Fasader i glass. Som holder hva vi lover

Transkript

1

2 Fasader i glass Som holder hva vi lover

3 Fasader i glass Som holder hva vi lover Forskningsrådet Glass og Fasadeforeningen SAPA, St Gobain, Solskjermingsgruppen, Entra, Avantor, Omega Termografering, HIOA, Nytt Østfoldsykehus

4 Bakgrunn ved prosjektsart (beskrivelse 2008, start og stopp 2009, restart 2011) Mye glass i kontorbygg Høyt energibruk både til varme og kjøling Stort avvik mellom teoretisk beregnet og virkelig energibruk i bygg Liten kunnskap om faktiske verdier på viktige parametere som U-verdier Tetthet Kuldebroer Solskjerming I glassfasader Mangelfull kunnskap om termisk komfort og dens variasjon i rommet Mangelfull metode for dokumentasjon av dagslys Energiberegninger ivaretar ikke god termisk komfort og dagslysforhold

5 Bakgrunn idag 2014 Rask utvikling innen energikrav og fokus på energi: Skjerpede forskriftskrav 2007 og 2010 Er på vei mot passivhusstandard som forskriftskrav i 2015 Mange byggeiere ønsker å bygge etter de strengeste krav som f.eks passivhusstandard og energimerke A Innføring av BREEAM har forsterket denne trenden Relativt sett lite fokus på inneklima Bilde: futurebuilt hemmesidje

6 Bakgrunn idag 2014 Har ført til: Utstrakt bruk av vinduer med U= 0,8 W/m 2o C Mindre glassareal Mulig dårlige dagslysforhold Fortsatt avvik mellom teoretisk beregnet og målt energibruk, målt oftest høyere enn beregnet Kan det bl.a skyldes: Mangelfull kunnskap om termisk komfort og dens variasjon i rommet Mangelfull metode for dokumentasjon av dagslys Energiberegninger ivaretar ikke god termisk komfort og dagslysforhold? Bilde: futurebuilt hemmesidje

7 Mål 1.Bringe frem kunnskap om fasader slik at vi kan bygge de gode fasadene vi vil ha. 2.Beskrive fasader på en slik måte at vi får det vi ønsker. 3.Utvikle kunnskap om sammenheng mellom teoretiske og virkelige verdier og beskrivelser av termiske egenskaper for fasader. 4.Utvikle og ta i bruk metoder for å kontrollere de ønskede funksjoner til fasader mht. komfort og energi for alle faser av prosjektet, også det ferdige bygget.

8 Veiledere TETTHET PROBLEMATIKK KNYTET TIL GLASSFASADER KULDEBROER PROBLEMATIKK KNYTTET TIL GLASSFASADER SOLSKJERMING UTGIS SAMMEN MED MAGASINET GLASS OG FASADE ILA ÅRET

9 Veileder tetthet

10 Veileder tetthet

11 Veileder tetthet

12 Veileder tetthet Når et vindu i klasse 4 kan lekke < 3 m³/m²h ved 100 Pa, så kan det omregnes til < 10 m³/m²h ved 600 Pa som kan sammenlignes med en glassfasade i klasse A4 som bare lekker < 1,5 m³/m²h ved 600 Pa.

13 Veileder tetthet

14 Veileder tetthet Hvor skjer lekkasjene og hva må vi stille krav til?

15 Veileder tetthet Testing av prefabrikerte elementer i laboratorie:

16 Veileder tetthet Lekkasjemåling på byggeplass av ferdig monterte elementer

17 Veileder tetthet Beskrivelse av tiltak mot lekkasjer:

18 Veileder tetthet Hvor skjer lekkasjene og hva må vi stille krav til?

19 Veileder kuldebroer

20 Veileder kuldebroer

21 Veileder kuldebroer Jeg får oppgitt av fasadeleverandøren at U verdien for en glassfasade er på 1,0 W/m 2o C. Jeg spør hvilke kuldebroer er med og får svaret ALLE. Kan jeg da slå deg til ro og tenke at det var jo fint?

