You are viewing an old version of this page. View the current version.

Compare with Current View Page History

« Previous Version 6 Next »

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation
  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course,
  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

Temaområde bygningsfysikk

Oppgave nr: BF1

Tittel:   Fukttekniske vurderinger av bygningskonstruksjoner – generell oppgave

Bakgrunn: Dette er en åpen oppgave som utformes i diskusjon mellom student, veileder og eventuelle eksterne kontakter/bedrifter.

Kort beskrivelse av oppgaven: Oppgaven vil bestå av å gjennomføre fukttekniske vurderinger av relevante bygningskonstruksjoner (tak, vegger, golv mm), typisk med hensyn på nye innovative løsninger brukt i nybygg eller rehabilitering. En slik prosjektoppgave vil typisk bestå av litteraturundersøkelse og kanskje noen innledende fuktberegninger eller målinger i laboratorium. Dersom man viderefører dette i en masteroppgave vil den typisk innebære fuktberegninger med WUFI/Delfin eller liknende og/eller målinger på oppbygde konstruksjoner i laboratorium.

Antall studenter på oppgaven: -

Kontaktperson ved BAT:  Stig Geving, stig.geving@ntnu.no

 

Oppgave nr: BF2

Tittel:   Lufting av framtidens takkonstruksjoner
Bakgrunn:  Tretak er en velprøvd og mye benyttet konstruksjonstype i Norge. De ulike konstruksjonsprinsippene for tretak er grundig omtalt i Byggforskserien. Grunnprinsippet er at skrå tretak må luftes for å transportere bort:

  1. fukt fra takkonstruksjonen og dermed hindre soppvekst og andre fuktskader
  2. varme og dermed hindre uønsket snøsmelting og ising ved takfoten og i takrenner

Utført etter de retningslinjene som er gitt i Byggforskserien, er tretak å anse som en robust konstruksjonsmetode. Retningslinjene er imidlertid for lite nyanserte og konkrete, særlig for store takflater, tak med lave vinkler, tak med store vinduer og tak med integrerte solceller/solfangere.

Kort beskrivelse av oppgaven:  For å øke forståelsen og kunnskapsgrunnlaget for lufting og uttørking av tretak ønsker vi å gjennomføre laboratoriemålinger for en eksisterende modell av et skrått tretak. Formålet med målingene er å undersøke trykktap ved innløp og utløp i luftespalten mellom undertak og taktekning.

Antall studenter på oppgaven: 1

Kontaktperson ved BAT: Tore Kvande, tore.kvande@ntnu.no, PhD-kandidat Lars Gullbrekken, lars.gullbrekken@sintef.no
Eksterne samarbeidspartnere: SINTEF Byggforsk

 

Oppgave nr: BF3

Tittel: Hvordan konveksjon i permeabel isolasjon påvirker uttørkingskapasiteten i yttervegger mot terreng
Bakgrunn: Klimaendringene medfører mer intens nedbør med større og hyppigere flommer. Det er derfor viktig at fremtidens bygninger utformes for å kunne tåle et stadig fuktigere klima. I et nybygg vil det alltid være en del byggfukt. Byggfukt er den fuktmengden som må tørkes ut for at materialene skal komme i fuktlikevekt med omgivelsene når bygningen er i normal bruk. For å unngå fuktproblemer, som for eksempel muggvekst og råte, bør en konstruksjon utformes slik at den har tilstrekkelig uttørkingskapasitet.

I yttervegger mot terreng har grunnmursplaten (damptette, tynne knasteplater av plast) tradisjonelt vært montert direkte mot betong eller murvegg. I anvisning 523.111 i Byggforskserien ble dette prinsippet endret i 2015 og det anbefales nå at eventuell plastplate monteres på utsiden av utvendig isolasjon. Hensikten med endringen er blant annet å muliggjøre raskere uttørking. Best uttørking oppnår man ved å plassere all isolasjon (dampåpen) på utvendig side slik at veggen kan tørke både utover og innover.

Avhengig av ytterveggens oppbygging og temperaturdifferansen (drivkraften) mellom innvendig og utvendig side, kan byggfukt tørke utover ved at fukten diffunderer gjennom isolasjonen, kondensere på grunnmursplaten og renne ned i grunnen. I tillegg til fukttransport ved diffusjon vil det også i denne sammenheng kunne oppstå konveksjon i isolasjonen. Konveksjon er i hovedsak luftstrøm som oppstår ved at varm luft stiger opp og kald luft synker. Inne i en lukket konstruksjon kan det da oppstå en konveksjonsstrøm som bidrar til økt varmetransport. I yttervegger vil man gjerne unngå konveksjon siden det medfører et økt varmetap (økt U-verdi). I denne sammenheng vil det likevel kunne ha en positiv effekt ved at man oppnår raskere uttørking, så lenge varmetapet ikke blir for stort. Det er et behov for økt kunnskap omkring hvordan konveksjon i permeabel isolasjon påvirker uttørkingskapasiteten i yttervegger mot terreng og hvordan uttørkingen påvirkes av blant annet permeabilitet, isolasjonstykkelse og temperaturer.

Kort beskrivelse av oppgaven: Oppgaven går ut på å planlegge og utføre et laboratorieeksperiment. Hensikten med eksperimentet er å undersøke uttørkingshastigheten til en oppfuktet kjellervegg isolert utvendig med dampåpen mineralull. Studenten(ene) kan benytte prosjektoppgaven til å planlegge forsøket og sette seg inn i nødvendig teori, mens selve forsøket og rapportering kan utgjør selve masteroppgaven. Forsøket kan utføres i en hot-box på SINTEF sitt laboratorie i Trondheim. En hot-boks er et stort apparat som normalt brukes til å måle varmestrøm (U-verdi) til hele veggfelt (opp til ca. 3x3 m). Det er mulig å ta utgangspunkt i en metode som er under utvikling for et lignende eksperiment hvor uttørking i en kjellervegg isolert med EPS undersøkes.

Mengden vann som kondenserer på utvendig side og renner ned vil kunne samles opp og måles. Måling av temperatur og RF på flere steder i isolasjonen (både over tykkelsen og høyden) vil kunne hjelpe til å danne et blide over om/hvordan fukt transporteres ved konveksjon. Det vil være interessant å ha 2-3 parallelle prøver med ulik permeabilitet i samme forsøk. Videre vil det være interessant å variere temperaturen på innvendig og utvendig side og se hvordan dette påvirker konveksjonen. Henvisning til supplerende info om oppgavetema: www.klima2050.no

Antall studenter på oppgaven: 1-2
Kontaktperson ved BAT: Tore Kvande og tore.kvande@ntnu.no
Eksterne samarbeidspartnere: PhD kandidat Silje Asphaug fra klima2050

 

Oppgave nr: BF4

Tittel:   Erfaringer med obligatorisk uavhengig kontroll bygningsfysikk
Bakgrunn:  1. januar 2013 ble det innført krav om obligatorisk uavhengig kontroll av brannsikkerhet, geoteknikk, konstruksjonsteknikk og bygningsfysikk i alle byggeprosjekter. Kravene ble nedfelt i Byggesaksforskriften (SAK10), og beskrev et kontrollregime for kontroll av både prosjektering og utførelse. Bakgrunnen var at man mente at man hadde liten suksess med tidligere regime basert på egenkontroll, og myndighetene valgte da å trekke ut fire fagområder som ekstra viktige mhp å oppnå god teknisk kvalitet på byggeprosjektene. Mens brannsikkerhet, geoteknikk og konstruksjonssikkerhet var valgt ut pga fagområdenes betydning for personsikkerhet, ble bygningsfysikk valgt ut som ekstra viktig pga mye erfaringer knyttet til fuktskader i vegger og tak og påfølgende helseproblemer, problemer med våtrom og utfordringer i forbindelse med nye krav til lufttetthet (energi).

