Hur ett stabilt museiklimat ska kunna skapas blir en av de viktigaste frågorna i den kommande renoveringen av Nationalmuseum. När Nationalmuseum byggdes uppfattades det som mycket viktigt att museet kunde värmas men också att värmen inte fick skada byggnaden eller samlingarna. I själva verket har uppvärmningen av huset varit ett långvarigt bekymmer. / Kulturarvet och komforten. Frågan om lämpligt inomhusklimat i kulturhistoriska byggnader under 1900-talet

Open volumetric absorbers have been tested and evaluated with the objective to determine their ability to heat air for small scale concentrating solar systems, more exactly a solar oven where a stove is heated up by a rock bed storage provided with air above 220°C. The absorbers were tested in terms of different size, shape and material. Heating up air to the target temperature has been a challenge for years, but was achieved with good margin with an experimental setup based on the flaws of previous test setups. At a concentration factor of 300 and a parabolic dish aperture area of 1.07 m2, steady state air temperatures at 300°C were achieved with a stainless steel fiber mesh absorber and a silicon carbide honeycomb absorber which has been exposed for extensively testing in solar towers. The air temperatures were achieved at a flow rate of 1.96*10^-3 kg/s, and as the flow rate was increased the air temperature decreased. At increased flow rate the absorber temperature was reduced and caused less radiation and convection loss which resulted in increased heat transfer between absorber and air. Efficiency defined as air energy increase through absorber divided by the normal direct solar irradiance ranges between 50 % and 80 %, where the efficiency peaked at the highest flow rate employed during the tests. The greatest average air temperature measured was 350°C which was achieved by employment of the honeycomb absorber at a concentration factor of 600 and a mass flow of 1.5*10^-3 kg/s.

GenereltI arbeidet mot redusert utslepp av klimagassar må norske bygg i aukande grad varmeforsy-nast av fornybar varme. Den mest komplette løysinga for denne oppgåva i dag er vassboren varme, der marknadspotensialet er stort. Med stadig betring av byggjestandard må dei vassborne løysningane tilpassast behovet i større grad enn idag. Då anleggskostnaden er definert som hovudbarriere mot auka omfang av vassboren varme i norske bygg i dag må desse ned. StatusEtter undersøkinga av dei tekniske varmeløysingane i eit utval moderne kontorbygg i dag, har eg sett at vassborne varmeanlegg for romoppvarming i dag ikkje ber preg av tekniske nyvinningar innan løysingane. Det har likevel vore ei tilpassing frå den tradisjonelle løysinga me kjenner frå 90-talet til dagens praksis, som blir oppfatta som einskapleg. Frå den tradi-sjonelle løysinga har utviklinga gått mot ei tilpassing til byggjestandarden gjennom re-dusert omfang. Løysingane har likevel ein veg igjen før heile potensialet i passivhus er utnytta. Spesielt utmerkar det stadig minkande behovet for kaldrassikring og eit auka fokus på innreiingsfleksibilitet å markere eit potensiale for vidare utvikling. Me har også sett ut frå undersøkinga at omfanget av overdimensjonering av varmeanlegg i passivhus ikkje er utbredt i dag. Generelt så ser ein at utviklinga av vassborne varmeanlegg fyljer byggestandarden, om så med ei tidsforsinking.KostnadsanalyseKostnader i vassborne varmeanlegg representerar eit fleirdimensjonalt optimaliseringsproblem som dannar eit svært samansatt bilete. Ein har sett at vegen mot rimelig vassboren varme krev fokus frå alle ledd og at det ikkje finnes nokon snarveg. Gjennom ein omfattande teknisk analyse av anleggskostnadane i kontorbygg har me sett at potensialet er stort, der ein ikkje treng å endre ein heil bransje for å oppnå resultat. Potensiala for reduksjon i anleggskostnad er identifisert gjennom eit oppretta eksempelbygg, og går på tvers av avgjersler som er knytt til dei ulike byggjefasane. Det er i forkant av analysen gjennomført ei kartlegging av metode for kostnadskalkulasjon som blir nytta blant røyrentreprenørane, samt ei gjennomgang av sentrale grunnparameter som sikrar kvaliteten på varmeanlegget. Ilag med undersøkinga for "Dagens