Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Energiberegninger Energidokumentasjon gjennom beregninger er en viktig del av prosjekteringen av passivhus. I mange tilfeller er det kun små endringer.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Energiberegninger Energidokumentasjon gjennom beregninger er en viktig del av prosjekteringen av passivhus. I mange tilfeller er det kun små endringer."— Utskrift av presentasjonen:

1 Energiberegninger Energidokumentasjon gjennom beregninger er en viktig del av prosjekteringen av passivhus. I mange tilfeller er det kun små endringer som skal til for at det planlagte bygget skal tilfredsstille kravene for å kunne defineres som passivhus, og det er da viktig at energiberegningene er nøyaktige og detaljerte. Til disse energiberegningene er det spesielt 3 standarder som er sentrale, og det er energiberegningsstandarden NS 3031, passivhusstandarden for boliger NS 3700 og kommende passivhusstandard for yrkesbygg NS I denne modulen vil det viktigste i disse standardene gjennomgås, samt at de viktigste prinsippene vil vises med konkrete beregningseksempler. I tillegg vil en komme innom ytterligere energiordninger som energimerkeordningen og hvordan denne blir i forhold til definisjonene til passivhus. I tilknytning til denne modulene er det utarbeidet flere øvingsoppgaver som kan være nyttig å utføre i tilknytning til denne gjennomgangen. Innemiljø –

2 NS 3031 – en sentral standard
For beregning av: Varmetapstall Varmetapsbudsjett Netto energibudsjett Levert energi CO2-utslipp og primærenergi Normative tillegg Energiberegninger for bygninger som skal utføres iht NS 3031. Standarden inneholder nasjonale regler for beregning av bygningers energiytelse, internasjonale standarder ligger i mange tilfeller til grunn for den norske standarden. Standarden kan brukes til å: dokumentere bygningers varmetap ved omfordeling av energitiltak gitt i teknisk forskrift (TEK) dokumentere bygningers netto energibehov opp mot energirammen i TEK. dokumenter teoretisk energibehov i energimerkeordningen av bygninger. optimalisere energibehovet til en ny bygning ved å bruke metoden på alternative løsninger vurdere effekten av mulige energtiltak på eksisterende bygninger ved å beregne energibehovet og uten energitiltak. Standarden omfatter tre forskjellige beregningsalternativer; månedsberegninger (stasjonær), forenklet timeberegning (dynamisk) samt detaljerte beregningsprogrammer (dynamisk). Men det er kun alternativet for månedberegning som er detaljert beskrevet i standarden. Energiberegninger – Versjon 1 –

3 Varmetapstall og varmetapsbudsjett
Varmetapspost Varmetapstall, H" [W/( m2·K)] Yttervegger Yttertak Gulv Vinduer og dører Kuldebroer Infiltrasjon Ventilasjon Samlet varmetapstall HD: direkte varmetransmisjonstap til det fri HU: varmetransmisjonstap til uoppvarmede soner Hg: varmetransmisjonstap mot grunnen Hv: ventilasjonsvarmetap Hinf: infiltrasjonsvarmetap Afl: oppvarmet del av BRA, i m² En bygnings oppvarmingsbehov skyldes størrelse av varmetilskuddet (internlaster, soltilskudd) samt størrelse av varmetapet. Varmetransmisjonen (W/K) gjennom klimaskallet samt varmetapet gjennom ventilasjon og infiltrasjon, utgjør bygningens varmetap og viser på hvor robust bygningens konstruksjon er. Varmetapstallet H" fås gjennom å dividere varmetransportkoeffisienten H med Afl (oppvarmet del av BRA). Varmetapstallet for konstruksjoner fås gjennom å multiplisere U-verdien på konstruksjonen med arealet. Beregninger av disse finnes i NS 3031 kap Kravet til en bygnings energieffektivitet er oppfylt dersom samtlige energitiltak listet i TEK10 § 14-3 er gjennomført eller dersom omfordeling mellom energitiltak viser at varmetapstallet ikke øker. Varmetapsbudsjettet er også en god måte å se hvor det største varmetapet i en bygning er, og dermed hensiktsmessig å utføre tiltak på. I NS 3700 er det krav om maksimalt tillatt H i hht. til gitte formel. For NS 3701 gjelder krav til varmetapstallet, men da uten bidraget fra ventilasjonen. Tilsvarende forventes også bli gjeldende for NS 3700 i løpet av 2012. Energiberegninger – Versjon 1 –

4 Netto energibudsjett Varmetapspost Energibehov [kWh/år]
Spes. energibehov [kWh/(m2·år)] 1a Romoppvarming 1b Ventilasjonsvarme 2 Varmtvann 3a Vifter 3b Pumper 4 Belysning 5 Teknisk utstyr 6a Romkjøling 6b Ventilasjonskjøling Totalt netto energibehov, sum 1 - 6 En bygnings totale nettoenergibehov er den totale energien bygningen trenger. Energibehovet inkluderer dermed, utover energi til oppvarming og varmtvann, også energi til vifter og pumper, belysning, teknisk utstyr og kjøling. Netto energibehovet påvirkes ikke av virkningsgraden på energisystemet som bygningen benytter seg av. Ved en energiberegning brukes standardiserte verdier for varmtvann, belysning og teknisk utstyr (NS 3031:2011). (disse verdier er blitt redusert fra TEK07 til TEK10). Det totale energibehovet skal være lavere enn energirammen (§14-4) gitt for den aktuelle bygningskategori. Separat krav for netto energibehov til oppvarming for passivhus finnes. Energiberegninger – Versjon 1 –

