Indholdsfortegnelse A Anlægsteknik 3 B ... - It.civil.aau.dk

23. maj 2003 IndholdsfortegnelseIndholdsfortegnelseA Anlægsteknik 3A.1 Byggepladsindretning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4A.2 Materiel for indretning af byggepladsen . . . . . . . . . . . . . . 7A.3 Jordarbejde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17A.4 Regnv andsledninger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27A.5 Vurdering af badev ærelsesunits . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28B Tidsplanlægning 31B.1 Trimmet byggeri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31B.2 Trimmet byggeri - teoretisk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34B.3 Trimmet byggeri i praksis - Brohuset . . . . . . . . . . . . . . . 38B.4 Hov edtidsplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43C Tilbudsoverslag 47D Konstruktion 53D.1 Afgrænsning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54vE Laster 59E.1 Naturlast - ind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59E.2 Naturlast - sne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62E.3 Egenv ægt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64E.4 Nyttelast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66E.5 Vandret masselast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67E.6 Opsamling af lastpåv irkninger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68E.7 Lastkombinationer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68FStabilitet af bygninger 71F.1 Grundlæggende stabilitets betragtninger . . . . . . . . . . . . . 71F.2 Ov erførsel af kræfter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77F.3 Eftervisning af stabilitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79G Samlinger 85G.1 Samling mellem dækskiv er . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85G.2 Randarmering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86G.3 Etagekryds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 881

23. maj 2003 A. AnlægsteknikBilag AAnlægsteknikI det følgende afsnit behandles den anlægstekniske del af projektet. Herunderindretning af byggepladsen, overvejelser i forbindelse med jordarbejde,forudsætninger for opførelse af råhuset, overordnet tidplanlægning for byggeprojektetsamt beregning af tilbudsoverslag for byggeriet. Idet projektet ervægtet mod de klimatekniske aspekter, er det valgt at fokusere på den anlægstekniskedel mod tidsplanlægning og optimering af byggeprocessen. Dvs.,at de ovenfornævnte emner behandles ud fra vurderinger som i visse tilfældeer grovforenkling af de faktiske forhold. Det er hovedsageligt emner der berørerde geotekniske aspekter. Hovedvægten lægges således i, analyse af denspecielle tidsplanlægning og optimering af byggeprocessen som har medført afMT Højgaard har kunne aevere byggeriet 3 måneder får tid. Dvs., analyse afforskellige Lean Construction begreber og tankegange. HT Højgaards udgaveaf Lean Construction er navngivet TrimByg. Netop dette koncept behandlesligeledes nærmere.3

23. maj 2003 A. Anlægstekniknævnte eksempler, hvilket ikke vil være tilfældet. På gur A.2, ses åbningenmellem de eksisterende bygninger som er vurderet for lille til at passagen medmateriel kan foregår hensigtsmæssigt. Endvidere er der nedkørsel til eksisterendeparkeringskælder i ca. halvdelen af denne åbning. Denne er virkendeunder hele byggeperioden, men sløjfes senere da den eksisterende parkeringskælder,slås sammen med den til Brohuset tilhørende parkeringskælder.Figur A.2Gårdarealet i Brohuset hvor åbningen mellem de to eksisterende bygninger er vurderet fortrang til passage med bygningsmateriel.Der forendes et større areal mellem revistionsrmaet KMPG og Limfjordsbroen,se gur A.1, som antages inddraget til byggepladsen. Dette områdeer karakteriseret ved, at det er det eneste areal der ikke er planlagt tilbebyggelse af nogen art på selve Brohus-grunden. Endvidere ligger det frittilgængeligt fra Strandvejen.I starten af byggeriet etableres en byggegrube på langt største delen afgrunden. De nærmere geotekniske aspekter herfor, såsom beregning af grundvandsspejl,spundsvægge osv, behandles ikke i dette projekt. Dog foretages generellevurderinger for udgravning af selve byggegruben. Herved vurderes dethensigtsmæssigt at etablere nedkørselsrampe til byggegruben fra rundkørslenpå Brohusgade, se gur A.1. Denne rampe etableres permanent således at denfungerer som nedkørsel til den fremtidige parkeringskælder.A.1.1Arealer for byggepladsenPå baggrund af ovenstående overvejelser beskrives følgende planlægningenaf byggepladsens indretning. Det antages, at ansøgning om inddragelse af debeskrevne arealer, accepteret af Aalborg Kommune. Derved er byggepladsenafgrænset jf. nedenstående gur A.3.5

A. Anlægsteknik 23. maj 2003Figur A.3Det skraverede areal benyttes som byggeplads. Der inddrages oentlige arealer samt arealertilknyttet Brohus-grunden.Strandvejens ene kørebane, i vestgående retning, inddrages delvist. Dertages højde for at der forventes større trakmængde på Strandvejen end normaltidet broen på Østerálle er under renovering i starten af Brohusprojektet.Dvs., at Strandvejens ene spor i vestgående retning i perioder afspærres således,at der kun er en kørebane. Dette er vurderet nødvendigt ved f.eks. leveringaf større byggeelementer og materiel til opbygning af byggeruben i starten afprojektet. Som hovedregel bør denne afspærring dog undgås.I Brohusgade inddrages arealer ved rundkørelsen under hele byggeprojektet.Endvidere inddrages hele gaden i perioder hvor det er nødvendigt, f.eks.ved brug af mobilkran og levering ef elementer. Det vurderes at en inddragelseaf arealer i Brohusgade, er en optimal løsning for oprettelse af et merepermanent indleveringsareal for byggemateriel for byggepladsens vestlige del.Dette grundlægger i, at der er langt mindre trak i Brohusgade, samt at dennesmertefrit kan ledes af andre nærliggende sidegader.Arealet på Brohusgrunden, mellem KMPG-tilbygningen og Limfjordsbroen,benyttes som skurby samt parkeringsplads for tilknyttede af byggepladsen.Det er vurderet, at det ikke er hensigtsmæssigt at benytte arealet tillagerplads eller lign. da der efter opførelsen af råhuset af KMPG-tilbygningenvil være ringe passagemuligheder til den resterende byggeplads. Arealet på havnefrontenudfor Bruhusgrunden benyttes ikke som egentlig byggeplads. Der erlangs med den eksisterede bebyggelse på arealet etableret p-pladser som, omnødvendigt, kan reserveres til tilknyttede af byggepladsen.6

23. maj 2003 A. AnlægsteknikA.2 Materiel for indretning af byggepladsenUnder dette afsnit bestemmes typer og mængder af forskellig materielder benyttes til indretningen af byggepladsen. Herunder indhegning, kran, lagerfaciliteter,skurvogne, el- og vvs-installationer, logistiske forhold osv.Indhegning af byggepladsDet vurderes at det er nødvendigt at indhegne hele byggepladsen for såledesat beskytte borgerne fra at bevæge sig ind på selve området, uden brug afsikkerhedsudstyr. Endvidere for at beskytte byggepladsen mod tyveri. Hegnetetableres som ytbart idet der i perioder inddrages arealer af Strandvejen ogBrohusgade. Der benyttes betonpiller hvori hegnssektionerne placeres, jf, gurA.4.Figur A.4Der benyttes hegn bestående af sektioner der placeres i betonpiller.Der benyttes trådhegn i sektioner á 3m med en højde på 1,8m. Vedopmåling på tegning er det fundet at der således benyttes 87 sektioner hvilketgiver ialt 261m hegn. Der henvises til gur A.5.7

A. Anlægsteknik 23. maj 2003Figur A.5Skitse af hegn der afgrænser byggepladsen. Bemærk at højre kørebane i vestgående retning afStrandvejen er indhegnet. Ligeledes dele af Brohusgade. Port i den østlige del af byggepladsen.TidsforbrugUd fra ovenstående bestemmes overslag for tidsforbrug for opstilling afhegn. Ig. Anlægsteknik 2 [34], benyttes 1mh pr. sektion á 3m, til opsætningaf trådhegn på betonpiller. For opsætning af 261 m hegn benyttes således 87 ·1=87mh, svarende 4dage, for 3 mænd. Nedtagning af hegn beregnes til:87 · 0, 6=52, 5mh, svarende til 2,5 dage, for 3 mændValg og placering af kranFølgende vurderes hvilke behov der gør sig gældende mht. kran på byggepladsen.Idet afstandene på selve byggepladsen er ganske store, mere end100m, sættes der store krav for hvilke kran der kan opfylde behovet herfor.Det vurderes således at dette behov opfyldes ved to muligheder.Forslag 1 - Tårnkran Krøll K550Ved første forslag betjenes hele byggepladsen af én stor kran med etminimums udlægningsradius på 70m, en Krøll K550, se gur A.6 og A.7.8

23. maj 2003 A. AnlægsteknikFigur A.6Ved denne løsning betjenes hele byggepladsen af en Krøll K550 med en udlægningsradius på70m.Figur A.7Specikationener for Krøll K550. [4]Denne kran har en løftevne på 5,5tons på 70m. Dette vurderes tilstrækkeligttil at betjene langt de este opgaver ved byggeriet, grundet at det tungesteelement i Brohuset har en vægt af 4,3tons [17]. Det er dog tænkeligt at derved denne løsning opstår askehalse idet der blot er én kran til at betjene enforholdsvis stor byggeplads. Idet tårnkranen placeres inden for byggegruben, ernødvendigt tidligt i byggeprocessen, at tage højde for den nøjagtige placeringaf hensyn til ekstra fundering og gennemføringen i parkeringskælderens tag.Der ses bort fra ekstra fundering. Som det fremgår af gur A.8, er der tagethøjde for, at kranens placering ikke skaber problemer mht. understøtning afparkeringskælderens tagdæk.9

A. Anlægsteknik 23. maj 2003Figur A.8Grundplan for parkeringskælderen med placering af trånkran K550.Forslag 2 - Tårnkran Krøll K160 samt K180I forslag 2 betjenes byggepladsen af to mindre kraner. Det vurderes nødvendigt,at den ene af disse bør have en vis kapacitet således, at den kanbenyttes til at løfte tunge byrder fra lastvogne ind på byggepladsen. Dette erf.eks. større elementer og badeværelseskabiner. Løsningen består i anvendelseaf hhv. en Krøll K160 og K180, hvor K180 placeres i den vestlige dele af pladsenfor at afhjælpe aæsning af lastvogne fra Brohusgade. Udlægningslængdener hhv. 32 og 45m. Den mindre kran, K160, anvendes i den østlige del af byggepladsen.Hovedsageligt for at betjene byggeriet af KMPG-bygningen, samtblok C af Brohuset. Endvidere for at have en rækkevidde der gør det muligt, atkrane byrder fra containerpladsen og lagerfaciliteter ind på selve byggepladsen.Skitse for udlægning og placering ses af gur A.9.10

23. maj 2003 A. AnlægsteknikFigur A.9Løsning med Krøll K160 og K180. Herved dækkes hele byggepladsen, samtidig med at deropnås en større kapacitet.Ved benyttelse af Krøll K160 og K180, er det muligt makimalt at løftehhv. 10tons en afstand af 14.4-18.2m og 10tons en afstand af 18.1-20.9m jf.gur A.10. Med fuld udlæg på hhv. 32 og 45m kan der kranes ca. 4tons. Dettungeste element brugt i Brohuset har en vægt af 4,3 tons [17], hvormed detvurderes, at de nævnte kraner kan benyttes ved placering af alle elementerne.Endvidere er det nødvendigt, at montere de to tårnkraner med forskellige højdersåledes, at det er muligt, at udlægge med den højeste kran henover tårnetpå den mindste. Nødvendigheden af dette fremgår af gur A.9. Herved opstillesK160 med et tårn på 26m og K180 med et tårn på 38m.Figur A.10Specikation for hhv. Krøll K160 og K180 [4].Ligeledes som tårnkran K550, er der foretaget vurdering af placeringen11

A. Anlægsteknik 23. maj 2003af kranerne i parkeringskælderen. Som det fremgår af gur A.11, er der ikkeproblemer med gennemføring af de to tårne i parkeringskælderens tag, mht.understøtninger.Figur A.11Grundplan for parkeringskælderen med placering af tårnkrane K180 og K160.Valg af kranVed vurdering af de to muligheder, er det fundet mest hensigtsmæssigtat benytte to tårnkraner af typen Krøll K160 og K180. Herved opnås størrekapacitet, idet det er muligt, at betjene mere end et område af byggepladsenad gangen. Ligeledes er der mindre sandsynlighed for, at der opstår askehalse.Der foretages dog ikke beregning for denne problematik. Det vurderesendvidere hensigstmæssigt ved elementmontage idet en kran kan benyttes tilplacering og montering af elementer mens den anden benyttes til aæsning aflastvogne og andet igangværende arbejde. Afgørende for valg af kran, grundlæggerligeledes i, at der benyttes badeværelsesunits, se afsnit A.5. Fordeleneherfor er, at der ved etablering af badeværelsesunits, samtidig kan foretageselementmontage.Som det fremgår af gur A.10 og A.6, giver brugen af 4 wirer ligeledes atder kranes en større byrde afhængigt af udlægningslængden. Derved benyttesde to tårnkraner med følgende specikationer, tabel A.1.12

23. maj 2003 A. AnlægsteknikFunktion K160 K180Udlæg 32m 45mHøjde af tårn 26m 38mMaks. last v. fuld udlæg 4,06tons 4,05tonsMaks. last 10tons,14.4-18.2m 10tons,18.1-20.9mKroghøjde 23m 35mKrøjning 0,7o/min 0,7o/minKatning 70m/min 70m/minTabel A.1Specikationer for Krøll K160 og K180 [4].KrancyklusFølgende vurderes tidsforbruget for en typisk krancyklus, for K180 derbeskriver transport af en betonspand der yttes i en gennemsnitlig højde af10m og katning på 15,5m. SetabelA.2Aktivitet Bevægelse Operationstid Drifttid[min][min]Fyldning af betonspand 0,33Hejse 10m10m30m/min0,33Krøje 22 ◦ 22 ◦ /360 ◦0,7o/min0,09Katte 15,5m15,5m70m/min0,22Fire 10m10m30/m/min0,33Tømning af betonspand 0,66Hejse 10m10m30m/min0,33Katte 15,5m15,5m70m/min0,22Krøje 22 ◦ 22 ◦ /360 ◦0,7o/min0,09Fire 10m10m30m/min0,33Ialt 2,93Tabel A.2Beregning af en typisk cyklus for kran K180 [4].13

23. maj 2003 A. AnlægsteknikFigur A.13Skitse for indretning af byggepladsens østlige del.Det benyttes ialt 6 velfærdsvogne, placeret i 2 etager, se gur A.13. Devalgte vogne har en kapacitet på 12 mand, hvormed der er velfærdsfaciliteter til72 mand, hvilket vurderes tilstrækkeligt [17]. Ligeledes benyttes 2 kontorvognefor byggelederen også i 2 etager. Endvidere ses af gur A.13, at kran K160har udlæg ind over området betegnet Færdiglager, hvorved det er muligt, attransportere materiel ind på selve byggepladsen. Idet der i dette projekt ikkeforetages dimensionering af fundamenter og kældervægge, er det antaget at deter nødvendigt med klippe- og bukkebord for udførelse af armeringen. Størrelsenaf disse er vurderet ud fra Anlægsteknik [23]. Ligeledes er der indrettet etbegrænset område for parkering umiddelbart i forbindelse med velfærds- ogkontorvogene.TidsforbrugJf. Anlægsteknik 2 [34] beregnes tidforbrug for etablering og nedtagningaf ovenfor beskrevne skurby. Ved opsætning og nedtagning af 6+2 skurvogne,incl. tilslutning af faciliteter, benyttes 2mh samt en time lastbil med kranpr. skurvogn. Herved bestemmes tidforbruget, ved brug af 2 mænd, til: (8 ·2)/2 =8mh, svarende til 1dag for hhv. opstætning og nedtagning. Udlægningaf sveller til lager og klippe- og bukkebord, for armeringsplads, vurderes athave en varighed af 16 timer for hhv. opstilling og nedtagning [34]. Ligeledesfor lagerfaciliteter, bla. færdiglager. Som beskrevet, benyttes ialt 4 containeretil tømreværksted og aald. Tidsforbrug til opstilling og nedtagning af dissevurderes at have en varighed af 1mh pr.container.Dvs.4 · 1=4mh for hhv.opstilling og nedtagning. Svarende til 0,5 dag for en mand.El- og vvs-installationerElforsyningen tilkobles det oentlige ledningsnet under Strandvejen, vedsamme udtag som etableres permanent for forsyning til Brohuset. Førnævnte15

A. Anlægsteknik 23. maj 2003velfærds- og kontorvogne etableres med kloak og vandforsyning, således attilkoblingen sker på de installationer der etableres for selve Brohuset.Logistiske forholdUnder dette afsnit vurderes adgangsveje og indretning af faciliteter påbyggepladsen. Endelig præsenteres den egentlige skitse for indretningen af byggepladsen.På gur A.14, fremgår adgangsvejene for byggepladsen.Figur A.14Byggepladsens indretning med de tænkte adgangsveje illustreret med pile. Adgangsvejen førendetil tårnkran K160, begrænses dog som byggeriet skrider frem.Som tidligere beskrevet inddrages dele af Strandvejen under visse perioderaf byggeriet i det omfang det vurderes nødvendigt. Herved er det muligtat etablere adgangsvej for selv store køretøjer langs med facaden af Brohuset.Således lettes adgangen for levering af elementerne til selve råhuset. Endvideredanner denne adgangsvej endnu en indgang til området for vareindlevering ogfærdiglager. Dertil er der tidligt adgang, til den del af byggepladsen som liggeri gårdhaven, via denne adgangsvej. Adgangsvejen fra Strandvejen til Brohusgadefungerer ligeledes til levering af elementer og andre bygningsdele, somsåledes kranes ind på byggepladsen med kran K180. Denne adgangsvej er, imodsætning til ovennævnte langs facaden, åbent under hele byggeriet. Detbemærkes, at der er ændrede forhold for trakken i Brohusgade, idet denneindskrænkes til bolt ét spor. Grundet den lave trakmængde på gaden, vurderesdette acceptabelt. Via Brohusgade er der endvidere adgang til bunden afbyggegruben, idet rampen til parkeringskælderen etableres permanent hurtigst16

23. maj 2003 A. Anlægsteknikmuligt. Herved er det muligt at levere og afhente maskiner og materiel helt nedi byggegruben uden brug af de to tårnkrane. Det være sig f.eks. levering og afhentningaf aaldscontainere og gravemaskiner. For adgangen til området medvelfærds- og kontorvogne benyttes den på gur A.14 viste port, i pladsens østligedel. Hertil er der adgang til både Strandvejen og Vestre Havnepromenade.Porten tænkes benyttes til både personbiler og større køretøjer i forbindelsemed levering af byggemateriel.A.3 JordarbejdeI dette afsnit behandles udgravningen af byggegruben. Der etableres kælderunder langt størstedelen af Brohusgrunden hvorfor det er nødvendigt atbortskae en stor mængde jord. Det forudsættes at denne jord transporterstil deponering i Aalborg Øst. Mere herom i afsnit A.3. Der præsenteres toløsninger for transport af den bortgravede jord. Den førstkommende er entraditionel opgravning med hydraulisk maskineri og transport med lastvogn.Der foretages beregning af det forventede samlede tidsforbrug ud fra antagelseom bla. maskintype. Dertil er der udarbejdet et alternativt forslag somudnytter områdetets geograske forhold i form at Limfjorden. Dvs., da bådeBrohusgrunden og deponeringslokaliteten i Aalborg Øst, er beliggende ud tilLimfjorden, foretages beregninger for transport af jorden med ydepram. Pågrundlag af beregningerne for de to nævnte forslag anbefales en løsning.ForudsætningerDa der i dette projekt ikke behandles fundering af Brohuset, er det nødvendigtat gøre visse forudsætninger om lokalitetens geologiske forhold. Såledesforudsættets det, at den udgravede jord karakteriseres som dansk råjord[23], hvorved der ikke ikke regnes med korrektionsfaktor grundet jordforholdene.Endvidere er der ikke undersøgt forekomst af fyld og andre objekter, såsom gamle kloakledeninger osv, der ellers måtte påregnes at forsinke udgravningen.Det forudsættes ligeledes, at der ikke forekommer forurenet jord pålokaliteten, som ellers kræver specialbehandling f.eks. i forhold til transport ogdeponering. Ligeledes ses bort fra alle forhold omhandlende problemstillingeri forbindelse med grundvandsspejlets beliggenhed, som ellers vurderes kritiskidet grunden er tilstødende til Limfjorden samt at bundkoten for byggegrubener under vandspejlet i Limfjorden. Ud fra denne vurdering, samt beliggenhedeni byen, forudsættes det, at der benyttes spundsvægge, hvorfor der ses bortfra et ellers nødvendigt skråningsanlæg for byggegruben. Ud fra samme vurderingerantages, at kældervæggene støbes in-situ, for således at opnå en vandtætkonstruktion.Jordmængde som følge af byggegrubenDer udgraves byggegrube under hele arealet hvor der etableres kælder.Dette areal fremgår af gur A.15.17

A. Anlægsteknik 23. maj 2003Figur A.15Det skraverede angiver arealet under Brohuset som udgraves til byggegrube.Følgende estimeres mængden af jord der fjernes, for tilblivelsen af byggegruben.Der foreligger ikke beregninger for in-situ-støbning af kældervægge,hvorfor der er antaget et areal/volumen der ligger udover det nødvendige forkælderen. Dette areal/volumen benyttes til opstilling af forskalling til selvekældervæggene. Ligeledes antages at nedkørslen til parkeringkælderen for Brohusgadeanlægges i forbindelse med udgravning og opbygningen af byggegruben.Det på gur A.15, anviste areal er målt til 3441,7 m 2 . Idet det antages, atbyggegruben udgraves til en dybde af 2,35m i forhold til eksisterende terræn,bestemmes volumenet til 8088m 3 . Herfra subtraheres volumen af den skråningder udgør den førnævnte nedkørsel. Dette volumen er fundet til ca. 140 m 3 ,hvormed det samlede volumen jord der fjernes bliver 7.948m 3 ∼ 8.000m 3Transport og deponering af jordFølgende præsenteres beregninger af de to nævnte løsningsmulighedermht. transport af den bortgravede jord.Forslag 1: Transport med lastvognFølgende dokumenteres forslag om transport af jorden på traditionel vismed lastvogn. Således er der vurderet en rute for transporten til Østhavnen.Denne fremgår af gur A.16.18

23. maj 2003 A. AnlægsteknikFigur A.16Ruten for transport af jord gennem Aalborg fra Brohuset til Østhavnen.Ved den praktiske udførsel af udgravning og transport af jorden vurderesdet, at dette udføres af en vognmand eller anden underentreprenør. Herved erdet ikke aftalt på forhånd hvilke type gravemaskine der benyttes. Ligeledes erdethellerikkegivet,atderbenyttessammetypelastvogn.Hervedantagesblotén type hydraulisk gravemaskine og én type lastvogn i de følgende beregninger,for således at kende faktorer som skovl- og ladstørrelse osv. Endvidere forudsættes,at gravemaskinen er den dyreste, driftsmæssigt, hvorfor denne regnesat køre uden stop. Dog med visse undtagelser, som småpauser og lign. Dervælges at benytte følgende maskiner, tabel A.3 og A.4.Hydraulisk Eekt Maskin- Skovl- Bæreevne Række- Gravedybde Larvebåndgravemaskine vægt størrelse vidde[kW] [tons] [m 3 ] [t] [m] [m] l x b /afstandRH8 PMS-LC 125 26,6 1,3 2,69 8,4 5,8 4,55 x 0,70 /3,08Tabel A.3Ved beregningerne af eektivitet for jordarbejde, benyttes data for denne hydrauliske gravemaskine[23].Lastvogn Eekt Totalvægt Nyttelast Opbygning Rumindhold Dimentioner[kW] [tons] [tons] [m 3 ] l x bScania R114GB 250 24,0 11,5 3-vejs tippelad ca. 15 8 x 2,5Tabel A.4Ved beregningerne af eektivitet for jordarbejde benyttes data for denne lastvogn [23].Det bemærkes, at der ved valg af type af hydraulisk gravemaskine ikkeer gjort overvejelser angående udgravningens art. Dvs., udgravning af rendertil stribefundamenter og lign. Det vurderes dog sandsynligt, at der med fordelkan dierentieres mellem maskin- eller skovltype gennem udgravningsprocessen.Da dette projekt ikke behandler geotekniske aspekter antages, at der19

A. Anlægsteknik 23. maj 2003gennem hele udgravningsprocessen udelukkende anvendes den anførte type afhydrauliske gravemaskine. Ligeledes benyttes der lastvogn uden hænger. Detvurderes hensigtsmæssigt da lastvognerne påfyldes i bunden af byggegrubenhvorefter de forlader området via nedkørselsrampen til parkeringskælderen ogvidere af Brohusgade udpåStrandvejen. Forholdene ved udkørsel fra nedkørselsrampentil Brohusgade er trang, hvorved kørsel med lastvognstog ikke erhensigtsmæssigt.Følgende undersøges hvorvidt gravemaskinen har tilstrækkelig maskinkrafttil at udføre et løft, med fyld skovl, med den antagede jordtype. Dertages hensyn til overfyldning af skovlen, ved formel A.1.V = V 0 · f g= 1, 3 · 1, 10=1, 43m 3 (A.1)Hvor V er produktionsvolumet [m 3 ]V 0 er Skovstørrelse i strøget mål [m 3 ]f g er overfyldningsfaktor [23] [%]Ved den antagede jordtype, dansk råjord med en massefylden ρ =1, 7t/m 3 [23], bestemmes vægten af en overfyldt skovl, m g , ved formel A.2.m g = V · ρm g = 1, 43 · 1, 7=2, 43t(A.2)Herved er vægten af en overydt skovl mindre end bæreevnen for denvalgte gravemaskine, se tabel A.3, hvormed accepteres.Følgende beregnes ydeevnen for den hydrauliske gravemaskine. Den teoretiskeeektivitetsfaktor bestemmes ved aæsning i gur A.17 afhængigt afskovlstørrelsen.20

23. maj 2003 A. AnlægsteknikFigur A.17Den teoretiske ydeevne for hydraulisk gravemaskine ved forskellige jordtyper samt skovlstørrelse.[23]Ved beregning af den praktiske eektivitet, P G , tages imidlertid højde forde usikkerheder der forekommer ved gravearbejdet. Således multipliceres dennemed en faktor C, hvorved formel A.3 udtrykker den praktiske eektivitet.P G = V · C(A.3)Hvor V er volumen der yttes pr. cyklus, bestemt i gur A.17 [m 3 F /h]C er eektivitetsfaktor, produktet af faktorer i tabel A.5 [−]21

A. Anlægsteknik 23. maj 2003Faktor Beskrivelse Bemærkning Værdik p Personfaktor, tager hensyn til småpauser Alm.: 50 min. af 0,83og præsisonsnivaeu hos maskinføreren hver time 50/60k f Kvalikationsfaktor, afhænger af Alm. 1,00maskinsførerens dygtighedk s Sigtbarheden, tager højde for nedsat Ej sne, tåge,arbejdstempo eller skumring 1,00k k Koblingsfaktor, anvendes ved samarbejde Gravemaskine og 0,90mellem to eller ere maskinertransportvognk a Arbejdets art, afhænger af, om gravemaskinen Opererer frit, 0,90kan operere frit inden for samme område, samt fyld skovljordtype mht. om skovlen fyldes heltk ms Maskinstop over længere periode. (> 3uger) God adgang til 0,90Dvs., er der adgang til erstatningsmaskine erstatningsmask.k le Læsningseektivitetsfaktor, afhænger af Læsning i samme 0,90gravemaskinenes mulighed for at komme af niveau som lastmedjorden igen. Afhængigt af niveauforskel bilenC Produktet af ovenstående k-faktorer 0,54Tabel A.5Eektivitetsfaktorer hvor produktet giver værdien af C i formel A.3.Ved gur A.17 bestemmes V til 200m 3 F /h, hvorved den praktiske ydeevnefor gravemaskinen bestemmes.P G = V · C= 200· 0, 54=108m 3 /h(A.4)Følgende bestemmes den mængde jord der transporteres bort pr. cyklusmed den valgte lastvogntype. Rumindholdet afladet er opgivet i tabel A.4til godt 15m 3 . Ved den antagede jordtype, samt en læssefaktor på 0.8 [23], ernyttelasten på max 11,5t overskredet, hvilket fremgår af gur A.5.15 · 1, 7 · 0, 8=20, 4t (A.5)Således bestemmes det maksimale tilladte volumen der må transporterespr. lastvogn.V T =151, 7 · 0, 8 =8, 5m3 (A.6)Herved bortskaes maksimalt 8,5m 3 ved hver lastvognscyklus. Den samledeomløbstid, T, for en lastvognscykus bestemmes ved formel A.7.T = t g + t k + t a + t m(A.7)Hvor t g er gravemaskintid [min]t k er kørselstid [min]t a er aæsningstid [min]t m er manøveringstid [min]22

23. maj 2003 A. AnlægsteknikGravemaskintiden, t g , tager hensyn til den tid, der benyttes til pålæsningsamt at køre lastvognen på plads ved gravemaskinen.t g = t l + t ko= V TP G· 60 + t ko(A.8)Hvor t l er læssetiden [min]t ko er koblingstiden [min]V T er bortskaet volumen pr. lastvognscyklus [m 3 ]P G er eektivitetsfaktoren for gravemaskinen [m 3 /h]Da det ikke er muligt at anvende ringkørsel for lastvognene vurderest ko til ca. 1min. Den maskimale tilladte volumen pr. lastvognscyklus samteektivitetsfaktoren for gravemaskinen er bestemt hhv. ved formel A.6 og A.4.Herved bestemmes t g .t g = 8, 5108 · 60 + 1= 5, 7min(A.9)Køretiden, t k , skønnes ud fra at der køres ialt godt 20km t/r, se gurA.16. Ved antagelse af at ca. 8km t/r køres med 50km/t mens de resterende12km t/r køres med 70km/t bestemmes den totalt køretid pr. cyklus. Dertillægges 5min pr. cyklus til acceleration, deacceleration samt ventetid vedbykørsel.t k = ( 8 50 + 1270 ) · 60 + 5= 24, 9[min](A.10)Aæsningstiden, t a bestemmes ved opslag i Anlægsteknik [23] for aæsningmed bagudtømning samt moræne, hvormedt a =0, 9min.Manøvringsmulighederne på aæsningslokaliteten antages at være gode,hvormed det ikke er nødvendigt at vende efter aæsningen. Hermed sættest m =0, 8min [23]. Den totale omløbstid pr. cyklus bestemmes ved formel A.7.T = t g + t k + t a + t mT = 8, 3+24, 9+0, 9+0, 8= 35, 3min(A.11)23

A. Anlægsteknik 23. maj 2003Som tidligere beskrevet, antages det at gravemaskinen er dyrest, driftsmæssigt,hvormed denne bør køre uden stop. Dvs., at der ikke må opstå perioderhvor gravemaskinen venter på lastvogne. Ud fra denne antagelse bestemmesdet nødvendige antal af lastvogne, ved formal A.12. Ud fra formel A.11 og A.9bestemmes antallet af lastvogne.n = T t g= 35, 35, 7(A.12)= 6, 2lastvogneHvor T er tidsforbruget pr. lastvognscyklus [min]t g er tidforbrug ved gravemaskinen [min]Det vurderes at der bør benyttes 7 lastvogne. Grundlaget for at runderesultatet fra formal A.12 op, er ønsket om at der ikke forekommer ventetidved gravemaskinen. Herved er der mulighed for, at der forekommer ventetidfor lastvognen, hvor varigheden af denne bestemmes ved formel A.13 [23]t v = n · t g − T= 7· 5, 7 − 35, 3= 4, 6min(A.13)Hvor n er antal lastvogne [−]Dvs., at der kan forekomme ventetider på ca. 4,6 min for lastvognene.Dette anses dog rimeligt da der således er en forholdsvis stor margin, hvilketvurderes hensigtsmæssigt da der i tidsperioden for jordarbejdet er øgettrakmængde på Strandvejen. Dette grundlægger i at broen på Østerallé erunder renovering i starten af Brohusprojektet. Ligeledes er der omkørsel påStrandvejen i forbindelse med nedrivningen af Nord Kraft.Den eektive produktion, P, for både gravemaskine og lastvogn bestemmesved formel A.14, idet der er overskud at lastvogne.P = 60· VTt g= 60· 8, 55, 7(A.14)= 89, 5m 3 /h24

23. maj 2003 A. AnlægsteknikDen totale varighed af jordarbejdet bestemmes følgende. Som tidligerebeskrevet fjernes ialt 8000m 3 jord fra byggepladsen. Den totale varighed afjordarbejdet bestemmes således ved formel A.15.Var = 800089, 5= 89, 4h(A.15)Det antages at en arbejdsdag har en varighed af 7,4 timer. Hvormed udgravningenaf byggegruben har en varighed af 2 uger og 2 arbejdsdage vedbenyttelse af forslag med transport af jorden med lastvogn.Forslag 2: Transport med ydepramSom tidligere beskrevet opstilles et alternativt forslag for transportenaf den bortgravede jord. Grundlaget for dette forslag udnytter områdets geograskeforhold i form af Limfjorden. Dvs., at idet både Brohusgrunden ogdeponeringslokaliteten i Aalborg Øst, er beliggende ud til Limfjorden, foretagesberegninger for transport af jorden med ydepram. Ligeledes forslag 1,antages en række forhold der danner grundlag for beregningerne. Det forudsættesat der ved deponeringslokaliteten i Aalborg Øst er mulighed for at læggeen ydpram tæt ved deponeringen. Således at både på og aæsning af ydeprammenforegår med jordtransportbånd. Disse typer transportbånd benyttesbla. ved borehoveder i forbindelse med boring af tunneler, som f.eks ved Storebæltsforbindelsen.Ved Brohusgrunden tænkes der etableret et transportbåndfra byggegruben til ydeprammen beliggende ved havnefronten udmiddelbartudfor Brohusgrunden. Af gur L ses en principiel skitse.25

A. Anlægsteknik 23. maj 2003Figur A.18Ved udgravningen af byggegruben etableres et transportbånd mellem selve byggegruben og enydepram ved havnefronten. Området hvor der etableres byggegrube er skraveret.Selve transportbåndet etableres således at der tilføjes bøjninger inde ibyggegruben hvorved disse peges mod det specikke udgravningsområde.Herved er det muligt for gravemaskinen af læsse direkte på transportbåndet.Deterdogmuligtatderbøretableresentragtsomlederjordennedpåtransportbåndetuden spild. Ved krydsningen af Vestre Havnepromenade er der vurderesto løsninger. Enten kan der søges om inddragelse af det berørte stykke afVestre Havnepromenade således at transportbåndet placeres på overaden. Enanden løsning vil være at hæve transportbåndet over er stillads således at deretableres en bro over Vestre Havnepromenade. Denne løsning vurderes mesthensigtsmæssig da der således også etableres et fald fra transportbåndet tilydeprammen hvorved det er muligt at fordele jorden mere jævnt på denne.Ved deponeringslokaliteten aæsses ligeledes med transportbånd. Idet derikke forelægger dokumentation for de nærmere deporneringsforhold antagesat jorden samles ét sted, hvorefter den nærmere placering klares med andenmaskineri af deporneringbemandningen.Ved beregning af den samlede varighed af udgravningen benyttes resultatetfor gravemaskinens kapacitet fra forslag 1. Her blev det fundet at denne kanbortgrave 108m 3 /h. Idet det antages at transportbåndet kører uden driftsstopsamt at den benyttede ydepram har en kapacitet der svare til én dags udgrav-26

23. maj 2003 A. Anlægsteknikning, er gravemaskinen og ydeprammen uafhængige i driften. Herved tænkesat ydeprammen er lagt til kaj ved arbejdsdagens start for gravemaskinen. Ligeledessejles denne til tømning i Aalborg Øst uden for gravemaskinens dagligevirke. Ved en arbejdsdag på 7,4 timer er det således nødvendigt med kapacietetpå godt 800m 3 på ydeprammen. Ligeledes bestemmes bæreevnen for ydeprammenved en massefylde for dansk råjord på ρ =1, 7t/m 3 [23]. Dvs., atbæreevnen minimalt skal være 1360tons.Da det er antaget at gravemaskinen kører uden stop i hele arbejdstidenbestemmes varigheden af udgravningen ved formel A.16.Var = 8000108= 74, 1timer(A.16)Valg af forslag for udgravning af byggegrubeUd fra vurdering af de to forslag er det valgt, at videreføres forslag 1.Ved forslag 2 er varigheden af udgravning ændret i forhold til forslag 1, fra 2uger og 2 arbejdsdage, til 2 uger. Det har ikke været muligt at indhente uddybendemateriel og pris for forslag 2. På denne baggrund bør forslag 2 ses meresom et alternativ som er muligt, dog ikke færdig udviklet og dokumenteret.Ved en sådan dokumentation bør der tages hensyn til pris samt ere effektivitetsfaktorerefor brug af transportbåndet. Her tænkes specielt på tidspildeved ytning af transportbånd til det lokale udgravningssted. Evt. brugen af togravemaskiner for således at sænke udgavningstiden. Ligeledes bør det overvejes,ved sammenligning af de to forslag, hvilke miljøpåvirkninger transportmed større køretøjer gennem byen kan have. Yderligere må det forventes, atder i peroden forekommer forsinkelser idet Øster Allé, som tidligere nævnt, erlukket samt at der herved vil kunne opstå askehalseproblemer i udførelsesfasen.Slutteligt bør de økonomiske aspekter ligeledes tages i regning, ved valgat løsning.A.4 RegnvandsledningerFølgende foretages vurdering af tidsforbruget for etablering af regnvandsledningog -brønde. I bilag N, er der foretages dimensionering af disse, hvor udfra der følgende bestemmes længe og dimension af sammen. Ved bilag N samtvurdering ud fra tegninger hvor der ikke er bestemt længder opstilles følgendetabel A.6.27