Erfaringene etter fem år med uavhengig kontroll av bygningsfysikk er blandet. Selv om DIBK’s temaveileder om uavhengig kontroll sier en del om hva som skal kontrolleres og på hvilket nivå, er det likevel meget varierende oppfatninger på hva som SKAL og ikke minst hva som BØR kontrolleres. Mye av kontrollen fokuserer på generelle formalia (f.eks. kvalitetssikringssystem), mens kanskje de reelle utfordringene i byggeprosjektet får for lite oppmerksomhet. Et annet problem er også at mange av firmaene som utfører kontrollen stiller med personell uten tilstrekkelig kompetanse innen bygningsfysikk, og disse vil da neppe avdekke de reelle problemene.

Kort beskrivelse av oppgaven:  Det ønskes å gjennomføre en kartlegging av erfaringene i byggebransjen med uavhengig kontroll bygningsfysikk. Dette kan gjennomføres f.eks. med en spørreundersøkelse og intervjuer med rådgivere og entreprenører. Det vil trolig bli gitt anledning til å få delta i reell uavhengig kontroll slik at man får et godt bilde av hva kontrollen faktisk innebefatter.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved BAT: Stig Geving, stig.geving@ntnu.no
Eksterne samarbeidspartnere: RIF ekspertkomite for bygningsfysikk, SWECO

Ytterligere informasjon: http://www.bygningsfysikk.no/NorskBygningsfysikkdag2015/07_Ulimoen.pdf

https://dibk.no/saksbehandling/uavhengig-kontroll/

 

Oppgavenummer: BF5

Tittel: Bruk av COMSOL for hygrotermisk simulering

Bakgrunn for oppgaven: COMSOL er et såkalt «multiphysics» software; dvs at det kan benyttes til å sette opp modeller for mer eller mindre all fysikk, samt koble det sammen. Dette kan også gi store fordeler innen bygningsfysikk, ved at en har muligheten til å koble sammen modeller for hva det enn måtte være; det være seg hygrotermisk transport i porøse materialer, konveksjon og stråling i hulerom, turbulent luftstrømning med fukttransport over konstruksjonsoverflater eller i hulerom, kjemiske reaksjoner for ulike problemstillinger osv. Videre, kan modeller settes opp i enten 1, 2 eller 3 dimmensjoner avhengig av hva en har med å gjøre. COMSOL har et oversiktlig grafisk brukergrensesnitt slik at terskelen for å komme i gang er lav.

COMSOL inkluderer en del ferdiglagde moduler for modellering, men en kan også bygge opp modeller fra bunn av. Hos faggruppen har vi alt satt opp en modell for hygrotermisk simulering av porøse materialer, og denne kan benyttes og bygges videre på.

Beskrivelse av oppgaven:

Det er av interesse å ta COMSOL mer i bruk for ulike caser av bygningsfysisk interesse. Valg av case innebærer mange muligheter og stor fleksibilitet. Kompleksitet og vanskelighetsgrad i case kan også tilpasses.

Noen få eksempler på case kan være:

  • Modellering av hulerom i eldre hule teglvegger for å utforske hygrotermisk oppførsel av slike vegger.
  • Modellering av kompakte takkonstruksjoner
  • Modellering av vannoppsug i vegger fra fundament

Det vil være naturlig at modelleringen blir vurdert og sammenlignet med funn i forskningslitteratur.

Oppgaven innebærer også at studenten setter seg grundig inn i fysikken som inkluderes i modellen(e).

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved BAT: Stig Geving; stig.geving@ntnu.no, Jon Ivar Knarud; jon.knarud@ntnu.no

 

 

Oppgave nr: BF6

Tittel:   Kartlegging av fasadedetaljer i større bygg
Bakgrunn:  Byggforskserien gir anbefalinger for hvordan fasadedetaljer bør utføres. I praksis prosjekteres det med en viss variasjon i forhold til disse anbefalingene. I mange tilfeller ser vi at selv om man bryter til dels sterkt med anbefalingene i Byggforskserien går det bra. Dette kan eksempelvis være relatert til sokkeldetaljer mot bakken, beslagsløsninger, montasje av forskjellige kledningstyper, dryppneser etc. Forskjellen mellom at det går bra eller ikke for slike fravik fra Byggforskserien kan avhenge f.eks. av lokal nedbørsmengde, type materialer som benyttes etc.

En del av anbefalingene i Byggforskserien kan oppfattes som rigide og i mange tilfeller unødvendig konservative – i hvert fall for moderate klimabelastninger (spesielt mhp nedbør). Det er derfor interessant å se på nylig oppførte større bygg for å kartlegge et eventuelt spenn i valgte løsninger, samt om det eventuelt er synlige estetiske eller andre «skader» knyttet til fravik fra Byggforskserien.

Kort beskrivelse av oppgaven:  Oppgaven er en feltundersøkelse hvor et antall større bygg oppført de siste 10-20 årene (ca) oppsøkes og undersøkes visuelt fra utsiden og fra bakken. Det velges ut en del typiske detaljløsninger som undersøkes, trolig løsninger som lett nås/ses fra bakken. Løsningene fotograferes og det bygges opp en fotodatabase på dette hvor sentrale opplysninger knyttes til hvert enkelt foto. Eventuelle funn analyseres og vurderes i forhold til anbefalingene i Byggforskserien. Undersøkelsen gjennomføres som et utgangspunkt i Trondheim, men det kan også være aktuelt å gjøre en tilleggsundersøkelse i f.eks. Bergen. Det vil i etterkant være aktuelt å benytte fotodatabasen i undervisning.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved BAT: Stig Geving, stig.geving@ntnu.no
Eksterne samarbeidspartnere:

 

Oppgave nr: BF7
Tittel:   Strategier for rehabilitering av eksisterende boliger
Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn: Over 50 % av bygningsmassen vi har om 50 år er allerede bygd. Boliger fra ulike tidsepoker f.eks 60-, 70, og 80- tallet har ulike kvaliteter og ulike konstruksjonsoppbygninger.  Nordmenn er opptatte av boligen sin og bruker store summer årlig på oppgradering av boligen sin. Tiltak for energieffektivisering blir ofte ikke prioritert. Det trengs verktøy for å gjøre fornuftige valg for energieffektivisering av boliger.