5 Levert energi Energivare Levert energi [kWh/år] Spes. lev. energi
[kWh/(m2·år)] 1 Elektrisitet 2 Olje 3 Gass 4 Fjernvarme 5 Biobrensel 6 Annen energivare Totalt levert energi, sum 1 - 6 Behovet av levert energi for en bygning avhenger av hvilken energiforsyning som er blitt valgt og virkningsgraden til denne siden levert energi fås ved å dividere netto energibehov med energivarens virkningsgrad. Summen av energien er uttrykt per energivare og skal altså dekke det samlede energibehovet inkludert systemtap som ikke gjenvinnes. Forklaring til ligningen ovenfor: Edel-el: levert elektrisitet til elektriske varmesystemer [kWh] QH,nd: årlig netto energibehov for romoppvarming og ventilasjonsvarme QW,nd: årlig netto energibehov for oppvarming av tappevann fH,er: andel av QH,nd som dekkes av elektrisk varmesystem fW,er: andel av QW,nd som dekkes av elektrisk varmesystem ηer: årsgjennomsnittlig systemvirkningsgrad for elektrisk varmesystem Ligning og mulighet for eksempel; Ligningen viser hvordan man beregner den totale leverte energien fra en energivare (dette fallet elektrisitet). I mange tilfeller brukes direktevirkende elektrisitet som spisslast for romoppvarming og tappevann. Vid et slikt tilfelle må man vite det årlige nettoenergibehovet (Q) samt hvor stor del som dekkes av elektrisitet for de enkelte posterne. Summen av, i dette tilfelle, to postene, divideres med virkningsgraden for elektrisitet for å få fram den leverte energien for elektrisitet. Det finnes veiledende tall for virkningsgraden i NS 3031, hvis ikke dokumentert virkningsgrad fra leverandør finnes. Energimerkeordningen er basert på levert energi. For passivhus og lavenergihus stilles det spesifikke krav på mengden levert elektrisk og fossil brensel, se videre slide… Energiberegninger – Versjon 1 –

6 CO2-utslipp, primærenergi, energikost
IMPORT EKSPORT VP Energivare Primærenergi-behov Eprim [kWh/år] CO2-utslipp, mCO2 [kg/år] Energikostnad, K [kr/år] Energipolitisk vektet levert energi, Evektet [kWh/år] 1 Elektrisitet 2 Olje 3 Gass 4 Fjernvarme 5 Biobrensel 6 Annen energivare Totalt, sum Andre måter å måle energi som setter mer vekt på kostnader og miljøpåvirkninger enn energi inngår også i NS 3031. Primærenergibehovet er ikke særlig brukt i Norge sålangt, men inngår som et krav i den tyske definisjonen av passivhus. I tillett er det sagt at dette skal være en indikator i energidirektivet. Primærenergibehovet er den totale leverte energien (også inkl. husholdningsstrøm) multiplisert med primærenergifaktorer for de enkelte energivarene. Faktoren avhenger av energibærerens hele livssyklus fra utvinning, (gjennom prosessering, lagring, transport, generering, omdanning, overføring) til distribusjon for å levere energien til bygningen. Elektrisitet ganges med en faktor på 2,6 (tysk definisjon) – en ”helelektrisk” passivbolig ville derfor ikke kunne ha høyere behov for totalt levert energi enn 46 kWh/m²a, inkludert all belysning, teknisk utstyr og varmtvannsberedning. Primærenergifaktorene er omdiskutert og det benyttes forskjellige faktorer i forskjellig land avhengig av kilden til energivaren, eksempelvis elektrisitet som kan komme fra vind eller vann, men også fra kullkraftverk. For CO2-utslipp og energipolitisk vektet levert energi er et ikke utarbeidet Norske vektningsfaktorer. Det finns en eldre standard NS-EN med faktorer, (ellers artikkel "Net zero energy buildings: A consistent definition framework", Igor Satori et al, 2012). Energiberegninger – Versjon 1 –

7 Mange normative og informative tillegg
NS 3031:2007 +A1:2011 Utdrag av tabell for standardverdier for gjennomsnittlig effektbehov i driftstiden og årlig energibehov for belysning, utstyr og varmtvann Bygningskategori Belysning Utstyr Varmtvann W/m2 kWh/(m2år) Småhus 1,95 11,4 3,00 17,5 - 29,8 Boligblokk Barnehage 8 21 2 5 10 Kontorbygning 25 11 34 Skolebygning 22 6 13 Ved en energiberegning blir normerte driftsbetingelser brukt (driftstider, temperaturer, belysning, teknisk utstyr, varmtvann og personer). I et tillegg til NS 3031 informeres det om disse standardiserte verdiene, deriblant verdier for belysning, teknisk utstyr samt varmtvann. Kravene i teknisk forskrift er basert på disse standardverdiene. I 2010 ble disse standardverdiene i NS 3031 for å korrelere med NS 3700. Verdiene for belysning skal som hovedregel benyttes ved kontrollberegning mot offentlige krav. Dersom det benyttes styringssystem for utnyttelse av dagslys eller styingssystem basert på tilstedeværelse, kan energibehovet til belysning reduseres med 20 %. Eventuelt kan andre verdier for belysning dokumenteres gjennom beregninger etter NS-EN eller tilsvarende. Varmetilskuddet fra belysning skal da reduseres tilsvarende. Verdiene for utstyr og varmtvann brukes for kontrollberegning mot offentlige krav. Småhus omfatter enebolig, to- til firemannsbolig og rekkehus Da man i en energiberegning bruker normerte verdier, antas "perfekte" driftsbetingelser og Oslo klima, er denne beregningen ikke representativ for bygningens faktiske behov for levert energi (eller målt energibruk). I motsetning til NS 3031, skal det benyttes lokalt klima får energibehovet beregnes etter NS 3700. I tilleggene finner man også veiledende verdier eksempelvis for solfaktorer, typiske verdier for bygningens varmekapasitet og kuldebroer. Energiberegninger – Versjon 1 –