status" blant moderne kontorbygg, har dette danna grunnlaget for analysen. Gjennom analysen er det nokre punkt som har merkt seg ut: Fokus på konseptetBetydinga av konseptet står fram som det viktigaste tiltaket for redusert anleggskostnad. Å tilpasse konseptet til brukarens behov vil gje store innsparingar i investeringskostnad. Ein har observert ei potensiell kostnadsreduksjon på omlag 40 % frå den definerte "Dagens løysing" til "Forenkla løysing" på same energiramme og temperaturnivå, og utan at andre kostnadsreduserande tiltak er satt i verk. Løysinga som blir nytta i dagens moderne bygg oppfattast som unødig omfangsrik. TemperaturnivåEin har sett at ved å velje lågtemperaturanlegg kan ein oppnå innsparingar i kombinasjon med for eksempel varmepumpe. I tillegg kan ein, ved å vere bevisst på trasèval for dei tekniske føringsvegane og utnytte bygningens termiske eigenskapar, utelukke ein heil kostnadspost; isolasjonen. Avhengig av konseptet kan dette gje store innsparingar, til ei lita auke i internlast, estimert til omlag 1 W/m2 i gjennomsnitt over året. VarmeavgjevaraneVed å tilpasse anlegget til brukarens behov og byggjestandard kan også varmeavgjevarane utgjere eit potensiale for kostnadsreduksjon mot tradisjonelle radiatoranlegg. Eit av tiltaka er å nytte golvvarme på eit avgrensa areal, i bygningar med høg byggjestandard og lang tidskonstant. Ein kan ved å utnytte det låge effektbehovet ved høg byggjestandard redusere leggjearealet til 1/3 og dermed redusere golvvarmekostnaden med omlag 60 %. Innreiingsfleksibilitet er kostbart og må behandlast deretter, noko som ikkje blir gjort.Dimensjonerande utetemperatur og effektMed ein stadig betring av byggjestandard, og aukande tidskonstant, framstår dagens dimensjonerande utetemperatur som lite hensiktsmessig og gamaldags. Med å tilpasse denne til reelle forhold, dvs statistisk klimadata og bygningens termiske eigenskapar kan ein eksempelvis redusere anleggsets varmeeffekt med 25 %, etter svensk metode. Dette er eit tiltak som berre har positive konsekvensar. Varmeanlegget og varmesentral blir dimensjonert etter eit behov som ligg nærare det verkelege behovet, noko som også betrar varmepumpas driftsvilkår. AkkordtariffenI bransjen i dag har me sett at Akkordtariffen for røyrleggjarfaget er svært sentral for var-meanleggas kostnad. Denne framstår i dag som det viktigaste kalkulasjonsverktøyet blant røyrentreprenørane. På tross av at dette er eit dynamisk dokument som blir revidert med jamne mellomrom, blir denne oppfatta som ein brems i utviklinga mot rimelig vassboren varme. I ein marknad der utviklinga er stor, både mot nye rasjonelle leggjemetodar og effektive oppheng- og samanføyingsmetodar, kjem ikkje dette marknaden tilgode. Ein har sett at ei justering av akkordtariffen ved bruk av rasjonell leggjemetode kan bidra betydelig her, noko som i andre omgang kan auke marknadsandelen til vassboren varme, og dermed auka fornybar varmeleveranse. Ei omarbeiding av metode for teknisk revidering og oppbygnad av akkordtariffen framstår med andre ord som eit gunstig tiltak for å auke røyrentreprenørane andel i varmemarknaden. ProduktivitetMe har sett betydinga av å nytte korrekt kalkulasjonsfaktor, og kva forhold som påverkar denne. Denne kan påverkast på mange måtar: •Redusert ventetid og dødtid. Auka fokus på produktivitet gjennom nye produksjonskonsept som Trimma bygging, vil kunne redusere ventetid og dødtid, og ved korrekt berekning av kalkulasjonsfaktor kan dette bidra mykje på anleggskostnaden. Dette vil i ikkje auke belastninga på den enkelte på byggjeplass, men vil auke oversikta på arbeidssituasjonen og redusere faren for uføresette tillegg. •Bevisstgjering hjå røyrentreprenør. Ettersom kalkulasjonsfaktoren ofte vert grovt estimert, eller fastsett ved samanlikning av andre aktørar, kan ei bevisst-gjering/oppfrisking av oppbygnaden, til røyrentreprenørar, vere av betyding. Dette gjeld småe og mellomstore bedrifter, og vil dermed påverke anleggskostnad til varmeanlegga i småe og middels store yrkesbygg. •Redusert sjukefråvær. Gjennom auka trivsel og fokus på den enkeltes arbeidssituasjon vil dette påverke direkte anleggskostnad gjennom reduserte administrative kostnader. Dette kan for eksempel gjerast ved å fokusere på kompetanse blant dei ansatte og bidra til gode arbeidsholdningar og auka yrkesstoltheit. Gjennom desse tiltaka vil ein etter mine vurderingar kunne bidra til å redusere anleggskostnaden frå "Dagens løysing", i dagens bygg med dagens krav, frå ein berekna kostnad på ca. 400 kr/m2, med 60 % til omlag 150 kr/m2. Dette for løysing tilsvarande den definerte "Forenkla løysing", i tungt kontorbygg av passivhus-standard, med tilpassa løysing til kontorlandskap utan krav til innreiingsfleksibilitet. Med å tilpasse det vassborne anlegget til bygget og brukarens krav, vil ein då på kort sikt kunne auke omfanget av vassborne varmeanlegg som igjen vil kunne bidra til å auke den miljøvennlege varmeleveranse til norske yrkesbygg.

Detta examensarbete har utförts i samarbete Statens Fastighetsverk. I dagsläget pågår renoveringen av Nationalmuseum där byggnaden skall återställas till sitt ursprung och ett nytt ventilationssystem skall tillgodose ett stabilt inneklimat för bevarandet av museiföremålen. Examensarbetet undersöker hur de krav som ställs på ventilationssystemet kan kombineras med de begränsningar som byggnadens kulturminnesmärkning medför genom att besvara frågan ”Hur kombinerar man dagens behov av installationer med en kulturhistorisk byggnad utan att påverka det kulturhistoriska värdet?” För att exemplifiera denna problematik presenterar vi ett principiellt lösningsförslag för installationssamordningen till en utvald del av byggnaden. Ventilationsförsörjningen till utställningssalarna på Plan 4 utgör ett av de svåraste samordningsområdena i byggnaden. Det valda utrymmet för lösningsförslaget är bjälklaget på Plan 6 som skall försörja en av dessa salar. En fördjupning görs inom museiklimat och dess påverkan på såväl konsten som byggnaden och installationerna. I dagsläget pågår diskussioner där museiklimatkraven ifrågasätts och en internationell standard eftersträvas. Då ventilationssystemets utformning är direkt kopplat till det eftersträvade inneklimatet avslutas rapporten med en diskussion kring klimatkraven på Nationalmuseum och hur dessa kan tillgodoses. Våran slutsats är att det är utifrån byggnadens begränsningar och inte verksamhetens behov som en hållbar samverkan av arkitektur och installationer kan åstadkommas. / This degree project has been carried out in collaboration with the National Property Board of Sweden. The National Museum is currently undergoing renovation where the goal is to restore the building to its original glory. A new ventilation system is to be installed to facilitate a stable indoor climate for the conservation of museum artifacts. The building has been declared a historical monument which imposes limitations on permissible alterations to its architecture and construction. The degree project examines how to combine these limitations with the demands made on the ventilation system by answering the following question, "How can modern installations be integrated within a historical monument, without affecting the historical value?" To exemplify the complexity of this problem, a section of the building has been chosen and studied in more detail. A principle solution is then presented where the installations are integrated with the surrounding structures. The air supply to the exhibition halls on the fourth floor constitutes one of the more complex problems in the building. The installations that service these halls are to be contained within the floor structure above. It is this floor structure that has been studied in more detail. The museum climate and its effects on the artifacts, building construction and installations are studied in depth. Currently the museum environment is a heated topic of discussion where prescribed guidelines are challenged and an international standard is sought. The desired indoor climate determines the scope of the ventilation system. Therefore this report concludes a discussion on the climate requirements presented by the National Museum and how these can be accommodated. Our conclusion is that a sustainable integration of architecture and installations can be achieved when the solution is based on the limitations of the building as opposed to the demands of the occupants.