Kort beskrivelse av oppgaven:

1)      Få oversikt over typiske konstruksjonsoppbygning og -løsninger for 60- 70- og 80- tallshus.

2)       Beregninger av energibehov i henhold til NS 3031 for ulike husmodeller bygd med 60- 70 og 80-talls standard.

3)      Utarbeidelse av intervjuguide og senere gjennomføring av intervju med et utvalg boligeiere om utfordringer knyttet til rehabilitering.

Antall studenter på oppgaven:

Oppgaven passer godt for en student.

Kontaktperson ved BAT:

Stig Geving, stig.geving@ntnu.no

Forsker Lars Gullbrekken, lars.gullbrekken@sintef.no
Eksterne samarbeidspartnere:

SINTEF Byggforsk

 

Temaområde: Building Performance Optimization

Oppgave nr: BPO1

Tittel: Simulation-based optimization applied to support the design of nearly zero energy buildings under future weather projections

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:

Nearly zero energy buildings aim at meeting several requirements from different fields. Often, such requirements are antagonistic and the designer cannot identify the most suitable building variant in a simple way. Optimization techniques explore the huge problem space of available building variants in a reasonable time span and provide the analyst/designer a trade-off between optimal building variants according to input data. The use of CCWW file would allow adapting a ZEB to react actively to the ongoing climate changes.

Kort beskrivelse av oppgaven:

Developing an automatic simulation-based optimization procedure to identify optimal (or near-optimal) ZEBs and investigating the effect of switching from typical weather files (e.g., IWEC) to Climate Change World Weather File (CCWW).

Antall studenter på oppgaven: 1

Kontaktperson ved BAT: Salvatore Carlucci, salvatore.carlucci@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere:

 

 

Oppgave nr: BPO2

Tittel: Uncertainty analysis and Sensitivity analysis applied to support the design of robust nearly zero energy buildings

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:

“The monitoring of real energy use in energy-efficient buildings frequently shows major differences with respect to the predicted performance” (H2020-EeB-07-2015). Reasons are: (1) a too simplified and idealized description of users’ behavior and (2) the inaccuracy of describing material properties in simulation tools. This action aims at reducing as much as possible the gap between the performance predicted during the design phase and the actual measured performance.

Kort beskrivelse av oppgaven:

Developing a simulation-based procedure to assess robustness of a ZEB concept with respect to occupants’ behavior and uncertainty in the input parameters of building materials.

Antall studenter på oppgaven: 1

Kontaktperson ved BAT: Salvatore Carlucci, salvatore.carlucci@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere:

 

Oppgave nr: BPO3

Tittel: The Taguchi method used to design robust nearly zero energy buildings

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:

“The monitoring of real energy use in energy-efficient buildings frequently shows major differences with respect to the predicted performance” (H2020-EeB-07-2015). Reasons are: (1) a too simplified and idealized description of users’ behavior and (2) the inaccuracy of describing material properties in simulation tools. This action aims at reducing as much as possible the gap between the performance predicted during the design phase and the actual measured performance.

Kort beskrivelse av oppgaven:

Developing a simulation-based procedure to assess robustness of a ZEB concept with respect to occupants’ behavior and uncertainty in the input parameters of building materials.

Antall studenter på oppgaven: 1

Kontaktperson ved BAT: Salvatore Carlucci, salvatore.carlucci@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

 

Oppgave nr: BPO4

Title: Building Information Modelling (BIM)-based Building Energy Modeling (BEM)

Related topics:

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation

  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course

  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

Background for the task:

Creating a building energy model is a time-consuming task that requires a lot of data collection and data setup. This often leads to uncertainty. Up to date, energy modellers use traditionally-created-drawings and create an independent model in an energy modelling software. This may lead to misinterpretation of the drawings, inconsistencies, simplified model, and large amount of time needed to create an energy model.

Building information modelling (BIM)-based building energy modelling (BEM) seeks to make this process seamless throughout the design as well as operation phases. BIM-based BEM attempts to automate the process, and ensures consistent for complex energy models.

Brief description of the task:

  • The objective of this project is to investigate the interoperability issues between BIM and BEM. For instance, the challenges of automating the data exchange process between BIM and BEM.
  • In this work, we are going to continue on the work of our previous Master student Kristian Widding: A Systematic Investigation of Interoperability Issues and Solutions Between Architectural BIM models and Building Energy Modeling: Case Studies. https://brage.bibsys.no/xmlui/bitstream/handle/11250/2566515/18910_FULLTEXT.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Antall studenter på oppgaven: 2

 

Kontaktperson ved IBAT: 

Eksterne samarbeidspartnere:

  • Building Performance Practice Lead, Building Science Solutions at Intertek

  • Bothell, Washington. University of Luxembourg – Luxembourg.

 

Oppgave nr: BPO6

Tittel: A Simulation-based Energy Management System (EMS) for Optimizing the Interaction of Smart Building with the Electrical and Thermal Grids.

Tilknyttede emner: 

  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation

  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course

Bakgrunn for oppgaven:

The cost of locally installed renewable electrical and thermal systems in residential buildings is dropping rapidly and it has become increasingly common to invest in multiple-energy technologies such as PV, wind turbines and heat pumps. With the higher number of options, it is feasible to include more intelligent systems than basic low-level control in a residential building, especially with grid-connected local storage of heat and electricity

Kort beskrivelse av oppgaven:

Antall studenter på oppgaven: 2

Kontaktperson ved IBAT: Mohamed Hamdy, (mohamed.hamdy@ntnu.no ), Georgios Eleftheriadis (eleftheriadis@ecoglobe.de)


Eksterne samarbeidspartnere:

Metabuild is disrupting the way buildings are designed. Our cloud-based software helps real-estate developers and architects create better buildings using data science and advanced simulation algorithms. Based in Berlin, Germany, we are a team of innovation-driven experts, enabling our clients to improve energy-efficiency, occupant comfort and cost-effectiveness of their projects. http://www.metabuild.io

 

Oppgave nr: BPO7

Tittel: Robustness assessment methods to identify robust high performance building designs

Tilknyttede emner: 

  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation

  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course

 Bakgrunn for oppgaven

Uncertainties in occupant behavior and climate change can have a large influence on future building performance, especially in low energy buildings. These uncertainties cause performance variations resulting in deviations between actual operation compared to the predicted performance in the design phase. Therefore, performance robustness assessments of these buildings should consider uncertainties and should be included in the design phase to ensure the intended performance in the future. The probability of occurrences of these uncertainties is usually unknown and hence, scenarios are essential to assess the performance robustness of buildings. However, studies on robustness assessment using scenarios in the building performance context are limited.

Kort beskrivelse av oppgaven:

The objective of this project is to choose the most suitable robustness indicator for different building design's decision makers such as consultants, homeowners and policy makers.

