Multi-objektiv optimalisering av et kontorbygg: Klimaskjerm og settpunkt til ventilasjonsenhet

I dette studiet har det blitt gjennomført en multi-objektiv optimalisering av parametere til klimaskjermen og settpunkt temperaturer til ventilasjonsenheten for et kontorbygg lokalisert i Oslo. Hensikten med optimaliseringen var å identifisere de optimale løsningene for renovering av bygget slik at både livssykluskostnaden (LCC) og livssykluskarbonfotavtrykket (LCCf) ble minimalisert. For å kunne etablere en egnet metode for studiet ble det gjennomført en bred og grundig litteraturstudie, som var en viktig del av forarbeidet. Metoden for forskningen var å først modellere referansebygget i henhold til TEK 17 og så gjennomføre en dynamisk energisimulering av bygget. Dette ble gjort i simuleringsverktøyet IDA-ICE og hvor modellen skulle videre optimaliseres med verktøyet GenOpt. For å kunne definere parameterne for optimalisering og deres kostnader og utslipp ble det utviklet et grafisk skript. I dette grafiske skriptet ble det også satt krav til termisk komfort og energibruk. Kravene var PPD verdi <15%, Top > 26°C ikke i over 50 timer og energibruk <115kWh/m2år. Hvis ett av kravene ikke ble møtt ville det resultere i et ugyldig resultat. Siden GenOpt optimaliserer for bare et objektiv ble det i det grafiske skriptet benyttet en «vektet summetode» for å håndtere både LCC og LCCf. Ved optimaliseringsprosessen ble det satt opp ulike scenarioer, hvor tre ulike scenarioer skulle skille mellom lik og ulik vekting av kostnad og CO2-utslipp. På denne måten vil man kunne finne hvilken løsning som vil resultere i det mest lønnsomme eller miljøvennlige tiltaket. Resultatene fra optimaliseringen viste ulike kombinasjoner av bygningsparametere for de optimale løsningene i hvert scenario. Som også ville føre til forskjellig kostnadsbesparelser og reduksjon av CO2-utslipp. Hovedfunnene i studiet var at ved lik vekting og miljø vektet optimalisering ville resultatet bare ha en forskjell på 2 kr/m2 og 0,1 kgCO2eq/m2. Men ved kostnadsvekting ville føre til en enda større besparelse på 818kr/m2, men også mindre reduksjon av CO2-utslipp på 31,2 kgCO2eq/m2. Alle de optimale løsningene ville føre til et betydelig redusert energibruk. Hvor løsningene for lik og miljø vektet scenario vil kunne tilfredsstille beregnet oppvarming og kjølekrav stilt til et passivhus. Det ble videre undersøkt om løsningene vil kunne gi gode dagslysforhold i bygget. Resultatene viste at det vil kunne være behov å benytte vinduer som har bedre lystransmisjon og at dagslysfaktor burde være en begrensning i det grafiske skriptet ved optimalisering. Studiet har foreslått en metode for multiobjektiv optimalisering av et kontorbygg og identifisert de optimale løsningene for å gjøre bygget mer besparende og miljøvennlig. ; publishedVersion