Tema om indeklima


En væsentlig del af energiforbruget i bygninger anvendes til at skaffe et godt indeklima for brugerne. Indeklimaet har stor betydning for brugernes sundhed. Energien anvendes blandt andet til opvarmning, køling, ventilation og belysning - alt sammen væsentligt for et godt indeklima.

Indeklimaet afhænger også af bygningens energimæssige stand, afgasninger fra byggematerialer og inventar, bygningens brug, tilførsel af fugt fra personer, husdyr, planter, badning og madlavning samt antallet af personer i bygningen. Hertil kommer klimapåvirkninger med solindfald, træk og kuldepåvirkning samt ventilationen i bygningen, der skal reducere gener hidrørende fra forureningerne.

Et sundt indeklima


Indeklima_Fugt

En væsentlig del af energiforbruget i bygninger anvendes til at skaffe et godt indeklima for brugerne. Indeklimaet afhænger af bl.a. temperatur og trækforhold, ventilation, akustik og støj, dagslys og belysning samt luftkvalitet.

Temperatur og trækforhold
Det termiske indeklima bestemmes i en stor del af året ved at varmetilførslen til det enkelte rum kan tilpasses behovet. Det har i mange år været et krav, at varmetilførslen til det enkelte rum kan reguleres efter behovet. I nogle få nyere bygninger, der har et lille varmebehov, har der været eksperimenteret med luftvarme som eneste varmekilde. Eksperimenterne har ikke været heldige, da behovet for varme ofte er forskelligt fra rum til rum. Læs mere herom under lavenergibyggeri.

Træk er en kombination af luftbevægelse og luftens temperatur. Samtidig kan man opleve ubehag, fordi der sker varmestråling til kolde overflader. Tætte facader med gode vinduer minimerer trækgener, mens velisolerede facader giver varmere overflader. Luftbevægelse og luftens temperatur kan give gener. Tilførsel af luft er nødvendig, men specielt ved naturlig ventilation hvor luften kommer ind via ventiler i vægge eller spalter i vindueskarme eller vinduesrammer kan med føre træk. Træk kan også forekomme ved mekaniske ventilationsanlæg, hvor lufthastigheden kan være for høj. Generne vil dog ofte være mindre, da den tilførte lufts temperatur kan være højere.

Overophedning
Store vinduespartier mod syd, øst og vest eller ovenlysvinduer kan give et betydeligt bidrag til opvarmning af bygninger. Desværre kan de store vinduespartier også medføre uønsket varmetilførsel, der kan give anledning til overophedning.

Både i boliger, kontorer, skoler og institutioner er der eksempler på bygninger fra 60'erne og fremefter, hvor der er eller har været problemer med overophedning. Selvom problemstillingerne er kendt fra meget byggeri, er det især dokumenteret i forbindelse med lavenergibyggeri, hvor der netop har været fokus på lavt energiforbrug og et godt indeklima.

Selvom problemstillingen har været kendt, har det ikke forhindret, at løsninger med manglende solafskærmning og mangelfuld mulighed for udluftning er blevet anvendt i nyt lavenergibyggeri i Danmark og i fx Sverige. Problemstillingen er nærmere behandlet under Lavenergibyggeri.

Der findes beregningsværktøjer til simulering af temperaturforholdene i et byggeri i drift. Da det samtidig kan være dyrt at rette op på gener efterfølgende, anbefales det, at disse værktøjer benyttes, inden byggeriet er færdigprojekteret.

Solafskærmning
Designfasen er vigtig, således at solafskærmning af vinduerne er med fra start, ligesom der også bør være mulighed for, at der kan anvendes udluftning til at bortventilere overskudsvarmen om sommeren.

Solafskærmende glas kan benyttes til at forebygge gener i kontor- og institutionsbygninger, men solindfald og dagslys reduceres desværre også på tidspunkter, hvor lyset og varmen kunne være udnyttet. Den optimale energimæssige løsning er udvendig, dynamisk solafskærmning. Med dynamisk menes, at solafskærmningen kan aktiveres, når der er behov for det. Yderligere kan der være behov for indvendigt gardin eller lignende for at undgå blænding eller reflekser i EDB skærme.

