ENERGIBEREGNINGER FERRY SMITS, M.SC. MRIF Ill.: TOBB Nye Boliger
ENERGIBEREGNINGER PRAKTISKE EKSEMPLER Metoder Seksjoner, soning og bygningskategorier Arealberegninger Oppbygging energiberegning i simien Rekkehus Kontorbygg
METODER Tiltaksmodell Ingen beregning Enkel oppskrift Varmetapsberegning Enkel beregning Noe optimalisering er mulig Arealer må beregnes Energirammeberegning (Simien) Optimalisering Sonedeling Illustrasjon: Helsebygg Midt Norge Detaljert og kan bli omfattende
SEKSJONER, SONING OG BYGNINGSKATEGORIER En beregning per bygningskategori Soning basert på: Kjølebehov / orientering Driftstider / interne laster Bygningstype / blokk Funksjoner (laboratorier) Ventilasjonsaggegater Illustrasjon: Trondheim Kommune
AREALBEREGNINGER NS 3940 BRA som arealmål Mellometasjer I høyde rom regnes ikke med Innvendige mål Vinduene og dører måles ytterside karm Kuldebroregnskap føres som et eget regnskap / oversikt
ENERGIBEREGNINGER OBS LISTE!! OBS LISTE: Energiberegninger er et tverrfaglig fagområde ARK, RIBFy, RIV Optimaliser Bruk fornuftige inputverdier Vet om konsekvense av inputverdiene Vet hvilken tiltak som er kostbar MUST TILTAK: Økt U-verdi for yttervegger optimaliser u-verdier vinduer Orientering og areal vinduer Utforming glasstak Lav luftlekkasjetall Lav U-verdi tak optimaliser isolasjonsmengde mot grunn
OPPBYGGING ENERGIBEREGNING I SIMIEN - REKKEHUS
BYGNINGSINFORMASJON
ENERGIFORSYNING Netto energibehov = energiforbruk av bygget uten hensyn til energiforsyningssystem Netto levert energi (energimerke) = energiforbruk av bygget basert på energiforsyningssystem Qbehov / η = Q levert Varmebehov 50 kwh/m2år Η = 3,0 Netto levert energi => 50/3 = 16,7 kwh/m2år
SONEINFORMASJON
FASADER
VINDUER
VINDUER
TAK
KJELLER
KJELLER
VENTILASJON
SIMIEN DEMO - REKKEHUS Omfordeling energitiltak ( 14-3 (2), varmetapstall) Beskrivelse Verdi Krav Varmetapstall yttervegger 0,26 0,24 Varmetapstall tak 0,04 0,04 Varmetapstall gulv på grunn/mot det fri 0,04 0,05 Varmetapstall glass/vinduer/dører 0,26 0,24 Varmetapstall kuldebroer 0,09 0,03 Varmetapstall infiltrasjon 0,08 0,14 Varmetapstall ventilasjon 0,07 0,12 Totalt varmetapstall 0,84 0,86 Fra TEK10 til Passivhus Energiramme TEK10 (Oslo) = 130,2 Oppvarmingsbehov (Oslo) = 56,0 kwh/m2år Maks. Oppvarmingsbehov (Værnes) = 22,6 kwh/m2år!!
FRA TEK10 TIL PASSIVHUS Omfordeling energitiltak ( 14-3 (2), varmetapstall) Beskrivelse Verdi Krav Varmetapstall yttervegger 0,26 0,24 Varmetapstall tak 0,04 0,04 Varmetapstall gulv på grunn/mot det fri 0,04 0,05 Varmetapstall glass/vinduer/dører 0,26 0,24 Varmetapstall kuldebroer 0,09 0,03 Varmetapstall infiltrasjon 0,08 0,14 Varmetapstall ventilasjon 0,07 0,12 Totalt varmetapstall 0,84 0,86 Sjekk ut hvor varmetapet er størst! Gjør først de billige tiltakene Luftlekkasjetall U-verdi vinduer Varmegjenvinning ventilasjon U-verdi tak U-verdi vegg Kuldebroverdi
FRA TEK10 TIL PASSIVHUS - TILTAK Luftlekkasjetall U-verdi vinduer / dører U-verdi vegg 1,5 > 0,4 (h-1) 1,2 -> 0,8 (W/m2K) 0,19 -> 0,12 (W/m2K) Varmegjenvinning vent 83 -> 85 (%) Norm. Kuldebroverdi 0,09 -> 0,03 (W/m2K) Energiytelse Beskrivelse Verdi Krav Netto oppvarmingsbehov 22,1 kwh/m² 22,6 kwh/m² Netto kjølebehov 0,0 kwh/m² 0,0 kwh/m² Energibruk el./fossile energibærere 31,8 kwh/m² 68,9 kwh/m² Minstekrav enkeltkomponenter Beskrivelse Verdi Krav U-verdi yttervegger [W/m²K] 0,12 0,22 U-verdi tak [W/m²K] 0,10 0,18 U-verdi gulv mot grunn og mot det fri [W/m²K] 0,12 0,18 U-verdi glass/vinduer/dører [W/m²K] 0,80 0,80 Normalisert kuldebroverdi [W/m²K] 0,03 0,03 Årsmidlere temperaturvirkningsgrad varmegjenvinner ventilasjon [%] 85 80 Spesifikk vifteeffekt (SFP) [kw/m³/s]: 1,00 1,50 Lekkasjetall (lufttetthet ved 50 Pa trykkforskjell) [luftvekslinger pr time] 0,40 0,60
OPPBYGGING ENERGIBEREGNING I SIMIEN - KONTORBYGG
ENERGIBEREGNINGER OPTIMALISERT Evaluering mot NS 3701 Varmetapsramme Energiytelse Minstekrav Luftmengder ventilasjon Samlet evaluering Resultater av evalueringen Beskrivelse Bygningen tilfredstiller kravet for varmetapstall Bygningen tilfredsstiller krav til energiytelse Bygningen tilfredsstiller minstekrav til enkeltkomponenter Luftmengdene tilfredsstiller minstekrav gitt i NS3701 (tabell A.2) Bygningen tilfredstiller alle krav til passivhus kompakt byningsform Påbygg, dermed en yttervegg mindre Deler av bygget under bakken Energiytelse Beskrivelse Verdi Krav Netto oppvarmingsbehov 23,6 kwh/m² 24,1 kwh/m² Netto kjølebehov 1,0 kwh/m² 6,2 kwh/m² Gjennomsnittlig effektbehov belysning 4,0 W/m² 4,0 W/m² Lite andel vinduer og dører (17%) Minstekrav enkeltkomponenter Beskrivelse Verdi Krav U-verdi yttervegger [W/m²K] 0,18 0,22 U-verdi tak [W/m²K] 0,12 0,18 U-verdi gulv mot grunn og mot det fri [W/m²K] 0,08 0,18 U-verdi glass/vinduer/dører [W/m²K] 0,78 0,80 Normalisert kuldebroverdi [W/m²K] 0,03 0,03 Årsmidlere temperaturvirkningsgrad varmegjenvinner ventilasjon [%] 83 80 Spesifikk vifteeffekt (SFP) [kw/m³/s]: 1,50 1,50 Lekkasjetall (lufttetthet ved 50 Pa trykkforskjell) [luftvekslinger pr time] 0,60 0,60
CASE ANALYSE AV RESULTATER TEK16 Evaluering av Resultater av evalueringen Beskrivelse Energitiltak Bygningen tilfredsstiller kravene til energitiltak i 14-3 (1) Varmetapsramme Bygningen tilfredsstiller omfordeling energitiltak (varmetapstall) ihht. 14-3 (3) Energiramme Bygningen tilfredsstiller energirammen ihht. 14-4 Minstekrav Bygningen tilfredstiller minstekravene i 14-5 Luftmengder ventilasjon Luftmengdene tilfredsstiller ikke minstekrav gitt i NS3031:2014 (tabell A.6) Energiforsyning Bygningen tilfredsstiller krav til energiforsyning i 14-7 Samlet evaluering Bygningen tilfredsstiller ikke byggeforskriftenes energikrav Energitiltak ( 14-3 (1)) Beskrivelse Verdi Krav Samlet glass-, vindus og dørareal delt på bruksarealet [%] 17,1 20,0 U-verdi yttervegger [W/m²K] 0,18 0,18 U-verdi tak [W/m²K] 0,12 0,13 U-verdi gulv mot grunn og mot det fri [W/m²K] 0,08 0,15 U-verdi glass/vinduer/dører [W/m²K] 0,78 1,20 Normalisert kuldebroverdi [W/m²K] 0,03 0,06 Lekkasjetall (lufttetthet ved 50 Pa trykkforskjell) [luftvekslinger pr time] 0,60 1,50 Årsmidlere temperaturvirkningsgrad varmegjenvinner ventilasjon [%] 83 80 Spesifikk vifteeffekt (SFP) [kw/m³/s]: 1,50 2,00 Energiramme ( 14-4, samlet netto energibehov) Beskrivelse Verdi 1a Beregnet energibehov romoppvarming 8,8 kwh/m² 1b Beregnet energibehov ventilasjonsvarme (varmebatterier) 5,1 kwh/m² 2 Beregnet energibehov varmtvann (tappevann) 5,0 kwh/m² 3a Beregnet energibehov vifter 12,2 kwh/m² 3b Beregnet energibehov pumper 2,1 kwh/m² 4 Beregnet energibehov belysning 25,1 kwh/m² 5 Beregnet energibehov teknisk utstyr 34,4 kwh/m² 6a Beregnet energibehov romkjøling 0,0 kwh/m² 6b Beregnet energibehov ventilasjonskjøling (kjølebatterier) 6,1 kwh/m² Totalt beregnet energibehov 98,9 kwh/m² Forskriftskrav netto energibehov 150,0 kwh/m²
CASE ANALYSE AV RESULTATER ENERGIFORBRUK Energikarakter ENERGIMERKE A <= 90.00 kwh/m² B <= 115.00 kwh/m² B C <= 145.00 kwh/m² D <= 180.00 kwh/m² E <= 220.00 kwh/m² F <= 275.00 kwh/m² G > 275.00 kwh/m² >= 82.5 % < 82.5 % < 65.0 % < 47.5 % < 30.0 % Andel fossil/el. oppvarming Beregnet levert energi normalisert klima: 97.37 kwh/m² Sum andel el/olje/gass av netto oppvarmingsbehov: 20.0 % Beskrivelse Energibruk normalisert klima Energibruk lokalt klima Beregnet levert energi Verdi 97 kwh/m² 93 kwh/m²
CASE ANALYSE AV RESULTATER ENERGIFORBRUK Energibudsjett Energipost Energibehov Spesifikt energibehov 1a Romoppvarming 26644 kwh 16,8 kwh/m² 1b Ventilasjonsvarme (varmebatterier) 10854 kwh 6,8 kwh/m² 2 Varmtvann (tappevann) 7945 kwh 5,0 kwh/m² 3a Vifter 17702 kwh 11,2 kwh/m² 3b Pumper 2673 kwh 1,7 kwh/m² 4 Belysning 19867 kwh 12,5 kwh/m² 5 Teknisk utstyr 29797 kwh 18,8 kwh/m² 6a Romkjøling 0 kwh 0,0 kwh/m² 6b Ventilasjonskjøling (kjølebatterier) 1584 kwh 1,0 kwh/m² Totalt netto energibehov, sum 1-6 117067 kwh 73,8 kwh/m² Levert energi til bygningen (beregnet) Energivare Levert energi Spesifikk levert energi 1a Direkte el. 70673 kwh 44,6 kwh/m² 1b El. til varmepumpesystem 0 kwh 0,0 kwh/m² 1c El. til solfangersystem 0 kwh 0,0 kwh/m² 2 Olje 0 kwh 0,0 kwh/m² 3 Gass 0 kwh 0,0 kwh/m² 4 Fjernvarme 51300 kwh 32,4 kwh/m² 5 Biobrensel 0 kwh 0,0 kwh/m² 6. Annen energikilde 0 kwh 0,0 kwh/m² 7. Solstrøm til egenbruk -0 kwh -0,0 kwh/m² Totalt levert energi, sum 1-7 121972 kwh 76,9 kwh/m² Solstrøm til eksport -0 kwh -0,0 kwh/m² Netto levert energi 121972 kwh 76,9 kwh/m²
INNEKLIMA Svært vanskelig tema, krever mye kompetanse og korrekt inndata Kan utføres I simien, men helst for mindre arealer Tiltakene må vurderes I samarbeid med andre rådgivere Tiltak: Solavskjerming Orientering Passiv kjøling / frikjøling Termisk masse Vinduslufting
INNEKLIMA - DEMONSTRASJON Temp. [ C] 26 Årlig temperaturvarighet i arbeidstiden 25 12 Simulering TEK16 24 1 2 Vinduslufting 23 1 2 Sommersimulering 22 12 Årssimulering 21 2 1 20 12 19 12 18 1 Tid [h] 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 1 Varighet lufttemperatur (i arbeidstiden) 2 Varighet operativ temperatur (i driftstiden) Årlig varighet operativ temperatur i arbeidstiden Beskrivelse Operativ temperatur Antall timer over 26 C 0
---- KAFFE!!