Antall studenter på oppgaven: 1

Kontaktperson ved IBAT: Mohamed Hamdy, (mohamed.hamdy@ntnu.no ), Shabnam Homaei (Shabnam.homaei@ntnu.no)

Eksterne samarbeidspartnere:

The Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities – ZEN Centre
The Research Centre on Zero Energy Neighbourhoods in Smart Cities (ZEN Centre) is a Centre for Environment-friendly Energy Research (FME) funded by the Research Council of Norway and the consortium partners. The main objective of the ZEN Centre is to develop knowledge, competitive products and solutions that will lead to realization of sustainable neighbourhoods that have zero emissions of greenhouse gases related to their production, operation and transformation. The FME status enables long-term research in close collaboration with trade and industry, as well as other research partners. The composition of the consortium is vital in order to enable the transition to a low carbon society by developing sustainable neighbourhoods with zero greenhouse gas emissions. https://fmezen.no/

 

Oppgave nr: BPO8

 

Tittel: Benchmarking the Consultation Cost Required for setting up a building performance optimization problem

Tilknyttede emner: 

  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation

  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course

Bakgrunn for oppgaven:

During the last decade, a number of simulation-based optimization tools have been developed to reduce the computational time required for optimizing a simulation-based integrated building design. However, for the time being, there is no methodology has been developed to benchmark the overall consultation cost (ie, time and effort) required not only for running simulation-based optimization but also for setting up and validating the simulation-based optimization's tool.

Kort beskrivelse av oppgaven:

The objective of this project is to develop a building information modeling (BIM) -based platform for benchmarking the overall consultation cost required to conduct simulation-based integrated building design optimization.

Antall studenter på oppgaven: 1

Kontaktperson ved IBAT: Mohamed Hamdy (mohamed.hamdy@ntnu.no )

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

Oppgave nr: BPO9

Tittel: Calibration of Building Energy Simulation Models Based on Optimization

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn for oppgaven:

So far disagreement between simulated and monitored building energy consumption has become a common research issue. To this regard today building simulation concerns not only building design but also building operation, diagnosis and commissioning [1]. In particular, an extensive interest into building monitoring and operation diagnostic led to more frequent applications of building models calibration for the energy assessment. In order to have accurate results and make simulation predictions match closely real consumptions, calibration has become an essential process to be carried out for building simulation.

Kort beskrivelse av oppgaven:

The objective of this project is to develop a calibration-based optimization approach for minimizing the difference between simulated and monitored building energy consumption. 

Antall studenter på oppgaven: 2

Kontaktperson ved IBAT: Mohamed Hamdy (mohamed.hamdy@ntnu.no ), Sandra Martínez Mariño (samartinez@uvigo.es).

Eksterne samarbeidspartnere: 

Universidade de Vigo, https://www.uvigo.gal/

 

Oppgave nr: BPO10

Title: Daylight and thermal comfort in buildings - An investigation of the new European standard through dynamic simulations

Related topics: 

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation
  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course,
  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

Background for the task:

Daylight is an important factor to good health, as it has shown to have an impact on the circadian rhythm, mental health, vitamin D production etc. Good daylight provision often requires large glazing areas, which might contribute to overheating because of exposure to sun. It is also identified that overheating during summer for well-insulated residential buildings even occurs in colder climates. This means that the combination of large glazing areas and well-insulated buildings may contribute to a poor thermal environment. The conflicting point of views focusing on good daylight provision and health or on thermal comfort and energy demand, illustrates the complexity of designing optimal buildings including all point of views. As daylight, thermal comfort and energy are disciplines that are closely related and dependent of each other, it is important to know the extent of their correlation regarding a building’s performance. Despite this, the trend is that daylight has traditionally been evaluated separately. With an arising focus on sustainable building design, this trend is changing, making it important to know their relations.

There are regulations concerning daylight in Norwegian Building Regulations, but there has been discussions about a negative development of the criteria the last ten years, as an effect of other regulations becoming stricter. In 2018 the first European Daylight Standard was released. Because of its new release, knowledge of the approach and criteria are still limited. 

Brief description of the task:

In this work, we will continue on the work of our previous master student Helene Solvang. ((2018/2019). Daylight requirements in the Norwegian Regulations vs. the European Standard: A case study considering thermal performance. The tasks will consist of simulations and evaluations regarding daylight and thermal performance, but with a new approach and with new simulations software capable of performing dynamic simulations. The simulations performed in the previous thesis were static, thus it will be interesting to compare these results with new dynamic results, as well as ensuring a more realistic evaluation of the resulting thermal environment.   

Number of students on the thesis: 2

 Contact person at IBAT:  

  • Mohamed Hamdy (mohamed.hamdy@ntnu.no),
  • Helene Solvang - Consulting Engineer Energy use and Building physics, Multiconsult

External partners:
Multiconsult is one of the leading consulting engineering companies in Norway, with a broad range of disciplines. With over 30 offices in Norway and close to 3000 employees, Multiconsult offers services such as multi-disciplinary counseling and engineering, design, project planning, architecture, management, and verification and control. 


Problem no: BPO11

Title: Building automation systems in residential buildings in relation to EN 15232.

Related topics: 

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation
  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course,
  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

Background for the task:

One of the benefits of building automation control systems is that they can help to achieve energy savings in buildings. Standard EN 15232 gives guidelines over the different levels of automation and expected savings for each level. However, this standard only generally describes functions to be implemented and does not take into account effects of climate zones. Therefore, one must carefully choose setpoints for the specific building type and location to achieve the expected savings.

Brief description of the assignment:

The goal of this project is optimizing setpoints for building automation control systems in residential buildings in Norway. Another goal is assessing the effect of automating the different systems mentioned in EN 15232 and whether it is realistic automate them  (think about practical side of implementation, feasibility, costs, energy savings, etc.).

Number of students: 1

Contact person at IBAT:

External partners:

The Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities – ZEN Centre

The Research Centre on Zero Energy Neighbourhoods in Smart Cities (ZEN Centre) is a Centre for Environment-friendly Energy Research (FME) funded by the Research Council of Norway and the consortium partners. The main objective of the ZEN Centre is to develop knowledge, competitive products and solutions that will lead to realization of sustainable neighbourhoods that have zero emissions of greenhouse gases related to their production, operation and transformation. The FME status enables long-term research in close collaboration with trade and industry, as well as other research partners. The composition of the consortium is vital in order to enable the transition to a low carbon society by developing sustainable neighbourhoods with zero greenhouse gas emissions. https://fmezen.no/


Problem no: BPO12

Title: Optimization of retrofitting packages including building automation for a typical Norwegian housing.

Related topics: 

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation
  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course,
  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

Background for the task:

Building automation control systems can reduce the delivered energy to a building. Compared to retrofitting the envelope, these are rather simple and cheap measures to install, but the reward in terms of energy savings is significantly lower. Therefore, it will be interesting to find optimal retrofitting packages for existing residential buildings where both envelope upgrades and building automation are included.

Brief description of the assignment:

The goal of this project is to optimize retrofitting solutions in combination with different levels of building automation. The solutions should be evaluated in terms of energy savings and indoor comfort. This is done for a) a typical detached single-family house and b) a typical apartment block.