8 Luftmengder Samme krav til minste tillate luftmengder brukt ved kontrollberegning både mot Teknisk forskrift 2010 og NS 3700, passivhusstandarden. Disse ble like etter at NS 3031 ble revidert i 2010 for å få tilsvarende luftmengder i både NS 3031 og NS 3700. Disse kravene til minste tillatte ventilasjonsmengder til bruk i prosjektering er satt for å unngå at det prosjekteres med luftmengder betydelig lavere enn anbefalt, dvs. for å opprettholde et godt inneklima. Energiberegninger – Versjon 1 –

9 Stasjonær varmebalanse for et rom/bygg
q": Spesifikk effekt H": Varmetapstall U: U-verdien A: Areal vegg, vindu, tak og gulv n: Luftskiftet for infiltrasjon V: Volumet For å få mer forståelse for hvordan en energiberegning går til vises her hvordan ligningen for en stasjonær varmebalanse for et rom ser ut. Ligningen forklares ved å gå gjennom et eksempel. Energiberegninger – Versjon 1 –

10 Eksempel stasjonær beregning, oppvarmingsbehov cellekontor
Totalt varmebehov: 10 m² kontorrom Fasade: 7.5 m² Vindu: 1 x 2 m Takhøyde: 3 m U-vegg: 0.18 W/m²K U-vindu: 1.2 W/m²K Ventilasjon: 10 m³/hm² Virk.grad gj.vinner: 70 % Lekkasjetall: 1.5 oms/t Utetemp: -20 °C Innetemp: 20 °C Neglisjerer internlast og sol Splittet varmebehov: I dette eksempelet vil vi vise hvor stor effektbehov et bygg har som kan benyttes til å dimensjonere varmekilden. Eksempelet er ikke et passivhus. Vi ser først på kontorets varmetransportkoeffisient (H), ved å multiplisere U-verdien for veggen med veggarealet (fasadeareal subtrahert med vindusareal), det samme gjøres for vinduene. Infiltrasjonen beregnes gjennom å ta luftens varmekapasitet multiplisert med luftskiftet for infiltrasjonen, som i sin tur avhenger av terrengskjermingskoeffisenter og type ventilasjonen (0,07) og lekkasjetallet (1,5). Dette multipliseres med volumet av kontoret (areal*høyde). Ventilasjonen beregnes gjennom å multiplisere luftens varmekapasitet med ventilasjonsluftmengden i m3/h og det som ikke blir gjenvunnet i varmegjenvinneren (1- 0,7).For å få ut varmetapstallet divideres varmetransportkoeffisienten med BRA. I eksempelet neglisjeres internlast og sol, og effektbehovet for oppvarming for vi dermed gjennom å multiplisere varmetapstallet med ∆T. Ved oppdeling av oppvarmingsbehovet i romoppvarming og ventilasjonsvarme regnes effektbehovet til varmebatteriet ut gjennom å først beregne temperaturen på luften etter gjenvinneren (Tgv). Effekten er siden luftens varmekapasitet multiplisert med luftmengden og ∆T mellom ønsket tilluftstemperatur (18 C) og Tgv (8 C) Her kan man se at ventilasjonsvarmen dekker mer enn romoppvarmingen. I bedre bygg med bedre effekt på ventilasjonssystemet er det vanlig at det er omvendt. Energiberegninger – Versjon 1 –

11 Spørsmålstegn angående arealer og volumer
Bruksareal bruttoarealet minus arealet som opptas av yttervegger. Skråtak: Delen med skråtak regnes som måleverdig inntil 0,6m utenfor høyden 1,90 m Trapp: Åpninger i etasjeskiller regnes med i bruksareal Oppvarmet luftvolum innvendig volum av bygningen eller i en del av bygningen Høyde: Målt mellom gulvets overkant og underkant av overliggende dekkekonstruksjon. Volumen som er opptatt av innvendige etasjeskillere, skal ikke tas med ved beregning av innvendig volum. Måles over oppvarmet bruksareal Energiberegninger – Versjon 1 –

