Forskare vid Högskolan i Gävle har studerat varsam energihushållning i kulturbyggnader, med särskilt fokus på kyrkor. Magnus Mattsson, Mats Sandberg, Jan Akander, Elisabet Linden och Svante Lundström bedrev tillsammans med Abolfazl Hayati studierna med stöd från Energimyndighetens insatsprogram Spara och bevara. Resultatet finns bland annat i avhandlingen. (Se separat länk till höger.)
Syftet var att mäta flödet av luft och partiklar i stora en-zonsbyggnader där mekanisk ventilation saknas. Forskarna undersökte också vindens betydelse och skillnaden mellan inomhus- och utomhustemperaturen för självdrag och vädring.
Med naturlig ventilation menas både vädring och självdrag. Det ska finnas vindeffekt eller en temperaturskillnad mellan inne och ute som driver luften in i eller ut från byggnaden.
Teknologie doktor Abolfazl Hayati har utfört simuleringar samt mätningar med bland annat spårgas i flera kyrkor samt i vindtunnel. Forskarna har också jämfört resultaten med data i simuleringsprogrammet IDA-ICE (Indoor Climate and Energy).
De som förvaltar kyrkobyggnader bör ta hänsyn till partiklarna
Efter att många människor varit samlade i kyrkan med tända ljus, bildas partiklar och koldioxid som måste ut och då räcker det inte med självdraget, utan man måste vädra ordentligt.
– De som förvaltar kyrkobyggnader bör ta hänsyn till partiklarna. Öppna ett fönster och eller kyrkportarna. Om man har en port öppen under en timme så vädras 50 procent av luften i genomsnitt. Då kommer 50 procent fräsch luft in och de skadliga partiklarna vädras ut, säger Abolfazl Hayati.
Vädring kan ske på två olika sätt. Om det bara finns en öppning på ena sidan, kallas det ensidig vädring. Om det finns två öppningar kan man använda korsdrag som gör vädringen mycket mer intensiv och effektiv.
Forskarna har mätt både ensidigt flöde och tvärdrag genom portar i olika kyrkobyggnader. De har kommit fram till att i genomsnitt är ensidigt flöde tio gånger mer effektivt än rent självdrag och korsdrag är femton gånger mer än ensidigt. Abolfazl Hayati säger:
– Om det finns mycket människor och man vill ventilera ut partiklarna eller justera koldioxidnivån då behöver man ganska kort med intensiv vädring och då är det bättre med korsdrag.
Även om forskningen har fokuserat på kyrkor så kan resultaten användas också på andra typer av höga så kallade en-zonsbyggnader. Det kan till exempel handla om industrihallar, ljusgårdar och idrottshallar.
Forskarna har också utifrån mätningarna utvecklat praktiska diagram gällande termiken och enkel ekvation gällande vindeffekten som är lätta att använda.
– Med hjälp av diagrammen och ekvationen går det enkelt att beräkna hur länge man behöver öppna för att vädra ut en viss procent av inneluften, säger Abolfazl Hayati.
Under vintern är luften torrare, men under sommaren kommer fuktig luft in vid vädring.
– Då finns risk att det skapas kondens på de kalla ytorna inne i kyrkan och målningar och möbler kan skadas. På vintern är risken för fuktkondens mindre för att luften är torrare. Så på vintern kan man vädra med korsdrag eller ensidig vädring, men på sommaren bör man vara mer försiktig särskilt på ställen med höga fukthalter i uteluften, avslutar Abolfazl Hayati.
Spara och bevara är Energimyndighetens forskningsprogram för energieffektivisering i kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Programmet syftar till att utveckla och förmedla kunskap och tekniklösningar som bidrar till en energieffektivisering i dessa byggnader utan att deras värden och inventarier förstörs eller förvanskas.
Spara och bevara är Energimyndighetens forskningsprogram för energieffektivisering i kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Programmet syftar till att utveckla och förmedla kunskap och tekniklösningar som bidrar till en energieffektivisering i dessa byggnader utan att deras värden och inventarier förstörs eller förvanskas.
