17.07.2013 Views

Rapport [3,6 MB] - Morten Christiansen

Rapport [3,6 MB] - Morten Christiansen

Rapport [3,6 MB] - Morten Christiansen

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

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.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!