12 Norske kriterier for passivhus: NS 3700
5 sentrale krav Varmetapsramme Komponentkrav Ventilasjonsmengder Oppvarmingsbehov Krav til fornybar energi Klimaavhengige krav Lettere å tilfredsstille kravene i de mildeste strøkene Hvis kaldere enn Oslo – i prinsippet omtrent de samme krav som i Oslo NS 3700 ble vedtatt som standard etter nærmere 3 års utvikling/arbeid. Under utviklingen var det spesielt mye diskusjoner knyttet til prinsippet om klimatilpasning, krav til små eneboliger og energiforsyningskrav siden spesielt disse avviker betydelig i forhold til det tyske passivhusstandarden. Kravene til oppvarming er kun knyttet opp mot energibruk per kvadratmeter og ikke effektbehov slik det gjøres i den tyske standarden. Dette innebærer at man har fraveket prinsippet om at ventilasjonsanlegget skal kunne brukes som oppvarmingssystem slik det antas i den tyske (og svenske) passivhusstandarden. I ambisjonsnivå ganske lik den svenske, men måten å dokumentere og sette krav til er ganske ulik. Det er fem sentrale krav som skal oppfylles og dokumenteres tilfredsstilt før et bygg kan sies å være i henhold til den norske passivhus-standarden. Dette er både krav knyttet til bygningskropp som angir robustheten i bygget og hvilke energikilder som benyttes for å sikre at det benyttes fornybare energikilder til romoppvarming og tappevann. På samme tid påser man at inneklimaet ivaretas ved å stille minimumskrav til ventilasjonsmengder, slik at man ikke reduserer frisklufttilførelsen for å redusere oppvarmingsbehovet. Energiberegninger – Versjon 1 –

13 Krav til varmetapstall
Varmetapstallet angir byggets robusthet i forhold til varmetap ved at det inneholder faktorene som angir varmetapet i et bygg. Kravet til varmetapstallet i NS 3700 angir dermed hvor lite varmetap som tillates for passivhus og lavenergihus. Kravet til varmetapstall er korrigert i forhold til størrelsen på boligene siden små boliger har større omhyllingsflate i forhold til oppvarmet areal enn større boliger. Det er derfor angitt krav til varmetapstall for boliger under 100 m2, mellom 100 og 250 m2 og boliger over 250 m2. I hht. NS 3700:2010 inneholder varmetapstallet alle energiposter som representerer energitap, dvs. både transmisjonstap, ventilasjonstap og infiltrasjonstap. Dette vil trolig endres i en kommende revisjon for å koordineres med kommende krav i NS 3700 der ventilasjonsbidraget ikke er inkludert. Når dette skjer, vil nivåene for maksimalt tillatt varmetapstall måtte endres i NS 3700. Energiberegninger – Versjon 1 –

14 Krav til oppvarmingsbehov
Kravet til oppvarmingsbehov anses som hovedkravet knyttet til passivhus, og trolig det kravet som man først og fremst forbinder med passivhus. Som det fremgår her er hovedkravet på 15 kWh/m²år for passivhus for boliger større enn 250 m2. Men for mindre eneboliger enn 250 m² og for steder med årsmiddeltemperatur lavere enn 6,3 ºC er det en justering av kravet. En årsmiddeltemperatur på 6,3 ºC representerer Oslo-klima. Justering av kravet ved at boliger i kaldere områder enn Oslo innebærer at rammen øker omtrent tilsvarende som oppvarmingsbehovet øker slik at forskjellen i konkrete løsninger for Oslo og områder som er kaldere enn Oslo er liten. For boliger som bygges i mildere strøk enn Oslo, er det i praksis en lemping av kravene siden lokale klimadata skal benyttes i energiberegningene. For boliger mindre enn 250 m2, øker også rammen i forhold til boliger større enn 250 m2. Bakgrunnen for dette er at mindre bygg har relativt større omhyllingsflate i forhold til arealet, og har dermed større oppvarmingsbehov per m2, selv om det benyttes like løsninger. Arealkorrigeringen ivaretar derfor dette, slik at små boliger ikke "diskrimineres" i forhold til større boliger. Mindre boliger er jo i seg selv trolig noe av det mest energieffektive tiltaket man kan gjøre, noe som altså ivaretas i denne arealkorrigeringen. I boligblokker og rekkehus henvises arealet til hele bygget, og ikke enkeltleiligheter. Energiberegninger – Versjon 1 –

15 Krav til energiforsyning
Energiberegninger – Versjon 1 –

16 Minstekrav Egenskap ≤ 0,15 W/(m2·K) U-verdi yttervegg ≤ 0,13 W/(m2·K)
U-verdi tak ≤ 0,13 W/(m2·K) U-verdi gulv U-verdi vindu ≤ 0,80 W/(m2·K) U-verdi dør Normalisert kuldebroverdi, ψ ≤ 0,03 W/(m2·K) Årsgjennomsnittlig temperaturvirkningsgrad for varmegjenvinner ≥ 80 % SFP-faktor ventilasjonsanlegg ≤ 1,5 kW/(m3/s) Lekkasjetall ved 50 Pa, n50 ≤ 0,60 h-1 I NS 3700:2010 er det komponentkrav knyttet til bygningstekniske og ventilasjonstekniske løsninger. Dette for å sikre minimumsløsninger for hver enkelt komponent som igjen innebærer energieffektive løsninger i alle deler av et passivhus. Det er både minstekrav til U-verdier for alle typer bygningsdeler som yttervegger, tak, gulv, vindu og dører i tillegg til en maksimalt tillatt normalisert kuldebroverdi. For ventilasjonsdelen er det både minstekrav til årsgjennomsnittlig temperaturvirkningsgrad for varmegjenvinneren samt SFP-faktoren (hvor mye energi som benyttes for å distribuere lufta inn og ut til og fra de respektive områdene. Og sist men ikke minst er det minstekrav til lekkasjetallet ved 50 Pa ved ferdigstillelse av bygget, noe som direkte på å sikre god håndverksmessig utførelse og gode detaljer. Siden NS 3700 ble lansert i 2010 har disse minstekravene vært betydelig omdiskutert og da spesielt U-verdier for yttervegger, tak og golv som i mange tilfeller fordyrer prosjektene utover aksepterte rammer samtidig som oppvarmingskravet er tilfredsstilt. I kommende NS 3701 lempes det derfor på disse kravene, der minstekravene til U-verdi for yttervegg, tak og golv tas ut. I tillegg slås kravet til vinduer og dører sammen noe som innebærer at det er gjennomsnittet for alle vinduer og dører som skal vurderes opp mot minstekravet på 0,80 W/(m2K). Dette antas at også NS 3700 vil revideres i løpet av 2012 slik at også tilsvarende komponentkrav som man har for næringsbygg, vil gjelde for boliger Energiberegninger – Versjon 1 –

