Rapport [3,6 MB] - Morten Christiansen
Rapport [3,6 MB] - Morten Christiansen
Rapport [3,6 MB] - Morten Christiansen
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Projektering af<br />
Industribyggeri<br />
Hovedrapport<br />
B5-projekt 2006<br />
Aalborg Universitet<br />
Byggeri & Anlæg<br />
Gruppe B118
Titel: Projektering af Industribyggeri<br />
Tema: Bygningen og dens klimatekniske<br />
installationer<br />
Projektperiode:<br />
B5, efter˚arssemesteret 2006<br />
Projektgruppe:<br />
B118<br />
Deltagere:<br />
Kristian T. Brødbæk<br />
<strong>Morten</strong> <strong>Christiansen</strong><br />
Jannie J. Nielsen<br />
Rikke Poulsen<br />
Søren P. H. Sørensen<br />
Michael Aa. Tøgersen<br />
Vejledere:<br />
Søren Andersen<br />
Rune Brincker<br />
Per Heiselberg<br />
Oplagstal: 10<br />
Sidetal: 128<br />
Afsluttet: d. 21.12.06<br />
Bilagsrapport og tegningsmappe er vedlagt.<br />
Institut for Byggeri og Anlæg<br />
Sohng˚ardsholmsvej 57<br />
9000 Aalborg<br />
Synopsis:<br />
I denne rapport projekteres et industibyggeri<br />
best˚aende af produktionshal og administrationsbygning.<br />
Bygningen udformes s˚aledes, at den samlet<br />
set overholder energirammen. Desuden<br />
undersøges indeklimaet i administrationsbygningen<br />
nærmere, og der projekteres et<br />
varmeanlæg samt et ventilationsanlæg.<br />
Produktionshallens bærende konstruktion<br />
best˚ar af st˚alrammer opbygget af opsvejste<br />
tyndfligede I-profiler. Disse dimensioneres i<br />
brud- og anvendelsesgrænsetilstanden, idet<br />
ogs˚a stabilitetsproblemer som søjlevirkning,<br />
kipning og foldning undersøges. Der dimensioneres<br />
en boltesamling i et rammehjørne og<br />
to svejsesamlinger. Desuden udføres en skitseprojektering<br />
af administationsbygningens<br />
murværk.<br />
Endelig dimensioneres fundamentet til produktionshallen.<br />
Styrkeparametrene for jorden<br />
findes ud fra en række forsøg samt dataopsamling<br />
af udleveret materiale. De øverste jordlag<br />
er blødbundslag, hvorfor der laves pælefundering.<br />
Pælenes styrke findes ud fra geostatiske<br />
formler, Den Danske Rammeformel og<br />
stødbølgem˚alinger.
Forord<br />
Denne rapport er udarbejdet af projektgruppe B118 på B-sektorens 5. semester<br />
ved Institut for Byggeri og Anlæg, Aalborg Universitet. Det overordnede<br />
tema for projektperioden er Bygningen og dens klimatekniske installationer,<br />
hvorunder projektgruppen har valgt at beskæftige sig med projektering af et<br />
industribyggeri i Hørning. Projektet er delt op i tre hovedområder, som er<br />
vægtet med 40 % indeklima, 40 % konstruktion og 20 % fundering.<br />
Til hovedrapporten er der vedlagt en bilagsrapport og en tegningsmappe.<br />
Bagerst i bilagsrapporten er der vedlagt en bilagscd, hvorpå der findes anvendte<br />
beregningsprogrammer, udleverede data til fundering, detailtegninger<br />
samt rapporten i pdf-format.<br />
I rapporten vil der blive henvist til kilder på følgende måde:<br />
[’Forfatterens efternavn’ ’årstal’]<br />
Ved normer o.lign. angives kilder ved:<br />
[’Nummer på norm’ ’årstal’]<br />
Supplerende oplysninger om kilderne findes i litteraturlisten.<br />
Detailtegningerne i tegningsmappen nummereres på følgende måde:<br />
(Bygningsnummer).tegningstype.løbenummer<br />
Eksempelvis har tegningen af ventilationsteknikrummet nr. (57).3.10, idet<br />
(57) angiver ventilation, 3 angiver, at det er en snittegning, og 10 er løbenummeret<br />
jvf. [Bips 2005].<br />
1
Indhold<br />
1 Indledning 7<br />
I Indeklima 11<br />
2 Introduktion til indeklima 13<br />
3 Myndighedskrav 15<br />
3.1 Bygningsreglementet....................... 15<br />
3.1.1 Kravtilenergiforbrug .................. 15<br />
3.1.2 Kravtilinstallationer .................. 18<br />
3.1.3 Kravtillydforhold .................... 18<br />
3.2 Komfortkravtilindeklimaet................... 19<br />
3.2.1 Kravtiltermiskindeklima................ 19<br />
3.2.2 Kravtilatmosfæriskindeklima ............. 21<br />
3.2.3 Kravtillysniveau..................... 22<br />
4 Rumprogram 23<br />
4.1 Anvendelseogbrugstid...................... 23<br />
4.1.1 Specielleforhold ..................... 25<br />
4.2 Varmetilskud ........................... 26<br />
4.2.1 Interntvarmetilskud ................... 26<br />
4.2.2 Eksterntvarmetilskud .................. 26<br />
4.3 Nødvendigventilation ...................... 27<br />
4.4 Bygningenskonstruktionsdele.................. 28<br />
4.5 Termiskindeklima ........................ 32<br />
4.5.1 Bsim............................ 33<br />
5 Varmeanlæg 35<br />
5.1 Funktionskrav........................... 35<br />
5.2 Skitseprojektering ........................ 36<br />
5.2.1 Styringafvarmeanlæg.................. 38<br />
5.3 Detailprojektering ........................ 39<br />
5.3.1 Varmegivere........................ 39<br />
3
4 INDHOLD<br />
5.3.2 Rørføring ......................... 40<br />
5.3.3 Indregulering ....................... 42<br />
5.3.4 Pumpeogdifferenstrykregulator ............ 43<br />
5.3.5 Vurderingafvarmeanlæg ................ 45<br />
6 Ventilationsanlæg 47<br />
6.1 Funktionskrav........................... 47<br />
6.2 Skitseprojektering ........................ 49<br />
6.2.1 Anlægstype........................ 49<br />
6.2.2 Luftfordelingsprincip................... 51<br />
6.2.3 Systemopbygning..................... 52<br />
6.3 Detailprojektering ........................ 54<br />
6.3.1 Opblandingsluftfordeling................. 55<br />
6.3.2 Fortrængningsluftfordeling ................ 57<br />
6.3.3 Kanalerne......................... 57<br />
6.3.4 Centralaggregat...................... 58<br />
6.3.5 Vurderingafventilationsanlæg ............. 60<br />
7 Bygningens energiforbrug 63<br />
7.1 Energiramme ........................... 63<br />
7.2 Energiforbrugtilventilationsanlægget ............. 64<br />
8 Opsummering af indeklimadel 65<br />
II Konstruktion 67<br />
9 Skitseprojektering af murværk 69<br />
10 Skitseprojektering af rammesystem 71<br />
10.1Opbygning............................. 71<br />
10.1.1 Tagplader......................... 72<br />
10.1.2 Facadebeklædning .................... 73<br />
10.2 Stabilitet ............................. 73<br />
10.2.1 Detstatiskesystem.................... 73<br />
10.2.2 Vertikalekræfter ..................... 74<br />
10.2.3 Horisontalekræfterpålangsaframmen ........ 74<br />
10.2.4 Horisontalekræfterpåtværsaframmen ........ 75<br />
10.3Rammesystem........................... 75<br />
10.4Vindkryds............................. 76<br />
10.5Facadesøjler............................ 78<br />
10.6Samlinger ............................. 79<br />
10.6.1 Svejstesamlinger..................... 79<br />
10.6.2 Boltesamlinger ...................... 79<br />
10.7 Afrunding ............................. 83
INDHOLD 5<br />
11 Detailprojektering af rammesystem 85<br />
11.1Lastkombinationer ........................ 85<br />
11.2Brudgrænsetilstand........................ 86<br />
11.2.1 Snitkraftsbestemmelse .................. 87<br />
11.2.2 Dimensionsgivendesnit ................. 87<br />
11.2.3 Tværsnitsklassificering .................. 89<br />
11.2.4 Dimensioneringafoverliggere .............. 90<br />
11.2.5 Dimensioneringaftrykpåvirkedeelementer ...... 90<br />
11.2.6 Kipning .......................... 93<br />
11.3Anvendelsesgrænsetilstand.................... 96<br />
11.4Samlinger ............................. 96<br />
11.4.1 Boltesamling ....................... 97<br />
11.4.2 Svejsesamlinger...................... 98<br />
12 Opsummering af konstruktionsdel 99<br />
III Fundering 101<br />
13 Geoteknisk undersøgelsesrapport 103<br />
13.1 Jordbundsforhold .........................103<br />
13.1.1 Boring1..........................103<br />
13.1.2 Boring2..........................105<br />
13.1.3 Designprofil........................105<br />
14 Pælefundering 111<br />
14.1Bæreevneafpæl .........................111<br />
14.2 Fundamentsopbygning . .....................113<br />
14.2.1 Administrationsbygningen................114<br />
14.2.2 Produktionshallen ....................114<br />
14.3Dimensioneringafpælegrupper .................114<br />
14.3.1 Brud-oganvendelsesgrænsetilstanden .........115<br />
14.3.2 Fundering af rammeben .................116<br />
14.3.3 Fundering af terrændæk .................118<br />
14.3.4 Fundamentsplan .....................119<br />
15 Opsummering af funderingsdel 121<br />
16 Konklusion 123<br />
Litteratur 125
6 INDHOLD
Kapitel 1<br />
Indledning<br />
Dette projekt tager udgangspunkt i et eksisterende bygningsværk, som består<br />
af en produktions- og lagerhal samt en tilhørende administrationsbygning.<br />
Byggeriet er lokaliseret i Hørning, der ligger mellem Skanderborg og Århus.<br />
Byggeriets administrationsbygning kan ses på figur 1.1.<br />
Figur 1.1: Venti A/S.<br />
Bygningen tilhører Venti A/S, som er et firma, der bl.a. producerer ventilationskanaler,<br />
lufttæpper og storkøkkenemhætter [Venti A/S 2006]. En<br />
grundplan af bygningen kan ses på figur 1.2. Grundplanens dimensioner er<br />
67, 8 × 60, 6m, og højeste udvendige punkt er 7, 7m.<br />
Administrationsbygningen er en toetagers bygning, der indeholder forskellige<br />
rum såsom kontorer, konferencerum, omklædningsrum, toiletter og kantine.<br />
7
8 KAPITEL 1. INDLEDNING<br />
Figur 1.2: Grundplan for hele bygningen. Mål i mm.<br />
Administrationsbygningens grundplan har dimensionerne 39, 0×9, 1m, hvilket<br />
kan ses på figur 1.3. Grundplanen kan ligeledes findes bagerst i hovedrapporten<br />
som en ”fold ud”-side.<br />
I forbindelse med byggeriet af produktions- og lagerhal samt tilhørende administrationsbygning<br />
er det nødvendigt at klarlægge og løse de indeklima-,<br />
konstruktions- og funderingsmæssige problemer, der forekommer. I den resterende<br />
del af rapporten benyttes betegnelsen ”produktionshal” som en samlet<br />
betegnelse for produktions- og lagerhal.<br />
For at skabe et tilfredsstillende indeklima i bygningen gennemføres en beregning<br />
af nødvendigt luftskifte og opvarmningsbehov i de forskellige rum<br />
i administrationsbygningen. Dette gøres med henblik på senere at kunne<br />
dimensionere et ventilationsanlæg og varmeanlæg. Desuden skal det kontrolleres,<br />
om bygningen som helhed overholder energirammen.<br />
For at dimensionere bygningens bærende konstruktion udarbejdes der først et<br />
skitseprojekt, hvor der redegøres for udformningen af konstruktionen for både<br />
produktionshallen, der er en stålkonstruktion, og administrationsbygningen,<br />
der opføres i murværk. I detailprojekteringen dimensioneres de bærende<br />
stålrammer under hensyntagen til brud- og anvendelsesgrænsetilstanden.<br />
Endelig skal der dimensioneres et fundament. Bygningen skal opføres, hvor
Figur 1.3: Plantegning for administrationsbygning. Tegningen til venstre er stueetagen,<br />
og tegningen til højre er 1. sal. Tegningen kan ligeledes findes som ”fold ud”-side bagerst i<br />
rapporten. Mål i mm.<br />
9
10 KAPITEL 1. INDLEDNING<br />
jordbundsforholdene ikke er optimale til etablering af direkte fundering, hvorfor<br />
pælefundering foretages. Inden der kan dimensioneres et pæleværk, skal<br />
der udarbejdes en geoteknisk undersøgelsesrapport til bestemmelse af jordens<br />
styrkeparametre.
Del I<br />
Indeklima<br />
11
Kapitel 2<br />
Introduktion til indeklima<br />
De følgende kapitler vil omhandle udformning af administrationsbygningen<br />
samt dimensionering af et ventilationsanlæg og et varmeanlæg til denne.<br />
For at kunne lave en optimal dimensionering, så energirammen opfyldes, og<br />
der opnås et godt indeklima, udarbejdes nogle indledende undersøgelser for<br />
bygningens indeklima.<br />
Indledende undersøgelser<br />
De indledende undersøgelser deles op i tre trin:<br />
1. Indledende opstilles de generelle krav fra Bygningsreglementet samt<br />
krav til det atmosfæriske- og termiske indeklima. På baggrund af kravet<br />
til det atmosfæriske indeklima bestemmes det nødvendige ventilationsbehov<br />
for alle rummene i administrationsbygningen.<br />
2. De termiske belastninger og varmebehovet for administrationsbygningen<br />
bestemmes.<br />
3. Til sidst foretages en skitsemæssig beregning af de maksimale temperaturer<br />
i rummene, hvilket efterfølges af en Bsim-simulering for et<br />
”worst-case”-rum. Dette gøres for at belyse temperaturforløbet og eventuelle<br />
kølebehov.<br />
Dimensionering af klimatekniske anlæg<br />
Efter de indledende undersøgelser kan de klimatekniske anlæg dimensioneres.<br />
De klimatekniske anlæg dimensioneres udelukkende for administrationsbyg-<br />
13
14 KAPITEL 2. INTRODUKTION TIL INDEKLIMA<br />
ningen, hvorimod et nødvendigt luftskifte og energiforbrug i produktionshallen<br />
skønnes.<br />
Varmeanlægget i administrationsbygningen dimensioneres, så varmegiverne<br />
kan levere den varme til de enkelte rum, som mistes ved transmission og<br />
infiltration. Opbygningen og styringen af systemet bestemmes, så anlægget<br />
fungerer tilfredsstillende i alle driftstilstande. Der laves tryktabsberegninger,<br />
så ventilernes forindstilling kan bestemmmes, og en pumpe kan vælges.<br />
Ventilationsanlægget dimensioneres således, at de nødvendige luftmængder<br />
leveres til de enkelte rum, og der undgås trækgener. Desuden vælges der<br />
komponenter til et centralaggregat, således at rumluften får den ønskede<br />
kvalitet. Der laves tryktabsberegninger for anlægget, hvoraf energiforbruget<br />
til ventilation kan beregnes.<br />
Indeklimaets kvalitet<br />
I Ventilation i bygninger - Projekteringskriterier for indeklimaet [DS 1752<br />
2001] benævnes tre forskellige kategorier for kvaliteten af indeklimaet, hvilke<br />
er angivet i tabel 2.1.<br />
Kategori Oplevet luftkvalitet Termisk komfort<br />
A PD≤ 15 % c
Kapitel 3<br />
Myndighedskrav<br />
I det følgende beskrives de krav, som myndighederne stiller til nybyggeri.<br />
Først beskrives de krav, som Bygningsreglementet stiller, efterfulgt af de<br />
komfortkrav som det danske normsystem foreskriver for indeklimaet. Ydermere<br />
tages der hensyn til Arbejdstilsynets vejledninger. De relevante normer<br />
er: Beregning af bygningers varmetab [DS 418 2005], Norm for specifikation<br />
af termisk indeklima [DS 474 1995], Ventilation i bygninger - Projekteringskriterier<br />
for indeklimaet [DS 1752 2001], Norm for ventilationsanlæg [DS<br />
447 2005] og Kunstig belysning i arbejdslokaler [DS 700 2005].<br />
3.1 Bygningsreglementet<br />
Bygningsreglementet foreskriver krav for nybyggeri til energiforbruget, varmeisolering,<br />
lufttilførsler og lydforhold, hvilket beskrives i det følgende.<br />
3.1.1 Krav til energiforbrug<br />
I Bygningsreglementet afsnit 8.1 stk. 1 står der:<br />
Bygninger skal opføres, så unødvendigt energiforbrug til opvarmning,<br />
varmt vand, køling, ventilation og belysning undgås samtidig<br />
med, at der opnås tilfredsstillende sundhedsmæssige forhold.<br />
[BR95 2006, 8.1.1]<br />
For at overholde Bygningsreglementet skal alt nybyggeri dimensioneres, så<br />
energirammen, der gælder for bygninger opvarmet til mindst 15 ◦ C, overholdes.<br />
15
16 KAPITEL 3. MYNDIGHEDSKRAV<br />
Energirammen<br />
Energirammen omhandler den primære energi, der skal tilføres en bygning<br />
til opvarmning, ventilation, køling, varmt brugsvand og belysning. Energi fra<br />
el vægtes med en faktor på 2,5 i forhold til gas, olie og fjernvarme, idet det<br />
er dyrere at producere [SBi 213 2005]. Bygningsreglementet stiller forskellige<br />
krav til, hvordan energirammen overholdes for boliger, lavenergibygninger og<br />
andre bygninger.<br />
For kategorien andre bygninger, som dækker industribyggeriet, må det samlede<br />
behov for tilført energi pr. m2 opvarmet etageareal ikke overstige:<br />
<br />
95 + 2200<br />
<br />
kWh/m<br />
A<br />
2 pr. år (3.1)<br />
hvor A er det opvarmede etageareal i m 2 . Dog kan der gives et tillæg til<br />
ovenstående energiramme, hvis der i bygningen er behov for et højt belysningsniveau,<br />
meget ventilation eller lang brugstid. Tillægget gives såfremt<br />
følgende overstiges:<br />
• En almen belysning på 200 lux<br />
• En ventilation på 1,2 l/s pr. m 2 opvarmet etageareal i brugstiden i<br />
opvarmningssæsonen<br />
• En brugstid på 45 timer pr. uge<br />
Tillægget til energirammen svarer til det beregnede ekstra energiforbrug.<br />
Selv om energirammen er opfyldt, er der også et specifikt krav til det dimensionerende<br />
transmissionstab. For bygninger op til tre etager må det dimensionerende<br />
transmissionstab højst være 6, 0Wpr. m 2 klimaskærm eksklusiv<br />
vinduer og døre. Beregning af det dimensionerende transmissionstab skal ske<br />
ihenholdtilDS418.[BR95 2006, 8.2.1, stk. 6]<br />
U-værdier og linietab for bygningsdele<br />
Ifølge Bygningsreglementet er der udover energirammen og krav til det samlede<br />
transmissionstab også krav til værdier for transmissionskoefficienten, U,<br />
og linietabet for de enkelte bygningsdele. U-værdierne angiver størrelsen af<br />
varmetabet i W gennem 1m 2 af bygningsdelen ved en temperaturforskel på<br />
1 Kelvin eller grad Celsius. Linietabet måles i W/mK og er dermed varmetabet<br />
gennem 1maf kuldebroen ved en temperaturforskel på 1 Kelvin
3.1. BYGNINGSREGLEMENTET 17<br />
eller grad Celsius. Linietab bestemmes ved fundamenter, hvor bygning og<br />
fundament mødes, samt samlinger ved vinduer, døre og tag.<br />
U-værdierne og linietabene skal for alle bygningsdele være mindre eller lig<br />
de værdier, der er angivet i Bygningsreglementet [BR95 2006, 8.5]. Det er<br />
dog ikke nok, at kravene til de enkelte U-værdier og linietab er overholdt, da<br />
energirammen samtidig skal være opfyldt, og hvis dette ikke er tilfældet, skal<br />
værdierne for transmissionskoefficienten og linietabet reduceres yderligere.<br />
U-værdierne og linietabet, der skal overholdes for administrationsbygningen<br />
samt produktionshallen, er opstillet i tabel C.1 og tabel C.2 i bilag C.<br />
For at kunne overholde energirammen tilstræbes det, at transmissionskoefficienterne<br />
og linietabene er mindre eller lig de angivne størrelser, der kan ses i<br />
tabel 3.1 og 3.2. Disse værdier svarer til Bygningsreglementets bestemmelser<br />
for tilbygninger, der er opvarmet til mindst 15 ◦ C.<br />
Administrationsbygning<br />
Bygningsdel U-værdi Linietab<br />
W/m 2 K W/mK<br />
Ydervægge 0,20 -<br />
Etageadskillelser 0,40 -<br />
Terrændæk 0,15 -<br />
Loft- og tagkonstruktioner 0,15 -<br />
Vinduer og yderdøre, herunder glasvægge 1,50 -<br />
Fundament - 0,15<br />
Samling mellem ydervæg og døre, vinduer - 0,03<br />
Tabel 3.1: Tilstræbte U-værdier og linietab for administrationsbygningen til overholdelse<br />
af energirammen. [BR95 2006, 8.3]<br />
Produktionshal<br />
Bygningsdel U-værdi Linietab<br />
W/m 2 K W/mK<br />
Ydervægge 0,20 -<br />
Skillevægge mod uopvarmede rum 0,40 -<br />
Terrændæk 0,15 -<br />
Loft- og tagkonstruktioner 0,15 -<br />
Vinduer og yderdøre, herunder glasvægge 1,50 -<br />
Ovenlys 1,80 -<br />
Fundament - 0,15<br />
Samling mellem ydervæg og yderdøre, porte og vinduer - 0,03<br />
Samling mellem tagkonstruktion og vinduer i tag - 0,10<br />
Tabel 3.2: Tilstræbte U-værdier og linietab for produktionshal til overholdelse af energirammen.<br />
[BR95 2006, 8.3]
18 KAPITEL 3. MYNDIGHEDSKRAV<br />
3.1.2 Krav til installationer<br />
I Bygningsreglementet er der opstillet krav til udførelse af ventilationsanlæg,<br />
så de både er sikre, giver et godt indeklima, og sikrer at unødvendigt<br />
energiforbrug undgås. For at overholde kravet om sikkerhed skal ventilationsanlæg<br />
udføres, så de ikke medfører brandfare, og der er mulighed for rensning<br />
og vedligeholdelse. Et godt indeklima sikres ved at udføre ventilationsanlæg<br />
således, at det atmosfæriske og termiske indeklima er tilfredsstillende.<br />
For at undgå unødigt energiforbrug skal ventilationsanlæg forsynes med måleinstrumenter,<br />
så det kan kontrolleres, at forbruget ikke bliver for højt. I<br />
tabel 3.3 ses det maksimale tilladte elforbrug til lufttransport for tre forskellige<br />
typer ventilationsanlæg. Elforbruget til lufttransport er defineret som det<br />
samlede elforbrug pr. m 3 flyttet luft fra luftindtag til luftafkast [BR95 2006,<br />
12.3]. Derudover skal ventilationsanlægget kunne styres, så tilførsel af udeluft<br />
kan begrænses i de perioder, hvor behovet for ventilation er reduceret.<br />
Elforbrug til lufttransport<br />
Ventilationsanlæg Maksimalt elforbrug<br />
J/m 3<br />
Konstant luftydelse 2100<br />
Variabel luftydelse 2500<br />
Udsugning uden mekanisk lufttilførsel 1000<br />
Tabel 3.3: Elforbrug til lufttransport. [BR95 2006, 12.3]<br />
Der må kun foretages køling af indblæsningsluften, hvis der ikke kan opnås<br />
tilfredsstillende indeklima ved brug af solafskærmning og fjernelse af varmeudvikling<br />
fra maskiner og belysning [BR95 2006, 12.3].<br />
3.1.3 Krav til lydforhold<br />
I Bygningsreglementet afsnit 9.1 stk. 1 står der:<br />
Bygninger skal udføres og indrettes, så brugerne sikres tilfredsstillende<br />
lydforhold. [BR95 2006, 8.1.1]<br />
Bygningsreglementet sætter krav til støjniveauet, LAeq, for beboelsesbygninger<br />
og bygninger til undervisningsformål, men der findes ingen specifikke<br />
krav for kontorer m.m., hvilket hovedsageligt er de typer af rum, som findes<br />
i administrationsbygningen. Derimod henviser Bygningsreglementet til<br />
Arbejdstilsynets bekendtgørelse nr. 801 om støjgrænser på arbejdspladsen,<br />
hvor der findes et krav om, at ingen person på arbejdspladsen må udsættes
3.2. KOMFORTKRAV TIL INDEKLIMAET 19<br />
for et støjniveau på over 85 dB(A) [Arbejdstilsynet 1993, §3]. Dette er dog<br />
et maksimalt krav og vil typisk være for højt for kontorer. Der kan derfor<br />
i[SBi 196 2000, s. 57] findes en vejledende værdi for støjniveau fra interne<br />
kilder i møderum og kontorer på 30 dB(A). Det strengeste krav overholdes i<br />
den videre projektering.<br />
3.2 Komfortkrav til indeklimaet<br />
I det følgende vil de generelle komfortkrav til indeklimaet i administrationsbygningen<br />
blive gennemgået. Kravene opdeles i:<br />
• Termisk indeklima – De operative temperaturer og lufthastigheder,<br />
der har indflydelse på rummenes varmebalance.<br />
• Atmosfærisk indeklima – De fysiske størrelser, der har indflydelse<br />
på menneskets opfattelse af indeluften.<br />
• Lysniveau – Den nødvendige belysningsstyrke til udførelse af arbejdsopgaver.<br />
3.2.1 Krav til termisk indeklima<br />
Administrationsbygningen<br />
For at personerne i administrationsbygningens kontorer og konferencerum,<br />
hvor der foregår stillesiddende arbejde, kan være i termisk komfort, skal de<br />
operative temperaturer og lufthastighederne ligge inden for grænserne i tabel<br />
3.4. Ved disse grænser kan det forventes, at 10 % af personerne er utilfredse<br />
med det generelle termiske indeklima [DS 474 1995].<br />
Da det er for dyrt at dimensionere efter ekstreme forhold som f.eks. hedebølger,<br />
tillades det, at den operative temperatur overskrider 26 ◦ C i 100 timer<br />
og 27 ◦ C i 25 timer i løbet af et år, idet personernes beklædningsmodstand<br />
er på 0, 5cloi sommerperioden [DS 474 1995].<br />
Arbejdstilsynet anbefaler en operativ temperatur på 20 – 22 ◦ C ved let fysisk<br />
aktivitet i kontorer. Dette temperaturinterval er ikke betinget af, hvorvidt<br />
det er sommer- eller vintertilstand, samt hvad beklædningen er. Det kræves,<br />
at temperaturen ikke overstiger 25 ◦ C under normale klimaforhold. Der tillades<br />
dog en overskridelse, såfremt en hedebølge indtræffer. Arbejdstilsynets<br />
krav om passende temperatur kræves ikke for rum, hvor der kun kortvarigt
20 KAPITEL 3. MYNDIGHEDSKRAV<br />
Sommerperioden<br />
Beklædning 0,5 clo<br />
Operativ temperatur 23 – 26 ◦ C<br />
Forskel i temperatur fra<br />
fodhøjde til hovedhøjde < 3 ◦ C<br />
Luftens middelhastighed < 0, 22 m/s<br />
Strålingstemperaturasymmetri ved vinduer<br />
og andre vertikale overflader i forhold til<br />
en lille vertikal flade 0, 6mover gulvet Δtpr < 10 ◦ C<br />
Vinterperioden<br />
Beklædning 1,0 clo<br />
Operativ temperatur 20 – 24 ◦ C<br />
Forskel i temperatur fra<br />
fodhøjde til hovedhøjde < 3 ◦ C<br />
Luftens middelhastighed < 0, 18 m/s<br />
Strålingstemperaturasymmetri ved vinduer<br />
og andre vertikale overflader i forhold til<br />
en lille vertikal flade 0, 6mover gulvet Δtpr < 10 ◦ C<br />
Tabel 3.4: Krav til det termiske indeklima fra [DS 474 1995].<br />
udføres arbejdsopgaver, såsom teknik-, kopi- og arkivrum [Arbejdstilsynet<br />
2005].<br />
For at imødekomme Arbejdstilsynets vejledninger ændres temperaturintervallet<br />
i sommerperioden til 23 – 25 ◦ C. De øvrige krav i tabel 3.4 forbliver<br />
dog de samme.<br />
Produktionshallen<br />
I produktionshallen er aktivitetsniveauet sat til 2, 0metog beklædningen<br />
1, 0clohele året. For at opretholde PPD =10%i produktionshallen bør<br />
den operative temperatur være 16 ◦ C ± 4 ◦ C[DS 474 1995]. Arbejdstilsynet<br />
anbefaler, at temperaturen ikke bliver mindre end 14 ◦ C, hvorfor temperaturintervallet<br />
skal være 14 − 20 ◦ C. I koldlageret, hvor der kun er få arbejdspladser,<br />
accepteres det, at temperaturen kommer under denne temperatur<br />
[Arbejdstilsynet 2005].
