Hvordan forbedrer naturlig ventilation den indendørs luftkvalitet?

Naturlig ventilation udskifter den gamle luft med frisk luft og kan forbedre den indendørs luftkvalitet ved at sænke kuldioxidniveauet i den kommercielle bygning. Brugen af oplukkelige ovenlysvinduer eller ovenlys og facadevinduer kan også mindske afhængigheden af mekaniske kølesystemer såsom aircondition og dermed skabe et sundere miljø for brugerne.

Hvad er fordelene ved en god indendørs luftkvalitet, og hvilken indvirkning har den på bygningen og dens brugere?

Hvis der er forurenende stoffer og et lavt ventilationsniveau i et lukket rum, har det en negativ indvirkning på vores koncentrationsevne og kan føre til øget træthed. Men undersøgelser har vist, at den rette ventilationsstrategi kan øge præstationsevnen med helt op til 15 %, når bygningens brugere arbejder i et indemiljø med frisk luft (Olesen, 2020).

Komfortventilerende ovenlysmoduler

Betydningen af god indendørs luftkvalitet  

I undervisningsmiljøer såsom skoler og universiteter har introduktionen af ventilation forbedret elevernes koncentrationsevne, fokus på undervisningen og faglige præstationsevne. En undersøgelse viste, at computerbaserede opgaver udført af over 200 elever resulterede i hurtigere og mere akkurate svar i forhold til hukommelse, årvågenhed og ordgenkendelse, når ventilationsniveauet blev øget. (Bakó-Birób, 2011). Tilførsel af frisk luft kombineret med et reduceret kuldioxidniveau skaber et behageligt miljø i alle kommercielle bygninger.

Verdensførende forskning fremhæver et behov for frisk indeluft 

Det er ikke kun undervisningsmiljøer, der har glæde af at introducere ventilation. Den verdenskendte professor ved Queensland University of Technology Lidia Morawska anser ventilation for at være afgørende for vores generelle sundhed og trivsel. Implementering af ventilation i bygningsdesignet betyder, at vi udsættes for færre uønskede giftstoffer, kemikalier og dampe.

Ovenlyskupler med komfortventilation

Frisk luft forbedrer sundheden og reducerer bygningens driftsomkostninger. En nylig undersøgelse fra VELUX Gruppen fokuserede på "indendørs generationen" og den indvirkning, denne livsstil har på vores sundhed, koncentration og præstationsevne. Resultaterne afslørede, at 78 % af os ikke er klar over, at indeluft ofte er mere forurenet end udeluft. Dårligt ventilerede rum påvirker bygningens brugerne negativt, hvilket medfører en stigning i antallet af registrerede sygedage samt potentiel overførsel af vira (Dijken & Boerstra, 2021).

Almindelige måder, hvorpå vira overføres inden døre: 

• Overfyldte steder, hvor man kommer tæt på hinanden 
• Miljøer med tæt kontakt og samtaler, der foregår ansigt til ansigt 
• Snævre og indelukkede rum uden ventilation 

Anvendelse af en passende ventilationsstrategi sikrer, at bygningens brugere kan opholde sig i frisk luft på alle tider af året med lavest mulige omkostninger. For eksempel er en hybrid ventilationsstrategi en energibesparende og omkostningseffektiv måde at ventilere på. Om vinteren prioriteres brugen af et mekanisk ventilationssystem med varmegenvinding for at reducere varmetabet. Om sommeren skaber naturlig ventilation øget luftfornyelse og sparer på ventilatorens elforbrug.

Skal jeg vælge mekanisk, hybrid eller naturlig ventilation?

Selvom både naturlig og mekanisk ventilation har specifikke fordele, er hybrid ventilation – baseret på årstidsbestemte behov – stadig den mest effektive og omkostningsbesparende metode til at opnå en god indendørs luftkvalitet i bygninger. Hybrid ventilation opretholder kontrolleret ventilation, der genvinder varmen fra den fornyede luft i fyringssæsonen (via mekanisk ventilation), og begrænser derfor behovet for opvarmning, men ventilerer også effektivt uden for fyringssæsonen ved hjælp af naturlig ventilation, hvis åbninger såsom ovenlysvinduer eller ovenlys styres af et centraliseret tilstandskontrol- og styringsanlæg (CTS).

Hvad er den vigtigste forskel mellem naturlig, mekanisk og hybrid ventilation?

Der er vigtige forskelle mellem naturlig og mekanisk ventilation, men begge forsyner bygningen med frisk luft. En kombination af disse to ventilationsstrategier foretrækkes ofte, når kommercielle bygninger skal forsynes med frisk indeluft. De tre typer ventilation er naturlig, mekanisk og hybrid. Her ser vi nærmere på, hvordan de hver især fungerer i den kommercielle bygning.

Hvad er mekanisk ventilation?

Mekanisk ventilation fungerer uafhængigt af vejrforholdene såsom stærk eller svag vind. Derfor er det nemmere at opretholde en konstant temperatur og kontrollere luftgennemstrømningens retning igennem komplekse byggerier.

Mekanisk ventilation kan omfatte et varmegenvindingssystem, der genvinder en del af varmen fra udsugningsluften, før den ledes ud af bygningen. Indblæsningsluften fra de mekaniske ventilationsindtag er typisk 16-19 grader, selv på en kold dag. Mekanisk ventilation bruger enten et lavtryk til at udsuge indeluften eller et højtryk til at suge ny luft ind. 

Lavtryk – fjerner indeluft (udsugning)  
Højtryk – tilfører udeluft (indsugning) 

En tabel, der viser de stærke og svage sider ved naturlig og mekanisk ventilation

Hvad er naturlig ventilation?

Passiv ventilation er også kendt som naturlig ventilation og udnytter vejrfaktorer såsom vindtryk og termisk opdrift til at føre udeluft ind i et indendørs område gennem åbninger som vinduer, ovenlysvinduer og ovenlys. Natlig afkøling (natlig udskilning) handler om at betjene åbningerne om aftenen, når bygningen ikke er i brug, for at generere stærk luftgennemstrømning og fjerne gammel og varm luft fra bygningen.

Ved at udnytte vinden og den termiske opdrift kan naturlig ventilation opnå meget højere luftskiftefrekvenser end mekanisk ventilation under de rette forhold, hvilket er en god løsning, når indendørs forurenende stoffer skal fjernes hurtigt, f.eks. efter et møde, hvor mange mennesker har været samlet i et lille rum.

I de varmere måneder kan naturlig ventilation tilføre den nødvendige friske luft uden betydelige varmetab, når der ikke er stor forskel på ude- og indetemperaturen. Det betyder, at mekanisk ventilation ikke er nødvendig. Under disse specifikke forhold er naturlig ventilation mere energibesparende, da der ikke er behov for en elektrisk ventilator.

Men det kræver energi at opvarme luft. Derfor er den mekaniske ventilations varmegenvindende egenskaber mere energibesparende end naturlig ventilation om vinteren, da varmen fra udsugningsluften "genvindes" på trods af de elektriske ventilatorer og det faktum, at mekanisk ventilation kører, når vinduer og ovenlys ikke er åbne. Naturlig ventilation medfører varmetab om vinteren og bør begrænses til lejlighedsvis udluftning.

Hvad er hybrid ventilation?

Hybrid ventilation kombinerer den naturlige ventilations positive egenskaber med et mekanisk system og komplementerer årstidernes skiftende vejrforhold. Mekanisk ventilation giver en vedvarende lufttilførsel, der kan kombineres med den naturlige ventilations evne til hurtigt at fjerne gammel luft via lejlighedsvis udluftning. En typisk hybrid ventilationsstrategi er at anvende mekanisk ventilation med varmegenvinding om vinteren for at reducere varmetabet og prioritere naturlig ventilation i de varmere perioder for at spare energi til køling eller hurtigt fjerne høje niveauer af indendørs forurenende stoffer.

Åbne ovenlys, der skaber naturlig ventilation

Er det hybride system et bedre valg til den kommercielle bygning?

Når årstiderne tages i betragtning, er det mere energibesparende at benytte sig af hybrid ventilation (mekanisk ventilation i kuldeperioder og naturlig ventilation i varmeperioder) end at bruge mekanisk ventilation hele året rundt. Dette gælder for varme, moderate og kolde klimaer.

Hybrid ventilation kombinerer det bedste fra to verdener: God energieffektivitet og mekanisk ventilation med varmegenvinding om vinteren og effektiv ydeevne med naturlig ventilation om sommeren. Bygningens formål og konstruktion bestemmer, hvilke ventilationskomponenter der skal inkluderes, og hvordan potentialet for hybrid ventilation kan udnyttes. 

Det er nødvendigt, at ventilationsstrategien tager højde for den kommercielle eller industrielle bygnings design, den interne termiske belastning, ovenlysenes og vinduernes placering og solvarmetilførslens indvirkning på temperaturen. Ud fra en forståelse af konstruktionen og bygningens formål kan ventilation introduceres på den mest omkostningsbesparende måde. Det betyder, at bygningens ejer og arkitekten kan tage kvalificerede beslutninger, når de skal vælge et naturligt, mekanisk eller hybridt ventilationssystem med henblik på at forbedre indeluftens kvalitet.

Vigtige faktorer, der bør overvejes, omfatter: 

• Termisk komfort 
• Betjeningens nemhed 
• Brugernes sikkerhed i bygningen 
• Vedligeholdelsespersonale med adgang til ovenlysvinduer, ovenlysmoduler eller ovenlys 
• Brand- og lovgivningsmæssige standarder  
• Bygningens anvendelse og form  

Sunde, behagelige og produktive indemiljøer

Overvågning af kuldioxidniveauet er en vigtig faktor, som sikrer, at der vælges et passende ventilationssystem, og at indeklimaet er sundt for brugerne hele året rundt. Men mekanisk ventilation i de kolde måneder og naturlig ventilation i de varme måneder er en mere økonomisk løsning end at bruge mekanisk ventilation hele året rundt. Naturlig ventilationskøling kan også reducere behovet for aircondition i kommercielle bygninger. I de fleste kommercielle bygninger styres ventilationssystemerne af sensorer, og de kan kombineres med et centraliseret tilstandskontrol- og styringsanlæg (CTS), hvilket hjælper med at implementere hybrid ventilation.

Få mere at vide om vores dagslysløsninger, der tilbyder ventilation, som skaber et sundere indeklima for brugerne i kommercielle bygninger.

Kilder

Bakó-Birób, Z., 2011. Ventilation rates in schools and pupils' performance, Reading: The University of Reading.

Olesen, B., 2020. Productivity and Indoor Air Quality, Copenhagen: Technical University of Denmark.

Dijken, F. V. & Boerstra, A., 2021. Implications of COVID-19 pandemic for application of natural ventilation, Brussels: REHVA Journal.