17 Dokumentasjonskrav NS 3700
Resultat fra energiberegning: For hele bygningen skal beregninger vise: Varmetapsbudsjett og samlet varmetapstall Årlig netto energibudsjett Årlig levert energibudsjett med spesifisering av mengden levert energi som er elektrisitet eller fossil brensel Beregnet normalisert kuldebroverdi Energiberegninger – Versjon 1 –

18 Dokumentasjonskrav NS 3700
Dokumentasjon for ferdigstilt bygning: Bekreftelse av at inndata som er benyttet i energiberegningen er representative for den ferdige bygningen Rapport fra lekkasjeprøving for den ferdigstilte bygningen etter reglene i NS-EN 13187 Energiberegninger – Versjon 1 –

19 Form på bygget har stor betydning for energibehovet
Enkelte tiltak kan redusere kostnader i et byggeprosjekt, både i prosjekteringsfasen og driftsfasen Forholdet mellom arealet av klimaskjermen, og innvendig oppvarmet volum. Tommelfingerregel: Småhus = maks. 0,80 Etasjebygg = maks. 0,50 Husk det er 6 overflater som skal tas med i beregningen A / V Hvorfor er det vesentlig, at se på energi bruk og form faktorer? Enkelte tiltak i prosjekterings fasen kan spare et prosjekt for mange penge. Derfor er det vesentlig at se på en bygnings utforming og ta høyde for, hvordan det påvirker bygningens energiforbruk og dermed byggets utgifter til materialer i byggefasen, samt fremtidige drift utgifter. Det er klart for de fleste at en sirkel har mindre overflate end en firkant. Det er denne tanke, som skal forfølges i planlegningen av et lavenergibygg. Hver enkel kant koster energi, og øker bygningens overflate, og dermed energiforbruk. Om dere tenker på en eske, da har den 4 sider, bunn og topp. Om det ene hjørne foldes inn i esken, har den med et 6 sider, bunn og topp – men den samme overflate areal. (Kan være lurt at tegne det på tavlen) Det samme gelder volumet inne i bygget. Eksempelvis har en kuppel det størst mulige volumen i forhold til overflate arealet. Det er en utfordring at bygge i sikler og kupler, men det er greit at ta tankene med inn i planleggingen av et nyt bygg. Form faktorer er et enkelt uttrykk for sammenhengen imellom det innvendige volumen og den utvendige overflate. Uttrykket kan anvendes som en hjelp til oppnåelse av lavt energiforbruk. For at vende tilbake til esken, den har 6 overflater, og det er viktig å huske bygget sin grunn i denne beregning. Byggets overflate areal divideres med bygget innvendige volumen.(Oppvarmet volumen, inkl. innvendige vegger). Resultatet bør maksimalt ligge rundt 0,80 for eneboliger/ to – familie boliger, 0,70 for rekkehus og 0,50 for etasjebygg. Energiberegninger – Versjon 1 –

20 Eksempel på bruk av formfaktorer
Bygg med 10 etasjer 4 balkonger pr. etasje Målet med disse tegninger er at gi en forståelse av, hvordan man kan arbeide med formfaktorene. Bygget til venstre har inneliggende balkonger på hver etasje. Balkongene er forskutt på annenhver etasje. Dette forøker overflate arealet og lengden av kantene, og dermed linjetapet betydelig, og resultatet blir et ganske høyt energiforbruk. Tenk på, at bygget ville ha mindre overflate, og flere oppvarmet kvartmeter, om balkongene helt forsvant. Etasjebygg uten balkonger er neppe og kun i sjeldne tilfelle en mulighet. For at finne et fornuftig kompromiss mellom energi forbruk og forventninger/ ønsker til bygg, kunne løsningen i dette tilfelle være å flytte balkongene, så de alle ligger samlet på en loddrett linje i bygget. I eksemplet samlede man alle balkongene over hverandre, og oppnådde dels en flott arkitektonisk effekt, men likeledes at redusere etasjebyggets samlede energiforbruk med 15 % til romoppvarming, primært på grunn av mindre overflate og en halvering av antall meter kuldebro langs balkonger. Samtidig ble mengde av detaljer til bygget redusert mye, da der her kunne anvendes den samme løsning ved hvert hjørne. Likeledes valgte man en løsning med utvendig isolering, hvilke begrenser varmetapet til vindua og dører, samt beslag og skruer til montering av balkong golvplater. (6 punkter pr. plate i stedet for en gjennomgående betong skive). Ved å endre balkongenes plassering, reduseres energibehovet til oppvarming med 15 %. Dette primært pga. mindre overflate og halvering av antall meter kuldebro Energiberegninger – Versjon 1 –

