Etageboliger efter de nye energibestemmelser/pdf_icon.gif)
- men hvad med indeklimaet? (Publ.nr. 9.08)
(Artiklen også udgivet i HVAC)
Indledning
Den 1. januar 2006 trådte de nye energikrav til bygninger i kraft. Frem til den 31. marts 2006 vil det dog stadig være muligt at søge om byggetilladelse efter de hidtidige bestemmelser.
For nybygninger skal det fremover dokumenteres, at bygningens energibehov ligger inden for den energiramme, som bygningsreglementet afstikker. Energirammen omfatter bygningens samlede behov for tilført energi til opvarmning, ventilation, køling og varmt brugsvand.
De nye bestemmelser er mere omfattende og beregningstunge end de gamle regler. Derfor henviser bygningsreglementet da også til en SBi-anvisning (nr. 213), der består af et beregningsprogram, Be06, med tilhørende brugsanvisning.
Beregningen af bygningens energiforbrug er forholdsvis enkel at gennemføre i SBi program Be06, men der skal inddateres mange informationer om bygningen og konstruktionerne:
/Skaermdump_Be06.jpg)
Hensigten med de nye energibestemmelser er at reducere energiforbruget til bygningsdrift med 25-30%.
Konsekvenser af de nye energibestemmelser
De nye bestemmelser byder således på både en ny beregningsmetode og skærpede krav. Inden for visse grænser er der metodefrihed mht. hvordan energirammen opfyldes. For at få et overblik over konsekvenserne af de nye bestemmelser er der vha. SBi-beregningsprogrammet udført beregninger for et typisk etagehus.
/Randers_Reb.jpg)
Etageejendommen, der anvendes i beregningerne, indeholder 9 lejligheder fordelt på 3 etager.
(Arkitekter: Smærup & Wessman AS, Randers)
I beregningerne er der set på 3 faktorer, der har væsentlig indflydelse på bygningens energibehov:
• Klimaskærmen
• Vinduer og yderdøre
• Boligventilationen
Beregningerne tager udgangspunkt i et eksisterende byggeri og forbedring af dette, således at det netop opfylder de nye krav i bygningsreglementet. Der ændres ikke på planløsning, vinduesarealer eller lignende.
Beregningseksemplet omhandler en boligetageejendom med 9 lejligheder fordelt på 3 etager. Bygningen er opført i elementer af beton og letklinkerbeton, som udvendigt er skalmuret. Vinduer og yderdøre har et areal svarende til 25% af det opvarmede etageareal. Alle lejligheder har relativt dybe, sydvendte altaner. Bygningen opvarmes med fjernvarme. Lejlighederne har gulvvarme i alle rum.
Energirammen
For boliger, kollegier, hoteller m.v. må det samlede behov for tilført energi til dækning af varmetab, ventilation, køling og varmt brugsvand højst være:
70 + 2200/A kWh/m2 pr. år
hvor A er det opvarmede etageareal.
I sammenbyggede boliger, hvor mekanisk udsugning fra baderum, wc-rum og køkken fører til, at luftskiftet overstiger 0,3 liter/sek. pr. m², og afkastluftens varme ikke kan nyttiggøres, forøges energirammen svarende til opvarmning af den volumenstrøm, der overstiger et luftskifte 0,3 liter/sek. pr. m². For mindre boliger (under 100 m2) kan tillægget til energirammen nemt udgøre 10–15% af den samlede energiramme. Så meget mere kan man undres over, at hele dette store tillæg forsvinder, hvis der etableres en eller anden form for varmegenvinding. Det giver en uforholdsmæssig dårlig ”start” for et ventilationsanlæg med varmegenvinding. Det svarer til, at der i energiregnestykket skal opnås 100% virkningsgrad for den forøgede luftmængde (over et luftskifte på 0,5 h-1) og mindst 65% i virkningsgrad for den resterende luftmængde og samtidig overholde krav til maksimalt energiforbrug til lufttransport.
