Hvordan påvirker klimaet vore bygninger?
Byggesektoren mangler værktøjer, som kan gøre det muligt at forudsige, hvordan fremtidens klima vil påvirke det byggede miljø. Ny ph.d.-afhandling fra DTU Byg leverer bud på dette.
Foto: DTU Byg
Af Rasmus Gregersen
Det er hovedkonklusionen I ph.d.-afhandlingen ”Climate Change and its Impact on the Operation and Maintenance of Buildings”, som ph.d.-studerende Rimante Cox fra DTU Byg forsvarer den 23. november.
Ph.d.-afhandlingen leverer tre hovedbidrag til den faglige udvikling af en modellering af fremtidige klimapåvirkninger af bygninger: 1) En metode til estimering af fremtidigt energiforbrug, 2) Planlægning af klimatilpasset og bæredygtig bygningsrenovering samt 3) Et eksperiment med naturlig ventilering i eksisterende bygninger.
Metode til estimering af fremtidigt energiforbrug
Skøn over fremtidens energiforbrug i bygninger er vigtige som grundlag for at vurdere bygningers energiforbrug og miljøpåvirkning, samt hensigtsmæssige driftsstrategier. Til termisk analyse af bygninger anvendes sædvanligvist vejrdatafiler med stor opløsning.
Det er dog vanskeligt at tilvejebringe disse fremtidige klimaoplysninger med høj tidsmæssig opløsning (hver time), hvor der også tages hensyn til fremtidige ændringer af klimaet, idet udetemperaturerne betragtes. Det er derfor undersøgt om mangel på høj opløsning i data, sådan som i vejrdata-filer, der er konstrueret med grove årlige skøn over de fremtidige temperaturændringer, kan give nyttige skøn over bygningers fremtidige energibehov.
Ph.d.-afhandlingen viser, at det godt at kan lade sig gøre, idet estimater for varmebehovet blev fundet at være inden for nogle få procent fra hinanden, alt efter om der blev anvendt vejrdata med fin opløsning, eller grove data. Estimater af kølebehovet var derimod mere følsomme for detaljer i vejrdata.
Planlægning af klimatilpasset og bæredygtig bygningsrenovering
Den måde en bestemt funktion i en bygning tilvejebringes, kan have betydelige konsekvenser ud over bygningens robusthed over for klimapåvirkning. Der er udviklet en metode til at kvantificere både robusthed og bæredygtighed, hvor bæredygtighed refererer til såvel miljøpåvirkning som økonomiske og sociale påvirkninger. Målet har været at tilvejebringe et beslutningsstøtteværktøj til bygningsdrift (Facilities Management).
En økonomisk vurdering af risiko blev sat op for at kvantificere både robusthed og bæredygtighed, og metoden muliggør at en bestemt bygning kan undersøges under hensyntagen til funktionelle, miljømæssige, økonomiske og evt. tillige sociale dimensioner. Metoden til at koble og kvantificere modstandsevne og bæredygtighed er illustreret med et simpelt eksempel, der viser hvordan meget forskellige konklusioner kan drages efter om der kun ses på robusthed eller om både robusthed og bæredygtighed betragtes. Fremgangsmåden er generisk og kan tilpasses til forskellige brugergrupper.
Eksperiment med naturlig ventilation i eksisterende bygning
Et tredje og mere praktisk bidrag fra afhandlingen er undersøgelsen af en passiv ventilationsløsning til historiske bygninger baseret på et ventilationsvindue understøttet af skorstene i bygningen, hvor lufttilførsel finder sted gennem ventilationsvinduet, og luften fjernes ved naturlig ventilation gennem de eksisterende skorstene. Systemet blev installeret i en historisk case-bygning. Den passive naturlige ventilation blev automatisk styret af vinduesåbninger, og understøttet af det naturlige aftræk i skorstenene.
Tre ventilationsstrategier blev undersøgt i løbet af perioder med moderat udeklima. Den producerede CO2 fra bygningens brugere blev brugt som sporgas for at estimere luftskiftet i bygningen. Kun én af de tre strategier fungerede som forventet. Undersøgelsen viste, at ventilationssystemet ikke giver tilstrækkelig luftskifte til hele bygningen i de milde forårs- og efterårsperioder, hvor undersøgelserne blev gennemført.