21 Eksempler på hvor viktig form kan være
Kvadratisk form Vinkler m.m. U-verdi yttervegger 0,12 W/m2K 0,11 W/m2K U-verdi tak 0,09 W/m2K U-verdi golv 0,08 W/m2K U-verdi vinduer og dører 0,80 W/m2K 0,76 W/m2K Varmegjenvinning 80 % 85 % Form på bygget har stor betydning, og kan i mange tilfeller være avgjørende om det er mulig å bygge huset med passivhusstandard eller ikke med tilgjengelige løsninger og produkter. De totale kostnadene til passivhuset er selvsagt også interessant, og det vil være raskere å oppnå kravet til lekkasjetallet for bygg med enkle former enn de med mange vinkler og andre utbygg. Dette er grunnen hovedgrunnen til at svært mange passivhus har relativt enkle bygningskropper med få vinkler eller innhugg. Energiberegninger – Versjon 1 –

22 Et eksempel på orientering
Vindus plassering Nord 20% Øst 10% Vest 10% Syd 60% I dette eksempelet som kommer fra en vurdering av et av komforthusene som ble bygget I Velje I Danmark I 2007, skal vi illustrere betydningen for rikti gorientering av bygget I forhold å redusere oppvarmingsbehovet optimalt. I tillegg til orientering I forhold til oppvarmingsbehov må man også påse at solskjermingen mot sør, vest og øst er godt nok ivaretatt. Dette er forøvrig ikke vurdert I dette eksempelet, men kun fokusert på oppvarmingsbehovet. Beregningen er beregnet etter dansk beregningsstandard, men dette har liten betydning i forhold til hva som skal illustreres med eksempelet. Energiberegninger – Versjon 1 –

23 Resultatet av vurderingen av orientering
Ved 90 gr. rotasjon økes energibehovet med 43%, pga. endret solinnfall. Viktig å ta hensyn til i tillegg til andre forhold som utsikt, skyggevirkninger (fjell, naboer…) I dette eksempelet som kommer fra en vurdering av et av komforthusene som ble bygget I Velje I Danmark I 2007, skal vi illustrere betydningen for rikti gorientering av bygget I forhold å redusere oppvarmingsbehovet optimalt. I tillegg til orientering I forhold til oppvarmingsbehov må man også påse at solskjermingen mot sør, vest og øst er godt nok ivaretatt. Dette er forøvrig ikke vurdert I dette eksempelet, men kun fokusert på oppvarmingsbehovet. Beregningen er beregnet etter dansk beregningsstandard, men dette har liten betydning i forhold til hva som skal illustreres med eksempelet. Energiberegninger – Versjon 1 –

24 Eksempel på passivhus i forskjellige klimasoner
Småhus: BRA 172 m² Volum 412 m³ U-verdi for bygningsdeler [W/(m²·K)]: Yttervegger 0, , tab. 411 (400mm) Tak 0, , , tab 22 (400mm) Gulv 0,10* , tab 411 (350mm) Vindu/dør 0, Passivhusvinduer *U-verdi for gulv mot fri Areal vinduer/dør % av BRA Norm. kuldebroverdi ,03 W/(m²·K) Lekkasjetall (n50) 0,6 1/h SFP 1,0 kW/(m³/s) Virkningsgrad vgv % Ved energiberegning av lavenergihus og passivhus brukes lokal klima. Årsmiddeltemperaturen i Norge er mellom +8 til -6 °C, i NS 3700 er det klimakorrigert for kaldere klima enn årsmiddeltemperatur 6,3 °C (Oslo klima), men for klima som er varmere enn dette er det ingen korrigering, hvilket innebærer at mer varmeisolerte konstruksjoner og bedre installasjoner må brukes i Oslo klima enn i eksempelvis Bergen for å tilfredsstille kravet på høyeste beregnete netto energibehov til oppvarming (NS 3700 Tabell 3). Eksempel: Et to-etasjers småhus av på 172 m² er beliggende i Oslo. For å tilfredsstille kravene, er veggene med 350 mm isolasjon samt 50 mm isolasjon (37) innvendig påføring slik at man kan ha en inntrukket dampsperre. Det er himling mot kaldt loft med 400 mm isolasjon (37). Gulv mot grunn har 350 mm EPS isolasjon komplettert med 400 mm isolerte ringmurselementer og 600 mm markisolasjon, iht Byggdetaljblad Passivhus i tre. Eksempler på detaljer for varmeisolering og tetting. Bygninger har et gjennomsnittlig verdi på 0,77 W/m²K på vinduene som utgjør 19 % av BRA. Det normaliserte kuldebroverdien og lekkasjetallet er minimumkrav i NS 3700, mens årsmiddelsvirkningsgraden er tatt fra ventilasjonsleverandør.