A. Anlægsteknik 23. maj 2003Ledning/ Dimension Længde/ Antal Tidsforbrugkomponent antal mænd[mm] [m]/[stk] [stk] [mh/stk]/[mh/lbm] [mh] [Dage]Langs facade 130 176 3 0,10 17,6 1Tilslutning ekst. net 260 10 3 0,15 1,5 0,5Indspektionsbrønd 1000 17 3 2,00 34 1,5Nedgangsbrønd 1250 1 3 2,50 2,5 0,5Ialt 3,5Tabel A.6Længde og dimension for de i bilag N, dimensionerede regnvandsledninger.Jf. Anlægsteknik 2 [34], bør der ved brug af pastkomponenter tilregnesekstra ressourcer til maskintimer, grundet ekstra krav til tilfyndningsmateriale.Herved vurderes det samlede tidsforbrug til 5 dage.A.5 Vurdering af badeværelsesunitsFølgende foretages en vurdering af hvorvidt der bør gøres brug af badeværelsesunits.Ved traditionel montering af badeværelser, opstår der nemtuenshed badeværelserne imellem, hvilket kan skyldes mange faktorer, bla:• Det er oftest den enkelte vvs-installatør der er ansvarlig for indkøb ogmontage. Herved øges muligheden for forskelligartet leverance af sammekomponent.• Af samme, øges muligheden for at de fornødne komponenter ikke er tilstedepå byggepladsen, hvilket medføre, at den videre montage ikke forløberhensigtsmæssigt og til den planlagte tid.• Montagen foretages ofte af mange vvs-installatører, uden løbende kontrolaf den enkeltes arbejde. Ved mistolkning af tegninger eller aftaler opstårudensheden.Ved brugen af badeværelsesunits minimeres muligheden for, at ovenståendepunkter forekommer, hvorved kvaliteten af det færdige produkt øges.Ligeledes yttes en stor del af det tidsmæssige forbrug, brugt ved montering afbadeværelset på traditionel vis, fra byggepladsen over på fabrikanten af badeværelsesuniten.Herved er det, efter samme princip som andet elementbyggeri,muligt at optimere byggeprocessen ved en række faktorer, f.eks. tidsoptimering,sikkerhed og økonomiske faktorere. Mere herom i følgende afsnit.Idet Brohuset opføres som elementbyggeri, vurderes det hensigtsmæssigt,at der i alle lejligheder gøres brug af badeværelsesunits. Som det fremgår aftegning K01, etableres alle lejligheder med installationsskakt, hvori det tilstræbesat alle installationer føres. Denne skakt etableres som en del af hver enkeltbadeværelsesunit. Hermed er der, ved montagen af hver unit, etableret denønskede skakt. Uden brugen af badeværelsesunits vurderes det, at etableringenaf denne skakt, vil være væsentligt mere tidskrævende, da det således ernødvendigt, at opbygge skaketen af bygningselementer.28

23. maj 2003 A. AnlægsteknikDer installeres seks typer units, hvor forskellen mellem de enkelte unitsbestår i placeringen i forhold til installationsskakten, og placeringen af døren.Se tegning K01 og I03.Mht. logistisk planlægning, bør badeværelsesunitsene leveres på byggepladseni takt med montagen af de enkelte etagedæk. Inden montage af ovenliggendedækelementer, placeres hver badeværelsesunit, hvorved der ikke forekommerunødvendig opbevaring af unitsene på byggepladsen.29

A. Anlægsteknik 23. maj 200330

B. Tidsplanlægning 23. maj 2003byggepladsen. Dette er ikke i sig selv nok, selve koordineringen mellem derespektive parter og owet gennem byggeprocessen skal tilrettelægges, hvis enoptimal produktion skal gennemføres.Tankegangen med at planlægge og undgå unødvendige recourser er ikkeny. Tilbage i 1955 indførte Toyota bilfabrikkerne i Japan Just In Time princippet(JIT). Ideen med JIT var, at få så eektiv en produktion som muligt,hvor recourser og fejl når et minimum. Op gennem tiderne er JIT udviklet, oger i dag indført i ere produktionsvirksomheder under betegnelsen Lean Production.I produktionsvirksomhederne har dette princip vist sig yders eektivt,idet Lean Production trimmer produktionen, samt reducere gennemløbshastighedenfor det enkelte produkt.I takt med succesen ved Lean Production, opstod der i begyndelsen af1990'erne begrebet Lean Construction. Den moderne japanske produktionstænkning(Lean Production) blev tilpasset byggeprocessens faser, og dervedvar grundlaget for Lean Construction lagt.Ideen med Lean Construction er, at der i nutidens byggebranche fore-ndes ere problemer. Dette være sig bl.a. lav produktivitet, dårlig sikkerhed,ringe arbejdsbetingelser og utilstrækkelig kvalitet [32]. Flere løsninger er blevetforeslået til afhjælpning af byggeriets problemer, bl.a. øget industrialisering,herunder eksempelvis præfabrikation som tidligere nævnt. I det efterfølgendegives en introduktion til begrebet Lean Construction, og hvordan det medvirkertil en optimal arbejdsproces.Baggrund for Lean ConstructionGennem de seneste årtier, er der i fremstillingsindustrien opnået storeforbedringer i produktiviteten ved indførelse af principperne i Lean Production.De principper fremstillingsindustrien har formået at udnytte positivt gennemLean Production er følgende [32]:• At stoppe produktionslinien når defekte produkter/komponenter opdagesfor herigennem at sikre, at årsagen til fejl straks fjernes, samt for atsikre et pålideligt ow.• At fastlægge værdier ud fra kundens denition og behov og identicerværdikæden, dvs. de aktiviteter, der tilfører produktet værdi.• At sørge for, at der er et fortløbende ow i værdikæden ved at fokuserepå hele forsyningskæden.• At indføre træk i produktionen i stedet for skub - dvs. at kundentrækker værdier fra producenten efter behov frem for at producentenskubber værdier ud på markedet.• At stræbe efter det perfekte (løbende forbedringer): At levere et produkt,der opfylder kundens behov og forventninger til den aftalte tid og udenfejl.Specielt i fremstillingsvirksomhederne er der opnået gode resultater vedindførelsen af tankegangen og principperne bag Lean Production. Her iblandt32

23. maj 2003 B. Tidsplanlægningtiden til udvikling af nye produkter er skåret ned til det halve, investeringernei nye værktøjer er halveret, og der benyttes den halve arbejdskraft i produktionen[32].Hvad er Lean Construction?Som før nævnt, er Lean Construction anvendelsen og udvidelsen af princippernebag Lean Production overført til byggeriet. Herved opstår der en alternativtankegang med henblik på planlægning og styring af byggeprojekter,end der er kendt fra tidligere.I byggeindustrien har ledelsessystemerne hidtil været fokuseret mere påudførelsen af selve projektet, frem for at sikre kontrollen og planlægningen medbyggeprocessen. Idet der ikke har været tilstrækkelig fokus på planlægningenaf byggeprocessen, har dette bl.a. resulteret i variationer og usikkerheder i deforskellige ows, eksempelvis materiale-og informationows. Disse usikkerhederhar igen medført en stigning i ikke-værdiskabende aktiviteter (transport,kvalitetssikring osv.) og dermed en forringelse i den værdi, som produktetrepræsenterer overfor kunden [32].Samtidig, i begyndelsen af 1990'erne, begyndte MT Højgaard at fokuserepå, hvordan byggeprocessen kunne optimeres ved at indføre logistik på byggepladsen,og derved opnår hurtigere byggeprocesser og mindre forbrug. Dettearbejde har resulteret i, at MT Højgaard har udviklet deres eget byggekonceptfor trimmet byggeproduktion, TrimByg konceptet.Trimmet byggeri er den danske betegnelse for Lean Construction. LeanConstruction rummer en teori og en række metoder, der dels sigter mod ateektivisere projekterings-og byggeprocessen, dels at øge værdiskabelsen gennemen systematisk værdistyring.LogistikBegrebet logistik blev oprindelig benyttet af militæret, idet det er altafgørendeom mandskab, materiel, ammunition osv. er tilstede til rette tidspunkti en krigssituation. I dag anvendes logistikbegrebet bl.a. inden for videnskabenog erhvervslivet, men der eksistere ikke en entydig denition af begrebetlogistik [31].Logistikbegrebet, i byggesektoren, anvendes oftest i udførelsesfasen i formaf koordinering mellem de enkelte parter. Her er det vigtigt, at den enkeltehåndværker til ethver tidspunkt, ved hvad han/hun skal foretage sig, samt atde enkelte leverandører, ved hvilke materialer der skal leveres hvor og hvornår.I traditionelt byggeri kan projektorganisationen opdeles i to dele, enprojekteringsorganisation og en produktionsorganisation [31]. Projekteringsorganisationbestår hovedsageligt af de personer der står for projekteringenaf byggeriet. Dette være sig arkitekter, rådgivende ingeniører, myndighedermm. Produktionsorganisation består af de parter, der omfatter udførelsen afbyggeriet. Tankegangen bag er illustreret på gur B.133

B. Tidsplanlægning 23. maj 2003Figur B.1Model for logistik i et byggeprojekt [31].Ud fra ovenstående gur samt Anvendelse af produktionskoncepter i danskforsøgsprojekter [31], sammenfattes logistiki et byggeprojekt til følgende:• Planlægningsfunktioner, som omfatter de adminstrative funktioner, ogsom gennemfører planlægningen af materialestrømme.• Styringsfunktioner, som omfatter en række adminstrative funktione, ogsom varetager den operationelle styring af materialestrømme.• En fysiskmaterialestrøm, der kan opdeles i en ekstern og en intern materialestrøm.• Informationsstrømme, der hovedsageligt omfatter planlægnings-, styringsogkontrolinformationer.B.2 Trimmet byggeri - teoretiskI de følgende afsnit redegøres for hvorledes projektgruppen anbefaler benyttelsenaf trimmet byggeri ved opførelsen af Brohuset. Først gives en beskrivelseaf hvilke aspekter, der medvirker til, at byggeprocessen forløber hurtigereog billigere end ved traditionelle byggeprocesser. Herefter beskrives hvilken ledelsesamt leder der formår, teoretisk, at lede og koordinere arbejdet.InddragelseInddragelsen af Lean begrebet bør ske tidligt i forløbet. Derfor er det væsentligt,at der, allerede fra starten, er enighed om hvilke parter der inddrages34

23. maj 2003 B. Tidsplanlægningi det respektive byggeri. Grunden til inddragelsen bør ske tidligt er, at sikre atsamtlige parter har indsigt og medvirken i tidsplanens tilblivelse, hvilket børmedføre en mere eektiv byggeproces. Samtidig bør det diskuteres, hvilke målsamt hvilken ekspertise de enkelte parter har med byggeriet, for på denne mådeat kunne klarlægge og fordele arbejdsopgaver inden byggeriet påbegyndes.Udover inddragelse af byggeriets parter, er der ligeledes vigtigt at fastlæggegrundprincipperne i trimmet byggeri. Her tænkes specielt på et citat afGlenn Ballard:"Mens du gennemfører projektet, skal du til stadighed stræbe efter atmaksimere værdien for kunden og minimere spildet"For at øge produktiviteten af byggeriet, ved efterlevelse af Glenn Ballard'scitat, bør det dineres hvad produktion er. For at denne kan forløbehensigtsmæssigt, ved at maksimere værdien og minimere spildet, kan der anlæggestre synsvinkler:• Transformation• Flow• VærdiskabelseMed transformation forstås, det arbejde der bliver udført i forbindelsemen byggeriet, bl.a. det håndværkerne laver og det leverandørerne arbejder påat eektivisere, så som materiale- og materielleverancer. Men transformationerneer ikke nok. Flowet og arbejdet imellem de enkelte parter på arbejdspladsen,skal ligeledes fungere for, at der opnås en tilfredsstillende produktion. Slutteligtmenes der med værdiskabelse at et hold ikke er bedre end den dårligste spiller.Her forstået, at værdiskabelsen bliver ikke beder end den dårligste præstation.Hvorfor det er vigtigt at fastlægge de enkelte parters mål med den aktuellebyggesag så tildigt som muligt. Se gur B.2.Figur B.2Værdiskabelsen bliver ikke bedre end den dårligste præstation.[12]35

B. Tidsplanlægning 23. maj 2003Ledelse og samarbejdeUdover at de respektive parter inddrages i byggeprocessen så tidligt sommuligt, er det ligeledes vigtigt, at samarbejdet vedligeholdes projektet igennem.Udover den overordnede planlægning, hovedplanlægningen, udarbejdesen rullende 3-5 ugers plan, periodeplanen, samt en ugentlig arbejdsplan. Udfra hovedplanlægningen udarbejdes en grundig aktivitetsplanlægning, hvor udfra bestillingen af materialer mv. foregår. Periodeplanen tilstræber, at kommendeaktiviteter bliver gjort sunde. For at en aktivitet er sund, er der7 forudsætninger der bør være opfylde. Disse er forsøgt illustreret på gurB.3. Udover at de ydre forhold samt de forudgående aktiviteter skal være påplads, bør det ligeledes tilstræbes at mandskab, materiel, materialer, informationsamt pladsen er tilstede for den enkelte aktivitet, for at denne forløberplanlagt.Figur B.3Illustration af de 7 forudsætninger for en sund aktivitet.[12]HovedplanDenne danner, som tidligere nævnt, grundlaget for periodeplanen, ogdet er her vigtigt, at byggeprocessen forberedes omhyggeligt og at processengennemarbejde før start i et tæt samarbejde mellem den projekterende ogfagentreprenørerne. Under hovedplanlægningen forbedres eventuelle løsningerog opstående fejl rettes. Ud fra hovedplanlægningen bestilles materialer samtmateriel, således dette forendes på lagere.PeriodeplanSom tidligere nævnt, sikrer periodeplanen at de konkrete forudsætningerer til stede, ved hele tiden at se 3-5 uger frem. Gennem periodeplanen sikres, atde kommende aktiviteter er sunde, og derved giver periodeplanen et billedeaf hvad der kan laves, og ikke hvad der skal laves, på et givent tidspunkt.Periodeplanen laves på byggemødet i samarbejde med proceslederen.36

23. maj 2003 B. TidsplanlægningUgeplanSelve arbejdet på pladsen udføres efter en ugentlig arbejdsplan. Ud fradenne undersøges det, ugen efter, om arbejdet den forgangne uge er blevetudført eller ej. I de tilfælde hvor arbejdet ikke er blevet udført tilfredsstillende,gribes der omgående ind over for årsagen og denne rettes, således at sammeproblem ikke opstår igen.Idet der tilstræbes et jævnt workow, forudsættes det, at de aktuelleaktiviteter er sunde, for således at varigheden kan forudsiges. Grunden til atder arbejdes efter en ugentlig arbejdsplan og ikke den rullende 3-5 ugers plan,er for at øge forudsigeligheden og aktiviteternes sundhed. Derfor er det vigtigtat hele procesforløbet er gennemarbejdet grundigt forinden.Idet håndværkerne er det værdiskabende på byggepladsen, er deres arbejdssituationdet centrale, hvorfor det er de enkelte sjak der planlægger detugentlige arbejde i samarbejde med proceslederen som koordinator. Pålidelighedaf ugeplanen er afgørende for byggeriet, hvorfor der foretages målinger afdenne. Denne måles i PPU(Procent Planlagt der blev Udført). Se nedenståendegur.Figur B.4Eksempel på graf over PPU. [12]Projektleder og proceslederI trimmet byggeri er der udover projektlederen en procesleder. Proceslederener et ligestillet supplement til projektlederen [12]. Det er proceslederensansvar at få byggeriet til at fungere, ved at fokuserer på eventuelle forhindringerog få dem fjernet øjeblikkeligt mens der stadig bygges, således at byg-37

B. Tidsplanlægning 23. maj 2003geprocessen kan forbedres fra gang til gang. Projektlederens funktionen er, påudførte byggerier med Trimbyg, gående imod en kontaktleder, der formidlerog beslutter ved juridiske forhold og lignende. Yderligere er det proceslederensopgave at udarbejde hovedplanlægningen i samarbejde med konduktørerne,disponere byggepladsen samt at udarbejde periodeplanen på byggemøderne.Slutteligt bør det på baggrund af formændenes planer og aftaler ske en sammenfatningog koordinering af ugeplanerne.B.3 Trimmet byggeri i praksis - BrohusetFølgende afsnit beskriver hvorledes trimmet byggeri anvendes ved opførelsenaf Brohuset. Grundlaget for dette er interview med procesleder Bo KolbroYdre foretaget på byggepladsen den 28. april 2003 [49]. Ud fra dette beskriveshvorledes MT Højgaard anvender teorien bag trimmet byggeri i praksis i formaf deres koncept TrimByg. MT Højgaard har efterhånden udført mange byggeriermed konceptet TrimByg som styringsform. Den før beskrevne teori bagLean Construktion samt trimmet byggeri benyttes i rigt omfang. Dvs., at derer udarbejdet en rækker værktøjer som benyttes til, at kontrollere at byggeprocessentil stadighed udføres under de forudsætninger der gør sig gældende fortrimme byggeri. MT Højgaard anses som førende i Danmark mht. udviklingog brug af metoder for udførelen af større byggesager med trimmet byggeri.På dette grundlag anses byggesagen om Brohuset som særdeles relevant somet eksempel på trimmet byggeri i praksis.OrganiseringPå grundlag af beskrevne interview, anses anvendelsen af TrimByg påBrohus-byggeriet, samt de værktøjer der benyttes, at understøtte de beskrevneteoretiske metoder. Dvs., anvendelsen af overordnet tidsplanlægning, detaljeretkortsigtet tidplanlægning, kontrol af forudsætninger for mulig udførelse samtopsamling på erfaring.På den aktuelle byggesag er der anvendt brugen af både projektledersamt procesleder. Dette anses som en reel forudsætning for at der kan benyttesTrimByg. Derved er anvendelsen af TrimByg forudsat at der er tale omen større byggesag, idet der er store udgifter til aønning af funktionere. Afsamme grund beskriver Bo Koldbro Ydre [49], at proceslederen ofte har erejobfunktioner, så som entrepriseleder. Han ytrer dog videre, at hvis konceptet,TrimByg, skal optimeres ydereligere, bør proceslederens funktion afsættesi budgettet således at denne er en fuldtidsstilling. Dette forhold gør sig gældendepå meget store byggesager, og vurderes ikke fordelagtigt på byggerieraf samme størrelse som Brohuset. Derved forekommer ofte en organisationsstrukturhvor de øverste funktionærposter på byggepladsen besiddes af sammepersoner. Organisationsstrukturen på Brohus-byggeriet fremgår af gur B.5.38

23. maj 2003 B. TidsplanlægningFigur B.5Organisationsdiagram for Brohus-byggeriet. [5]Som det fremgår af gur B.5 er proceslederen og projektlederen ligestillet.Projektederen besider udelukkende samme post,mens procesleder,Bo KoldbroYdre,også besidder posten som entrepriseleder. Derved er han ansvarligfor kommunikationen samt styring og koordinering af de forskellige faggruppersamt disponeringen af byggepladsens arealer. Ligeledes varetager proceslederenkontakten til fagentreprenører hvorunder også hører administration af materialer.Derved er det proceslederens funtion at få konceptet TrimByg til at fungeresamt administrationen af samme. Det er således Bo Koldbro Ydre,som entrepriseleder,derformidler kontakten til de enkelte faggrupper,hvorefter,somprocesleder,at administreres værktøjerne for TrimByg.InddragelseVed planlægningen af projektet bag Brohuset er der fra starten inddragetbrugen af TrimByg. Derved har det været nødvendigt,at overbevise alle byggerietsparter om brugen og spillereglerne for TrimByg-konceptet. MT Højgaardhar naturligvis erfaring på dette område fra tidligere TrimByg-projekter,doger der,som ved et hvert andet større byggeri,mange parter der inddrages. Herhar det været i projektgruppens interesse at undersøge hvilke komplikationerder forekommer ved en sådan inddragelse. Her tænkes specielt på komplikationermed underentreprenører og sjak,hvor disse inddrages i TrimByg. Deter her nødvendigt at overbevise disse grupper om at de nødvendige møder,så som projektgennemgangsmøder,er til egen gavn,trods det faktum at MTHøjgaard ikke udbetaler ekstra lønninger til de deltagende [49]. MT Højgaardgør dette klart for alle implicerede i byggeprocessen fra starten [49]. Bo KoldbroYdre [49],beskriver at de enkelte faggrupper udtrykker skepsis over forbrugen og tankegangen bag TrimByg. Når underentreprenører inddrages oglevering af byggematerialer efter Trimbyg-konceptet diskuteres er holdningentit at,jamen det er der jo ikke noget nyt i. Sådan har vi jo gjort længe. Hvorder efter kort tid,med brugen af TrimByg,er en holdning der går imod: Deter dog en styring og koordinering,som alligevel er forskellig fra det vi plejer39

B. Tidsplanlægning 23. maj 2003at gøre. Samme holdninger gør sig gældende ved inddragelsen af faggrupperi form af sjak, hvor det ved en præsentation af konceptet er muligt at overbevisedisse om, at der ved brugen af TrimByg spares både tid og penge, samt atsikkerheden øges. Herved ser faggrupperne muligheden for hurtigere end normaltat komme videre til næste byggesag. Der har ved andre byggerier medtrimmet byggeri været problemer med at faggrupperne forlanger kompensationfor tiden brugt på møder, som f.eks. projektgennemgangsmøder, grundetat faggrupperne ofte er akkord-lønnet. Dette forhold har dog ikke gjort siggælde på Brohus-byggeriet [49]. Dvs., at der fra alle faggrupper og underentreprenørersside har være positive ambitionerne for at få TrimByg-konceptettil at fungere fra byggestart. Dette er en tendens som spredes i takt med atTrimByg-konceptet, samt succeshistorier om samme, bliver kendt i hele byggebrancen.Bo Koldbro Ydre udtaler at denne tendens er tydelig, idet velviljener langt bedre end for f.eks. 10 år siden [49].Planlægning, ledelse og samarbejdeFølgende beskriver hvorledes TrimByg-konceptet i praksis er benyttetpå Brohus-byggeriet. Herunder hvilke møder, samt andre styrings- og planlægningsværktøjer,der benyttes for at få byggeprocessen til at glide. Vedudarbejdelsen og brugen af disse værktøjer er det muligt at vurderes de enkelteaktiviteters varighed, kompleksitet og indbyrdes afhængighedsforhold.Endvidere sikrer brugen af tidsplanlægning at alle samarbejdspartnere harsamme udgangspunkt, hvilket er essentielt for, at byggeprocessen foreløber efterTrimByg-konceptet. Ved løbende tidsplanlægning er det ydermere muligtat måle byggeriets stade. MT Højgaard benytter følgende værktøjer i TrimBygkonceptet,og hermed på Brohuset [5]:• Hovedtidsplanlægning.• Udførselstidsplan.• Produktionsforberedelse/produktionstidsplan.• Arbejdsplanlægning.• Kontrol og opfølgning.Hovedtidplanen udføres udelukkende af MT Højgaard, hvor ud fra de nødvendigeunderentreprenører kontaktes og der foretages en vurdering af hvilkemateriale, og mængde af samme, der er nødvendigt. Herved inddrages underentreprenørernepå et tidligt tidspunkt og der skabes det nødvendige samarbejde,hvor ud fra hovedtidsplanen videreføres i dialog med underentreprenørene. Derbemærkes at de enkelte faggrupper inddrages som de forefalder naturligt i denaf MT - Højgaard udviklede hovedtidsplan, hvorved overblikket bevares. Fradette stadie er det hovedsageligt de enkelte faggruppers ansvar at videreføredialogen indbyrdes, for herved at planlægge hvorledes de hver især inddragesi byggeprocessen. MT Højgaard står udelukkende for styringen af dette.40

23. maj 2003 B. TidsplanlægningVed udførelsestidplanen foretages en produktionsplanlægning som danneret detaljeret billede af byggeprocessen. Det er denne planlægning der dannergrundlag for en række detailtidsplaner, så som [5]:• Beslutningstidsplan.• Projekteringstidsplan.• Indkøbstidsplan.Ved beslutningstidsplanen er der vurderet hvilken problemer, betegnetsnublesten, der umiddelbart vil forekommer. Herved er det muligt at fjernelangs største delen af disse og således sikre owet i byggeprocessen. Dette udfattesi en forhindingsliste. Her angives hvilke aktiviteter der betegnes somusunde, dvs., at der mangler en eller ere af de syv forudsætninger, jf. gurB.3. Ved udarbejdelsen af forhindringslisten inddrages fagentreprenørene hvorvedforudsætninger og udfaldskrav er kendt for alle parter, således at igen kanpåberåbe sig at aktiviteten forsinkes eller af anden grund ikke kan udføres.Projekteringstidsplanen og indkøbstidsplan udarbejdes på baggrund afudførelsestidsplanen hvorved det således er mulig at vurdere en overordnetstruktur i leverancen af materialer.Produktionstidsplanen, også kaldet periodeplan, udarbejdes efter Leanteorieni intervaller af 3-5 uger. Dette gør sig ligeledes gældende for Brohusbyggerietog denne udarbejdes hver 2. uge. Her planlægges, i samarbejde medprojektledelsen og fagkonduktørerne, hvilke aktiviteter der skal koordineresog udføres i de kommende 5 uger. Selve produktionstidsplanen udarbejdes afproceslederen i forbindelse med de ugentlige produktionsmøder med fagentrepranørene[5].Arbejdsplanlægningen, også kaldet ugeplan, udarbejdes på Brohusbyggeriethver fredag i samarbejde med formændene, og/eller sjakbajser samtproceslederen. Her planlægges hvilke aktiviteter der udføres i den kommendeuge. Denne planlægning er en parallel til den normale afkaldeplan. Hervedforetages afkald på leverancer ved koordinering mellem formændene og byggeledelsen.Rent praktisk foretages planlægning ved dialog mellem faggruppernehvor der diskuteres hvilke aktiviteter der bør udføres hvornår. Dette udfattespåskemaformhvorvedderletkandannesetoverblikafdetenkeltesjak.Herved opnås ligeledes den ønskede eekt, hvor der dannes forpligtigelser mellemfaggrupperne, som sikrer at arbejdet færdiggøres til det, på arbejdsplanen,aftalte tidspunkt. Således kan igen, som ved forhindringslisten og underentreprenørerne,påberåbe sig at aktiviteten forsinkes eller af anden grund ikke kanudføres.Endeligt foretages der løbende kontrol og opfølgning som både benyttestil korttid-erfaring og langtids-erfaring. Hermed skal hhv. forstås erfaringersom benyttes til forbedringer på den aktuelle byggesag og generel erfaringmed TrimByg. For førstnævnte foretages med jævne mellemrum stademæssigerapportering for de enkelte tidplaner beskrevet ovenfor. Her benyttes normaltdet såkaldet PPU, som omfatter de forhold der kan hindre produktiviteten,målt som Procent Planlagt Udført. Dette system er ikke benyttet på Brohusbyggeriet[49]. Dog benyttes et lignende system for produktivitetsindikation,41

B. Tidsplanlægning 23. maj 2003hvor de enkelte aktiviteter løbende vurderes via et skema hvor de angives meden karakterer. Dette gøres for hver af de syv strømme. Et udsnit af et sådantskemaet ses pågur B.6.Figur B.6Udsnit af skema der benyttes til produktivitetsindikation på Brohus-byggeriet for hver af desyv strømme [5].Herved registreres hver aktivitet og karakteren indføres, påbaggrund afom aktiviteten er udført korrekt. Ifald en aktivitet er udført dårligt eller påanden måde har opnået en dårlig karakter, er det interassant, at bestemmeårsagen til dette. Herved er det muligt at hindre disse årsager ved udførelsenaf lignende aktiviteter i fremtiden. Til dette formål benyttes et såkaldtårsagsskema som fremgår af gur B.7.Figur B.7Udsnit af såkaldt årsagsskema. [5]MT Højgaard bruger mange resourcer påopfølgning påudførte byggeriermed TrimByg, som benyttes til udviklingen af konceptet. Derfor afholdes ca.hver 3. måned såkaldte Erfa-møder, hvor alle faggrupper, proces- og projektlederer tilstede [49]. Ligeledes afholdes såkaldte procestilsyn, hvor der kommerrepræsentant fra hovedkontoret for at se med nye øjne påden aktuelle byggesag.For Brohus-byggeriet foretages ca. 3 af sådanne tilsyn [49].42

23. maj 2003 B. TidsplanlægningB.4 HovedtidsplanVed følgende afsnit præsenteres opbygningen af en principiel hovedtidsplan.Herunder beskrives, hvilke teoretiske grundlag der benyttes, afgrænsningsamt hvilke antagelser og forudsætninger der er gjort. Følgende opsættes enrække punkter som danner grundlag for udarbejdelsen af hovedtidsplanen, setegning A02 [34].• Fastsættelse af ramme for hele byggeprocessen. Her ud fra opsættes overslagfor hovedaktiviteter således, at de enkelte aktører er bekendt medvarigheden af deres respektive aktiviteter. Dette gøres iform af fastsættelseaf hovedmilepæle.• Mellemliggende milepæle opdeler hovedaktiviteterne således, at underentreprenørerneer i stand til at anvende tidsplanen for planlægning afde enkelte aktiviteters start og varighed. Ved f.eks. en jord og betonentreprenørvil anførte aktiviteter så som, jordarbejde, udstøbning affundamenter og udstøbning af kældergulv, være anvendelige.• I visse tilfælde foretages, med fordel, en detaljerende opdeling af disseaktiviter. f.eks. forskalling, armering støbning og hærdning.• Ved dette, samt skønsmæssig vurdering, foretages beregning af det nødvendigemandtimeforbrug for de enkelte aktiviteter. Mandtimeforbrugetregnes som en ressource.• Ud fra ovenstående, bestemmes det samlede ressourceforbrug.• Aktiviteternes rækkefølge og indbyrdes relation fastsættes. Evt. brug afforcering klarlægges ligeledes.• Ud fra beregning og skøn tilknyttes aktiviteterne nødvendig bemandingsamt varighed.• Herved er det muligt at optegne selve tidsplanen.Gantt-diagramUd fra ovenstående er tidsplanen optegnet som et Gantt-diagram, setegningA02. Denne opbygges således, at de enkelte aktiviteter opskrives underhinanden. Aktiviteternes indbydes afhængighed angives hvorved disse placeresi den nødvendige respektive rækkefølge. Ud for hver aktivitet optegnes en stavsom, ved dens længde og placering i forhold til den vandrette tidsakse, repræsenteredet forventede tidsrum, og dato for udførelsen af den pågældende aktivitet.I den nævnte tidakse angives fridag, i form af weekend, ferie og helligdag.Herved dannes et hurtigt overblik over disses påvirkning i tidsplanlægningen.Ligeledes kan vejrliget indtegnes i den udstrækning det er forudsagt, hvormedder kan tages højde for mulige spilddage [34]. Der gøres endvidere brug afangivelsen af forcering, hvor enkelte aktiviteter angives med muligheden foroverlapning. Princippet i et Gantt-diagram er illustreret ved gur B.8.43

B. Tidsplanlægning 23. maj 2003Figur B.8Opbygning af et Gantt-diagram. [34]Løbende gennem byggeprocessen bør der benyttes opfølgning af Ganttdiagrammet.På gur B.8, er der angivet en såkaldt fremdriftsfront, der angiverstadeopgørelsen for uge 19. Aktiviteterne A5 og A7 er bagud i forhold tiltidsplanen mens A6 er forud. Ved brug af dette værktøj er det muligt at gørestatus for hvilke aktiviteter der bør gøres ekstra indsats overfor, for at byggerietfølger tidsplanen.RessourceplanUdfor hver aktivitet angives, som beskrevet, den forventede bemanding,hvor ud fra der optegnes bemandingsplan ved lodret summation. Dette gøresfor hver faggruppe, hvorved det er mulig, at danne et overblik over hvorvidtden optegnede tidsplan resulterer i en ønsket konstant bemandingsfrekventigennem hele byggeprocessen. Ved evt. justering af tidplan, opnås en bemandingsplander bør have formen angivet på gur B.9.Figur B.9Opbygning af optimal bemandingsplan. [34]44

23. maj 2003 B. TidsplanlægningMaterialplanLigeledes optegnes, på baggrund af tidsplanen, en materialeplan der angiveri hvilken omfang og tidsperiode større materialer skal benyttes gennembyggeprocessen. Det være sig f.eks. gravemaskine, tårnkran og forskellige lagerfaciliteter.Ud fra denne er det muligt at beregne tilbud fra de enkeltefagentreprenører. Planen er illustreret på gur B.10.Figur B.10Opbygning af materialeplan. [34]Aktiviteter og afgrænsningVed udarbejdelsen af tidplanen, tegning A02, er der gjort en række forudsætningerog afgrænsning for valg af de påførte aktiviteter. For at danne etmere reelt billede af en hovedtidsplan der angiver hele byggeprocessen, er detvalgt at medtage mange aktiviteter for herved at repræsentere alle faggrupper.Således har det været nødvendigt at antage hvilke aktiviteter disse faggruppermedfører samt i hvilket omfang. Dvs., at de påførte afhængigheder samtvarighed er skønnet for langt største delen af aktiviteterne. Der foreligger dogberegning for tids- og ressourceforbrug for de i dette bilag beskrevne aktiviteter.Herved opgøres disse aktiviteters tidsforbrug, som ligeledes er indført itidsplanen, i tabel B.1. Den beregnede tid er driftstid, jf. gur B.11.Aktivitet Arbejdskraft DageOpsætning af hegn 3 mænd 4,0Nedtagning af hegn 3 mænd 2,5Opstilling, skurvogne 2 1,0Nedtagning, skurvogne 2 1,0Opstilling, armeringsplads 3 1,0Nedtagning, armeringsplads 3 1,0Opstilling, container 1 0,5Nedtagning, container 1 0,5Opstilling af kraner specialrma 10,0Nedtagning af kraner specialrma 8,0Transport af jord 7 lastbiler 12,0Regnvandsledninger 3 mænd 5,0Tabel B.1Opgørelse for tidforbrug.45

B. Tidsplanlægning 23. maj 2003Figur B.11Planlægningstid [34]Tidsplanen er udarbejdet som et skøn udelukkende for varigheden af blokB. Dette er naturligvis ikke en reel metode, at opdele byggeprocessen efter. Idette projekt er det dog vurderet rimeligt i denne henseende, at projektet,konstruktionsmæssigt, hovedsageligt er omhandlende blok B. Herved er derudelukkende dannet indsigt i denne bloks virkemåde og opbygning. Ved udførelsenaf byggeriet er det, langt største delen af aktiviteterne der enten er enseller afhænger af opbygningen af samtlige blokke af Brohuset. F.eks. udføresudgravning og fundament for hele byggeriet, mens montage af dækelementerfor blok B, med rimelighed, kan betragtes som en selvstændig aktivitet. Aktiviteterneanført på tidsplan, tegning A02, er således vurderet ud fra deresvarighed for blok B, uanset om der er tale om aktiviteter gældende for heleBrohuset, eller blot de respektive blokke. Ved interview med procesleder påBrohuset, Bo Koldbro Ydre [17], foreligger der vurdering af tidsforbrug forblok B inklusive de fælles aktiviteter der gældende for hele byggeriet. Dennevurdering giver en byggetid på ca. 1 år. Byggeperioden, for blok B, er vedtidsplanen fundet til 125 dage. Dette er, naturligvis, ikke et reelt bud på entidsramme! Grunden til denne meget korte byggeperiode ligger i manglendedetaljering af de enkelte hovedaktiviteter. Tidsplanen danner dog et billede afhvilke aktiviteter, samt disses indbyrdes afhængighed, der fører til det færdigeprodukt. Der vælges, at benytte procesleder Bo Koldbro Ydre´s [17] estimatpå 1 års byggetid for blok B, alt inkl., til beregning af tilbudsoverslag.46

23. maj 2003 C. TilbudsoverslagBilag CTilbudsoverslagFølgende foretages en overslagsmæssigt udarbejdelse af tilbud for opførelsenaf dele af Brohuset. Der tages udgangspunkt i de i bilag D og J dimensioneredebygningskomponenter. Derved dækker tilbudet størstedelen af opførelsenaf råhus for blok B. Ligeledes foretages kalkulation af de i dette bilag beskrevneanlægstekniske aktiviteter. Dvs. der udarbejdes tilbud for følgende aktiviteter:• Opstilling og nedtagning af skurby.• Opstilling og nedtagning af indhegning af byggeplads.• Levering, afhentning og tømning af aaldscontainere, ekskl. aaldsafgifter.• Levering, opstilling og nedtagning af tårnkraner.• Udgravning og bortkørsel af jord i forbindelse etablering af byggegrube.• Elementer til råhus, dimensioneret i bilag D.• Tagkonstruktion med tagrende og nedløbsrør.Der tages udgangspunkt i V & S Byggedata [14]. De anførte priser erentreprenørernes udslagspriser ekskl. moms, dvs. bruttopriser, Jf. V & SByggedata2003 [14]. Der anvendes lineær interpolation til bestemmelse af priserpå produkter der ikke forendes i det nødvendige mål eller mængde. For visseaktiviteter, eller bygningskomponenter, er der indhentet bruttopriser fra andensteds. Disse er angivet med kilde. Byggeperioden regnes til 1 år, jf. vurderingaf procesleder Bo Koldbro Ydre [17], for herved, at opnå et mere realistiskresultat,end den ved tidsplanen, tegning A02, anførte byggetid på 125 dage. Vedaktiviteter der ikke er gældende for hele byggeperioden benyttes dog varighederjf. tidsplanen, tegning A02.SkurbySkurbyen, beskrevet i afsnit A.2, etableres af følgende.47

C. Tilbudsoverslag 23. maj 2003Betegnelse Mængde Lejetid Endhedspris Total[stk] [mdr] [Kr/mdr] [Kr]Stabelbare kontorvogne 2 12 2.720,00 65.2802 rum, toilet, bad v. 12mdrStabelbare mandskabsvogne 4 12 3.000,00 144.000toilet, kombineret, v. 12mdrTotal 209.280Tabel C.1Tilbudsoverslag for skurby. Pris er inkl. opstilling, nedtagning og leje.LagerfaciliterDet antages, at der ved etablering af lagerfaciliter er udgifter til arbejdsløn,for etablering af klippe- og bukkebord samt materialelager. Tidsforbrugeter vurderes til 16timer [34] for hhv. opstilling og nedtagning af lager samtarmeringsplads og ligeledes for klippe- og bukkebord. Arbejdslønnen sættes til297,60Kr for jord- og betonarbejder, anlæg [14].Betegnelse Mængde Lejetid Endhedspris Total[mdr][Kr]20' container for lager 1[stk] 12 680,00[Kr/mdr] 8.160isoleret, leje v. 12mdrKlippe- og bukkebord, leje [3] 1[stk] 4 9.900,00[Kr/mdr] 39.600Klippe- og bukkebord, løn 2 x 16[h] - 297,60[Kr/h] 9.523Lager og armeringsplads 2 x 16[h] - 297,60[Kr/h] 9.523Total 66.806Tabel C.2Tilbudsoverslag for lagerfaciliter. Pris er inkl. opstilling, nedtagning og leje.IndhegningDer etableres ialt 87 sektioner hvilket giver ialt 261 m. Disse etableres somtrådhegn monteret i prefabrikerede betonpiller. Priserne er incl. opstilling ognedtagning.Betegnelse Mængde Lejetid Endhedspris Total[stk] [mdr] [Kr/lbm] [Kr]Trådhegn, v. 12mdr 261 12 21,75 68.121Tabel C.3Tilbudsoverslag for indhegning. Pris er inkl. opstilling, nedtagning og leje.48

23. maj 2003 C. TilbudsoverslagAaldscontainerDer benyttes tre typer aaldscontainere, hhv. jern-, træ,- og almindeligtbyggeaald. Det vuderes nødvendigt med tømning hver 14. dag. Prisen er ekskl.aaldsgift.Betegnelse Mængde Lejetid Endhedspris Total[stk] [dag] [Kr]Aaldscontainer, 16m 3 3 365 20,75[Kr/mdr] 22.721Tømning, ekskl. afgift 3 x 24 - 704,00 [Kr/stk] 50.688Total 73.409Tabel C.4Tilbudsoverslag for aaldscontainere. Pris er inkl. levering, afhentning, leje og tømning. Dogekskl. aaldsafgifter.TårnkranDer benyttes 2 stk. tårnkraner, hhv. Krøll K160 og K180 [4]. Disse benyttes,jf. tidsplanen tegning A02, i 128 dag incl. weekender.Betegnelse Mængde Lejetid Endhedspris Total[stk] [dag] [Kr]Krøll K160, leje 1 128507,00[Kr/dag] 64.896Krøll K180, leje 1 128 580,00[Kr/dag] 74.240Krøll K160, opsilling 1 - 98.900,00[Kr/stk] 98.900Krøll K160, nedtagning 1 - 98.900,00[Kr/stk] 98.900Krøll K180, opsilling 1 - 109.000,00[Kr/stk] 109.000Krøll K180, nedtagning 1 - 109.000,00[Kr/stk] 109.000Total 554.936Tabel C.5Tilbudsoverslag for tårnkran. Pris er inkl. opstilling, nedtagning og leje.Udgravning til byggegrubeDer etableres byggegrube, hvor der bortgraves ialt 8000 m 3 jord. Der benyttesen hydraulisk gravemaskine samt 7 stk. lastvogne. Der henvises til afsnitA.3. De anførte priser er inkl. leje, drivmiddel og førere i 7 timer. Bortgravningener bestem i afsnit A.3 til at have en varighed af 89 timer, svarende til2ugerog2arbejdsdage.49

C. Tilbudsoverslag 23. maj 2003Betegnelse Mængde Lejetid Endhedspris Total[stk] [h] [Kr/h] [Kr]Gravemaskine, v. 37h/uge 1 89 874,00 77.786Lastvogn, v. 37h/uge 7 89 453,00 282.219Total 360.005Tabel C.6Tilbudsoverslag for jordarbejde i forbindelse med byggegrube.ElementmontageFølgende foretages overslagstilbud for de i bilag D dimensionerede elementer,gældende udelukkende for blok B. Således er der ikke tale om komplettilbud for elementerne til råhuset, blok B. Tabel C.7 lister de dimensioneredeelementer.Element Benyttet Dimension Antalpå etage h x b x l [m] pr. etage TotaltSøjle 1, 2 0,46 x0,36 x2,20 6 12Bjælke 1, 2 0,64 x0,30 x10,00 3 6Bærende 1, 2 3,40 x0,15 x10,00 4 8vægelenter 3, 4, 5 3,40 x0,15 x8,00 4 12Lette 1 2 3,40 x0,15 x10,00 2 4vægelenter, 3 4 5 3,40 x0,15 x8,00 5 15LECA lyddæk 1 2 0,20 x0,60 x3,60 120 2403 4 5 0,20 x0,60 x3,60 96 288LECA lyddæk 1 2 0,20 x0,80 x3,60 16 32specail 3 4 5 0,20 x0,80 x3,60 8 24Tabel C.7Opgørelse over element antal og fordeling, bestem i bilag D.De følgende priser er inkl. elementer, levering og montering. Jf. bilag Dbenyttes LECA lyddæk [29], hvoraf visse elementer leveres på specialmål. Derregnes en tillægspris på 20% for disse. Endvidere antages elemterne, at havefølgende egenskaber.• Søjler, betonstyrke 30MPa samt passiv miljøklasse.• Bjælke, betonstyrke 40MPa samt passiv miljøklasse. Endvidere spændarmeringaf 4mm kærvtråd, 22,6kN/trd og 12,5mm liner med 165kN/line.• Dækelementer, udføres med armeret LECA dækelementer. Pris incl. dilationsfuge.• Vægelementer, 25MPa samt passiv miljøklasse, uarmeret.50

23. maj 2003 C. Tilbudsoverslag• Dilationsfuge vurderes ud fra omkreds og antal elementer.Ud fra tabel C.7, bestemmes det nødvendige antal og ademål, for deenkelte elementer. Herved afgives tilbudet ved tabel C.8:Betegnelse Mængde Endhedspris TotalAntal Mål [Kr]Søjle 12 2,2[m/stk] 4275.33,00[Kr/stk] 51.304Bjælke 6 10,0[m/stk] 1391.67,00[Kr/stk] 8.350Bærendevægelementer 8+12 598.4[m 2 ] 928,00[Kr/m 2 ] 555.315Vægelementer 4+15 544,0[m 2 ] 788,00[Kr/m 2 ] 428.672Lecalyddæk 240+288 1140,5[m 2 ] 488,00[Kr/m 2 ] 556.554Lecalyddæk, spec. 32+24 120,6[m 2 ] 586,00[Kr/m 2 ] 70.834Dilationsfuger,(estimat) - 1000[m] 46,05[Kr/lbm] 46.050Total 1.717.079Tabel C.8Tilbudsoverslag for de i bilag D dimensionerede elementer. Bemærk ikke fuldstændig råhus.TagkonstruktionFølgende afgives tilbud for tagkonstruktionen på blok B. Det bemærkes,at der ikke er foretaget dimensionering eller anden tekniske vurdering af dennebygningsdel. Således er dette tilbud udelukkende grundlæggende i arealet aftagkonstruktionen, bestem i bilag N om Aøbsinstallationer. Ligeledes her udfra, foretages kalkyle af pris for montage og indkøb af tagrender og nedløbsrørfor den nævnte blok. Tagarealer og længder af tagrender er anført i tabelN.8 i bilag N. Mængder af de resterende bygningselementer vurderes. Tagetetableres som en let tagkonstruktion med isolering mellem spærfødder. Derbenyttes præfabrikerede gitterspær. Tagdækningen konstrueres med krydsnerspladermed 2 lag tagpap, trekantslister samt dampspærre. Der ses bort fraventilationsafkast langs kippen.51

C. Tilbudsoverslag 23. maj 2003Betegnelse Mængde Endhedspris Total[Kr]Spær 586[m 2 ] 117[Kr/m 2 ] 68.562Lægtning (estimat) 500[m] 35[Kr/lbm] 17.500Isolering, incl dampspærre 586[m 2 ] 234[Kr/m 2 ] 137.124Krydsnersplader 586[m 2 ] 111[Kr/m 2 ] 65.046Inddækning (estimat) 100[m] 93,65[Kr/lbm] 9.365Tagdækning, 2 lag tagpap 586[m 2 ] 203[Kr/m 2 ] 118.958Tagrende 80[m] 243[Kr/lbm] 19.440Nedløbsrør 90[m] 110[Kr/lbm] 9.900Total 445.895Tabel C.9Tilbudsoverslag for tagkonstruktion, incl. tagrende og nedløb.Samlet tilbudsoverslagPå baggrund af ovenstående præsenteres følgende det samlede tilbud forde kalkulerede aktiviteter.BetegnelsePrisSkurby 209.280Lagerfaciliter 66.806Indhegning 68.121Aaldscontainer 73.409Tårnkran 554.936Udgravning til byggegrube 360.005Elementmontage 1.717.079Tagkonstruktion 445.895Totalt 3.171.531Tabel C.10Det samlede tilbud.52

23. maj 2003 D. KonstruktionBilag DKonstruktionI dette bilag fokuseres på den konstruktionsmæssige udformning af Brohuset.Der tages udgangspunkt i blok B, der indeholder lejligheder og administrationslokalertil Boligforeningen Fjordblink. Bygningens statiske virkemådeklarlægges og det sikres at bygningen er stabil under alle forhold. Ud fra envurdering, detaildimensioneres udvalgte konstruktionsdele.53

D. Konstruktion 23. maj 2003D.1 AfgrænsningDer vælges, at belyse den del af bygningen, som ligger ud mod Strandvejen,tættest på indgangspartiet til administrationslokalerne. På nedenståendegur D.1, ses placeringen af den udvalgte del af blok B, som projekteres. Dermedses ikke på, at den aktuelle bygning sammenbygges med resten af Brohuset.I projektet ses der på, den rumlige stabilitet, lastpåvirkninger, ulykkeslast,samlinger vha. fuger samt hvordan bygningen reagerer overfor brandpåvirkning.Bygningen opføres som elementbyggeri, hvormed der ønskes størst muligpræfabrikationsgrad, hvor standardiseringen af elementerne er størst muligt.Ved præfabrikation, opnås tillige ens kvalitet af elementer og kortere byggetid.Figur D.1Den del af Brohuset, med angivelse af modullinierne 19 til 27, som projekteres.Konstruktionsmæssig opbygning af blok BI dette afsnit redegøres for den idealisering, der følgende foretages af denbærende konstruktion. Der opstilles en simpliceret model af bygningen forherved, at fastlægge væggenes spændinger mhp. sammenligning og endelig udformningaf bygningens stabiliserende vægge. Bygningen inddeles i 5 lige storeetageplan., ekskl. kælder. Hver etageplan sættes til 3,6 m, hvormed bygningenstotal højde bliver 18m. Beregningsmodellen simpliceres yderligere ved,at se bort fra kælderetagen, trappeopgangen, svalegangen og tagkonstruktionen.Disse beskrives dog kort i stabilitetsafsnittet. Ved beregningerne antages,at bygningen udføres med vandret tagkonstruktion, udført som etagedæk. FigurD.2 viser den forsimplede model ved et antal vandrette snit foretaget i deenkelte etager.54

23. maj 2003 D. KonstruktionFigur D.2Grundplan med stabiliserende vægge for eksisterende model. Alle mål i mm.Væggene inddeles i tre typer iht. gur D.2• Stabiliserende vægge, markeret med kraftig streg, til optagelse af vandretteog lodrette kræfter.• Bærendevægge, til optagelse aflodrette kræfter.• Søjler, til optagelse aflodrette kræfter.Dele afde bærende betonkonstruktioner skitse- og detailprojekteres iht.til gældende normer. De bærende betonkonstruktioner er skitseprojekteret i55

D. Konstruktion 23. maj 2003form af et forslag til placering og udformning af de bærende vægge, i hvilkespændinger er beregnet. Enkelte samlinger imellem elementerne er detailprojekteret.Projekteringen af de bærende betonkonstruktioner dokumenteres iform af beregninger og tegninger.Beregningsforudsætninger og antagelserBetonkonstruktionerne projekteres iht. Bygningsreglementet [30] og gældendenormer:• DS 409 Norm for sikkerhedsbestemmelser for konstruktioner [41].• DS 410 Norm for last på konstruktioner [42].• DS 411 Norm for betonkonstruktioner [44].• DS 412 Norm for stålkonstruktioner [43].Konstruktionerne projekteres i normal sikkerheds- og kontrolklasse, samtmoderat miljøklasse, hvilket medfører γ 0 =1,0ogγ 5 =1,0.Betonkonstruktionerne dimensioneres ud fra følgende styrkeparametre.Betontrykstyrken F c,k , med karakteristiske styrke på 25MPa.Betonens regningsmæssige styrke er:F c,d = F c,k= 25 =15, 2MPa (D.1)γ c 1, 65Hvor γ c er 1, 65 · γ 0 · γ 5 [−]• Karakteristisk en-akset trækstyrke f ctk 1, 6MPa.• Karakteristisk elasticitetsmodul E 0k 37.000MPa.• Brudtøjning ved tryk ε cu =0, 35%.Til armeringen benyttes armeringsjern med den karakteristiske styrkeF y,k på 550MPa. Armeringsjernets regningsmæssige styrke er:F y,d = F y,k= 550γ s 1, 3=423MPa (D.2)Hvor γ s er 1, 3 · γ 0 · γ 5 [MPa]56

23. maj 2003 D. KonstruktionSom forudsætning for beregningerne antages det, at de sammenhængendevægge er forbundet med stive samlinger, samt at væggene er fast indspændti fundamentet. Derudover forudsættes det, at konstruktionselementerne, somden bærende konstruktion er opbygget af, består af lineærelastiske materialer.Det antages endvidere, at der er plan spændingstilstand, plan tøjningsfordeling,plane snit forbliver plane, at forskydningsdeformationer kan negligeres,samt at der ved snit er ensformig spændingsfordeling over snittet.Bygningen udføres i hht. principperne om bærende skillevægge, de bærendevægge er dels placeret i bygningens gavle og dels som tværvægge. Dækelementerneplaceres parallelt med bygningens facader, hvorved dækelementernespænder mellem de tværgående vægge. Der er udelukkende regnet medgennemgående vægge som stabiliserende.Figur D.3Opbygning af Brohuset. Bemærk rammekonstruktionen på etageplan 1 og 2, se gur D.457

D. Konstruktion 23. maj 2003Figur D.4Rammekonstruktionen i administrationsbygningen.Der ydermere følgende forudsætninger for beregning af konstruktionen.• Den statiske model påføres egenlast, nyttelast og naturlast.• Laster fra tagkonstruktionen overføres til søjlerne og de bærende tværvægge.• Egenlasten fra dækelementerne og nyttelasten på dækelementerne overførestil vægelementerne etagevis.• Vindlasten påføres på facader.• Konstruktionen regnes tilstrækkelig stiv, således vindlasten kan regneskvasistatisk.• Søjlerne regnes at have samme tværsnit i hele konstruktionens højde.• Der ses bort fra vridningspåvirkning.Alle etagedæk udføres af præfabrikerede LECA Lyddæk [29], alle øvrigeelementer præfabrikeres af Spæncom [8]. Alle elementer forendes af katalogmateriale[33], [9].58

23. maj 2003 E. LasterBilag ELasterI bestræbelserne på, at dimensionere konstruktionen efter værst tænkeliglastpåvirkning, således bygningen lever op til de fremsatte krav i DS 410 [42],bestemmes kraftpåvirkningen fra de laster der forventes, at have indydelse påkonstruktionen.E.1 Naturlast - vindFor at sikre overordnet stabilitet af bygningen, tages højde for de ydrevindlaster på husets tag, facader og gavle.Vindlasten regnes som en bunden variabel last med lastkombinationsfaktorenψ =0, 5. Ved lastkombination 3.3; Ulykkeslast - Brand, er lastkombinationsfaktorenψ =0, 25.Vindlast på tagFor at bestemme den dimensionsgivende vindlast på taget, bestemmesførst den kvasistatiske karakteristiske vindlast, F w .Jf.DS 410 [42] afhængerF w af det karakteristiske maksimale hastighedstryk, som funktion af højden zover terræn. Yderligere afhænger den kvasistatiske karakteristiske vindlast afen c pe faktor samt størrelsen af det belastet areal. Formlen er angivet herunder[42].F w = q max · c · A(E.1)Hvor q max er det karakteristiske maksimale hastighedstryk som funktionaf højden z over terræn [kN/m 2 ]c er en formfaktor, der er afhængig af det vindbelastedeareal. Der skelnes mellem formfaktor til indvendig ogudvendig vindlast [−]A er det vindbelastede areal [m 2 ]59

E. Laster 23. maj 2003For udvendig vindlast regnes det karakteristiske maksimale hastighedstryk,q max (z), i forhold til kiphøjden z, der for detailprojektet er 18,0m.Udoverkiphøjden afhænger det karakteristiske maksimale hastighedstryk ligeledes afturbulensintensiteten samt 10-minutters middelhastighedstrykket.Idet Brohuset er beliggende i byområde med tætstående bygninger, hvisgennemsnitshøjde er større end 15m, kategoriers lokaliteten ind under terrænkategoriIV [42]. Ud fra bl.a. terrænets topogra, kiphøjde og basishastighedstrykket,bestemmes det karakteristiske maksimale hastighedstryk somfunktion af z [42]. Ud fra bygningens placering og udformning er q max bestemttil 1,00kN/m 2 .I bestræbelserne på, at udregne den kvasistatiske karakteristiske vindlast,F w , bestemmes formfaktorerne, c pe . Formfaktoren for den udvendige vindlastafhænger, ud over tagets form, af taghældning og vindens retning. Idet devindpåvirkede arealer er over 10m 2 anvendes formfaktoren c pe,10 [42]. Formfaktorerneer opdelt i zonerne G, F, H I og J der er belastningsområder påtagkonstruktionen. Se gur E.1:Figur E.1Denition af belastningsområder samt formfaktorerne, c pe,10 , på saddeltag [42].Idet Brohuset opføres med en taghældning på 10,5 ◦ ,bestemmesdetudfra gur E.1, hvilken c pe,10 faktorer der er gældende for taget. Yderligere gørdet sig gældende, konstruktionsmæssigt, at bygningen belastes fra facaderneog ikke fra gavlene. c pe,10 faktorerne er opstillet i tabellen herunder.60

23. maj 2003 E. Lasterzone max. min.F 0 -1,7G 0 -1,2H 0 -0,5I 0 -0,4J 0 -0,4Tabel E.1Angivelse af c pe,10 faktorerne gældende for saddeltag med en hældning på 10,5 ◦ .For at bestemme den kvasistatiske karakteristiske vindlast, beregnes deforskellige arealer svarende til belastningsområderne på gur E.1. På gurener deneret en række mål til beregning af arealerne. Der tages udgangspunkti bygningens højde på 18,0m og længde på 30,0m.Af nedenstående tabel ses værdierne for den kvasistatiske karakteristiskevindlast.Zonemax. Fw Amin. Fw AAreal (0 ◦ )[kN/m 2 ] [kN/m 2 ] [m 2 ]F 0 -1,7 22,5G 0 -1,2 45,0H 0 -0,5 90,0I 0 -0,4 90,0J 0 -0,4 90,0Tabel E.2Værdier for F w /A inddelt i zoner, se gur E.2.Størrelsen og beliggenheden af zonerne F-J, er illustreret på nedenståendegur.Figur E.2Størrelse og beliggenhed af de belastede arealer på taget.61

E. Laster 23. maj 2003Vindlast på facader og gavlBeregningerne af vindlasten mod bygningens facader og gavle foretagesefter samme princip, som for vindlast på taget. Der benyttes dog andre c pe,10faktorer for vindlasten mod facader og gavle. Af gur E.3 fremgår formfaktorernefor bygningens ydervægge.Det karakteristiske maksimale hastighedstryk, q max (z), for den udvendigevindlast, har samme værdi som for vindlast på taget. q max (z) er tidligerefundes vha. DS 410 [42] til 1,00kN/m 2 . Vindlasten mod konstruktionens facaderog gavle er illustreret på nedenstående gur E.3. I de videre beregningermedtages ikke lasten på bygningens gavle, da disse ikke forekommer grundetkonstruktionsudformningen.Figur E.3Formfaktorer c pe,10 for ydervægge [42].E.2 Naturlast - sneSnelast undersøges normalt for to tilfælde hhv. med og uden sne på udhænget.Dette grunder i, at sne på udhæng muligvis virker stabiliserende.Snelast regnes som en bunden, variabel last med en lastkombinationsfaktor påψ =0, 5.Den karakteristiske snelast, S, på et tag beregnes vha. følgende formel[42]:S = c i · C e · C t · s k(E.2)Hvor c i er formfaktor for snelast på taget (i =1, 2, 3) [−]C e er beliggenhedsfaktor [−]C t er termisk faktor [−]s k er sneens karakteristiske terrænværdi [kN/m 2 ]62

23. maj 2003 E. LasterFaktorer C e og C t tager hensyn til bygningernes placering og dens ydreomgivelser, og sættes alle lig 1 for at være påden sikre side [42]. Sneens karakteristisketerrænværdi er den akkumulerede snemængde påen uforstyrret delaf terrænet. Værdien bestemmes vha. følgende formel [42]:s k = c års· s k,0(E.3)Hvor s k,0 er grundværdi for sneens terrænværdi. Denne regnes til0, 9kN/m 2 [42]c årser årstidsfaktor for sneens terrænværdi. Sættes normalt til1 for at være påden sikre side [−]Dette betyder, at sneens karakteristiske terrænværdi bestemmes til S k =0, 9kN/m 2 . Formfaktorerne for snelasten er baseret påtre tilfælde af lastarrangementer:c 1 er et lastarrangement, der stammer fra et jævnt fordelt snelagover hele taget.c 2 er et lastarrangement, der stammer fra et i udgangssituationenujævnt fordelt snelag.c 3 er et lastarrangement, der stammer fra omfordeling af sne fra denhøjere beliggende del af bygningen.Herefter bestemmes formfaktorene c 1 -c 3 ud fra tabel E.3:Taghældning 0 ◦ ≤ α ≤ 15 ◦ 15 ◦ ≤ α ≤ 30 ◦ 30 ◦ ≤ α ≤ 60 ◦ 60 ◦ ≤ α ≤ 90 ◦Formfaktor c 1 0,8 0,8 0, 8 60−α300Formfaktor c 2 0,8 0, 8+0, 6 α−15301, 1 60−α300Formfaktor c 3 0, 8+0, 8 α 300, 8+0, 8 α 301,6 1,6Tabel E.3Formfaktorer for snelast på tagader [42].Formfaktorerne afhænger af taghældningen, α= 10,5 ◦ . For bygninger meden taghældning 0 ◦ ≤ α ≤ 15 ◦ , ndes formfaktorerne således ud fra tabel E.3:c 1 = 0, 8c 2 = 0, 8(E.4)c 3 = 0, 8+0, 8 α 30 =1, 0863

E. Laster 23. maj 2003Herefter er det muligt, at bestemme den karakteristiske snelast på Brohusetstag ud fra formel E.2:S = 0, 8 · 0, 8 · 1, 08 · 1 · 1 · 0, 9 ⇒= 0, 6kN/m 2 (E.5)E.3 EgenvægtFølgende bestemmes egenvægten for de forskellige elementer der benyttesfor råhuset.SøjlerDer benyttes søjle-bjælkesystem i det statiske system i modullinierne19, 20 og 21, jf. gur E.8. Til søjler vælges en rektangulære model, RS, fraSpæncom [8]. Der vælges, at benytte søjle RS 460/360, med dimensionerne460×360×2200mm, hhv. højde, bredde og længde [9]. Jf. produktkatalog fraSpæncoms [9], opfylder denne søjletype tolerancekrav anført i Tolerancer forbetonelementers hovedmål 1975 [9]. Tolerancekravene er anført herunder:• Bredde og højde ≤ 0, 6m ±8mm• Bredde og højde > 0, 6m ±12mm• Længde ±20mmBjælkerDer vælges, at benyttes bjælketype fra fabrikanten Spæncom [8]. Bjælketypenstværsnitsprol ses på nedenstående gur.Figur E.4Tværsnitsprol af KB bjælker [8].64

23. maj 2003 E. LasterStørrelserne på bjælken er, i første omgang, skønnet ud fra erfaring, hvorefterdet senere vurderes om størrelserne accepteres. Egenvægt og bæreevnefremgår af nedenstående gur.Figur E.5Bæreevnetabel over KB bjælker [8].Den valgte bjælketype opfylder ligeledes tolerancekrav anført i Tolerancerfor betonelementers hovedmål 1975 [9]. Tolerancekravene er anført herunder:• Længde 0 − 14, 4m ±20mm.• Længde > 14, 4m ±30mm.• Bredde ±8mm.• Højde ±12mm.Bærende væggeDe bærende vægge vurderes, at tilfører en lodret last på 2,6 kN pr. kvadratmetervæg.EtagedækTil benyttelse af etagedæk vælges, at benytte præfabrikeret dækelementerfra LECA [29]. Modellen der benyttes er NS LECA Lyddæk. Se gur E.6.Figur E.6NS LECA Lyddæk fra LECA påført de respektive mål. Alle mål i mm. [29].65

E. Laster 23. maj 2003De enkelte etagedæks egenvægt og maksimale bæreevne er anført i tabellenherunder. Der er taget udgangspunkt i katalog fra niss sørensen og søna/s [33], hvor der forendes detaljerede oplysninger om det enkelte produkt.Figur E.71Bæreevnetabel over NS LECA Lyddæg [33].Det antages, at NS LECA Lyddæk opfylder de tolerancekrav gældendefor etagedækkende. Dermed opfyldes tolerancekrav anført i Tolerancer for betonelementershovedmål 1975 [9]. Tolerancekravene er anført herunder:• Længde 0 − 8, 4m ±12mm.• Længde > 8, 4m ±20mm.• Bredde ±5mm.• Højde ±8mm.TagadeJf. Dimensionering af træspær [26]inddeles tag- og loftkonstruktionensnormalt i to kategoriger. For lette tage (tagpap, eternit, stålplader) sættesegenvægten til 0,3kN/m 2 , mens den for tunge tage (teglsten, betontagsten)sættes til 0,6kN/m 2 . Disse værdier er inkl. egenvægten af underlag, lægter samtegenvægten af spærhovedet. Egenvægten af loftbeklædningen antages normalt,at være 0,3kN/m 2 inkl. egenvægten af spærfoden.Idet Brohusets tagkonstruktion opføres som saddeltag med tagbeklædningaf to lag tagpap, sættes egenvægten til summen af egenvægten af lettetage og loftbeklædningen, 0,6kN/m 2 .E.4 NyttelastIht. DS 410 [42]virker en række nyttelaster på konstruktionen. I nedenståendetabel er angivet nyttelaster der vurderes, at forekomme i bygningen. qangiver en jævnt fordelt adelast, mens ψ er den tilhørende lastkombinationsfaktor.Kategori er valgt iht. DS 410 [42].66

23. maj 2003 E. LasterLokale Betegnelse Kategori q [kN/m 2 ] ψ [−]Administration Kontor/let erhverv B 3,0 0,5Bolig Beboelseslejlighed A 2,0 0,5Tabel E.4Nyttelast samt lastkombinationsfaktor for forskellige afsnit i bygningen [42].For både beboelseslejlighed samt kontor og let erhverv, regnes halvdelenaf lasten som bunden, mens den resterende nyttelast regnes som fri last.Idet det forudsættes, at der forekommer lette skillevægge på alle etager,tillades det jf. DS 410 [42], at regne lette skillevægge ækvivalent med en lodret,jævnt fordelt adelast på den mindste af tre følgende:• 0,5kN/m 2 .• Væggenes last pr. m 2 af vægaden.• Last fra tyngden af alle de på det betragtede gulvareal placerede letteskillevægge, divideret med gulvarealet.De tre værdier er baseret på en nedreværdiløsning, hvilket er på den sikreside. Ud fra denne betragtning vælges det, at benytte 0,5 kN/m 2 .Etageplan1og 2 benyttes til administration hvorved det vurderes hensigtsmæssigt, at derpå disse etager regnes med en lodret, jævnt fordelt last på 3,5 kN/m 2 [42]. Foretageplan 3-5 regnes en lodret, jævnt fordelt last på 2,5 kN/m 2 [42], svarendetil beboelseslejlighed.E.5 Vandret masselastDen vandrette masselast regnes som bunden last på 1,5% af den regningsmæssigeværdi af den lodrette kraft. Jf. DS 410 [42], kan der ses bortfra den vandrette masselast hvis værdien er mindre end de øvrige vandrettelaster. Idet de lodrette laster overføres ved hvert dæk, er det forventeligt, atden vandrette masselast forbliver større end vindlasten. Det er forudsat, at derikke regnes på vind på gavlen.67

E. Laster 23. maj 2003E.6 Opsamling af lastpåvirkningerAf nedenstående tabel fremgår de lastpåvikninger, med tilhørende lastkombinationsfaktorer,bygningen udsættes for.Laster Områder Størrelse Enhed ψVind (tag) Zone F -1,7 [kN/m 2 ] 0,5Zone G -1,2 [kN/m 2 ] 0,5Zone H -0,5 [kN/m 2 ] 0,5Zone I -0,4 [kN/m 2 ] 0,5Zone J -0,4 [kN/m 2 ] 0,5Vind (facade) Facade 0,3-0,7 [kN/m 2 ] 0,5Sne Tag 0,6 [kN/m 2 ] 0,5Egenvægt Søjler 1,0Bjælker 1,0Etagedæk 3,55 [kN/m 2 ] 1,0Tag 0,6 [kN/m 2 ] 1,0Nyttelast Kontor og let erhverv 3,5 [kN/m 2 ] 0,5Beboelseslejlighed 2,5 [kN/m 2 ] 0,5Tabel E.5De beregnede lastpåvirkninger, som konstruktionen regnes udsæt for.E.7 LastkombinationerDen bærende konstruktion dimensioneres således, at den opfylder kravenetil sikkerhed beskrevet i konstruktionsnormerne. Disse foreskriver, at konstruktionenundersøges i brud- og anvendelsesgrænsetilstanden. I anvendelsesgrænsetilstandenundersøges det, om konstruktionen har en hensigtsmæssigudformning ved normalt brug. Herunder undersøges bl.a. for nedbøjningen afbjælker. I brudgrænsetilstanden beregnes, om konstruktionen har den nødvendigesikkerhed mod brud. Dette undersøges vha. forskellige lastkombinationeropstilet i DS 409 [41]. Konstruktionen eftervises for lastkombination 2.1 og2.2, der vurderes relevant for den givne konstruktion. Lastkombination 2.1giver den fornødne sikkerhed, når den variable last ved fågangspåvirkning ervæsentlig i forhold til den permanente last. Ved lastkombination 2.2 undersøgesfor den fornødne sikkerhed, når den permanente last fra konstruktionsdele virkertil gunst og har afgørende betydning for konstruktionens sikkerhed, f.eks.ved løft eller væltning af en konstruktion [41].Konstruktionen undersøges for lastkombinationer, der tager hensyn tilsåvel permanente laster som variable laster. Den permanente last udgøres afegenvægten, G, mens naturlasterne regnes som variable laster. Dertil kommernyttelast fra administrationen og boligerne. Lasterne, der er benyttet til lastkombinationerne,fremgår af tabel E.5. På gur E.8 ses en principskitse afhvorledes, lasterne er påført konstruktionen.68

23. maj 2003 E. LasterFigur E.8Principskitse af vind- og snelast påført konstruktionen.De enkelte lastkombinationer er opstillet i tabel E.6, hvor lastkombinationerneoptræder med tilhørende partialkoecienter. Lastkombination 1henførerfra anvendelsesgrænsetilstanden, hvor den permanente last multipliceresmed en partialkoecient på 1,0. I lastkombination 2.1, som er vist i tabel E.6,er opstillet for vindlasten påføret vinkelret på facaden. Under lastkombination2.2 er der opstillet re forskellige kombinationer, som det fremgår af tabel E.6.En lastkombinationer hvor vinden påføres på facaden, og en hvor nyttelastenudelades i bestræbelserne på at undersøge, hvorvidt konstruktionen løfter sigeller vælter ved en vindpåvirkning.Lastkomb. Egenlast Vindlast Snelast Nyttelast Vandret masselast Brand1 1,0·(G tag + G rammer - - - - -+G etagedæk)2.1 1,0·(G tag + G rammer 0,5·(V ) 1,5·(S) ψ · N - -+G etagedæk)2.2A 0,8·(G tag + G rammer 1,5·(V ) - ψ · N - -+G etagedæk)2.2B 0,8·(G tag + G rammer 1,5·(V ) - - - -+G etagedæk)3.2 1,0·(G tag + G rammer - - - - -+G etagedæk)3.3 1,0·(G tag + G rammer - - - 0,25·(V M) 1,0·(B)+G etagedæk)Tabel E.6Oversigt over lastkombinationerne, jf. DS 409[41].69

E. Laster 23. maj 200370

23. maj 2003 F. Stabilitet af bygningerBilag FStabilitet af bygningerFølgende eftervises bygningens rumlige stabilitet. Dette vurderingen såledeshvorvidt alle bygningsdele, i den bærende konstruktion, udgør et stabiltsystem samtidig med, at deformationer og materialespændinger ikke overstigervisse grænseværdier, når konstruktionen udsættes for de regningsmæssige laster.Ved følgende indledende beregninger benyttes karakteristiske laster, hvorefterlasterne gøres regningsmæssige i den endelige eftervisning af bygningensrumlige stabilitet.F.1 Grundlæggende stabilitets betragtningerEn bygning består af forskellige elementer, der alle bidrager til dens rumligestabilitet. Etagebyggeri består hovedsagligt af vægge- og dækelementer, deralle medvirker til bygningens stabilitet. Under lodret belastning virker et vægelementi en bygningskonstruktion som en skive, mens et dækelement virkersom en plade. Forskellen på plade- og skivevirkning afhænger af, hvordan elementetbelastes, se gur F.1. Et element, der belastes til skivevirkning, optageren betydelig større belastning end et element belastet til pladevirkning. Detteskyldes, at en skive belastes i den stærke akses retning.Figur F.1Denitionen af hhv. skive og plade [27].71