Number of students: 2 (one working on single-family housing, one working on apartments)

Contact person at IBAT:

Problem no: BPO13

Title: Evaluation the impact of smart technologies on the building energy performance

Related topics: 

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation
  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course,
  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

Background for the task:

Implementation of smart technologies and automation in the buildings can have a meaningful impact on the energy performance of the buildings. Today there are lots of technologies which can control the temperature, lighting, air quality, etc in the buildings through the Internet of things (IoT)technology: a combination of connected computing and mechanical devices that automatically transfer data without human interaction. For example, Wi-Fi integrated panel heaters are one of these technologies developed by Millheat® which is a Norwegian company in the field of smart heaters. Evaluation of the impact of these kinds of systems on the energy performance of the buildings is an important issue.

Brief description of the assignment:

In order to evaluate the impact of smart technologies on building energy performance these steps should be done:

  1. Developing a building energy model for a single-family house in Norway with preferred energy simulation software (IDA ICE, EnergyPlus, etc)
  2. Implement different smart technologies in the building energy model
  3. Evaluate the effect of implemented technologies on the performance of building( energy consumption, thermal comfort, energy cost,etc.)

Number of students on the assignment: 1

Contact person at IBAT:  

External partners:  

-          The Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities – ZEN Centre, https://fmezen.no/

-          Millheat is a Norwegian compony which develops different kind of heaters and radiators for buildings. https://www.millheat.com/

Problem no: BPO14

Title:  Simulation-based evaluation of thermal resilience in the buildings

Related topics: 

  • TBA 4166 - Building Performance Simulation
  • TBA 4171 - Building and Material Engineering, Advanced Course,
  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings 

Background for the task:

Performance of buildings can be affected by changes in the environment like climate change and changes in the requirements like changes in electrical and thermal grid side. In order to decrease the disruption and cost of these changes, thermal resilience evaluation can be implemented. Thermal resilience is defined as the thermal capacity of building to bounce back after some changes in its environment or requirements without changing its structure. Evaluation of thermal resilience can be done by considering scenarios which are the combination of different changes that may be happened in the future. Performance of different designs can be evaluated under these scenarios using resilience indicators. Finding appropriate indicators for the evaluation of thermal resilience is an important issue. Thermal resilience of the building can be evaluated by the combination of these Indicators with the results of a building energy model which is done by different energy simulation programs like IDA ICE, EnergyPlus, etc.

Brief description of the assignment:

The goal of this project is to evaluate the thermal resilience of different design options of a building under future scenarios. Different steps of this project are defined below:

  1. Finding appropriate indicators for the evaluation of thermal resilience
  2. Creating a combination of scenarios (combination of upcoming events which may happen in the future)
  3. Developing of a building energy model with simulation preferred simulation software
  4. Evaluation of thermal resilience

Number of students on the assignment: 1

Contact person at IBAT: 

 

 External partners:  

-          The Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities – ZEN Centre https://fmezen.no/

Problem no: BPO15

Title:  Investment Risk Assessment and Responsibility Analysis for the EPC Energy Performance Contract

Related topics: 

  • TEP 4235 - Energy Management in Buildings

Background

Energy service companies (ESCOs) have a program to help their clients optimize the energy application of office blocks. With the optimization, clients can save large amounts of expenses. According to the program contract, ESCOs need to reduce half of the energy fee. Then they can get 50% of the saved expense as rewards annually for ten years. Theoretically, the optimization design can achieve the goal agreed in the contract. However, the optimization effects can be influenced by various factors from technical, environmental, climatic and managerial perspectives. For example, if the temperature becomes much colder than previous years, energy fee may only reduce 40% instead of the expected 50%, even if an excellent energy optimization has been completed and the saving goal should have been achieved. Besides such uncontrollable climatic factor, the problem can also be caused by poor optimization technique, which is considered as the fault of ESCOs. In contrast, clients’ behavior, such as adding high-power facilities in the block, can also lead to undesired saving effect. In this case, clients should be responsible for the unachieved goal. Disputes between ESCOs and their clients often occur when the agreed optimization effect is not fulfilled. In such challenging situation, a tool is needed to analyze the causes of goal failure and estimate the responsibility of ESCOs and clients in a scientific way. This tool can make the two parties understand what goes wrong and why it happens, which benefits the solution of the dispute. Moreover, the tool can have another function, helping ESCOs predict the risk of goal failure before signing contracts considering potential influential factors. For the blocks with different risk levels, ESCOs can provide different offers to avoid disputes. 

Brief description of the assignment:

(1) Assessment model development. The influential factors of energy consumption are identified using fault tree model (FT). Since some influential factors have interaction, which may change their effects on energy consumption, the dependency relationship between these factors are represented using Bayesian network (BN). These two models can be used to predict the risk in advance and analyze the causes given goal failure. The model structures can be decided first, and then relationships between variables need to estimate. This could be achieved in the second step.

(2) Effect simulation of an influential factor on its dependent counterpart and consumed energy. The quantitative relationships among different influential factors and consumed energy are needed to complete the development of BN. The quantitative relationships can be obtained based on simulation. For example, if temperature is identified as an influential factor, the increase amount of consumed energy caused by temperature decrease can be simulated using software. Then the quantitative relationships among temperature and consumed energy can established in BN.

Number of students on the assignment: 1

Contact person at IBAT: 

External partners:  

Department of Mechanical and Industrial Engineering, https://www.ntnu.edu/mtp/department-of-mechanical-and-industrial-engineering

Tema Bygningsmaterialer:

Oppgavenr: BM1

Tittel: The Utilization of Electrochromic Materials for Smart Window Applications in Energy-Efficient Buildings. Experimental Laboratory Investigations.

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
There are several challenging work activities to be carried out in the field of smart windows. Properties, requirements and possibilities for materials able to dynamically regulate the solar energy throughput in smart windows for application in zero emission buildings will be investigated. There will be a focus on inventing, developing, characterizating and testing such novel and advanced materials within The Research Centre on Zero Emission Buildings (ZEB). These materials may include electrochromic materials and other controllable materials. The smart windows will reduce and minimize both heating and cooling loads in zero emission buildings. The smart window materials will be studied both at a material and a component level. Both development of new electrochromic materials and windows, and testing of commercial electrochromic windows, are possible experimental laboratory investigations.

Kort beskrivelse av oppgaven:

Smart Window Development, Characterization and Testing in Laboratory

Antall studenter på oppgaven: 1

 

Bjørn Petter Jelle (NTNU og SINTEF), bjorn.petter.jelle@sintef.no

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

Oppgavenr: BM2

Tittel: Comparison of the Energy Saving Potential of Adaptive and Controllable Smart windows: Photochromic, Thermochromic and Electrochromic Technologies. Literature Study and Energy Calculations:

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
The solar radiation through windows and other transparent or translucent building components and envelopes may be adapted or controlled by smart windows. It is of huge interest to study the energy saving potential of both adaptive (e.g. photochromic and thermochromic) and controllable (e.g. electrochromic) smart window technologies with respect to both heating and cooling loads.