22 Veileder kuldebroer Glasshjørner og hjørner i vindusbånd og glassfasader:

23 Veileder kuldebroer Glasshjørner og hjørner i vindusbånd og glassfasader: Det mangler retningslinjer for beregning av hjørner i glasselementer Apparatur for laboratoriemåling av U-verdier ( Hot-box ) er heller ikke tilpasset for testing av hjørneelementer Det kan være naturlig å regne kuldebroen som en separat ψ-verdi.

24 Veileder kuldebroer Tettfelt i glassfasader og krav i TEK 10

25 Veileder kuldebroer Tettfelt i glassfasader og krav i TEK 10 Tettfelt stjeler av dagslys areal Uvindu * ( Avindu + Adør)/BRA < 0,24

26 Veileder kuldebroer Jeg får oppgitt av fasadeleverandøren at U verdien for en glassfasaden er på 1,0 W/m 2o C. Jeg spør hvilke kuldebroer er med og får svaret ALLE. Kan jeg da slå deg til ro og tenke at det var jo fint? Nei, jeg må identifisere kuldebroene og vite hvor de er med.

27 Veileder kuldebroer Grensesnittet mellom leveransene er krevende Hva er med hvor? Det må kommuniseres og være sporbart

28 Veileder kuldebroer

29 Solskjermingens funksjoner 1. Termisk komfort: Kontrollere lufttemperatur Skjerme mot direkte soleksponering Regulere operativ temperatur 2. Visuell komfort: Hindre blending og reflekser Dagslysnivå og fordeling 3. Energibruk: Redusere sol som skaper kjølebehov Regulere passiv solvarme Skjerming av vinduer om natten (redusere varmetap) Utnyttelse av dagslys

30 Dagslys blending krav til solskjerming 1.For å unngå blending er det en forutsetning at direkte sol i synsfeltet unngås. 2.Solskjermingens lystransmisjon kan være maksimalt 13% ved valg av glass med 75% lystransmisjon. Benyttes glass som har en lystransmisjon lik 50% kan maksimal lystransmisjon på solskjermingen være 20%.

31 Dagslys blending krav til solskjerming

32 Varighet solskjerming Solskjerming aktiveres når : 3000 lux overskrides på et horisontalt plan 0,8 m over gulvet (blending) Solstråling på innsiden av glasset overskrider 100 W/m 2.(termisk diskomfort)

33 Varighet solskjerming Bruk av solskjerming i brukstid 8-16/5/52 100% 80% 60% 40% 20% 0% 0 0,5 1 1,5 Bruk av solskjerming: 0= Ikke behov for solskjerming, 0,5= horisontal illuminans>3000 lux (solskjerming), 1=solstråling på innsiden av vinduet >100 W/m2 (solskjerming), 1,5=horisontal illuminans>3000 lux OG solstråling på innsiden av vinduet >100 W/m2

34 Dagslys, solskjerming, lysstyring og energi Dagens metode for energiberegning forutsetter at solskjerming styres etter solinnstråling, mens energibehov til lys kalkuleres etter LENI standarden. Denne standarden tar ikke hensyn til solskjerming (ikke klimabasert)

35 Dagslys, solskjerming, lysstyring og energi Solskjermingsstrategi Energibehov til belysning [kwh/m 2 år] Driftstid: hverdager 8-16 Driftstid: hverdager 7-19 Ingen solskjerming 11,5 19,9 Automatisk solskjerming 17,0 26,4 Alltid solskjerming (kunstig belysning alltid fullt på i driftstiden) 20,5 30,7 Energibehov til belysning basert på dagslystilgangen fra den klimabaserte beregningen

36 Dagslys, solskjerming, lysstyring og energi Solskjermingsstrategi Energibehov til belysning [kwh/m 2 år] Driftstid: hverdager 8-16 Driftstid: hverdager 7-19 Ingen solskjerming 11,5 19,9 Automatisk solskjerming 17,0 26,4 Alltid solskjerming (kunstig belysning alltid fullt på i driftstiden) 20,5 30,7 Passivhusstandarden NS3701 kwh/m2 Kontorbygning 12,5 Skolebygning 9,9 Universitets- og høgskolebygning 14,0