Ved renovering af eksisterende bygninger, vil der ofte være et øget behov for at forebygge overophedning, og de virkemidler, der kendes fra nybyggeriet, kan også her benyttes.

Årsagen til overophedning er typisk syd- øst- eller vestvendte vinduer med manglende solafskærmning og manglende mulighed for udluftning.

Ved renovering er det derfor vigtigt at træffe foranstaltninger, så generne undgås. Solafskærmning er en mulighed, en anden løsning kan være at gøre det muligt at ventilere, når boligen er tom eller om natten. Løsningerne skal tænkes godt ind, så der ikke opstår nye problemer med fx indbrud.

Behovsstyret ventilation
Behovsstyret ventilation består i, at ventilationen tilpasses enten efter en målt eller oplevet koncentration af luftbårne forureninger. Styringen kan være automatisk baseret på fx rumfølere eller manuel, hvor det er brugerne, som fungerer som følere og påvirker systemet. I stedet for at alle grupperum i en børnehave ventileres konstant, uanset hvor mange børn, der er i det pågældende grupperum, kan ventilationen indrettes, så de grupperum, hvor der er mange børn, ventileres mere, og de rum, hvor der ikke er børn, ventileres mindre. Herved opnås både et bedre indeklima og et lavere energiforbrug.

SBi har udarbejdet en vejledning om behovsstyret ventilation i boliger og skoler samt børneinstitutioner (eksternt link til SBi).

Dagslys
Arbejdsrum og beboelsesrum skal have vinduer, så de er vel belyste. Vinduerne skal være anbragt, så personer i rummene kan se ud på omgivelserne. Fx kan et rum med stor dybde have utilstrækkeligt dagslys. Derfor bør alternative løsninger tages i anvendelse fx ved en ændret planløsning eller bygningsudformning, mulighed for sidevinduer, atrier eller eventuelt ovenlysvinduer.

I nye bygninger er der mulighed for både at opnå gode dagslysforhold og et lavt energiforbrug, men byggeri kræver omtanke.

Belysning
Belysningen i kontorer og institutioner skal forsynes med dagslysstyring og belysningsanlægget skal være opdelt i zoner, så dagslyset kan udnyttes optimalt. Samtidig begrænses varmebidraget fra belysningen på tidspunkter, hvor solindfaldet bidrager til varme i rummet.

Støjgener
Nye bygninger er meget tætte, og derfor er generne fra udefra kommende trafikstøj ofte færre end i gamle bygninger. Det er positivt, men har også den bivirkning, at støj fra installationer, der ikke før var generende, nu kan være generende. Derfor bør bygherren stille krav til lavt støjniveau fra installationer i nye bygninger.

Luftkvalitet
Når mange mennesker er samlet bliver rumluften tilført forureninger i form af vanddamp, CO2 mm. og hertil kommer de forureninger, der tilføres fra byggematerialer og inventar. Rummets ventilation kan medvirke til at nedbringe koncentrationen af en række af disse stoffer. CO2-indholdet i indeluften er anerkendt som indikator for ventilationsbehovet i relation til luftkvaliteten. I lokaler i fx skoler og institutioner, hvor CO2-afgivelse fra personer i rummene er den primære forureningskilde, er det hensigtsmæssigt at styre ventilationen efter indeluftens CO2-indhold.

Byggematerialer og inventar bør vælges så emissionen af forureninger er mindst mulig. Der findes en række materialer, der er med i den frivillige indeklimamærkningsordning.

Skoler og institutioner


Lokaler i skoler og institutioner skal have mekanisk ventilation. I skoler kan kravet fraviges, men det kræver ekstra bygningsmæssige tiltag som fx et væsentligt større rumvolumen pr. elev samt gode muligheder for udluftning.

Energiforbruget ved naturlig ventilation om vinteren kan være ganske stort, derfor vil de fleste nye skoler også være forsynet med mekanisk ventilation med varmegenvinding. Styret naturlig ventilation har den store fordel, at der om sommeren kan fjernes store varmemængder, så overophedning kan minimeres eller undgås.

Hybrid ventilation kombinerer naturlig ventilation og mekanisk ventilation, således at der om sommeren anvendes styret naturlig ventilation til at fjerne uønsket solvarme, og om vinteren kan det mekaniske ventilationsanlæg med varmegenvinding sikre tilførsel af den nødvendige udeluft uden komfortgener samtidig med, at energiforbruget holdes nede.

Ventilationen kan udføres behovsstyret, hvor indeluftens CO2 er en egnet indikator for indholdet af bioeffluenter og dermed et godt grundlag for automatisk styring af ventilationen.

I mange eksisterende børneinstitutioner og især i skoler er der behov for at forbedre indeklimaet, idet der ofte er problemer med utilstrækkelig ventilation.

Centrale systemer kan være komplekse og sårbare over for komponentsvigt og driftsforstyrrelser. Her er det nærliggende at anvende decentrale anlæg, hvor en manglende funktion umiddelbart kan konstateres.

Boliger


En forudsætning for et sundt indeklima er, at boligen har tilstrækkelig ventilation.

Ventilationen skal sikre tilfredsstillende luftkvalitet gennem fjernelse af forureninger i form af vanddamp, skadelige eller ubehagelige stoffer fra bygningsdele og inventar samt bioeffluenter og CO2 fra personer.

Byggematerialer bør i videst muligt omfang vælges, så de bidrager mindst muligt til forureningen af indeluften. Den største forureningskilde i boliger er sædvanligvis fugt fra personer, husdyr, badning, madlavning, rengøring og grønne planter. Desuden skal ventilationen hjælpe med at fjerne overskudsvarme fra boligen. Energiforbruget til at opvarme den nødvendige udelufttilførsel nedbringes ved anvendelse af varmegenvinding.

Enfamiliehuse kan ventileres med naturlig ventilation, hvor udeluft tilføres via udeluftventiler i ydervægge og fjernes via aftrækskanaler fra køkken og bad. Hertil kommer udluftning via vinduer.

I mange nye huse etableres der mekanisk ventilation med varmegenvinding, så varmetabet ved ventilation om vinteren kan begrænses. Om sommeren er udluftning via vinduer et nødvendigt supplement eller et alternativ. Her er der behov for at bortventilere solvarmen, specielt hvis huset har store vinduespartier mod syd, øst eller vest. De fleste anlæg har mulighed for bypass af varmegenvinderen, så der ikke varmegenvindes om sommeren. I stedet anvendes udeluften til køling i det omfang, det er muligt.

I nye etageboliger er der krav om at anvende mekanisk ventilation med varmegenvinding, men også her er udluftning via vinduer nødvendig om sommeren for at fjerne overskudsvarmen.

Tørt er ofte godt
Det sunde indeklima har en lav luftfugtighed i vinterhalvåret. Det betyder, at de husstøvmider, som kan være årsag til udvikling af husstøvmideallergi, får sværere ved at formere sig. Den relative luftfugtighed om vinteren bør derfor holdes under ca. 45 pct.

Indeluften kan kun sjældent blive for tør, selv om den godt kan føles sådan. Tørre slimhinder skyldes som regel andre forhold end lav luftfugtighed. Årsagen kan fx være støv, for høj temperatur eller måske brug af medicin.

Bliver luften om vinteren meget tør kan trægulve og andre organiske materialer trække sig sammen og revne. Med en luftfugtighed på under 30 pct. kan laminerede trægulve delaminere. Et forhold der også kendes fra trægulve med gulvvarme.

Krav til ventilation
Bygningsreglementet har en række krav til ventilation af boligen. Først og fremmest skal ventilationen fjerne ”forurening” fra boligen, især fra køkken, bad og toilet – de våde rum.

Ventilationen skal også sørge for, at der bliver tilført udeluft til opholdsrummene som erstatning for den fjernede luft.

Trækgener
Uanset hvordan udeluft tilføres til boligen, kan der opstå trækgener. Specielt på kolde dage og dage med blæst kan der opstå trækgener ved naturlig ventilation. Nogle udeluftventiler tilfører den kolde luft med høje hastigheder, og her er risikoen for trækgener særlig stor, se afsnittet om naturlig ventilation. Ved mekanisk ventilation anvendes varmegenvinding, som opvarmer tilluften.