Kort beskrivelse av oppgaven:

The work tasks will involve both literature study and energy calculations, applying both real commercial and idealistic smart windows (i.e. key parameter study) as case studies.

Antall studenter på oppgaven: 1

 

Bjørn Petter Jelle (NTNU og SINTEF), bjorn.petter.jelle@sintef.no

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

Oppgavenr: BM3

Tittel: Life Cycle Assessment Comparison of Different Types of Vacuum Insulation Panels

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
The objective of this work is to carry out a life cycle assessment (LCA) comparison of different types of vacuum insulation panels (VIP) with respect to various types of foil laminates and core materials, also taking into account the increase of the crucial property thermal conductivity over time due to moisture and air penetration by diffusion. This work will be written as a scientific journal article and performed in collaboration with scientists at both NTNU and SINTEF Building and Infrastructure within The Research Centre on Zero Emission Buildings (ZEB). Our research group has carried out a considerably amount of work within this and related fields the last years, and we see a strong need for an article dealing specifically with the matters the title is indicating.

Kort beskrivelse av oppgaven:

The specific details about this work task will be given upon request.

Antall studenter på oppgaven: 1

 

Bjørn Petter Jelle (NTNU og SINTEF), bjorn.petter.jelle@sintef.no

Rolf André Bohne (NTNU), rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

Oppgavenr: BM4

Tittel: Måling av emissivitet med FTIR spektrometer

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
Ved beregning av bygningskonstruksjoners U-verdi benyttes egenskaper som varmekonduktivitet og emissivitet. Konduktiviteten til bygningsmaterialer måles ofte med en varmestrømsmåler, mens emissiviteten kan måles med et FTIR spektrometer. BAT og SINTEF Byggforsk har et relativt nytt FTIR spektrometer med flere utstyrsenheter som bl.a. kan benyttes til måling av emissivitet til forskjellige typer materialer.  Emissiviteten til forskjellige materialer måles på forskjellige måter i FTIR spektrometeret for å sjekke de ulike målemetodene mot hverandre. For sammenligning kan eventuelt også emissiviteten i enkelte materialer forsøkes bestemt ved hjelp av et varmestrømsplateapparat. Nye og aldrede materialer kan også undersøkes. En studie av emissiviteten til aldrede materialer er viktig for å kunne si noe om hvordan de termiske egenskapene (for eksempel U-verdien) til bygningskonstruksjoner forandrer seg med tiden.

Kort beskrivelse av oppgaven:

Laboratoriearbeid

Antall studenter på oppgaven: 1

 

Bjørn Petter Jelle (NTNU og SINTEF), bjorn.petter.jelle@sintef.no

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

Oppgavenr: BM5

Tittel: High Performance and Dynamic Insulation Materials and Solutio

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
There are several challenging work activities to be carried out on high performance and dynamic insulation materials and solutions. Major developments in this field will have an huge impact on the building sector and the world in general, e.g. with respect to energy savings, reduced emissions and building practice. The specific work activity involves a large team of persons from various scientific disciplines, e.g. building physics, materials technology, chemistry, condensed matter physics and theoretical physics. This research team which the students will be a part of will search for materials and solutions beyond and even far beyond todays new state-of-the-art solutions like vacuum insulation panels (VIP). Properties, requirements and possibilities for robust and highly thermal insulating materials and solutions for application in zero emission buildings will be investigated. There will be a focus on inventing, developing, characterizating and testing such novel and advanced materials and materials solutions. These materials may include robust vacuum insulation materials (VIM), nano insulation materials (NIM) and dynamic insulation materials (DIM). The highly thermal insulating materials will be studied both at a material, component and structural level. Fundamental theoretical studies aimed at understanding the basics of thermal conductance in solid state matter at an elementary and atomic level will be carried out alongside with experimental investigations. The ultimate goal of these studies will be to be able to develop tailor made high thermal performance insulating materials and dynamic insulating materials, the latter one enabling to control and regulate the thermal conductivity in the materials themselves, i.e. from highly insulating to highly conducting. Ultimately, one might also envision the whole span from thermal insulator to thermal supraconductor.

Kort beskrivelse av oppgaven:

Laboratoriearbeid

Antall studenter på oppgaven: 1

 

Bjørn Petter Jelle (NTNU og SINTEF), bjorn.petter.jelle@sintef.no

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

Tema Building Integrated Photovoltaics (BIPV)

Oppgavenr: BVIP1

Tittel: Experimental Laboratory Investigations of Building Integrated Photovoltaics with respect to Durability and Robustness

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
The BIPV Integration student will work together with researchers and a PhD student within Work Package 2 (WP2) - Technical integration of photovoltaics in buildings - in the project BIPV Norway. The research in WP2 will target robust components and solutions that are easy to use. Solutions will be sought for challenges related to installation, maintenance and replacements, with Norwegian building code and in Norwegian climate conditions. A Nordic climate with repeated freezing and thawing of building materials and components may cause degradation due to frost weathering during water to ice volume expansion, both at a macro- and micro-scale.

Kort beskrivelse av oppgaven:

Testing and evaluations of new and existing products will be performed in laboratories at IFE, SINTEF and NTNU. The following work tasks will be essential: (i) Developing robust BIPV components and solutions, (ii) Accelerated ageing and durability testing in Nordic climate exposure, (iii) Testing and investigating the link between aesthetic quality and PV efficiency, and (iv) Environmental assessment and carbon footprint evaluations. The student may address several of the above aspects but not necessarily all of them. Nevertheless, for the student, there will be a focus on the experimental laboratory investigations of building integrated photovoltaics with respect to durability and robustness.

Antall studenter på oppgaven: 1

 

Bjørn Petter Jelle (NTNU og SINTEF), bjorn.petter.jelle@sintef.no

 

Oppgavenr: BVIP1

Tittel: Advanced Materials Surface Development for Preventing Snow and Ice Formation on Building Integrated Photovoltaics

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
The BIPV Material Surface student will work together with researchers and a PhD student within Work Package 3 (WP3) - Challenges with snow and ice formation - in BIPV Norway. The research in WP3 will target the challenge of removing snow downfall and avoiding ice formation on PV roofs and walls in order to maximize solar energy efficiency, which is crucial for an efficient exploitation of the available solar energy, especially in order to achieve zero energy and zero emission buildings. Possible steps towards a working solution will be addressed, including different material surface solutions such as self-cleaning surfaces with origin in photocatalytic hydrophilic, superhydrophobic or ultrahydrophobic surfaces and coarse micro- or nanostructured surfaces. Snow accumulation will, in addition to decreased energy generation due to (partial) shading, lead to new strains on these parts of the roof, both with respect to building physics problems like moisture, freezing, thawing, etc., and with respect to structural building and roof properties. A main objective is to address the challenge with snow and ice formation on BIPV systems to maximize the solar energy yields, with special emphasis on material development. Hence, there is an aim to remove the snow and ice, or rather inhibit the snow and ice from forming on the given surface, without consuming extra energy or extracting part of the solar energy which otherwise would have been exploited by the BIPV modules. When addressing the above challenges, the following work tasks will be essential: (i) Snow and ice influence on solar energy yields, (ii) Snow and ice impact on surface robustness and durability, and (iii) Advanced materials surface development. The student may address several of the above aspects but not necessarily all of them. Nevertheless, for the student, there will be a focus on the advanced materials surface development for preventing snow and ice formation on building integrated photovoltaics.