F. Stabilitet af bygninger 23. maj 2003Enkeltstående vægge- eller dækelementer er i sig selv ikke stabile, hvorfordisse elementer kombineres for at skabe rumlig stabilitet i konstruktionen.Figur F.2Tre forskellige samlingseksempler af pladeelementer [27].Den øverste konstruktion på gur F.2 er ustabil, idet den ved kraftpåvirkningeri z-aksens retning kolapser. Ligeledes er den miderste kombinationheller ikke hensigtsmæssig, idet den ved lastpåvirkninger er bevægelig i z- ogx-aksens retning. Den nederste konstruktion er den mest stabile af de tre,idet den optager de anførte krafter i både x-, y- og z-aksens retning, grundetkombinationen af plader og skiver.Langt de este bygninger opføres på en sådan måde, at de lodrette kræfterføres fra konstruktionsdelene og ned i jorden ved bjælkevirkning i dækkeneog søjlevirkning i væggene (plade- og skivevirkning). Ud fra denne betragtningoptages de lodrette laster umiddelbart af dækelementerne ved pladevirkning.Dækelementerne overfører belastningerne til vægelementerne, hvor de optagesved skivevirkning. Hvilke vægelementer (facade, gavl eller skillevægge),der optager disse belastninger, afhænger af, hvilken retning dækelementernespænder.72

23. maj 2003 F. Stabilitet af bygningerFigur F.3Eksempel på placering af dækelementer [27].Spænder dækelementerne parallelt med facaden, er det gavle samt skillevægge,der optager belastningen, mens facaderne bærer deres egenvægt ogreaktionerne fra tagkonstruktionen, se gur F.3. Hvis dækelementerne spændervinkelret på facaden, optages alle lodrette belastninger af facadevæggene,jf. gur F.3, mens gavlen sikrer den rumlige stabilitet. Begge muligheder eranvendelige og benyttes til, at sikre den rumlige stabilitet.Det er ofte et krav fra bygherren, at opføre bygninger med meget dominerendeensartede facader af f.eks. glas, der ikke har en god bæreevne. Dettekompenseres for igennem udformningen af bygningen.Istedet for at konstruktionens stabilitet sikres ved ydervæggene, opføresder stabile kerner inde i selve bygningen. Disse kombineres ofte med elevatorskaktefor at undgå spildplads i konstruktionen. Elevatorskaktene opføres iforbindelse med et stålskelet, hvorved stabiliteten styrkes. Denne fremgangsmådebenyttes bl.a. ved opførelsen af eretagebyggeri, se gur F.4.Figur F.4En bygning opbygget af to stabile kerner samt et stålskelet [27].Der gøres ikke brug af denne metode i dimensioneringen af blok B. Detbemærkes dog, at konstruktionsudformningen af Brohuset er ganske velegnetfor implicering af denne metode. Der benyttes badeværelseskabiner, placeretoverlæggende hinanden, i samtlige lejligheder hvorved der er mulighed for, at73

F. Stabilitet af bygninger 23. maj 2003benyttes disse som en stabil kerner. Ligeledes er der ved blok A, C, D og Ebenyttet elevatorskakte placeret i yderskalen af konstruktionen.Samtidig med lodrette kræfter, skal vandrette kræfter ligeledes føres gennemde enkelte konstruktionsdele og videre ned i jorden. Vandrette kræfter, derpåvirker en konstruktion, er primært vindbelastninger, som umiddelbart optagesaf facaderne ved pladevirkning. Facaden fører kræfterne videre til gavlene,der optager kræfterne ved skivevirkning. I skivebygninger foregår kraftoverførselgennem samme konstruktionsdel som ved lodrette kræfter. Dette bevirker,at de enkelte konstruktionsdele, i større eller mindre omfang, ligeledes optagerforskydningskræfter, hvorfor væggenes skivevirkning udnyttes og i visse tilfældeogså dækkenes skivevirkning. Ud fra denne betragtning forekommer deri de enkelte bygningsdele både tryk, træk samt forskydning.Ud fra disse betragtninger vurderes bygningens stabilitet. Det undersøgesom den intakte bærende konstruktion er i stabil ligevægt, og om der opstår deformationerog spændinger der overskrider det acceptable under normale lodogvandrette kraftpåvirkninger. Yderligere sikres konstruktionen imod prokrasivtkolaps som følge af lokalt brud f.eks. ved påkørsel eller en gaseksplotion.Dette er tillige et normkrav.Figur F.5Illustration af normal vindpåvirkning samt lokalt brud der medfører prokrasivt kolaps [19].I praksis udføres bygningen således, at lokal brud ikke medføre prokrasivtkolaps. Ved at indføre alternative muligheder for kraftoverførelser fra bygningentil jorden, hvis den direkte mulighed forsvinder. Konstruktioner opført somskivebygninger er særligt attraktive i denne henseende. Hvis en bærende vægeller søjle i en etage af en skivebygning bortfalder, er der ofte god mulighedfor, at føre de lodrette kræfter udenom selve bruddet og via alternative veje.Dette stiller i høj grad større krav til elementerne og samlingerne der benyttetunder det enkelte byggeri.Udover vandrette kræfter der påvirker elementerne, opstår der tilligevandrette kræfter, der belaster taget. Disse bliver dog ikke umiddelbart optageti facade- eller gavlvæggene, medmindre det er et helt adt tag. Detteskyldtes, at spærene udelukkende er designet til, at optage belastninger i deres74

23. maj 2003 F. Stabilitet af bygningereget plan.For at opnå skivevirkning på tagaden anlægges et kryds bestående aftrækbånd (ofte 2×40mm) på tværs af spærene. Dette kryds hjælper til, atfordele de trækkræfter der opstår over en større del af konstruktionen. Dennemetode kræver dog, at der bliver bygget et specielt afstivningsspær, på beggesider af kippen for at undgå for kraftige deformationer, se gur F.6.Figur F.6Opbygningen af en tagkonstruktion vha. vindkryds [27].For at afslutte tagkonstruktionen i gavlene, er der ere muligheder, entenlade gavlen fortsætte op til kippen, eller afslutte taget med en valmkonstruktion.En valmkonstruktion, som ses på gur F.7, giver gavlen en hældning og ermed til at afstive taget yderligere. Den er opbygget af valmbukke og stikspær,hvilke er med til at optage belastninger på langs af tagkonstruktionen.Figur F.7Opbygningen af en afvalmet gavlkonstruktion [27].75

F. Stabilitet af bygninger 23. maj 2003Ved beregningerne antages den på gur F.6 viste tagkonstruktion benyttetved sammenhængen mellem blok A og B, i modullinie 19, for herved atfortsætte tagkonstruktionen over den resterende del af Brohuset. Mellem blokB og C er tagkonstruktionen ikke sammenhængende idet de to bygninger eradskilt af en glasentré i hele bygningens højde. Herved udføres bygningernemed valmtagkonstruktionen i modullinie 27, se gur F.8.Figur F.8Brohusets tagkonstruktion.76

23. maj 2003 F. Stabilitet af bygningerF.2 Overførsel af kræfterIdet følgende eftervises kraftoverførslen gennem modullinierne. Der opstillesto eksempler idet, kun de stabiliserende vægge overfører vandrette kræfterog moment. Der ses desuden på kraftoverførsel i administrationsdelen afbygningen.Snit i modullinie 23Figur F.9Snit i modullinie 23,med adelaster, egenvægten er ikke medtaget.Figur F.9 viser et snit igennem konstruktionen, med påførte adelasterfra dæk og tagkonstruktionen, samt denition af stabiliserende og bærendedele. Det er tydeligt, at væggen virker som en skive der leder moment, forskydningskrafterog normalkrafter til fundamentet.77

F. Stabilitet af bygninger 23. maj 2003Snit i modullinie 21Figur F.10Snit i modullinie 21, med adelaster, egenvægten er ikke medtaget.Figur F.10 viser et snit igennem konstruktionen, med påførte adelaster.Der er et tydeligt skifte hvor væggen overgår fra skive til søjle. Af denne grunder det ikke muligt, at overfører vandrette kræfter og momenter, hvorfor dennevæg udelukkende overfører normalkræfter. Lette skillevægge er ligeledes i standtil at overføres kræfter, dog er disse negligbar i forhold til de stabiliserendevægge.78

23. maj 2003 F. Stabilitet af bygningerF.3 Eftervisning af stabilitetI det følgende eftervises stabiliteten for de re stabiliserende vægge. Eftervisningener foretaget i indspændingstværsnittet mellem etageplan 1 og 0.Bærende væg modullinie 19Der gennemregnes på det forenklede tværsnit af bygningen, se gur F.11.Figur F.11Forenklet tværsnit af bygningen i modullinie 19Lasterne ndes iht. lastkombinationerne beskrevet i bilag E.6. I det følgendegennemregnes for lastkombinationsfaktoren 1,0.Lodret lastEgenlasten der påvirker den stabiliserende væg i modullinie 19 ndes aftabel F.179

F. Stabilitet af bygninger 23. maj 2003Last Areal Linielast Last[m 2 ] [kN/m 2 ] [kN]Egenlast væg 144,00 2,60 374,4Last dæk 1 18,90 3,55 67,1Last dæk 2 18,90 3,55 67,1Last dæk 3 15,12 3,55 53,7Last dæk 4 15,12 3,55 53,7Last tag 15,12 0,60 9,0Samlet egenlast 625,0Tabel F.1Bidrag til egenlastPå samme måde ndes de lodrette laster for de øvrige vægge, disse visesi tabel F.2, der er taget højde for rammekonstruktion i modullinie 20, 21 og22.ModullinieEgenlast[kN]19 662,45420 1243,62821 1243,62822 1243,62823 899,64924 549,9925 886,2326 549,9927 443,115Tabel F.2Laster der overføres til fundamentet.Vandret lastF.1Forskydningskraften der virker på den stabiliserende væg ndes af formelI iV i = V total ·ΣI i(F.1)Hvor V total er den totale forskydningskraft der virker på bygningen [kN]I i er inertimomentet for væg i [m 4 ]V total ndes af formel F.2V total = h facade · q (F.2)80

23. maj 2003 F. Stabilitet af bygningerHvor h facade er højden af facade [m]q er vindlasten [kN/m]V total = 18· 21, 2= 381, 6kN(F.3)Inertimomentet for væggen ndes af formel F.4.I i = 112 · b · h3= 1 · 0, 15 · 8312(F.4)= 6, 4m 4Forskydningskraften væggen skal optage ndes af formel F.1.V i = 381, 6 ·= 95, 4kN6, 44 · 6, 4(F.5)MomentpåvirkningMomentet der virker på de stabiliserende vægge ndes af formel F.6.I iM i = M total ·ΣI i(F.6)Hvor M total er det totale moment der virker på bygningen [kNm]I i er inertimomentet for væg i [m 4 ]M total ndes moment om punkt A, se gur F.11 Amomentberegning cbM total = 76, 32 · (1, 8+5, 4+9+12, 6+16, 2) + 2 · (1073, 5 · 1)= 5.581, 4kNm(F.7)Inertimomentet for væggen ndes af formel F.4. Momentet de enkeltevægge optager ndes af formel F.6.M i =6, 45.581, 4 ·4 · 6, 4= 1.395, 4kNm(F.8)81

F. Stabilitet af bygninger 23. maj 2003OpsumeringSamlet ndes der normalkræfter, forskydningskræfter og momenter forde enkelte vægge. Disse er listet i tabel F.3, hvor der desuden er medtaget enreference bestemt med lastkombinationsfaktoren 1,0.TotaltLastpåvirkning i modulline19 20,21,22 23 24,26 25 27N - 625,0 1243,6 862,2 550,0 848,8 424,4Reference V 381,6 95,4 - 95,4 - 95,4 95,4M 5581,4 1395,4 - 1395,4 - 1395,4 1395,4N - 625,0 1243,6 862,2 550,0 848,8 424,4Lastkombination 1 V 0 0 - 0 - 0 0M 2009,5 502,4 - 502,4 - 502,4 502,4N - 842,7 1461,4 1079,9 767,7 1066,5 642,1Lastkombination 2.1 V 572,4 143,1 - 143,1 - 143,1 143,1M 6759,2 1689,8 - 1689,8 - 1689,8 931,7N - 500,0 994,9 689,8 440,0 679,0 339,5Lastkombination 2.2 V 572,4 143,1 - 143,1 - 143,1 143,1M 6759,2 1689,8 - 1689,8 - 1689,8 1689,8Tabel F.3De enkelte lastkombinationers lastpåvirkning fra vægge beliggende i de respektive modulliner.Vurdering af stabilitetFor at stabiliteten af bygningen betragtes som eftervist, er det nødvendigtat spændingerne, der overføres til fundamentet, ikke overstiger betonensregningsmæssige styrke. Derfor skal formel F.9 overholdes.σ ≤ f cd(F.9)Hvor σ er den overførte spænding [MPa]f cd er betonens regningsmæssige styrke [MPa]σ ndes for hver enkelt væg af spændingsarealet og normalkraften fratabelF.4.FigurF.1282

23. maj 2003 F. Stabilitet af bygningerFigur F.12Syetemet der skal overfører spændingerne.Til at bestemme spændingsarealet ndes ekscentriciteten:e = M N(F.10)Spændingsarealet ndes af formel F.11.Spændingen i tværsnittes ndes af formel F.12A = (L/2 − e) · 2 · t (F.11)σ = N A(F.12)BeregningseksempelI det følgende gennemregnes væggen i modullinie 19 for lastkombination 1.e = 502, 4615= 0, 80mA = (8/2 − 0, 8) · 2 · 0, 15= 0, 96m 2(F.13)σ =6250, 96 · 10 3= 0, 65MPaLigeledes udføres beregninger for de øvrige vægge. Disse er listet i tabel F.4.83

F. Stabilitet af bygninger 23. maj 2003FaktorLastpåvirkning i modulline19 23 25 27N [kN] 625,0 862,2 848,8 424,4M [kNm] 502,4 502,4 502,4 502,4Lastkombination 1 e [m] 0,8 0,58 0,59 1,18A [m 2 ] 0,96 1,026 1,0230,846σ [MPa] 0,65 0,84 0,830,50N [kN] 842,7 1079,9 1066,5 642,1M [kNm] 1689,8 1689,8 1689,8 1689,8Lastkombination 2.1 e [m] 2,0 1,56 1,58 2,63A [m 2 ] 0,6 0,732 0,726 0,411σ [MPa] 1,4 1,15 1,16 2,05N [kN] 500,0 689,8 679,0 339,5M [kNm] 1689,8 1689,8 1689,8 1689,8Lastkombination 2.2 e [m] 3,38 2,45 2,49 4,48A [m 2 ] 0,186 0,465 0,453-0,294σ [MPa] 2,69 1,48 1,50 -Tabel F.4Laster der overføres til kælderen fra de enkelte vægge.Det fremgår af tabel F.4, at kravet ved F.9 overholdes for vægge i modullinie19, 23 og 25. I modulline 27 opstår der dog et problem, idet væggenikke kan videreførere kræfterne. Der indlægges derfor armering til optagelse aftrækkræfterne anført ved lastkombination 2.2. Ved moment om A, bestemmesstørrelsen af denne armeringen.Moment A0 = 1689, 8 − (4 · 232, 85 + 5 · 268, 4) + M a ⇒M a = 583, 6kNm(F.14)Det nødvendige armeringsareal, A s , ndes af formel F.15.A s =M a0, 81 · b · f yd(F.15)Ved indsættelse bestemmes armeringsarealet til:A s =583, 6 · 10 60, 81 · 8 · 10 3 · 423= 213mm (F.16)Der vælges en armeringsstang ø20, med et tværsnitsareal på 314 mm.Denne armeringsstang føres fra kælderkonstruktionen til etageplan 2, idet dethar vist sig, ved kontrolberegning, at væggen er bærende på etageplan 3. Derbenyttes armering i begge facader grundet skiftende vindpåvirkningen.84

23. maj 2003 G. SamlingerBilag GSamlingerNår en bygning opføres af præfabrikerede elementer, bliver den af korthustypen[48], og sammenfugningen sørger for husets stabilitet. I dette bilagdimensioneres randfugen, og den gennemgående armering langs dækkets periferi.Randarmeringen består normalt af to stk. armeringsjern, med en diameterpå mindst ø12mm. Hvis bygningen bliver udsat for et lokalt brud, i dette tilfældebortfald af en søjle, opnår søjlen bjælkevirkning.G.1 Samling mellem dækskiverEt dækelement består af ere dækskiver, som sammensættes til en sammenhængendeplade. Dækskiverne er af mærket NS LECA lyddæk. Samlingernemellem de enkelte dækskiver, udføres som støbte fugesamlinger. Eftermontagen af de enkelte dækskiver, skal fugerne på oversiden udstøbes. Dimensionernepå NS LECA dækskiver er 600 × 3600 × 200mm, for hhv. bredde,længde og højde. LECA lyddækkene placeres med sådan tolerance, at armeringsjernlægges mellem elementerne, og sammenstøbes med fugemateriale. Derbenyttes armeringsjern ø12 i fugen, fugematerialet er beton. Se gur G.1.Figur G.1NS LECA lyddæk. Ubenævnte mål i mm.85

G. Samlinger 23. maj 2003G.2 RandarmeringLECA lyddækene antages, at have samme egenskaber som homogenehulplader, hvorfor nedenstående beregningsmetode benyttes til bestemmelseaf randarmeringen. Momentet ndes ved moment om de fritskårne snit vedhver understøtning. Dækket er understøttet af ere stabiliserendevægge, segur G.2.Figur G.2Stabiliserende vægge, makeret med kraftig optrukket streg, på etagedæk 4.Dimensionering af randarmeringFølgende foretages gennemregning ved dimensionering af rendarmering idæk 4, se gur G.3.Figur G.3Randarmeringen udregnes for dækelement på etageplan 4.86

23. maj 2003 G. SamlingerRandarmeringen i facadefugen skal kunne optage trækkraften, N t ,hvormedfølgende formel opstilles. [13]N t = N c = M maxh int(G.1)Hvor N t er trækkraften [kN]N c er trykkraften [kN]M max er det største moment der belaster randfugen [kNm]h int er den indre momentarm, sættes til 0,9 · h [m]M max ndes til 72,0kNm. Randarmeringen er i stand til, at optage enregningsmæssig trækspænding, F s , på minimum:F s = f y,d · A s(G.2)Hvor A s er armeringsarealet [mm 2 ]f y,d er armeringsjernets regningsmæssige styrke [mm 2 ]Med den udregnede trækkraft, i formel G.1, kontrolleres om den valgtearmeringsmængde er tilstrækkelig. Dvs. ved at kontrollere om resultatet afformel G.1er mindre end resultatet af formel G.2.Parametrene som indgår i formel G.1, bestemmes og indsættes.h int =0, 9 · h =0, 9 · 8m =7, 2m(G.3)Trækkraften udregnes:N t = 72, 07, 2=10kN (G.4)Trækspændingen fra facadefugen udregnes, hvor der benyttes 1stk. ribbestålmed en diameter på ø10mm. Armeringsarealet bliver dermed 79mm 2 ,og ved indsættelse i formel G.2 fås:F s = f y,d · A s = 423 · 79=33, 4kN(G.5)Resultatet af formlerne G.1og G.2 viser, at trækkraften er mindre endarmeringens trækstyrke, hvormed randfugen er dimensioneret.87

G. Samlinger 23. maj 2003G.3 EtagekrydsI dette afsnit bestemmes etagekrydsets bæreevne ved modullinie 26. Derhenvises til tegning K03. Den lodrette bæreevne, N ud beregnes efter følgendeformel G.6 [13].N ud = a ef · f c,d >N d(G.6)Hvor a ef =a er bredden af fugen mellem dækkene [m]f cd er den regningsmæssige betontrykstyrke [MPa]N d er normalkraften fra tabel F.3 [kN]Den lodrette bæreevne beregnes for lastkombination 1,2.1 og 2.2,hvorefterbæreevnen sammenlignes med de fra tabel F.3 fundne værdier.lastkombination Lodret bæreevne [kN/m] Normalkraften [kN]1 50 · 15,2 = 760 5502.1 50 · 15,2 = 760 767,72.2 50 · 15,2 = 760 440Tabel G.1Kontrol af normalkraften i forhold til den lodrette bæreevneSom det ses er ulighederne fra alle lastkombinationer opfyldt,hvormedsamlingen bærer normalkraften fra væggen.88

23. maj 2003 H. UlykkeBilag HUlykkeFølgende foretages vurderinger ved to ulykkestilfælde. Ved undersøgelseaf bygningens bæreevne ved bortfald af bygningsdel, bestemmes nødvendigedimensioner af nærværende bygningselementer således, at stabiliteten af bygningenforbliver intakt. Ligeledes gøres overvejelser og undersøgelse af konstruktioneni tilfælde af brand i ungdomsboligerne.H.1 Lokalbrud - bortfald af bærende konstruktionsdelDette afsnit behandler tilfælde hvor en bygningsdel bortfalder fra konstruktionen,dvs. den påvirkes ud over sin bæreevne. Herefter skal de resterendebygningsdele overtage den kraft, der er blevet frigjort, for at forhindre, at bygningentager varig skade eller styrter sammen. En ulykke kan f.eks. nde sted,hvis en lastbil, eller et andet køretøj, påkører bygningen, og derved fjerner envital bygningsdel. Det undersøges, hvordan kræfterne fordeler sig efter bortfaldaf bygningsdelen, i dette tilfælde søjle i modullinie 21. Der dimensioneres forlastkombination 3.2, bortfald af bærende konstruktionsdel [41]. Efter bortfaldaf søjlen, skal den beskadigede konstruktion stadig udgøre et stabilt system,dvs., at konstruktionen ikke må være omdannet til en mekanisme.Hvis en bærende bygningsdel i en etage af en skivebygning bortfalder,føres de lodrette kræfter uden om brudstedet, vha. skivevirkningen i vægge ogdæk [19]. Disse lodrette laster, der virker over den pågældende søjle bestemmes,og lasterne henføres til systemet omkring den manglende søjle. Den del af bygningensomsøjlenbar,ervistpågurH.1.89

H. Ulykke 23. maj 2003Figur H.1Pladen omkring modullinie 21, som randfugen skal bære efter bortfald af søjle.Det undersøges om randfugen kan optage den ekstra belastning bortfaldaf søjlen medfører. Med den valgte armering i bilag G afsnit G.2, på1 stk. ø10,kontrolleres for bæreevne af randfuge ved påførelse af ulykkeslast.Randfugen kan optage ulykkeslasten hvis brudmomentet, M u , er størreend momentpåvirkningen af dækelementet. Det maksimale moment, M s ,derpåvirker dækelementet bestemmes af formel H.1.M s = 1 8 · q · l2 = 1 8 · 3, 55 · 5 · 3, 782 =31, 7kNm(H.1)Hvor q er adelasten [kN/m 2 ]l er længden [m]Nulliniedybden, se gur H.2, bestemme ved benyttelse af ækvivalensbetingelsenvha. formel H.290

23. maj 2003 H. UlykkeFigur H.2Tøjnings- og spændingsfordeling i randfugen. Normalkraften sættes lig 0.N = −0, 8x · b · f c,d + A s · f y,d =0 (H.2)Hvor N er normalkraften [kN]x er tværsnittets trykzonehøjde [mm]b er bredden af tværsnittet [mm]x isoleres, hvormed trykzonehøjden er bestemt.A s · f y,dx =0, 8 · b · f c,d79 · 423(H.3)=0, 8 · 100 · 15, 2 =27, 5mmBrudmomentet, bestemmes ved benyttelse af formel H.4.M u = A s · f y,d · (d − 0, 4x)(H.4)= 79· 423 · (150 − 0, 4 · 27, 5) = 4, 6kNmRandfugen kan ikke optage ulykkeslasten, idet brudmomentet er mindre en detmaksimale moment, M s >M cr .Der undersøges hvorvidt, en bjælke 350mm høj og 200mm bred med 6stk. ø8 armeringsjern, er tilstrækkelig.A s · f y,dx =0, 8 · b · f c,d(H.5)301 · 423=0, 8 · 200 · 15, 2 =52, 4mmBrudmomentet bestemmes til:M u = A s · f y,d · (d − 0, 4x)(H.6)= 301· 423 · (300 − 0, 4 · 52, 4) = 35, 5kNmBrudmomentet, M u , er lig 35,5kNm, og det maksimale moment er lig31,7kNm. Dette medfører, at dækket optage ekstra laster som følge af brudgrænsetilstandenslastkombination 3.2.91

H. Ulykke 23. maj 2003H.2 Brandteknisk dimensioneringDet følgende er medtaget i projektet, med det formål at evaluere kursetKonstruktionsbrandteknik. Der tages udgangspunkt i brandbelastningen påen enkelt ungdomsbolig, for et nominelt og et parametrisk brandforløb. Detbrandforløb, der giver den længste brandtid, er dimensionsgivende, da bygningenbestår af betonkonstruktioner.Brandtekniske bestemmelserDer er givet en række bestemmelser for udførelse af konstruktioner, derskal dimensioneres for brandbelastning.Følgende bestemmelser er gældende forBrohuset:• Hvor det øverste gulv ligger mere end 12m over terræn, skal de bærendekonstruktioner, der ligger under disse 12m, udføres som mindst BS-120bygningsdel. De resterende bærende vægge i bygningen skal udføres sommindst BS-60 bygningsdel. BR95 [30].• Spændbetonbjælken der branddimensioneres skal derved undersøges foret nominelt brandforløb.• Brandrummet må ikke have et gulvareal på mere end 200 m 2 . Derudovermå rumhøjden maksimalt være 4m ved bestemmelse af det parametriskebrandforløb.• De enkelte lejligheder, for ungdomsboligerne, deneres som adskilte brandsektioner,og skal derved adskilles med mindst BS-60 bygningsdele, jf.Bygningsreglementet [30].92

23. maj 2003 H. UlykkeForudsætningerUngdomsboligen, brandforløbet bestemmes for, er vist på gur H.3Figur H.3Enkelt udgomsbolig med dimensioner. Mål i mm.Rummet er opbygget af følgende materialer:• Bærende betonvægge på 150mm.• Vinduer og døre, der regnes som åbninger.• Etagedæk af 200mm LECA Lyddæk, regnes som beton.• Rumhøjden er 3,6m på hver etageplan.Bestemmelse af parametrisk brandforløbDet parametriske brandforløb tager udgangspunkt i brandrummets fysiskeudformning, ventilationsforhold samt termiske forhold.Bestemmelse af åbningsfaktorÅbningsfaktoren afhænger af brandrummets ventilationsforhold. Jo størreåbningsfaktor des højere temperatur vil rummet få, og des kortere vil brandforløbetvære. Åbningsfaktoren er deneret jf. DS 410 [42]:O = A v · √hvA tot(H.7)93

H. Ulykke 23. maj 2003Hvor A v er rummets samlede vertikale åbninger [m 2 ]h v er den arealvægtede middelhøjde af de vertikale åbninger [m 2 ]A tot er rummets totale overadeareal inkl. vertikale åbninger [m 2 ]Den arealvægtede middelhøjde er givet ved:h v = , A 1 · h 1 + A 2 · h 2 + ... + A n · h nA 1 + A 2 + ... + A n(H.8)Hvor A i er de enkelte åbningers areal [m 2 ]h i er højden af den enkelte åbning [m]I det følgende bestemmes de forskellige arealer for brandrummet. De anvendtemål til beregningerne fremgår af gur H.4.Figur H.4Illustration af brandrummet.For bestemmelse af arealerne, benyttes følgende opgørelse for materialermængde:• Betonader:90,75m 2• Branddøre:2,13m 294

23. maj 2003 H. Ulykke• Glaspartier: 4,90m 2H.8.De forskellige arealer og den vægtede middelhøjde bestemmes, jf. formelA = ΣA =7, 03m 2 (H.9)h =2, 134 · 2, 20 + 0, 94 · 0, 97 + 4, 0 · 1, 77, 03=1, 76m (H.10)A tot = (90, 75 + 2, 13 + 4, 90) = 97, 78m 2 (H.11)Derved bestemmes åbningsfaktoren, jf. formel H.7:O = 7, 03 · √1, 7697, 78=0, 095m 1/2 (H.12)Bestemmelse af brandrummets termiske inertiBrandrummets termiske forhold er givet ved brandrummets termiskeinerti, b, DS 410 [42]:b = √ ρ · c · λ (H.13)Hvor ρ er densiteten af det betragtede materiale [kg/m 3 ]c er materialets varmekapacitet [W/kg · K]λ er varmeledningsevnen for det givne materiale [W/m · K]For betonaderne er den termiske inerti bestemt, jf. DS 410 [42], til:b beton = √ 2.500 · 1.000 · 0, 80=1.414, 2 J/m 2 s 1/2 K (H.14)Parametriske brandforløbUdtrykket for det parametriske brandforløb tager udgangspunkt i enbrandlast af cellulosetypen. Da de omgivne ader er af beton, skal åbningsfaktorenog brandlasten for rummet korrigeres med en ktiv faktor, k fik ,afhængigaf brandcelletypen. Denne faktor sættes til 0,85.Det parametriske brandforløb er givet ved DS 410 [42]:⎡θ g =⎢20+ ⎣ 345 · log 10 (8Γt +1) ⎥( ⎦1+0, 04) 3,5tt d⎤(H.15)95

H. Ulykke 23. maj 2003Hvor g er gastemperaturen for brandrummet [ ◦ C]Γ er forholdet mellem hhv. det betragtede brandrums og et standardbrandrums åbningsfaktor og termiske inerti [−]t er tiden [min]t d er er tidspunktet, hvor opvarmningsfasen ophører [min]Γ bestemmes af følgende udtryk, DS 410 [42]:( ) 2 O·kfikΓ =b( 0,041.160) 2(H.16)Hvor b er brandrummets termiske enerti, bestemt ved formel H.14[Jm 2 s 1/2 K]Tidspunktet for opvarmningsfasens ophør bestemmes af DS 410 [42]:t d = 0, 0078 · qt · k fikO · k fik(H.17)Hvor q t er brandrummets brandbelastning [MJ/m 2 ]Brandrummet er ikke opbygget af brandbare materialer (træ m.m.),og brandforløbet skal derfor bestemmes for en variabel brandbelastning på200MJ/m 2 , jf. DS 410 [42]. Det parametriske brandforløb bestemmes jf. formelH.17, H.16 og H.15:t d = 0, 0078 ·200 · 0, 85=16, 42min (H.18)0, 095 · 0, 85Γ =() 20,095 ·0,851.414,2( 0,041.160) 2=2, 75 (H.19)Gastemperaturen som funktion af tiden beskrives ved:⎡⎤θ g =⎢20+ ⎣ 345 · log 10 (8 · 2, 75 · t +1) ⎥( ) 3,5 ⎦1+0, 04t16,42(H.20)96

23. maj 2003 H. UlykkeEn grask fremstilling af brandforløbet ses på gur H.5Figur H.5Det parametriske brandforløb i en ungdomsbolig.Bestemmelse af nominelt brandforløbDet nominelle brandforløb tager udgangspunkt i et standard-brandforløb,der ikke tager hensyn til brandrummet fysiske udformning, ventilationsforholdeller termiske forhold. Brandlasten er af cellulosetypen. Det nominelle brandforløber deneret som:θ g = 20+345· log 10 (8t +1) (H.21)Hvor t er brandforløbets tid [min]Gastemperaturen skal bestemmes for den krævede brandmodstandsevne,t fi,req = 120min, jf. Bygningsreglementet [30].En grask fremstilling af det nominelle brandforløb ses på gur H.6.97

H. Ulykke 23. maj 2003Figur H.6Grask fremstilling af det nominelle brandforløb i en ungdomsbolig.I tabel H.1 er data for de to brandforløb opstillet til sammenligning.Brandforløb Θ Max t[ ◦ C] [min]Nominelt 915 120,00Parametrisk 902,6 16,42Tabel H.1Den maksimale temperatur samt tid, før opnået maksimal temperatur.98

23. maj 2003 I. Dimensionering af spændbetonbjælkeBilag IDimensionering afspændbetonbjælkeUdover eftervisningen af bygningens stabilitet, er det valgt at dimensionereen spændbetonbjælke i administrationsbygningen. Denne dimensionerestillige for brandmodstandsevne.I.1 ForudsætningerVed dimensioneringen af bjælken tages udgangspunkt i elementet vistpågur I.1. Den dimensionsgivende spændviden af bjælken er 10 m. Der tagesudgangspunkt i et betontværsnit, svarerende til en KB-bjælke fra Spæncom[8]. Tværsnittet forenkles til et reaktangulært tværsnit som vist pågur I.1.Bjælken udføres med 2 stk. L12,5 liner i oversiden, og 12 stk. L12,5 liner iundersiden.Figur I.1Det tilnærmede tværsnit der bruges til dimensionering af betonbjælken.Der er ved dimensionering valgt, at benytte en karakteristisk trykstyrke,f ck for betonen på25MPa, som for øvrige betondele i byggeriet. Bjælkenregnes i passiv miljøklasse, idet den er placeret indendørs, jf. DS 411 [44]. Den99

I. Dimensionering af spændbetonbjælke 23. maj 2003karakteristiske trækstyrke, f ctk ,beregnesafformelI.1.f ctk = √ 0, 1 · f ck= √ 0, 1 · 25(I.1)= 1, 6MPaLastBjælken undersøges for tre lastkombinationer, lastkombination 1, 2.1 og3.3 iht. bilag E. Lasten der overføres til bjælken modsvarer den adelast dervisespågurI.2Figur I.2Last på bjælke fra dækelementerne på etageplan 1. Mål i mm, afstand mellem modullinier3780mm.Egenvægten af bjælken, q b , ndes af formel I.2q b = ρ beton · h · b= 25000 · 0, 62 · 0, 3=4, 65kN/m(I.2)Dæklasten, q d ndes af formel I.3Den samlede egenlast, q G ndes til:q d = 3, 55 · 3, 78=13, 42kN/m (I.3)q G = q b + q d= 4, 65 + 13, 42=18, 07kN/m(I.4)Nyttelasten, q p ndes til:q p = 3, 0 · 3, 78=11, 34kN/m (I.5)100

23. maj 2003 I. Dimensionering af spændbetonbjælkeDe maksimale momenter i anvendelsesgrænsetilstanden, for både egenlastaf bjælke/dæk alene og den variable last, M p , beregnes ud fra laster angivet itabel E.5.Momentet der optræder i bjælken bestemmes af formel I.6.M = 1 8 · q · l2 (I.6)Hvor q er linielasten [kN/m]De enkelte momenter i hht. lastkombinationerne ndes i tabel I.1.Lastkombination q G q p M G M p[kN/m] [kN/m] [kNm] [kNm]1 1,0·q G +1,0·q p 18,07 11,34 225,88 141,82.1 1,0·q G + 1,3·q p 18,07 11,34 225,88 184,33.3 1,0·q G +0,5·q p 18,07 11,34 225,88 70,9Tabel I.1Lastkombinationer for bjælken, momenter er udregnet for bjælkens midte.I.2 Kontrol i anvendelsesgrænsetilstandenDet følgende er dimensioneret iht. Noter vrd. spændbeton [21] hvor ikkeandet er nævnt.TværsnitskonstanterBjælkens tværsnitsareal, A, ndes jf. gur I.1 til 1, 86 · 10 5 mm 2 .Tyngdepunktet,η G af bjælketværsnittet ndes ved, bestemmelse af statiske momentom bjælkens overside.η G = h i · b i · l tpA=620 · 300 · 310186.000(I.7)Inertimoment, I c , ndes af formel I.8.= 310mmI c = 112 · b · h3= 1 · 300 · 620312(I.8)= 5, 96 · 10 9101

I. Dimensionering af spændbetonbjælke 23. maj 2003Modstandsmoment, W , beregnes af formel I.9, faktorene, er afstanden fratyngdepunktet til hhv. over-og underside af tværsnittet.W = I ceKerneradier, k, beregnes af formel I.10.=5, 96 · 109310(I.9)= 1, 92 · 10 7 mm 3k = W A=1, 92 · 107186.000(I.10)= 103, 3mmArmeringslinernes ekscentricitet,y k , ndes til:y k =4 · (310 − 50) + 4 · (310 − 100) + 4 · (310 − 150)12=210mm(I.11)Beregning af forspændingskraftTræk-og trykspændingerne i beton med styrken 25 MPa bestemmes førog efter nyttelasten påføres bjælken, dvs. de to situationer i anvendelsesgrænsetilstanden(K + G) og(K + G + p).K+GDen acceptable trækspænding i betonen for lastkombination (forspænding+ samlet egenvægt + nyttelast) sættes til 2 ·f ctk . Det skyldes, at det accepteres,at der opstår smårevner i betonen, fordi der er tale om passiv miljøklasse.Trykspændingen bestemmes for (K + G)σ t = 2· f ckt =2· 1, 6=3, 2MPa (I.12)Iht. DS 411 [44] må σ c ikke overstige 70% af trykstyrken på opspændingstidspunktet.Trykstyrken reduceres med yderligere 25%, da betonen ikkehar opnået sin fulde styrke på det tidspunkt linerne kappes.σ c = 0, 7 · 0, 75 · 25=13, 125MPa (I.13)102