3.2. KOMFORTKRAV TIL INDEKLIMAET 21<br />
3.2.2 Krav til atmosfærisk indeklima<br />
Oplevet luftkvalitet<br />
Ved den valgte kategori B må den oplevede luftkvalitet ikke overstige 1,4 dp<br />
svarende til 20 % utilfredse. Den oplevede luftkvalitet svarer til en persons<br />
bedømmelse af luften ved indtræden i det givne lokale. For at opretholde<br />
dette krav skal bygningen opføres af lavt forurenende materialer samtidig<br />
med, at der ikke må ryges i andre lokaler end et dertil indrettet rygerum.<br />
CO2-koncentration<br />
Arbejdstilsynet anbefaler, at den øvre projekteringsværdi af luftens CO2koncentration<br />
maksimalt bør være 1000 ppm, idet personerne antages at udgøre<br />
den største forureningskilde i administrationsbygningen [Arbejdstilsynet<br />
2001]. I DS 1752 er kravet til CO2-koncentrationen for kategori B på maksimalt<br />
660 ppm over niveauet udendørs, idet der er stillesiddende aktivitet<br />
[DS 1752 2001]. Udeluften i Danmark (uden for København) har en CO2koncentration<br />
på 350 ppm [SBi 202 2002]. Dermed må CO2-koncentrationen<br />
ikke overstige 1010 ppm, hvilket svarer nogenlunde til Arbejdstilsynets anbefalede<br />
værdi. Der vil i det følgende blive anvendt Arbejdstilsynets øvre<br />
projekteringsværdi for CO2-koncentrationen på 1000 ppm.<br />
Fugtighed<br />
Der skal tages hensyn til luftens fugtighed, da den har indflydelse på både<br />
menneskers velbefindende og bygningsdelene. De nedre og øvre grænser for<br />
den relative luftfugtighed er hhv. 30 og 60 % [E. J. Funch 1994, s. 31].<br />
Da vandindholdet i udeluften er forskellig fra vinter til sommer, skal der<br />
dimensioneres for begge tilfælde. Vandindholdet i udeluften bestemmes, idet<br />
der dimensioneres for 70 % af et års vejrobservationer, der kan ses på figur<br />
B.1 i bilag B.<br />
Øvrige krav<br />
I beboelsesbygninger er kravet til mindste udsugningsstrøm fra et bade- og<br />
wc-rum 15 l/s og ved særskilt wc-rum 10 l/s. De øvrige rum skal mindst have<br />
et luftskifte på 0, 5h −1 [BR95 2006]. I rygerummet, hvor der opholder sig<br />
100 % rygere, skal der ventileres med mindst 21 l/s pr. person. Værdien svarer<br />
til 40% rygere, idet rygere er mere tolerante overfor røgkoncentrationen i<br />
luften [DS 1752 2001].
22 KAPITEL 3. MYNDIGHEDSKRAV<br />
3.2.3 Krav til lysniveau<br />
For at skabe et tilfredsstillende arbejdsmiljø er det nødvendigt med et godt<br />
belysningsniveau på de enkelte arbejdsstationer og lokalerne som helhed. I<br />
tabel 3.5 er angivet den nødvendige belysningsstyrke for de forskellige rum.<br />
Rum Belysningsstyrke<br />
Lux<br />
Kontor:<br />
- Almen belysning 200<br />
-Arbejdslys 500<br />
Konferencerum 200<br />
Teknik- og kopirum 200<br />
Arkiv 200<br />
Kantine 200<br />
Trappe og gangareal 50<br />
Toilet 100<br />
Omklædningsrum 200<br />
Produktionshal 200<br />
Lagerhal 100<br />
Tabel 3.5: Krav til belysningsstyrke for de forskellige rum [DS 700 2005].
Kapitel 4<br />
Rumprogram<br />
I følgende kapitel vil rumprogrammet for produktionshallen og administrationsbygningen<br />
blive gennemgået. I denne forbindelse henvises til plantegningerne<br />
på ”fold ud”-siden bagerst i rapporten, hvor rummenes betegnelser<br />
vil blive brugt i det følgende.<br />
Rumprogrammet har til formål at belyse rummenes anvendelse, brugstid, belastninger<br />
fra personer og elektriske apparater samt ventilations- og varmebehov,<br />
hvilket er grundlaget for den videre dimensionering af varmeanlægget<br />
og ventilationsanlægget.<br />
4.1 Anvendelse og brugstid<br />
Rummenes anvendelse er en vigtig faktor i den indeklimatiske dimensionering,<br />
da belastningen fra de forskellige rum kan variere væsentligt alt efter,<br />
om der er tale om et kontor eller et omklædningsrum. Ved ruminddelingen<br />
er der taget højde for dette, idet kantine, omklædnings- og konferencerum,<br />
der modtager størst belastning fra varme og fugt, er placeret i samme ende<br />
af bygningen.<br />
Det antages, at der arbejder 15 personer i administrationsbygningen og 20<br />
personer i produktionshallen. Antallet af personer i hvert rum afhænger af<br />
arealbehovet pr. person og er bestemt ud fra [SBi 196 2000] og [BR95 2006].<br />
For kontor- og produktionsarbejdet er aktivitetsniveauet hhv. 1,2 og 2, 0met<br />
svarende til stillesiddende arbejde og arbejde ved maskine [DS 474 1995].<br />
Brugstiderne er bestemt for en arbejdsdag på 9 timer, hvori evt. overarbejde<br />
er inkluderet. Kontorerne forudsættes brugt i tidsrummet 8.00 – 17.00,<br />
hvor der er indlagt pauser fra 10.00 – 10.15, 12.00 – 12.30 og 14.00 – 14.15.<br />
23
24 KAPITEL 4. RUMPROGRAM<br />
Pauserne forudsættes afholdt i kantinen, hvorfor personbelastningen ikke er<br />
tilstede i kontorerne i disse tidsrum. I produktionshallen er arbejdsdagen<br />
tilsvarende, dog med forskudte pauser i forhold til kontorarbejderne.<br />
Ud fra ovenstående betragtninger er antallet af personer samt brugstider for<br />
rummene opstillet i tabel 4.1.<br />
Rum Anvendelse Gulvareal Antal Brugstid<br />
m 2 personer h/døgn<br />
A Kontor 56 4 8<br />
B Kontor 16 1 8<br />
C Kontor 21 1 8<br />
D Kontor/hall 92 2 8<br />
E Teknikrum/kopirum 7 - -<br />
F Rengøring 4 - -<br />
G Toilet 5 - -<br />
H Omklædning dame 14 10 1<br />
I Gang 25 - -<br />
J Kontor 18 1 8<br />
K Kantine 29 24 2<br />
L Omklædning herre 22 20 1<br />
M Kontor 53 4 8<br />
N Arkiv 18 - -<br />
O Gang 16 - -<br />
P Kontor 29 2 8<br />
Q Rygerum 11 5 -<br />
R Kopirum 7 - -<br />
S Toilet 4 - -<br />
T Toilet 5 - -<br />
U Overetage hall 51 - -<br />
V Konferencerum 85 25 3<br />
W Koldlager 1734 1 8<br />
X Produktion 1967 14 8<br />
Tabel 4.1: Rummenes anvendelse og brugstid. Rummene, hvor antallet af personer eller<br />
brugstiden er markeret med ”-”, dimensioneres ikke for komfortkrav, idet brugen ikke er<br />
vedvarende.<br />
Ved hver arbejdsstation placeres en pc med tilhørende skærm. Kopirummet,<br />
rum R, og teknik/kopirummet, rum E, antages at indeholde de varmeafgivende<br />
apparater, som der kan ses i tabel 4.2. De varmeafgivende apparater i<br />
kantinen antages negligeable i forhold til belysning, computere osv., hvorfor<br />
disse ikke medtages.<br />
Belysningen er tidligere omtalt i afsnit 3.2.3, hvor det er angivet hvor meget
4.1. ANVENDELSE OG BRUGSTID 25<br />
Rum Apparattyper<br />
Kontorer Computer m. skærm<br />
Teknik/kopirum Server<br />
Stor kopimaskine<br />
Printer<br />
Kopirum Lille kopimaskine<br />
Printer<br />
Tabel 4.2: Fordeling af elektriske apparater. Udover de angivne apparater er alle rum<br />
udstyret med belysning.<br />
lys, der skal installeres i de enkelte rum.<br />
4.1.1 Specielle forhold<br />
I den videre projektering skal der tages hensyn til rum, hvor der er særlige<br />
forhold, som kan få betydning for ventilationsanlægget. I administrationsbygningen<br />
tages der særligt hensyn til rygerummet, omklædningsrum, kantinen<br />
og konferencerummet.<br />
Rygerum<br />
I rygerummet sker en større belastning af rummet som følge af den forurening,<br />
der tilføres luften ved rygning.<br />
Omklædningsrum<br />
I disse rum vil kunne opstå fugtproblemer, hvis der ikke tages højde for det<br />
ekstra fugt, der tilføres rummet ved badning.<br />
Kantine og konferencerum<br />
I kantinen og konferencerummet vil der være en stor personbelastning i kortere<br />
perioder, hvilket giver en større CO2- og varmebelastning, hvorfor behovet<br />
for frisk luft kan variere meget.
26 KAPITEL 4. RUMPROGRAM<br />
Produktion- og koldlagerhal<br />
I produktionshallen ønskes en højere temperatur end i koldlageret, da det<br />
i koldlageret ikke er nødvendigt at befinde sig i længere tid. Denne temperaturforskel<br />
skal der tages højde for under projektering af det termiske<br />
indeklima.<br />
4.2 Varmetilskud<br />
Administrationsbygningen og produktionshallen modtager begge interne og<br />
eksterne varmetilskud fra bl.a. medarbejderne, belysningen, de elektriske apparater<br />
og solen, som alle er med til at opvarme rummene. Da energirammen<br />
kun dækker opvarmede rum, vil varmetilskuddene for koldlageret ikke blive<br />
bestemt.<br />
4.2.1 Internt varmetilskud<br />
De interne varmetilskud består af varme afgivet fra belysning, elektriske apparater<br />
og personer i rummene, hvilket er bestemt ud fra den forventede<br />
brugstid samt antallet af enheder. Ved bestemmelsen af det interne varmetilskud<br />
fra personer er der ikke taget højde for, at personerne afgiver mere<br />
fri varme om sommeren end om vinteren. Det er vurderet, at denne forskel<br />
er negligeabel for det interne varmetilskud, hvorfor dette ikke medregnes.<br />
I bilag A.1 er det interne varmetilskud fra belysning, elektriske apparater og<br />
personer bestemt, og resultaterne herfra kan ses i tabel A.6 i bilag A.<br />
4.2.2 Eksternt varmetilskud<br />
Det eksterne varmetilskud består hovedsageligt af solstråling gennem bygningens<br />
vinduesflader. Derudover kan der forekomme et eksternt varmetilskud<br />
fra naborummene, hvis der er en temperaturforskel herimellem. Dette bidrag<br />
antages dog at være uden betydning, da temperaturforskellen vurderes<br />
at være under 8 ◦ C. [BR95 2006, 8.3.2]<br />
Beregningerne af solindfaldet kan ses i bilag A.2, og de samlede eksterne<br />
varmetilskud for rummene med vinduesflader kan ses i tabel A.9 i bilag A,<br />
idet solindfaldet er bestemt for juli måned, hvilket svarer til den varmeste<br />
måned [SBi 202 2002]. Der anvendes en solafskærmningsfaktor, fafsk, på 0,85.
4.3. NØDVENDIG VENTILATION 27<br />
Både det interne og det eksterne varmetilskud er medbestemmende for, hvorvidt<br />
der er behov for køling i rummene. Ligeledes indgår det i kontrollen af<br />
energirammen. Behovet for køling beskrives i afsnit 4.5.<br />
4.3 Nødvendig ventilation<br />
På baggrund af de opstillede komfortkrav til det atmosfæriske indeklima i<br />
afsnit 3.2.2, er der i bilag B bestemt en nødvendig ventilation for de rum, hvor<br />
ventilationsanlægget skal kunne opretholde komfort. Ventilationsmængden<br />
er bestemt ud fra oplevet luftkvalitet, CO2-indhold og fugt. De nødvendige<br />
luftskifter og volumenstrømme kan ses i tabel 4.3.<br />
Rum Rumfang Nødvendigt Volumenstrøm<br />
luftskifte<br />
m 3 h −1 l/s<br />
A 168 1,6 74<br />
B 48 1,5 20<br />
C 63 1,4 24<br />
D+U 528 1,0 151<br />
H 42 7,5 88<br />
J 54 1,4 22<br />
K 87 8,7 209<br />
L 66 9,5 174<br />
M 159 1,6 72<br />
P 87 1,6 38<br />
V 255 3,6 258<br />
G 15 2,4 10<br />
Q 33 11,5 105<br />
S 12 3,0 10<br />
T 15 2,4 10<br />
Tabel 4.3: Dimensionsgivende luftskifter og volumenstrømme i rummene.<br />
Ventilationen for administrationsbygningens toiletter og rygerum er bestemt<br />
ud fra Bygningsreglementet og DS 1752. Toiletternes og rygerummets nødvendige<br />
ventilation kan ses nederst i tabel 4.3, idet der kun anvendes udsugning<br />
i disse rum. For de øvrige rum, der ikke er opstillet i tabellen, gælder<br />
det, at der mindst skal ventileres med et luftskifte på 0, 5h −1 [BR95 2006].
28 KAPITEL 4. RUMPROGRAM<br />
4.4 Bygningens konstruktionsdele<br />
I dette afsnit vil de forskellige bygningsdele blive anskueliggjort for at belyse<br />
materialevalget samt opbygningen. Dimensionerne og transmissionskoefficienterne<br />
(U-værdierne) bliver ligeledes præsenteret. En detaljeret gennemgang<br />
af beregningerne for bestemmelse af U-værdierne findes i bilag C.<br />
Ved bestemmelse af konstruktionsdelenes transmissionskoefficienter skal der<br />
tages hensyn til energirammen, da denne har en betydning for isoleringens<br />
tykkelse. Ud fra det interne og eksterne varmetilskud samt nødvendig ventilationsbehov<br />
er der i programmet Be06 - Beregning af bygningers energibehov<br />
regnet et forventet energiforbrug for byggeriet. Der er benyttet de maksimalt<br />
tilladelige transmissionskoefficienter for tilbygninger samt en indblæsningstemperatur,<br />
ti, på18 ◦ C.<br />
Her er det fundet, at energiforbruget bliver på 90,6 kWh/m 2 ,hvorenergirammen<br />
er på 95,9 kWh/m 2 uden tillæg, som bestemt ud fra formel 3.1, idet det<br />
opvarmede etageareal er 2560 m 2 .Derforkandetforventes,atenergirammen<br />
bliver overholdt, hvis transmissionskoefficienterne ikke overskrider de tilladelige<br />
værdier for tilbygninger, som er angivet i tabel 3.1 og 3.2 i afsnit 3.1.<br />
Transmissionstabet findes ligeledes til 3,9 W/m 2 , som er mindre end de tilladelige<br />
på 6 W/m 2 . Programmet, som er anvendt til skitsemæssig beregning<br />
af energirammen, kan findes på bilagscd’en.<br />
Ydervægge<br />
Bygningens ydervægge er forskellige for produktionshallen og administrationsbygningen.<br />
Det er valgt, at administrationsbygningen skal opmures som<br />
hulmur med isolering, som det kan ses på figur 4.1a. Ydervæggene i produktionshallen<br />
opføres af kassetter med isolering, hvorpå der fastgøres en<br />
yderbeklædning, hvilket kan ses på figur 4.1b. Det yderste toplag isolering i<br />
kassetterne er et hårdt og vindtæt lag. Indvendigt beklædes kassetterne med<br />
to lag gips, der dog ikke indgår i beregning af transmissionskoefficienten.<br />
U-værdien for begge typer ydervægge findes til 0,19 W/m 2 K. Omkring samlinger<br />
ved vinduer og døre er linietabet ved vægkassetterne 0,06 W/mK og<br />
ved hulmuren nul som følge af en effektiv kuldebrosafbrydelse. Ligeledes er<br />
der ikke noget linietab ved hjørnerne for begge typer af ydervægge, da isolering<br />
er uafbrudt.
4.4. BYGNINGENS KONSTRUKTIONSDELE 29<br />
(a) Hulmur til administrationsbygningen samt fundament og tærrendæk.<br />
(b) Let ydervæg til produktionshallen.<br />
Figur 4.1: Tværsnit af ydervægge. Mål i mm.
30 KAPITEL 4. RUMPROGRAM<br />
Lette skillevægge<br />
Imellem koldlageret og produktionshallen opføres en let ikke-bærende skillevæg<br />
for at mindske varmetabet mellem rummene. Et længdesnit af skillevæggen<br />
kan ses på figur 4.2. Der findes en transmissionkoefficient for skillevæggen<br />
på 0,30 W/m 2 K.<br />
Figur 4.2: Længdesnit af den ikke-bærende skillevæg mellem koldlageret og produktionen.<br />
Mål i mm.<br />
Derudover anvendes lette skillevægge i administrationsbygningen, hvis formål<br />
er at afskærme for lyd mellem rummene. Skillevæggene opbygges efter<br />
samme princip, som der anvendes i figur 4.2. Eneste forskel er, at isoleringen<br />
har en tykkelse på 45 mm. [Rockwool 2006a].<br />
Terrændæk<br />
Byggeriets terrændæk opføres med et kapillarbrydende lag, trykfast isolering<br />
og et betondæk, hvilket kan ses på figur 4.1a. Ved omklædningsrummene og<br />
toiletterne benyttes letklinker som gulvbeklædning, hvorimod der benyttes<br />
trægulv i den resterende del af administrationsbygningen. Trægulvet placeres<br />
direkte på betondækket ovenpå et fugtbremsende lag.<br />
Der er ikke taget hensyn til, hvad der ligger ovenpå betondækket i rummene<br />
ved udregning af U-værdien for terrændækket, men idet det påvirker rummenes<br />
varmeakkumulering inddrages det i den hygrotermiske bygningssimulering.<br />
Transmissionskoefficienten for terrændækket findes til 0,11 W/m 2 K.<br />
Linietabet for samlingen mellem ydervæg og terrændækket ved hhv. hulmursog<br />
vægkassettekonstruktionen er 0,13 og 0,22 W/mK.<br />
Etagedæk<br />
Som etagedæk mellem de to etager i administrationsbygningen vælges et huldæk.<br />
Der anvendes samme gulvbelægning som på terrændækket, som lægges<br />
direkte på huldækket. Da der ikke regnes med varmetransmission mellem<br />
de to etager, er der ikke fundet en transmissionskoefficient for etagedækket.<br />
Under huldækket fastgøres nedhængt loft, hvori kanalerne til ventilationen<br />
placeres.
4.4. BYGNINGENS KONSTRUKTIONSDELE 31<br />
Tag<br />
Tagkonstruktionen i hele bygningen består af selvbærende trapezplader af<br />
stål, hvorpå isolering samt tagbeklædning fastgøres. Tagkonstruktionen kan<br />
ses på figur 4.3. Der benyttes tagpap som tagbeklædning.<br />
Figur 4.3: Tagkonstruktion med selvbærende trapezplader. Mål i mm.<br />
Transmissionskoefficienten for taget er 0,14 W/m 2 K. Linietabet ved taget<br />
sættes til nul, da isolering føres uafbrudt op fra væggen til taget.<br />
Vinduer<br />
I byggeriet anvendes to almindelige vinduesstørrelser med energibesparende<br />
ruder af typen Optitherm SN fra Pilkington [Pilkington 2006a]. Vinduerne<br />
benævnes hhv. A og B, og de tilhørende dimensionerne kan ses i bilag C.<br />
Transmissionskoefficienterne for vindue A og B inkl. karmareal er hhv. 1,52<br />
og 1,50 W/m 2 K.<br />
Ovenlysvinduer<br />
I produktionshallen indsættes ovenlysvinduer, hvilket er med til at nedsætte<br />
energiforbruget til belysning. Der forudsættes en dagslysfaktor på 2 %.<br />
Udregningen af ovenlysvinduernes transmissionskoefficienter ligger udenfor<br />
projektet, hvorfor de tilhørende U-værdier og linietab er sat til de maksimalt<br />
tilladte værdier ved tilbygninger, som er hhv. 1,80 W/m 2 Kog0,10W/mK<br />
[BR95 2006].<br />
Glaspartier<br />
I administrationsbygningens nordvendte facade anvendes to glaspartier med<br />
ruder af typen Pilkington Planar Triple, der betegnes hhv. glasparti A og B
32 KAPITEL 4. RUMPROGRAM<br />
[Pilkington 2006b]. De tilhørende udformninger kan ses på figur C.3 i bilag<br />
C. Dimensionerne er 4,8 × 6,9mforglaspartiAog2,4× 6,9 m for glasparti<br />
B.<br />
Transmissionskoefficienten for glasparti A og B er hhv. 1,44 og 1,43 W/m 2 K.<br />
Døre og porte<br />
I produktionshallen anvendes porte af isolerede aluminiumssektioner, der har<br />
en U-værdi på 1,0 W/m 2 K. Ligeledes anvendes BS60 døre med en transmissionskoefficient<br />
på 1,0 W/m 2 K [Hörmann Danmark 2006].<br />
4.5 Termisk indeklima<br />
Den termiske komfort i vinterperioden antages opretholdt af varmeanlægget.<br />
Det ønskes derudover belyst, hvordan temperaturerne vil være i administrationsbygningen<br />
i sommerperioden. Til dette formål findes i bilag D hhv.<br />
maksimale døgnmiddeltemperaturer samt maksimale timetemperaturer for<br />
juli måned.<br />
De maksimale temperaturer undersøges i de rum, der enten er i brug hele<br />
arbejdsdagen eller som oplever en ekstrem belastning i form af interne<br />
varmetilskud. Det undlades derfor at undersøge temperaturforholdene ved<br />
toiletterne, gangene, rengøringsrummet og arkivet.<br />
I tabel 4.4 kan de fundne temperaturer for udvalgte rum ses.<br />
Anvendelse Rum Maks. døgnmiddel- Maks. timetemperatur<br />
◦ C temperatur ◦ C<br />
Kontor A 26,4 28,3<br />
Kopi- og teknik E 42,1 44,0<br />
Kantine K 22,5 26,7<br />
Omklædning L 21,2 25,7<br />
Kontor M 26,4 28,3<br />
Kopi R 27,8 29,0<br />
Tabel 4.4: Maksimale døgnmiddel- og timetemperaturer for rummene med størst belastning.<br />
Af tabel 4.4 fremgår det, at den operative temperatur på 25 ◦ Coverskrides.<br />
Det tillades, at den operative temperatur overstiger 26 og 27 ◦ C i hhv. 100<br />
og 25 timer om året [DS 474 1995]. Dette tager beregningen af de maksimale
4.5. TERMISK INDEKLIMA 33<br />
temperaturer ikke højde for, hvorfor en dynamisk simulering af administrationsbygningen<br />
er nødvendig. I kopi- og teknikrummet, rum E, er temperaturen<br />
betydelig højere end de øvrige rum, hvilket skyldes stærkt varmeafgivende<br />
apparater. Disse apparater skal forsynes med køleflader, hvormed<br />
temperaturen sænkes.<br />
4.5.1 Bsim<br />
For en mere detaljeret analyse af det termiske indeklima i administrationsbygningen<br />
simuleres rum M i det hygrotermiske bygningssimuleringsprogram<br />
Bsim. Rum M er et nordvestvendt kontor med fire arbejdsstationer og udvælges<br />
som et ”worst-case”-rum for administrationsbygningen. Uddybende<br />
forklaringer kan findes i bilag D.2. For at overholde kravet i DS 474 findes<br />
det nødvendigt at indføre fire foranstaltninger:<br />
• Solafskærmningsfaktor på 0,7<br />
• Anden type vindue, med forbedret g-værdi<br />
• Natkøling i sommerperioden<br />
• Luftskifte forøges med 40 %<br />
Med de fire forbedringer findes, at der forekommer temperaturer over 26 og<br />
27 ◦ C i hhv. 76 og 23 timer af referenceåret.<br />
For resten af administrationsbygningen vælges ligeledes den nye type vinduer<br />
samt den ønskede solafskærmning i form af indvendige persienner. Ved kontoret<br />
i rum A, der ligner det simulerede rum, forøges luftskiftet tilsvarende.<br />
Grundet de høje maksimale timetemperaturer i kantinen vælges det også at<br />
øge luftskiftet med 40 % her.<br />
Temperaturforløbet i den varmeste uge i referenceåret er vist i figur 4.4. Af<br />
figuren kan det ses, at hovedparten af ugen ligger over de opstillede komforttemperaturer<br />
mellem 23 og 25 ◦ C, hvilket dog accepteres, da antallet af<br />
timer over 26 og 27 ◦ C over året er inden for det tilladelige.