 

Kort beskrivelse av oppgaven:

A main objective is to address the challenge with snow and ice formation on BIPV systems to maximize the solar energy yields, with special emphasis on material development. Hence, there is an aim to remove the snow and ice, or rather inhibit the snow and ice from forming on the given surface, without consuming extra energy or extracting part of the solar energy which otherwise would have been exploited by the BIPV modules. When addressing the above challenges, the following work tasks will be essential: (i) Snow and ice influence on solar energy yields, (ii) Snow and ice impact on surface robustness and durability, and (iii) Advanced materials surface development. The student may address several of the above aspects but not necessarily all of them. Nevertheless, for the student, there will be a focus on the advanced materials surface development for preventing snow and ice formation on building integrated photovoltaics.

Antall studenter på oppgaven: 1

 

Bjørn Petter Jelle (NTNU og SINTEF), bjorn.petter.jelle@sintef.no

 

Temaområde Miljøsystemanalyse

Oppgavenr: MSA1

Tittel: Environmental impact assessment of concrete structures used in infrastructure projects.

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
Infrastructure projects consumes a large volume of concrete, and cement production alone contributes to more than 5% of annual anthropogenic greenhouse gas emissions.
The strength of concrete structures varies with a number of variables, among them curing time. Normally we use the strength after a curing time of 28 days as the design criteria.

Kort beskrivelse av oppgaven:

In this project, we seek a better understanding how variations in curing time would influence design of concrete structures (volume), and thus environmental impact of concrete for various purposes in infrastructure projects.

Antall studenter på oppgaven: 1

 

Kontaktperson ved IBAT: rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere:

This work will be in cooperation with Statens Vegvesen and Dep. Structural engineering.

 

Oppgavenr: MSA2

Tittel: LCA of construction machinery

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
How we use machineries in construction projects has a huge impact on greenhouse gas emissions from these projects. At the department or Civil and Environmental Engineering, we have a huge empirical dataset on costs and fuel consumption from numerous construction machines for different types of loads and work. However, this needs to further developed to also include environmental impact (LCA).

Kort beskrivelse av oppgaven:

We need a motivated student to work develop LCA on construction machinery

Antall studenter på oppgaven: 1-2

 

Kontaktperson ved IBAT: rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere: 


Oppgavenr: MSA3

Tittel: LCA of Tunnel Boring Machines (TBM)

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
Tunnels and underground spaces is important in the development of more sustainable cities. However, so far there is few studies of the environmental impact from using tunnel-boring machines. At the department or Civil and Environmental Engineering, we have some data on costs and fuel consumption from tunnel projects machines for different types of tunnel-boring. We are also in contacts with ongoing tunnel projects.

Kort beskrivelse av oppgaven:

We need a motivated student to work on LCA of tunnels made with TBMs.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

 

Kontaktperson ved IBAT: rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

Oppgavenr: MSA4

Tittel: Environmental impact of geometric design of roads

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
The geometric design of roads have a strong impact on energy consumption of road traffic. At the department of Civil and Environmental Engineering, we have an ongoing project in cooperation with Chalmers and SVV (E39) on understanding the environmental impact from the roads geometric design. How much should we try to modify curves and elevations in order to optimize/reduce the total environmental impact from roads and traffic? How will a shift in technology from fossil to renewable energy for vehicles influence these calculations?

Kort beskrivelse av oppgaven:

We seek a motivated student to take part in the research team, and actively work together with a PhD student in this research project.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

 

Kontaktperson ved IBAT: rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere:

Statens Vegvesen og Chalmers

 

Oppgavenr: MSA5

Tittel: Life cycle assessment of winter maintenance operations in Norway

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
In Norway, there are 55.000 km of national and state roads that need different type of maintenance and service, including winter maintenance.  The driving distance of the clearing vehicles for winter maintenance was over 19 million kilometers in 2013. I in addition 188.000 tons of salt and 575.000 tons of sand was used during winter maintenance.

At the department of Civil and Environmental Engineering, we have an ongoing project in cooperation with Chalmers and SVV (E39) on understanding the environmental impact from the winter maintenance operations.

Kort beskrivelse av oppgaven:

We seek a motivated student to take part in the research team, and actively work together with a PhD student in this research project.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

 

Kontaktperson ved IBAT: rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere:

Statens Vegvesen og Chalmers

 

Oppgavenr: MSA6

Tittel: How population density influences environmental impact of cities.

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
Various the environmental impact from subsystems in cities varies with population density. In this project, we will describe the relationship between population and various sub-systems, and how these sub-systems influences each other. 

Kort beskrivelse av oppgaven:

We seek a motivated student to take part in the research team, and actively work together with a PhD student in this research project.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

 

Kontaktperson ved IBAT: rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere: 

 

Oppgavenr: MSA7

Tittel: Ulovlig deponering av bygge og anleggsavfall.

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
Hvert år produseres den store mengder bygge og anleggsavfall. Bygge og anleggsavfall skal leveres til godkjent sluttbehandling. Ikke forurensede tunge byggematerialer kan brukes til ulike former for oppfylling. Det er store penger å spare på å levere forurensede masser som «rene» masser. Men er alt som brukes til oppfylling rene masser?

Kort beskrivelse av oppgaven:

Vi søker en eller flere motiverte studenter som ønsker å delta prosjektet. Oppgaven går ut på å beskrive systemet for bygge- og anleggsavfall, samt mulige avvik. Det kan være aktuelt med noe reisevirksomhet og prøvetaking.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

 

Kontaktperson ved IBAT: rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere:

Politiet, Prosjekt Norge m.fl.

 

Oppgavenr: MSA8

Tittel: Materialkvalitet i byggeprosjekter.

Tilknyttede emner: TBA4171 - Bygnings- og materialteknikk, videregående kurs

Bakgrunn:
Det er stor byggeaktivitet i Norge, og mange store prosjekter. Men oppfyller alle byggematerialer/komponenter de spesifiserte kravene. Er vinduene av forventet/avtalt kvalitet (farge, holdbarhet, materialvalg, giftige stoffer og/eller U-verdi)? Er betongen av forventet kvalitet? Er armeringen av forventet kvalitet (mengde eller kvalitet)?

Kort beskrivelse av oppgaven:

Vi søker en eller flere motiverte studenter som ønsker å delta prosjektet. Oppgaven går ut på å beskrive systemet for bygge- og anleggsavfall, samt mulige avvik. Det kan være aktuelt med noe reisevirksomhet og prøvetaking.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

 

Kontaktperson ved IBAT: rolf.bohne@ntnu.no

Eksterne samarbeidspartnere:

Politiet, Prosjekt Norge m.fl.