23. maj 2003 I. Dimensionering af spændbetonbjælkeK+G+pErfaringsmæssigt bør trykspændingen, σ c , ikke overstige 55% af f ck , jf.Noter vrd. spændbeton [21]σ c = 0, 55 · f c,k= 0, 55 · 25=13, 75MPa(I.14)Der tillades ikke trækspændinger i betonen.Intervallet i hvilket forspændingskraften, K, skal ligge ndes jf. Notervrd. spændbeton [21].M g + M p − σ c · W 2y k − k 2≤ K ≤ M g + σ t · W 2y k − k 2M g + M p − σ t · W 1y k + k 1≤ K ≤ M g + σ c · W 1y k + k 1(I.15)(I.16)225, 88 + 141, 8 − 3, 2 · 10 3 · 0, 01920, 210+0, 1033≤ K ≤ 225, 88 + 13, 125 · 103 · 0, 01920, 210+0, 1033977, 47kN ≤ K ≤ 1.525, 31kN(I.17)225, 88 + 141, 8 − 13, 75 · 10 3 · 0, 01920, 210 − 0, 1033≤ K ≤225, 880, 210 − 0, 1033971, 7kN ≤ K ≤ 2.116, 96kN(I.18)Vælges den mindste værdi, K=977,47kNm, tages det i betragtning, atder sker et tab i forspændingskraften i konstruktionens levetid. Dette tab sættesskønsmæssigt til 15%.K init = K eff0, 85Forspændingskraften pr. line ndes af formel I.20=K line = K initliner977, 470, 85 =1.150, 0kPa (I.19)= 1.150, 012=95, 83kN(I.20)Det vælges af linerne forspændes med en kraft på 100 kN svarende til en samletforspændingskraft på 1.200kN. Linernes brudstyrke er 164kN.103

I. Dimensionering af spændbetonbjælke 23. maj 2003I.3 Kontrol i brudgrænsetilstandenDet følgende dimensioneres efter Note 2. Beregning af brudmoment [21].Ved undersøgelse af brudtilstanden er tværsnittet revnet og spændingsfordelingenplastisk. I forhold til normaltarmerede konstruktioner, er der vedforspænding af armeringen givet en tjøning i armeringen, der optræder indende øvrige laster påføres. Bæreevnen af bjælketværsnittet eftervises for kombinationaf regningsmæssige værdier moment og normalkraft. Af gur I.3 sestværsnittet at betonbjælken.Figur I.3Spændbetonbjælkens tværsnit i brudstadiet med tøjnings- og spændingsfordeling.På gur I.4 vises arbejdskurven for L12,5 liner. Arbejdskurven er specieltudarbejdet for L12,5 liner og angiver kraften pr. line som funktion af tøjningen.Figur I.4Karakteristisk arbejdskurve for L12,5 liner [9].Brudbæreevnen eftervises for forspændingskraften i de enkelte liner. Dettesvarer til tøjningen bestemt i formel I.21.F s0 = 17, 205 · ε sc (I.21)104

23. maj 2003 I. Dimensionering af spændbetonbjælkeHvor ε s0 er tøjningen i armeringen ved opspænding [ 0 / 00 ]Ig. formel I.21 ndes tøjningen til:F s0ε sc =17, 205 =5, 810 / 00 (I.22)Afstanden fra oversiden af tværsnittet til armeringen ndes:4 · (620 − 50) + 4 · (620 − 100) + 4 · (620 − 150)d = = 520mm (I.23)12Der gættes på en trykzonehøjde, x, på 200mm. Tillægstøjningen ndesaf formel I.24∆ε s = ε cu · d − xx= 3, 5 0 520 − 200(I.24)/ 00 ·200= 5, 6 0 / 00(I.25)Den totale tøjning i armeringslinerne, ε s , ndes til:ε s = ε sc +∆ε s= 5, 81 + 5, 6= 11, 41 0 / 00Ud fra armeringens arbejdskurve, jf. I.4, ndes en trækkraft, F s , pr. line:F s = 136+0, 8 · ε s= 136+0, 8 · 11, 41= 145, 13kNDen samlede trækkraft, F st , i armeringen ndes som:Trykresultanten i betonen ndes til:F st = 12· Fsγ s145, 13= 12·1, 43= 1.217, 86kN(I.26)(I.27)F c = 0, 8 · x · b · f ck= 0, 8 · 200 · 300 · 25 · 10 −3(I.28)= 1.200kNDet kontroleres om antagelsen af trykzonehøjden er korrekt. Dette gøresved kontrol af statisk ligevægt:0 = F stγ s− F cγ c0 =1.741, 56− 1.2001, 43 1, 815= 1.217, 86 − 661, 15 ≠0(I.29)105

I. Dimensionering af spændbetonbjælke 23. maj 2003Der er ikke statisk ligevægt hvorfor antagelsen om trykzonehøjden ikke erkorrekt. Med korrigeret x-værdi gennemregnes igen. Den korrigerede x-værdindes til 333,5mm. Uden mellemregning ndes:0 = F stγ s0 =− F cγ c1.577, 521, 43− 2.0011, 815 =1.103, 16 − 1.102, 48 ≈ 0 (I.30)Dermed er den statiske betingelse opfyldt og værdien af trykzonehøjdenkorrekt.Kontrol af brudsikkerhedKontrollen af brudsikkerheden ndes ved at tage moment om trykzonensresultant. Brudmomentet ndes til:M u = (d − 0, 4 · x) · Fstγ s= (520− 0, 4 · 333, 5) ·= 426, 5kNm1.577, 521, 43(I.31)Det maksimale moment ndes i hht. lastkombination 2.1, jf. tabel I.1:M max = 1, 0 · 225, 88 + 1, 3 · 141, 8=410, 8kNm (I.32)Idet brudmomentet, M u , er større end det maksimale moment, M max ,harbjælken tilstrækkelig bæreevne i både anvendelsesgrænsetilstanden og brudgrænsetilstanden,hvorved bjælkens bæreevne er eftervist.Undersøgelse af svind, krybning og relaxtionSvind og krybning er betonteknologiske fænomener der giver tillægsdeformationeri betonen og dermed spændingsdeformationer i den opspændtearmering. Relaxation, i armeringen, opstår som følge af en plastisk tøjning iden opspændte armering. Alle tre fænomener forekommer tilstadighed i helekonstruktionens levetid.SvindSvind opstår som følge af udtørring af betonen, og er derfor afhængig afdet omgivne klima. Svind beregnes efter det empiriske udtryk herunder:ε s = ε c · k b · k d · k t = ε ∞ · k t (I.33)106

23. maj 2003 I. Dimensionering af spændbetonbjælkeHvor ε c er basissvindet der udelukkende afhænger af den relative luftfugtighed(RF)k b er faktor der afhænger af betonens sammensætningk d er faktor der afhænger af konstruktionens udformning, udtryktved den ækvivalente radius r=2A/s hvor A er tværsnitsarealetog s er den fri/eksponerede konturk t er faktor der beskriver svindforløbet som funktion af tiden, afhængeraf den ækvivalente radiusε ∞ er slutsvindetIdet svindet er afhængig af omgivelserne, er det nærliggende at se på de toperioder der er dominerende for elementerne. Hhv ved udstøbningen og installationenaf det enkelte element, hvor der er betydelig forskel på klimaomgivelserne.Udendørs opbevaring under hærdning med svingende RFog efterinstallationen et ensartet klima året rundt.KrybningKrybetallet bestemmes ved faktorer der ligeledes benyttes til angivelseaf svindet. Forskellen er dog, at svindet er uafhængigt af belastningen, menskrybetallet direkte afhængigt af belastningen. Krybetallet er givet ved følgendeempiriske udtryk:Ψ(t) = k a · k b · k c · k d · k t (I.34)Hvor k a er afhængig af betonens modenhed ved lastpåføringenk b er afhængig af, hvilket klima konstruktionen bender sig ik c ,k d ,k t er har de samme værdier som ved svindberegningenRelaxationRelaxation beskriver det relative spændingstab der opstår i armeringenunder konstant tøjning. For spændinger op til 50% - 60% af brudspændingener relaxationen ubetydelig, dette gør sig gældende for slapt armerede konstruktioner.I spændbetonkonstruktioner ønskes en udnyttelse af brudspændingen,typist imellem 70% - 85%, under opspænding. Der kan derfor opstå er betydeligttab i forspændingskraften, grundet relaxationen, idet relaxationen især erafhængig af begyndelsesspændingen.For at mindske relaxationen er der et antal metoder der kan benyttes,f.eks. kortvarig overspænding eller varmebehandling.107

I. Dimensionering af spændbetonbjælke 23. maj 2003I.4 Kontrol af brandmodstandsevneUdsættes bjælken for brand, reduceres betonens styrke stigende temperatur.Ved dimensioneringen af betonkontruktioner udsat for brand tages højdefor ændringer af betonens egenskaber som følge af temperaturstigningen. Vedtemperaturer der overstiger 400 ◦ C, antages betonens bæreevne at være mindsketkraftigt. Overstiger temperaturen 500 ◦ C antages betonen at have mistersin styrke, jf. Handbok för Brandteknisk dimensionering av betongkonstruktioner[36]. Dette skyldes, at vandet i betonen udvides kraftigt ved disse temperaturer,hvilket medfører trykspændinger i betonen.I praksis anvendes 500 ◦ C isotermen oftest som dimensionerings grundlagved dimensionering af betonkonstruktioner. Dvs. 500 ◦ C isotermen ndes ogbetonen med temperatur under 500 ◦ C regnes at have fuld styrke.Temperaturfordeling i beton ved brandDet ses af tabel H.1, at tiden, inden den maksimale temperatur opnåsfor det parametriske brandforløb (16,42min), er meget lille i forhold til detnominelle forløb (120min). Da udtrykket for temperaturfordelingen i betonenved brand afhænger af tiden DS 411 [44], er det nominelle brandforløb dimensionsgivende.Temperaturfordelingen i beton ved ensidet påvirkning er givetved DS 411 [44]:θ 1 (x, t) = 312· log 10 (8t +1)· e −1,9·k(t)·x · sin ( π2 − k(t) · x) (I.35)Hvor t er tiden [min]x er dybden fra den eksponerede overade [m]k(t) er givet ved:k(t) =√ √ π · ρ · cp π · 2500 · 1000750 · λ · t = =10, 44 (I.36)750 · 0, 8 · 120Temperaturfordelingen beregnes jf. formel I.35 og I.36:θ 1 (x, 120) = 312 · log 10 (8 · 120+1)· e −1,9·10,02·x · sin ( π2 − 10, 02 · x) (I.37)En grask fremstilling af temperaturforløbet i beton ses på gur I.5.108

23. maj 2003 I. Dimensionering af spændbetonbjælkeFigur I.5Bjælke med angivelse af temperturforløbet gennem tværsnit.Både betonens og armeringsstålets styrkeparametre påvirkes ved opvarmning.Der bestemmes derfor en reduktionsfaktor for hhv. betontrykstyrken ogarmeringsstålets elasticitetsmodul. Reduktionsfaktorerne er bestemt ud fra DS411 [44].Dæklaget i betonbjælken er 50 mm, se bilag I, og armeringen dimensioneresfor en reduktionsfaktor på elasticitetsmodulet på 0,50. Betontværsnitsarealetregnes som værende reduceret som følge af styrkenedsættelsen. Denrandzone, a, hvor betonen regnes som skadet, beregnes af følgende udtryk, jf.DS 411 [44]:a = w ·[1 − ξ ]c,middelξ c (θ M )(I.38)Hvor w er tværsnitsbredden ved ensidet påvirkning [m]ξ c,middel er middelværdien af betonens trykstyrkereduktion [−]ξ c (θ M ) er reduktionsfaktoren for temperaturen i tværsnittetsoverade [−]Med en temperatur i tværsnittets overade på den ikke-brændte side på20 ◦ C, bliver reduktionsfaktoren ξ c (θ M ) =1.Middelværdien for reduktionsfaktorerne bestemmes, jf. DS 411 [44]. Reduktionsfaktorernegennem tværsnittet ses af tabel I.2.ξ c,middel = 1 − 0,2nn·n∑ξ c (θ i )i=1(I.39)109

I. Dimensionering af spændbetonbjælke 23. maj 2003Hvor n er antal delarealer af tværsnittet, n = 18 [stk.]ξ c (θ i ) er reduktionsfaktoren til en given temperatur vedopvarmning [−]Afstand [m] 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09ξ c (θ i ) -Opvarmning 0,00 0,30 0,56 0,80 0,87 0,94 0,98 1,00 1,00Afstand [m] 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18ξ c (θ i ) -Opvarmning 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00Tabel I.2Reduktionsfaktoren for betontværsnittet som funktion af temperaturen og dybden xDerved kan a bestemmes ig. formel I.38:a = 0, 18 ·[1 −]0, 90=0, 016 m (I.40)1Bjælken er brandpåvirket på tre sider, dog ikke over hele tværsnittetshøjde idet dækelementerne afskærmer for brandpåvirkningen øverst, se gurI.6.Figur I.6Brandpåvirkning af bjælken, guren viser bjælkens dimensioner idet der ses bort fra brandpåvirkningaf dækket. Temperaturfordelingen i tværsnittet er illustreret i guren til højre,hvor 500 ◦ C isotermen er vist med stiplede linierFor at bestemme det dimensionerende brudmoment bestemmes den reduceredehøjde, h', og bredde, b', af bjælken.h ′ = 420− 16, 5=403, 5mmb ′ = 300− 2 · 16, 5=267mm(I.41)110

23. maj 2003 I. Dimensionering af spændbetonbjælkeDet antages at cirkelbuen ikke har indydelse på reduceret højde/bredde forhold,dette er undersøgt ved, at tage arealforholdet med og uden cirkelbuearealet. Undersøgelsen har vist en 0,6% ændring af arealforholdet, hvilket vurderestilladeligt.Den regningsmæssige betonstyrke, f cd , ndes til 15,2MPa, og ydespændingenfor armeringen, f yd , ndes til 423MPa.Middeltemperaturen for armeringen, T sm , bestemmes ved at følge temperaturkurvernepå gur I.6.T sm = 4 · π · (0, 4 125)2 · 155+4· π · (0, 4 125)2 · 101+4· π · (0, 4 125)2 · 2012 · π · (0, 125)24= 92 ◦ C(I.42)Styrkereduktionsfaktoren, ξ, ndes af DS 411 [44] til 0,83.M u = (d − 0, 4 · x) · Fstγ s· ξ= (520− 0, 4 · 333, 5) ·= 354, 0kNm1577, 521, 43· 0, 83Det maksimale moment ndes i hht. lastkombination 3.3, jf. tabel I.1:(I.43)M max = 1, 0 · 225, 88 + 1, 0 · 141, 8=367, 68kNm (I.44)Bæreevnen er ikke overholdt. For at sikre imod dette er det nødvendigt,at udvide dæklaget om bjælken, for herved at sikre imod styrkereduktion pga.temperaturstigning.111

I. Dimensionering af spændbetonbjælke 23. maj 2003112

23. maj 2003 J. InstallationsteknikBilag JInstallationsteknikI de følgende bilag beskrives brugsvands- og aøbsinstallationerne forBrohuset. Dimensioneringen af brugsvandsanlæg omfatter udelukkende forsyningaf varmt og koldt vand til de enkelte lejemål, se bilag K og L. Såledesforetages ikke en dimensionering af varmeanlæg. Der dimensioneres for hhv. 14familielejligheder, 93 ungdomsboliger samt administrationslokaler på etageplan1 og 2. Hvor intet andet er nævnt betegnes familielejligheder og ungdomsboligersom lejligheder. Under dimensioneringen af aøbsinstallationerne redegøresfor spildevandsinstallationerne, samt bortledning af regnvand for bygningen ogdens nære omgivelser, se bilag N.Følgende forudsætninger og antagelse, mht. bygningens brug, ligger tilgrund for dimensioneringen:Administrationslokaler• Administrationslokalerne dimensioneres for 10 ansatte.• Der aftappes kortvarigt og tilfældigt.• Lokalerne benyttes 220 dage om året, mandag til fredag, kl. 8.00 til 16.00.• Det forventes, at der tappes mindre end 60 timer pr. uge.Øvrige bygning• Der etableres 93 ungdomsboliger og 14 familieboliger i bygningen.• Der aftappes kortvarigt og tilfældigt.• Det forventes, at der tappes mere end 60 timer pr. uge.Brugsvand• Fremløb, koldt vand, har en temperatur på 10 ◦ C.• Fremløb, varmt vand, har en temperatur på 60 ◦ C.113

J. Installationsteknik 23. maj 2003• Det varme vand er på aftapningsstedet efter højst 10 sekunder ved envandføringpå0,2l/s.• Anvendte tapventiler er i trykgruppe 50-150 kPa.• Der benyttes præfabrikerede toiletkabiner incl. alle installation.J.1 BrugsvandFølgende beskrives generelle forudsætninger der ligger til grund for dimensioneringenaf brugsvandssystemet. Brugsvandsanlægget består af et koldtogvarmtvandssystem med tilhørende cirkulationsanlæg for varmt vand.Under dimensioneringen, benyttes følgende benævnelser for de enkelterørstrækninger, disse er illustreret på gur J.1.Figur J.1Denitioner af rørstrækninger [46].Ved dimensioneringen af brugsvandsanlæg opstilles to alternativer. Dissepræsenteres som hhv. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme , bilag K,og Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme , bilagL. Ved først nævnte, behandles dimensioneringen af et traditionelt brugsvandssystemmed opvarmning af brugsvand via fjernvarme. Herunder dimensioneresrørsystemt for bygningen med tilhørende cirkulationsledning for varmt vand.Ligeledes bestemmes tryktabet hvor ud fra der foretages pumpedimensionering.Med udgangspunkt i Forsag 1, undersøges mulighederne for etablering afalternativ energikilde i form af solfangeranlæg. Dette præsenteres ved Forslag2, hvorunder der foretages ændringer af anlægget, dimensioneret ved Forslag 1.Dette gøres mhp. dimensioneringen af varmt brugsvandsanlæg med solvarmesuppleret med fjernvarme. Der opstilles skitseforslag på baggrund af vurderingaf anlæggets nødvendige størrelse. Her ud fra foretagen den egentlige dimensioneringaf anlæggets komponenter. Herunder varmtvandsbeholder med114

23. maj 2003 J. Installationsteknikvarmespiral for både solkreds og suppleringsdel. Ligeledes dimensioneres selverørsystemet i solkredsen ud fra tryktabsberegninger.Endeligt foretages vurdering af de to forslag på baggrund af en energiøkonomiskovervejelse for solfangeranlægget. Herunder driftsøkonomiske overvejelseri forhold til investeringen. På denne baggrund foretages det egentlige valg afanlægstype.J.2 AøbsinstallationerLigeledes foretages dimensionering af aøbsinstallationer der betjenerblok A, B og C. Herved bestemmes dimensionerne på regnvandsledninger forbygningens tag og facader. Ud fra regnvandsmængder og tagarealer bestemmesplacering af nedløbsrør, samt tilhørende brønde hvoraf regnvandet ledes videretil en fælles ledning langs facaden.Der dimensioneres spildevandsledninger i bygningen ud fra antagelser om bygningensfunktionskrav. Herved bestemmes rørføring og nødvendige dimensionfor stående og liggende spildevandsledninger hvor der er aøb fra køkken ogbad. I denne forbindelse foretages overvejelser ved anvedelsen af de i bilag Dbeskrevne installationsskakte. Ved dimensioneringen af aøbsinstallationernebenyttes følgende benævnelser, se gur J.2.Figur J.2Denitioner af rørstrækninger [45].Der tages hensyn til bestemmelser angivet i den gældende Lokalplan 09-050 [1], hvor der anvises, at alt nybyggeri skal etableres som separatsystem.Ydermere dimensioneres iht. Vand og Aøb Ståbi [35], og Norm for aøbsinstallationerDS432 [45].115

J. Installationsteknik 23. maj 2003J.3 VentilationDer foretages dimensionering af nødvendig friskluftventilation for ungdomsboligernesamt familielejlighederne. Herunder dimensionering af ventilationfra køkken og bad. Der foretages ikke dimensionering af ventilationen foradministrationslokalerne.J.4 InstallationskaktEfter dimensioneringen af ovenstående klimatekniske installaioner,foretagesvurdering af indretning af installationsskakt. Se tegning K01 og I03.Under dimensioneringen af de respektive installationer antages,at der er mulighedfor fælles installationsskak. Under dette afsnit vurderes hvorvidt det ermuligt,at udføre installationskakten med de valgte dimensioner for de respektiveklimatekniske installationer.116

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeBilag KForslag 1 - Varmtvandsanlægmed fjernvarmeI følgende bilag dimensioneres direkte anlæg for brugsvandet i Brohuset.Der tages udgangspunkt i forudsætninger opstillet i bilag J afsnit J.1.K.1 Forudsætninger for brugsvandsinstallationerDer opsættes følgende generelle forudsætninger, der danner grundlagfor dimensioneringen af brugsvandsinstallationerne. Der dimensioneres iht. DS439 [46], mens der yderligere sikres, at systemet overholder Bygningsreglementet[30].Varmtvandsledningerne dimensioneres på en sådan måde, at der opnåsbedst mulige udnyttelse af den tilførte varmeenergi og at vandspild undgås.Ydermere dimensioneres anlægget så temperaturen med jævne mellemrumoverstiger 60 ◦ C for at mindske bakterievækst.Jf. Bygningsreglementet [30] må de tekniske installationer ikke give etstøjniveau højere end 30dB(A). For at sikre støjniveauet i brugsvandsinstallationen,vurderes følgende maksimale hastigheder i ledningsnettet tilladelige.• Fordelingsledninger: 0, 5 ≤ v max ≤ 1, 5[m/s]• Koblingsledninger: 0, 5 ≤ v max ≤ 1, 0[m/s]Til dimensionering af installationerne anskaes oplysninger om trykketi forsyningsledningen. Trykket varierer med tiden og vandforbruget, og derfordimensioneres der for laveste normaltryk. Laveste normaltryk antages at være40mV S i kote +1, der forudsættes, at være den kote forsyningsledningen erbeliggende i. Trykket i forsyningsledningen er den drivende kraft, der førervandet til de enkelte tapstederne.117

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003I bygningen benyttes forskellige tapsteder afhængig af det pågældenderum. I tabel K.1 er opstillet de forskellige tapsteder der benyttes i lejlighederneog øvrige rum.TapstedForudsat vandstrøm, q fVarmt vand, q f,v Koldt vand, q f,k[l/s][l/s]Brusebad (BR) 0,15 0,15Håndvask (HV) 0,1 0,1Køkkenvask (KV) 0,2 0,2Opvaskemaskine (OM) - 0,2Vaskemaskine (VM) - 0,2WC-cisterne (WC) - 0,1Tabel K.1Forudsatte vandstrømme ved anvendte tapsteder.Der er i bygningen forberedt installation af vaskemaskine i hver enkeltlejlighed, hvilket der tages hensyn til i forbindelse med dimensioneringen afbrugsvandsinstallationer.K.2 Opbygning af fjernvarmebaseret anlægDer benyttes direkte kobling, for herved at mindske tabet ved varmeoverføring.I anlægget benyttes ventiler til sikkerhed og regulering af vandstrømme.Herved benyttes et anlæg som skitseret pågur K.1:Figur K.1Principel opbygning af varmtvandsinstallationer. Der ses bort fra varmekredsen til rumopvarmning.[7]118

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeK.3 BeregningsforudsætningerEfter bestemmelse af de forudsatte vandstrømme, q f , tages der hensyntil samtidighedsfaktorer. Dette gøres ved bestemmelse af de dimesionsgivendevandstrømme, q d , som ndes af formel K.1.q d =2q m +Θ(Σq f − 2q m )+A √ q m · Θ √ Σq f − 2q m(K.1)Hvor q m er den vægtede middelvandstrøm for ere tapsteder tilsluttetfordelingsledningen [l/s]Σq f er summen af de forudsatte vandstrømme [l/s]A og Θ er konstanter, afhængige af den ønskede sikkerhed modoverbelastninger [−]Efter bestemmelse af de dimensionsgivende vandstrømme, fastsættes rørernesdimension udfra antagelse om maximal hastighed i rørsystemet. Hastighedenirørerne bestemmes af formel K.2.v = q dA(K.2)Hvor q d er dimensionsgivende vandstrøm [m 3 /s]A er tværsnitsareal [m 2 ]Brugsvandsinstallationen udføres med varmforzinkede stålrør i alle ståendeledninger og plastrør i alle liggende ledninger. Fordelingsledningerne udførtiplastrør placeres igulvkonstruktionen på hver etage. Idet plastrør, deranvendes til varmt vand, skal lægges udskifteligt, er det valgt at, lægge bådekoldt- og varmtvandsledningen udskifteligt [35]. Udskifteligheden opnås ved atplastrørene er lagt som tomrørsinstallationer, dvs. plastrørene føres i installationsrør,se gur K.2. Koblingsledninger udføres i PEX- og kobberrør.119

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003Figur K.2Installationsrørerne føres tomrørsinstallationer, for hermed at opnå udskiftelighed.I de enkelte lejligheder føres forsyningsledningen til en fordelercentral derleder vandet til de enkelte tapsteder. Denne installationsmetode er valgt da derbenyttes præfabrikerede toiletkabiner, med indstøbte rør. Se gur K.3.Figur K.3Præfabrikerede toiletkabine, benyttet på Brohuset.Modstande i anlægUnder dimensioneringen af bygningens vandinstallationer sikres at, derer tilstrækkeligt tryk til forsyning af de enkelte boliger, dvs., at trykket i forsyningsledningenoverstiger de tryktab der måtte opstå i anlægget:• Tryktab pga. friktion i rørene.• Tryktab fra enkeltmodstande.120

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme• Tryktab ved tapsteder.• Tryktab pga. højdeforskel.Tryktab i rørTryktab pga. friktion i rørene bestemmes ved formel K.3.∆PL= λ · ρ · v22 · d i(K.3)Hvor ∆P er tryktab [Pa]L er strækningens længde [m]λ er friktionskoecienten [−]ρ er vands massefylde [kg/m 3 ]v er hastigheden [m/s]d i er ledningens indvendige diameter [m]Friktionskoecienten λ bestemmes af Colebrooks formel, eksplicit udtryktved Tor Wadmarks formel K.4. Formlen afviger ca. ± 1% fra Colebrokesformel.λ =[ ( (k−2 · logd i · 3, 71 + 5 − 0, 1 · log k ) )] −2· Re −0,9 (K.4)d iHvor k er rørets rughed [m]Re er Reynolds' tal [−]Reynolds' tal ndes vha. formel K.5.Re = v · dυ(K.5)Hvor υ er vands kinematiske viskositet [m 2 /s]Vands kinamatiske viskositet bestemmes for hhv. koldt vand (10 C ◦ )ogvarmt vand (60C ◦ )til1, 304 · 10 −6 m 2 /s og 0, 474 · 10 −6 m 2 /sTryktab over enkeltmodstandeI samlingerne imellem rørledninger, sker der tryktab pga. ændring i strømningsretningen.I bygningen optræder der enkelttab i form af:121

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003• Vinkel.• Afgrening.• Tilløb.• Ventiler.Tryktab fra enkeltmodstande ndes ud fra formel K.6, hvor 1 2 ρ · v2 er detdynamisk tryk.∆P = ζ · 12 · ρ · v2 (K.6)Hvor ζ er modstandstallet for enkelttab [−]ρ er vands massefylde [kg/m 3 ]v er strømningens middelhastighed [m/s]Enkelttabene sættes erfaringsmæssig til 20% af tryktabet på rørstrækningerne,jf. DS 439 [46].K.4 Dimensionering af brugsvandsinstallationI det følgende dimensioneres rørene til brugsvandsinstallationen. Dimensioneringenaf ledningsstrækninger, omfatter fastlæggelse af vandføring, hastighed,tryktab samt ledningsdimension af hver enkelt delstrækning. Detteberegnes udelukkende for koldtvandsledningerne, da dette antages større endvarmtvandsforbruget og derved er dimensionsgivende. Yderligere dimensioneres,for varmtvandsinstallationen, et cirkulationssystem for herved at sikrerkort leverancetid af varmt vand. Brugsvandsinatallationen er dimensioneretefter DS 439 [46] hvor ikke andet er angivet.Forudsatte vandstrømDe forudsatte vandstrømme inddeles i 3 grupper:• Ungdomsboliger.• Familielejligheder.• Administration.Ungdomsboligerne dimensioneres for: køkkenvask (KV), håndvask (HV),bruser (BR), toilet (WC) og vaskemaskine (VM). Den forudsatte vandstrømfor hhv. varmt vand, q f,v , og koldt vand, q f,k , ndes i hht. tabel K.1 til:122

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeq f,v = 0, 2+0, 1+0, 15q f,v = 0, 45l/sq f,k = 0, 2+0, 1+0, 15 + 0, 1+0, 2q f,k = 0, 75l/s(K.7)Familielejlighederne dimensioneres for: køkkenvask (KV), håndvask (HV),bruser (BR), toilet (WC) vaskemaskine (VM) og opvaskemaskine (OM). Deforudsatte vandstrømme ndes jf. tabel K.1 til:q f,v = 0, 2+0, 1+0, 15q f,v = 0, 45l/sq f,k = 0, 2+0, 1+0, 15 + 0, 1+0, 2+0, 2q f,k = 0, 95l/s(K.8)Administrationslokalerne i etageplan 1 dimensioneres for: køkkenvask(KV), seks håndvaske (HV), re toilet (WC) og opvaskemaskine (OM). Foretageplan 2: re håndvaske (HV) og re toilet (WC). De forudsatte vandstrømmefor etageplan 1. ndes jf. tabel K.1 til:q f,v = 0, 2+6· 0, 1q f,v = 0, 8l/sq f,k = 0, 2+6· 0, 1+4· 0, 1+0, 2q f,k = 1, 4l/s(K.9)For etageplan 2 ndes de forudsatte vandstrømme til:q f,v = 4· 0, 1q f,v = 0, 4l/sq f,k = 4· 0, 1+4· 0, 1q f,k = 1, 4l/s(K.10)Jf. DS 439 [46] sættes den forudsatte vandstrøm, i lejligheder, til 0,8 [l/s]uanset, at en summering af samtlige forudsatte vandstrømme giver en størreværdi. Grundet den ringe forskel, på den forudsatte vandstrøm, mellem de toboligtyper, ungdomsboliger og familielejligheder, vælges den forudsatte vandstrømfor varmt vand til q f,v =0, 45l/s og koldt vand til q f,k =0, 8l/s. Afhensyn til den endelige installation regnes varmt og koldt vand med sammeforudsatte vandstrøm, 0,8. Dette skyldes et ønske om at udfører rørinstallationmed samme dimensioner for hhv. koldt- og varmtvandsledninger.123

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003BeregningseksempelJf. Appendiks III, er den farligste strækning fra varmeveksleren til blokA, opgang 4, etage 5, (punkt A4,5), se gur K.4. Følgende regnes på strækningA4,5 - A4,4.Figur K.4Forventet farligste strækning, A4,4 - A4,5.Den forudsatte vandstrøm til lejlighederne ndes til:Σq f = 0, 8 · 1(K.11)Σq f = 0, 8l/sDermed ndes den dimensionsgivende vandstrøm ved punkt A4,5, se gurK.4, til:q d = 0, 2+0, 015(0, 8 − 0, 2) + 0, 12 √ 0, 8 − 0, 2(K.12)q d = 0, 3l/sIndsættes intervallet for den maksimal hastighed i fordelingsledninger, seafsnit K.1 0, 5 ≤ v max ≤ 1, 5[m/s], ndes et interval for arealet af røret.A =0, 3 · 10−3v maxA ∈ [300mm 2 , 600mm 2 ](K.13)Ud fra arealet vælges en passende diameter der gør at kravet til hastighedener overholdt. Rørdimensionen vælges til 27 mm (indvendig diameter) ogden endelige hastighed ndes til 0,50m/s. Reynolds tal bestemmes:Re =Re = 10.8490, 50 · 27 · 10−31, 304 · 10 −6(K.14)124

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeFriktionskoecienten, λ, bestemmes idet k sættes til hhv. 0,00015forforzinkede stålrør og 0,00001 for plastrør idet der ikke regnes med afsætningpå rørene. Af formel K.4 fås:λ =[ (−2 · log(0, 0001527 · 10 −3 · 3, 71 + 5 − 0, 1 · log) )] −20, 00015· 10.849 −0,927 · 10 −3λ = 3, 8 · 10 −2 (K.15)Tryktabet pr. lbm ndes til:∆PL∆PL= 23, 8 · 10 −2 ·= 175, 9 ≈ 176Pa/m1000 · 0, 5022 · 27 · 10 −3Ligeledes ndes for de øvrige rørstrækninger, se tabel K.2.(K.16)Strækning L q f q d d v Re λ P/L P ΣP[-] [m] [l/s] [l/s] [mm] [l/s] [-] [Pa/m] [Pa] [Pa]A4,5 A4,4 3 0,8 0,30 27 0,53 1,09·10 4 0,0379 195,40 586,2 586,2A4,4 A4,3 3 1,6 0,36 27 0,63 1,31·10 4 0,0370 275,74 827,2 1413,4A4,3 A4,2 3,6 2,4 0,41 27 0,72 1,49·10 4 0,0365 348,35 1254,1 2667,5A4,2 A4,1 3 3,2 0,45 27 0,79 1,64·10 4 0,0361 418,42 1255,3 3922,7A4,1 A4,0 0,5 4 0,49 27 0,86 1,78·10 4 0,0358 487,62 243,8 4166,5A4,0 A4 0 4 0,49 27 0,86 1,78·10 4 0,0270 366,96 0,0 4166,5A4 A3 1 4 0,49 27 0,86 1,78·10 4 0,0270 366,96 367,0 4533,5A3 A2 14 8 0,65 27 1,14 2,36·10 4 0,0253 608,11 8513,6 13047,1A2 A1 3 12 0,79 27 1,38 2,85·10 4 0,0243 855,72 2567,2 15614,2A1 A 66 16 0,91 36 0,90 2,48·10 4 0,0248 277,81 18335,6 33949,8Tabel K.2Værdier for enkelte faktorer på farligste strækning.Jf. Beregningsforudsætninger, afsnit K.3, tillægges en erfaringsmæssigværdi for enkelttab på 20%, hvorved strækning A til A4,5får et samlet tryktabpå 25.804Pa.Dimensionering af stikledningFor at fastlægge det tryk, der er til rådighed i brugsvandsledningerne,efter teknikrummet, fastlægges tryktabet i stikledningen. Dvs. tryktabet påstrækningen mellem forsyningsledningen og varmtvandveksleren. Ved indføringenaf stikledningen til bygningen forekommer enkelttab primært pga. anboringen,samtidig med dette, er der i bygningen placeret en vandmåler, deryderligere bidrager med et enkelttab. Ud fra den maksimalt beregnede dimensionsgivendevandstrøm på varmt- og koldtvandsledningerne, fastlægges dendimensionsgivende vandstrøm på stikledningen. Den forudsatte vandstrøm påforsyningsledningen ndes til:125

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003Σq f = (0, 8+0, 8) · 107Σq f = 171, 2l/s(K.17)Herudfra bestemmes den dimensionsgivende vandstrøm på stikledningentil følgende, jf. formel K.1.q d = 4, 33l/s (K.18)Anboringen på forsyningsledningen er placeret i kote +1 og indføringen ibygningen nder sted i samme kote, stikledningen består derfor udelukkende afen vandret strækning. Længden af stikledningen sættes til 10 m. Stikledningenudføres i PVC-rør. Ved at anvende en indvendig rørdimension på 50 mmbestemmes følgende hastighed og tryktab i ledningen.v max = 2, 21m/s∆pl= 88, 99Pa/m(K.19)Tryktabet, pga. anboringen, fastlægges jf. SBI 165 [15], til følgende, idetdenne antages at blive foretaget på siden af forsyningsledningen.∆P = ζ · 12 · ρ · v2∆P = 2· 1 · 1000 · 2, 2122(K.20)∆P = 4.884PaIhht. DS 439 [46] udføres vandinstallationen således, at der er mulighedfor at måle vandforbruget. Måleren skal være af en sådan størrelse, attryktabet ikke overstiger 40kPa ved den dimensionsgivende vandstrøm. Forat overholde dette tryktab vælges det at placere en 30 m 3 vandmåler, der vedden dimensionsgivende vandstrøm giver et tryktab på 25 kPa. I forbindelsemed placering af vandmåleren placeres to afspærringsventiler på stikledningensamt en kontraventil. Afspærringsventilerne udføres som kugle-haner. Kontraventilenudføres som en sædeventil med løs kegle. Ventilerne medfører, jf. SBI165 [15], et tryktab på følgende:∆P vent = (2· 0, 3+5)· 1 · 1000 · 2, 2122∆P vent = 13.675Pa(K.21)Det samlede tryktab i stikledningen bliver hermed:Σp stikledning = 0, 89 + 4, 88+25+13, 68Σp stikledning = 44, 45kPa(K.22)126

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeUndersøgelse af trykforøgelsesbehovDet undersøges om der er tilstrækkeligt tryk i forsyningsledningen til atdække tryktabet,eller der i modsat fald er behov for et trykforøgeranlæg. Detundersøges derfor i det følgende,om der er tilstrækkeligt tryk til rådighed vedsamtlige installationer. Laveste normaltryk ndes:Det disponible tryk ndes af formel K.24.p ln = 40· 9, 82=392, 4kPa (K.23)∆p disp = p ln − (Z fp − Z f ) · 9, 82 (K.24)Hvor p ln er laveste normaltryk [kPa]Z fp er koten til farligste punkt [m]Z f er koten til forsygnings punkt [m]∆p disp = 392, 4 − (15, 88 − 1) · 9, 82∆p disp = 246kPa(K.25)K.4Farligste punkt er tidligere beskrevet og fundet til punkt A4,5, se gurTryktabet pr. meter ledning tilrådig for fordelingsledninger og koblingsledningerndes af formel K.26.∆p rådig = ∆p disp − Σp stikledning − ∆p tapstedL(K.26)Hvor ∆p disp er det disponible tryk [kPa]Σp stikledning er det samlede tryktab på stikledningen [kPa]∆p tapsted er tryktabet ved tapstedet [kPa]L er længden af strengen til farligste punkt [m]246 − 44, 45 − 150∆p rådig = =0, 53kP a/m (K.27)97, 1Der er i hht. tabel K.2 tilstrækkeligt tryk. Dette ses af,at det disponibletryk pr. meter i gennemsnit ikke oversiges. Det konkluderes,at det ikke ernødvendigt at etablere et trykforøgelsesanlæg. Anlægget bør dimensioneressåledes,at det disponible tryk udlignes gennem rørsystemet.127

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003Isolering af rør samt bæringsafstandFor at opnå acceptable temperaturer ved de respektive tapsteder,foretagesder efterfølgende undersøgelse af isolering af rørstrækningerne. Slutteligtberegnes bæringsafstanden,rørerne skal monteres med,for derved at sikre modskade ved ekspansion.Isolering af varmtvandsledningI DS 452 [40],er angivet 4 isoleringsklasser mod energitab. Klassernebestemmes af en driftsparameter gældende for bygningen. Driftsparameterenbeskriver bygningens brug,spild og temperaturer,se formel K.28.D = p · (t i − t c ) · τ a (K.28)Hvor p er den brøkdel af varmeafgivelsen der går til spild,vurderestil 1 [−]t i er mediets middeltemperatur [ ◦ C]t c er omgivelsernes middeltemperatur [ ◦ C]τ a er årlig driftstid [s/år]Den årlige driftstid ndes til:τ a = 3600· 24 · 365τ a = 3, 15 · 10 7 s/år(K.29)Afkølingen fra varmtevekslerne til fjerneste punkt,tillades at være 4 ◦ C.Ved fjerneste punkt antages temperaturen derfor til 56 ◦ C. Gennemsnits temperatureni varmtvandsrørene ndes til 58 ◦ C. Omgivelsernes gennemsnitstemperatursættes til 20 ◦ C. Driftsparameteren ndes derfor til:D = 1· (58 − 20) · 3, 15 · 10 7D = 1, 2 · 10 9 (K.30)128

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeFigur K.5Figur til bestemmelse af isoleringsklasse samt isoleringstykkelse [35].Isoleringsklassen ndes, iht. driftsparameteren til klasse 3, se gur K.5.Isoleringstykkelsen for de benytte, rør bestemmes, ved lineær interpolation, jf.gur K.5 til nedenstående. Der benyttes isolering med en varmeledningsevnepå 0,04W/mK:• Plastrør med indvendig diameter på 32mm(d y =40) 38mm• Plastrør med indvendig diameter på 27mm(d y =34) 34mm• Stålrør med indvendig diameter på 27mm(d y =34) 34mmHerefter vælges det, at benytte 40mm isolering på samtlige rørstrækninger,for herved at lette installationen. Det vurderes dog acceptabelt at udførekoblingsledningerne fra fordelerboxe til de enkelte tappesteder uden isolering.Dette grundlægger i, at det ved formel K.36 er fundet, at det varme vand erfremme på under 10 sekunder, hvorved varmetabet er minimalt.Sikring mod ekspansionssprængningBrud ved ekspansion er brud pga. varmeudvidelse. For at sikre imoddenne brudtype tages der hensyn til ekspansionsmuligheder og pladsering afstyr, bæringer og fastspændinger.Ig. SBI 165 [15] bestemmes den faktiske bæringsafstand, c, for stålrøri hht. formel K.31:c =1, 5+0, 02 · d u(K.31)129

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003Hvor d u er udvendige rørdiameter [mm]Ved formel K.31 bestemmes bæringsafstanden for anvendte stålrør til:c = 1, 5+0, 02 · 34c = 2, 2m(K.32)Bæringsafstanden af plastrør er ikke aktuel da rørene som tidligere beskreveter ført i tomrørsinstallationer.Dimensionering af varmevekslerDet vælges, at forsyne Brohuset med varmeveksler frem for en varmtvandsbeholder.Således undgås komplikationen med pladsproblemer ved installationog evt. udskiftning. Følgende bestemmes den nødvendige eekt af varmeveksleren.Idet der er tale om boligbyggeri med ere end tre boliger, er det jf.DS 439 [46], tilladt at benytte normallejlighedsmetoden til dimensionering afeektbehovet for varmeveksleren.En normallejlighed har 3,5 beboere og 1 tapsted med et varmebehov på4,36kWh [35]. Antallet af normallejligheder bestemmes af formel K.33.N lej = Σ(n lej · p · v · E)3, 5 · 4, 36(K.33)Hvor n lej er antal lejlighederp er antal beboere pr. lejlighedv er antal varmtvandsenheder pr. lejlighedE er det beregningsmæssige energibehov pr. varmtvandsenhed[kWh]Jf. DS 439 [46] vælges de enkelte faktorer afhængig af, om der ndes eteller to badeværelser i lejlighederne. De fundne faktorer er opstillet i tabel K.3,hvormed antallet af normallejligheder bestemmes ved formel K.33.UngdomsboligLejlighedn lej 93 stk. 14 stk.p 2 pers. 2,7 pers.v 1 stk. 1 stk.E 4,36kWh 4,36kWhTabel K.3Faktorer til bestemmelse af antal normallejligheder.130

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeN lej =93 · 2 · 1 · 4, 363, 5 · 4, 36N lej = 57, 46 ≈ 58+14 · 2, 7 · 1 · 4, 363, 5 · 4, 36(K.34)Under tapning af varmtbrugsvand bestemmes den maksimale eekt afformel K.35, bestemt som den maksimale 1min værdi [46].P max = 1, 19 · N lej +18, 8 · √Nlej +17, 6P max = 1, 19 · 58 + 18, 8 · √58+ 17, 6=230kW(K.35)Grundet risiko for tilkalkning af varmeveksleren foretages et tillæg afP max .Iht.Vand og aøb ståbi [35], vurderes et tillæg på 30% tilstrækkeligt,hvormed varmevekslerens eekt skal være minimum 299 kW. Ved valget afvarmevekslertype gøres opmærsom på, at denne ikke må være kobberlodet,idet der er benyttet varmeforzinkede stålrør efterfølgende i systemet.CirkulationsanlægSom beskrevet i bilag J bør det tilstræbes, at varmtvandsanlæg udformes,så det varme vand, ved en vandstrøm på 0,2l/s, når frem til tapstederne senest10 sekunder efter påbegyndt tapning, for at undgå vandspild [46]. Dette sikresved, at varmtvandsanlægget udføres som et cirkulationsanlæg. Dette udføresfor hovedfordelingsledninger hvormed de enkelte lejligheder ikke etableres medcirkulation. Dette er tilladeligt når ventetiden, τ, for den enkelte lejlighed ermindre end 10 sekunder. Formel K.36 skal overholdes for at forudsætningen ergældende.τ =π · d 4 i 2 · L(K.36)0, 2 · 10 3Hvor d i er indvendig diameter [mm]L er strækningens længde [m]Sættes τ, i formel K.36, lig 10 sekunder, ndes den maksimale længde afkoblingsledningerne til 10m, hvilket vurderes tilstrækkeligt.Som tidligere beskrevet forudsættes det, at den tilladelige afkøling i cirkulationssystemetsættes til 4 ◦ C. Cirkulationen sikres ved, at anvende pumpecirkulationsom, foruden hovedforsyningsledningerne, består af:• Cirkulationsledninger med regulerings- og indreguleringsarmaturer udførti varmforzinkede stålrør med en indvendig diameter på 16 mm.• Cirkulationspumpe.131

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003• Tilbagestrømssikring.• Vermeveksler hvor det cirkulerende vand genopvarmes.Pumpen der anvendes til cirkulation, placeres ved tilslutningen til varmeveksleren.Se gur K.1.Cirkulationsanlægget er inddelt i tre kredse: A c ,B c og C c , svarende tilbygning A, B og C. Den vigtigste faktor for cirkulationssystemet er afkølingen,dvs. forskellen imellem afgangstemperaturen fra varmeveksleren og returtemperaturenfra cirkulationsledningen.VarmetabVarmetab fra en ledningsstrækning med længden ∆L, segurK.6,beregnesaf formel K.37φ = λ · (T m − T r ) · ∆L (K.37)Hvor λ er transmissionstallet for det anvendte rør [W/(m ·◦ C)]T m er vandets middeltemperatur [ ◦ C]T r er omgivelsernes temperatur [ ◦ C]Figur K.6Afkøling af vand langs rørstrækning.I det følgende regnes på A c . I beregningerne af varmetab indgår ereforskellige rørtyper, hvorfor en total længde af de forskellige ledningstyper bestemmes,se tabel K.4.132

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeType Længde RørtransmissionstalPEX Ø32 66,0m 0,38W/m · KPEX Ø27 18,0m 0,38W/m · KStål Ø27 52,4m 0,30W/m · KTabel K.4Rør i streng A.Varmetabet ndes til:φ = 0, 38 · (58 − 20) · 66 + 0, 38 · (58 − 20) · 18 + 0, 3 · (58 − 20) · 52, 4φ = 1810, 3W(K.38)Idet varmetabet og den tilladelige afkøling er fastsat bestemmes den cirkulerendevandstrøm af formel K.39.q c =φ∆T · ρ · c(K.39)Hvor φ er varmetabet [W ]∆T er afkølingen [ ◦ C]ρ er vandets massefylde [kg/l]c er vandets varmefylde [J/kg ·◦ c]q c =1810, 324184 · 0, 983 · 4q c = 0, 11l/s(K.40)For de tre kredse ndes vandstrømmene angivet i tabel K.5Kreds PEX Ø32 PEX Ø27 Stål Ø27 φ q c[m] [m] [m] [W ] [l/s]A c 66 18 52,4 1810 0,11B c 3 63 98,2 2073 0,13C c 0 29 78,6 1315 0,08Tabel K.5Rørlængder, varmetab og vandstrømme i cirkulationssystemet.Dimensionering af enkeltekredseVandstrømmene fordeles til de enkelte delkredse, således at varmetabetfra denne dækkes. Den korrekte fordeling er meget tidskrevende og derfor anvendesen forenklet dimensionering i hht. SBI 165 [15]. Ved dimensioneringenantages at varmetabet pr. lbm er ens over hele ledningen, hvorfor fordelingen133

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003af cirkulationsvandstrømmene fastlægges ud fra længdeforhold. Fordelingen afcirkulationsmængden ndes af formel K.41.q cn = L fnΣLf · q c(K.41)Figur K.7Principskitse af cirkulationssystemet.Tryktabet over de enkelte strækninger ndes af formel K.42.∆p n = 1, 25 · R cn · L cn (K.42)Hvor R cn er tryktab pr. lbm for ledning n [Pa/m]L cn er længde af strækning n [m]Af tabel K.5 ndes ΣL =136, 4m. Tryktabet,R,bestemmeshervedafformel K.42 til 2,2kP a/m. Derved er tryktabet for cirkulationsledningen påden antagede farligste strækning, A, fastlagt og gengivet i tabel K.6.Strækning P/L λ v d i Re q c a L P[Pa/m] [-] [m/s] [mm] [·10 −3 ] [l/s] [10 −4 m 2 ] [m] [Pa]A c1 1,759 0,0355 0,04 16 1,34 0,008 2,01 76,1 133,82A c2 3,357 0,0359 0,05 16 1,85 0,011 2,01 79,1 265,58A c3 13,624 0,0364 0,11 16 3,69 0,022 2,01 93,1 1268,38A c4 14,900 0,0364 0,11 16 3,86 0,023 2,01 94,1 1402,13Tabel K.6Data for bestemmelse af tryktabet i cirkulationsledningen i blok A.134

23. maj 2003 K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarmeAf tabel K.6 fremgår det, at den farligste kreds er A c 4 med et tryktabpå 1402Pa. Hertil foretages til tillæg for noget jeg ikke lige kan huske, hvorvedbestemmes det dimensionsgivende tryktab for cirkulationspumpen 1682.4 Pa.Valg af pumpeUd fra det dimensionsgivende tryktab og et tryk svarende til en fjederbelastetkontraventil (5kPa) ndes den nødvendige trykforøgelsen fra pumpenaf formel K.43.∆p p = Σ∆p +5∆p p = 1, 7+5∆p p = 5, 7kPa ≈ 0, 6mV S(K.43)Den dimensionsgivende vandstrøm for de enkelte kredse er tidligere bestemog angivet i tabel K.5, hvorudfra der foretages valg af pumpe for enminimumskapacitet på 1,15m 3 /h og 0,6mV S. Der vælges herved en EV2-40-2C vådløber cirkulationspumpe, fra fabrikanten Smedegaard A/S [10]. Dennepumpetype er med rustfri indvendige dele og aksel samt leje-smøresystem medkullejer, som sikrer støjsvag og vedligeholdelsesfri drift. Ligeledes er pumpenkonstrueret med hastighedskomskifter for tilpasning af pumpekurve og lavtenergiforbrug. Af Appendiks I foretindes pumpekarakteristik samt data forden valgte pumpe.135

K. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme 23. maj 2003136

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeBilag LForslag 2 - Varmtvandsanlægmed solvarme suppleret medfjernvarmeI bestræbelserne på at etablere et opvarmningssystem til brugsvandet påBrohuset, vurderes det, hvor stor en del af brugsvandet der vil kunne opvarmesved solenergi, for stadig at være rentabelt på længere sigt. I den forbindelse,dimensioneres et solfangeranlæg med supplering af fjernvarme. Alternativet tilsolfangeranlægget er, at hele varmtvandsforbruget dækkes ved tilslutning affjernvarme, jf. Bilag K. I det efterfølgende bliver der redegjort for valg af anlægsopbygning,herunder beholdervolumen, solfangerareal samt solfangertype.Anlægsopbygningen udføres mhp., at opbygge et varmtvandsanlæg, derer rentabelt på længere sigt. Dvs., at solfangerarealet, efter en skitseprojektering,optimeres for., at opnå den størst mulige virkningsgrad, samtidig med, atfunktionskravene til anlægget overholdes. Optimeringen foretages vha. simuleringsprogrammetKviksol [28], der beregner eekten der tilføres solfangerpanelerne,fra solen på baggrund af vejrdata. Ud fra disse beregninger, ndes etrealistisk estimat på den eekt, der kan forventes omsat af solfangeranlægget.Idet der etableres 107 lejligheder, 93 ungdomsboliger og 14 familielejligheder,samt administrationslokaler med 10 ansatte, anses Brohuset for at haveet forholdsvis stort varmebehov, hvilket medfører et stort solfangerareal ogdermed en stor varmtvandsbeholder. I skitseforslaget dimensioneres der mhp.,at dække op mod 100% af varmtvandsforbruget ved solvarme i månederne majtil august. På baggrund af skitseprojekteringen foretages en detailprojekteringaf systemet.PC-programmerFor beregning af Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleretmed fjernvarme benyttes følgende PC-programmer:• Kviksol til Windows benyttes til simulering af solvarmeanlæg mhp. anlægsydelser.Programmet er udarbejdet af Prøvestationen for Solenergi[38]. Programmet kan beregne solvarmeanlæg med levering til brugsvandog rumvarme med og uden cirkulation på brugsvand.137

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003• MS Excel benyttes til beregning af overslagsmæssige priser for solfangeranlægget.Der benyttes regneark udarbejdet i forbindelse med projektsarbejdemellem COWI, Prøvestationen for Solenergi og BPS-centret :Priskatalog for større solvarmeanlæg til brugsvandsopvarmning [37].• MATLAB benyttes i forbindelse med dimensionering af spiralveksler forsolvarme. Der benyttes program udviklet af Mogens Steen-Thøde [47],som forendes i Appendiks V.L.1 ForudsætningerFølgende opstilles forudsætningerne for solfangeranlægget på Brohuset,hvor ud fra der foretages en foreløbig dimensionering.• Der dimensioneres solfangeranlæg for 14 familielejligheder samt 93 ungdomsboliger.• Der dimensioneres ikke for Fjordblinks administrationslokaler samt kælder.• Lagertemperatur vælges til t l ≥ 65 ◦ C.• Fremløb i tappeledningerne må ikke overstige 60 ◦ C [46].• Koldt brugsvand regnes til t k =10 ◦ C.• Suppleringsvarme leveres ved fjernevarme.• Varmtvandsbehovet bør i sommermånederne, tilnærmelsesvis dækkes vedsolfangeranlægget.• Som medie i solfangeren benyttes 60% vand og 40% glykol, med frysepunktved −21 ◦ [47].TappeprogramFølgende opstilles tappeprogram for de dimensionsgivede lejligheder, repræsenteretved standard tappeprogram i Kviksol [28]. Dette tappeprogrambenyttes som grundlag for beregning af spidsbelastning samt det gennemsnitligevarmtvandsforbrug. Der benyttes standardværdier for vandforbrug for familieboligerog ungdomsboliger, hhv. 100l/døgn og 90l/døgn [35].Af tabel L.1 ses tappeprogrammet for etageboliger, angivet som fordelingaf varmtvandsforbrug, pr. time i døgnet, i forhold til samlede forburg.Herved fremgår ligeledes vægtningen for hhv. familieboliger og ungdomsboliger.Figur L.1 illustrerer tappeprogrammet ved søjlediagram.138

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeTime i Andel for Andel for Andel fordøgnet Etagebolig fam.boliger ungd.boliger[time] [andel/forbrug] [l/h] [l/h]0 2 2 1,81 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 05 0 0 06 1 1 0,97 5 5 4,58 7 7 6,39 8 8 7,210 7 7 6,311 5 5 4,512 4 4 3,613 5 5 4,514 3 3 2,715 2 2 1,816 2 2 1,817 4 4 3,618 7 7 6,319 12 12 10,820 10 10 9,021 7 7 6,322 5 5 4,523 4 4 3,6Ialt 100 100l/døgn 90l/døgnTabel L.1Tappeprogram for familieboliger og ungdomsboliger [28].Figur L.1Tappeprogrammet for boligerne. [28]Hermed er vandforbruget for de to typer boliger fastlagt og opsummeret139

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003i tabel L.2.Betegnelse Fam. lejl. Ungd. bolig EndhedAntal 14 93 pers.Pers. pr. lejl. 2,5 2 pers.Gens. daglig forbrug 100 90 l/døgnMax. time 19 19Max. timeforbrug pr. lejl. 12 10,8 l/døgnMax. timeforbrug ialt 1681004,4 l/døgnTabel L.2Varmtvandsforbrug for familieboliger og ungdomsboliger.L.2 Opbygning af solfangeranlægAnlægget udføres med varmevandsbeholder, hvor varmetilførelsen primærtønskes leveret af solvarme. Der suppleres med fjernvarme i tilfælde hvorsolvarme ikke er tilstrækkeligt til at opretholde den ønskede lagertemperatur.Herved benyttes varmtvandssystem med to spiralvekslerer for overførelse afhhv. solvarme og fjernvarme. Systemet består bl.a. af følgende komponenter:• Solfangerpaneler.• Varmtvandsbeholder.• Spiralveksler for solvarme.• Spiralveksler for fjernvarme.• Cirkulationspumpe, rørføring og lign.Solfangermodulerne placeres på taget af blokB og C orienteret mod syd.Modulerne parallelkobles og samles i én fordelingsledning som føres genneminstallationsskakten til højre for modullinie 25, til kælderen hvor varmtvandsbeholderener placeret. For at opretholde cirkulationen mellem solfangermodulerneog varmtvandsbeholderen benyttes cirkulationspumpe, som styres således,at solfangerkredsen slås fra når der ikke leveres tilstrækkeligt eekt tilvarmtvandsbeholderen. Soldelen af anlægget etableres med et overtrykpå0,8bar for herved at undgå at mediet koger. Skitse af systemets opbygningfremgår at gur L.2.140

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeFigur L.2Skitsering af varmtvandssystemet med solvarme suppleret med fjernvarme.DriftstrategiSom beskrevet, ønskes en minimum temperatur på65 ◦ C, i toppen afvarmtvandsbeholderen. Dvs. der suppleres med fjernvarme, hvor spiralvekslerenfor dette styres efter følgende paramentre:StyringSettemperatur for suppleringsvekslerStartdierensStopdierensTemp65,5 ◦ C6,0 ◦ C2,0 ◦ CTabel L.3Driftstrategi for varmtvandsanlægget.Derved starter suppleringen med fjernvarme når temperaturen i varmtvandsbeholderenfalder til 59,5 ◦ C. Ligeledes stoppes suppleringen ved 67,5 ◦ C.Dette interval sikre, at der ikke forekommer et uacceptable tab i forbindelsemed hyppige start og stop af ventilmotoren, se gur L.2 punkt 1.For at sikre mod skoldningsfare, ved temperaturer i varmtvandsbeholderenover 65 ◦ C, benyttes en termoskatisk blandeventil, jf. gur L.2 punkt 6.Herved opblandes koldt vand til det aftappede vand således, at temperaturenfalder til 65 ◦ C.141

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003L.3 Skitseprojektering af solfangeranlægDer vælges, at benyttet Arcon ST solfangere med et eektivt areal på2,51m 2 [2]. I appendiks IV forendes datablad. Det vurderes, ud fra et estetiskesynspunkt, udelukkende at placere solfangerpanelerne på tagaderne hældendemod syd på blok B og C med en hældning på 45 ◦ med vandret. Således begrænsesdet mulige antal af solfangerpaneler af disse tagaders areal, hvorveddet vurderes, at der er maksimalt bør etableres 90 solfangerpaneler, hvilket erdimensionsgivende for de videre beregninger.Varmtvandsbeholdernes solvarmedelVarmtvandsbeholderen er udformet som vist på gur L.2. Varmtvandsbeholderenssolvarmedel bestemmes overslagsmæssigt ud fra nedenstående tabelL.4 når solfangerarealet, A v , og varmtvandsforbruget, F , er kendt [47]:A v /F > 30 V sol > 1, 50 · F25

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeHvor K1 er 16, 7018 · A 1,0684V[−]K2 er 0, 4411 · A 1,0864V[−]T L er lagertemperaturen [ ◦ C]Da solfangerarealet, A V , tidligere er vurderet til 226m 2 , samt antagelsen,at lagertemperaturen er 60 ◦ C, bestemmes varmeoverføringsevnen for spiralveksleren:UA = 16, 7018 · 226 1,0684 +0, 4411 · 226 1,0864 · 60= 15, 0kW/K(L.3)Vha. denne UA-værdi bestemmes følgende to nye værdier for K1 og K2,ved benyttelse af MATLAB-program som forendes i Appendiks V. Programmetberegner disse nye K-værdier ud fra rørlængde af spiralvekseleren, indreog ydre diameter for kobbberrøret, glykolprocenten samt varmefylden for detvalgte medie. For gennemførelsen af de videre beregninger, antages værdierneangivet i tabel L.5, for at være gældende for anlægget.Betegnelse Symbol Værdi EnhedGlykolprocent p 40 %Vekslerspiralens indv. diameter d i 0,032 mVekslerspiralens udv. diameter d u 0,035 mVekslerspiralens varmeledningstal λ 394(kobber) W/mKLagertemperatur T l [10; 30; 50; 70]◦ CVolumenstrøm gennem vekslerspiral Vs 113 l/minTabel L.5Værdier for den videre beregning af solfangeranlæg.Volumenstrømmen gennem vekslerspiralen bestemmes ud fra den valgtesolfangertype der er opgivet med et væskeow på 0,5 l/min/m 2 , se AppendiksIV, hvormed det totale væskeow er 226 · 0, 5=113l/min.Den nødvendige rørlængde af spiralveksleren bestemmes ved iteration iomtalte MATLAB-program. Dvs. der gættes på en rørlængde således, at K1 ogK2 angiver graften på gur L.3. Herved er der, ved en lagertemperatur på 60 ◦ ,opnået en varmeoverføringsevne svarende til den fundet ved empiriskformelL.3. Dette illustreres ved opsætning af ligningen for grafen, angivet på gurL.3, ud fra de i MATLAB-programmet bestemte K1 og K2, se formel L.4:y =195.5729 · x +3.336, 5(L.4)143

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Figur L.3Varmeoverføringsevnen som funktion af lagertemperaturen.Ved beregningen i omtalte MATLAB-program er der således fundet hhv.K1=3.336,5 og K2=195.5729, samt en varmeoverføringsevne på15,0 kW/K, jf.formel L.3. Længden af spiralen er ligeledes fundet til 215 m. Anordningen afdenne foretages efter beholderdimensioneringen.Varmtvandsbeholderens suppleringsdelFølgende dimensioneres det volumen i varmtvandsbeholderen der udgørsuppleringsdelen, se gur L.2. Dette volumen dimensioneres således at anlæggetudeklukkende kan opvarmes ved fjernvarme. Herved er der tilstrækkeligkapacitet til at levere varmt vand i perioder hvor solfangeranlægget ikke leverervarme. Volumenet afhænger af varmtvandsforbruget, tappeprogram ogeekt af suppleringsveksleren. Dimensioneringen af varmtvandsbeholderen medspiralvarmelegme foretages ud fra gur L.4.144

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeFigur L.4Vejledende dimensioneringsdiagram for varmtvandsbeholdere med indbygget spiralvarmeveksler[35].I bilag K, afsnit K.4, benyttes normallejlighedsmetoden for dimensioneringenaf varmevekslerens eekt. Af samme, er antallet af normallejlighederbestemt til 58. Samme metode benyttes her til dimensioneringen af varmevandsbeholderenssuppleringsdel. Det eektive volumen bestemmes ved lineærinterpolation i tabel L.6.N lej 4 5 6 8 10 15 20 30 50 75 100 150V eff 340 390 420 520 600 825 1.000 1.290 2.000 2.625 3.000 3.750Tabel L.6Vejledende værdi for det eektive beholdervolumen som funktion af antal normallejligheder[35].Herved benyttes et eektivt beholdervolumen for suppleringsdelen på2.200l.Dimensionering af spiralveksler i suppleringsdelSpiralveksleren dimensioneres ud fra en vurdering af det nødvendige beholdervolumenpr. normallejlighed, se formel L.5:V lej = V effN lejl= 2.20058(L.5)= 37, 9l/lejlAf gur L.4 aæses den eektive eekt pr. normallejlighed til 1,8. Hermedbestemmes suppleringsdelens eektive eekt, P eff , ud fra formel L.6.P eff = P eff,lejl · N lejl= 1, 8 · 58= 104, 4kW(L.6)145

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Jf. Vand og aøb ståbi [35], gives et tilkalkningstillæg til den fundneeekt. Tillægget er vurderet til 30%, hvormed suppleringsdelens mærkeeektbestemmes til 135,7kW.Følgende bestemmes suppleringsvekslerens varmeoverføringsevne, UA, vedformel L.7.UA = Φ∆t m=Φt F − t Rln t F − t Lt R − t L(L.7)Hvor Φ er den totale eekt [W ]t F er fremløbstemperatur [ ◦ C]t R er returløbstemperatur [ ◦ C]t L er lagertemperatur [ ◦ C]Der dimensioneres for temperatursættet t F /t R /t L =60/40/10. Dentotaleeekt bestemmes ved multiplikation af eekten pr. normallejlighed, gurL.4, og antal normallejligheder. Herved bestemmes suppleringsvekslerens UAværdiaf formel L.8.UA =135.70060 − 4060 − 10ln40 − 10(L.8)= 3.466, 0W/KDimensionering af varmtvandsbeholderVarmtvandsbeholderen, angivet på gur L.2, er bestående af en solvarmedel,bestemt til 8,6m 3 , samt den før bestemte suppleringsdel på 2,2 m 3 .Hervedbestemmes det samlede volumenet af beholderen til 10,8 m 3 .Detoptimalehøjde/diameter-forhold, for beholdere over 3 m 3 , bestemmes ved formel L.9.V = h · π4 · d2 i ⇒h = d i = 3 √4 · Vπ(L.9)h = 3 √4 · 10, 8π=2, 4m146

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeLoftshøjden i kælderen er 2,5m, hvorfordetikkeermuligtatbenytteen beholder med optimale højde/diameter forhold. Der vælges at benyttes enbeholder med en højde på 2,00m og en diameter på 2,6m.For bestemmelse af godstykkelse for varmtvandsbeholderens vægge, benyttesformel L.10 [16].S min = 0, 11 · d i · √k · p100(L.10)Hvor d i er tankens indre diameter [mm]k er forhold mellem elastictetsmodul for beholdermaterialet vedhhv. 20 ◦ C og maximale temperatur [−]p er beholderens designtryk [bar]Tankens indre diameter er bestemt til 2,6m. Forhold mellem elastictetsmodulfor beholdermaterialet, ved hhv. 20 ◦ C og maximale temperatur, sættestil 1. Dette er dog kun gældende i fald temperaturen i varmtvandsbeholderenikke overstiger 100 ◦ C. Det er dog forventeligt, at der forekommer temperaturerover 100 ◦ C, hvorved den valgte værdi for forholdet er på den sikre side. Beholderensdesigntryk sættes, jf. Varmelagre til solvarmeanlæg [16], til 16bar.Herved bestemmes godstykkelsen jf. formel L.10.S min = 0, 11 · 2.600 · √1· 16100= 11, 4mm ≈ 12mm(L.11)Det antages, at der, grundet brugen af solvarme, i visse perioder vil forekommetemperaturer i varmtvandsbeholderen på mere end 100 ◦ . Det forudsættes,at temperaturen ikke overstiger 120 ◦ C, hvorved der af formel L.12,bestemmes et ønsket overtryk i varmtvandsbeholderen, for at sikre mod kogningaf beholdermedie [25].( )P1lnP 2= − ∆H vap,mR( 1− 1 )⇒T 2 T 1h · ( 1 T 2− 1 T 1)(L.12)P 1 = P 2 · eR147

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Hvor P 1 er ønsket beholdertryk [bar]P 2 er atmosfærisk tryk [bar]∆H vap,m er fordampningsentalpien for H 2 O [J · mol −1 ]R er gaskonstanten [J · mol −1 · K −1 ]T 1 er mediets temperatur [K]T 2 er kogepunkt for H 2 O ved 1.013bar [K]Fordampningsentalpien for H 2 O, 40,67kJ · mol −1 , regnes temperaturuafhængig,hvormed det nødvendige overtryk bestemmes af formel L.13.P 1 = 1, 013 · e140.670 · (373, 15 − 1393, 15 )8, 3145(L.13)= 2, 026bar =2atmVarmetab for varmtvandsbeholderenFølgende bestemmes varmetabet fra varmtvandsbeholden. Dette foretagespå grundlag af kendte værdier for dimensionen samt antaget materialeparametreangivet i tabel L.7. Der ses bort fra varmetab mellem beholdermateraletog vandet idet det antages, at beholdermaterialet og vandet opnår sammetemperatur.Betagnelse Symbol Værdi EndhedBeholderens ydre diameter d y 2.624 mmIsoleringsmaterialets varmeledningsevne λ 0,039 W/mKIsoleringtykkelse e 100 mmTabel L.7Materialeparametre for varmtvandsbeholderen.Varmetabskoecienten pr. højdeenhed for beholderen bestemmes af formelL.14 [16]. Der benyttes en overgangsisolans på 0,13 m 2 K/W, hvilket svarertil normal overgansisolans ved indvendige overfalder i bygninger [16].UA side ==π( )12 · λ · ln dy +2· e 0, 13+d y d y +2eπ( )1 2, 624+2· 0, 12 · 0, 039 · ln 0, 13+2, 624 2, 624+2· 0, 1(L.14)= 3, 18W/Km148

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeLigeledes benyttes formel L.15 [16], for bestemmelse at varmetabskoecientenfor hhv. beholderens top og bund.UA top,bund ==π4 · (d y + e) 2e+0, 13λπ · (2, 624+0, 1)24e+0, 130, 039(L.15)= 2, 16W/KHerved bestemmes, ved formel L.16, varmetabskoecienten, UA, korrigeretfor temperaturradienten, idet temperaturerne i tabel L.8 er gældende.Temperatur Symbol VærdiLagertemperatur T t 65,0 ◦Kældertemperatur T k 15,0 ◦Middeltemperatur T M 40,0 ◦Tabel L.8Temperaturer i varmtvandsanlægget.UA = (U top · TtT m+ U side · h · TmT m+ U bund · TkT m= 2, 16 · 6510 10+3, 18 · 2 · +2, 12 ·40 40 40(L.16)= 5, 65W/KLigeledes tages hensyn til kuldebroer ved samling af isolering på beholderensader. Der benyttes overslagsformler udviklet af Prøvestation for Solenergi[38] og gengivet i Udleverede slides til forelæsning [47]. Tillægget bestemmesved formel L.17, da der vurderes at være 4 kuldebroer.UA kuldebro = 0, 02 · (n +1)· V 0,5= 0, 02 · (4 + 1) · 10, 8 0,5= 0, 33W/K(L.17)Hvor n er antallet af kuldebroer [stk]V er lagervolumen [m 3 ]149

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Det samlede varmetab for varmtvandsbeholderen, under hhv. stilstandog drift, bestemmes ved formel L.18og L.19:UA stilstand = UA+ UA kuldebro= 5, 57 + 0, 33= 5, 90W/K(L.18)UA drift = UA stilstand +0, 01 · V 0,5= 5, 9+0, 01 · 10, 8 0,5= 5, 93W/K(L.19)Placering af spiralvekslerFølgende bestemmes udformning og placering af de to spiralvekslerer.Idet længden og rørdiameter for suppleringsvekseleren ikke er kendt, foretagesen vurdering af dennes størrelse og optimale placering udfra dens eekt. Dennødvendige varmeoverføringsevne for spiralveksleren i soldelen er tidligere bestemttil 15,0kW/K. Denne fordeles på re spiraler, hvorved hver spiral skallevere 3,75kW/K. Udfra MATLAB-programmet bestemmes den nødvendigelængde med tilhørende nye K-værdier. Den nødvendige længde bestemmes såledestil 45m med tilhørende K-værdier, K1=655,0897 samt K2=52,4333. Vedsimulering i Kviksol [28], multipiceres disse med 4. Diameteren, for de respiraler, sættes til 1m. Med den før bestemte dimension af beholderen bestemmeshøjdenafhverspiral,vedformelL.20.Detderregnesmedetmellemrummellem hver vikling på 5mm. Rørdiameteren er 0,035m jf. tabel L.5.h = 451·π · 0, 035+0, 005 · 451 · π≈0, 60m(L.20)Eekten for spiralen i suppleringsdelen er dimensioneneret til 3,5 kW/K.Den udvendige rørdiameter vurderes til 0,035 m, hvorved højden estimeres til0,3m vedendiameterpå2,3m.Volumen over laveste punkt bestemmes ved suppleringsvekslerens højde,samt et tillæg vurderes til 0,1m over spiralen. Herved bestemmes volumen til2,1m 3 . Ligeledes bestemmes volumen under højste punkt til 3,7 m 3 .SegurL.5.150

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeFigur L.5Anordning af spiraler i varmtvandsbeholderen. Alle mål i m.CirkulationsforbrugCirkulationsanlæggets ækvivalente varmetabsfaktor, UL, bestemmes vedfølgende formel L.21 [47].UL = − Φ c∆t · ln (1 − ∆tt f − t o)(L.21)Hvor Φ c er varmetabet [W ]∆t er afkølingen over cirkulationsledningen [ ◦ C]t f er fremløbstemperatur [ ◦ C]t f er omgivelsernes temperatur [ ◦ C]Ved bestemmelse af varmetabet for cirkulationsledningen i bilag K afsnitK.4, samt en afkøling over cirkulationsanlægget på 4 ◦ C, bestemmes UL:UL = − 1810, 34= 47, 7W/ ◦ C()4· ln 1 −60 − 20(L.22)151

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Simulering I - skitseprojekteringDererforetagetsimuleringafdetiafsnitL.3bestemtesolvarmeanlæg.Simuleringen foretages i programmet Kviksol [28]mhp., at undersøge hvorvidtder kan forventes leveret tilstrækkeligt eekt til varmtvandsbeholderen. Vedsimuleringen med den fundne eekt af suppleringsveksleren, opnås et resultathvor det totale behov dækkes 98%. Herved vurderes det nødvendigt at øge effektenaf suppleringsveksleren. Ved simulering i Kviksol [28], er denne bestemttil 7W/K, således at det totale behov dækkes 100%. I Appendiks VI fremgårin-data benyttet ved simuleringen.Out-data fra simuleringen fremgår af gur L.6 og L.7.152

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeFigur L.6Out-data for simulering i Kviksol [28].153

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Figur L.7Out-data for simulering i Kviksol [28].Som det fremgår af ovenstående gurer, for out-data, leverer solfangeranlæggetikke tilstrækkeligt energi til, at anlægget kører uden supplering frafjernvarme i sommerperioden. Dog dækkes behovet, i juli måned, ca. 90% vedsolvarmeanlægget. Det vurderes på baggrund at Simulering I - skitseprojektering,at det er muligt at dimensionere anlægget med bedre K-værdier således,at der opnås en bedre udnyttelsesgrad af det eektive solfangerareal.L.4 Detaildimensionering af solfangeranlægPå baggrund af skitsteprojekteringen, samt simuleringen for samme, foretagesfølgende detailprojektering af samme anlæg. Dette gøres mhp., at opnåen bedre virkningsgrad.Udover de i skitesprojekteringen, afsnit L.3, bestemte værdier for anlæggetbestemmes følgende placering af solfangerne på taget. Herunder vinkelforholdog orientering, som danner grundlag for vurdering af nyt eektivt solfangerareal.Ligeledes bestemmes et nyt sæt K-værdier for spiralveksleren mhp. påbedre ydelse. Varmtvandsbeholderens volumen tilpasses de nye værdier. Sluttligtdimensioneres rørsystemet for solvarmedelen af varmtvandsanlægget.154

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmePlacering og orientering af solfangereSom beskrevet i afsnit L.2, placeres solfangermodulerne påtaget af blokB og C orienteret mod syd. Tagkonstuktionen udføres med hvælving samten hældning på10.5 ◦ . Det vurderes, at solfangerpanelerne ikke bør etableresmed samme hældning som taget, da dette medføre en betydelig reduktion iudbyttet. Herved vælges af etablere solfangerpanelerne i en vinkel på45 ◦ iforhold til vandret. Solfangerne placeres udelukkende påtagaderne der erorienteret mod syd, samt med hældning i samme retning. Herved opnås, atsolfangerpanelerne har en hælning på34,5 ◦ med tagfalden, hvilket vurderesoptimalt ud fra et estetisk synspunkt.Visualisering af opstillingen er illustreret pågur L.8.Figur L.8Visualisering af solfangerpanelerne, orienteret mod syd på blok B og C.Følgende undersøges skyggeforholdene for den beskrevne placering. Dergøres brug af følgende forudsætninger:• Solfangerne antages at være orienteret stik syd.• Hældningen for solfangepanelerne er 45 ◦ .• Taghælningen er 10.5 ◦ .• Brohuset ligger påden 55,70 ◦ nordlige breddegrad.• Der ses bort fra evt. skyggevirkning fra ventilationsafkast.For at bestemme den optimale placering, således at solfangerpanelerneikke står i skygge af hinanden samtidig med, at der ikke optages for megenplads, antages følgende en periode pååret, hvor der måaccepteres skyggeproblemer.Denne vælges fra d. 21/10 til d. 19/2.Indfaldsvinkelen mellem tagaden og solstrålingen bestemmes ved formelL.23 [20], idet vinkelen måvære i intervallet 0 ◦ -90 ◦ .155

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003cos(θ) = sin(δ) · sin(φ) · cos(β)−sin(δ) · cos(φ) · sin(β) · cos(γ)+cos(δ) · cos(φ) · cos(ω)+cos(δ) · sin(φ) · sin(β) · cos(γ) · cos(ω)+cos(δ) · sin(β) · sin(γ) · sin(ω)(L.23)Hvor φ er indfaldsvinkelen [ ◦ ]δ er deklinationsvinklen [ ◦ ]Φ er lokalitetens breddegraden =55,7 [ ◦ ]β er adens hældning, taghældning =10,5 [ ◦ ]γ er adens azimutvinkel [ ◦ ]ω er timevinklen, =0 kl. 12.00 [ ◦ ]De angivede vinkelers forhold er illustreret på gur L.9.Figur L.9Solens højde og azimut, adens hældning og azimut, samt zenihvinkel [20].156

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeSolens deklination bestemmes til -12 ◦ ved gur L.10,for de valgte datoer,d. 21/10 til d. 19/2.Figur L.10Solens deklination over året [20].Idet der med rimelighed antages,at der er tale om ader fast orienteretstik syd,sættes azimutvinklen lig 0,i formel L.23 [20]. Hermed reduceres formelL.23 til følgende formel L.24,gældende for fast sydvendt ade.cos(φ) = cos(Φ − β) · cos(δ) · cos(ω)+sin(Φ − β)= cos(55, 7 − 10, 5) · cos(−12) · cos(0)(L.24)+sin(55, 7 − 10, 5) · sin(−12) ⇒φ = 57, 2 ◦Vinklen mellem solstrålingen og taghældningen ndes hermed ved formelL.25:φ strål,tag =90− 57, 2=33 ◦ (L.25)Følgende bestemmes den indbyrdes afstand mellem solfangerpanelerne,hvor de ikke skygger for hinanden ved vinklen mellem solstrålingen og taghældningen,φ =33 ◦ . Opstillingen fremgår af gur L.11.157

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Figur L.11Opstilling af solfangerpaneler på tagaderne orienteret mod syd på blok B og C. Solfangerpanelerneer, jf. appendiks IV, 1.220mm.Max-højden, h max , angivet påpågur L.11, bestemmes ved formel L.26,idet bredden af solfangerentypen er 1,22m, se Appendiks IV.h max =1.220 · sin(34, 5) = 691mm(L.26)Af samme, bestemmes den indbyrdes afstand mellem solfangerpanelerne,L min , angivet pågur L.11, idet vinklen mellem solstrålingen og solfangerpaneletbestemmes, 180-34,5-33=112,5.L min =1.220 · sin(112, 5)sin(33)=2.070mm(L.27)Ved de ovenfor bestemte indbyrdes minimumsafstande mellem solfangerpanelerne,er det nødvendigt af reducere antallet af solfangerpaneler til 66,svarende til et eektivt solfangerareal på165,7 m 2 . Pågur L.12, se placeringenaf de 66 solfanger med de nødvendige indbyrdes afstande. Ligeledes, afgur L.13, ses visualiseringen af Brohuset med 66 solfangerpaneler påtaget afblok B og C.Figur L.12Placeringen af de 66 solfangerpaneler på blok B og C.158

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeFigur L.13Placeringen af de 66 solfangerpaneler på blok B og CDimensionering af spiralveksler i soldelenPå grundlag af nyt eektivt solfangerareal,foretages følgende dimensioneringaf spiralveksler. Ved formel L.2,bestemmes overslagsmæssig UA-værdi,hvormed varmeoverføringsevnen bestemmes ved formel L.28,idet det eektivesolfangerareal er 165,7m 2 .UA = 16, 7018 · 165, 7 1,0684 +0, 4411 · 165, 7 1,0864 · 65= 11, 2kW/K(L.28)Som i afsnit L.3,bestemmes K1 og K2 ved MATLAB-program som fore-ndes i Appendiks V,ud fra de i tabel L.9 angivede værdier.Betegnelse Symbol Værdi EnhedGlykolprocent p 40 %Vekslerspiralens indv. diameter d i 0,051 mVekslerspiralens udv. diameter d u 0,054 mVekslerspiralens varmeledningstal λ 394(kobber) W/mKLagertemperatur T l [10; 30; 50; 70]◦ CVolumenstrøm gennem vekslerspiral Vs 82,85 l/minTabel L.9Værdier for den videre beregning af solfangeranlæg.Der benyttes således kobberør med større dimension end ved skitseforslaget,seafsnit L.3. Herved opnås en større varmeoverføringsevne i forhold tillængden af spiralen. Ved benyttelse af dimensionerne for skitseforslag,angiveti tabel L.5,er den,i detaildimensionering,nødvendige spirallængde fundet til160m. Ved rørdimensionenen angivet i tabel L.9,ndes den nødvendige længde159

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003til 137m, hvormed der opnåes en besparelsen er ca. 14%, på spirallængden. Derbenyttes herved følgende K-værdier: K1=131,2185 og K2=2.658,9. Anordningenaf spiralen bestemmes efter dimensionering af varmtvandsbeholder.Varmtvandsbeholdernes solvarmedelEfter samme metode som angivet i tabel L.4, bestemmes beholdervolumenfor soldelen. Ud fra formel L.1, fås der, ved lineær interpolation, etnødvendigt beholdervolumen på 7,7m 3 . Spiralveksleren for suppleringsdelenforbliver uændret for herved at sikre, at varmtvandsanlægget er dimensionerettil drift uden solvarme.Dimensionering af varmtvandsbeholderJf. tabel L.6, er suppleringsvolumenet for varmtvandsbeholderen 2,2 m 3 ,hvorved det samlede nødvendige beholdervolumenet 9,9 m 3 . Der vælges en beholderpå 10m 3 .Højde/diameter-forhold for beholdere, over 3 m 3 , bestemmes ved formelL.9. Det vælges at udføre beholderen med en højde på 2 m hvormed diameterenbestemmes til 2,5m, hvilket giver et højde/diameter-forhold på 0,8.For bestemmelse af godstykkelse for varmtvandsbeholderens vægge, benyttesformel L.10, hvormed beholderen udføres i 11 mm godstykkelse. Ligeledesskitseforslaget, etableres et overtryk i varmtvandsbeholderen for at modvirkemediet koger. Jf. formel L.13, bestemmes et ønsket overtryk i varmtvandsbeholderen,på 2atm svarende til 202,65KPa.Varmetab for varmtvandsbeholderenVarmetabet for beholderen bestemmes jf. skitseforslaget, hvorved værdierneangivet i tabel L.10 er gældende for de videre beregninger.Betegnelse Værdi Enhed FormelU side 3,04 W/Km L.14U top,bund 1,97 W/Km L.15UA beholder 5,21 W/K L.16UA kuldebro 0,32 W/K L.17UA stilstand 5,53 W/K L.18UA drift 5,56 W/K L.19Tabel L.10Værdier for varmtvandsbeholderens varmetab.Placering af spiralvekslerDen nødvendige varmeoverføringsevne for spiralveksleren i soldelen er bestemttil 11,2kW/K. Denne fordeles på re spiraler, hvorved hver spiral levere2,8kW/K. Udfra MATLAB-programmet bestemmes den nødvendige længde160

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmemed tilhørende nye K-værdier. Den nødvendige længde bestemmes således til28m med tilhørende K-værdier, K1=565,6542 samt K2=37,5254. Ved simuleringi Kviksol [28], multipiceres disse med 4. Diameteren, for de re spiraler,sættes til 1m. Det der regnes med et mellemrum mellem hver vikling på 5 mm.Rørdiameteren er 0,054m jf. tabel L.9. Med den før bestemte dimension afbeholderen ndes højden af hver spiral til 0,53 m, hvilket medfører, at volumenunder højeste punkt bestemmes til 3m 3 . Volumen over lavest punkt er uændreti forhold til skitseprojekteringen.RørdimensioneringFølgende dimensioneres rørsystemet for solfangerkredsen. Herunder foretagetbestemmelse af rørlængde og dimension, pumpedimensionering samtekspandsionsbeholder, se gur L.2. Der gøres følgende forudsætninger for devidere beregninger:• Trykfaldet i lige strækninger vurderes acceptabelt op til 600 Pa.• Væskestrømmen i solkredsen sættes, jf Appeldiks IV, til 0,5 l/min/m 2 .• Mediets kinematiske viskositet antages at være lig vands ved 80 ◦ C, ν =0, 365 · 10 −6 .• Der ses bort fra enkeltab i solfangerpanelerne ved rørdimensioneringen.• Enkeltabi rørsystemet vurderes til 20% af det samlede tryktab.• Der benyttes kobberrør med en rughed på k=0,00015 m.• Alle rørstrækninger isoleres med 40mm.Rørsystemet fremgår af gur L.14, hvorudfra der følgende foretages denegentlige dimensionering. Rørsystemet forendes ligeledes som tegning I04,hvor der er anført numre ved bøjninger, hvortil der henvises i følgende tabellerfor tryktab. Der benyttes samme formelapperat for beregningen af tryktab,som præsenteret i afsnittet Beregningsforudsætninger, afsnit K.3 bilag K.Figur L.14Solfangeranlæggets rørføring. Fjerneste solfanger skraveret. Der henvises til tegning I04.Hermed opstilles følgende tabeler:161

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Tryktabet i selve rørsystemet er fundet for hhv. fremløb og retur til53,5kPa og 53,7kPa. Idet der tages hensyn til enkelttab foretages et tillægfor dette på 20% [46], ved bestemmelse af det samlede tryktab i rørsystemet,som herved bestemmes til 128,6kPa. Dertil ndes følgende tryktabet over selvesolfangerpanelerne. Da det fra fabrikantens side ikke er opgivet en rørlængde isolfangerpanelet, bestemmes denne ved formel L.29, ud fra en indvendig rørdiameterpå 8,4mm samt et væskevolumen på 1,4l, se Appendiks IV.L rør ==Vπ4 · d2 i0, 0014π · 0, 008424(L.29)= 25.3mTryktabet over den fjerneste solfanger, se gur L.14, bestemmes ud frastrømningshastigheden, som er bestemt til 0,38 m/s, og er angivet i tabel L.11,strækning 1 til 2. Herved bestemmes tryktabet over fjerneste solfangerpanel,se tabel L.17.Strækning P/L λ v Re Længde Tryk[-] [Pa/m] [−] [m/s] [−] [m] [Pa]F1 R1 400,1 0,047 0,38 8.745,21 25,3 10.122Tabel L.17Tryktabet over fjerneste solfangerpanel, se gur L.14.Strækning P/L λ v Re Længde Tryk[-] [Pa/m] [−] [m/s] [−] [m] [Pa]Ind Ud 400,1 0,047 0,38 8.745,21 25,3 10.122Tabel L.18Tryktabet over fjerneste solfangerpanel, se gur L.14.Herved bestemmes det samlede tryktab over solkredsen, og er angivet itabel L.19.162

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeFremløbStrækning P/L λ v di Re υ Væskeow Længde Tryk Σ Tryk[-] [Pa/m] [−] [m/s] [mm] [−] [m 2 /s] [l/s] [m] [Pa] [Pa]1 2 2,54 0,0967 0,38 8,4 4,83·10 2 3,65·10 −7 0,02 0,27 0,69 0,692 3 2,54 0,0967 0,38 8,4 4,83·10 2 3,65·10 −7 0,02 2,47 6,27 6,963 4 8,01 0,0762 0,76 8,4 9,67·10 2 3,65·10 −7 0,04 2,47 19,77 26,734 5 16,13 0,0683 1,14 8,4 1,45·10 3 3,65·10 −7 0,06 2,47 39,84 66,575 6 26,84 0,0639 1,52 8,4 1,93·10 3 3,65·10 −7 0,08 2,47 66,28 132,866 7 40,08 0,0611 1,89 8,4 2,42·10 3 3,65·10 −7 0,11 2,47 99,00 231,867 8 55,85 0,0591 2,27 8,4 2,90·10 3 3,65·10 −7 0,13 2,47 137,94 369,808 9 74,11 0,0576 2,65 8,4 3,38·10 3 3,65·10 −7 0,15 2,04 151,19 520,999 10 94,88 0,0565 3,03 8,4 3,87·10 3 3,65·10 −7 0,17 2,47 234,34 755,3310 11 118,13 0,0556 3,41 8,4 4,35·10 3 3,65·10 −7 0,19 2,47 291,77 1047,1011 12 143,86 0,0548 3,79 8,4 4,83·10 3 3,65·10 −7 0,21 2,47 355,33 1402,4412 13 172,07 0,0542 4,17 8,4 5,32·10 3 3,65·10 −7 0,23 2,47 425,01 1827,4413 14 202,75 0,0536 4,55 8,4 5,80·10 3 3,65·10 −7 0,25 2,47 500,80 2328,2414 15 235,91 0,0532 4,93 8,4 6,28·10 3 3,65·10 −7 0,27 2,47 582,69 2910,9315 16 271,53 0,0528 5,31 8,4 6,77·10 3 3,65·10 −7 0,29 2,47 670,68 3581,6116 17 309,62 0,0524 5,68 8,4 7,25·10 3 3,65·10 −7 0,32 0,52 161,00 3742,6117 18 309,62 0,0524 5,68 8,4 7,25·10 3 3,65·10 −7 0,32 2,04 631,63 4374,2418 19 350,18 0,0521 6,06 8,4 7,73·10 3 3,65·10 −7 0,34 0,52 182,09 4556,3319 20 393,20 0,0518 6,44 8,4 8,22·10 3 3,65·10 −7 0,36 2,47 971,20 5527,5320 21 438,68 0,0516 6,82 8,4 8,70·10 3 3,65·10 −7 0,38 2,47 1083,54 6611,0721 22 202,35 0,0407 1,98 16 1,75·10 4 3,65·10 −7 0,40 2,47 499,80 7110,8722 23 223,36 0,0405 2,09 16 1,84·10 4 3,65·10 −7 0,42 2,47 551,70 7662,58Tabel L.11Tryktabsberegning for fremløb i solkredsen.163

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Strækning P/L λ v di Re υ Væskeow Længde Tryk Σ Tryk[-] [Pa/m] [−] [m/s] [mm] [−] [m 2 /s] [l/s] [m] [Pa] [Pa]23 24 245,40 0,0404 2,19 16 1,93·10 4 3,65·10 −7 0,44 2,47 606,15 8268,7224 25 268,47 0,0403 2,30 16 2,03·10 4 3,65·10 −7 0,46 2,47 663,13 8931,8525 26 292,57 0,0401 2,40 16 2,12·10 4 3,65·10 −7 0,48 2,47 722,65 9654,5026 27 317,69 0,0400 2,51 16 2,21·10 4 3,65·10 −7 0,50 2,47 784,71 10439,2127 28 343,85 0,0399 2,61 16 2,30·10 4 3,65·10 −7 0,53 3,4 1169,07 11608,2828 29 343,85 0,0399 2,61 16 2,30·10 4 3,65·10 −7 0,53 0,35 120,35 11728,6329 30 371,02 0,0398 2,72 16 2,39·10 4 3,65·10 −7 0,55 2,47 916,43 12645,0630 31 399,23 0,0397 2,82 16 2,49·10 4 3,65·10 −7 0,57 2,47 986,09 13631,1531 32 428,46 0,0397 2,92 16 2,58·10 4 3,65·10 −7 0,59 2,47 1058,29 14689,4432 33 458,71 0,0396 3,03 16 2,67·10 4 3,65·10 −7 0,61 2,47 1133,02 15822,4633 34 490,00 0,0395 3,13 16 2,76·10 4 3,65·10 −7 0,63 2,47 1210,29 17032,7534 35 280,09 0,0338 1,26 25,6 4,57·10 4 3,65·10 −7 0,65 2,47 691,83 17724,5735 36 297,98 0,0338 1,31 25,6 4,71·10 4 3,65·10 −7 0,67 2,47 736,02 18460,6036 37 316,43 0,0337 1,35 25,6 4,86·10 4 3,65·10 −7 0,69 2,47 781,57 19242,1737 38 335,42 0,0337 1,39 25,6 5,01·10 4 3,65·10 −7 0,71 2,47 828,49 20070,6638 39 354,96 0,0336 1,43 25,6 5,16·10 4 3,65·10 −7 0,74 2,47 876,76 20947,4239 40 375,06 0,0336 1,47 25,6 5,30·10 4 3,65·10 −7 0,76 2,47 926,40 21873,8240 41 395,71 0,0336 1,51 25,6 5,45·10 4 3,65·10 −7 0,78 2,47 977,39 22851,2141 42 416,90 0,0335 1,55 25,6 5,60·10 4 3,65·10 −7 0,80 2,47 1029,75 23880,9642 43 438,65 0,0335 1,59 25,6 5,74·10 4 3,65·10 −7 0,82 2,47 1083,46 24964,4243 44 483,79 0,0334 1,67 25,6 6,04·10 4 3,65·10 −7 0,86 1,77 856,31 25820,73Tabel L.12Tryktabsberegning for fremløb i solkredsen.164

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeStrækning P/L λ v di Re υ Væskeow Længde Tryk Σ Tryk[-] [Pa/m] [−] [m/s] [mm] [−] [m 2 /s] [l/s] [m] [Pa] [Pa]44 45 378,87 0,0312 1,10 32 7,73·10 4 3,65·10 −7 0,88 0,24 90,93 25911,6645 46 396,76 0,0311 1,12 32 7,92·10 4 3,65·10 −7 0,90 2,42 960,16 26871,8246 47 415,07 0,0311 1,15 32 8,10·10 4 3,65·10 −7 0,92 2,47 1025,21 27897,0447 48 433,78 0,0311 1,18 32 8,28·10 4 3,65·10 −7 0,95 2,47 1071,44 28968,4848 49 452,91 0,0311 1,20 32 8,47·10 4 3,65·10 −7 0,97 2,47 1118,69 30087,1749 50 472,45 0,0310 1,23 32 8,65·10 4 3,65·10 −7 0,99 2,47 1166,95 31254,1350 51 492,40 0,0310 1,25 32 8,84·10 4 3,65·10 −7 1,01 2,47 1216,23 32470,3651 52 396,70 0,0292 0,86 39 1,10·10 5 3,65·10 −7 1,03 2,47 979,86 33450,2152 53 412,78 0,0292 0,88 39 1,12·10 5 3,65·10 −7 1,05 2,47 1019,56 34469,7853 54 429,17 0,0292 0,90 39 1,14·10 5 3,65·10 −7 1,07 2,47 1060,05 35529,8354 55 445,88 0,0292 0,91 39 1,17·10 5 3,65·10 −7 1,09 2,47 1101,33 36631,1555 56 462,91 0,0291 0,93 39 1,19·10 5 3,65·10 −7 1,11 2,47 1143,39 37774,5456 57 480,26 0,0291 0,95 39 1,21·10 5 3,65·10 −7 1,13 2,47 1186,23 38960,7757 58 497,92 0,0291 0,97 39 1,23·10 5 3,65·10 −7 1,16 0,37 184,23 39145,0058 59 365,28 0,0269 0,58 51 1,64·10 5 3,65·10 −7 1,18 1,8 657,51 39802,5159 60 365,28 0,0269 0,58 51 1,64·10 5 3,65·10 −7 1,18 0,34 124,20 39926,7160 61 378,24 0,0269 0,59 51 1,67·10 5 3,65·10 −7 1,20 0,23 87,00 40013,7061 62 535,68 0,0268 0,70 51 2,00·10 5 3,65·10 −7 1,43 2,67 1430,26 41443,9662 63 535,68 0,0268 0,70 51 2,00·10 5 3,65·10 −7 1,43 2,51 1344,55 42788,5263 teknikrum 535,68 0,0268 0,70 51 2,00·10 5 3,65·10 −7 1,43 18 9642,21 52430,73teknikrum beholder 535,68 0,0268 0,70 51 2,00·10 5 3,65·10 −7 1,43 2 1071,36 53502,09Tabel L.13Tryktabsberegning for fremløb i solkredsen.165

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003ReturløbStrækning P/L λ v di Re υ Væskeow Længde Tryk Σ Tryk[-] [Pa/m] [−] [m/s] [mm] [−] [m 2 /s] [l/s] [m] [Pa] [Pa]1 2 2,54 0,0967 0,38 8,4 4,83·10 2 3,65·10 −7 0,02 0,23 0,58 0,582 3 2,54 0,0967 0,38 8,4 4,83·10 2 3,65·10 −7 0,02 2,47 6,27 6,863 4 8,01 0,0762 0,76 8,4 9,67·10 2 3,65·10 −7 0,04 2,47 19,77 26,634 5 16,13 0,0683 1,14 8,4 1,45·10 3 3,65·10 −7 0,06 2,47 39,84 66,475 6 26,84 0,0639 1,52 8,4 1,93·10 3 3,65·10 −7 0,08 2,47 66,28 132,766 7 40,08 0,0611 1,89 8,4 2,42·10 3 3,65·10 −7 0,11 2,47 99,00 231,767 8 55,85 0,0591 2,27 8,4 2,90·10 3 3,65·10 −7 0,13 2,42 135,15 366,908 9 55,85 0,0591 2,27 8,4 2,90·10 3 3,65·10 −7 0,13 1,72 96,05 462,969 10 74,11 0,0576 2,65 8,4 3,38·10 3 3,65·10 −7 0,15 0,27 20,01 482,9710 11 94,88 0,0565 3,03 8,4 3,87·10 3 3,65·10 −7 0,17 2,42 229,60 712,5711 12 118,13 0,0556 3,41 8,4 4,35·10 3 3,65·10 −7 0,19 2,47 291,77 1004,3412 13 143,86 0,0548 3,79 8,4 4,83·10 3 3,65·10 −7 0,21 2,47 355,33 1359,6713 14 172,07 0,0542 4,17 8,4 5,32·10 3 3,65·10 −7 0,23 2,47 425,01 1784,6814 15 202,75 0,0536 4,55 8,4 5,80·10 3 3,65·10 −7 0,25 2,47 500,80 2285,4715 16 235,91 0,0532 4,93 8,4 6,28·10 3 3,65·10 −7 0,27 2,47 582,69 2868,1616 17 271,53 0,0528 5,31 8,4 6,77·10 3 3,65·10 −7 0,29 2,52 684,26 3552,4217 18 309,62 0,0524 5,68 8,4 7,25·10 3 3,65·10 −7 0,32 1,77 548,03 4100,4518 19 350,18 0,0521 6,06 8,4 7,73·10 3 3,65·10 −7 0,34 0,27 94,55 4195,0019 20 393,20 0,0518 6,44 8,4 8,22·10 3 3,65·10 −7 0,36 2,52 990,86 5185,8620 21 438,68 0,0516 6,82 8,4 8,70·10 3 3,65·10 −7 0,38 2,47 1083,54 6269,4021 22 202,35 0,0407 1,98 16 1,75·10 4 3,65·10 −7 0,40 2,47 499,80 6769,2022 23 223,36 0,0405 2,09 16 1,84·10 4 3,65·10 −7 0,42 2,47 551,70 7320,9023 24 245,40 0,0404 2,19 16 1,93·10 4 3,65·10 −7 0,44 2,47 606,15 7927,05Tabel L.14Tryktabsberegning for retur i solkredsen.166

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeStrækning P/L λ v di Re υ Væskeow Længde Tryk Σ Tryk[-] [Pa/m] [−] [m/s] [mm] [−] [m 2 /s] [l/s] [m] [Pa] [Pa]24 25 268,47 0,0403 2,30 16 2,03·10 4 3,65·10 −7 0,46 2,47 663,13 8590,1825 26 292,57 0,0401 2,40 16 2,12·10 4 3,65·10 −7 0,48 2,47 722,65 9312,8326 27 317,69 0,0400 2,51 16 2,21·10 4 3,65·10 −7 0,50 2,47 784,71 10097,5427 28 343,85 0,0399 2,61 16 2,30·10 4 3,65·10 −7 0,53 2,52 866,49 10964,0328 29 343,85 0,0399 2,61 16 2,30·10 4 3,65·10 −7 0,53 1,06 364,48 11328,5029 30 343,85 0,0399 2,61 16 2,30·10 4 3,65·10 −7 0,53 1,67 574,22 11902,7230 31 343,85 0,0399 2,61 16 2,30·10 4 3,65·10 −7 0,53 1,1 378,23 12280,9631 32 371,02 0,0398 2,72 16 2,39·10 4 3,65·10 −7 0,55 0,44 163,25 12444,2132 33 399,23 0,0397 2,82 16 2,49·10 4 3,65·10 −7 0,57 2,56 1022,02 13466,2333 34 428,46 0,0397 2,92 16 2,58·10 4 3,65·10 −7 0,59 2,47 1058,29 14524,5134 35 245,96 0,0340 1,18 25,6 4,27·10 4 3,65·10 −7 0,61 2,47 607,53 15132,0435 36 262,75 0,0339 1,22 25,6 4,42·10 4 3,65·10 −7 0,63 2,47 649,00 15781,0436 37 280,09 0,0338 1,26 25,6 4,57·10 4 3,65·10 −7 0,65 2,47 691,83 16472,8737 38 297,98 0,0338 1,31 25,6 4,71·10 4 3,65·10 −7 0,67 2,47 736,02 17208,8938 39 316,43 0,0337 1,35 25,6 4,86·10 4 3,65·10 −7 0,69 2,47 781,57 17990,4639 40 335,42 0,0337 1,39 25,6 5,01·10 4 3,65·10 −7 0,71 2,47 828,49 18818,9540 41 354,96 0,0336 1,43 25,6 5,16·10 4 3,65·10 −7 0,74 2,47 876,76 19695,7141 42 375,06 0,0336 1,47 25,6 5,30·10 4 3,65·10 −7 0,76 2,47 926,40 20622,1142 43 395,71 0,0336 1,51 25,6 5,45·10 4 3,65·10 −7 0,78 2,47 977,39 21599,5043 44 416,90 0,0335 1,55 25,6 5,60·10 4 3,65·10 −7 0,80 2,47 1029,75 22629,2544 45 327,65 0,0313 1,02 32 7,18·10 4 3,65·10 −7 0,82 2,47 809,30 23438,5545 46 344,31 0,0312 1,04 32 7,36·10 4 3,65·10 −7 0,84 2,47 850,45 24289,0046 47 361,38 0,0312 1,07 32 7,55·10 4 3,65·10 −7 0,86 2,47 892,62 25181,62Tabel L.15Tryktabsberegning for retur i solkredsen.167

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Strækning P/L λ v di Re υ Væskeow Længde Tryk Σ Tryk[-] [Pa/m] [−] [m/s] [mm] [−] [m 2 /s] [l/s] [m] [Pa] [Pa]47 48 378,87 0,0312 1,10 32 7,73·10 4 3,65·10 −7 0,88 0,24 90,93 25272,5548 49 396,76 0,0311 1,12 32 7,92·10 4 3,65·10 −7 0,90 0,05 19,84 25292,3949 50 415,07 0,0311 1,15 32 8,10·10 4 3,65·10 −7 0,92 1,79 742,97 26035,3650 51 415,07 0,0311 1,15 32 8,10·10 4 3,65·10 −7 0,92 2,44 1012,76 27048,1251 52 335,59 0,0293 0,79 39 1,01·10 5 3,65·10 −7 0,95 2,47 828,91 27877,0352 53 350,39 0,0293 0,81 39 1,03·10 5 3,65·10 −7 0,97 2,47 865,47 28742,4953 54 365,51 0,0293 0,83 39 1,05·10 5 3,65·10 −7 0,99 2,47 902,81 29645,3054 55 380,95 0,0292 0,84 39 1,08·10 5 3,65·10 −7 1,01 2,47 940,94 30586,2455 56 396,70 0,0292 0,86 39 1,10·10 5 3,65·10 −7 1,03 2,47 979,86 31566,1056 57 412,78 0,0292 0,88 39 1,12·10 5 3,65·10 −7 1,05 2,47 1019,56 32585,6657 58 429,17 0,0292 0,90 39 1,14·10 5 3,65·10 −7 1,07 2,47 1060,05 33645,7258 59 315,69 0,0270 0,53 51 1,53·10 5 3,65·10 −7 1,09 2,47 779,76 34425,4859 60 327,75 0,0270 0,54 51 1,56·10 5 3,65·10 −7 1,11 2,47 809,55 35235,0260 61 340,04 0,0270 0,56 51 1,58·10 5 3,65·10 −7 1,13 2,47 839,89 36074,9161 62 352,55 0,0270 0,57 51 1,61·10 5 3,65·10 −7 1,16 2,47 870,79 36945,7062 63 365,28 0,0269 0,58 51 1,64·10 5 3,65·10 −7 1,18 2,52 920,51 37866,2163 64 378,24 0,0269 0,59 51 1,67·10 5 3,65·10 −7 1,20 0,24 90,78 37956,9964 65 391,43 0,0269 0,60 51 1,70·10 5 3,65·10 −7 1,22 1,77 692,83 38649,8265 66 551,34 0,0268 0,71 51 2,02·10 5 3,65·10 −7 1,45 0,55 303,24 38953,0666 67 551,34 0,0268 0,71 51 2,02·10 5 3,65·10 −7 1,45 3,59 1979,32 40932,3867 68 551,34 0,0268 0,71 51 2,02·10 5 3,65·10 −7 1,45 3,11 1714,68 42647,0568 teknikrum 551,34 0,0268 0,71 51 2,02·10 5 3,65·10 −7 1,45 18 9924,17 52571,22teknikrum beholder 551,34 0,0268 0,71 51 2,02·10 5 3,65·10 −7 1,45 2 1102,69 53673,90Tabel L.16Tryktabsberegning for retur i solkredsen.168

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeTryktab Værdi EndhedFremløb 53,5 [kPa]Retur 53,7 [kPa]Enkelttab, 20% 21.4 [kPa]Solfangerpernel 10.1 [kPa]Dim. tryktab 138,7 [kPa]Tabel L.19Opgørelse for det totale tryktab for solfangerkredsen.Det vurderes at, der med en anden rørføring, er muligt at opnå et væsentligtmindre tryktab.Pumpedimensioneringud fra det fundne tryktab, samt det nødvendige væskeow i solkredsen,bestemmes følgende en cirkulationspumpe for systemet. Ligeledes brugsvand,benyttes en pumpe fra Smedegaard A/S [10]. Det nødvendige dimensionsgivendetryker 138,7kPa, svarende til 14,1mV S, samtetvæskeowbestemttil 1,45l/s, svarende til 5,22m 3 /h. Der benyttes herved en Smedegaard IsoBar5-120. I Appendiks II fremgår pumpedata for den valgt pumpe.EkspansionsbeholderSom det fremgår af gur L.2, benyttes der en ekspansionsbeholder i solfangerkredsen.Denne etableres som lukket beholder for herved at undgå iltoptagelse.Ligeledes er det herved muligt, at placeres beholderen uafhængigt afhøjdenforskel i systemet. Der gøres følgende forudsætninger som grundlag forde videre beregninger:• Højdeforskel mellem ekspansionsbeholder og højeste solfangerpanel sættestil h=20m.• Tryktab fra ekspansionsbeholderen til den fjerneste sofangerpanel er P rør =0, 5bar jf. tabel L.19.• Det samlede tryktab over hele solfangerkredsen er bestemt til ∆P P =1, 2bar, jf. tabel L.19.• Det acceptable kogepunkt for mediet sættes til P kog =120 ◦ ved et overtrykpå0,8bar.Det samlede væskevolumen i rørsystemet, solfangere, og spiralvækslerbestemmes i hht. tabel L.20.169

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Anlægsdel Volumen EnhedRørsystem 0,2431 [m 3 ]Solfangerpenaler 0,0934 [m 3 ]Spiralveksler 0,2800 [m 3 ]Totale volumen, V0,6165 [m 3 ]Tabel L.20Det totale væskevolumen i solfangeranlægget.FortrykFortrykket i ekspansionsbeholderen, ved stilstand, bestemmes ved formelL.30 [47].P f ==((h9,82209,82))=2, 04bar(L.30)Trykket ved overkogning, P max , bestemmes af formel L.31 [47].(P max = P kog +(= 0, 8+h9,82209,82)+∆P rr)+0, 5=3, 34bar(L.31)Eektiv volumenEkspansionsbeholderens eektive volumen, V E bestemmesfordetbenyttedemedie, 40% glycolblandning, ved formel L.32 [47].V E =( )(0, 11 · t − 2, 5) · (Pmax +1)· V100 · (P max − P f )=( )(0, 11 · 120 − 2, 5) · (3, 34 + 1)· 0, 6165100 · (3, 34 − 2, 04)(L.32)= 0, 22m 3Sikkerhedsventilens åbningstryk bestemmes ved formel L.33 [47].( ) ( )h ∆PPP sv = P kog + +9, 82 2(L.33)= 0, 8+2, 04 + 1,2 =3, 4bar 2170

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeSimulering II - detailprojekteringFølgende præsenteres resultat af simulering II foretaget i Kviksol [28],forde,ved detailprojekteringen,bestemte data. In-data for simuleringen forendesi Appendiks VI.Out-data fra simuleringen fremgår af gur L.15 og L.16.171

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Figur L.15Out-data for simulering i Kviksol [28].172

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeFigur L.16Out-data for simulering i Kviksol [28].Som det fremgår af ovenstående gurer, for out-data, leverer solfangeranlæggetikke tilstrækkeligt energi til, at anlægget kører uden supplering frafjernvarme i sommermånederne. Dog er der i juli månede en dækning på ca.80% af behovet ved solvarme.L.5 ØkonomiskvurderingafsolfangeranlægFølgende foretages en overslagsmæssig vurdering af solfangeranlæggetsøkonomi for både drift og etablering. Der tages udgangspunkt i data for solfangeranlæggetbestemt under detaildimensioneringen, se afsnit L.4. Ved vurderingenopsættes to kombinationer af anlægskomponeter vægtet i forhold tilet økonomisk overslag. Det være sig hhv. ændring af det eektive solfangerarealog beholdervolumenet. Herved anskueliggøres hvilken anlægskombinationder forventeligt er mest rentabelt i forhold til sparet MWh/investering.Der benyttes regneark udarbejdet i forbindelse med projektsarbejde mellemCOWI, Prøvestationen for Solenergi og BPS-centret : Priskatalog for størresolvarmeanlæg til brugsvandsopvarmning [37]. Ligeledes simuleres de enkelteanlægskombinationer i Kviksol [28], for at bestemme ydelsen.Idet der opnås en besparelse ved levering af energi fra solvarmeanlæg,frem for fjernvarme, bestemmes denne, ud fra den til dato gældende pris for173

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003fjernvarme for erhvervskunder ved Aalborg Kommune, nemlig 12,81 kr/m 3 ,incl. moms [22]. For fjernvarmen regnes med en afkøling på 20 ◦ C.Pris =12, 81kr/m 320 ◦ C · 4, 181kJ/(kg · K) · 983kg/m 33600s/h(L.34)= 0, 56kr/kWhDenne pris benyttes til vurdering af de enkelte solfangeranlæg, hvorvedder bestemmes en nettobesparelse. Denne ndes ved den årligt ydelse for anlæggetmultipliceret med den fundne pris pr. kWh, hvorfra drift og vedligholdelsesubtraheres.Tabellerne L.21 og L.22, præsenterer beregninger hvor hhv. solfangerarealetog varmtvandsbeholdervolumen er vurderet mod den samlede investeringaf solfangeranlægget. De resterende parametre er faste ved simuleringerne. Deanførte priser er incl. moms og gældende for index 100 i 1996. I beregningener der taget hensyn til følge omkostninger.• 30 solfangerpaneler incl. stativ.• 127m udvendig rørføring.• 40m indvendig rørføring.• Opsvejst varmtvandsbeholder på 8,0m 3 .• Hertil diverse komponenter for varmtvandsanlæg, såsom skoldningssikring,el-arbejde og lign.174

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeSolfanger Eektivt Rør- Brutto ydelse Investering Tilbage- Drift og Netto- Sparetareal længde betaling vedligehold. besbarelse MWh/investering[antal] [m 2 ] [m] [MWh] [KW h/m 2 ] [%] [Kr] [år] [Kr/år] [Kr/år] [−]90 225,9 380,5 89,61 396,7 39,4 1.219.588 27 4.513,00 45.668,60 7,35·10 −580 200,8 338,2 84,15 419,1 37,0 1.116.077 26 4.440,00 42.684,00 7,54·10 −566 165,7 279,0 75,28 454,4 33,1 953.022 25 4.323,00 37.833,80 7,90·10 −550 125,5 211,4 63,13 503,1 27,8 749.013 24 4.197,00 31.155,80 8,43·10 −540 100,4 169,1 54,14 539,3 23,9 617.209 24 4.138,00 26.180,40 8,77·10 −530 75,3 126,8 43,96 583,8 18,4 486.083 24 4.112,00 20.505,60 9,04·10 −520 50,2 84,5 32,41 645,6 14,3 359.265 26 4.158,00 13.991,60 9,02·10 −510 25,1 42,3 19,44 774,7 8,6 234.604 36 4.467,00 6.419,40 8,29·10 −5Tabel L.21Solfangerarealet vægtet mod investeringen. Det mest optimale antal solfangere, i forhold til investeringen, er 30.Varmtvandsbeholder Rør- Brutto ydelse Investering Tilbage- Drift og Netto- Sparetlængde betaling vedligehold. besbarelse MWh/investering[m 3 ] [m] [MWh] [KW h/m 2 ] [%] [Kr] [år] [Kr/år] [Kr/år] [−]20 279,0 78,36 473,0 34,5 1.107.785 28 4.673,00 39.208,60 7,07·10 −518 279,0 77,99 470,8 34,3 1.076.832 28 4.608,00 39.066,40 7,24·10 −516 279,0 77,55 468,1 34,1 1.045.880 27 4.542,00 38.886,00 7,41·10 −514 279,0 76,98 464,7 33,9 1.014.927 26 4.478,00 38.630,80 7,58·10 −512 279,0 76,22 460,1 33,6 983.975 26 4.400,00 38.283,20 7,75·10 −510 279,0 75,28 545,4 33,1 953.022 25 4.323,00 37.833,80 7,90·10 −59 279,074,79 451,5 32,9 943.075 25 4.295, 0 37.587,40 7,93·10 −58 279,0 74,02 446,8 32,6 934.132 25 4.266,00 37.185,20 7,92·10 −57 279,0 72,90 440,0 32,1 925.527 25 4.232,00 36.592,00 7,88·10 −56 279,0 71,48 431,5 31,5 916.577 26 4.190,00 35.838,80 7,80·10 −5Tabel L.22Varmtvandsbeholdervolumen vægtet mod investering. Det mest optimale beholdervolumen er 9 m 3 .175

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Simulering III - økonomisk optimeret anlægFølgende præsenteres resultat af simulering III i Kviksol [28],for det,itabel L.21 og L.22,beregnede mest økonomisk rentabele solfangeranlæg. Detvære sig med 30 solfangerpaneler og en varmtvandsbeholder på 8 m 3 . In-datafor simuleringen forendes i Appendiks VI.Out-data fra simuleringen fremgår af gur L.17 og L.18.176

23. maj 2003 L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarmeFigur L.17Out-data for simulering i Kviksol [28].177

L. Forslag 2 - Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme 23. maj 2003Figur L.18Out-data for simulering i Kviksol [28].Som det fremgår af ovenstående tabel L.21 og L.22, er det muligt, atforetages en energiøkonomisk optimering af solfangeranlægget i forhold til deti detailprojekteringen bestemte anlæg. Dvs., det mest energiøkonomiske anlægbestår af 30 solfangerpaneler og et varmtvandsbeholdervolumen på 9 m 3 .178

23. maj 2003 M. Valg af varmtvandsanlægBilag MValg af varmtvandsanlægFølgende foretages vurdering af de i bilag K og L dimensionerede varmtvandsanlæg,hhv. Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme og Forslag 2 -Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme . Herudfra foretagesdet endeligt valg af anlæg.M.1 Vurdering af solfangeranlægFølgende foretages vurdering af hvorvidt der vælges, at benytte varmtvandsanlægsom beskrevet i Forslag 1 - Varmtvandsanlæg med fjernvarme ,sebilag K, eller der med fordel kan benyttes anlæg, som beskrevet i Forslag 2 -Varmtvandsanlæg med solvarme suppleret med fjernvarme , se bilag L. Dettevalg bør foretages ud fra en samlet vurdering af økonomi og påvirkninger påmiljøet. Den følgende vurdering behandler dog udelukkende de økonomiskeaspekter contra ydelsen.Ved følgende vurdering af solfangeranlæg suppleret med fjernvarme tagesudgangspunkt i Simulering II - detailprojektering, se bilag L afsnit L.4.Anlægsomkostningerne ved etablering af det nævnte anlæg ndes vedbenyttelse af Priskatalog for større solvarmeanlæg til brugsvandsopvarmning[37]. Herved er anlægsomkostningerne bestemt til 953.022 kr., med en årligvedligeholdelsesomkostning på 4.274kr.. Ligeledes er nettobesparelsen fundettil 16.755kr. Disse priser er incl. moms og gældende for index 100 i 1996.De nævnte priser fremskrives til 2003-niveau med en fremskrivningsrentepå 2%. Derved bestemmes den samlede investering ved etablering af anlæggetud fra formel M.1.953.022kr. · (1 + 0, 02) 7 =1.109.817kr(M.1)Vedligeholdelsesudgiften bestemme ligelede til:4.274kr. · (1 + 0, 02) 7 =4.910kr(M.2)179

M. Valg af varmtvandsanlæg 23. maj 2003Ved simuleringen er det fundet, at anlægget leverer 75,28 MWh årligt.Hermed bestemmes der en årlig besparelse ud fra den, i bilag L afsnit L.4,fundne pris pr. kWh: (7.5280kWh · 0, 56kr/kWh) − 4.910kr =37.247kr. Vedberegning i nævnte regneark er det fundet, at tilbagebetalingstiden for detteanlæg er 25 år. Følgende foretages overslagsmæssig vurdering af hvorvidt anlæggeter rentabelt, ud fra en vurdering af anlæggets levetid, sat til 20 år. Udfra denne antagelse opnås en besparelse på 20år·37.247kr = 744.936kr. Hervedvurderes det, at anlægget ikke er rentabelt idet der kun opnås en besparelsesvarende til 67% af investeringen.Anlægget i simulering III - økonomisk optimeret anlæg ,sebilagLafsnitL.5, er dimensioneret mhp., at opnå det mest rentabel anlæg i forhold tilydelsen. Følgende foretages samme økonomiske vurdering som for SimuleringII - detailprojektering, for herved at undersøge hvorvidt dette er rentabelt.Ved benyttelse af Priskatalog for større solvarmeanlæg til brugsvandsopvarmning[37] bestemmes anlægsomkostningerne ved etablering af det nævnteanlæg. Den samlede investering for anlægsomkostningerne bestemt til 476.136 kr.,med en årlig vedligeholdelsesomkostning på 4.026 kr., samt en nettobesparelsepå 20.564kr. Disse priser incl. moms og gældende for index 100 i 1996. Vedfremskrivning til 2003-niveau, opnås en anlægningsomkostning på 546.931 kr.samt en vedligeholdelsesomkostning på 4.625 kr. Anlægget leverer 43.91MWh,jf. gur L.17, bilag L, hvorved den årlig besparelse ndes: ((43.910kWh ·0, 56kr/kWh) − 4.625) · 20 = 399.292kr. Dette anlæg er, ligeledes anlæg vedSimulering II - detailprojektering, ikke rentabelt idet der opnås en besparelse,over anlæggets levetid, svarende til 73% af investeringen.M.2 Valg af varmtvandsanlægUd fra ovenstående mulighederne for etablering af solvarmeanlæg, vurderesdet, ud fra et energiøkonomisk synspunkt, ikke rentabelt i forhold tilopvarmning udelukkende med fjernvarme. Herved benyttes det i Forslag 1 -Varmtvandsanlæg med fjernvarme, dimensionerede varmtvandsanlæg.180

23. maj 2003 N. AøbsinstallationerBilag NAøbsinstallationerI dette afsnit behandles aøbsinstallationerne til Brohuset. Idet der ifølgeLokalplan 09-050 [1] for området er beskrevet, at alt nybyggeri skal etableressom separatsystem, skal spildevand fra lejligheder og regnvand fra tage, ydervæggeosv. ledes væk af forskellige ledninger. Der dimensioneres iht. Vand ogAøb Ståbi [35], og Norm for aøbsinstallationer DS 432 [45].Der forudsættes spildevandsaøb fra samtlige lejligheder i både køkken ogbadeværelse. Fra køkkenet regnes aøb fra køkkenvask, mens der fra badeværelsetregnes aøb fra toilet, håndvask, vaskemaskine og brusebad. Spildevandsledningerneregnes delvis fyldte. Ydermere etableres en udluftningsledning tiltrykudligning af de stående ledninger, således at der ikke opstår undertryki ledningerne, da dette kan medføre at vandet i vandlåsene bliver suget ud,med lugtgener til følge. Alle spildevandsledninger samles i brønde i fortovetuden for Brohuset. Mellem brøndene etableres samleledninger, som fører altspildevandet sammen til én hovedbrønd, og derfra etableres én ledning til hovedkloakledningeni Strandvejen. Spildevandet forudsættes at blive ført fraBrohuset til rensningsanlæg, og videre til recipient.Der forudsættes regnvandsaøb fra de befæstede arealer, det være sigtagarealet og gårdarealet. Det forudsættes, at der ikke forekommer slagregnpå bygningen, og at der ikke forekommer drænvand i området. Tagaøbet frade enkelte nedløbsrør, og gårdaøbet samles i en regnvandsledning i fortovet,som fører regnvandet til en hovedsamlebrønd, og derfra ad stikledningen fraStrandvejen til hovedregnvandsledningen i Strandvejen.Der dimensioneres efter af spildevands-og regnvandsledningerne benyttergravitationen, til at lede vandet væk. Alle spildevands-, og regnvandsledningerforudsættes etableret af plastrør. Rør i bygningen er af mærket Wavin [6], gråPP Wax. Rør i jord er af samme mærke, men i rød PVC. Slutteligt forudsættesat spildevands-og regnvandsledningerne i Strandvejen har tilstrækkeligkapacitet til bortledning af vandet fra BrohusetN.1 Dimensionsgivende spildevandsstrømmeSpildevandsystemet i Brohuset er opbygger af et antal stående ledninger,som er placeret i installationsskaktene. Disse er gennemgående eller delvis gen-181

N. Aøbsinstallationer 23. maj 2003nemgående fra øverste etage til kælder. De steder hvor skaktene ophører førde når kælderen, føres spildevandet over det nedhængte loft til hulrummet iydervæggen. Derfra ledes vandet til kælderen, hvor det ledes til kloakledningeni fortovet udenfor Brohuset.I blok A og B etableres der både undgoms- og familieboliger, samt et mindreantal administrationslokaler. I alle boligerne etableres, installationsskakte,hvori de stående ledninger føres lodret mod kælderen. Hvor installationsskakteneikke er gennemgående, ledes spildevandsledningen i de nedhængte lofter,og derfra til en ydervæg og ned i kælderen. De stående og de liggende ledningersesigurN.1ogigurN.2.Figur N.1Skitse af de stående spildevandsledninger i blok A set fra nordvest. De respektive ledningerer nummereret. Placering af brøndene i fortovet udenfor Brohuset, er markeret med cirkler.182

23. maj 2003 N. AøbsinstallationerI blok C er der ungdomsboliger i alle fem etager, og der etableres installationsskakte,som i blok A og B, i hver lejlighed, således at de stående ledningerer lodret gennemgående i alle etager. I kælderen samles de stående ledninger toog to i en liggende ledning, som leder vandet ud til kloakledningen i fortovet.Se gur N.2. Ledningen til højre på gur N.1, fører hen til ledningen til venstrepå gur N.2.Figur N.2Skitse af de stående spildevandsledninger i blok B og C set fra vest. De respektive ledninger ernummereret. Blok C repræsenterer numrene fra 1-6, og blok B numrene fra 7-16. Placeringaf brøndene i fortovet udenfor Brohuset, er markeret med cirkler.N.2 RørdimensioneringDet antages, at der i alle boligerne forendes samme antal spildevandsinstallationer.I ungdoms- og familieboligerne forendes der et toilet med wc,håndvask, brusebad og vaskemaskine. I køkkenet forendes en køkkenvask. Deforudsatte spildevandsstrømme for ungdoms- og familieboligerne, ses i tabelN.1. Vaskemaskinen er medtaget i beregningerne, da der er gjort plads til deni lejlighederne. Dog skal det bemærkes, at der forendes et vaskeri i kælderen.Forudsatte spildevandsstrømme,q s,f [l/s]Wc 1,8Håndvask 0,3Brusebad 0,4Vaskemaskine 0,6Køkkenvask 0,6Tabel N.1Forudsatte spildevandsstrømme pr. lejlighed i ungdoms- og familieboligerne. Vand og AøbStåbi [35]183

N. Aøbsinstallationer 23. maj 2003Ud fra de forudsatte spildevandsstrømme, bestemmes den dimensionsgivendespildevandsstrøm q s,d . Den dimensionsgivende spildevandsstrøm, er fastsatud fra, at det ikke er sandsynligt, at alle aøbsenheder er i brug samtidigt.Til bestemmelse af de dimensionsgivende spildevandsstrømme, benyttes gurN.3.Figur N.3Omregningsgur mellem forudsatte q s,f og dimensionsgivende spildevandsstrømme q s,d .Herbenyttes kurve B, som er for boliger, kontorbygninger og kolegier mm. [35].I nedenstående tabeller, er de forudsatte spildevandsstrømme for Brohusetbestemt. De stående ledningers numre refererer til de stående ledningeri gurerne N.1 og N.2. Strækningen 5-4 betyder, at det er strækningen fraafløbet på 5. etage til det nedhængte loft på 4. etage osv. kv, br, hv, wc ogvm, refererer til hhv. køkkenvask, bruser, håndvask, toilet og vaskemaskine.184

23. maj 2003 N. AøbsinstallationerFaldstamme Strækning q s,f [l/s] Bemærkning1,2,3, 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm4,5,6, 4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm7 3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm2-1 14,8 kv, br, hv, wc, vm1-0 18,5 kv, br, hv, wc, vm8 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm2-1 14,8 kv, br, hv, wc, vm1-0 15,4 kv9 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm2-1 13,5 2 hv, 1 wc10 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm2-1 11,7 kv11,12, 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm13,14, 4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm15 3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm16 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm2-1 11,11-0 13,2 wc, hvTabel N.2Forudsatte spildevandsstrømme for de enkelte delstrækninger i blok B og C.Faldstamme Strækning q s,f [l/s] Bemærkning17, 18 5-4 kv, br, hv, wc, vm4-3 3,7 kv, br, hv, wc, vm3-2 7,4 kv, br, hv, wc, vm19 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm2-1 19,5 4 wc og hv1-0 22,2 wc, 3 hv20 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm21, 22 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm2-1 14,8 kv, br, hv, wc, vm23, 24, 5-4 3,7 kv, br, hv, wc, vm25, 26 4-3 7,4 kv, br, hv, wc, vm3-2 11,1 kv, br, hv, wc, vm2-1 14,8 kv, br, hv, wc, vm1-0 18,5 kv, br, hv, wc, vmTabel N.3Forudsatte spildevandsstrømme for de enkelte delstrækninger i blok A.185

N. Aøbsinstallationer 23. maj 2003De stående spildevandsledninger 1 og 2 løber sammen, og det giver denforudsatte spildevandsstrøm 37l/s. Ved aæsning i gur N.3, aæses den dimensionsgivendespildevandsstrøm q s,d =2,8l/s. Brohusets øvrige dimensionsgivendespildevandsstrømme ses af tabel N.4.Faldstamme q s,f [l/s] q s,d [l/s]1 og 2, 3 og 4, 5 og 6, 37,0 2,823 og 24, 25 og 268 og 9 28,9 2,57 og 8 og 9 47,4 3,2512 og 13, 14 og 15 22,2 2,211 og 12 og 13 33,3 2,610 og 11 og 12 og 13 45,0 3,214 og 15 og 16 35,4 2,7517 og 18 14,8 1,917 og 18 og 19 37,0 2,821 og 22 29,6 2,520 og 21 og 22 40,7 3,0Tabel N.4Forudsatte- og dimensionsgivende spildevandsstrømme i de kloakledninger, som ledes ud afBrohuset.186

23. maj 2003 N. AøbsinstallationerDet hårdeste belastede system af stående ledninger, er ledningssystemetved nr. 7, 8og 9 se tabel N.4. I gur N.4, aæses de stående ledningersmindste diameter til d i =87mm. Nærmeste handelsdimension er 110mm, medd i = 102, 4mm [6]. Alle andre stående og liggende ledninger til spildevand ibygningen, benytter samme rørdimension. De liggende ledningers minimumsfald,aæses ligeledes af gur N.4 til 8,5 0 / 00 .Figur N.4Dimensioneringsdiagram for udluftede spildevandsledninger [35].De enkelte dimensionsgivende spildevandsstrømme summeres i retningenmod hovedesamlebrønden, hvorfra spildevandet løber af kloakstikledningen tilStrandvejen. Som det ses af tabel N.5, er den dimensionsgivende spildevandsstrømfor Brohuset 28l/s. Minimumsfald og dimensionen på spildevandsledningeni fortovet fås ved aæsning af gur N.4. Minimumsfaldet aæses til187

N. Aøbsinstallationer 23. maj 20036,0 0 / 00 , der vælges d i = 200mm, med et fald på 4,5 0 / 00 . Stikledningen fra Strandvejenetableres med dimensionerne 280mm og et minimumsfald på 4,5 0 / 00 .Strækning q s,d [l/s] Σq s,d [l/s]1,2 2,8 2,83,4 2,8 5,65,6 2,8 8,47,8,9 3,25 11,6510,11,12,13 3,2 13,8525,26 2,8 2,823,24 2,8 5,620,21,22 3,0 8,617,18,19 2,8 11,414,15,16 2,75 14,15Summen af 13,85og 14,15 28,00Tabel N.5Opsummerede spildevandsstrømme.Dimensionering af udluftningsledningerIg. Norm for aøbsinstallationer [45], skal udluftningsledninger dimensioneresså hhv. over- og undertrykket ikke overstiger ± 400Pa (40mm VS ). INorm for aøbsinstallationer [45] anbefales det, at benytte samme rørdimensionsom faldstammen, hvis der er lange udluftningsledninger, mange enkeltmodstandeosv. Der undersøges om d i =102,4mm, som er diameteren på allestående ledninger, er tilstrækkeligt til udluftning af de stående ledninger. IfølgeVand og Aøb Ståbi [35], har en 5 etagers bygning en mindste beregningsmæssigeluftstrøm på 25l/s, og største tilladelige trykfald på 270Pa. Dimensionenpå udluftningsledningen undersøges for ledningssystemet ved nr. 17, som harest bøjninger, se gur N.1.PlaceringTryktab [Pa]Tab i indløb ved 25l/s 15Tab i lige rør: 2Pa/m·18m 36Tab i 10 stk. 45 ◦ bøjninger á 2,5Pa 25Tryktab i alt: 76Tabel N.6Tryktabsberegning i udluftningsledninger med d i =102,4mm [35].Tryktabet er på 76Pa, og det største tilladelige tryktab er 270Pa, hvormedudluftningsledningen er tilladelig. Pga. den store forskel, undersøges omen udluftningsledning på 90mm ligeledes kan regnes tilladelig.188

23. maj 2003 N. AøbsinstallationerPlaceringTryktab [Pa]Tab i indløb ved 25l/s 28,0Tab i lige rør: 4,7Pa/m·18m 84,6Tab i 10 stk. 45 ◦ bøjninger á 2,5Pa 25,0Tryktab i alt: 137,6Tabel N.7Tryktabsberegning i udluftningsledninger med d i =90mm [35].Det ses af tabel N.7 at tryktabet ved en udluftningsledning på 90 mmligeledes accepteres, da tryktabet er under 270 Pa. Der er undersøgt om enledning på 75mm kan regnes acceptabel, hvilket imidlertid ikke tilfældet, datryktabet her overstiger det tilladelige tryktab, som er 270 Pa. Der vælges enudluftningsledning på 90mm.N.3 Dimensionsgivende regnvandsstrømmeIdet aøbssystemet etableres som et separatsystem, ledes regnvandet direktetil recipient. Brohusets regnbefæstede arealer består af tagader og tætteterrænbelægninger, hvorfor ϕ er lig 1,0. Den dimensionsgivende regnvandsstrøm,q R,d , [l/s] bestemmes af nedenstående formel [45].q R,d = i · ϕ · A(N.1)Hvor i er den dimensionsgivende regnintensitet [l/m 2 · s]ϕ er aøbskoecienten [−]A er det regnbefæstede areal [m 2 ]Dimensionering af regnvandsledningerRegnintensiteten sættes ifølge Vand og Aøb Ståbi [35] til 0,014l/m 2 · s.Denne regnintensitet benyttes når der pga. regn er risiko for let opretteligeskader på bygning og inventar. På befæstede arealer i gården, sættes regnintensitetenligeledes til 0,014l/m 2·s. Regnintensiteten har en varighed på 10 min,og den årlige sandsynlighed er på 1/2 gang, for at der forekommer regnskylmed en intensitet, der er større end den dimensionsgivende. De stående regnvandsledningerdimensioneres for et fyldningsforhold på 1/3, mens de liggenderegnes fuldt løbende.TagaøbBlok A og B, har ikke rektangulære tage, hvorfor tagarealerne er delt ito delarealer. Delarealer hvor vand løber mod gården, og delarealer, hvor vand189

N. Aøbsinstallationer 23. maj 2003løber væk fra gården. Blok C har rektangulært tag. De forskellige delarealer ervist på gur N.5.Figur N.5Oversigt over delarealer.Blok C's tag har et afstrømningsareal på 360 m 2 . Der placeres re nedløbsrør,hvormed hvert nedløbsrør afvander 90m 2 . Den dimensionsgivende regnvandsstrømbestemmes til 1,26l/s ved indsættelse i formel N.1. Data for deresterende tagarealer fremgår af tabel N.8.Delareal Areal Antal nedløb Areal pr. nedløb q R,d[m 2 ] [stk.] [m 2 ] [l/s]B1 347 3 116 1,62A1 192 2 96 1,34A3 183 2 92 1,28B2 239 2 120 1,68A2 196 2 98 1,37A4 183 2 92 1,28C 360 4 90 1,26Tabel N.8Brohusets tagareal, antal nedløbsrør pr. delareal, areal pr. nedløbsrør og den dimensionsgivenderegnvandsstrøm, q R,d for delarealer.190

23. maj 2003 N. AøbsinstallationerDimensionering af tagrenderRegnintensiteten er tidligere bestemt til 0,014 l/m 2·s. Tagarealet pr. nedløbsrørligger i intervallet 90 - 120m 2 , hvorfor der dimensioneres efter detstørste areal, dvs. 120m 2 . I nedenstående gur N.6, aæses den indvendigeL1diameter for halvrunde tagrender. Forholdet , som er forholdet mellemL1+L2længste tagrendearm og totale tagrendelængde pr. nedløb, antages at ligge på0,5 - 0,6. Dette svarer til en tagrende med en diameter på 100 mm. Alle tagrenderudføres af samme dimension overalt på Brohuset, og etableres af zink afmærket Rhein zink [11].Figur N.6Vandrette tagrenders kapacitet, afhængig af tagrendens dimension, regnintensitet og nedløbsrøretsplacering [35].191

N. Aøbsinstallationer 23. maj 2003Dimensionering af nedløbsrørDer dimensioneres efter af tagarealet pr. nedløbsrør udgør 120 m 2 ,somiforegående afsnit. Forholdet mellem længste tagrendearm, og totale tagrendelængde,er det samme som i forrige afsnit. I nedenstående gur N.7, aæsesnedløbsrørets indvendige diameter til 60mm.Figur N.7Nedløbsrørets kapacitet, afhængig af dimension, regnintensitet og placering [35].Aøb i gårdhavenGårdhavens samlede areal udgør 2100m 2 . Den dimensionsgivende regnvandsstrømq R,d [l/s] udgør, ved indsættelse i formel N.1, 29,4 l/s. Denne regnvandsstrømledes af otte brønde i gården, ned til loftet i parkeringskælderenunder gården, hvor regnvandet samles i én ledning. De otte ledningers dimensionaæses af nedenstående gur N.8 til 80 mm, faldeter13 0 / 00 ,idetden29,4l/sdimensionsgivende regnvandsstrøm er: =3,7l/s. Dimensionen på ledningen,som leder gårdhavens regnvand ud til regnvandsledningen i8fortovet,192

23. maj 2003 N. Aøbsinstallationeraæses ligeledes af gur N.8. Der aæses en ledningsdimension på 200 mm, medet minimumsfald på 5 0 / 00 .Figur N.8Dimensioneringsdiagram for regnvandsledninger [35].Alle regnvandsledninger samles i rense- og inspektionsbrønde i fortovetuden for Brohuset. I gården etableres ligeledes rense og inspektionsbrønde, førregnvandsledningerne indføres i jorden. Mellem brøndene etableres samleledninger,som fører alt regnvandet sammen til én hovedebrønd, og derfra etableresén ledning til hovedregnvandsledningen i Strandvejen, se gur N.9.193

N. Aøbsinstallationer 23. maj 2003Figur N.9Skitse af tagrender og nedløbsrør i Brohuset set fra vest. Nedløbsrørsnummer er angiver overde respektive nedløbsrør.Før nedløbsrørene i gården føres under terreæn og ind under bygningen,etableres en nedløbsbrønd for hver nedløbsrør. Dette etableres for at gøre enevt. rensemulighed mere hensigtsmæssig. De enkelte dimensionsgivende regnvandsstrømmesummeres i retningen mod samlebrønden til Strandvejen. I tabelN.9, er de dimensionsgivende regnvandsstrømme summeret for de enkeltenedløbsrør.194

23. maj 2003 N. AøbsinstallationerStrækningΣq R,d [l/s]1 1,262 2,523 3,784 5,045 6,666 8,347 9,968 11,64 11,6410 1,2811 2,5612 3,8413 5,1214 6,4915 7,8316 9,2017 10,549 12,16 12,16Summen af11,64 og 12,16 23,80Tabel N.9Opsummerede spildevandsstrømme.Den dimensionsgivende regnvandsstrøm i ledningen i fortovet er 12,16 l/s,ifølge tabel N.9 nedenfor. Minimumsfaldet aæses til 8 0 / 00 , med en d i = 130mm.Der vælges Wavin 125mm, med et fald på 11 0 / 00 . Gårdaøbet etableres således,at den ledes direkte til hovedsamlebrønden i fortovet. Summen af tagaøb oggårdaøb er (11,64 + 12,16 + 29,4)l/s = 53,2l/s. Ledningsfald og dimensionaæses ligeledes af N.8 til 4,5 0 / 00 med dimensionen 260mm. Der vælges Wavin250mm, med et fald på 5,3 0 / 00 .195

N. Aøbsinstallationer 23. maj 2003196

23. maj 2003 O. VentilationskanalerBilag OVentilationskanalerBygningsreglementet [30] foreskriver at beboelser enten skal ventileresmed et udsugningsanlæg kombineret med udeluftventiler, eller med et indblæsnings-og udsugningsanlæg. Brohusets boligenheder ventileres ved, at der i køkkenetetableres udsugning gennem emfang, samt udsugning i toilet/baderumgennem en udsugningsventil. Der ses bort fra administrationskontorets lokaler,da disse antages at have separat ventilationsanlæg.Der etableres udluftningsventiler, som skal forsyne lejlighederne med friskcirkulationsluft, og udligne det undertryk, der opstår ved brug af emfang samtved udsugning i badeværelser. Udluftningsventilen har indbygget lter, somltrere luften, før den kommer ind i bygningen. Udluftningsventilen placeressåledes, at den kan betjenes fra gulvet, og så den indkommende luft bliver forurenetmindst muligt [30]. Placeringen af udeluftventiler har ved målinger vistsig, at disse skal placeres ved facaderne ud mod hhv. Brohusgade og Strandvejen[17]. Der afgrænses fra at beskrive ventilatoren på loftet, idet der kunbeskrives, at der forendes en ventilator pr. to installationsskakte.Ifølge Bygningsreglementet [30], etableres udsugningen i køkkener gennememfanget, med en volumenstrøm på 20 l/s. I bade- og wc-rum etableresudsugningen gennem en ventil, med en volumenstrøm på 15 l/s.O.1 KanaldimensioneringUdsugningskanalerne fra køkkenet og badeværelset samles ved installationsskakten,umiddelbart før de bliver ført ind i installationsskakten. Volumenstrømmenfra hver lejlighed bliver dermed 35 l/s, hvilket svarer til 0,035m 3 /s.De enkelte volumenstrømme fra lejlighederne, summeres fra etageplan 1 ogmod taget af bygningen, se tabel O.1.197

O. Ventilationskanaler 23. maj 2003EtageplanVolumenstrøm q v [l/s]5 0,1754 0,1403 0,1052 0,0701 0,035Tabel O.1Volumenstrømme i kanaler indeholdende fem etager, hvor der udelukkende forendes lejligheder.Der etableres en udsugningsventilator for hver to installationsskakte.Ventilatorerne placeres på loftet, og der etableres en afkastskorsten, til afkastover tag, for hver ventilator.Ig. Bygningsreglementet [30], skal grundluftskiftet i boligerne og lejlighederne,mindst være 0,5h −1 . Når badeværelset og emfanget er i brug, forceresluftskiftet for hurtigt af fjerne forureningen. Luftskiftet, n, udregnes vha. formelO.1 [39].n = q v · 3600V(O.1)Hvor q v er volumenstrømmen [m 3 /s]V er rumvoluminet [m 3 ]Indsættes volumenstrømmen og rumvoluminet for badeværelset fås:0, 015 · 3600n=9, 35=5,78h −1Luftskiftet i resten af boligenheden mens emfang og badeværelsesventilatorenkører er:0, 035 · 3600n=76=1,66h −1Idet ventilatoren på loftet kører permanent, opretholdes grundluftskiftet.Når lejlighederne benytter emfanget, eller udsugningen i badeværelset er ibrug, åbnes de respektive spjælde til hver lejlighed, som er placeret ved kanalindgangentil hver lejlighed.Placering af emfanget i forhold til komfuret ses af gur O.1. På gurenses køkkenets øvrige indretning.198

23. maj 2003 O. VentilationskanalerFigur O.1Køkkenet i ungdomsboligerne. Emfanget er placeret umiddelbart over komfuret.Kanaldimensioneringen jf. Danvak Ventilationsteknik [39], bestemmesved konstant eller stigende hastighed henimod ventilatoren. I brohuset etablereskonstant kanaldimension gennem alle installationsskakte. Hermed bestemmeshastigheden, v, i en given kanal, vha. formel O.2.v = q vA(O.2)Hvor q v er volumenstrømmen [m 2 ]A er tværsnitarealet [m 3 /s]I tabel O.2 er hastigheden og kanaldimensionen bestemt, ved brug afformel O.2.Etageplan Kanaldimension [mm] Hastighed [m/s]5 275 2,954 275 2,363 275 1,772 275 1,181 275 0,59Tabel O.2Kanaldimensioner og hastigheder.Som det ses af tabel O.2, opnås der ved en kanaldimension på 275 mm,en maksimalhastighed på 2,95m/s og minimumshastighed på 0,59m/s, hvilketvurderes acceptabelt.199

O. Ventilationskanaler 23. maj 2003200

23. maj 2003 P. InstallationsskaktBilag PInstallationsskaktI bestræbelserne på at sikre, tilstrækkelig plads i installationsskakterne,undersøges det i det efterfølgende, hvorvidt de valgte dimensioner, på de respektiveinstallationskomponenter, kan placeres hensigtsmæssigt således, at tilsynog reparation kan foretages.Gennem dimensionering af brugsvands- og aøbsinstalationerne, se bilagK og N, er dimensionerne af de enkelte installationskomponenter bestemt.Udover brugsvandet, tages ligeledes hensyn til etablering af solfangeranlægget.Det er dog valgt ikke at etablere solfangere på Brohuset, se bilag L, idet detikke er fundet rentabelt. Grunden til at dette medtages i skagtindretningen er,at det eventuel kan være et bygherrekrav. Udover koldt og varmt brugsvandsamt rørføring fra solfangeranlægget, etableres der yderligere, de i tabel P.1,nævnte komponenter.KomponentDimension [mm]Rørføring for varmt brugsvand 80Rørføring for koldt brugsvand 80Cirkulationsledning for brugsvand 60Fordelerboks 400×150×50Ventilationskanal 275Kabelboks 200×100Cirkulationsledning fra solfangeranløg 95Stående spildevandsledning 110Tabel P.1Oversigt over komponente og deres størrelse.Ud fra de, i ovenstående tabel, fundene dimensioner, vurderes det udfra gur P.1, at der er tilstrækkelig plads til installation, vedligeholdelse samtreparation i installationsskakten. For at opretholde brandsikkerhedden, lejlighederneimellem, vælges det at brandsikre rørgennemførringen gennem deenkelte etagedækkende, se gur P.2.201

P. Installationsskakt 23. maj 2003Figur P.1Installationsskaktens indretning. 1: ventilationskanal.2: stående spildevandsledning. 3og 4: solvarmeforsyning (frem og retur). 5:varmtvandscirkulation. 6og 7: varmt- ogkoldt brugsvand. 8: kabelboks samt fordelerboksetiltilslutningafvarmt-ogkoldtbrugsvand.Figur P.2Betonfuge, ved gennemføring i etagedæk, dersikrer, at hver etage bliver en brandcelle.202