25 Passivhus i Oslo klima Netto energibehov til oppvarming: 19,3 kWh/m²
Krav: 19,3 kWh/m² Tak: 0,10 W/m2K Lekkasjetall: 0,6 h¯¹ Vgv: 87% SFP: 1,0 kW/(m³/s) Vindu/Dør: 0,77 W/m2K 19% av BRA Vegg: 0,11 W/m2K Med forrige slide som grunnlag tilfredsstiller huset kravet for netto energibehovet på 19,3 kWh/m². x Kuldebro 0,03 W/m2K Gulv: 0,10 W/m2K

26 Passivhus i Bergen klima "Oslokonstruksjon"
Netto energibehov til oppvarming: 13,7 kWh/m² Krav: 19,3 kWh/m² Tak: 0,10 W/m2K Lekkasjetall: 0,6 h¯¹ Vgv: 87% SFP: 1,0 kW/(m³/s) Vindu/Dør: 0,77 W/m2K 19% av BRA Vegg: 0,11 W/m2K Når man med samme konstruksjon endrer klima til Bergen klima, forbedres nettoenergibehovet betraktelig, til 13,7 kWh/m². Dette innebærer at det finnes rom får endring av konstruksjonen, til dårligere U-verdier på klimaskallet. x Kuldebro 0,03 W/m2K Gulv: 0,10 W/m2K

27 Passivhus i Bergen klima "Bergens-konstruksjon"
Netto energibehov til oppvarming: 19,1 kWh/m² Krav: 19,3 kWh/m² Tak: 0,13 W/m2K Lekkasjetall: 0,6 h¯¹ Vgv: 87% SFP: 1,0 kW/(m³/s) Vindu/Dør: 0,80 W/m2K 19% av BRA Vegg: 0,15 W/m2K Det er en betydelig forskjell på hva slags konstruksjoner man altså kan bruke i forskjellige deler av Norge. En reduksjon av isolasjon til minstekravet i vegger, tak og U-verdi på vinduer samt en reduksjon på gulv faller fortsatt huset innenfor kravet for nettoenergibehovet, hvis huset står i Bergen. Isolasjonstykkelser og U-verdi for bygningsdeler [W/(m²·K)]: Yttervegger 0, , tab 211 (300mm) Tak 0, , tab 22 (300mm) Gulv 0, , tab 411 (300mm) Vindu/dør 0, Passivhusvinduer I dette eksempelet innebærer det krav om 100 mm mindre isolasjon i vegger og tak, og 50 mm mindre i golvet. I tillegg kan man klare seg med noe mindre U-verdi i vindiene. x Kuldebro 0,03 W/m2K Gulv: 0,11 W/m2K

28 NS 3701 TDP Må diskutere med Lavenergiprogrammet om hva vi skal ta inn siden standarden ikke er godkjent enda (og at det er en del diskusjoner knyttet til den) Energiberegninger – Versjon 1 –

29 Minste luftmengder Energiberegninger – Versjon 1 –

30 Internlaster Varmetilskuddet fra belysning og teknisk utstyr er blitt redusert referert til NS 3031, dette skyldes på effektivere belysning og teknisk utstyr i dagens og framtidens bygninger. Det finnes et beregningskrav på belysning… Energiberegninger – Versjon 1 –

31 Krav til varmetapstall
Energiberegninger – Versjon 1 –

32 Krav til netto kjølebehov
Blir endring på eta for barnehage og skolebygninger. Energiberegninger – Versjon 1 –

33 Krav til netto oppvarmingsbehov
Energiberegninger – Versjon 1 –

34 Krav til energiforsyning
Energiberegninger – Versjon 1 –

35 Minstekrav Energiberegninger – Versjon 1 –

36 Energiberegningsprogram brukt i Norge
TRNSYS: E-PLUS: IDA-ICA: VIP ENERGY: PHPP: SIMIEN: TEK-Sjekk: Flere andre: POLYSUN, Bsim, RIUSKA, ESP-r, ECOTECT, PARASOL: Det er flere energiberegningsprogrammet på markedet, men kun et fåtall av disse validert etter Europeisk standard og beregner etter NS Når norske passivhus prosjekteres må man iallefall sikre seg at det brukes validert beregningsverktøy, og beregner etter NS Det er det i 2012 kun et fåtall programmer som tilfredsstiller. Da er det spesielt to beregningsprogrammer som peker seg ut, og som tilfredsstiller disse kravene. SIMIEN er et norskutviklet energiberegningsprogram som er validert etter EN og harmonisert til NS 3031:2007. Programmet utfører dynamiske simuleringer av energibehov, validering av inneklima og dimensjonering av oppvarmingsanlegg, ventilasjonsanlegg og romkjøling. Det er også mulig å evaluere bygningen mot de energikravene i TEK10 og NS 3700). TEK-sjekk Energi er et beregningsprogram som kan brukes til å gjøre kontrollberegninger mot kravene gitt i TEK10 og NS 3700, samt at det beregner energimerket. Alle bygningskategoriene i TEK10 og i energimerkeordningen kan beregnes. I tillegg til energiberegningene, kontrollerer programmet om kravet til energiforsyning er tilfredsstilt, samt kontrollerer termisk inneklima. Programmet er validert i henhold til NS-EN på samme måte som SIMIEN. Programmet distribueres fritt til de som abonnerer på Byggforsk kunnskapssystemer. Energiberegninger – Versjon 1 –