 

Temaområde Bygningsakustikk

Oppgave nr: AK1

Tittel: Nye løsninger med etasjeskillere i tre

Bakgrunn for oppgaven:
Lydisolasjonen i lette konstruksjoner er begrenset, og det er spesielt utfordrende med trinnlydisolasjon Det er mangelfullt samsvar mellom opplevd lydisolasjon og målt, blant annet fordi man tar for lite hensyn til lydtransmisjon ved lave frekvenser.

Kort beskrivelse av oppgaven:
Oppgaven går ut på vurdere alternative løsninger enten med kassett-tverrsnitt eller bjelkelagsløsninger med tilleggsvekt for å øke masse og stivhet. Oppgave går ut på å samle inn tilgjengelig informasjon, gjøre beregninger og gjennomføre målinger i aktuelle bygg. Arbeidet knyttes til forskningsprosjektet Woodsol, og dette gir også mulighet for publisering.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved IBAT: Anders Homb, NTNU Institutt for bygg- og miljøteknikk / SINTEF Byggforsk

 

Oppgave nr: AK2

Tittel: Etasjeskiller med massivtre

Bakgrunn for oppgaven:
Oppføring av bygg med massivtre har blitt ganske attraktivt, spesielt for bygningskategoriene studentboliger, skoler og barnehager. Men i alle bygningskategoriene må lydisolasjonskrav tilfredsstilles og det er også spørsmål om hva som er optimale løsninger i forhold til klimaregnskap, byggehøyde og spennvidder.

Kort beskrivelse av oppgaven:
Oppgaven går ut på å se på løsninger som kombinerer massivtre med betong, grus eller leire både med teoretiske beregninger og eksperimentelt. Arbeidet må omfatte en innhenting av tilgjengelige erfaringer og data ved et litteratursøk. Målinger i felt kan omfatte både lydisolasjonsmålinger og vibrasjonsmålinger i forhold til spennvidder. Med hensyn til beregninger er det aktuelt å benytte analytiske modeller eller SEA-metode.  Det er økende interesse for denne typen elementproduksjon av golvkonstruksjoner og prosjekt opp mot bransjebedrifter er derfor aktuelt.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved IBAT: Anders Homb, NTNU Institutt for bygg- og miljøteknikk / SINTEF Byggforsk

Evt. samarbeidspartner: bransjebedrifter

 

Oppgave nr: AK3

Tittel: Lydoverføring i trekonstruksjoner

Bakgrunn for oppgaven:
Erfaringer fra både feltmålinger og forsøkshus viser at flanketransmisjon begrenser lydisolasjonen via lette bærevegger i tre.

Kort beskrivelse av oppgaven:
Oppgaven vil i hovedsak gå ut på å gjennomføre målinger i felt for å kartlegge vibrasjons-overføring fra vegger og til andre vegger og etasjeskiller. Det finnes en del underlag som bør studeres mht. både måleoppsett og målemetode i forkant av forsøkene og det finnes måleresultater fra tidligere som kan analyseres og sammenlignes med nye data. Måleresultatene skal også benyttes til å beregne samlet lydtransmisjon ved hjelp av SEA-basert beregningsmodell. Oppgaven har et hoved¬fokus på eksperimentelle forsøk, men det er viktig å knytte teoretiske beregninger til arbeidet. Arbeidet kan knyttes til forskningsprosjektet Woodsol som omhandler utvikling av løsninger for store trebygg.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved IBAT: Anders Homb, NTNU Institutt for bygg- og miljøteknikk / SINTEF Byggforsk

 

Oppgave nr: AK4

Tittel: Golvkonstruksjon i gamle brygger

Bakgrunn for oppgaven:
I en rekke norske kystbyer er det gamle trebrygger som delvis forfaller og står ubrukt på grunn av usikkerhet om hva de kan brukes til, hvilke bruksområder som er aktuelle og hvilke aktiviteter som er ønskelig. Lydforhold og lydisolering er en av flere sentrale faktorer. For de fleste nye bruksområdene må det gjennomføres tiltak på selve golvkonstruksjonen, men hvor etasjehøyder kan være svært begrensende.

Kort beskrivelse av oppgaven:
Oppgaven går ut på å gjennomføre en studie av mulige løsninger for å tilfredsstille ulike målsettinger eller lydisolasjonskrav. Bruksområdene kan være butikker, kontorer, kafeer og undervisning eller studieaktivitet. Arbeidet må baseres på teoretiske beregninger, men hvor forutsetningene skal ta utgangspunkt i konstruksjonsopplysninger fra noen aktuelle brygger. Oppgaven kan videreføres med eksperimentelle målinger dersom dette lar seg realisere i en tilgjengelig brygge. Målsettingen med arbeidet er forslag til løsninger for noen av de mest aktuelle bruksområdene.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved IBAT: Anders Homb, NTNU Institutt for bygg- og miljøteknikk / SINTEF Byggforsk

 

Oppgave nr: AK5

Tittel: Universell utforming - lydforhold

Bakgrunn for oppgaven:
Krav til universell utforming er nå tydeliggjort i plan- og bygningsloven. Dette innebærer at man må ivareta lydforhold i en rekke nye bygningskategorier og bruksområder. Lydklassestandarden NS 8175 foreligger i ny versjon med nye grenseverdier for akustiske parametre.

Kort beskrivelse av oppgaven:
Det er tenkt at oppgaven bør ha fokus på lydregulering i restauranter, kafeer og kantiner. Ved hjelp av alternative måleparametre er ideen å studere lydabsorbenters plassering i tillegg til å vurdere akustisk kapasitet. I tillegg til målinger i relevante rom benyttes beregninger som underlag for å foreslå løsninger.

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved IBAT: Anders Homb, NTNU Institutt for bygg- og miljøteknikk / SINTEF Byggforsk

 

Oppgave nr: AK6

Tittel: Støy fra ventilasjonsanlegg i bygninger. Beregningsmetode og måling

Bakgrunn for oppgaven:
I alle moderne leiligheter og boliger installeres det balansert ventilasjonsanlegg. Det oppnås svært varierende resultater mht. lydnivåer fra anleggene og i hvilken grad beboerne er tilfredse eller ikke. Beregningsmetodene for støy fra ventilasjonsanlegg har begrensninger og er delvis unøyaktige. Ventilasjonsanlegg som installeres i boliger er imidlertid ganske små og oversiktlige, noe som medfører et begrenset antall beregningsledd.

Kort beskrivelse av oppgaven:
Oppgaven vil derfor gå ut på å gjennomføre beregninger som sammenlignes med målinger i noen bygg, dvs. installasjoner i boliger/leiligheter. Avvik mellom beregningsresultat og måleresultat analyseres som grunnlag for å gi råd om feilkilder og behov for videre forskning. Oppgaven kan også vinkles inn mot utvikling av et beregningsverktøy og målinger i noen bygg for verifisering av beregningsresultater. 

Antall studenter på oppgaven: 1-2

Kontaktperson ved IBAT: Anders Homb, NTNU Institutt for bygg- og miljøteknikk / SINTEF Byggforsk

 

  • No labels