Klimaskærmen
Selvom energirammen er opfyldt, må det dimensionerende varmetab for bygninger eksklusive vinduer og døre ikke overstige 6 W/m2 i bygninger op til 3 etager. I bygninger på 3 etager eller derover er kravet maks. 8 W/m2. Samtidig stilles der krav til maksimale U-værdier og linietab.
At der stilles mindstekrav til klimaskærmens varmeisolering er begrundet i, at klimaskærmen - i modsætning til f.eks. vinduer og tekniske installationer - typisk forbliver uændret i bygningens levetid.
Det er i et vist omfang valgfrit, om man lægger isoleringen i terrændækket, ydervæggen eller i tagkonstruktionen. Lægger man forholdsmæssigt megen isolering i terrændækket og i tagkonstruktionen, undgår man alt for tykke ydervægge med deraf følgende reduktion af boligernes nettoareal. Ved at skelne mellem lave og høje bygninger tager bygningsreglementet højde for, at isoleringsmulighederne i en høj bygning er begrænsede. I høje bygninger udgør terrændæk og tag en relativt lille del af den samlede klimaskærm, og samtidig er de bærende ydervægge tykkere, hvilket samlet begrænser den plads, hvor ekstra isolering kan indbygges uden problemer.
Der er ligeledes indført et krav om bygningens tæthed for at begrænse tabet af energi ved utilsigtet udluftning. Kravet er således:
Luftskiftet gennem utætheder i klimaskærmen må ikke overstige 1,5 l/s pr. m2 opvarmet etageareal ved trykprøvning med 50 Pa.
Kommunalbestyrelsen kan i byggetilladelsen stille krav om, at der skal foretages målinger i den færdige bygning til dokumentation af, at kravet til lufttæthed er opfyldt.
Dette krav er meget ”barskt”, idet en nyere undersøgelse har vist, at gennemsnittet af dansk byggeri har en lækage på ca. 2,5 l/s pr. m2.
Vinduer og yderdøre
Med de nye energibestemmelser skal der regnes mere detaljeret på vinduers og yderdøres bidrag til bygningens energibalance. Hvor der hidtil har været fokus på selve rudernes U-værdier, skal der nu foreligge U-værdier for hvert enkelt vindue, og der skal specielt tages højde for sprossernes bidrag til varmetabet.
Solindfaldet gennem vinduer og yderdøre skal tages i regning. Vinduernes orientering i forhold til verdenshjørnerne samt skygger fra udhæng, nabobygninger m.m. er faktorer, der nu skal tages højde for.
I beregningseksemplet er der i den eksisterende bygning anvendt Velfac vinduer med 2-lags lavenergiruder. Mellemrummet mellem ruderne er fyldt med argon. I beregningerne ses der på virkningen af at anvende 3-lags lavenergiruder, ligeledes med argonfyldning.
Boligventilationen
De nye bestemmelser skærper kravene til boligventilation.
Dels energiforbruget til lufttransport, som nu maksimalt må være:
- 2500 W/m3 pr. sek. for VAV-anlæg (variabel luftydelse),
- 2100 W/m3 pr. sek. for CAV-anlæg (konstant luftydelse),
- 1000 W/m3 pr. sek. for udsugningsanlæg og
- 1200 W/m3 pr. sek. for varmegenvindingsanlæg for én bolig
dels krav om mindste temperaturvirkningsgrad på 65% for varmegenvindingsanlæg.
Som det fremgår af tabellen med beregningerne er kravet til temperaturvirkningsgrad, ved de luftmængder der stilles krav om i bygningsreglementet – det vil sige den højeste værdi af
de krævede luftmængder, enten køkken (72m3/h) og bad (54m3/h)
eller et luftskifte i boligen på n = 0,5h-1 (i timen).