37 Energimerking av boliger
NVE administrerer energimerkeordningen Obligatorisk ved salg eller utleie av bolig Ansvarlig for å gjennomføre energimerking: Eieren av boligen Hver boligeier kan SELV energimerke egen bolig via Internett To alternativer: Forenklet og detaljert registrering Energimerking av nye boliger skal utføres av en ekspert. Energiattesten er gyldig i 10 år Energimerke består av TO karakterer: En energikarakter (BOKSTAV), beregnet ut i fra Levert Energi En oppvarmingskarakter (FARGE), beregnet ut i fra andel ”uønskede” energikilder Energiberegninger – Versjon 1 –

38 Energikarakter og oppvarmingskarakter
Energikarakteren beregnes i samsvar med beregningsmetodene i NS 3031 Beregnet levert energi Beste karakter kan ikke gis uten at det er gjennomført tetthetskontroll av boligen Levert energi pr m2 oppvarmet BRA (kWh/m2) A B C D E F G Bygningskategori Lavere enn eller lik Småhus /A /A /A /A /A /A Ingen grense Leiligheter (boligblokker) 67+650/A /A /A /A /A /A Barnehager 90 135 180 228 276 414 Kontorbygg 84 126 168 215 263 395 Skolebygg 79 118 158 208 259 389 Universitets- og høgskolebygg 95 143 191 240 289 434 Sykehus 179 268 358 416 475 713 Sykehjem 136 203 271 328 384 576 Hoteller 202 269 321 373 560 Idrettsbygg 109 164 218 272 325 488 Forretningsbygg 129 194 258 309 360 540 Kulturbygg 105 210 256 302 453 Lett industri, verksteder 106 159 212 270 329 494 Energiberegninger – Versjon 1 –

39 Energiattest Energimerke Dokumentasjon av grunnlag til utregningen
Energikarakter Oppvarmingskarakter Dokumentasjon av grunnlag til utregningen Tiltaksliste som gir oversikt over mulige energieffektiviseringstiltak. Ikke for nye boliger Energiberegninger – Versjon 1 –

40 Fra energisluk til plusshus
”Nullenergi kontorbygg, Zurich” ”Oslos beste kontorbygg” Tor Helge Dokka, SINTEF Byggforsk TDP Her er det viktig å få med tilstrekkelig tekst i notatfeltet slik at de som ikke kjenner til byggene kan si noe "vettugt" Energiberegninger – Versjon 1 –

41 Variasjon Standard på bygget: Klima: Eldre kontorbygg 1970-1980
Mildt kystklima: Stavanger. Årsmiddel: 8,4 ºC , Årsmiddel solfluks: 92 W/m² Midlere norsk klima: Oslo. Årsmiddel: 6,3 ºC , Årsmiddel solfluks: 110 W/m² Kaldere kystklima: Mo i Rana. Årsmiddel: 3,4 ºC , Årsmiddel solfluks: 91 W/m² Kaldt innlandsklima: Røros. Årsmiddel: 1,0 ºC , Årsmiddel solfluks: 108 W/m² Kaldt Finnmarksklima: Karasjok. Årsmiddel: - 2,5 ºC , Årsmiddel solfluks: 79 W/m² Eldre kontorbygg Kontorbygg etter TEK97 Kontorbygg etter TEK10 Kontorbygg etter passivhusstd (NS3701), mulig TEK15? Kontorbygg med nesten nullenergi std (NZEB), revidert bygningsdirektiv(EPBD II). TEK20. Nullenergi kontorbygg (ZEB). TEK25? Plussenergi/Zero Emission Building (ZEB+). TEK30? TDP Utfyllende forklaringstekst i notatfeltet nødvendig Energiberegninger – Versjon 1 –

42 Eksempelbygg (skoboks-modell)
Slette? 1000 m² BRA, Vinduer: 80 m² syd, 80 m² nord, 20 m² øst, 20 m² vest. Energiberegninger – Versjon 1 –

43 Eldre kontorbygg: Inndata
Slette? Energiberegninger – Versjon 1 –

44 Eldre kontorbygg: Resultat Oslo
Energiberegninger – Versjon 1 –

45 Eldre kontorbygg: Resultat Karasjok.
Energiberegninger – Versjon 1 –

46 NZEB kontorbygg: Inndata
Slette? Energiberegninger – Versjon 1 –

47 NZEB kontorbygg: Resultat Oslo
Energiberegninger – Versjon 1 –

48 NZEB kontorbygg: Resultat Karasjok.
Energiberegninger – Versjon 1 –

49 Fra 1980 til 2030 Slette/flytte/endre betegninger
Energiberegninger – Versjon 1 –

50 Varmetapsbudsjett(varmetapstall)
Energiberegninger – Versjon 1 –

51 Netto energibehov (Oslo)
Energiberegninger – Versjon 1 –

52 Levert energi (Oslo) Energiberegninger – Versjon 1 –

53 Klimaavhengighet: Eldre kontorbygg
Energiberegninger – Versjon 1 –

54 Klimaavhengighet: TEK10 kontorbygg
Energiberegninger – Versjon 1 –

55 Klimaavhengighet: NZEB kontorbygg
Energiberegninger – Versjon 1 –


Laste ned ppt "Energiberegninger Energidokumentasjon gjennom beregninger er en viktig del av prosjekteringen av passivhus. I mange tilfeller er det kun små endringer."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google