Ventilationen må ikke medføre trækgener i opholdszonen. Træk er defineret som lokal afkøling af kroppen hidrørende fra luftbevægelse. Opholdszonen er defineret som det område i et rum, hvor personer kan forventes at opholde sig i længere tid.

Bygningsreglementets krav til fravær af træk kan forventes opfyldt, såfremt draught rate i opholdszonen i lokaler med stillesiddende aktivitet ikke overstiger 20 pct. Draught rate udtrykker den procentvise andel af personer, som kan forventes at være generet af træk. Trækrisikoen afhænger blandt andet af lufttemperaturen, lufthastigheden og turbulensintensiteten i rummet. Figuren nedenfor angiver maksimale lufthastigheder, for at draught rate ikke overstiger 20 pct. ved en typisk turbulensintensitet på 40 pct. Ved andre turbulensintensiteter, f.eks. ved brug af fortrængningsventilation, vil de maksimale lufthastigheder være anderledes. Draught rate er defineret i DS/EN ISO 7730.

Figur. Maksimale lufthastigheder, for at draught rate ikke overstiger 20 pct. ved en typisk turbulensintensitet på 40 pct.

Ventilation i enfamiliehuse


Ventilationen i enfamiliehuse var tidligere primært baseret på naturlig ventilation med udelufttilførsel via utætheder, vinduer og ventiler i facaderne og aftræk fra bad, toilet og køkken.

Udeluft blev tilført til beboelsesrummene og fjernet gennem aftrækskanaler i boligens køkken, baderum og wc-rum, som er de fugtige og luftforurenede rum.

Naturlig ventilation anvendes fortsat men i mindre udstrækning. Mekanisk ventilation med varmegenvinding skal anvendes i etageboliger og anvendes også i stigende omfang i enfamiliehuse. Effektiv varmegenvinding er baggrunden for, at energiforbruget til ventilation om vinteren kan nedbringes til et minimum.

Om sommeren er der behov for ekstra ventilation for at komme af med solvarmen, hvilket kan ske ved hjælp af oplukkelige vinduer eller lemme undertiden med automatiske styrede åbninger. Ved at kombinere naturlig ventilation og mekanisk ventilation (hybrid ventilation) opnås et minimalt energitab om vinteren og gode muligheder for at bortventilere overskudsvarme om sommeren.

Naturlig ventilation
Udeluft tilføres via ventiler, oplukkelige vinduer og lemme i facaderne, og udsugningen sker gennem aftrækskanaler. Drivkræfterne er termisk opdrift og vind.

Figur_2_Tema_om_indeklima

Enfamiliehus med bad eller køkken til venstre og beboelsesrum til højre.

Tegningen viser aftrækskanalen, fjernelse af indeluft, tilførsel af udeludt og luftoverførsel. Luftoverførsel sker i boliger ofte gennem åbne døre eller ved at udelade dørtrin, så der er en spalte under dørene.

Et bedre princip for luftoverføring er at indbygge spalten i dørkarmen over døren eller eventuelt som en spalte ovenover med en plade foran, som det er almindeligt i Sverige. Herved forbedres lydisolationen samtidig med, at trækgener i køkken og badeværelse reduceres.

Udluftning kan ske via åbning af vinduer, via tværventilation og via eventuelle ovenlysvinduer.

Køkken og vådrum
For at ventilationen kan fungere, og luft kan fjernes fra køkken, baderum og wc-rum, bør der være åbninger til intern luftoverførsel fx i bade og wc-rum ved en spalte under døren til adgangsrummet. En bedre løsning, der både kan mindske trækgener og forbedre lydisolationen, er at indbygge en spalte med lyddæmpning over døren, i dørkarmen eller over denne.

Luftfjernelse skal indbefatte en emhætte i køkkenet. Emhætten skal være monteret over kogepladerne, den skal være med mekanisk udsugning, og den skal have afkast til det fri.