30<br />
28<br />
26<br />
24<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
34 KAPITEL 4. RUMPROGRAM<br />
Indetemperatur °C<br />
Udetemperatur °C<br />
Uge 28 - 2002<br />
1 2 3 4 5 6 7 8<br />
Ugedage<br />
Figur 4.4: Temperaturforløb i uge 28 i rum M.
Kapitel 5<br />
Varmeanlæg<br />
I dette kapitel dimensioneres varmeanlægget til administrationsbygningen<br />
efter Norm for varmeanlæg med vand som varmebærende medium [DS 469<br />
1991]. Anlægget skal kunne dække transmissions- og ventilationstabet for<br />
bygningen, så der opretholdes en indetemperatur på 20 ◦ C ved en udetemperatur<br />
på −12 ◦ C, hvilket er dimensioneringssituationen. Den effekt, varmeanlægget<br />
skal kunne levere til hver enkelt rum, er beregnet i bilag C.2.<br />
5.1 Funktionskrav<br />
Normen indeholder en række krav til varmeanlægget, omhandlende det termiske<br />
indeklima, ressourceforbruget og sikkerheden. Anlægget skal kunne<br />
opretholde et tilfredsstillende termisk indeklima i anlæggets levetid, og det<br />
skal udføres, så unødvendigt ressourceforbrug undgås, idet det skal være muligt<br />
at regulere anlægget i alle rum med varmeafgivere. Endelig skal brugerne<br />
have tilfredsstillende vilkår, hvad angår sikkerhed og sundhed. Dette indebærer<br />
bl.a., at varmeanlægget skal kunne holde til det tryk det påføres. [DS<br />
469 1991]<br />
Anlægget skal både levere varme til rumopvarmning, til opvarmning af brugsvand<br />
og til opvarmning af ventilationsluft.<br />
Det ønskes at tilslutte anlægget fjernvarmenettet, da dette er den mest miljøvenlige<br />
løsning. Derfor skal anlægget dimensioneres efter en fremløbstemperatur<br />
på 70 ◦ Cogenafkølingpåmindst30 ◦ C ved en udetemperatur på<br />
−12 ◦ C. Brugsvandsanlægget skal dimensioneres efter en fremløbstemperatur<br />
på 60 ◦ Cogenafkølingpåmindst20 ◦ C. [SBi 175 2000] Da bygningen er placeret<br />
i Hørning, tilsluttes anlægget Hørning Fjernvarme. De oplyser, at de<br />
35
36 KAPITEL 5. VARMEANLÆG<br />
leverer et differenstryk på 0,3-6,5 bar, hvorfor der skal vælges en differenstrykregulator<br />
med et arbejdsområde inden for dette.<br />
Varmefladen til ventilationsanlægget behandles i kapitel 6 om dimensionering<br />
af ventilationsanlæg, mens der afgrænses fra at dimensionere brugsvandsanlægget.<br />
5.2 Skitseprojektering<br />
Inden anlægget kan dimensioneres, skal der træffes en række valg angående<br />
opbygningen af anlægget og hvilke materialer og produkter, der skal benyttes.<br />
Opbygning<br />
Ved tilslutningen af anlægget kan der vælges enten direkte eller indirekte tilslutning<br />
til fjernvarmenettet. Ved det indirekte tilsluttede anlæg skal varmen<br />
overføres vha. en varmeveksler, hvilket giver et energitab. Desuden skal der<br />
benyttes en ekspansionsbeholder og pumpe, for at anlægget har det nødvendige<br />
drivtryk. Hvis anlægget sluttes direkte til fjernvarmenettet, har vandet<br />
et drivtryk, når det modtages, hvorfor anlægget kan laves mere simpelt. Derfor<br />
vælges denne løsning.<br />
Det skal være muligt at regulere anlægget under drift. Det mest optimale<br />
er at have en centraliseret overordnet regulering af enten vandstrøm eller<br />
temperatur, og derudover skal det være muligt at ændre på vandstrømmen<br />
til den enkelte varmegiver. Det vælges at lave den overordnede regulering ved<br />
at regulere på temperaturen vha. en shuntledning, så noget af returvandet<br />
blandes med det varme vand, hvormed en passende temperatur opnås. For<br />
at kunne regulere temperaturen vha. en shuntledning, skal der bruges en<br />
pumpe. Denne pumpe skal kunne levere det tryk og den vandstrøm, der<br />
beregnes nødvendig.<br />
Rørsystemet kan laves som enten et en- eller tostrengsanlæg. Enstrengsanlægget<br />
har den fordel, at rørføringen bliver mere simpel, da det ikke er nødvendigt<br />
med så mange ledninger som ved et tostrengssystem. Til gengæld<br />
bliver der blandet returvand i det varme vand, så radiatorene, der ligger<br />
langt fra hovedledningen, modtager koldere vand end dem, der ligger tæt på,<br />
så der skal en større vandstrøm eller varmegiver til at levere samme effekt.<br />
Ved tostrengsanlægget kommer samme vand kun gennem én radiator. Derfor<br />
vælges tostrengsanlægget. En principskitse af et tostrengsanlæg kan ses på<br />
figur 5.1.
5.2. SKITSEPROJEKTERING 37<br />
Rør<br />
Figur 5.1: Principskitse af tostrengsanlæg.<br />
Der findes tre forskellige typer rør, der kan benyttes, hhv. stålrør, kobberrør<br />
eller Pex-rør. Pex-rørene har en del fordele. De er nemmere at lægge,<br />
de er billige, og der kan laves et rør i rør-system, idet der nedstøbes tomrør,<br />
og Pex-rørene dermed nemt kan udskiftes. Alle samlinger skal dog være<br />
udskiftelige, hvilket ikke er nødvendigt med svejste samlinger af stålrør og<br />
loddede samlinger af kobberrør. Ved stål- og kobberrør skal der tages hensyn<br />
til de problemer, der forekommer pga. temperaturudvidelse, hvilket ikke er<br />
så stort et problem ved plastrør. Det vælges at bruge Pex-rør, og trække<br />
dem, så de ikke kan ses. Rørene føres hovedsageligt i gulvpaneler, mens der<br />
dog i stueetagen er mulighed for at støbe rørene ned i betongulvet.<br />
For at undgå korrosion i radiatorene bruges Pex-rør med iltspærre.<br />
Varmegivere<br />
Som varmegiver kan der benyttes konvektorere, radiatorere eller gulvvarme.<br />
Det er hovedsageligt æstetiske årsager og pladshensyn, der er bestemmende<br />
for hvilken slags, der bør vælges. Det vælges at benytte radiatorer i alle<br />
rum, og placere dem under vinduerne for at have en god temperaturfordeling<br />
i rummet. For at undgå kuldenedfald ved det store vinduesparti i hall’en<br />
placeres der en konvektor i niveau med etageadskillelsen. I bilag E.1 er det<br />
bestemt, at der ikke vil komme højere lufthastighed i opholdszonen end tilladeligt<br />
ved en udetemperatur på -1 ◦ C, der er døgnmiddeltemperaturen i den<br />
koldeste måned, samt en operativ temperatur på 22 ◦ C.<br />
Ventiler<br />
For at varmegiverne leverer den beregnede effekt, skal vandstrømmen være<br />
korrekt. Dette sikres ved at indsætte ventiler og forindstille dem, så tryktabet<br />
bliver ens i begge strenge ved alle afgreninger. Der indsættes termostatiske<br />
radiatorventiler og returkoblinger ved alle radiatorer, så varmeydelsen kan
38 KAPITEL 5. VARMEANLÆG<br />
reguleres ved den enkelte varmegiver. Desuden indsættes der forindstillingsventiler<br />
ved de afgreninger, der har brug for et højere tryktab, for ikke at få<br />
en for stor vandstrøm. Det ønskes at lægge en stor del af tryktabet ved reguleringsventilerne<br />
ved de enkelte radiatorer, da dette giver en bedre mulighed<br />
for regulering.<br />
5.2.1 Styring af varmeanlæg<br />
Det følgende afsnit vil omhandle opbygningen af varmeanlægget, herunder<br />
styring af dette. På figur 5.2 kan opbygningen af systemet ses.<br />
Figur 5.2: Principskitse af varmeanlæg.<br />
Der er placeret et termometer på hhv. fremløb, FF, og returløb, FR. Formålet<br />
med disse er ikke at styre selve anlægget, men at kunne kontrollere, at de<br />
ønskede temperaturer fås.<br />
Det ønskes at kunne afregne forbruget i kWh, hvorfor der er indsat en energimåler.<br />
Denne måler flowet fra fjernvarmeanlægget samt temperaturen på<br />
frem- og returløb, hvormed den brugte effekt kan bestemmes.<br />
Trykdifferensregulatorens formål er at tilpasse trykket fra fjernvarmeanlægget<br />
til det tryk, der er nødvendigt i anlægget. Dette gøres ved at placere en<br />
ventil på fremløb med indbygget manometer samt et manometer på returløb,<br />
hvor ud fra trykdifferensen over anlægget kan bestemmes.
5.3. DETAILPROJEKTERING 39<br />
Der skal installeres fjernvarmevand til hhv. brugsvand, varmefladen i ventilationsanlægget<br />
samt varmeanlægget. Vandet fordeles ud over tre fordelingsledninger,<br />
hvorfor der er indsat en afspærringsventil på disse, så det er muligt<br />
at lukke for vandet til de enkelte afgreninger.<br />
Som omtalt ønskes anlægget opbygget på en sådan måde, at vandstrømmen<br />
er konstant, mens fremløbstemperaturen til varmegiverne kan indstilles<br />
efter behov. Dette gøres ved en reguleringsboks, R, der er koblet til den automatiske<br />
reguleringsventil, der styrer hvor stor en del af vandet, der skal<br />
komme fra fjernvarmeanlægget, og hvor stor en del, der skal genbruges gennem<br />
shuntledningen. Blandingsforholdet bestemmes ved en temperaturføler<br />
hhv. udendørs og på blandingen efter shuntledningen. Hvis temperaturen efter<br />
shuntledningen eksempelvis er under det ønskede, åbnes der yderligere<br />
for reguleringsventilen til fjernvarmeanlægget.<br />
5.3 Detailprojektering<br />
I dette afsnit detailprojekteres varmeanlægget. Først findes der varmegivere<br />
til de enkelte rum, der kan levere den givne effekt, hvorefter den nødvendige<br />
vandstrøm gennem disse beregnes. Herefter fastlægges rørføringen, og<br />
der foretages en tryktabsberegning, hvormed indregulering med ratiatorventiler<br />
og eventuelle strengventiler kan bestemmes, og der til sidst kan vælges<br />
en passende pumpe. Endelig vurderes kvaliteten af anlægget, og eventuelle<br />
problemområder belyses.<br />
5.3.1 Varmegivere<br />
Det vælges at benytte fire forskellige størrelser radiatorere af typen RIOpanel<br />
og én slags RIOpanel konvektor. De kan ses på figur 5.3.<br />
(a) RIOpanel radiator. (b) RIOpanel lavkonvektor.<br />
Figur 5.3: De valgte varmegivere [A/S Ribe Jernindustri 2006].
40 KAPITEL 5. VARMEANLÆG<br />
Varmegiverne vælges, så de altid skal levere mindre varme, end de er i<br />
stand til. Producenten angiver standardydelsen ved en fremløbstemperatur<br />
på 70 ◦ C, en returtemperatur på 40 ◦ C og en rumtemperatur på 20 ◦ C. Dette<br />
passer med de ønskede temperaturer, men da varmegiverne skal levere en<br />
mindre ydelse, mens fremløbs- og rumtemperaturen er uændret, ændres afkølingen.<br />
Størrelsen og standardydelsen, Φ0, for de valgte varmegivere kan<br />
ses i tabel 5.1.<br />
Φ0 Højde Længde Type<br />
W mm mm<br />
49 255 200 1PK<br />
128 455 300 1PK<br />
256 455 600 1PK<br />
673 455 800 2PK<br />
1042 140 2300 LK 2-21<br />
Tabel 5.1: Standardydelse, størrelse og type for de valgte varmegivere. De første fire er<br />
radiatorer, mens den sidste er en konvektor. [A/S Ribe Jernindustri 2006]<br />
Varmegiverne placeres som vist på figur 5.4, idet de fortrinsvis er placeret ved<br />
vinduer for at sikre god temperaturfordeling, mens konvektoren er placeret<br />
for at undgå kuldenedfald.<br />
Der er placeret varmegivere i alle rummene, selvom der i nogle rum er et meget<br />
lavt opvarmningsbehov. I rengøringsrum og teknikrum kunne radiatoren<br />
godt undværes, da disse ikke er arbejdsrum, men af hensyn til fleksibilitet<br />
sættes der radiatorer op. På toiletterne er varmebehovet ligeledes meget lavt,<br />
men det ønskes ikke at have en lavere temperatur på toiletterne end i de tilstødende<br />
rum, da dette pga. forskellen i densitet vil få luften til at strømme<br />
ud fra toilettet, hvilket kan give lugtgener.<br />
I bilag E.2 beregnes afkølingen og vandstrømmene gennem varmegiverne i<br />
dimensioneringssituationen. Det beregnes, at afkølingen, som krævet, bliver<br />
større end 30 ◦ C. De beregnede vandstrømme og afkølinger kan ses i tabel<br />
E.1 i bilag E.2.<br />
5.3.2 Rørføring<br />
Rørføringen udføres, som vist på figur 5.4. Alle rørene føres i gulvpaneler<br />
undtagen strækningen G–D, der nedstøbes som rør i rør-system i terrændækket.<br />
Ved A og B føres rørene fra under- til overetagen i hjørnepaneler.<br />
Rørene vælges, så tryktabene bliver så små, at det ikke får nævneværdig<br />
indflydelse på reguleringen. Hermed skal hver radiatorventil forindstilles til
5.3. DETAILPROJEKTERING 41<br />
Figur 5.4: Placering af radiatorer og rør, samt ydre diametre på rør. Radiatorene er<br />
angivet med Rxx, mens de stiplede linier angiver returløb og de fuldtoptrukne fremløb.
42 KAPITEL 5. VARMEANLÆG<br />
at give samme tryktab. Dette betyder dog ikke, at de skal stilles på samme<br />
indstilling, da tryktabet afhænger af vandstrømmen.<br />
På alle de yderste delstrækninger, der kun går til én radiator, bruges 15×2, 5<br />
Pex-rør, idet den ydre diameter er 15 mm og godstykkelsen er 2,5 mm. Til<br />
de øvrige strækninger bruges rør af størrelserne 18 × 2, 5 og 28 × 4. Hermed<br />
bliver tryktabet pr. meter rør mellem 0 og 49 Pa.<br />
På figur 5.4 kan rørføringen og rørstørrelserne ses. En mere detaljeret tegning<br />
findes i tegningsmappen som tegning nr. (56).1.07. Der er ikke anvendt vendt<br />
retur, da dette ville kræve længere rørstrækninger.<br />
5.3.3 Indregulering<br />
For at sikre at radiatorene får de rigtige vandstrømme, skal systemet indreguleres.<br />
Derfor skal der foretages tryktabsberegninger. Der kommer et tryktab<br />
fra de lige rørstrækninger samt enkeltmodstande. Der kommer en enkeltmodstand<br />
ved alle afgreninger, bøjninger, rørudvidelser, anboringer i radiatorer,<br />
returkobling og ventiler. Tryktabet over ventilerne skal tilpasses, så der er<br />
samme tryktab over alle parallelforbundne strenge.<br />
Når trykket over ventilerne vælges, skal der desuden tages højde for, at de<br />
skal have en tilpas stor ventilautoritet, S, givet som ventilens andel af tryktabet<br />
over hele anlægget. Ventilautoriteten anbefales at ligge på mindst 0,25,<br />
hvorfor ventilerne så vidt muligt vælges efter dette. [SBi 175 2000, s. 203]<br />
Ventilerne skal have et proportionalbånd under 2 ◦ C[DS 469 1991]. Proportionalbåndet<br />
er givet som den forskel mellem den ønskede temperatur og<br />
følertemperaturen, hvor ventilen står fuldt åben. Producenten angiver dog<br />
indstillingerne ved proportionalbånd mellem 0,5 og 2 ◦ C, hvorfor alle disse<br />
indstillinger kan benyttes.<br />
Der vælges at benytte Danfoss ventiler af typen RA-U, der er velegnede til<br />
små vandstrømme, og Danfoss returkoblinger af typen RLV. Disse kan ses<br />
på figur 5.5.<br />
I bilag E.3 beregnes tryktabet for anlægget, og de nødvendige indstillinger på<br />
ventilerne bestemmes. Ved disse indstillinger fås en ventilautoritet på under<br />
0,25 for ventilerne ved radiatorerne R10-R13, R15 og R26-R32. Dermed bliver<br />
disse ventiler let påvirket af det øvrige anlæg, men det vurderes ikke at være<br />
et stort problem, da det er rum, hvor indeklimaet er mindre vigtigt.
5.3. DETAILPROJEKTERING 43<br />
(a) Danfoss RA-U radiatorventil. (b) Danfoss returkobling<br />
RLV.<br />
Figur 5.5: Ventil og returkobling [Danfoss 2006].<br />
5.3.4 Pumpe og differenstrykregulator<br />
Det samlede tryktab for anlægget findes til 8000 Pa, og den samlede vandstrøm<br />
er på 0,27 m 3 /h. Dermed kan der bruges pumpen Grundfos UPE<br />
15-40, der har karakteristikken, som ses på figur 5.6. Den optegnede karakteristik<br />
gælder ved proportionalstyring af pumpen, hvilket giver det laveste<br />
energiforbrug, idet der ikke skal indsættes en så stor modstand ved mindre<br />
vandstrømme.<br />
p<br />
[kP a]<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
H<br />
[m]<br />
4.0<br />
3.5<br />
3.0<br />
2.5<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
x<br />
MAX<br />
Proportional<br />
0.5<br />
0.0<br />
MIN<br />
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 Q [m³/h]<br />
Figur 5.6: Pumpekarakteristik for Grundfos UPE 15-40. X angiver driftspunktet i dimensioneringstilstanden.<br />
[Grundfos 2006]<br />
Pumpen indsættes, som vist på figur 5.7, idet den i samarbejde med reguleringsventilen<br />
sørger for, at vandstrømmen til radiatorerne har den rette<br />
størrelse og temperatur. Pumpen sørger for, at vandstrømmen konstant er<br />
0,27 m 3 /h, mens reguleringsventilen bestemmer fremløbstemperaturen, idet<br />
den styrer, hvor stor en andel af vandet, der lukkes ind fra fjernvarmenet-
44 KAPITEL 5. VARMEANLÆG<br />
tet, og hvor meget, der recirkuleres via shuntledningen. Reguleringsventilen<br />
er styret af en styringsboks, der regulerer fremløbstemperaturen efter udetemperaturen.<br />
På figur 5.8 er fremløbstemperaturen optegnet som funktion<br />
af udetemperaturen. Prikkerne angiver den nødvendige fremløbstemperatur<br />
ved forskellige udetemperaturer, og dermed forskellige varmetab, udregnet<br />
med formlerne der ses i bilag E.2. For at være på den sikre side parallelforskydes<br />
kurven til den fuldt optrukne kurve på figur 5.8.<br />
Fremløbstemperatur ° C<br />
75<br />
70<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
Automatisk<br />
reguleringsventil<br />
Kontraventil<br />
Pumpe<br />
Figur 5.7: Pumpe og shuntledning.<br />
45<br />
−15 −10 −5 0 5 10 15 20 25 30<br />
Udetemperatur ° C<br />
Figur 5.8: Fremløbstemperaturen til radiatorerne som funktion af udetemperaturen.<br />
Varmeværket i Hørning leverer vandet med et differenstryk på 0,3-6,5 bar<br />
[Hørning Fjernvarme 2006]. Det skal derfor findes en differenstrykregulator,<br />
der har tilsvarende arbejdsområde. Differenstrykregulatoren, AVP PN16, fra<br />
Danfoss har et arbejdsområde op til 16 bar, hvorfor denne er brugbar.
5.3. DETAILPROJEKTERING 45<br />
5.3.5 Vurdering af varmeanlæg<br />
Vandstrømmene til radiatorene i de rum, der ikke har vinduer, er meget små.<br />
Derfor skal der anvendes ventiler med meget små kv-værdier for at skabe et<br />
nødvendigt tryktab til en ordentlig indregulering af anlægget. Men selv med<br />
den mindste forindstilling af ventilerne, giver det ikke et stort nok tryktab<br />
til at opnå den ønskede ventilautoritet. Dette gør, at dele af anlægget er<br />
følsomt overfor ændringer andre steder i anlægget. Det drejer sig dog mest<br />
om rum, hvor klimaet er mindre vigtigt som f.eks. kopirum, arkiv og toiletter.<br />
Resultatet vil derfor blive, at termostaten holder disse radiatorer slukkede<br />
det meste af tiden.<br />
Anlægget kunne gøres nemmere at indregulere, hvis det var tilstræbt at<br />
lave alle dele af anlægget mere symmetrisk, eller ved brug af vendt retur.<br />
Dette ville kræve længere rørstrækninger nogle steder, men til gengæld ville<br />
anlægget være i bedre balance.<br />
Med det opbyggede anlæg vil en skade eller serviceeftersyn medføre, at hele<br />
anlægget skal lukkes ned. En mulighed kunne være at føre en samlet fordelingsledning<br />
til hhv. over- og underetage. Dette ville medføre længere rørstrækninger,<br />
men kunne være gavnligt, idet der kunne lukkes af for én etage<br />
med en afspæringsventil, uden påvirkning på den anden etages varmeydelse.<br />
Detailtegninger af varmeanlægget kan findes i tegningsmappen som tegning<br />
nr. (56).1.07 og (56).7.08.
