Komfort- och energianalys vid installation av markiser på Högskolans i Gävle glasfasader : Mätningar och IDA ICE-simuleringar

Autor: Höglund, Marcus, Stenås, Anton
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: Högskolan i Gävle planerar att installera solavskärmande markiser på entréhallarnas sydliga glasade fasader. Sedan uppbyggnad har entrébyggnaden som inkluderar ”Rävhallen” och ”Fårhallen” lidit av bristfällig termisk inomhuskomfort på grund av värmeläckage och överhettning orsakade av fasadernas fönsterpartier. Detta examensarbete gjordes i syfte att via mätningar undersöka den termiska inomhuskomforten i Högskolans i Gävle entréhallar. Arbetet syftade också till att årssimulera och analysera årlig energiförbrukning och termisk inomhuskomfort innan och efter installationen av solavskärmande markiser på byggnadens glasfasader, i simuleringsprogrammet IDA ICE. En komfortundersökning gjordes genom att mäta termisk komfort och inomhustemperaruter under två tillfällen i april månad. Mätningarna gjordes under en molnig dag och en solig dag vid samma utomhustemperatur, för att undersöka solinstrålningens inverkan på byggnadens termiska komfort och inomhustemperaturer. Komfortundersökningen visade att den termiska komforten i Rävhallen och Fårhallen var undermålig då överhettning uppstår vid hög solinstrålning. Nödvändiga data inför modellering och simulering insamlades genom observationer, uppskattning, beräkningar och samtal med drifttekniker vid Akademiska hus. Efter datainsamlingen konstruerades en modell i simuleringsprogrammet IDA ICE. Innan simulering validerades modellen med hjälp av tidigare uppmätta temperaturer under april månad. Sedan simulerades byggnadens energiförbrukning och termiska inomhuskomfort över ett helt år, utan markiser, och därefter med markiser. Resultatet visade att den termiska komforten förbättrades markant vid installation av markiser. Höga topptemperaturer som tidigare förekom i byggnaden minskade eftersom markiserna reducerade solinstrålningen genom fasadens fönsterpartier. Det totala årliga energibehovet ökade dock från 605 MWh till 635 MWh. Det årliga energibehovet för kyla minskade något från 3,4 MWh till 3,2 MWh. Att energiförbrukningen ökade berodde på att markiserna reducerade nyttig gratisvärme från solinstrålningen, särskilt under uppvärmningssäsong. För vidare forskning föreslås en mer effektiv styrteknik av markiserna och en mer detaljrik simuleringsmodell för att få tillförlitligare resultat. Vid tillämpning av bättre anpassad styrning av markiserna bedöms energibesparingspotentialen bli större. Slutsatsen drogs att markiser kan förbättra den termiska inomhuskomforten avsevärt, men att energiförbrukningen kan komma att öka beroende på styrteknik.
The University of Gävle plans to install solar shading awnings on the southern glass facades of the main entrances. Since construction, the main entrances Rävhallen and Fårhallen have suffered from poor thermal indoor comfort due to heat leakage and overheating due to the windows on the facades. This thesis was done in order to map and investigate the thermal indoor comfort in the University of Gävle's main entrances. The work also aimed to simulate and analyze annual energy consumption and thermal indoor comfort before and after the installation of solar shading awnings on the building's glass facades, in the simulation program IDA ICE. A comfort survey was conducted by measuring thermal comfort and indoor temperature ranges on two occasions in April. The measurements were made during a cloudy day and a sunny day at the same outdoor temperature, to investigate the effect of solar radiation on the building's thermal comfort and indoor temperatures. The comfort survey showed that the thermal comfort in Rävhallen and Fårhallen was insufficient as overheating occurs at high solar radiation. Data necessary for modeling and simulation was collected through observations, estimates, and dialogs with operating technicians from Akademiska hus. After data collection, a model was constructed in the simulation program IDA ICE. Before simulation, the model was validated using previously measured temperatures during the month of April. Then the building's energy consumption and thermal indoor comfort were simulated over a whole year, without awnings, and with awnings. The results showed that the thermal comfort was significantly improved by the awnings installations. High peak temperatures that previously occurred in the building decreased because of the reduced solar radiation through the glass facade. The total annual energy demand increased from 605 MWh to 635 MWh. However, the annual energy demand for cooling decreased from 3,4 MWh to 3,2 MWh. The increase in energy consumption was due to the awnings reducing useful heat from solar radiation, especially during the heating season. Prior to further research, a more efficient control technique of the awnings and a more detailed model to improve the simulation results are proposed. When applying better adapted control of the awnings, the energy saving potential is considered to be greater. It was concluded that awnings can significantly improve indoor thermal comfort, but that energy consumption may increase depending on control technology.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: