Så kan du förbättra inomhusluftens kvalitet med naturlig, mekanisk eller hybrid ventilation

Hur kan luftkvaliteten förbättras med naturlig ventilation?

Naturlig ventilation byter ut dålig luft mot frisk och kan höja inomhusluftens kvalitet genom att sänka koldioxidnivån i en kommersiell byggnad. Med öppningsbara takljuslösningar och lanterniner går det också att minska beroendet av mekanisk kylning, som luftkonditionering, för att skapa sundare miljöer.

Vilka fördelar ger bra inomhusluft och vilken effekt har den på en byggnad och människorna som vistas i den? 

Slutna utrymmen med dålig ventilation där inomhusluften innehåller luftföroreningar har negativ inverkan på koncentrationsförmågan och kan göra att man snabbare blir trött. Undersökningar visar emellertid att man med rätt ventilationsstrategi kan förbättra människors prestationer med så mycket som 15 procent om de i stället får arbeta i en inomhusmiljö med frisk luft (Olesen, 2020).

Motordrivna takljusmoduler med komfortventilation

Inomhusluften är viktigare än vi tror

I undervisningsmiljöer som skolor och universitet har man sett betydande förbättringar av koncentrationsförmåga, studiefokus och akademiska resultat genom att installera ventilation. Forskning visar att datoruppgifter som utfördes av över 200 studenter gav mer korrekta svar när det gäller minne, uppmärksamhet och ordigenkänning när det fanns naturlig ventilation i rummet. (Bakó-Birób, 2011). Friskluftsintag tillsammans med lägre koldioxidnivåer skapar en trevlig och behaglig miljö i alla kommersiella byggnader.

Världsledande forskning pekar på behovet av frisk inomhusluft

Det är dock inte bara läromiljöer som gagnas av god ventilation. Den världsberömda professorn Lidia Morawska på Queensland University of Technology i Australien ser ventilation som helt avgörande för att förbättra människors allmänhälsa och välmående. Genom att integrera ventilation i byggnadsdesignen kan man minska exponeringen för oönskade skadliga ämnen, kemikalier och avgaser.

Takljuskupoler med komfortventilation

Frisk luft ger bättre hälsa och sänker byggnadens driftkostnader. En aktuell undersökning från VELUX Group fokuserar på att vi i dag har fått en hel ”inomhusgeneration” och hur detta påverkar människors hälsa, koncentrationsförmåga och produktivitet. Resultaten visar att 78 procent av alla människor inte känner till att inomhusluft ofta innehåller mer föroreningar än utomhusluft. Dåligt ventilerade utrymmen har negativa hälsoeffekter för dem som vistas i byggnaden, vilket leder till ökad sjukfrånvaro och större risk för spridning av virus (Dijken & Boerstra, 2021).

Vanliga sätt för virus att spridas inomhus:

• Trånga utrymmen där många människor samlas 
• Miljöer med närkontakt och samtal öga mot öga 
• Slutna och begränsade utrymmen med brist på ventilation 

Genom att införa en genomtänkt ventilationsstrategi kan man se till att användarna av en byggnad har tillgång till frisk luft året om till lägsta möjliga kostnad. Till exempel är en hybrid ventilationsstrategi det mest energi- och kostnadseffektiva sättet att ventilera. På vintern prioriteras användningen av ett mekaniskt ventilationssystem med värmeåtervinning för att minska värmeförluster.

Ska jag välja mekanisk, hybrid eller naturlig ventilation?

Även om både naturlig och mekanisk ventilation har sina fördelar är hybridventilation – som utgår från årstidsbaserade behov – trots allt det mest effektiva och prisvärda sättet att åstadkomma bra inomhusluft i byggnader. Hybridventilation innebär att ventilationen styrs och återvinner värme från den utbytta lyften under uppvärmningsperioden (via mekanisk ventilation). På så sätt minskar uppvärmningsbehoven, samtidigt som systemet ventileras effektivt i perioder när byggnaden inte värms upp. Det sker via naturlig ventilation om öppningar som takfönster eller lanterniner hanteras av ett styrsystem för fastigheter (BMS).

Vilka är de främsta skillnaderna mellan naturlig, mekanisk och hybrid ventilation?

Det finns väsentliga skillnader mellan naturlig och mekanisk ventilation, men gemensamt för båda är att de förser byggnader med frisk luft. En kombination av de här två ventilationsstrategierna är ofta att föredra för att förse en kommersiell byggnad med frisk inomhusluft – en lösning som brukar kallas hybrid. Här tar vi en närmare titt på hur var och en fungerar i en kommersiell byggnad.

Vad är mekanisk ventilation?

Mekanisk ventilation drivs helt oberoende av väderförhållanden som starka eller svaga vindar. På så sätt kan man enklare bibehålla en jämn temperatur och styra hur luftflöden rör sig i komplexa byggnadsutrymmen.

Mekanisk ventilation kan omfatta ett system som återvinner en del av värmen från den förbrukade luften innan den släpps ut utanför byggnaden. Tilluften från den mekaniska ventilationen är vanligtvis 16–19 grader, även på kalla dagar. I den här lösningen används antingen undertryck för att suga upp inomhusluft eller övertryck för att tvinga in luft i byggnaden. 

Undertryck – avlägsnar (extraherar) inomhusluft  
Övertryck – leder in utomhusluft (tilluft) 

En tabell som visar för- och nackdelar med naturlig respektive mekanisk ventilation

Vad är naturlig ventilation?

Passiv ventilation kallas även naturlig ventilation och tar hjälp av väderfaktorer som vindtryck och termisk bärighet för att omsätta luft från utsidan till insidan av ett inomhusutrymme genom öppningar som fönster, takfönster och lanterniner. Nattkylning (nattvädring) görs genom att styra öppningarna på kvällen när en byggnad inte används för att skapa stora luftflöden och vädra ut varm och instängd luft.

Genom att utnyttja vindtryck och termisk bärighet kan naturlig ventilation under rätt förhållanden uppnå betydligt större luftväxling än mekanisk ventilation. Den här lösningen passar därför utmärkt för att snabbt vädra ut föroreningar inomhus, till exempel efter ett möte med många deltagare i ett litet rum.

Under varmare årstider kan naturlig ventilation tillföra frisk luft utan större värmeförluster när temperaturen utomhus är snarlik den inne. Då behövs det med andra ord inte någon mekanisk ventilation. Under sådana förhållanden blir naturlig ventilation mer energieffektiv, eftersom det inte behövs någon eldriven fläkt.

Det krävs dock energi för att värma upp luft. Därför är förmågan till värmeåtervinning i den mekaniska ventilationen mer energieffektiv än naturlig ventilation på vintern. Då kan värmen från frånluften ”återvinnas”, trots eldrivna ventilationsfläktar, och det faktum att den mekaniska ventilationen körs när fönster och lanterniner är stängda. Naturlig ventilation leder till värmeförlust på vintern och bör begränsas till vädring då och då.

Vad är hybridventilation?

Hybridventilation kombinerar det bästa av två världar, nämligen naturlig ventilation och ett mekaniskt system, och kompenserar för årstidsbundna väderväxlingar. Mekanisk ventilation tillhandahåller kontinuerlig lufttillförsel som kan kombineras med naturlig ventilation för att snabbt vädra ut dålig luft när så behövs. En vanlig hybridstrategi är att använda mekanisk ventilation med värmeåtervinning på vintern för att minska värmeförluster, och att sedan i första hand utnyttja naturlig ventilation under varmare perioder för att spara kylenergi, eller snabbt få bort omfattande luftföroreningar inomhus.

Öppna lanterniner för naturlig ventilation

Är ett hybridsystem bättre i en kommersiell byggnad?

Om man ser till hela årscykeln är det mer energieffektivt att förlita sig på hybridventilation (mekanisk ventilation under kalla perioder och naturlig ventilation under varma perioder) än att använda en mekanisk lösning året om. Det gäller såväl i varma som måttliga och kalla klimat.

Hybridventilation förenar det bästa av två världar – hög energiprestanda på vintern med mekanisk ventilation och värmeåtervinning samt hög energiprestanda på sommaren med naturlig ventilation. Byggnadens syfte och konstruktion avgör vilka ventilationskomponenter som ska väljas och hur man bäst utnyttjar möjligheterna med hybridventilation.

I valet av ventilationsstrategi behöver man ta hänsyn till designen hos en kommersiell eller industriell byggnad, hur lanterniner och fönster är placerade och vilken effekt solvärme har på temperaturen. Genom att utgå från konstruktion och design och hur byggnaden ska användas kan man utforma ventilationen så kostnadseffektivt som möjligt. På så sätt kan fastighetsägare och arkitekter fatta mer välgrundade beslut i valet mellan ett naturligt eller mekaniskt ventilationssystem – eller en hybrid av de två – för att förbättra inomhusluftens kvalitet.

Det är viktigt att ta hänsyn till följande faktorer: 

• Komfortvärme 
• Användarvänlighet 
• Säkerhet för byggnadens användare 
• Underhållspersonal med tillgång till takfönster, takljusmoduler eller lanterniner 
• Brandskydd och regulatoriska standarder  
• En byggnads användning och form  

Hälsosamma, behagliga och produktiva inomhusmiljöer

Övervakning av koldioxidnivåer är en viktig aspekt för att se till att man väljer rätt ventilationssystem och att  de som använder byggnaden får en hälsosam inomhusmiljö året om. Mekanisk ventilation under årets kalla månader och naturlig ventilation i varma perioder är dock mer ekonomiskt än en mekanisk året runt-lösning. Naturlig kylning kan även minska behovet av luftkonditionering i kommersiella byggnader, där de flesta ventilationssystem styrs av sensorer och kan kompletteras med ett styrsystem för fastigheter (BMS) som hjälper till att hantera hybridventilationen. 

Läs mer om våra dagsljuslösningar som erbjuder ventilation för att skapa en mer hälsosam inomhusmiljö i kommersiella byggnader.

Källor

Bakó-Birób, Z., 2011. Ventilation rates in schools and pupils' performance, Reading: The University of Reading.

Olesen, B., 2020. Productivity and Indoor Air Quality, Copenhagen: Technical University of Denmark.

Dijken, F. V. & Boerstra, A., 2021. Implications of COVID-19 pandemic for application of natural ventilation, Brussels: REHVA Journal.