46 KAPITEL 5. VARMEANLÆG
Kapitel 6<br />
Ventilationsanlæg<br />
Til ventilation af administrationsbygningen vælges mekanisk ventilation med<br />
både mekanisk indblæsning og udsugning. I dette kapitel dimensioneres ventilationsanlægget<br />
til administrationsbygningen, hvilket gøres iht. Norm for<br />
mekaniske ventalitionsanlæg [DS 447 2005].<br />
6.1 Funktionskrav<br />
Inden et ventilationsanlæg kan dimensioneres, skal funktionskravene til anlægget<br />
kendes. Bygningsreglementet kræver, at ventilationsanlægget udføres<br />
på en sådan måde, at der undgås unødigt energiforbrug samtidig med, at der<br />
er tilfredsstillende vilkår, hvad angår indeklima og sikkerhed [BR95 2006].<br />
For at sikre et tilfredsstillende indeklima, er der i bilag B bestemt det nødvendige<br />
luftskifte for de enkelte rum i administrationsbygningen. Herudover<br />
er der lavet en hygrotermisk bygningssimulering i Bsim der er nærmere omtalt<br />
i bilag D.2, hvor luftmængden blev øget i rum A, M og K. Luftskiftet<br />
og volumenstrømmen for de enkelte rum kan ses i tabel 6.1.<br />
Alt efter hvor kanalerne føres, og om de vælges runde eller rektangulære, er<br />
der anbefalede maksimale lufthastigheder i kanalerne. Disse værdier kan ses<br />
i tabel 6.2.<br />
I henhold til DS 447 skal der desuden angives de tæthedskrav, som kanalsystemet<br />
og komponenterne skal opfylde. Til ventilationsystemet i administrationsbygningen<br />
er det valgt at anvende tæthedsklasse C, hvor der er en<br />
tilladelig lækagefaktor på 0, 15 · 10 −3 m 3 /s pr. m 2 ved et testtryk på 400 Pa.<br />
Dette krav skal sikres overholdt ved udførelsen af anlægget.<br />
47
48 KAPITEL 6. VENTILATIONSANLÆG<br />
Rum Rumfang Nødvendigt Volumenstrøm<br />
luftskifte<br />
m 3 h −1 l/s<br />
Indblæsning/ A 168 2,2 103<br />
udsugning B 48 1,5 20<br />
C 63 1,4 24<br />
D+U 528 1,0 151<br />
H 42 7,5 88<br />
J 54 1,4 22<br />
K 87 12,1 293<br />
L 66 9,5 174<br />
M 159 2,3 100<br />
P 87 1,6 38<br />
V 255 3,6 258<br />
Kun udsugning G 15 2,4 10<br />
Q 33 11,5 105<br />
S 12 3,0 10<br />
T 15 2,4 10<br />
Tabel 6.1: Dimensionsgivende luftskifter og volumenstrømme til de enkelte rum.<br />
Maksimale lufthastigheder i m/s<br />
Hovedkanalers placering Rektangulære kanaler Runde kanaler<br />
Over nedhængt akustisk loft 6 10<br />
Kanal placeret i selve rummet 5 9<br />
Tabel 6.2: Anbefalede maksimalhastigheder i hovedkanaler. Værdierne gælder for et tilladeligt<br />
lydniveau på 30 dB(A). I fordelings- og tilslutningskanaler er den anbefalede hastighed<br />
hhv. 80 og 50 % af de anførte værdier. [Stampe 2000]
6.2. SKITSEPROJEKTERING 49<br />
Det vælges at indblæse luft med en temperatur på 20 ◦ C, hvorfor isoleringsklassen<br />
kan findes til klasse 2. Det vælges at anvende samme isoleringstykkelse<br />
ved alle indblæsningskanalerne. Hermed må indblæsningskanalernes varmetransmissionskoefficient<br />
for runde kanaler højst være:<br />
Ukanal =2, 0 d1 +0, 18 (6.1)<br />
hvor d1 er diameteren i m og Ukanal er varmetransmissionskoefficienten i<br />
W/m 2 K. For rektangulære kanaler må varmetransmissionskoefficienten højst<br />
være 0, 66 W/m 2 K ved hver flade. Det vælges at bruge samme isoleringstykkelse<br />
ved alle kanaldimensioner. Dette gøres ved at tage udgangspunkt i en<br />
rund kanal med en diameter på 200 mm. Her findes isoleringstykkelsen til 50<br />
mm. [DS 452 1984, tabel 2.1.1]<br />
Vælges større kanaldimension end den valgte referencekanal vil isoleringens<br />
tykkelse skulle øges en smule. Forøgelsen er dog begrænset, hvorfor der afgrænses<br />
fra dette.<br />
6.2 Skitseprojektering<br />
Inden selve anlægget kan dimensioneres, skal det besluttes hvilken type ventilationsprincip<br />
og anlægstype, der benyttes.<br />
6.2.1 Anlægstype<br />
Et ventilationsanlæg kræver meget plads, og derfor er det vigtig tidligt at<br />
overveje, hvordan kanalsystemet skal placeres i bygningen. Hovedkanalerne<br />
og fordelingskanalerne skal helst føres over et nedhængt loft, så støjen fra kanalerne<br />
formindskes i opholdszonen. Runde kanaler fortrækkes, da disse bl.a.<br />
er billigere, lettere at montere, tættere og ikke giver anledning til så meget<br />
støj til sammenligning med rektangulære kanaler. Rektangulære kanaler kan<br />
dog være nødvendige at anvende, hvis der ikke er tilstrækkelig plads, da de<br />
fylder mindre. [Stampe 2000]<br />
Administrationsbygningen er opbygget af en stueetage med en rumhøjde på<br />
3,1 m og en 1. sal med en rumhøjde på 3,6 m adskilt af et etagedæk på 180<br />
mm. For at skjule kanalerne vælges det at nedsænke loftet ved begge etager<br />
med 0,6 m. Således bliver rumhøjden i stueetagen 2,5 m, mens rumhøjden<br />
på 1. sal bliver 3,0 m. Ved de tidligere beregninger af nødvendigt ventilation<br />
er det antaget, at rumhøjden er 3,0 m, hvorfor der er en fejl i luftskifterne for<br />
stueetagen. Da ventilationsstrømmene er bestemt ud fra statiske balancer vil
50 KAPITEL 6. VENTILATIONSANLÆG<br />
den ændrede rumhøjde ikke have indflydelse på disse, hvorfor der kan fortsættes<br />
med de hidtil bestemte ventilationsstrømme. Et princip for kanalernes<br />
placering i administrationsbygningen kan ses på figur 6.1.<br />
Figur 6.1: Principsnit af administrationsbygningen, hvor det kan ses, hvordan kanalerne<br />
ønskes placeret.<br />
For byggeriet er det hensigtsmæssigt at placere centralaggregatet enten i<br />
administrationsbygningens teknikrum eller i produktionshallen. Det vurderes,<br />
at der ikke er tilstrækkelig plads i teknikrummet, hvorfor det placeres i<br />
produktionshallen, hvilket også er hensigtsmæssigt grundet støjgener.<br />
Som ventilationsprincip kan der enten vælges Constant Air Volume (CAV)<br />
eller Variable Air Volume (VAV). I CAV-anlæg holdes volumenstrømmen<br />
konstant, hvorimod VAV-anlæg tilpasser volumenstrømmen til det aktuelle<br />
behov i de enkelte rum. Et VAV-anlæg kan tilpasse volumenstrømmen efter<br />
varmebelastningen, personbelastningen eller trykforholdene i bygningen.<br />
Ved anvendelse af VAV-anlæg kan unødigt elforbrug til ventilatordrift undgås.<br />
Desuden kan der vælges mindre kanaler og komponenter. Ulempen ved<br />
VAV-anlæg er, at indreguleringen er sværere, og der kræves desuden dyrere<br />
reguleringsudstyr end ved CAV-anlæg. Dermed vil anlægsomkostningerne<br />
være større for et VAV-anlæg, hvorimod driftsomkostningerne er størst ved<br />
CAV-anlæg. [Stampe 2000]<br />
I administrationsbygningen har omklædningsrummene, rum H og L, kantinen,<br />
K, og konferencerummet, V, behov for et stort og varierende luftskifte.<br />
Derfor kunne det være oplagt at vælge et VAV-anlæg i disse rum, men da
6.2. SKITSEPROJEKTERING 51<br />
det vil kræve et seperat ventilationsanlæg, vurderes dette at være mere omkostningsfuld<br />
end at vælge et CAV-anlæg til hele administrationsbygningen.<br />
6.2.2 Luftfordelingsprincip<br />
Udover at vælge hvilken type anlæg, der skal benyttes, er det også nødvendigt<br />
at klarlægge hvilket luftfordelingsprincip, der ønskes. Der findes to grundlæggende<br />
principper, som kan være optimale for administrationsbygningen,<br />
hvilket er opblanding og fortrængning.<br />
Ved opblanding indblæses luft med en relativ høj hastighed, hvormed forureningen<br />
i rummet fortyndes ved opblanding med den rene luft. På denne<br />
måde bliver der en forholdsvis ensartet fordeling af forurening og temperatur<br />
i rummet. Ved opblanding skal indblæsningen være over opholdszonen,<br />
mens der frit kan vælges, om udsugningen skal være ved loft eller gulv. En<br />
principskitse af luftfordeling ved opblandingsprincippet kan ses på figur 6.2.<br />
[Brohus 2006]<br />
Figur 6.2: Principskitse af luftfordeling ved opblandingsprincippet.<br />
Ved luftfordeling ved fortrængningsprincippet tilføres rummet luft med undertemperatur<br />
ved lav hastighed. Hermed vil der opstå en lagdeling i rummet<br />
pga. temperaturforskelle. Hovedparten af al forurening af luft opstår ved<br />
varmekilder, hvorfor den forurenede luft vil bevæge sig opad. Udsugningen<br />
placeres derfor ved loftet. Luftfordeling ved fortrængningsprincippet har generelt<br />
den fordel, at ventilationseffektiviteten i opholdszonen, ɛop, erbedre.<br />
Dette gør sig især gældende for høje rum. En principskitse af luftfordeling<br />
ved fortrængningsprincippet kan ses på figur 6.3. [Brohus 2006]<br />
Fortrængning er mest optimalt i store rum, hvor der er højt til loftet, hvorfor<br />
der vælges at benytte fortrængning i hall’en, hvor der er ca. 7mtil loftet.<br />
De resterende rum har maksimalt 3 m til loftet, og det største rum er konferencerummet,<br />
der har et areal på 255 m 2 . Det vurderes derfor, at det er<br />
muligt at opnå en fornuftig opblanding af luften i de øvrige rum, hvorfor<br />
opblandingsluftfordeling her vælges.
52 KAPITEL 6. VENTILATIONSANLÆG<br />
Figur 6.3: Principskitse af luftfordeling ved fortrængningsprincippet.<br />
6.2.3 Systemopbygning<br />
I dette afsnit beskrives opbygningen af ventilationsanlægget samt de komponenter,<br />
som skal indgå i dette. Det ønskes, at ventilationssystemet skal kunne<br />
indblæse luft med den ønskede temperatur og fugtighed. Det er i bilag B.3<br />
beregnet, at der ved indblæsning af udeluft er problemer med lav fugtighed i<br />
bygningen i vinterperioden. Det ønskes derfor at befugte udeluften. Desuden<br />
ønskes det at opvarme udeluften således, at der ikke indblæses kold luft. Da<br />
det i afsnit 4.5.1 ikke er fundet nødvendigt at anvende køling, udelades dette.<br />
Den valgte systemopbygning kan ses på figur 6.4.<br />
Figur 6.4: Ventilationssystemets opbygning. R1 stopper befugteren, når den ønskede<br />
dugpunktstemperatur er nået. R2 regulerer varmefladen, således de ønskede temperatur<br />
opnås. R3 regulerer spjældet ved bypasset.
6.2. SKITSEPROJEKTERING 53<br />
Luftindtag og -afkast<br />
Som luftindtag anvendes en jalousirist, der placeres på facaden, mindst 2 m<br />
over terræn. Som afkast vælges der at anvende en jethætte, som kan ses på<br />
figur 6.5. Luftafkastet placeres på administrationsbygningens tag. [Stampe<br />
2000, s. 134-135]<br />
Figur 6.5: Jethætte som luftafkast, der er forsynet med en indre rende, som forhindrer<br />
vandindtrængning.<br />
Spjæld<br />
I ventilationsanlægget skal der anvendes spjæld til volumenstrøms- og trykregulering.<br />
Der benyttes indreguleringsspjæld, så anlægget kan indreguleres<br />
efter behov. Der sættes en motor på spjældet ved både indtaget og afkastet,<br />
så der kan lukkes ned for ventilationen om natten. Spjældene styres efter<br />
tiden, således at der ikke ventileres om natten, bortset fra de varme sommermåneder.<br />
Derudover indsættes der spjæld ved bypasset forbi krydsvarmeveksleren, således<br />
at luften i vinterperioden kan ledes gennem varmeveksleren, mens luften<br />
i perioder, hvor udetemperaturen er større end indetemperaturen, kan<br />
ledes udenom varmeveksleren. Desuden vil det være nødvendigt at åbne dette<br />
spjæld i kolde perioder for at afise varmeveksleren. Det vurderes, at det<br />
ikke er nødvendigt at placere et spjæld foran varmeveksleren, da tryktabet<br />
over denne er stor, og luften derfor vil ledes ad bypasset, når spjældet ved<br />
dette er åbent.<br />
Spjældet over bypasset reguleres ved reguleringsboks R3. Boksen sørger for,<br />
at spjældet er åbent i sommernætterne, samt i de perioder, hvor rumtemperaturen<br />
overstiger 25 ◦ C, dog ikke når udetemperaturen overstiger rumtemperaturen.<br />
Dette gøres ved at placere temperaturfølere på udsugning og<br />
indblæsning før bypasset.
54 KAPITEL 6. VENTILATIONSANLÆG<br />
Om vinteren sørger regulatoren for at åbne spjældet for at afise varmeveksleren,<br />
når trykdifferensen over denne overstiger en vis værdi.<br />
Filtre<br />
Der anvendes filtre af typen finfiltre, som forhindrer pollen i at komme ind.<br />
Over filtrene placeres en differenstrykmåler, så det kan måles, når filtrene er<br />
blevet beskidte og skal udskiftes, som følge af et for stort tryktab.<br />
Varmegenvindingskomponenter<br />
Varmen fra udsugningsluften genvindes gennem en krydsvarmeveksler. Minimumskravet<br />
for en varmevekslers effektivitet er 65 % [BR95 2006, stk. 12.3.8].<br />
Der vælges en krydsvarmeveksler med en effektivitet på ca. 65 %. Der placeres<br />
et opsamlingskar under varmeveksleren til at opsamle kondenseret vand.<br />
Varme<br />
Der placeres en vandvarmeflade, der kan yde en effekt større end 30,8 kW,<br />
således at varmefladen kan opvarme luften, der har været gennem krydsvarmeveksleren<br />
til de ønskede 20 ◦ C ved en udeluftstemperatur på −12 ◦ C.<br />
Befugter<br />
Der indsættes en bestøvningsbefugter, der kan levere mindst 16,5 liter vand i<br />
timen, således at indblæsningsluftens relative fugtighed bliver mindst 30 %.<br />
Under befugteren placeres et opsamlingskar.<br />
Den ønskede ydelse fra varmeflade og bestøvningsbefugter er bestemt i bilag<br />
F.1.<br />
6.3 Detailprojektering<br />
I dette afsnit detaildimensioneres ventilationsanlægget. Først dimensioneres<br />
indblæsnings- og udsugningsarmaturene i alle rum, hvorefter kanalerne<br />
indtegnes og dimensioneres. Tryktabet i anlægget beregnes, hvorefter et passende<br />
centralaggregatet dimensioneres.
6.3. DETAILPROJEKTERING 55<br />
6.3.1 Opblandingsluftfordeling<br />
Som indblæsningsarmatur til de rum, hvor opblanding ønskes, anvendes en<br />
LCP loftdiffusor med tilhørende trykfordelingsboks og et rektangulær MTL<br />
spaltearmatur. De to armaturer kan ses på hhv. figur 6.6 og 6.7. Armaturerne<br />
er valgt således, at kaste- og indtrængningslængden får den ønskede størrelse<br />
jvf. bilag F.2.1.<br />
(a) LCP loftdiffusor. (b) <strong>MB</strong>A trykfordelingsboks.<br />
Figur 6.6: Indblæsningsarmatur med tilhørende trykfordelingsboks. [Lindab 2006]<br />
Figur 6.7: Rektangulær MTL spaltearmatur. [Lindab 2006]<br />
I bilag F.2.1 er det undersøgt, hvor mange armaturer, der skal placeres i hvert<br />
rum, og armaturenes kastelængder og indtrængningslængder er desuden fundet.<br />
Som udsugningsarmatur vælges samme type som ved indblæsning. Antal<br />
indblæsnings- og udsugningsarmaturer samt dimensionerne på disse kan ses<br />
i tabel 6.3.<br />
I rygerummet og toiletterne placeres der kun udsugningsarmaturer, da det<br />
ikke ønskes, at forurening herfra skal sprede sig til resten af bygningen. I<br />
kopirummene, rengøringsrummet og arkivet er den nødvendige ventilation<br />
lille, hvorfor disse ikke ventileres.
56 KAPITEL 6. VENTILATIONSANLÆG<br />
Rum Rumfang Antal indblæsnings-/udsugnings- Armaturtype<br />
armaturer<br />
m 3<br />
A 140 1/1 MTL-19-3-3000<br />
B 40 1/1 MTL-15-3-1000<br />
C 63 1/1 MTL-15-3-1000<br />
H 35 1/1 MTL-19-4-3000<br />
J 45 1/1 MTL-15-4-1000<br />
K 73 8/5 LCP 200 <strong>MB</strong>A boks 0<br />
L 55 6/6 LCP 125 <strong>MB</strong>A boks 0<br />
M 159 1/1 MTL-19-3-3000<br />
P 87 1/1 MTL-15-4-1000<br />
V 255 4/3 MTL-19-3-3000<br />
E 13 0/0<br />
F 13 0/0<br />
N 15 0/0<br />
G 13 0/2 LCP 125 <strong>MB</strong>A boks 0<br />
Q 33 0/3 LCP 125 <strong>MB</strong>A boks 0<br />
R 15 0/0<br />
S 12 0/1 LCP 125 <strong>MB</strong>A boks 0<br />
T 15 0/2 LCP 125 <strong>MB</strong>A boks 0<br />
Tabel 6.3: Type og antal af armaturer i de enkelte rum i administrationsbygningen, idet<br />
rummene under linien ikke har indblæsning.
6.3. DETAILPROJEKTERING 57<br />
6.3.2 Fortrængningsluftfordeling<br />
I hall’en vil det være fordelagtigt at fordele luften efter fortrængningsprincippet.<br />
Derfor vælges som indblæsningsarmaturer to halvrunde CBA armaturer,<br />
der placeres på gulvet ved væggen. CBA armaturet kan ses på figur 6.8.<br />
Figur 6.8: Halvrundt CBA armatur til fortrængningsventilation. [Lindab 2006]<br />
I bilag F.2.2 er armaturets nærzone og rummets lagdeling undersøgt. Det<br />
beregnes at nærzonen er så lille, at der ikke kan forventes trækgener, mens det<br />
kan forventes, at luftkvaliteten på første sal bliver dårligere end i stueetagen.<br />
Udsugningsarmaturet skal placeres i nærheden af loftet, og til formålet vælges<br />
fire LCP 125 armaturer med tilhørende <strong>MB</strong>A boks 0, som også kan ses på<br />
figur 6.6.<br />
6.3.3 Kanalerne<br />
Efter indblæsnings- og udsugningsarmaturerne er valgt, skal kanalføringen<br />
optegnes, og dimensionerne på kanalerne findes. Dette gøres ved hjælp af programmet<br />
CADvent, der er et applikationsprogram udviklet af Lindab A/S. I<br />
programmet er det muligt at optegne 3D ventilationskanaler, beregne kanaldimensioner,<br />
lufthastigheder i kanalerne, tryktab i ventilationssystemet og<br />
støjniveau fra armaturerne. I dette projekt beregnes kanaldimensionerne og<br />
det samlede tryktab i systemet via CADvent, mens der i bilag F.2.3 udvælges<br />
en delstrækning af ventilationssystemet, hvorpå der med håndberegning
58 KAPITEL 6. VENTILATIONSANLÆG<br />
udregnes tryktab.<br />
For at kunne optegne kanalerne i administrationsbygningen er der lavet en<br />
3D-tegning af administrationsbygningen. Herefter er indblæsnings- og udsugningsarmaturerne<br />
indsat og forbundet med kanaler, der til sidst ender ud i<br />
én indblæsningskanal og én udsugningskanal i centralaggregatet. De valgte<br />
indblæsnings- og udsugningsarmaturer, MTL spaltearmatur og LCP loftdiffuser,<br />
findes ikke i produktkataloget i CADvent, hvorfor det er valgt at<br />
indsætte armaturer, der omtrent har samme tryktab som MTL spaltearmaturerne<br />
og LCP loftdiffuserne, så systemets tryktab bliver af samme størrelse.<br />
Kanaldimensionerne beregnes ud fra krav til maksimale lufthastigheder jvf.<br />
afsnit 6.1. Til dimensioneringen er der valgt, at der maksimalt må være en<br />
hastighed på 8 m/s i hovedkanalerne og 4 m/s i tilslutningskanalerne. På figur<br />
6.9 kan en 3D-tegning af kanalføringen i administrationbygningen ses. Det<br />
er forsøgt at føre så mange af kanalerne som muligt i de to nedhængte lofter,<br />
således at ventilationskanalerne ikke er synlige og forårsager mindst mulige<br />
støjgener. Centralaggregat og de kanaler, der placeres i produktionshallen,<br />
placeres tæt ved væggen, så de optager mindst mulig plads.<br />
Figur 6.9: Administrationsbygningens kanalsystem set fra produktionshallen.<br />
Kanalsystemet for hhv. stue og 1. sal kan ses på figur 6.10a og 6.10b. I<br />
CADvent er det fundet, at tryktabet i kanalerne er 231 og 262 Pa for hhv.<br />
indblæsning og udsugning. De valgte kanaler har en diameter på 125 – 500<br />
mm.<br />
6.3.4 Centralaggregat<br />
Der anvendes et centralaggregat af typen Danvent DV-25, som kan ses på<br />
figur 6.11.<br />
De valgte komponenter i centralaggregatet samt indtags- og afkasttype kan<br />
ses i tabel 6.4 og uddybende kommentarer kan findes i bilag F.2.4.
6.3. DETAILPROJEKTERING 59<br />
(a) Kanalsystemet i stuen.<br />
(b) Kanalsystemet på første sal.<br />
Figur 6.10: Kanalsystemet i stuen og på første sal set fra oven. Blå kanaler er udsugningskanaler, mens<br />
røde kanaler er indblæsningskanaler.<br />
Figur 6.11: Danvent DV-25 centralaggregat [Systemair 2006]
60 KAPITEL 6. VENTILATIONSANLÆG<br />
Tryktab Type<br />
Varmeveksler DVQ-S-25<br />
Spjæld DVA-25<br />
Filter DVF-F5-25<br />
Afkast HF-500<br />
Indtag H1-0,4<br />
Befugter<br />
Varmeflade DVH-W-25<br />
Tabel 6.4: Komponenterne i centralaggregatet.<br />
Ved anvendelse af ovenstående komponenter kan der benyttes en DVV-25-BK<br />
ventilator til både indblæsning og udsugning. Ventilatorerne skal køre med<br />
2150 omdrejninger ved anlæggets tryktab samt den ønskede luftmængde.<br />
Korrektion af Bsim<br />
I afsnit 4.5.1 blev der for ventilationsanlægget anvendt et totaltryk i centralaggregatet<br />
for hhv. indblæsning og udsugning på 1000 Pa.<br />
Efter projekteringen af anlægget er det fundet, at det totale tryk for hhv.<br />
indblæsning og udsugning er 472 og 481 Pa. Ved at implementere dette i den<br />
hygrotermiske simulering af det udvalgte rum, findes det, at der forekommer<br />
temperaturer over 26 og 27 ◦ C i hhv. 67 og 19 timer af referenceåret.<br />
6.3.5 Vurdering af ventilationsanlæg<br />
Armaturerne i rummene er bestemt således, at kastelængden ligger indenfor<br />
det tilladelige. Således vil lufthastigheden ikke overstige 0,2 m/s i opholdszonen.<br />
Da der indblæses luft med undertemperatur, vil luften trænge et stykke<br />
ind i rummet, før det falder ned. Indtrængningslængdens størrelse varierer<br />
mellem 47 og 115 % af kastelængderne, og der vil derfor ved nogle af rummene<br />
være problemer med lufthastigheder større end 0,2 m/s på trods af, at kravet<br />
til kastelængden er opfyldt. I tre af rummene er armaturerne ved en fejl ikke<br />
placeret samme sted, som ved beregning af kastelængden, hvilket medfører,<br />
at lufthastigheden i visse dele af opholdszonen vil overstige 0,2 m/s, hvilket<br />
kan give anledning til trækgener. Derfor bør nogle af armaturerne placeres<br />
lidt anderledes.<br />
I hall’en anvendes der luftfordeling ved fortrængningsprincipet. Da hall’en<br />
har forbindelse til gangen på 1. sal, vil luftkvaliteten her være dårligere end<br />
i stuen på grund af lagdelingen mellem kold/ren luft og varm/forurenet luft.
6.3. DETAILPROJEKTERING 61<br />
Ved tryktabsberegningen, der er foretaget i CADvent, erderanvendtarmaturer<br />
med et tryktab i nærheden af de valgte armaturer. Dette skyldes, at<br />
programmet ikke har de valgte armaturer til luftfordeling ved opblanding.<br />
Dermed vil der ved armaturerne være en lille forskel i tryktab i forhold til det<br />
korrekte tryktab. Derudover er der ikke fundet tryktab for varmeflade og befugter,<br />
hvorfor disse er sat til en skønnet værdi. Begge dele medfører et andet<br />
tryktab end det reelle, hvormed ventilatortypen evt. burde være en anden.<br />
Dette vil ligeledes influere på ventilatorens virkningsgrad og energiforbrug.<br />
Detailtegninger af ventilationsanlægget kan findes i tegningsmappen som<br />
tegning nr. (57).1.09, (57).3.10 og (57).7.11.
62 KAPITEL 6. VENTILATIONSANLÆG
Kapitel 7<br />
Bygningens energiforbrug<br />
I det følgende vil bygningens energiforbrug blive bestemt. Dette gøres vha.<br />
programmet Be06. Idet Be06 ’s beregning af energiforbrug til opvarmning af<br />
ventilationsluft er unøjagtig, findes dette ligeledes ved brug af varighedsdiagrammer.<br />
Ydermere foretages en beregning af ventilatorens energiforbrug,<br />
og det undersøges, om det specifikke elforbrug (SEL) overholder kravene i<br />
Bygningsreglementet [BR95 2006]. For flere detaljer henvises til bilag G.<br />
7.1 Energiramme<br />
I afsnit 3.1 blev Bygningsreglementets krav til energiforbruget givet ved følgende:<br />
<br />
95 + 2200<br />
<br />
kWh/m<br />
A<br />
2 pr. år (7.1)<br />
hvor A er det opvarmede etageareal. Det findes, at der må benyttes 95,9<br />
kWh/m 2 pr. år uden tillæg, idet det opvarmede areal er 2560 m 2 .<br />
I bilag D.2 blev det ved simulering med Bsim af rum M fundet, at det var<br />
nødvendig at ændre glassets U-værdi til 0,7, hvilket medfører, at U-værdierne<br />
for vindue A og B bliver hhv. 1,38 og 1,36 W/m 2 K, mens de oprindelige<br />
værdier var på 1,52 og 1,50 W/m 2 K. Solafskærmning, fafsk, ændres til 0,7 og<br />
natsænkning indføres for ventilationen i månederne fra juni til august. Ligeledes<br />
øges luftmængden med 40 % for rum A, M og K. Disse ændringer er<br />
implementeret i den endelige energiramme. Programmet til beregning af denne<br />
kan findes på bilagscd’en. Der er regnet med en indblæsningstemperatur,<br />
ti, på20 ◦ C og luftstrømmene er angivet i tabel 6.1.<br />
Ud fra programmet Be06 er der med de nævnte ændringer fundet, at energiforbruget<br />
for hele bygningen er 89,9 kWh/m 2 .<br />
63
64 KAPITEL 7. BYGNINGENS ENERGIFORBRUG<br />
Bygnings samlede transmissionstab findes til 3,6 W/m 2 klimaskærm eksklusiv<br />
vinduer og døre, hvilket er under Bygningsreglementets tilladelige værdi<br />
på 6,0 W/m 2 .<br />
7.2 Energiforbrug til ventilationsanlægget<br />
Opvarmning af udeluften bestemmes ved brug af varighedsdiagrammer, hvor<br />
varmefladens energiforbrug samt tillægget, befugteren giver anledning til,<br />
bestemmes. Årsenergiforbruget findes til 19.200 kWh/år.<br />
Energiforbruget til drift af centralaggregates to ventilatorer findes at være<br />
7600 kWh/år.<br />
Ligeledes eftervises det, at ventilationsanlæggets specifikke elforbrug ikke<br />
overskrider Bygningsreglementets krav på 2100 J/m 3 , idet dette findes til<br />
1226 J/m 3 .
Kapitel 8<br />
Opsummering af indeklimadel<br />
I det følgende vil der blive givet en opsummering af indeklimadelen. Energiforbruget<br />
blev fundet for hele bygningen, mens varme- og ventilationsanlægget<br />
kun blev dimensioneret for administrationsbygningen.<br />
Termisk indeklima<br />
Transmissionskoefficienterne for bygningens konstruktionsdele blev bestemt<br />
ud fra en skitsemæssig beregning af energirammen samt kravet om maksimalt<br />
tilladelige transmissionskoefficienter for tilbygninger.<br />
Administrationsbygningens varmeanlæg blev dimensioneret ud fra rummenes<br />
transmissions- og ventilationstab. Varmeanlægget udføres som et tostrensanlæg,<br />
der sluttes direkte til fjernvarmenettet. Den overordnede regulering foretages<br />
ved regulering af fremløbstemperaturen. Der anvendes Pex-rør, som<br />
hovedsageligt placeres i gulvpaneler. Der placeres en varmekonvektor ved<br />
det store glasparti i adminstrationsbygningen for at forhindre kuldenedfald,<br />
mens radiatorene placeres under vinduerne for at opnå en bedre temperaturfordeling<br />
i rummene.<br />
Atmosfærisk indeklima<br />
Til dimensionering af ventilationsanlægget, blev de nødvendige luftskifter for<br />
rummene bestemt ud fra fugtighed, oplevet luftkvalitet, CO2-koncentration<br />
samt krav fra Bygningsreglementet. For at sikre et passende termisk indeklima<br />
i sommerperioden blev der udført en hygrotermisk bygningssimulering<br />
af et ”worst-case”-rum, som viste, at der skulle foretages foranstaltninger for<br />
at overholde kravet om den operative temperatur iht. DS 474. Det blev fundet<br />
65
66 KAPITEL 8. OPSUMMERING AF INDEKLIMADEL<br />
nødvendig at optimere glassets g-værdi og solafskærmningsfaktor. Herudover<br />
blev det nødvendigt at anvende natsænkning i sommermånederne samt at<br />
øge ventilationen i enkelte rum.<br />
Der anvendes et CAV-anlæg til ventilationen, således der indblæses med<br />
konstant volumenstrøm. Dette skyldes, at der bortset fra kantinen og omklædningsrummene<br />
er behov for en konstant volumenstrøm. Da det vurderes<br />
at være dyrt at lave et selvstændigt ventilationsanlæg til disse rum, er disse<br />
også ventileret med konstant volumenstrøm. Der benyttes to forskellige<br />
luftfordelingsprincipper hhv. fortrængning, der anvendes i administrationsbygningens<br />
hall, og opblanding, der anvendes i de øvrige rum.<br />
Der er fundet et centralaggregat, hvor ventilatorene kan levere den ønskede<br />
volumenstrøm ved trykket over anlægget. Der er indsat en befugter for at<br />
opnå en relativ fugtighed på 30 % og en varmeflade for at opvarme udeluften<br />
til den ønskede rumtemperatur. Ydermere er der anvendt en varmeveksler,<br />
jvf. normkrav, for at genindvinde varmen fra udsugningsluften.<br />
Energiforbrug<br />
Det specifikke elforbrug for ventilationsanlægget blev fundet til 1226 J/m 3 ,<br />
hvilket er mindre end Bygningsreglementets krav.<br />
De endelige transmissionskoefficienter gav et transmissionstab på 3,6 W/m 2<br />
ekskl. vindues- og dørarealer, hvilket overholder Bygningsreglementets krav.<br />
Energibehovet for hele bygningen er fundet til 89,9 kWh/m 2 , hvilket er indenfor<br />
energiramen.<br />
Detailtegninger af varmeanlæg og ventilationsanlæg kan findes i tegningsmappen<br />
som tegning nr. (56).1.07, (56).7.08, (57).1.09, (57).3.10 og (57).7.11.
Del II<br />
Konstruktion<br />
67
Kapitel 9<br />
Skitseprojektering af murværk<br />
I afsnit 4.4 blev det beskrevet, at facaderne i administrationsbygningen ønskes<br />
opført i murværk. Det ønskes i det følgende på et skitsemæssigt niveau<br />
at sandsynliggøre, at murværket har tilstrækkelig bæreevne. Der henvises til<br />
bilag H for uddybende beregninger.<br />
Administrationsbygningens nordvendte facade kan ses på figur 9.1. Murværket<br />
opføres som en 408 mm hulmur, hvor der anvendes gule, blødstrøgne<br />
teglsten i formuren og massive maskinteglsten i bagmuren. Mellem for- og<br />
bagmur indlægges 190 mm isolering.<br />
Figur 9.1: Administrationsbygningens nordvendte facade. Mål i m.<br />
I beregningerne af murværket tages der udgangspunkt i det skraverede felt,<br />
der kan ses på figur 9.1, hvilket opdeles i to vægfelter grundet bygningens etageadskillelse.<br />
Administrationsbygningens indvendige skillevægge regnes som<br />
ikke-bærende, for at gøre det muligt at ændre rummenes størrelser uden at<br />
mindske murværkets bæreevne.<br />
På baggrund af last- og styrkeparametrene, kan det findes, at den horisontale<br />
last på bagmuren er ca. en faktor 1,5 større end for formuren, mens styrken<br />
tilsvarende kun er en faktor 1,3 større. Dermed vurderes det, at bagmuren er<br />
hårdest belastet i forhold til styrken, hvorfor kun denne betragtes. For det<br />
69
70 KAPITEL 9. SKITSEPROJEKTERING AF MURVÆRK<br />
øverste vægfelt vurderes tværbæreevnen at være dimensionsgivende, mens<br />
det nederste vægfelt dimensioneres efter den vertikale bæreevne.<br />
Ved eftervisning af tværbæreevnen anvendes brudlinieteori, hvoraf det er<br />
fundet nødvendigt at anvende tre stålsøjler, HE100B-profiler, i vægfeltet.<br />
Stålsøjlerne placeres, som det kan ses på figur 9.2, idet de er gennemgående i<br />
hele facadens højde. De tre stålsøjler anvendes som understøtninger, hvormed<br />
det er muligt at opdele vægfeltet i mindre lokale felter. Udnyttelsesgraderne<br />
for tværbæreevnen for de lokale vægfelter er mellem 21 og 91 %.<br />
Figur 9.2: Vægfeltet, der undersøges for vertikal bæreevne, samt de tre stålsøjler, der<br />
understøtter murværket. Mål i mm.<br />
Det kritiske vægfelt ved vertikal belastning er skraveret på figur 9.2. For<br />
dette vægfelt er der fundet en udnyttelsesgrad på 101 % med en trykstyrke<br />
på 40 MPa, som beskrevet i bilag H. Hermed har det betragtede vægfelt ikke<br />
tilstrækkelig bæreevne, men ved at anvende en mursten til bagmuren med en<br />
større trykstyrke end den i første omgang valgte, vil det være muligt at opnå<br />
tilstrækkelig bæreevne. Eksempelvis kunne en mursten med en trykstyrke på<br />
45 MPa være en mulighed.<br />
Lignende analyser skal laves for administrationsbygningens øvrige murværk,<br />
hvilket der dog afgrænses fra i dette projekt.
Kapitel 10<br />
Skitseprojektering af<br />
rammesystem<br />
Produktionshallens bærende konstruktion ønskes opført i stål. I skitseprojekteringen<br />
ønskes det at sandsynliggøre, at konstruktionen kan udføres, og<br />
via overslagsberegninger finde de omtrentlige dimensioner.<br />
10.1 Opbygning<br />
Den bærende konstruktion består af otte rækker med trefagede stålrammer<br />
og en række med én stålramme, der kun har ét fag pga. placeringen af administrationsbygningen.<br />
Rammerne, der i skiteseprojektering regnes med en<br />
konstanthøjdepå6,85m,kansespåfigur10.1og10.2.<br />
Figur 10.1: Hallens bærende konstruktion. De lyse streger angiver kip og rammehjørner.<br />
71
72 KAPITEL 10. SKITSEPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
Figur 10.2: Oversigtstegning af hallens bærende konstruktion. Mål i m.<br />
10.1.1 Tagplader<br />
Taghældningen og dermed også hældningen for overliggerne i rammerne er<br />
1/40 overalt. Det ønskes, at tagpladerne skal bære ovenfrakommende laster<br />
i form af snelast, vindlast samt egenlast. Da tagpladerne spænder over rammerne,<br />
skal de kunne spænde over 7,2 m ved syv af spændene og 8,4 m ved<br />
den sidste række. For at kunne opnå dette bruges der trapezplader i stål med<br />
en profilhøjde på 205 mm, som kan ses på figur 10.3. Det anslås, at pladerne<br />
vil blive påvirket af en vertikal last på 1,6 kN/m 2 , stammende fra snelast<br />
og egenlast, idet der i skitseprojekteringen ses bort fra vertikalt virkende<br />
vindlast. Ved spændene på 7,2 m benyttes profiler med en pladetykkelse på<br />
1,00 mm, og ved spændet på 8,4 m benyttes en pladetykkelse på 1,25 mm.<br />
[Muncholm 2004]<br />
(a) Målene på trapezpladerne i mm. (b) Foto af trapezpladerne.<br />
Figur 10.3: De benyttede trapezplader. [Muncholm 2004]
10.2. STABILITET 73<br />
10.1.2 Facadebeklædning<br />
Til at føre lasterne fra facaden til stålrammerne bruges stålkassetter med<br />
tværsnit som vist på figur 10.4. Med en pladetykkelse på 1,00 mm kan de<br />
overføre laster fra et spænd på 7,5 m. [Rockwool 2006b]<br />
Figur 10.4: Tværsnit af stålkassette. Mål i mm.<br />
Hermed kan stålkassetterne spænde mellem rammerne, da afstanden er 7,2 m.<br />
Men de kan ikke klare spændet på langs af rammedelene, idet disse er på<br />
hhv. 19,2 m og 28,8 m. Derfor er det nødvendigt at placere søjler med en<br />
maksimal afstand på 7,5 m, så lasterne kan føres fra facaden til rammerne.<br />
10.2 Stabilitet<br />
Det ønskes at lave en stabil halkonstruktion, hvor alle de påvirkende kræfter<br />
føres ned til fundamentet. I skitseprojekteringen antages det som nævnt, at<br />
konstruktionen er påvirket af egen- og snelast i vertikal retning og vindlast i<br />
horisontal retning både på langs og tværs af bygningen.<br />
10.2.1 Det statiske system<br />
Der er flere forskellige muligheder for at lave en stabil stålramme. Nogle af<br />
de mulige statiske systemer kan ses på figur 10.5.<br />
Som understøtning kan der laves enten simpel understøtning eller fast indspænding,<br />
som vist på figur 10.5a og 10.5c. Hvis der laves en fast indspænding<br />
kan der opstå et tillægsmoment ved indspændingen, hvis rammen placeres<br />
skævt. Dette undgås ved en simpel understøtning, og da der ved en simpel<br />
understøtning også er mulighed for at lave søjletværsnittet mindre i bunden,<br />
da momentet her er nul, vælges en simpel understøtning.<br />
En simpelt understøttet ramme er en gang statisk ubestemt, hvilket giver<br />
en højere sikkerhed, end hvis der indsættes et charnier i toppen, som vist på<br />
figur 10.5b, da denne ramme er statisk bestemt. Desuden er det nemmere at
74 KAPITEL 10. SKITSEPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
(a) Simple understøtninger. (b) Simple understøtninger og charnier i<br />
midten.<br />
(c) Fast indspænding. (d) Fast indspænding og charnier i siderne.<br />
Figur 10.5: Forskellige statiske systemer.<br />
lave momentstive samlinger end charniere i stål. Derfor vælges det statiske<br />
system, der ses på figur 10.5a.<br />
10.2.2 Vertikale kræfter<br />
Tagpladerne bliver påvirket af vertikale kræfter, der føres hen til rammerne<br />
ved pladevirkning. Disse kræfter føres sammen med rammernes egenlast<br />
gennem rammerne til fundamenterne, som vist på figur 10.6.<br />
Figur 10.6: Optagelsen af vertikale kræfter.<br />
10.2.3 Horisontale kræfter på langs af rammen<br />
Den horisontale vindlast, der går på langs af rammerne, rammer facaden og<br />
bliver ført ud til rammerne ved pladevirkning i facaden. Derefter optager
10.3. RAMMESYSTEM 75<br />
rammerne kræfterne, som vist på figur 10.7, så lasten føres ned til fundamenterne.<br />
Figur 10.7: Optagelsen af horisontale kræfter på langs af rammen.<br />
10.2.4 Horisontale kræfter på tværs af rammen<br />
For at rammerne ikke vælter, når de påvirkes af vindlast på tværs af rammerne,<br />
skal rammerne forbindes, så de danner et samlet system, der kan optage<br />
kræfterne. Den horisontale last kan optages i facaderne ved skivevirkning af<br />
et vindgitter eller af bjælker, der fastgør rammerne med momentstive samlinger.<br />
Uanset hvilken løsning der vælges, ønskes det at forbinde rammerne,<br />
så hele taget virker som et samlet system.<br />
Den valgte tagbeklædning bestående af trapezstålplader kan optage de trykkræfter,<br />
som vindlasten giver anledning til [Muncholm 2004]. Da tagpladerne<br />
således forbinder rammerne til et samlet system, er det ikke nødvendigt at<br />
have bjælker mellem rammerne. Men pladerne kan ikke fastgøres til rammerne<br />
med momentstive samlinger, da de ikke er i stand til at optage et<br />
moment af den størrelse. Det vælges derfor at lave vindgitre mellem nogle af<br />
rammerne, så vindlasten på denne måde bliver ført ned til fundamenterne.<br />
10.3 Rammesystem<br />
Det ønskes at finde rammesystemets omtrentlige dimensioner. Dimensionerne<br />
bestemmes ud fra en skitseberegning, hvor der medregnes snelast, vindlast<br />
på langs af rammerne samt egenlast fra rammerne og de ovenliggende konstruktionsdele.<br />
Snitkræfterne i rammesystemet bestemmes vha. elementmetoden i programmet<br />
Calfem. Elementnummeringen samt elementernes retning kan ses på<br />
figur 10.8. I snitkraftsberegningerne antages det, at profilernes systemlinier
76 KAPITEL 10. SKITSEPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
er hhv. lodrette og vandrette. Der ses dermed bort fra tagets hældning samt<br />
udfligning af tværsnittene.<br />
Figur 10.8: Elementnummerering samt elementernes retning. Mål i mm.<br />
Da der er 7,2 m mellem rammerne jvf. figur 10.2, modtager disse last fra<br />
dette område. Lastpåvirkningen kan ses på figur 10.9.<br />
Figur 10.9: Lastpåvirkningen på rammekonstruktionen.<br />
Alle rammesystemets profiler udføres som I-profiler. Dette skyldes, at alle<br />
bjælker skal optage et stort moment om én akse. I-profiler eller lignende<br />
profiltyper er derfor at foretrække, da disse har et stort inertimoment om<br />
den ene akse.<br />
Elementerne dimensioneres mod bøjning og normalkraft ved Naviers formel<br />
og desuden dimensioneres søjlerne mod stabilitetssvigt vha. Euler-teorien.<br />
Idet profilerne er belastet af store momentpåvirkninger, undersøges desuden<br />
stabiliteten af de trykkede flanger i rammehjørnerne. I bilag I.1 kan beregningsgangen<br />
for dimensioneringen ses.<br />
Desuden undersøges anvendelsesgrænsetilstanden i bilag I.1. Her findes, at<br />
de i brudgrænsetilstanden fundne tværsnitshøjder vil give uhensigtsmæssige<br />
deformationer af rammesystemet. For at undgå dette forøges de fundne tværsnitshøjder<br />
til de dimensioner, der kan ses på figur 10.10 og 10.11. Forskellen<br />
i dimension skyldes de tre fags forskellige spænd.<br />
10.4 Vindkryds<br />
Det ønskes at optage de horisontale kræfter på tværs af rammerne vha. vindkryds.<br />
Selvom alle rækkerne af rammer forbindes til et samlet system, antages<br />
det her, at hele vindlasten på facaden skal optages af de to yderste rækker af<br />
rammer samt vindkrydsene mellem disse. Dermed bliver det statiske system,<br />
somvistpåfigur10.12.
10.4. VINDKRYDS 77<br />
Figur 10.10: Søjlernes dimensioner. Mål i mm.<br />
(a) Dimensioner for overligger med et spænd på 28,8 m.<br />
(b) Dimensioner for de to overliggere med et spænd på 19,2 m.<br />
Figur 10.11: Overliggernes dimensioner. Mål i mm.
78 KAPITEL 10. SKITSEPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
Figur 10.12: Det statiske system for vindkrydset. Den horisontale bjælke er tagpladerne,<br />
og de vertikale elementer er søjlerne fra rammerne, som går ud af planet på figuren.<br />
Det antages, at et vindkryds optager den vindlast, der rammer på halvdelen<br />
af hver af naborammerne. Der medtages ikke andre laster, da deres betydning<br />
for vindkrydset er negligeabel.<br />
I bilag I.2 findes beregninger af vindkrydset i det statiske system, der er vist<br />
på figur 10.12. Beregningerne foretages med elementmetoden.<br />
Det beregnes, at en rund stålstang med en diameter på 25 mm kan optage<br />
trækket, som vindlasten giver anledning til. Med denne dimension bliver den<br />
horisontale udbøjning af rammerne i toppen på 15 mm, hvilket vurderes at<br />
være acceptabelt, da udbøjningen hermed bliver 1/460 af rammernes højde.<br />
Desuden beregnes, at trykkraften i trapezpladerne ikke overstiger trykbæreevnen<br />
opgivet af producenten [Muncholm 2004].<br />
10.5 Facadesøjler<br />
Som omtalt i afsnit 10.1.2 er det nødvendigt at placere søjler til at føre<br />
lasterne fra facaden på tværs af rammerne til overliggerne. Søjlerne skal<br />
placeres med en indbyrdes afstand på maksimalt 7,5 m. Ved rammerne med<br />
et spænd på 19,2 m skal der derfor placeres to søjler, og ved spændet på 28,8<br />
m skal der bruges tre søjler. Dermed skal den hårdest belastede søjle optage<br />
vindlast fra 7,1 m.<br />
Idet søjlen regnes påvirket af en jævnt fordelt linielast og simpelt understøttet<br />
i begge ender, beregnes det i bilag I.3, at et IPE200 profil kan optage<br />
lasten.
10.6. SAMLINGER 79<br />
10.6 Samlinger<br />
I dette afsnit vil udvalgte samlinger i konstruktionen blive undersøgt. Det<br />
bestemmes hvilke samlinger, der udføres som hhv. svejste og boltesamlinger.<br />
10.6.1 Svejste samlinger<br />
Da det vurderes at være besværligt at udføre svejsesamlinger på byggepladsen,<br />
undgås dette. I-profilerne svejses sammen af plader hos leverandøren og<br />
transporteres herefter til byggepladsen. I overliggerne er der nogle profildele,<br />
hvor profilhøjden varierer lineært samt dele med konstant profilhøjde. I<br />
overgangen mellem disse udføres samlingerne som svejsesamlinger med en<br />
tværplade. Herudover svejses der tværplader på nogle af profilerne for at<br />
udføre boltesamlinger. Hvilke samlinger, dette gøres ved, beskrives i afsnit<br />
10.6.2. Svejsesamlingerne undersøges ikke i skitseprojekteringen, idet det forventes<br />
muligt at kunne dimensionere svejsesømmene, så de har tilstrækkelig<br />
bæreevne.<br />
10.6.2 Boltesamlinger<br />
På figur 10.13 er påtegnet de forskellige typer samlinger i rammekonstruktionen,<br />
der udføres som boltesamlinger. De tre søjler i midten er facadesøjler,<br />
der bruges til at optage vindlasten. Samling 3 laves for at undgå transport af<br />
et godt 28 m langt profil. Ved indsættelse af denne samling har det længste<br />
profil en længde på omkring 14 m, hvilket ikke forventes at give problemer<br />
med transport.<br />
De enkelte boltesamlinger dimensioneres skitsemæssigt for boltenes styrke<br />
samt for hulranden i I-profilerne, idet det antages, at det er muligt at vælge en<br />
tilpas tyk laske/tværplade. Ved boltenes styrke tages der højde for boltenes<br />
træk- samt forskydningsstyrke. Der anvendes bolte med en trækstyrke, fub,<br />
på 550 MPa i skitseprojekteringen. Der foretages en plastisk dimensionering,<br />
hvor snitkræfterne placeres efter en statisk tilladelig fordeling.<br />
Samling 1<br />
Samling 1 er samlingen mellem rammesystemets søjler og fundamenter. Denne<br />
samling udføres som et charnier og skal derfor optage tryk- og forskydningskraft.<br />
Samlingen udføres ved at nedstøbe en gevindstang i fundamentsklodsen,<br />
svejse en tværplade på søjlen og bolte denne sammen med funda-
80 KAPITEL 10. SKITSEPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
Figur 10.13: Oversigt over boltesamlingerne i rammesystemet.<br />
mentsklodsen. Trykkraften optages herved som kontakttryk, mens forskydningskraften<br />
optages som forskydningsvirkning i boltene. I bilag I.4 beregnes,<br />
at der ved den yderste søjle ved det store spænd i rammesystemet kan anvendes<br />
to M16 bolte. På figur 10.14 er samlingen illustreret.<br />
Samling 2<br />
(a) Samling 1 set fra siden. (b) Samling 1 set fra<br />
oven. Mål i mm.<br />
Figur 10.14: Udførelsen af samling 1.<br />
Samling 2 er samlingen mellem overliggerne og søjlerne i rammesystemet.<br />
Den er påvirket af trykkraft, forskydningskraft og moment. Den udføres ved<br />
at svejse en tværplade på enden af overliggeren og bolte denne sammen<br />
med søjlens ene flange. Trykkraften optages som kontakttryk, mens forskydningskraften<br />
optages som forskydning i boltene, og momentet optages som<br />
et kraftpar, hvorved nogle af boltene udsættes for træk.<br />
I bilag I.4 beregnes, at samlingen, der er vist på figur 10.15, kan holde til<br />
belastningerne. Samlingen er dimensioneret ved det største spænd mellem<br />
overliggeren og den yderste søjle. Der placeres 20 M22 bolte i samlingen
10.6. SAMLINGER 81<br />
således, at der opnås symmetri om tyngdepunktet. De 18 af boltene i hhv.<br />
toppen og bunden optager momentet som et kraftpar, og de to resterende<br />
bolte optager forskydningskraften.<br />
Samling 3<br />
(a) Afstandene i samling 2. (b) Samling 2 set fra siden.<br />
Figur 10.15: Placering af boltene i samling 2. Mål i mm.<br />
Samling 3 er samlingen i kip ved overliggerne. Samlingen udføres ved at bolte<br />
en laskeplade på begge sider af profilerne. Denne type samling vælges for at<br />
kunne optage unøjagtigheder i rammesystemet. Samlingen bliver påvirket<br />
af en trykkraft, en forskydningskraft samt et moment. Trykkraften optages<br />
som kontakttryk, mens både momentet og forskydningskraften optages som<br />
forskydningsvirkning i boltene. Der isættes 12 M30 bolte i begge profiler, idet<br />
beregningen er foretaget for overliggeren med det største spænd. En skitse af<br />
samlingen kan ses på figur 10.16. I bilag I.4 ses beregningsgangen for denne<br />
samling.<br />
Samling 4<br />
Samling 4 er samlingen mellem facadesøjlerne og rammerne. I projekteringen<br />
af facadesøjlerne er det antaget, at der ikke overføres vertikale laster mellem<br />
facadesøjler og rammer, hvorfor det ønskes, at samlingen kun kan overføre
82 KAPITEL 10. SKITSEPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
Figur 10.16: Placering af boltene i samling 3. Mål i mm.<br />
horisontale laster. Samlingen udføres derfor ved at svejse en tværplade på<br />
facadesøjlen, og herefter bolte denne sammen med en plade, der også er<br />
boltet fast i rammens krop ved anvendelse af et vinkelbeslag. På figur 10.17<br />
ses en skitse af samlingen. Ved anvendelse af en tynd plade vil denne ikke<br />
kunne optage lodret forskydning mellem søjlerne og rammerne. Dog skal<br />
pladen være i stand til at kunne optage et tryk uden at bryde ved stabilitet.<br />
Der foretages ikke beregning af denne samling.<br />
Facadesøjle<br />
Overligger<br />
Figur 10.17: Udførelsen af samling 4.<br />
En alternativ løsning kunne være også at lade facadesøjlerne optage vertikale<br />
laster. Derved vil deres dimensioner skulle øges. Til gengæld vil rammens<br />
dimensioner kunne mindskes, hvorfor dette evt. kunne være en fordel.<br />
I detailprojekteringen vælges det dog at benytte de i første omgang fundne<br />
tværsnitshøjder for rammesystemets tre overliggere og fire søjler.
