Strömnings- och klimatteknik

Ämnesbeskrivning

Inriktning mot modeller och beräkningsmetoder för byggnader och byggd miljö. Såväl gas- som vätskeströmning samt grundläggande värmeöverföring, termisk komfort och spridningsmekanismer för luftföroreningar behandlas.

För mer detaljerad information: besök avdelningens engelska sidor.

Område

Bakom inriktningen för Strömnings- och klimatteknik ligger ett mångårigt forsknings- och utvecklingsarbete i samarbete med nationella och internationella forskningsmiljöer. Utmaningen har varit att undersöka och kartlägga klimatförhållanden i inomhusmiljöer. Dessa förhållanden har visat sig vara ytterst komplexa till sin natur och beroende av ett stort antal parametrar. Ventilation och luftkonditionering påverkar komfort, luftkvalitet och hälsa, SBS symtom (Sick Building Syndrome), inflammationer, infektioner, astma, allergi och korttidsfrånvaro på grund av sjukdom.

Ett samband mellan ventilation och produktivitet i arbete har konstaterats. Kraven på luftflöden i kontor, skolor och bostäder bedöms vara låga och kan därför bidra till hälso- och komfortproblem samt till låg produktivitet i arbete. Tekniska lösningar för optimala ventilations- och uppvärmningssystem prioriteras. Kritiska parametervärden såsom luftflöden och temperaturer bör baseras på epidemiologisk forskning, avancerad datorsimulering, laboratorie- och fältmätningar samt på erfarenhet från fungerande enheter.

Förekomsten av SBS symtom är ofta högre i luftkonditionerade byggnader än i byggnader med naturlig ventilation. Detta kan betyda att hygieniska förbättringar såsom skötsel och underhåll samt kvalitetsuppföljning vid projektering är särskilt viktigt för att minska negativa effekter av luftkonditionering. Parametrar för klimat och luftrörelser i rum är vald luftmängd, värmesystem, ventilationssystem, föroreningar och övrig substans i luften samt inomhusmiljöns utformning och innehåll. Dessa faktorer påverkar människan på olika sätt. Ventilation och luftutbyte kan även påverka andra klimatparametrar i inomhusmiljön. Till dessa hör: termiska förhållanden, luftens fukthalt, tryckförhållanden i byggnaden samt drag och buller.

För att lyckas med undersökningar inom detta område, där traditionell mätteknik möter svårigheter av såväl ekonomisk som teknisk karaktär, har nya avancerade simuleringsprogram utvecklats och använts. Datorbaserade numeriska strömningsberäkningar och moderna visualiseringsmetoder har på ett avgörande sätt skapat nya förutsättningar för förståelsen av viktiga samband. Som exempel kan nämnas samband mellan föroreningsgenerering i rum och exponeringen i andningszonen eller temperatur- och luftrörelser i rum och den upplevda termiska komforten samt hur olika systemlösningar påverkar energiförbrukningen, koldioxidgenereringen och miljön.

Målet med forskningsarbetet är att:

• Medverka till bättre inomhusmiljöer genom ett långsiktigt och grundläggande utvecklings- och forskningsarbete
• Vara näringslivets partner vid utveckling av nya miljö- och klimatvänliga metoder samt material och tekniska lösningar inom byggandet och den byggda miljön
• Befrämja en sund hälsoutveckling genom att bidra med underlag till medicinska effektstudier och förebyggande arbete
• Bidra till att grundutbildningen ständigt utvecklas genom sin nära koppling till forskning och metodutveckling inom detta område

Framtidsperspektiv

En av hörnstenarna i vår framtida utveckling kommer att vara att tillräckliga resurser och kunnande satsas på matematisk modellering och förståelse av de system vi undersöker. Då analysen är gjord kan vi med simuleringsprogram (CFD) bearbeta problem och studera praktiska tillämpningar på ett sätt som tidigare inte varit möjligt. Simuleringsprogrammen kommer bl.a. att vara ett viktigt hjälpmedel för att skapa förståelse mellan tekniska lösningar och medicinska effekter.