Luftströmmens vinkel viktig

Ett amerikanskt forskarlag har simulerat självdragsventilation i en kontorsbyggnad i Tokyo. Studien visar att tilluftens vinkel in i rummet är betydelsefull för temperaturen.

Ett kontorshus på 7 780 kvm fördelat på tio våningar uppförs nu i Tokyo. Byggnaden är ritad av arkitekt och ingenjörsföretaget Nikken Sekkei Ltd. Huset blir ett av många i Japan som använder självdragsventilation istället för mekanisk ventilation.
– Ofta fungerar självdragsventilationen inte. Det beror på dålig design, för små tilluftsintag, inga frånluftsventiler och mycket annat, sade Alejandra Menchaca-Brandan som redogjorde för forskningsresultaten vid Ashrae Winter Meeting i Chicago tidigare i år.

Målet med studien var att undersöka om ett nytt designkoncept skulle kunna fungera bättre. Forskarna använde ett modelleringsverktyg för att se hur luftströmmarna kan förväntas röra sig i byggnaden, både vid självdrag och mekanisk ventilation. Sedan gjordes CFD-simuleringar.

Simuleringarna visade att frånluftsventilen måste göras dubbelt så stor som det var tänkt från början. I byggnaden planerades två frånluftskanaler, som skulle mötas en bit upp i byggnaden. Den ena skulle bara betjäna de två översta våningarna. Simuleringarna visade att kanalerna måste vara helt separerade från varandra hela vägen till frånluftsventilen.
Trots alla ansträngningar gick det inte att få tillräckligt låga sommartemperaturer bara med självdrag. När små fläktar lades till i modellen kunde 1 018 av totalt 1 400 arbetstimmar per år hållas inom temperaturgränserna för Ashrarestandard 55, vilket byggherren bedömde som tillräckligt.

Vinkeln är avgörande
Studien visar att CFD-simuleringar var helt nödvändiga för att kontrollera inneklimatet i byggnaden. Simuleringarna visade att vinkeln på tilluftsströmmen var avgörande för temperaturen i rummet, med en alltför liten vinkel skedde ingen större omblandning förrän den svala tilluften redan var uppvärmd i taket, ovanför vistelsezonen. En ändrad vinkel gav samtidigt effekter på lufthastigheten i vistelsezonen i rummet (se figur  8).
– Nu kommer vi att titta mer på luftfuktighet och filtrering, utveckla kontrollalgoritmen och övervaka byggnaden, sade Alejandra Menchaca-Brandan.
Kontorshuset ska vara inflyttningsklart i augusti i år.

Ingar Lindholm, Energi & Miljö nr 5/12 sidan 46-47