10.7. AFRUNDING 83<br />
10.7 Afrunding<br />
Det er i skitseprojekteringen sandsynliggjort, at rammekonstruktionen kan<br />
projekteres. Der er fundet tværsnitshøjder for rammesystemets syv elementer,<br />
der i den videre projektering fastholdes. Samlingerne kan udføres, idet<br />
der findes tilstrækkelig plads til placering af bolte. Det er endvidere fundet<br />
et statisk system, der på passende vis kan optage lastpåvirkninger fra de<br />
enkelte retninger, hvorunder facadesøjler og vindgitre indgår. I den videre<br />
projektering afgrænses til kun at detailprojektere selve rammesystemet.
84 KAPITEL 10. SKITSEPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM
Kapitel 11<br />
Detailprojektering af<br />
rammesystem<br />
I dette kapitel vil et af rammesystemerne blive detailprojekteret. Ved rammesystemet<br />
forstås de tre sammenhængende rammer. Udgangspunktet for<br />
dimensioneringen er de i afsnit 10.3 fundne dimensioner, der fastholdes i<br />
profilhøjde, men hvor ændringer i såvel kropsbredde som flangetykkelse kan<br />
indføres om nødvendigt. Dette gøres under hensyntagen til det danske normsystem<br />
i form af Norm for sikkerhedsbestemmelser for konstruktioner [DS<br />
409 1998], Norm for last på konstruktioner [DS 410 1998] og Norm for stålkonstruktioner<br />
[DS 412 1998].<br />
Rammesystemet dimensioneres i brud- og anvendelsesgrænsetilstanden, hvor<br />
der dog afgrænses fra at betragte udmattelses-, brand- og ulykkelseslast.<br />
Rammesystemet dimensioneres ud fra lastkombination 1, 2.1 og 2.3. Lastkombination<br />
1 er anvendelsesgrænsetilstanden, mens 2.1 og 2.3 er i brudgrænsetilstanden.<br />
Lastkombination 2.1 er dimensionsgivende, når de variable<br />
laster er væsentligt større i forhold til den permanente last, og 2.3 er<br />
dimensionsgivende, når det modsatte er gældende.<br />
Rammen dimensioneres i normal sikkerheds- og kontrolklasse.<br />
11.1 Lastkombinationer<br />
Rammekonstruktionen er påvirket af egen-, sne- og vindlast. I bilag J er<br />
lasternes størrelser og placering på bygningen bestemt. Idet der findes tre<br />
mulige kritiske vindsituationer, er de i tabel 11.1 anførte lastkombinationer<br />
undersøgt i forbindelse ved dimensioneringen. I lastkombination 2.3 i DS 409<br />
85
86 KAPITEL 11. DETAILPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
kan en faktor 0,25 multipliceret med egenlasten anses som værende fri last.<br />
Det vurderes at kunne blive kritisk for rammesystemets midterste søjler at<br />
fjerne den frie egenlast fra den midterste overligger, da dette vil kunne øge<br />
snitmomentet i søjlerne, hvorfor lastkombination 11 og 12 undersøges.<br />
Dominerende Last- Egenlast Snelast Vandret Vindlast<br />
last kombination Bunden/fri masselast<br />
Snelast 1 1,0/0 1,5 0 (1) 0,5<br />
Snelast 2 1,0/0 1,5 0 (2) 0,5<br />
Vindlast 3 1,0/0 0,5 0 (1) 1,5<br />
Vindlast 4 1,0/0 0,5 0 (2) 1,5<br />
Snelast 5 1,15/0 1,0 0 (1) 0,5<br />
Snelast 6 1,15/0 1,0 0 (2) 0,5<br />
Vindlast 7 1,15/0 0,5 0 (1) 1,0<br />
Vindlast 8 1,15/0 0,5 0 (2) 1,0<br />
Snelast 9 1,0/0 1,5 1,0 0<br />
Snelast 10 1,15/0 1,0 1,0 0<br />
Snelast 11 0,9/0,25 1,0 0 (1) 0,5<br />
Snelast 12 0,9/0,25 1,0 0 (2) 0,5<br />
AGT-1 13 1,0/0 0,5 0 (1) 0,5<br />
AGT-2 14 1,0/0 0,5 0 (2) 0,5<br />
Vindlast 15 0,8/0 0 0 (3) 1,5<br />
Tabel 11.1: De undersøgte lastkombinationer. I forbindelse med dimensionering af rammen<br />
betragtes lastkombination 1-12 i brudgrænsetilstanden, BGT, og 13-14 i anvendelsesgrænsetilstanden,<br />
AGT. Lastkombination 15 benyttes kun i forbindelse med dimensionering<br />
af samling. Tallene i parantes angiver, hvilken vindsituation der benyttes.<br />
11.2 Brudgrænsetilstand<br />
Dette afsnit har til formål at fastlægge profilstørrelserne af de enkelte elementer<br />
i rammesystemet. De fleste elementer er udfligede, hvorfor det vælges<br />
at opsvejse profilerne. Rammesystemet og dets benævnelser kan ses på figur<br />
11.1.<br />
Figur 11.1: Nummereringen af elementerne i rammesystemet. Mål i m.
11.2. BRUDGRÆNSETILSTAND 87<br />
11.2.1 Snitkraftsbestemmelse<br />
Snitkræfterne i konstruktionen kan enten bestemmes ved en elasticitets- eller<br />
plasticitetsteoretisk analyse afhængig af hvilken tværsnitsklasse, profilerne<br />
befinder sig i. Forklaring af tværsnitsklasser er nærmere beskrevet i<br />
afsnit 11.2.3. Det vælges at bestemme snitkræfterne elastisk ved brug af<br />
elementmetoden. Dette vælges, da en plastisk dimensionering kan give uhensigtsmæssige<br />
deformationer i flydeledene, hvorfor det af sikkerhedsmæssige<br />
årsager vælges at beregne snitkræfterne efter elasticitetsteorien.<br />
Snitkræfterne bestemmes ved hjælp af elementmetoden i programmet Calfem.<br />
Programmet kan findes på den vedlagte bilagscd. Der er som i skitseprojektering<br />
syv hovedelementer, der er nummereret og orienteret på tilsvarende<br />
måde som vist på figur 10.8. Snitkræfterne i en statisk ubestemt konstruktionen<br />
afhænger af tværsnitskonstanterne, hvorfor der skal tages hensyn til<br />
udfligningen. Programmet, der findes på bilagscd’en, tager højde for udfligningen<br />
af elementerne ud fra de i skitseprojekteringen fastlagte højder ved<br />
at dele hvert af hovedelementerne op i flere delelementer. Søjlerne deles hver<br />
op i 20 elementer, mens overligger 1 opdeles i 84 elementer, og overligger 2<br />
og 3 opdeles i 82 elementer hver.<br />
Idet elementerne er udfligede, er det dimensionsgivende snit på elementet<br />
ikke nødvendigvis sammenfaldende med snittet med de største snitkræfter. I<br />
princippet burde alle snit undersøges, men af simplificerende årsager vælges<br />
det at kontrollere fem snit på hver af de tre overliggere, som det er vist på<br />
figur 11.2. De fem snit ligger i hhv. hovedelementets to endepunkter, hvor<br />
udfligningen afslutter/begynder, samt hvor det maksimale positive moment<br />
forekommer i elementet.<br />
Figur 11.2: Illustration af i hvilke snit på overliggerne snitkræfterne findes. Den stiblede<br />
linie angiver elementets systemlinie.<br />
Ved søjlerne findes snitkræfterne i hhv. bunden og toppen af elementet.<br />
11.2.2 Dimensionsgivende snit<br />
Beregningsgangen for dimensioneringen af tværsnittene vil herunder blive<br />
gennemgået. Det dimensionsgivende snit i hvert element findes ved en elasticitetsteoretisk<br />
spændingsfordeling, hvor hhv. Naviers, Grashofs og von Mises<br />
formel er gældende.<br />
I det plane tilfælde, hvor bøjning kun forekommer om profilets stærke akse,<br />
kan normalspændingen, σ, forskydningsspændingen, τ, og den effektive
88 KAPITEL 11. DETAILPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
spænding, σeff, findes som:<br />
σ = N M · z<br />
−<br />
A Iy<br />
−V · SΔA<br />
τ =<br />
Iy · b<br />
(11.1)<br />
(11.2)<br />
σeff = σ 2 +3· τ 2 (11.3)<br />
hvor M, N og V er snitkræfterne, SΔA, Iy og A er hhv. det statiske moment<br />
for delarealet, inertimomentet og tværsnitsarealet, b er bredden af profilet<br />
i det ønskede tværsnit og z er afstanden fra nullinien til det punkt, hvor<br />
spændingen ønskes.<br />
På figur 11.3 er vist et I-profil, hvorpå forskydningsspændingerne langs tværsnittet<br />
er optegnet. Cirklerne beskriver de punkter på tværsnittet, hvor de<br />
effektive spændinger, σeff, kan antage en maksimal værdi. Forskydningsspændingerne<br />
er størst på midten af profilet, hvor normalspændingerne fra ren<br />
bøjning er nul. Normalspændingerne er størst i enten toppen eller bunden af<br />
profilet afhængig af normalkraftens og momentets fortegn. Den sidste cirkel<br />
under flangen er en kombination af både store normalspændinger og forskydningssspændinger.<br />
Idet momentet findes at være den klart dominerende<br />
snitkraft, vurderes det, at de største effektive spændinger kommer enten i<br />
toppen eller bunden af profilet, hvorfor det er her, spændingerne bestemmes.<br />
Figur 11.3: Forskydningsspændinger langs et I-profil. Prikkerne angiver mulige dimensionsgivende<br />
snit.
11.2. BRUDGRÆNSETILSTAND 89<br />
Ved at undersøge spændingerne i elementerne ved alle lastkombinationer,<br />
findes den dimensionsgivende lastkombination. Ændring i tværsnitskonstanterne<br />
foretages herefter for at opnå en passende udnyttelsesgrad. Dette gøres<br />
ved at tilpasse de fundne flangetykkelser, -bredder og kropstykkelser fra skitseprojekteringen.<br />
Snitkræfterne korrigeres for de nye tykkelser, og spændingerne<br />
findes i det snit, der var dimensionsgivende i første omgang.<br />
Der er i dimensioneringen anvendt stålkvalitet S235, hvis karakteristiske styrke,<br />
fyk, og elasticitetsmodul, E, er givet i tabel 11.2.<br />
Materialetykkelse, t Flydespænding, fyk Elasticitetsmodul, E<br />
mm MPa MPa<br />
t ≤ 16 235 2,1 · 10 5<br />
16
90 KAPITEL 11. DETAILPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
11.2.4 Dimensionering af overliggere<br />
Dimensioneringen af overliggerne er forklaret i bilag K.3, og beregningerne<br />
kan findes på den vedlagte bilagscd. For alle tre overliggere kan der ved<br />
den plastiske dimensionering ses bort fra både forskydnings- og normalkraft,<br />
hvormed de dimensioneres for ren bøjning.<br />
I henhold til DS 412 skal der for et tværsnit udsat for ren bøjning gælde at:<br />
MS
11.2. BRUDGRÆNSETILSTAND 91<br />
til momentet. Stabilitetsbrud undersøges derfor kun for rammesystemets fire<br />
søjler. I henhold til DS 412 skal et moment- og trykpåvirket element opfylde<br />
følgende udtryk:<br />
nmax + ky · my + kz · mz ≤ 1 (11.6)<br />
hvor nmax er den relative normalkraftudnyttelse, my og mz er de relative<br />
momentudnyttelser om hhv. stærk og svag akse, og ky og kz er momentkorrektionsfaktorer<br />
om stærk og svag akse.<br />
For at kunne bestemme nmax, ky og kz skal den kritiske søjlelængde, ls,<br />
bestemmes. Søjlelængden om profilets stærke akse bestemmes ved en energibetragtning<br />
af en rammekonstruktion med fikserede knudepunkter, hvor<br />
figur 11.5a og 11.5b viser de antagede grænsetilfælde for rammens deformation.<br />
En fyldestgørende gennemgang af metoden kan findes i bilag K.4.<br />
(a) Den første udbøjningsfigur, hvor alt arbejdet foregår i overliggeren.<br />
(b) Den anden udbøjningsfigur, hvor alt arbejdet foregår i søjlerne.<br />
Figur 11.5: De to udbøjningsfigurer.<br />
Ud fra energibetragtningen fås søjlens kritiske last, Pc, svarende til Eulerlasten:<br />
Pc = π2 · E · I<br />
l 2 s<br />
(11.7)<br />
Den kritiske last er konstant langs søjlen, men idet søjlens tværsnit og dermed<br />
inertimoment varierer langs søjlen, findes forskellige søjlelængder afhængig
92 KAPITEL 11. DETAILPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
af, hvor snittene lægges. Det dimensionsgivende snit vurderes at være i rammehjørnet,<br />
idet det største moment optræder her. Søjle 1 og 4 er fastholdt<br />
mod udknækning om dets svage akse af facadekassetterne, mens søjle 2 og<br />
3 har en søjlelængde om dets svage akse svarende til den geometriske højde<br />
som forklaret i bilag K.4.2.<br />
Dimensioneringen af søjlerne er forklaret i bilag K.5 og beregningerne kan findes<br />
på den vedlagte bilagscd. Der er i dimensioneringen fundet de opskrevne<br />
dimensioner for rammesystemets fire søjler, som kan ses i tabel 11.4.<br />
Søjle b d t h Last- Udnyttelsesgrad<br />
mm mm mm mm kombination %<br />
1 300 13 25 200-650 1 91,6<br />
2 300 13 18 200-650 1 93,9<br />
3 250 10 10 200-350 11 96,1<br />
4 300 13 25 200-350 1 93,1<br />
Tabel 11.4: Søjlernes dimensioner og udnyttelsesgrad. Betegnelserne i tabellen henviser<br />
til figur 11.4.<br />
Sammenholdes resultaterne i tabel 11.3 og 11.4 med de dimensioner, der<br />
blev fundet i skitseprojektering, kan det ses, at der generelt er sket en mindre<br />
tværsnitsreducering i flangetykkelser og -bredder. Dette er gjort for at<br />
mindske materialeforbruget, og dermed forøge udnyttelsesgraden af de enkelte<br />
elementer.<br />
Foldning<br />
Foldning er et stabilitetsproblem, der kan opstå i trykpåvirkede elementer.<br />
Foldning ses ved, at flangen eller kropspladen buler ud, hvorved profilet kan<br />
miste noget af bæreevnen. I tværsnitsklasse 4 forventes foldning at indtræffe,<br />
og der skal tages højde for dette ved at reducere det effektive areal. Den<br />
bæreevne et profil har, når foldning er indtruffet, kaldes den overkritiske<br />
bæreevne.<br />
Ingen af elementerne i rammesystemet er i tværsnitsklasse 4, men søjle 3 er<br />
i tværsnitsklasse 3, og det kan derfor være ønskeligt at kontrollere, om der<br />
opstår foldning i denne.<br />
I bilag K.6 beregnes det, at der først opstår foldning, når der indtræder<br />
flydning, hvorfor der ikke forventes problemer.
11.2. BRUDGRÆNSETILSTAND 93<br />
Flangeindskydning<br />
For en trykket flange skal det desuden eftervises, at flangen ikke indskyder<br />
i profilets krop. Dette er et fænomen, der kan forekomme ved profiler med<br />
en slank krop, hvis kroppen ikke kan fastholde flangen mod udknækning om<br />
dens svage akse ind mod profilet.<br />
I bilag K.7 beregnes det, at der ikke opstår flangeindskydning.<br />
11.2.6 Kipning<br />
Kipning er et stabilitetsproblem ligesom søjlevirkning, foldning og flangeindskydning,<br />
der kan opstå i trykkede elementer. Ved et I-profil, der er bøjningspåvirket<br />
om den stærke akse, kan det ske, at den trykkede flange knækker<br />
ud af planet, som vist på figur 11.6. Dette sker som en kombination af bøjning<br />
om den svage akse og vridning. Dette afsnit er baseret på [Bonnerup &<br />
Jensen 2004, s. 81-105, 181-204].<br />
Figur 11.6: Fri kipning af fast indspændt bjælke. [Nielsen 2006]<br />
Der er to forskellige typer af vridning hhv. St. Vernant og Vlasov vridning.<br />
St. Vernant vridning er fri vridning og opstår, hvis en fri bjælke med åbent<br />
tværsnit påføres et vridningsmoment i forskydningscentret. Her kan tværsnittet<br />
frit hvælve, dvs. at vridningen skaber normaltøjninger i tværsnittet,<br />
og vridningen optages som forskydningsspændinger.<br />
Hvis samme bjælke indspændes i den ene ende og påføres et vridningsmoment,<br />
kan den ikke hvælve ved indspændingen. Dette resulterer i, at flangerne<br />
bøjer ud om den svage akse, som illustreret på figur 11.7. Dette kaldes<br />
Vlasov-vridning eller bundet vridning. Her optages vridningen ved både<br />
forskydnings- og normalspændinger, som følge af den hindrede hvælving. I<br />
den indspændte bjælke vil den del af vridningsmomentet, der bliver optaget
94 KAPITEL 11. DETAILPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
ved bundet vridning, være størst ved indspændingen, mens bidraget optaget<br />
som fri vridning vil være størst ved den frie ende. Fordelingen afhænger af<br />
forholdet mellem længde og højde af bjælken.<br />
Figur 11.7: Vridning af fast indspændt bjælke. [Nielsen 2006]<br />
Når en bjælke kipper bliver vridningen optaget som både fri og bundet vridning.<br />
Ved kipningen sker der en vridning om en akse. Hvis tværsnittet er<br />
fastholdt i et punkt langs hele bjælken, er rotationen nødt til at ske om<br />
denne akse, og kipningen siges at være bundet. Hvis bjælken derimod ikke<br />
er fastholdt, sker der fri kipning, og det vides ikke hvor rotationscentret er<br />
placeret. Fri og bundet kipning er illustreret på figur 11.8.<br />
(a) Fri kipning. (b) Bundet kipning.<br />
Figur 11.8: Rotationen af tværsnittet ved kipning.<br />
Der undersøges i det følgende, om der sker kipning i de trykkede dele af<br />
rammen. Dette gøres med kipningsdifferentialligningen, en energimetode og<br />
med metoden fra DS 412. Samlingen i overliggeren mellem udfligningen og<br />
stykket med konstant højde udføres med en tværplade, som fastgøres til<br />
trapezpladen, så det virker som en kipningsafstivning.
11.2. BRUDGRÆNSETILSTAND 95<br />
Kipningsdifferentialligningen<br />
Kipningsdiffenentialligningen kan bruges til at bestemme ved hvilken momentpåvirkning,<br />
der sker kipning. Den tager hensyn til både den frie og<br />
bundne vridning ved fri kipning. Dermed kan denne metode bruges ved de<br />
to midterste søjler, da disse ikke er fastholdt. Momentfordelingen antages at<br />
være retlinet med en værdi på nul i bunden og M0 i toppen. Det ønskes at<br />
finde den værdi af M0, hvor der findes en ikke-triviel løsning til kipningsdifferentialligningen.<br />
For søjle 2 og 3 findes M0 i bilag L til hhv. 1,21 MNm og 372 kNm, hvilket<br />
er mere end de påvirkes af, hvorfor der ikke sker kipning.<br />
Energimetode<br />
Ved energimetoden beregnes den potentielle energi for en udbøjningsfigur.<br />
Denne metode er velegnet for de to yderste søjler, hvor der sker bunden<br />
kipning, idet der er mulighed for at tage hensyn til dette. Der laves en udbøjningsfigur,<br />
der inkluderer fri vridning i søjle og overligger. For at tage<br />
hensyn til den bundne vridning medtages der desuden et bidrag fra bøjning<br />
af inderflangerne. Lasten, der fremkalder vridningen, sættes på som en jævnt<br />
fordelt linielast.<br />
Kipningslasten findes i bilag L til hhv. 10,4 kN/m og 18,8 kN/m for søjle 1<br />
og 4. De er påvirket af en last på hhv. 16 kN/m og 15 kN/m, hvorfor der<br />
opstår problemer i søjle 1 ifølge denne beregning. Problemet kan afhjælpes<br />
ved at øge flangetykkelsen til 32 mm.<br />
DS 412<br />
Alle elementers kipningsbæreevne findes tilstrækkelig i henhold til DS 412’s<br />
normkrav. De tre overliggere samt søjle 1 og 4 dimensioners for bunden kipning,<br />
mens søjle 2 og 3 undersøges for fri kipning. Som et repræsentativt<br />
tværsnit for elementerne udvælges 1/3 punktet fra elements maksimale profilhøjde,<br />
hvor både tværsnitskonstanter og snitkræfter findes. Elementernes<br />
udnyttelsesgrader overfor kipning iht. DS 412 kan ses i tabel 11.5.<br />
DS 412 tager ikke hensyn til normalkraften ved søjle 1 og 4, da de er fastholdt<br />
ved yderflangen. Normalkraften har imidlertid stadig en betydning, hvilket<br />
der tages højde for i energimetoden. Derfor vurderes denne metode at være<br />
mest pålidelig, hvorfor flangentykkelsen i søjle 1 sættes op til 32 mm.
96 KAPITEL 11. DETAILPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
Udnyttelsesgrad<br />
%<br />
Overligger 1 94,5<br />
Overligger 2 82,0<br />
Overligger 3 71,4<br />
Søjle 1 86,2<br />
Søjle 2 98,7<br />
Søjle 3 73,2<br />
Søjle 4 66,6<br />
Tabel 11.5: Elementernes udnyttelsesgrader overfor kipning, iht. DS 412’s foreskrivelser.<br />
11.3 Anvendelsesgrænsetilstand<br />
For at undersøge om utilsigtede deformationer af rammesystemet kan forekomme,<br />
undersøges anvendelsesgrænsetilstanden. Rammesystemets deformationer<br />
er undersøgt for de opskrevne lastkombinationer AGT-1 og AGT-2,<br />
der kan ses i tabel 11.1, idet der er brugt det karakteristiske elasticitetsmodul.<br />
Deformationerne findes i elementmetodeprogrammet, som findes på<br />
bilagscd’en.<br />
DS 412 foreskriver vejledende værdier for maksimalt forekommende udbøjninger.<br />
Det anbefales, at tagkonstruktioner maksimalt har en udbøjning svarende<br />
til 1/200 af spændet, hvis de er simpelt understøttede. Den maksimale<br />
udbøjning i rammesystemet findes i den første overligger til 89 mm, svarende<br />
til 1/323 af spændet. For rammesystemets søjler anbefales en maksimal<br />
udbøjning på 1/150 af højden. Søjle 4 har den værste udbøjning på 23 mm<br />
svarende til 1/298 af højden. Det vurderes derfor, at de fundne udbøjninger<br />
er acceptable.<br />
11.4 Samlinger<br />
I det følgende dimensioneres samlingerne mellem overligger 1 og søjle 2, der<br />
kan ses på figur 11.1.<br />
Samlingerne er dimensioneret ud fra lastkombination 1 og 15, der er omtalt<br />
i afsnit 11.1. Lastkombination 1 medtages, da samlingen her påvirkes af de<br />
største snitkræfter. Når samlingen bliver udsat for disse laster, kommer der<br />
træk i den øverste del af samlingen. I lastkombination 15 er der er sug på<br />
rammekonstruktionen, hvilket bidrager med et moment, der giver træk i den<br />
nederste del af boltesamlingen. Idet begge lastkombinationer undersøges, er
11.4. SAMLINGER 97<br />
det ikke nødvendigt at lave samlingen symmetrisk, hvorfor det er muligt at<br />
optimere samlingen.<br />
11.4.1 Boltesamling<br />
Boltesamlingen mellem endepladen og søjle dimensioneres i bilag M.2. Samlingen<br />
udføres med 14 M27 bolte. Af disse placeres der otte bolte i toppen<br />
og seks i bunden, som det kan ses på figur 11.9. Da overklipningsbæreevnen<br />
beregnes til at være større end hulrandsbæreevnen, kan snitkræfterne fordeles<br />
efter plasticitetsteori. Ved lastkombination 1 bliver samlingen påvirket af<br />
et negativt moment. Dermed vil de otte øverste bolte blive trækpåvirkede,<br />
mens trykket optages som kontakttryk mellem endeplade og søjle. Ved denne<br />
lastkombination vælges det at optage forskydningskraften i de seks nederste<br />
bolte. Ved lastkombination 15 bliver de seks nederste bolte trækpåvirkede,<br />
mens de øverste bolte optager forskydningspåvirkningen.<br />
Figur 11.9: Boltesamling mellem endeplade og søjle. Mål i mm.<br />
Idet nogle af boltene er trækpåvirkede, vil både endepladen og søjlens flange<br />
blive tværpåvirkede. Det beregnes i bilag M.2, at det bliver nødvendigt at<br />
afstive disse. Ved anvendelse af afstivning kan tykkelsen af endepladen og<br />
søjlens flange findes til at skulle være 22 mm. Dette betyder, at der kan<br />
opstå udførselsmæssige problemer, når boltene skal monteres.<br />
Momentet giver både anledning til et tryk i overliggerens flange samt et tryk<br />
i søjlens halssnit. Det oprindeligt valgte tværsnit af overliggeren er tilstræk-
98 KAPITEL 11. DETAILPROJEKTERING AF RAMMESYSTEM<br />
kelig til at optage dette tryk. Det er til gengæld nødvendigt at afstive søjlens<br />
krop, hvorfor der indsættes plader som vist på figur M.7 i bilag M.2.<br />
Til sidst kontrolleres søjlens svækkede tværsnit, da søjlens tværsnitskonstanter<br />
mindskes pga. boltehuller. Kravet for svækkede tværsnit er, at spændingerne<br />
ikke må overstige 0,9 gange den regningsmæssige trækstyrke, fud, på<br />
238 MPa. For at have tilstrækkelig styrke er det nødvendigt at øge søjlens<br />
flangetykkelse til 25 mm.<br />
11.4.2 Svejsesamlinger<br />
Der er undersøgt to svejsesamlinger hhv. samlingen mellem profilet og endepladen<br />
samt samlingen mellem profilets krop og flanger. Der anvendes<br />
kantsømme ved begge samlinger, og snitkræfterne fordeles plastisk. Samlingerne<br />
kan ses på figur 11.10.<br />
(a) Svejsesamling mellem overligger og endeplade.<br />
(b) Svejsesamling mellem profilets<br />
krop og flanger.<br />
Figur 11.10: Svejsesamlingerne, der er detailprojekteret. Mål i mm.<br />
I bilag M.3 er det ud fra belastningen fundet nødvendigt med et a-mål på<br />
3 mm ved kroppen og 13 mm ved de to flanger ved samlingen mellem endepladen<br />
og profilet. Dette giver en udnyttelsesgrad på hhv. 55,5 og 99,6 %.<br />
Den lave udnyttelsesgrad for samlingen mellem profilets krop og endeplade<br />
skyldes, at kantsømme som minimum skal have et a-mål på 3 mm [Bonnerup<br />
& Jensen 2004]. For samlingerne mellem profilets krop og flanger anvendes<br />
et a-mål på 5 mm.