Balanceret ventilation
Ved anvendelse af ventilation med varmegenvinding kan energiforbruget til ventilation om vinteren holdes på et lavt niveau. Principtegningen viser et anlæg placeret i et tagrum. En bedre løsning er en placering i et bryggers eller lignende, da der skal skiftes filtre og foretages eftersyn af anlægget. Yderligere vil der være et varmetab fra anlægget, som undgås ved en bedre placering. Ventilationskanalerne kan med fordel placeres under loftsisoleringen.

Figur_15_Taethed_i_byggeri

Selvom boligen forsynes med balanceret ventilation, er udluftning via vinduer nødvendig om sommeren for at undgå overophedning.

Etableres der behovsstyring, kan basisventilationen holdes på 0,3 l/s pr. m2 svarende til et luftskifte på 0,5 gange pr. time. I mange boliger indebærer krav til udsugning at ventilationen kan være højere. Der findes ingen enkel løsning på automatisk tilpasning af ventilationen i boliger, men beboernes åbning af vinduer, betjening af ventiler til det fri, aktivering af forceret udsugning gennem emhætte i køkkenet eller udsugningen fra badeværelset udgør en del af et behovsstyret ventilationssystem.

I boliger er det først og fremmest indeluftens fugtindhold, som er bestemmende for ventilationsbehovet. Fugtbelastningen skyldes beboernes tilstedeværelse og beboernes aktiviteter, eksempelvis madlavning, opvask, badning, tøjvask etc. Styring efter indeluftens fugtindhold er derfor nærliggende.

CO2 er en anerkendt indikator for indeluftens kvalitet blandt andet i relation til bioeffluenter, men i boliger er luftkvaliteten næppe afgørende for ventilationsbehovet. Tilmed kan styring af ventilationen efter indeluftens indhold af CO2 føre til meget lave ventilationsrater i boliger med få personer.

Bevægelsesfølere kan med fordel benyttes, hvor det er relevant at forøge ventilationen momentant, fx i bade- og WC-rum

Hybrid ventilation
Hybrid ventilation kombinerer naturlig ventilation og mekanisk ventilation. Typisk vil det mekaniske ventilationsanlæg være i drift i vintersituationen, hvor der er fordele ved varmegenvinding. Den naturlige ventilation anvendes typisk i den varme del af året og i overgangsperioder, hvor udeklimaet er moderat.

Balancepunktet afhænger af bygningen, men er for boliger typisk ved en udetemperatur på mellem 10 og 14 °C.

Det skal sikres, at der altid er den nødvendige udsugning i vådrum og køkkener. Den naturlige ventilation benyttes også om natten til at køle boligen om sommeren.

Naturlig ventilation


Ved naturlig ventilation tilføres udeluft gennem ventiler i facaden og oplukkelige vinduer. Indeluft fjernes via aftrækskanaler fra køkken, via emhætte og tilsvarende fra bad og toilet via aftrækskanaler evt. suppleret med en udsugningsventilator.

Om vinteren kan brug af ventiler eventuelt suppleret med udluftning gennem vinduer sikre den nødvendige tilførsel af udeluft og den brugte luft fjernes via aftræk fra køkken og bad.

Om sommeren, hvor høje lufttemperaturer normalt gør det acceptabelt at have større lufthastigheder, kan tværventilationen hjælpe med til at bortventilere eventuel overskudsvarme fra solindfaldet gennem vinduerne.

Tilførsel af udeluft
Ved basisventilation kommer udeluften ind i boligen gennem udeluftventiler. Udeluftventilernes primære formål er at tilføre udeluft til boligen på en kontrolleret måde. Desuden giver ventilerne beboerne mulighed for at regulere fordelingen af den tilførte udeluft.

Traditionelle udeluftventiltyper er klap- og tallerkenventiler, som er beregnet til at blive monteret i ydervægge, og skyde- og spalteventiler, som man oftest anbringer i vinduesrammer og dørpartier.

KlapventilTallerkenventil

SkydeventilSpalteventil

Tallerkenventiler
Tallerkenventiler er velegnede til at begrænse trækgener. Den tilførte udeluft afbøjes opad mod loftet og/eller parallelt med ydervæggen. Det betyder, at udeluften blandes med den luft, der allerede er i rummet. Desuden bliver lufthastigheden nedsat uden for opholdszonen. Det kan være hensigtsmæssigt at anbringe ventilen over en radiator.

Bemærk, at det kan være problematisk at placere ventilen over et vindue af konstruktionsmæssige årsager, da vinduesoverliggere ikke må svækkes.

Tallerkenventiler er velegnede til at begrænse trækgener. Den tilførte
      udeluft afbøjes opad mod loftet og/eller parallelt med ydervæggen. Det betyder, at
      udeluften blandes med den luft, der allerede er i rummet. Desuden bliver lufthastigheden
      nedsat inde den friske luft kommer ind i opholdszonen. Det kan være hensigtsmæssigt
      at anbringe ventilen over en radiator.  Bemærk, at det kan være problematisk at placere
      ventilen over et vindue af konstruktionsmæssige årsager, da vinduesoverliggere ikke
      må svækkes.

Tegningen viser en tallerkenventil. Yderst er der en rist, der forhindrer regn i at komme ind og inderst er tallerkenen. Tegningen viser filter, lydisolering og kondensisolering.

Tegningen viser en tallerkenventil. Yderst er der en rist, der forhindrer
      regn i at komme ind og inderst er tallerkenen. Tegningen viser filter, lydisolering
      og kondensisolering.

Skyde- og spalteventiler
Skyde- og spalteventiler lever kun sjældent op til kravet om trækfri udelufttilførsel. For skydeventiler er årsagen, at udeluften tilføres i en smal luftstråle med høj hastighed ret ud fra ventilen. For spalteventiler er årsagen, at vindues- eller dørnichen vil kunne få luften til at ”slå ned” i opholdszonen.

Figuren viser måleresultater af udelufttilførsel gennem en skydeventil, som er monteret i en terrassedør. Inden for det blå område er lufthastigheden over 0,15 m/s.

Figuren viser måleresultater af udelufttilførsel gennem en skydeventil,
      som er monteret i en terrassedør. Inden for det blå område er lufthastigheden over
      0,15 m/s.

Gode råd om udeluftventiler
En udeluftventil bør være regulerbar, let at indstille, og man bør kunne betjene den fra gulv. Det gør det lettere for husets beboere at anvende udeluftventilerne efter hensigten og samtidig udnytte de muligheder og fordele, der ligger i at kunne regulere både størrelsen og fordelingen af den tilførte udeluft.

En udeluftventil skal være let at adskille for rengøring, let at rengøre og let at samle bagefter. Desuden bør en udeluftventil være forsynet med insektnet. Ventilen bør også kunne filtrere den tilførte udeluft for partikelforurening.

Udeluftventilen bør være konstrueret, så den ikke giver anledning til kondensdannelse i eller omkring ventilen.

Er der behov for lydisolation mod støj udefra, kan fx tallerkenventiler forsynes med lydisolering.

Aftrækskanaler
En aftrækskanal forbinder en ventil i loftet i henholdsvis køkken samt bade- og toiletrum med det fri ud over taget. Aftrækskanaler bør være placeret, så varmen fra de omkringliggende rum bidrager til den termiske opdrift i kanalerne.

Aftrækskanaler bør desuden være placeret centralt i huset, så de nemt kan føres til tagryggen. Hvis det er nødvendigt med bøjninger, skal man benytte bløde bøjninger og højst to i alt. Vinklen med lodret bør ikke overstige 45 °.

Aftrækskanaler bør udmunde så nær tagryggen som muligt, og udmundingen bør mindst være i højde med tagryggen.Aftrækskanaler skal kondensisoleres, hvor de passerer uopvarmede rum.

Afkastet skal udformes og placeres, så det ikke medfører gener for omgivelserne.

Aftrækskanaler bør være udført som faste kanaler. Anvendelse af fleksible kanaler kræver særlig omhu, når de monteres. Kanallængden skal afpasses nøje, og man skal sikre, at kanalerne er korrekt understøttet og fastgjort overalt.

Der vil normalt være et stort tryktab i fleksible kanaler, og det medfører en betydelig reduktion af drivtrykkene.