med importert værdata. Operativ temperatur har vist seg å øke betraktelig i scenarioet uten solskjerming. PMV har fulgt utviklingen i operativ temperatur tett. DesignBuilder har vist seg å være et interessant simuleringsverktøy med mye tilgjengelig funksjonalitet. Multi-sone, transient, termisk simulering med ekte værdata er mulig for både naturlig, hybrid og mekanisk ventilasjon. En begrensning med verktøyet har vært mangelen på mulighet for detaljert luftstrømsanalyse fra en sone til en annen