Kapitel 12<br />
Opsummering af<br />
konstruktionsdel<br />
I dette afsnit opsummeres konstruktionsdelen. Der er i rapporten udført skitseprojektering<br />
af administrationsbygningen i murværk og både skitse- og<br />
detailprojektering af produktionshallens bærende konstruktion i stål.<br />
Skitseprojektering af murværk<br />
I skitseprojekteringen af administrationsbygningens murværk blev bæreevnen<br />
bestemt for de mest kritiske vægfelter mht. den vertikale bæreevne og<br />
tværbæreevnen. Den vertikale bæreevne blev undersøgt for et vægfelt i stueetagen,<br />
mens tværbæreevnen blev undersøgt for et vægfelt i overetagen. Det<br />
blev fundet nødvendigt at indsætte stålsøjler for at kunne optage lasterne,<br />
da skillevæggene ikke er bærende, og der er mange vinduer i bygningen. Skitseprojekteringen<br />
sandsynliggjorde, at bygningen kunne udføres som ønsket,<br />
men at det er nødvendigt at anvende en mursten med en større styrke til<br />
bagmuren.<br />
Skitseprojektering af rammesystem<br />
I skitseprojekteringen af rammesystemet blev opbygningen af systemet samt<br />
de omtrentlige dimensioner bestemt. Rammesystemet udføres som et sammenhængende<br />
system af momentstive stålrammer. Lette stålkassetter fører<br />
lasten på facaderne til rammerne via facadesøjler, mens lasten på taget føres<br />
til rammerne via selvbærende trapezplader. Lasten på tværs af rammerne<br />
optages af vindkryds.<br />
99
100 KAPITEL 12. OPSUMMERING AF KONSTRUKTIONSDEL<br />
Rammerne består af udfligede opsvejste I-profiler. Snitkræfterne blev fundet<br />
ud fra profiler med konstant tværsnitshøjde, og ud fra disse blev højden af<br />
profilerne fastlagt. Desuden blev der foretaget skitseprojektering af fire af<br />
rammesystemets boltesamlinger. Skitseprojekteringen sandsynliggjorde, at<br />
rammekonstruktionen kan udføres som ønsket.<br />
Detailprojektering af rammesystem<br />
Rammekonstruktionen bliver belastet af sne-, vind- og egenlast. Der blev<br />
vurderet, at der var tolv lastkombinationer, der kunne være dimensionsgivende<br />
i brudgrænsetilstanden, og to i anvendelsesgrænsetilstanden.<br />
Snitkræfterne blev fundet efter elasticitetsteorien vha. elementmetoden, og<br />
den værste lastkombination blev bestemt ved elastisk spændingsfordeling ud<br />
fra dimensionerne fundet i skitseprojekteringen. Herefter blev tværsnitsklasserne<br />
af profilerne bestemt, og der blev foretaget en plastisk tværsnitsdimensionering<br />
af de elementer, der var i klasse 1 eller 2. Søjlerne blev dimensioneret<br />
efter foreskrivelserne i DS 412 for momentpåvirkede trykstænger, idet<br />
søjlelængden blev bestemt ved at undersøge stabiliteten af en ramme med<br />
Rayleighs metode.<br />
Kipning blev undersøgt for alle hovedelementer efter DS 412. Desuden blev<br />
der for søjle 1 og 4 regnet på bundet kipning med en energimetode, og ved<br />
søjle 2 og 3 blev der regnet på fri kipning med kipningsdifferentialligningen.<br />
For søjle 1 blev det fundet nødvendigt af øge flangetykkelsen, for at undgå<br />
kipning.<br />
I anvendelsesgrænsetilstanden blev udbøjningerne for rammesystemet fundet<br />
acceptable.<br />
I detailprojekteringen blev boltesamlingen i rammehjørnet mellem overligger<br />
1 og søjle 2 dimensioneret. Desuden blev der foretaget dimensionering<br />
af svejsesamlingen mellem I-profil og tværplade, og svejsesamlingen mellem<br />
krop og flanger på de opsvejste I-profiler.<br />
Detailtegninger af rammesystemet og boltesamling kan findes som tegning<br />
nr. (10).2.02 og (10).6.03 i tegningssmappen.
Del III<br />
Fundering<br />
101
Kapitel 13<br />
Geoteknisk<br />
undersøgelsesrapport<br />
Formålet med den geotekniske undersøgelsesrapport er at klarlægge jordbundsforholdene<br />
på lokaliteten med henblik på den senere fundering af konstruktionen.<br />
13.1 Jordbundsforhold<br />
Der er udleveret resultater fra to boringer, der antages at være repræsentative<br />
for jordbundsforholdene på lokaliteten. I de følgende afsnit er de enkelte lags<br />
egenskaber, aflejringsart og alder beskrevet for de to boringer. De to udleverede<br />
boreprofiler kan findes i bilag N. Det følgende vil omhandle de observerede<br />
jordlags generelle karakteristika. Afsnittet er baseret på [Augustesen 2005].<br />
13.1.1 Boring 1<br />
Boring CB602, herefter benævnt boring 1, er foretaget den 29. juli 2005. Ved<br />
boringen er lagene muld, gytje, sand, silt og ler observeret. På figur 13.1 kan<br />
jordlagenes placering ses ud fra dybden under terræn, lagenes tykkelse samt<br />
deres aflejringsart- og alder.<br />
Muld og gytje er organiske jordarter, der oftest indeholder store mængder<br />
vand, og de kan derfor give anledning til store sætninger. Ligeledes er styrken<br />
af lagene oftest ringe.<br />
103
104 KAPITEL 13. GEOTEKNISK UNDERSØGELSESRAPPORT<br />
Figur 13.1: Lagdelingen ved boring 1 og 2. I figuren svarer forkortelserne Re, Pg og<br />
Sg til hhv. aflejringer fra nutiden, post- og senglacialtiden. Forkortelserne Ma, Sm, Fy er<br />
forkortelser for hhv. marine-, smeltevands- samt fyld aflejringer
13.1. JORDBUNDSFORHOLD 105<br />
Sand er en friktionsjordart, hvor styrken afhænger af friktionen mellem kornene.<br />
Fundering i sand giver ikke anledning til store sætninger, og grundet en<br />
ringe kapillær stighøjde er sand heller ikke opfrysningsfarlig.<br />
Silt er en jordart, der både er kohæsions- og friktionsjord, hvor friktionen<br />
mellem kornene er dominerende. Det vælges derfor kun at medregne siltens<br />
friktionsvinkel. Silt har en relativ stor kapillær stighøjde og er dermed opfrysningsfarlig.<br />
Lers styrke afhænger af kohæsionen mellem kornene. Ler har en meget stor<br />
kapillær stighøjde, men grundet lav permeabilitet er leret normalt ikke opfrysningsfarligt.<br />
Bærende jordlag siges i henhold til Norm for fundering [DS 415 1998, s.<br />
15] at være at finde i aflejringer fra senglacialtiden eller ældre, med mindre<br />
det er gytje eller andet organisk materiale. De bærende lag ved boring 1<br />
findes fra fire meter under terræn og nedefter, idet der her er silt og sand fra<br />
senglacialtiden.<br />
13.1.2 Boring 2<br />
Boring CB604, herefter benævnt boring 2, er foretaget den 1. august 2005.<br />
Ved boringen er der observeret fyldlag af sand og muld, samt lag af gytje og<br />
sand. På figur 13.1 ses jordlagenes dybde og tykkelse samt deres aflejringsartog<br />
alder.<br />
De første 1,5 m af boring 2 er sand og muld, der er fyldt på i nutiden.<br />
Eftersom disse lag ikke er aflejringer, men istedet fyld fra nutiden, kendes<br />
lagenes styrke ikke, hvorfor styrken ikke medregnes i den videre fundering.<br />
Ligesom ved boring 1 er de bæredygtige lag senglaciale aflejringer, som her<br />
er en sandaflejring i en dybde på 5 m under terræn.<br />
13.1.3 Designprofil<br />
For at kunne foretage en dimensionering af bygningens fundamenter skal<br />
styrke- og deformationsparametrene for de enkelte lag kendes. Dette afsnit<br />
har til formål at klarlægge hvilke værdier, der skal anvendes i den videre<br />
dimensionering. I tabel 13.1 og 13.2 er de karakteristiske styrke- og deformationsparametre<br />
samt rumvægte angivet for hhv. boring 1 og 2. Størrelserne<br />
er fundet på baggrund af udarbejdede forsøg, der beskrives i bilag O, samt<br />
tolkning af boreprofilerne over de to boringer og andre relevante skøn. Alle<br />
rumvægte undtagen sandlagene er skønnet på grundlag af Teknisk Ståbi
106 KAPITEL 13. GEOTEKNISK UNDERSØGELSESRAPPORT<br />
[Jensen 1999, s. 357]. Sandets rumvægt i hhv. tør som mættet tilstand er<br />
bestemt ud fra følgende formel:<br />
γ = 1+w<br />
1+e · ds · γw<br />
(13.1)<br />
hvor w er vandindholdet, e er poretallet, ds den relative densitet og γw er<br />
vands rumvægt. Ved brug af klassifikationsforsøg er sandets naturlige poretal<br />
skønnet til 0,7, mens den relative densitet sættes til 2,67 og vands rumvægt<br />
sættes til 10 kN/m3 . Til bestemmelse af den mættede rumvægt er der under<br />
hensyntagen til boreprofil 1 valgt et vandindhold på 30 %. Af boreprofilet<br />
fremgår det, at nogle af sandprøverne har et vandindhold op mod 40 %, men<br />
af sikkerhedsmæssige årsager vælges det at skønne vandindholdet lavt.<br />
I forbindelse med bestemmelsen af sandlagenes styrke i de to boringer er der<br />
udført klassifikationsforsøg og et triaksialforsøg. Resultaterne fra triaksialforsøget<br />
vægtes højest, hvorfor det er den herfra fundne plane friktionsvinkel,<br />
φpl, der anvendes som styrkeparameter. Der blev under forsøget observeret<br />
en lille kohæsion, som der dog vælges at se bort fra i dimensioneringen.<br />
Ved ler- og gytjelagene er der udleveret resultater fra vingeforsøg. Vingestyrken,<br />
cv, kan sættes lig den udrænede forskydningsstyrke, cu, nårprøvenikke<br />
indeholder gytjeholdigt eller sprækket ler. Når dette indgår i lagene, varierer<br />
den udrænede forskydningsstyrke mellem 80 og 100 % af vingestyrken<br />
afhængig af plasticitetsindekset. Idet der ikke foreligger oplysninger om dette,<br />
antages både de lerlag, der indeholder gytje/andre planterester, og selve<br />
gytjelagene at have en udrænet forskydningsstyrke på 80 % af vingestyrken,<br />
hvilket svarer til et plasticitetsindeks på 50 %. [Augustesen 2006a]<br />
Ved ramning af pæle omrøres leret. Under omrøringen sker der en reduktion<br />
af kohæsionsjordartens styrke. Et udtryk for, hvor meget styrken reduceres,<br />
er givet ved sensitiviteten, St, hvori hhv. den intakte, cv, og omrørte, c r v,<br />
vingestyrke indgår:<br />
St = cv<br />
c r v<br />
(13.2)<br />
For at bestemme ler- og gytjefraktionernes deformationsparametre skal det<br />
vurderes, om de enkelte jordlag er normalkonsoliderede eller forkonsoliderede.<br />
Da der ikke er foretaget et konsolideringsforsøg, vil størrelsen af deformationsparametrene<br />
blive vurderet på baggrund af skønsformler. Ud fra de<br />
to boringer på projektlokaliteten kan det observeres, at de sætningsgivende<br />
lag hovedsageligt er af postglaciale eller yngre aflejringer, hvorfor disse kan<br />
forventes at være normalkonsoliderede. Ved disse lag er det derfor tøjningsindekset,<br />
Q, der bestemmes. Et skønsmål for tøjningsindekset er givet ved<br />
følgende formel, hvor w er vandindholdet i procent:<br />
Q =60·<br />
w − 25<br />
w +40<br />
(13.3)
13.1. JORDBUNDSFORHOLD 107<br />
Formel 13.3 er i følge [Jensen 1999] kun gældende ved et vandindhold, w,<br />
på over 30 %. Imidlertid anvendes formlen alligevel til skøn på størrelsen af<br />
tøjningsindekset.<br />
Ved boring 1 er prøve nr. 50 på boreprofilet en fed ler aflejret ved smeltevand<br />
i senglacialtiden. Det vurderes, at denne er forkonsolideret, hvorfor<br />
konsolideringsmodulet, K, skal findes. Konsolideringsmodulet er fundet ved<br />
følgende skønsformel, hvor cv er den målte vingestyrke i den pågældende<br />
prøve:<br />
K =60· 4000<br />
w · cv (13.4)<br />
De i tabel 13.1 og 13.2 anførte værdier for konsolideringsmodulet af sandlagene<br />
er valgt på baggrund af [Jensen 1999], der noterer, at sands konsolideringsmodul<br />
mindst er af størrelsen 30.000 kPa. Det vælges at være på den<br />
sikre side, hvorfor denne værdi vælges.<br />
Grundvandsspejlets (GVS) placering har indflydelse på de effektive spændinger,<br />
hvorfor beliggenheden af dette ønskes fundet. På boreprofilet for<br />
boring 1, der kan ses i bilag N, ses det, at vandindholdet af sandlagene<br />
er noget højere end vandindholdet af de overliggende siltlag. Derfor ligger<br />
GVS sandsynligvis mellem disse lag, dvs. ved 4,4 m. For boring 2 viser boreprofilet<br />
ikke noget om, hvor GVS er placeret, hvorfor 4,4 m benyttes for<br />
begge boringer.<br />
Hermed er de karakteristiske størrelser for styrke- og deformationsparametrene<br />
fundet, så funderingen kan udføres i henhold til DS 415.<br />
Det afgrænses til kun at detailprojektere funderingen af produktionshallen,<br />
idet der kun vil blive givet et løsningsforslag for fundering af administrationsbygningen.<br />
Det vælges at fundere bygningen i normal funderingsklasse,<br />
som omfatter sædvanlige konstruktionstyper og funderinger uden usædvanlige<br />
eller særligt vanskelige belastnings- eller jordbundsforhold.
108 KAPITEL 13. GEOTEKNISK UNDERSØGELSESRAPPORT<br />
Boring 1<br />
Nr. γd / γm cu St φpl w K Q<br />
kN/m 3 kPa ◦ % kPa %<br />
Muld 27 10,0 / 12,0 - - - 43,1 - 13,1<br />
Gytje 28 11,0 / 13,0 22,4 3,1 - 33,0 - 6,6<br />
Gytje 29 11,0 / 13,0 18,4 2,3 - 32,0 - 5,8<br />
Gytje 30 11,0 / 13,0 22,4 4,7 - 44,7 - 14,0<br />
Sand 31 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Gytje 32 11,0 / 13,0 20,0 5,0 - 25,0 - 0<br />
Ler 33 16,0 / 19,0 43,2 6,8 - 26,0 - 0,9<br />
Ler 34 16,0 / 19,0 43,2 6,8 - 28,0 - 2,6<br />
Ler 35 16,0 / 19,0 43,2 6,8 - 24,0 - 0<br />
Silt 36 15,0 / 18,0 - - 32,5 15,0 20.000 -<br />
Silt 37 15,0 / 18,0 - - 32,5 16,0 20.000 -<br />
Sand 38 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Sand 39-40 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Sand 41-44 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Sand 45-49 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Ler 50 16,0 / 19,0 140 2 - 34,0 16.000 -<br />
Sand 51-52 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Sand 53 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Tabel 13.1: Rumvægte samt karakteristiske styrke- og deformationsparametre for boring 1. De anførte<br />
numre henviser til prøvenumrene på boreprofilet.
13.1. JORDBUNDSFORHOLD 109<br />
Boring 2<br />
Nr. γd / γm cu St φpl w K Q<br />
kN/m 3 kPa ◦ % kPa %<br />
Fyld (sand) 80 15,0 / 19,0 - - - - - -<br />
Fyld (sand) 81 15,0 / 19,0 - - - - - -<br />
Fyld (muld) 82 10,0 / 12,0 - - - - - -<br />
Gytje 83 11,0 / 13,0 18,0 5,6 - 41,8 - 12,3<br />
Gytje 84 11,0 / 13,0 18,0 5,6 - 46,2 - 14,8<br />
Gytje 85 11,0 / 13,0 18,0 5,6 - 58,0 - 20,2<br />
Gytje 86 11,0 / 13,0 14,0 8,8 - 47,0 - 15,2<br />
Gytje 87 11,0 / 13,0 22,0 6,9 - 37,7 - 9,8<br />
Gytje 88 11,0 / 13,0 22,0 6,9 - 43,9 - 13,5<br />
Sand 89 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Gytje 90 11,0 / 13,0 44,0 7,3 - 21,8 - 0<br />
Sand 91 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Sand 92 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Sand 93 - 96 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Sand 97-103 15,7 / 20,4 - - 42,0 - 30.000 -<br />
Tabel 13.2: Rumvægte samt karakteristiske styrke- og deformationsparametre for boring 2. De anførte<br />
numre henviser til prøvenumrene på boreprofilet. De to gytjelag anført med kursiv er skønnet, da der<br />
ikke foreligger vingeforsøg for det pågældende prøvenummer.
110 KAPITEL 13. GEOTEKNISK UNDERSØGELSESRAPPORT
Kapitel 14<br />
Pælefundering<br />
Det vælges at udføre fundamenterne som pælefundamenter, da de bæredygtige<br />
lag jvf. kapitel 13 ligger flere meter under terræn. I dette kapitel bestemmes<br />
først bæreevnen af en enkelt pæl, hvorefter udformningen af pæleværkerne<br />
bestemmes, og pælegrupperne dimensioneres. Dimensioneringen udføres<br />
efter Norm for fundering [DS 415 1998].<br />
14.1 Bæreevne af pæl<br />
Generelt ses der på pæle, der er belastet af enten træk eller tryk i aksialretningen.<br />
Den samlede bæreevne for en pæl er summen af spids- og overflademodstanden<br />
langs pælen. Spidsbæreevnen er dominerende i friktionsjord,<br />
mens bæreevnen langs pælen er størst i kohæsionsjord.<br />
Bæreevnen er i bilag P bestemt ud fra fire forskellige metoder, de geostatiske<br />
formler, Den Danske Rammeformel, og stødbølgemålinger med hhv. CASEog<br />
CAPWAP-analyse.<br />
Geostatisk beregning<br />
Med de geostatiske formler kan tryk og trækbæreevnen for pæle beregnes ud<br />
fra styrkeparametrene i de forskellige jordlag samt de effektive spændinger<br />
i jorden. Normen indeholder formler til bestemmelse af spidsmodstanden i<br />
kohæsionsjord og overflademodstanden i både friktions- og kohæsionsjord,<br />
hvorfor metoden i henhold til DS 415 kun kan benyttes for pæle med spidsen<br />
i kohæsionsjord. Dog findes der en formel for spidsmodstanden i friktionsjord,<br />
som her benyttes, selvom denne ikke indgår i normen.<br />
111
112 KAPITEL 14. PÆLEFUNDERING<br />
Den Danske Rammeformel<br />
Den Danske Rammeformel kan benyttes til at beregne trykbæreevnen af<br />
en pæl, når der er udført en prøveramning. Den dynamiske bæreevne ken<br />
hermed bestemmes ud fra oplysninger om faldhammeren, samt hvor meget<br />
pælen synker ned ved hvert slag. Denne metode giver bedst resultater for<br />
pæle i friktionsjord [Augustesen 2006b].<br />
Stødbølgemålinger<br />
Ved stødbølgemålinger beregnes bæreevnen ved at lave målinger på den bølge,<br />
der løber gennem pælen, når pælen påføres et slag. CASE-analysen er<br />
en simpel metode, der kun bestemmer den samlede trykbæreevne. Ved en<br />
CAPWAP-analyse laves en computermodel, så bæreevnen deles ud på spidsog<br />
overflademodstanden. Desuden kan både tryk- og trækbæreevnen bestemmes.<br />
Endelig bæreevne<br />
Den regningsmæssige bæreevne findes ved at dividere den karakteristiske bæreevne<br />
med en partialkoefficient γb =1,3, idet bygningnen opføres i normal<br />
sikkerheds- og funderingsklasse. Hermed fås værdierne, der kan ses i tabel<br />
14.1, for de forskellige metoder. I tabellen er kun medtaget bæreevnen for<br />
pæl 4 og 9, da disse pæles bæreevne vurderes at være repræsentative for de<br />
to boringer. Dette er fundet på baggrund af udleverede rammejournaler, der<br />
sammenholdes med de udleverede boreprofiler.<br />
Pæl 4 Pæl 9<br />
Tryk Træk Tryk Træk<br />
kN kN kN kN<br />
Geostatisk 823 67 809 55<br />
Rammeformlen 460 - 305 -<br />
Efterramning 567 - 411 -<br />
CASE 733 - 456 -<br />
CAPWAP 728 128 452 110<br />
Tabel 14.1: De regningsmæssige bæreevner fundet ved geostatiske formler, rammeformlen,<br />
CASE og CAPWAP-analysen.<br />
I bilag P.2 vurderes målemetoderne i forhold til hinanden, og det vælges at<br />
anvende resultaterne fra CAPWAP-målingen, da stødbølgemålinger giver de
14.2. FUNDAMENTSOPBYGNING 113<br />
mest pålidelige resultater. Ved pæle i mindre dybde end prøvepælene omregnes<br />
resultaterne fra hhv. rammeformlen ved trykbæreevne og geostatiske<br />
formler ved trækbæreevnen således, at styrken i fuld dybde er lig med styrken<br />
ved CAPWAP-analysen.<br />
Det er ud fra rammeresultaterne vurderet, at pæl 4 er repræsentativ for<br />
boring 1, og at pæl 9 er repræsentativ for boring 2. Ved funderingen af<br />
bygningen antages det, at jorden er opdelt i disse to boringer. På figur 14.1<br />
kan opdelingen af jorden under bygningen ses. Det antages, at boring 2 er<br />
repræsentativ for jorden under koldlageret, mens det antages, at boring 1 er<br />
repræsentativ for resten af jorden under bygningen.<br />
Figur 14.1: Boringernes placering i forhold til bygningen. Mål i m.<br />
14.2 Fundamentsopbygning<br />
Det diskuteres, hvorledes bygningen tænkes funderet for hhv. administrationsbygningen<br />
og produktionshallen.
114 KAPITEL 14. PÆLEFUNDERING<br />
14.2.1 Administrationsbygningen<br />
Administrationsbygningen tænkes funderet ved stribefundamenter, hvorpå<br />
ydervæggene placeres. Da de øvre jordlag er sætningsgivende, placeres der<br />
pæle under stribefundamenterne for at undgå urealistiske dimensioner. Terrændækket<br />
ophænges på stribefundamenterne, hvormed antallet af pæleværker<br />
reduceres. Det vælges at afgrænse fra at projektere administrationsbygningens<br />
fundamenter.<br />
14.2.2 Produktionshallen<br />
Produktionshallen kan funderes ved enten at fundere terrændækket og rammekonstruktionen<br />
som to selvstændige systemer eller som et samlet system.<br />
Hvis de funderes som et samlet system, kan der anvendes færre pæle. Til<br />
gengæld vil dette stille større krav til konstruktionens udførelse, idet en lille<br />
unøjagtighed vil forplante sig i hele konstruktionen og give anledning til<br />
en forøgelse af snitkræfterne. Desuden vil bygningen være mere følsom for<br />
differenssætninger, da disse kan vride terrændækket. For at undgå disse problemer<br />
vælges det at fundere rammekonstruktionen og terrændækket som to<br />
seperate systemer.<br />
For at undgå frosthævninger placeres stribe- og punktfundamenternes underkant<br />
i frostfri dybde svarende til en dybde på 0,9 m under terræn. Konsollerne,<br />
hvorpå rammesystemets søjler placeres, dimensioneres ikke i dette<br />
projekt, hvorfor deres dimensioner er skønnet.<br />
14.3 Dimensionering af pælegrupper<br />
Under hvert af rammesystemets ben placeres en pælegruppe. Ved dimensioneringen<br />
af pælegrupper antages det, at alle rammerne giver ens belastning.<br />
Herudover skal der placeres pælegrupper under terrændækket. Det antages,<br />
at terrændækket kun er understøttet af pælegrupperne, hvormed jorden under<br />
terrændækket ikke virker som understøtning. Terrændækket understøttes<br />
af bjælker, der understøttes af pælegrupper. I bilag Q.1 er det af hensyn til<br />
terrændækkets brud- og anvendelsesgrænsetilstand fundet frem til, at terrændækket<br />
højst må have et spænd på 4, 3m, hvorfor afstanden mellem<br />
bjælkerne højst må have denne størrelse. På figur 14.2 kan en principskitse<br />
af bjælkerne og pæleværkerne under terrændækket ses.