Luftmængdeberegning
Køkken: 9 x 72 m3/h = 648 m3/h
Badeværelse: 9 x 54 m3/h = 486 m3/h
I alt luftmængde = 1134 m3/h
Beregnet som luftskifte
Boligareal x rumhøjde x 0,5 = 707 x 2,5 x 0,5 = 884m3/h
Den største luftmængde (1134 m3/h) er gældende, og ved denne luftmængde skal temperaturvirkningsgrad (ved varmegenvindingsanlæg) opnås. I beregningsprogrammet Be06 indregnes en del af infiltrationen som indblæsningsluft. Her er forudsat 15%, således at udsugningsluftmængden er 1134 m3/h, og indblæsningen er 962 m3/h. Ved disse luftmængder er det specifikke elforbrug beregnet, hvorimod temperaturvirkningsgraden er beregnet ved lige luftmængder på 1134 m3/h, som der foreskrives i DS 447-2005 versionen
I regneeksemplet for udsugningsanlægget anvendes en Boksventilator type BESB25041MGE med indbygget frekvensomformer. Ved anvendelse af beregningsprogrammet EXselect (www.exhausto.dk) opnås følgende data:
- specifikt elforbrug til lufttransport = 505 W/m3 pr. sek. (lovkrav = 1000 J/m3)
I regneeksempel med varmegenvinding anvendes et varmegenvindingsanlæg VEX140 med krydsvarmeveksler og følgende beregnede værdier opnås:
- temperaturvirkningsgrad = 66% ved 1134 m3/h
- specifikt elforbrug til lufttransport = 1445 W/m3 pr. sek. (lovkrav = 2500 J/m3)
Løsningsforslag, der opfylder bygningsreglementets krav
Af ovenstående beregninger samt tabel ses, at det er muligt at opfylde de nye krav til bygningers energiforbrug.
Med mekanisk udsugningsanlæg kan energirammen overholdes med en øget isolering af klimaskærmen eventuelt kombineret med anvendelse af 3-lags lavenergiruder.
Ved ventilation med varmegenvinding reduceres energirammen med mere end 15%, da tillægget for udsugningsanlæg fjernes helt samtidig med, at der skal ”betales” energi til yderligere en ventilator samt tryktab igennem varmegenvindingsenheden. I denne situation er det akkurat muligt at overholde energirammen ved at øge klimaskærmens isolering og anvende 3-lags lavenergiruder. Energiforbruget reduceres således også betydeligt, og der opnås en række fordele mht. indeklimaet med ventilationsanlægget med varmegenvinding, såsom:
- lavere energiforbrug
- bedre indeklima
- ingen træk fra udeluftventiler (opvarmet indblæsningsluft)
- ingen gadestøj igennem udeluftventiler
- intet støv igennem udeluftventiler (filtreret udeluft)
Overholdelse af bygningsreglementets krav og privat økonomi er tilsyneladende to forskellige ting.
En række beregninger for ventilationsanlæg – udsugningsanlæg kontra ventilation med varmegenvinding – har vist, at der er en simpel tilbagebetalingstid på ventilationsanlæg med varmegenvinding på ca. 5 – 6 år. Ud fra tallene i tabellen er det dog lidt svært at genkende denne situation. Der er næppe tvivl om, at vi alle i branchen skal have lidt mere erfaring med dette beregningsprogram, inden vi føler os helt dus hermed og har fundet alle de små nuancer/detaljer i programmet.
Sammenfatning
Bygningen kan uden væsentlige planændringer bringes til at opfylde de skærpede energikrav ved at øge klimaskærmens isolering og eventuelt anvende 3-lagsruder. En reduktion af arealet af vinduer og yderdøre vil mindske bygningens energibehov og dermed også behovet for ekstra tiltag i forhold til den oprindelige bygning. Som det fremgår af tabellen, er det muligt at overholde energirammen både ved mekanisk udsugningsanlæg og ved anvendelse af ventilationsanlæg med varmegenvinding, med deraf følgende fordele for indeklimaet og energiforbruget.
Endvidere lægger energirammen op til forbedret temperaturvirkningsgrad for varmegenvindere. Det arbejdes der allerede på højtryk for at tilbyde. Dels i form af endnu bedre krydsvarmevekslere og dels i form af modstrømsvarmevekslere, hvor temperaturvirkningsgraden kan komme op i nærheden af 85%.
Denne artikel er forfattet af:
