MAEND4200 Energy use and indoor climate Course description

Bolig- og byggsektoren står for nesten 40 prosent av totalt energibruk, i Norge. Det er derfor viktig å forstå varmetap, varmetilskudd og energibruk i bygninger, og hvordan man kan energieffektivisere bygginger. Minst like viktig er det å forstå hvordan man skal prosjektere bygninger med et godt inneklima.

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, som definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten har inngående kunnskap om

• myndighetenes krav, forskrifter, regler og bransjenormer for inneklima og energibruk
• sammenhengen mellom bygning og inneklima, varmetap, solstråling og varmetilskudd
• grunnleggende prinsipper for fysisk og matematisk modellering i inneklima og energisimuleringsprogrammer
• usikkerhetsfaktorer ved simulering av inneklima og energibruk i bygninger
• hva som kan og ikke kan simuleres i ulike verktøy for inneklima og energibruk
• Energiøkonomisering (ENØK)
• beregning av bygningers energibehov ved bruk av NS3031
• termisk, atmosfærisk, akustisk, aktinisk, og mekanisk miljø i inneklima
• menneskets optimale komforttilstand i bygg med hensyn til metabolisme og bekleding
• betydning av og tiltak vedrørende fuktig luft
• miljøriktige byggematerialer, f.eks. mht. inneklima og mht. energibruk/CO2-utslipp i et livssyklusperspektiv
• forhold omkring renhold ved bygging
• mikroorganismer som bakterier og muggsopp i forhold til inneklima
• sammenhengen mellom inneklima, sykdom og helse

Ferdigheter

Studenten kan

• gjennomføre selvstendige arbeider med modellering av bygninger med hensyn på optimalt inneklima, effekt og energibehov ved bruk av programmet SIMIEN eller tilsvarende
• analysere kvaliteten på inneklima og energibruk i en bygning i forhold til gjeldende lover og forskrifter både ved hjelp av målinger og simuleringer.
• analysere lønnsomhet av tiltak og «tiltakspakker» knyttet til inneklima og energibruk i bygninger
• vurdere forutsetninger og beregne hva sannsynlig virkelig energibruk i bygg blir
• analysere data om inneklima og energibruk i bygningers driftsfase, f.eks. ET-kurver
• analysere termisk miljø med hensyn til metabolisme, strålingstemperaturer, lufttemperatur, operativ temperatur, bekledning og aktivitet.
• foreta materialvalg med hensyn på inneklimakvalitet og miljøbelastning
• bruke relevante metoder for å foreta mikrobiologisk analyse av bygninger, spesielt med hensyn på muggsopp

Generell kompetanse

Studenten kan

• beregne og analysere bygningers energibruk
• vurdere hvilke metoder som er mest hensiktsmessig for å utføre inneklima- eller energi-analyser
• anvende sine kunnskaper og ferdigheter for å vurdere og velge riktig verktøy i forhold til problemstilling
• planlegge og utføre inneklima-analyser i bygninger og gi relevant veiledning om inneklima

Forelesninger, regneøvinger, laboratoriearbeid og prosjektarbeid.

Følgende arbeidskrav må være godkjent for å kunne fremstille seg til eksamen:

• Tre milepelsmøter for prosjektet
• Én laboratorie-oppgave med prosjektgruppen, påfølgende rapportering på ca. fem til ti sider. Tid i laboratorium ca. to timer.

Emnet består av to deler. Fysikkdelen skal kunne gi studentene grunnleggende fysikkfaglige kunnskaper og ferdigheter som er med på å legge et naturvitenskaplig fundament for arbeid med de teknologiske emnene. Mekanikkdelen gir en dypere innføring i den klassiske mekanikken enn det som dekkes av fysikkdelen og er basis for alle konstruksjonsemnene i studiet. Emnet gir grunnlag for videre statikkstudier

Fysikkdelen omhandler

• mekanikk som innebærer statikk og fasthetslære
• fluiddynamikk som innebærer lære om kontinuitetsligningen og Bernoullis ligning
• termodynamikk som innebærer lære om varmekapasitet og varmeovergang
• bølgefysikk med hovedvekt på akustikk

Mekanikkdelen omhandler

• moment- og skjærkraftdiagrammer
• bjelketeori
• spenningsfordelinger
• deformasjonsberegninger

Ingen utover opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten

• har inngående forståelse av prinsippene i læren om krefter, likevekt og Hookes lov, bjelketeori, deformasjonsberegninger og spenningsfordelinger
• har kunnskap om fluidstatikk og fluiddynamikk som innebærer lære om væsketrykk, kontinuitetsligningen og Bernoullis ligning
• kan gjøre rede for Termodynamikkens 1. hovedlov
• har kunnskap om begrepene varmekapasitet og varmeovergang
• har kjennskap til fysikkbegreper innen temaet akustikk og kan bruke dette til å regne på oppførselen til lydbølger

Ferdigheter

Studenten

• kan beregne lagerreaksjoner i statisk bestemte konstruksjoner, samt kan tegne moment-, skjærkraft- og normalkraftdiagrammer og beregne spenningskomponenter i bjelker, staver (fagverk) og kabler
• kan beregne trykkvariasjon i en strømmende væske samt strømningsmengde og strømningshastighet
• kan regne ut overføring av varmeenergi (termisk konduktivitet)
• kan regne på bølger (som omfatter blant annet refleksjon, absorbsjon, forplantningshastighet og intensitet)
• har grunnleggende ferdigheter i laboratoriearbeid, rapportering og resultatpresentasjon

Generelle kompetanse

Studenten

• kan anvende kunnskapen og ferdighetene på praktiske fysikkproblemstillinger innen mekanikk
• kan gjøre statiske beregninger som grunnlag for prosjektering av konstruksjonselementer

1. En intern sensor.
2. To interne sensorer.

Ekstern sensur brukes jevnlig.