14.3. DIMENSIONERING AF PÆLEGRUPPER 115<br />
Pæleværk<br />
Bjælke<br />
Figur 14.2: Maksimal bjælkeafstand under terrændækket.<br />
14.3.1 Brud- og anvendelsesgrænsetilstanden<br />
Pæleværkerne bliver undersøgt ud fra både brud- og anvendelsesgrænsetilstanden.<br />
I brudgrænsetilstanden skal det opfyldes, at hver enkelt pæls styrke<br />
er større end kraften den udsættes for:<br />
Fcd ≤ Rcd<br />
(14.1)<br />
hvor Fcd er den regningsmæssige last på en pæl, og Rcd er den regningsmæssige<br />
styrke for den pågældende pæl.<br />
I anvendelsesgrænsetilstanden undersøges den negative overflademodstands<br />
indflydelse på pæleværkerne. Negativ overflademodstand opstår, idet de sætningsgivende<br />
lag over de bærende lag sætter sig. Dermed vil overflademodstanden<br />
fra disse påføre pælene et tryk. Den negative overflademodstands<br />
indflydelse undersøges ud fra følgende formel:<br />
Fcd +1, 5 · Fneg ≤ 1, 4 · Rcd<br />
(14.2)<br />
hvor Fneg er lasten stammende fra negativ overflademodstand. Lastpåvirkningen<br />
på pæleværkerne er beskrevet i bilag Q.2.1.<br />
Pæleværkerne udføres som statisk bestemte pæleværker, og pælenes belastning<br />
kan derfor findes ud fra de tre ligevægtsligninger:<br />
Mi =0 Fx,i =0 Fy,i =0 (14.3)<br />
hvor Mi er momentpåvirkningen fra den i’te belastning, Fx,i er kraftkomposanten<br />
i x-retningen for den i’te belastning, og Fy,i er kraftkomposanten<br />
i y-retningen for den i’te belastning. Ved anvendelse af ligevægtsligningerne<br />
kan pælekræfterne i et statisk bestemt pæleværk bestemmes. På figur 14.3<br />
er pælekræfterne påtegnet i en illustrationsskitse af et pæleværk.
116 KAPITEL 14. PÆLEFUNDERING<br />
Figur 14.3: Den vertikale og horisontale belastning, Fv og Fh, optages ved de tre pælekræfter<br />
der er påtegnet.<br />
14.3.2 Fundering af rammeben<br />
Pæleværkerne under rammebenene udføres som bevægelige pæleværker bestående<br />
af to skråpæle med en hældning på 1/3. Et bevægeligt pæleværk<br />
kan ikke optage moment, hvorfor lastresultanten og pælenes centerlinier skal<br />
skære hinanden i et punkt. Da samlingen mellem rammeben og fundament er<br />
udført som et charnier, skal pælenes centerlinier skære denne samling, hvilket<br />
stiller udførselsmæssige krav. Ved rammebenene i de to yderste rammer<br />
placeres desuden en tredje pæl, der har til opgave at optage vindlasten på<br />
gavlen, der føres videre fra vindkrydsene. Denne udføres ligeledes med en<br />
hældning på 1/3. På figur 14.4 kan et af de to yderste pæleværker ses hhv.<br />
fraovenogfrasiden.<br />
Ved dimensionering af pæle skal der tages hensyn til gruppevirkning, idet<br />
en tæt placering kan medføre en ændring af pælenes bæreevne. I sand vil<br />
bæreevnen forøges, idet sandet mellem pælene komprimeres og dermed får<br />
en større styrke, mens bæreevnen reduceres i ler. Da de bærende lag er sand<br />
vil gruppevirkning ikke have en negativ indflydelse, og bæreevnen for pælene<br />
reduceres derfor ikke. Gruppevirkning vil derudover kunne have indvirkning<br />
på den negative overflademodstand. Dette burde dog mindske værdien af den<br />
negative overflademodstand, da ler og gytjes overflademodstand mindskes<br />
ved gruppevirkning. [Augustesen 2006b]<br />
I tabel 14.2 kan pælenes rammedybde ved de fire rammeben ses. De fire rammeben,<br />
der i konstruktionsdelen er benævnt søjler, nummereres som vist på<br />
figur 11.1. Rammedybderne er bestemt ved at kræve en pælestyrke, der er<br />
højere end belastningen. Belastningen findes ved ligevægtsligningerne. Ved<br />
beregning af anvendelsesgrænsetilstanden virker den negative overflademod-
14.3. DIMENSIONERING AF PÆLEGRUPPER 117<br />
(a) Pæleværk under rammeben set<br />
fra siden. Pæl 3 står skråt ud af planet.<br />
(b) Pæleværk under rammeben set<br />
fra oven.<br />
Figur 14.4: Pæleværk under rammeben med vindkryds. Mål i mm.<br />
stand i pælenes aksialretning således, at de belastes med en yderligere trykkraft<br />
svarende til størrelsen af den negative overflademodstand.<br />
Det er valgt at have få forskellige rammedybder af udførselsmæssige hensyn.<br />
For pæle beliggende ved boring 1 sættes rammedybden enten til 6 eller 10 m,<br />
mens rammedybderne ved boring 2 sættes til enten 7 eller 10 m. Dybderne<br />
er valgt således, at pælenes trykstyrke flader ud ved større dybde, hvorfor<br />
det eksempelvis ved boring 1 giver omtrent samme trykstyrke ved en dybde<br />
på 6 og 8 m. Pælenes regningsmæssige styrke ved ovennævnte rammedybder<br />
kan ses i tabel 14.3.<br />
Pæl 1 Pæl 2 Pæl 3<br />
m m m<br />
Rammeben 1 10 10 7<br />
Rammeben 2 6 10 10<br />
Rammeben 3 6 6 10<br />
Rammeben 4 6 6 6<br />
Tabel 14.2: Rammedybder for pælene i pæleværkerne under rammebenene.<br />
Rcd Rtd<br />
kN kN<br />
Boring 1 ved 6 m dybde 360 52<br />
Boring 1 ved 10 m dybde 728 128<br />
Boring 2 ved 7 m dybde 480 32<br />
Boring 2 ved 10 m dybde 494 90<br />
Tabel 14.3: Pælestyrker for pæle beliggende i de to boringer ved de valgte rammedybder.
118 KAPITEL 14. PÆLEFUNDERING<br />
I bilag Q.2.2 bestemmes lastpåvirkningen på hver enkelt pælegruppe. Ud fra<br />
denne kan pælenes udnyttelsesgrad under de fire rammeben med vindkryds<br />
findes, og resultaterne heraf kan ses i tabel 14.4. Beregningerne kan findes<br />
på den vedlagte bilagscd. Af tabellen ses det, at udnyttelsesgraden er lav for<br />
pæl 1 ved rammeben 2, hvilket skyldes en lille horisontal reaktion.<br />
Pæl 1 Pæl 2 Pæl 3<br />
% % %<br />
Rammeben 1 75 87 75<br />
Rammeben 2 22 54 83<br />
Rammeben 3 53 53 66<br />
Rammeben 4 69 55 67<br />
Tabel 14.4: Udnyttelsesgrad for pæleværker under rammeben.<br />
14.3.3 Fundering af terrændæk<br />
Pæleværkerne under terrændækket bliver belastet af en vertikal last fra egenog<br />
nyttelast. Herudover bliver pæleværkerne belastet af vandret masselast<br />
svarende til 1, 5%af den vertikale last. I hvert af pæleværkerne, der understøtter<br />
terrændækket, anvendes fem pæle, da dette findes tilstrækkeligt til<br />
at optage belastningen. Antallet af pæle skyldes, at den vandrette masselast<br />
kan virke i vilkårlig retning.<br />
På figur 14.5 kan et pæleværk ses hhv. fra siden og fra oven. Pæleværket er<br />
statisk bestemt, da der er tre pæle i begge retninger. Desuden har både pæl<br />
3 og 5 en hældning på 1/3. Dermed kan pæleværket både optage momenter<br />
samt horisontale og vertikale laster.<br />
(a) Pæleværk under terrændæk set<br />
fra siden.<br />
(b) Pæleværk under terrændæk set<br />
fra oven.<br />
Figur 14.5: Pæleværk under terrændæk. Mål i mm.
14.3. DIMENSIONERING AF PÆLEGRUPPER 119<br />
Som nævnt antages jorden under koldlageret at svare til boring 2, mens<br />
jorden under resten af bygningen antages at svare til boring 1. Pæleværkerne<br />
beliggende under koldlageret placeres med 6 m mellemrum, og pælene rammes<br />
ned til 7 m dybde. Pæleværkerne under resten af bygningen placeres<br />
med maksimalt 10 m afstand. Pæl 2 rammes her ned i 10 m dybde, mens<br />
resten rammes ned i 6 m dybde.<br />
Pælenes belastning findes ved de tre ligevægtsligninger. Udnyttelsesgraden<br />
for pæleværkerne, der understøtter terrændækket, kan ses i tabel 14.5. Af<br />
tabellen ses det, at udnyttelsesgraden for pæl 1, 3, 4 og 5 er relativ lav,<br />
hvilket skyldes, at det er valgt kun at bruge få forskellige dybder.<br />
Pæl1&4 Pæl3&5 Pæl2<br />
% % %<br />
Boring 1 27 56 89<br />
Boring 2 28 59 88<br />
Tabel 14.5: Udnyttelsesgrad for pæleværkerne under terrændækket.<br />
14.3.4 Fundamentsplan<br />
På figur 14.6 kan pæleværkerne under hhv. terrændækket og rammebenene<br />
ses. En detailtegning, tegning nr. (12).1.04, kan ses i tegningsmappen.<br />
Grundet det valgte funderingsprincip for terrændækket er der placeret et<br />
stort antal pæleværker. I dimensioneringen er der set bort fra bæreevnen af<br />
de sætningsgivende lag. Ved at lave en sætningsberegning af terrændækket,<br />
hvor disse lag medtages, ville antallet af pæleværker evt. kunne reduceres.<br />
Alternativt kunne pæleværkerne laves med en anden opbygning, så hvert<br />
pæleværk kunne optage en større vertikal last, hvormed afstanden mellem<br />
pæleværkerne kunne øges. Afhængig af reduktionens størrelse ved de nævnte<br />
tiltag kunne det alternativt vælges at afrømme de sætningsgivende lag og<br />
erstatte disse med bærende lag.
120 KAPITEL 14. PÆLEFUNDERING<br />
Figur 14.6: Plantegning af pæleværkerne. Pæleværkerne under rammerne er røde, mens<br />
de øvrige understøtter terrændækket
Kapitel 15<br />
Opsummering af funderingsdel<br />
I dette afsnit opsummeres funderingsdelen, der består af en geoteknisk undersøgelsesrapport<br />
og en pælefundering af bygningen.<br />
Geoteknisk undersøgelsesrapport<br />
Der blev udarbejdet en geoteknisk undersøgelsesrapport for at fastlægge jordbundsforholdene<br />
og styrkerne af de forskellige lag. Styrkeparametrene blev<br />
bestemt ud fra to boreprofiler, skøn og forsøg. Sandets styrke blev skønnet<br />
ud fra klassifikationsforsøg og målt ved triaksialforsøg. Triaksialforsøget blev<br />
vægtet højest i forbindelse med fastlæggelse af sandets styrke.<br />
De bæredygtige lag optræder først omkring fire meter under terræn, hvorfor<br />
det blev vurderet, at det ikke er muligt at lave direkte fundering. I stedet<br />
pælefunderes bygningen.<br />
Pælefundering<br />
Bæreevnen af en enkelt pæl blev bestemt ud fra de geostatiske formler, Den<br />
Danske Rammeformel og stødbølgemålinger. Med de geostatiske formler findes<br />
bæreevnen ud fra styrkeparametrene af jorden, mens der i rammeformlen<br />
bruges resultater fra en prøveramning. Det er dog stødbølgemålingerne, der<br />
vurderes at give det bedste resultat for bæreevnen, hvorfor disse resultater<br />
benyttes. Rammeformlen og de geostatiske formler bruges til at omregne<br />
styrken for pæle i en mindre dybde end prøvepælene for hhv. tryk- og trækpåvirkede<br />
pæle.<br />
121
122 KAPITEL 15. OPSUMMERING AF FUNDERINGSDEL<br />
Der blev dimensioneret pæleværker for produktionshallen, idet det blev valgt<br />
at fundere rammerne og terrændækket som to seperate systemer, så det ikke<br />
er følsomt overfor differenssætninger. Der laves et pæleværk under hvert<br />
rammeben, og da lasterne på hvert pæleværk er små, og samlingerne mellem<br />
rammerne og fundamentet udføres som et charnier, er det muligt at lave<br />
disse pæleværk bevægelige. Da dette sparer en del pæle, i forhold til at lave<br />
statisk bestemte pæleværk, laves bevægelige pæleværker. Terrændækket<br />
funderes derimod med statisk bestemte pæleværk, da de vil blive udsat for<br />
momentpåvirkninger.<br />
I anvendelsesgrænsetilstanden blev det undersøgt, om den negative overflademodstand<br />
giver anledning til problemer. Dette viste sig ikke at være<br />
tilfældet.<br />
Fundamentsplanen for produktionshallen samt snittegninger af pæleværker<br />
kan findes i tegningsmappen som tegning nr. (12).1.04, (12).3.05 og (12).3.06.
Kapitel 16<br />
Konklusion<br />
I rapporten er dele af et industribyggeri blevet projekteret. Der er lavet undersøgelser<br />
vedr. indeklimaet samt konstruktion og fundering af byggeriet.<br />
Bygningen består af en produktionshal, der udføres som en stålrammekonstruktion,<br />
og en administrationsbygning i to etager, der opføres i murværk.<br />
Indeklima<br />
I indeklimadelen blev bygningen dimensioneret, så den overholder energirammen,<br />
og der er et tilfredsstillende indeklima. Ved overholdelse af energirammen<br />
blev både produktionshal og administrationsbygning betragtet, mens<br />
indeklimaet kun blev analyseret for administrationsbygningen.<br />
Transmisssions- og ventilationstabet for de enkelte rum blev beregnet, og<br />
der blev dimensioneret et varmeanlæg, der kan levere den nødvendige effekt.<br />
Opvarmningen foregår med radiatorer og konvektorer, og anlægget reguleres<br />
overordnet ved ændring af fremløbstemperaturen, mens vandstrømmen i<br />
anlægget holdes konstant.<br />
Idet der blev taget hensyn til interne og eksterne forurenings- og varmetilskud,<br />
blev den nødvendige ventilationsmængde for rummene bestemt. Der<br />
blev dimensioneret et mekanisk ventilationsanlæg, der kan levere den nødvendige<br />
luftmængde. Anlægget udføres med varmeveksler, befugter og varmeflade,<br />
og der indblæses med konstant volumenstrøm i brugstiden. Luften<br />
fordeles efter fortrængningsprincippet i hall’en, mens den fordeles efter opblandingsprincippet<br />
i de øvrige rum.<br />
Endelig blev der lavet en dynamisk simulering af det termiske indeklima i<br />
et kontor for at undersøge, om der blev for varmt om sommeren. Det blev<br />
123
124 KAPITEL 16. KONKLUSION<br />
fundet nødvendigt med en række tiltag, deriblandt bedre solafskærmning og<br />
øget ventilation, for at overholde kravene.<br />
Konstruktion<br />
Der blev foretaget en skitseprojektering af administrationsbygningens murværkskonstruktion.<br />
Ved at indsætte stålsøjler kunne bygningen opføres, så<br />
både den vertikale bæreevne og tværbæreevnen af murværket var tilstrækkelig.<br />
I skitseprojekteringen af produktionshallen blev det bestemt, at den bærende<br />
konstruktion for denne udføres som et sammenhængende system af stålrammer<br />
opbygget af udfligede I-profiler. Tværsnitsdimensionerne for rammesystemet,<br />
vindkryds og facadesøjler blev bestemt ved skitseberegninger.<br />
I detailprojekteringen blev selve rammesystemet dimensioneret efter det gældende<br />
danske normsystem. Snitkræfterne blev fundet efter elasticitetsteorien,<br />
mens der blev foretaget plastisk tværsnitsdimensionering af de elementer, der<br />
var i tværsnitsklasse 1 eller 2. Der blev undersøgt, at der ikke opstår stabilitetsproblemer<br />
i form af søjlevirkning, flangeindskydning, foldning og kipning.<br />
Ligeledes blev det fundet, at der ikke kan forventes uacceptable deformationer<br />
i anvendelsesgrænsetilstanden. Endelig blev der foretaget dimensionering<br />
af en boltesamling og to svejsesamlinger.<br />
Fundering<br />
Der blev lavet en geoteknisk undersøgelsesrapport for at klarlægge jordbundsforholdene<br />
på lokaliteten. Styrkeparametrene blev fundet ud fra boreprofiler,<br />
forsøg og skøn. Da de bæredygtige lag ligger fire meter under<br />
terræn, blev det valgt at lave pælefundering.<br />
Bæreevnen af pælene blev fundet ved geostatiske formler, Den Danske Rammeformel<br />
og stødbølgemålinger. Stålrammerne og terrændækket funderes<br />
som to selvstændige systemer, så det ikke er følsomt overfor differensætninger.<br />
Der laves et bevægeligt pæleværk under hvert rammeben, mens der<br />
laves statisk bestemte pæleværker under terrændækket.
Litteratur<br />
Arbejdstilsynet [1993], ‘At-bekendtgørelse nr. 801 - støjgrænser på<br />
arbejdspladsen’.<br />
http://www.at.dk/sw4807.asp?bPreview=true&bEdit=true&pre24-02-<br />
2004150148=1<br />
set d. 16.12.06.<br />
Arbejdstilsynet [2001], ‘At-vejledning a.1.2 - vejledning om de hyppigste<br />
årsager til indeklimagener samt mulige løsninger’.<br />
http://www.at.dk/sw4607.asp set d. 16.12.06.<br />
Arbejdstilsynet [2005], ‘At-vejledning a.1.12 - temperatur i arbejdsrum på<br />
faste arbejdssteder’. http://www.at.dk/sw13593.asp set d. 16.12.06.<br />
A/S Ribe Jernindustri [2006]. http://www.rio.dk set d. 16.12.06.<br />
Augustesen, A. H. [2005], ‘Kursus i landskabsgeologi, noter’.<br />
Augustesen, A. H. [2006a], ‘Kursus i grundlæggende geoteknik, noter’.<br />
Augustesen, A. H. [2006b], ‘Kursus i pælefundering, noter’.<br />
Bips [2005], ‘Cad-manual 2005, c202’.<br />
http://tnb.aau.dk/stud_info/intra/kursusmat/fs/C202_CAD_manual_2005.pdf<br />
set d. 16.12.06.<br />
Bonnerup, B. & Jensen, B. C. [2004], Stålkonstruktioner efter DS 412, 2.<br />
udgave, 1. oplag, Nyt Teknisk Forlag. ISBN 87-571-2514-7.<br />
BR95 [2004], Erhvervs- og Byggestyrelsen. Bilag 7 til Bygningsreglement<br />
1995 - Beregning af bygningers energibehov.<br />
BR95 [2006], Erhvervs- og Byggestyrelsen. Bygningsreglement for erhvervsog<br />
etagebyggeri.<br />
Brohus, H. [2006], ‘Kursus i ventilationsteknik, noter’.<br />
Danfoss [2006]. http://www.danfoss.com/denmark set d. 16.12.06.<br />
125
126 LITTERATUR<br />
Dansk LECA [2006], ‘Materialedata LECA’.<br />
http://www.leca.dk/leca/we/home.nsf/page/materialedata-leca set d.<br />
16.12.06.<br />
Dell [2006], ‘Dell 1200mp projektor’. www.dell.dk set d. 16.12.06.<br />
DGF [2005], DGF-Bulletin Nr. 18: Funderingshåndbogen, Dansk<br />
Geoteknisk Forening. ISBN 87-89833-16-3.<br />
DS 1752 [2001], Dansk Standard. Ventilation i bygninger -<br />
Projekteringskriterier for indeklimaet.<br />
DS 409 [1998], 2. udgave, Dansk Standard. Norm for<br />
sikkerhedsbestemmelser for konstruktioner.<br />
DS 410 [1998], 4. udgave, Dansk Standard. Norm for last på konstruktioner.<br />
DS 412 [1998], 3. udgave, Dansk Standard. Norm for stålkonstruktioner.<br />
DS 414 [2005], 6. udgave, Dansk Standard. Norm for<br />
murværkskonstruktioner.<br />
DS 415 [1998], 4. udgave, Dansk Standard. Norm for fundering.<br />
DS 418 [2005], 7. udgave, Dansk Standard. Norm for beregning af<br />
bygningers varmetab.<br />
DS 447 [2005], 2. udgave, Dansk Standard. Norm for mekanisk ventilation.<br />
DS 452 [1984], 1. udgave, Dansk Standard. Norm for termisk isolering af<br />
tekniske installationer.<br />
DS 469 [1991], 1. udgave, Dansk Standard. Norm for varmeanlæg med<br />
vand som varmebærende medium.<br />
DS 474 [1995], 1. udgave, Dansk Standard. Norm for specifikation af<br />
termisk indeklima.<br />
DS 700 [2005], 5. udgave, Dansk Standard. Kunstig belysning i<br />
arbejdslokaler.<br />
E. J. Funch, C. E. Hyldgård, M. S.-T. [1994], Grundlæggende klimateknik<br />
og bygningsfysik, Aalborg Universitet.<br />
Grundfos [2006], ‘Grundfos datahæfte, serie 2000, cirkulationspumper’.<br />
Hansen, H., Kjerulf, P. & Stampe, O. B. [1997], Varme og Klimateknik<br />
Grundbog, 2. udgave, Danvak ApS. ISBN 87-982652-8-8.<br />
Harremoës, Ovesen, K. & Jacobsen, M. [2003], Lærebog i Geoteknik 2, 4.<br />
udgave, Polyteknisk. ISBN 87-502-0768-7.
LITTERATUR 127<br />
Harremoës, Ovesen, K. & Jacobsen, M. [2005], Lærebog i Geoteknik 1, 4.<br />
udgave, Polyteknisk. ISBN 87-502-0577-3.<br />
Hörmann Danmark [2006], ‘Ledhejseporte’.<br />
http://www.hoermann.dk/daten/katalog/dk/dk/pdf_prospekt/industriesectional_20050930_o.neutert.pdf<br />
set d.<br />
16.12.06.<br />
Hørning Fjernvarme [2006]. http://www.hoerningfjernvarme.dk set d.<br />
16.12.06.<br />
Jensen, B. C., ed. [1999], Teknisk Ståbi, 18. udgave, Nyt Teknisk Forlag.<br />
ISBN 78-571-2134-6.<br />
Larsen,K.A.[2006a]. Dataopsamling fra triaksialforsøg.<br />
Larsen,K.A.[2006b], ‘Kursus i jords styrke, noter’.<br />
Lindab [2006]. https://www.lindab.dk set d. 16.12.06.<br />
Lund, W. [1981], Vejledning i udførelse af geotekniske klassifikationsforsøg,<br />
Aalborg Universitet.<br />
Lundgaard Teglværk [2006], ‘Teknisk oversigt’.<br />
http://www.lundgaard-tegl.dk/tekove.htm set d. 16.12.06.<br />
Maxit Group [2006], ‘Deklarationsblad - funktionsmørtel m7 0-4 mm’.<br />
http://www.mur-tag.dk/producenter/optiroc/m7.htm set d. 16.12.06.<br />
Muncholm [2004], ‘Muncholm bæreevnetabeller’.<br />
http://www.muncholm.dk/images/pdf/trapez_tabel/em-200r.pdf set<br />
d. 16.12.06.<br />
Nielsen, S. R. K. [2006], ‘Kursus i statik 4, noter’.<br />
Per Heiselberg, A. U. [2006]. Vejledermøde d. 11-10-06.<br />
Pilkington [2006a], ‘Pilkington glasfakta 2004’.<br />
http://www.pilkington.com/resources/dk1631.pdf set d. 16.12.06.<br />
Pilkington [2006b], ‘Pilkington glassystemer 2004’.<br />
http://www.pilkington.com/resources/dk6264.pdf set d. 16.12.06.<br />
Rockwool [2006a], ‘Konstruktionsguide’.<br />
http://www.rwsc.dk/DK_konguide/frm_indhold/frameset.asp set d.<br />
16.12.06.<br />
Rockwool [2006b], ‘Rock profilsystem, isoleret industri- og halbyggeri’.<br />
http://facade.rockwool.dk/graphics/RW_DK/Systemer/rockprofil_<br />
system/PDF_Files/Rockprofilsystem_brochure.pdf set d. 16.12.06.
128 LITTERATUR<br />
Rockwool [2006c], ‘Rock systemtag’. http://www.rockwool.dk/sw62249.asp<br />
set d. 16.12.06.<br />
Rockwool [2006d], ‘Rockwool a-murbatts’.<br />
http://www.rockwool.dk/sw35688.asp set d. 16.12.06.<br />
SBi 175 [2000], Statens Byggeforskningsinstitut. Varmeanlæg med vand<br />
som medium.<br />
SBi 196 [2000], Statens Byggeforskningsinstitut. Indeklimahåndbogen.<br />
SBi 202 [2002]. Naturlig ventilation i erhvervsbygninger.<br />
SBi 213 [2005]. Bygningers energibehov - Beregningsvejledning.<br />
Stampe, O. B. [2000], Ventilationsteknik, 1. udgave, Danvak ApS. ISBN<br />
87-987995-0-9.<br />
Systemair [2006], ‘Systemair’.<br />
http://www.systemair.dk/sider/pageeditor.asp?side=56 set d.<br />
16.12.06.<br />
Teknologisk Institut, Murværk [2006a], ‘Beregning af vandret- og lodret<br />
belastede murede vægfelter med åbninger’.<br />
http://www.mur-tag.dk/muc/laerebog/intro.htm set d. 16.12.06.<br />
Teknologisk Institut, Murværk [2006b], ‘Materialelære - frostbestandighed’.<br />
http://mur-tag.dk/muc/videndatabase_m.asp set d. 16.12.06.<br />
Teknologisk Institut, Murværk [2006c], ‘Materialer - dilatationsfuger’.<br />
http://mur-tag.dk/muc/materialer/Dilfuger.V.html set d. 16.12.06.<br />
Træ 28 [1993], 2. udgave, Træbranchens Oplysningsråd. ISBN<br />
87-85108-48-0.<br />
Venti A/S [2006]. http://www.venti.dk set d. 16.12.06.<br />
Williams, M. S. & Todd, J. D. [2000], Structures theory and analysis,<br />
Palgrave Macmillan. ISBN 0-333-67760-9.