37 Solskjerming og komfort T vegg T solskjerming T luft Q dir

38 Study of surface and operative temperatures related to shadings with IDA ICE Point of study in the room g glass t glass g system t system Inside (A) 0,36 0,33 0,23 0,05 Between glazing (B) 0,36 0,33 0,14 0,04 Outside (C) 0,36 0,33 0,05 0,03

39 Window surface temperatures Deg-C Person will be exposed to direct radiation as well h 0.1 No - uten shading solavskjerming A.1 - Inside innvendig shading solavskjerming B.1 - mellomliggend Shading between solavskjerming glazings C.1 - Outside utvendig shading solavskjerming

40 Operativ temperatur i dybden av rommet

41 Temperaturforskjell T Overflatetemperatur på vindu eller innvendig solskjerming 50 Temperaturforskjell mellom rom- og overflatetemperatur Uventilert Ventilert ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 g-tdir Gjelder for en normal innstråling på 500 W/m 2. Uventilert: Tett innvendig flate som f.eks glass. Ventilert: Fritthengende solskjerming der luft mellom solskjerming og vindu får passere fritt mot rom.

42 Solskjermingen som isolasjon 18,7 18,8 18,3 13,6 14,8 12,2 Innetemperatur: 20 o C Utetemperatur 4 o C Utgangspunkt vindu med U ca 1,6 W/m 2o C U etter?

43 Uvs, W/m 2o C Solskjermingen som isolasjon 3 2,5 2 1,5 1 Uv = 0,8 W/m2oC Uv = 1,2 W/m2oC Uv = 1,6 W/m2oC Uv = 2,5 W/m2oC 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Ekstra varmemotstand pga skodder eller solskjerming, ΔR m 2 K/W Typiske verdier for skodder og solskjerming kan ligge mellom 0,1 og 0,3. Leverandørene av solskjerming vil kunne oppgi ΔR for sine løsninger

44 Aktiv fasade Dynamisk solskjerming Styres etter lys, sol og bruk Utvendig og innvendig Benyttes til å: Beskytte mot for mye sol Slippe inn sol ved behov og om det er mulig ut fra visuell komfort Isolere når bygget ikke er i bruk

45 Aktiv fasade - Optimalisert Nei t luft,rom < t set,oppv + 2 C Nei Inn.+ utv Nei Innv.+ utv. I sol > I set I driftstid Ingen Nei Ingen I sol > I set Nei Utv. t luft,rom < t set,oppv + 3 C Innv.

46 Aktiv fasade - forenklet Bruk av innvendig + utvendig solskjerming Innvendig solavskjerming på vinteren (nov-mar) Utvendig solavskjerming på sommeren (apr-sep). Det brukes den vanlige solavskjermingsstyringen

47 Aktiv fasade t op > 24 C t op > 25 C t op > 26 C t op > 27 C 1 Innvendig (lavere settpunkt) Mellomliggende 3 Utvendig Innv. + utv Optimalisert

48 Aktiv fasade 5 -Optimalisert Tappevann 4 - Innv. + utv. Teknisk Utstyr Belysning 3 - Utvendig Vent. varme Vifter og pumper 2 - Mellomliggende Romoppv Vent. kjøl 1 - Innvendig Netto spesifikt energibruk [kwh/m²]

49 Nødvendige parametere for å definere energiegenskapene for et glassfasadeelement Tetthetsklasse Kuldebro rundt vindu eller element U-verdi for glass og ramme Total g-verdi for glass alene Total g-verdi for glass og solskjerming sammen Direkte soltransmisjon for glass alene Direkte soltransmisjon for glass og solskjerming sammen Lys transmisjon for glass alene Lys transmisjon for glass og solskjerming sammen Overflate temperaturer sommer og vinter

50 Takk for oppmerksomheten! Ida H. Bryn Partner Erichsen & Horgen Professor II Høgskolen I Oslo og Akershus e-post: ihb@erichsen-horgen.no Tlf: