Ventilation i konferensrum med samverkande luftstrålar

Ventilation i konferensrum

Konferensrum kan gå från att stå tomma till att fyllas av många personer på bara några minuter. Det skapar snabba förändringar i både värmelast och behovet av frisk luft. Ventilationen måste därför kunna tillföra stora luftflöden effektivt utan att personer som sitter nära tilluftsdonet utsätts för drag eller stora temperaturskillnader.

En vetenskaplig studie från Högskolan i Gävle och Linköpings universitet visar hur utformningen av ett tilluftsdon med samverkande luftstrålar påverkar luftkvalitet, värmebortförsel och termisk komfort i konferensrum. Resultaten visar att det inte bara är det totala luftflödet som har betydelse. Antalet dysor, deras placering och den sammanlagda utloppsarean påverkar hur luften når och används i vistelsezonen.

Konferensrum ställer särskilda krav på ventilationen

Personbelastningen i ett konferensrum varierar ofta betydligt mer än i exempelvis ett enskilt kontorsrum. När ett möte börjar ökar både koldioxidhalten och värmeavgivningen snabbt. Datorer, bildskärmar, belysning och annan teknisk utrustning kan samtidigt bidra med ytterligare värme.

Ventilationslösningen behöver därför kunna:

tillföra tillräckligt med frisk luft vid full beläggning
föra bort värme från personer och teknisk utrustning
begränsa risken för drag i den sittande vistelsezonen
fungera vid både låga och höga luftflöden
ge en jämn och kontrollerad luftfördelning
samverka med behovsstyrd ventilation

Eftersom deltagarna vanligtvis sitter stilla under längre perioder kan även relativt små lufthastigheter upplevas som störande. Det gäller särskilt omkring fötter och anklar, där lågt placerade eller nedåtriktade luftströmmar kan orsaka lokal termisk diskomfort.

Vad är ventilation med samverkande luftstrålar?

Ventilation med samverkande luftstrålar kallas på engelska confluent jets ventilation, förkortat CJV. Tekniken bygger på att tilluften introduceras genom flera mindre dysor som är placerade nära varandra.

Varje dysa skapar en separat luftstråle. En bit från donet börjar luftstrålarna samverka och bildar tillsammans en större, sammanhängande luftström. Genom att fördela luftflödet över många dysor kan utloppshastigheten från varje öppning begränsas samtidigt som ett stort totalt luftflöde tillförs rummet.

Dysornas antal, placering och riktning påverkar bland annat:

luftstrålarnas hastighet och räckvidd
hur snabbt tilluften blandas med rumsluften
temperaturen i vistelsezonen
luftens medelålder i olika delar av rummet
förmågan att transportera bort överskottsvärme
risken för drag nära golvet

Det innebär att dysmatrisens utformning är en central del av tilluftsdonets funktion.

Forskning om ventilation med samverkande luftstrålar i konferensrum

I studien A Numerical and Experimental Investigation of a Confluent Jets Ventilation Supply Device in a Conference Room undersökte Harald Andersson, Mathias Cehlin och Bahram Moshfegh hur tre olika dyskonfigurationer fungerade i en konferensrumsmiljö.

Harald Andersson var vid tiden industridoktorand med koppling till Repus. Studien genomfördes vid Högskolan i Gävle och Linköpings universitet och publicerades 2022 i den vetenskapliga tidskriften Energies.

Forskarna jämförde tilluftsdon med tre olika dysmatriser:

en rad med 19 dysor
två rader med totalt 38 dysor
tre rader med totalt 57 dysor

Donen undersöktes vid två olika kombinationer av luftflöde och tilluftstemperatur. Studien kombinerade praktiska mätningar med numeriska CFD-beräkningar för att analysera lufthastigheter, temperaturer och luftens rörelse i rummet.

Prestandan bedömdes utifrån tre centrala områden:

termisk komfort
luftkvalitet i vistelsezonen
effektivitet för borttransport av värme

Genom att jämföra mätresultaten med flera turbulensmodeller kunde forskarna också bedöma vilken beräkningsmodell som bäst återgav det verkliga luftflödet.

Dysmatrisens storlek påverkade hela rummets luftfördelning

Resultaten visade att dysmatrisens storlek hade stor betydelse både nära tilluftsdonet och längre ut i vistelsezonen.

När samma luftflöde fördelades över flera dysor och flera rader blev hastigheten genom varje enskild dysa lägre. Donen med två eller tre dysrader fick därmed lägre momentum än donet med endast en rad.

Den större dysmatrisen bevarade tilluftens egenskaper bättre på vägen in i vistelsezonen. Den gav också en gynnsammare fördelning av luftens medelålder, vilket innebär att den friska tilluften användes effektivare där människorna vistades.

Studien visar därmed att ett större antal dysor inte bara förändrar förhållandena omedelbart framför donet. Utformningen påverkar även luftkvaliteten och temperaturfördelningen i resten av rummet.

Flera dysrader gav bättre luftkvalitet

Donen med flera dysrader gav enligt de numeriska resultaten bättre luftkvalitet i vistelsezonen än donet med en enda dysrad.

En viktig förklaring var att det större tilluftsområdet och den lägre hastigheten gav en mer fördelaktig transport av den friska luften. Tilluften kunde behålla sina egenskaper längre och nå vistelsezonen utan att blandas lika snabbt med äldre rumsluft nära donet.

För ett konferensrum är detta särskilt relevant. När många personer vistas i en begränsad lokal behöver den tillförda luften inte bara komma in i rummet, utan också fördelas effektivt där deltagarna sitter.

Studien visar därför värdet av att dimensionera hela luftfördelningen, inte enbart det sammanlagda luftflödet.

Effektivare borttransport av värme från vistelsezonen

Donen med större dysmatris uppvisade även högre effektivitet för värmebortförsel. Den lägre tilluftshastigheten gjorde att de termiska drivkrafterna i rummet kunde bidra mer till luftens rörelse.

Varm luft från personer och teknisk utrustning stiger naturligt. När tilluften introduceras med rätt hastighet och spridningsbild kan detta temperaturdrivna luftflöde bidra till att föra värmen uppåt och bort från vistelsezonen.

Resultaten visar att samspelet mellan tilluftsdonet och rummets naturliga luftrörelser är betydelsefullt. Ett högre utloppsmomentum är inte automatiskt bättre. Hur luften tillförs kan vara lika viktigt som hur mycket luft som tillförs.

Lägre lufthastighet minskade risken för drag vid ankelnivå

En central komfortfråga i konferensrum är risken för drag omkring ben och fötter. Deltagarna sitter ofta stilla under längre möten och kan därför vara särskilt känsliga för lokala luftströmmar.

I studien gav donen med flera dysrader lägre lufthastigheter vid ankelnivå än donet med en enda rad. Den lägre hastigheten minskade risken för drag och lokal termisk diskomfort.

Resultatet illustrerar en viktig projekteringsprincip: när ett luftflöde fördelas över en större utloppsarea kan hastigheten från varje dysa sänkas. Det skapar bättre förutsättningar för att tillföra den luftmängd som behövs utan att orsaka obehag i den sittande vistelsezonen.

Vad innebär resultaten för projektering av konferensrum?

Studien visar att dysornas placering och antal behöver betraktas som aktiva projekteringsparametrar. Det går inte att bedöma ett tilluftsdons funktion enbart utifrån anslutningsdimension eller totalt luftflöde.

Vid projektering bör hänsyn tas till bland annat:

rummets mått och takhöjd
antal sittplatser och förväntad personbelastning
lägsta och högsta dimensionerande luftflöde
tilluftstemperatur
intern värmelast från personer och utrustning
donets placering i förhållande till sittplatserna
dysornas antal, riktning och utloppsarea
krav på ljudnivå och tryckfall

Ett tilluftsdon med flera dysor kan ge goda förutsättningar för att hantera stora luftflöden, men donet måste fortfarande dimensioneras för det aktuella rummet. Resultaten från studien ska därför ses som stöd för teknikprincipen, inte som en garanti för att varje dysdon ger samma prestanda i alla installationer.

Dyskanaler fördelar luften över en större yta

I en dyskanal fungerar kanalen både som transportväg och som luftfördelande don. Tilluften sprids genom många dysor längs kanalens yta i stället för att koncentreras till ett fåtal separata tilluftspunkter.

Det ger möjlighet att anpassa:

antalet dysor efter det aktuella luftflödet
dysornas riktning efter rummets geometri
spridningsbilden efter möblering och vistelsezon
kanalens längd och dimension efter installationen
utförande och kulör efter arkitektoniska krav

För större konferensrum, styrelserum, utbildningslokaler och möteslokaler kan detta skapa en jämn luftfördelning över en långsträckt eller koncentrerad vistelsezon.

En dyskanal kan dessutom minska behovet av separata förgreningar och tilluftsdon. Det kan ge en mer sammanhållen kanaldragning och ett renare visuellt uttryck i lokaler med synliga installationer.

Anpassade tilluftsdon för olika installationsförutsättningar

Alla konferensrum lämpar sig inte för samma typ av tilluftsdon. Vissa lokaler har synliga installationer, medan andra har undertak eller begränsat utrymme för kanaldragning.

Repus tillverkar både dyskanaler och andra typer av tilluftsdon som kan anpassas efter projektets förutsättningar. Beroende på placering och luftfördelningsprincip kan lösningen exempelvis utformas som:

rund eller kvadratisk dyskanal
utanpåliggande takdon
väggmonterat tilluftsdon
undertaksintegrerat don
projektspecifikt don med anpassade mått och anslutningar

Genom att anpassa dysornas antal, placering och riktning kan luftens spridningsbild utformas utifrån rummets användning och möblering.

Behovsstyrd ventilation vid varierande beläggning

Konferensrum används ofta oregelbundet. Att dimensionera systemet för full beläggning men köra samma luftflöde hela dagen kan medföra onödig energianvändning.

Med behovsstyrd ventilation kan luftflödet anpassas efter exempelvis närvaro, koldioxidhalt eller rumstemperatur. För att detta ska fungera väl behöver tilluftsdonet ge en lämplig spridningsbild inom hela det aktuella flödesområdet.

Repus dyskanaler kan dimensioneras för variabla luftflöden. Dysornas placering och riktning anpassas efter lokalens lägsta och högsta driftfall, vilket skapar förutsättningar för effektiv luftdistribution även när beläggningen förändras.

Studien från 2022 undersökte två bestämda driftfall och ska inte ensam tolkas som en fullständig verifiering av alla VAV-förhållanden. Resultaten visar däremot tydligt att dysmatrisens utformning och tilluftens momentum påverkar luftkvalitet, värmebortförsel och komfort.

Projektera Repus tilluftsdon i MagiCAD och Revit

För ventilationskonsulter finns Repus produkter tillgängliga genom projekteringsverktyg för MagiCAD och Revit. Produkterna kan därmed specificeras direkt i ritningar och digitala modeller.

Det förenklar arbetet med att:

välja produkt och dimension
placera tilluftsdonet i modellen
kontrollera tekniska data
samordna installationen med övriga byggdelar
skapa ett tydligt underlag för entreprenör och beställare

Vid projektspecifika behov hjälper Repus även till med val av produkt, dimensionering och anpassning av spridningsbilden.

Planerar du ventilation för ett konferensrum?

Repus hjälper ventilationskonsulter, entreprenörer och arkitekter att välja tilluftsdon utifrån rummets geometri, personbelastning, luftflöden och installationsförutsättningar.

Skicka gärna en ritning eller kort projektbeskrivning med rummets mått, önskade luftflöden och donens tänkta placering. Vi återkommer med förslag på en lämplig lösning.

Läs mer om Repus dyskanaler

Kontakta oss för hjälp med projektering