Kap 14. Energi Energieffektivitet Hva sier byggereglene om : 14.1 Generelle krav om energi Byggverk skal prosjekteres og utføres slik at lavt energibehov og miljøriktig energiforsyning fremmes. Energikravene gjelder for bygningens oppvarmede bruksareal (BRA) 1
Definisjon av U-verdi U-verdi = W/m²K Forteller hvor mye varme en bygningsdel slipper ut pr. m², ved temperaturforskjell på 1K Angir hvor god varmeisolasjonen er Lav U-verdi = positivt Høy U-verdi = negativt Vegg med 20cm glava=0,2 W/m²K 4mm enkelt glass=5,8 W/m²K 2
Hva påvirker glassets u-verdi? Antall lag glass Glassavstand Belegg Gassfylling Utvendig temperatur Vind Hellingsvinkel på glasset Forutsetninger for beregnet U-verdi ifølge EN 673 Glasset er vertikalt montert 0º celsius ute +20º celsius inne Vindhastighet på glassets utside: 3,5 mtr/sek Glassene er parallelle (ikke konkave/konvekse) 90% fyllingsgrad med gass i mellomrommet Endres noen av disse forutsetningene, synker U-verdien 3
Antall lag glass Glassavstand 4
Optimal glassavstand 5
Optimal glassavstand mm luft U- verdi mm argon U- verdi mm krypton U- verdi 2-lags 1 LE 16 1,4 15 1,1 10 1,0 Koblet 1+2-1LE 18 1,0 16 0,9 12 0,8 3-lags 1 LE 18 1,0 16 0,9 12 0,8 3-lags 2 LE 20 0,6 20 0,5 12 0,5 Koblet 2+2-2 LE 32 0,5 34 0,4 22 0,3 Gjelder for energiglass med emissjonsfaktor = 0,03 Belegg 6
U-verdi og emisjonsfaktor 7
U-verdi glassavstand og gass for energiglass Fyllingsgrad av gass 8
Gassfylling Temperatur og glassavstand 9
10
U-verdi endres med vindhastigheten Vindhastighet 3,5 7 10 15 20 m/sek Glassoppbygning 2-lags 1 S1 15 Ar 1,0 1,1 1,1 1,1 1,2 W/m²K 3-lags 1 S3 12 Ar 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 3-lags 2 S3 15 Ar 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 2-lags og 3-lags energiglass - beregningstemperatur 11
2-lags og 3-lags energiglass vintervær U-verdien endres med hellingsvinkelen 12
Ug in W/m²K 17.01.2012 Influence of Delta T Ug vs. emlissivity 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 1.00 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 emissivity Delta T 15K Delta T 20K Romvarme 13
Strålingsenergi og overflatetemperatur Kortbølget stråling 14
Langbølget stråling Glass med LE-sjikt 15
Ug in W/m²K 17.01.2012 Varmekilde - bølgelengder How e N = 0.01 and 0.03 compares? Comparison between 1% and 3% coatings 1.18 1.16 Ug = 1.1W/m²K 1.14 1.12 1.10 1.08 Ug = 1.0W/m²K 1.06 1.04 1.02 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 emissivity 16
Varmetap gjennom glasset Strålingstap Konveksjon Varmeledningstap Stråling 17
Konveksjon og ledning SOFT-COAT belegging 18
SOFT-COAT LE-belegg HARD-COAT belegging CHEMICAL VAPOUR DEPOSISTION CVD 19
HARD-COAT LE VARMETRANSPORT GJENNOM 2-LAGS ISOLERRUTE 20
VARMETRANSPORT GJENNOM ENERGI-GLASS Energibesparelse Besparelse pr. m 2 vindusareal = 10 kwh/m 2 år pr. 0,1 W/m 2 o C U-verdi forbedring Uavhengig av: -Vindusareal -Isolasjonsstandard for øvrig -Orientering -Byggtype For hver tiendedel forbedring av vinduets U-verdi oppnås en årlig energibesparelse på 10 kwh pr. m 2 vindusareal. Den angitte energibesparelse på 10 kwh/m 2 år gjelder for Oslo-klima, dvs. en årsmiddeltemperatur på 5,9 o C. 1,0 o C endring i årsmiddeltemperatur gir 1,0 kwh/m 2 år endring i besparelse (*) (* Økning i årsmiddeltemperatur gir reduksjon i besparelse 21
Årsmiddeltemperatur : Oslo 5,9 o C Rygge 5,8 o C Hamar 4,1 o C Tynset 0,4 o C Vinstra 2,7 o C Kr.sand 7,2 o C Stavanger 7,6 o C Trondheim 4,9 o C Skien 5,5 o C Bodø 4,6 o C Tromsø 2,9 o C Karasjok -1,5 o C Røros 0,5 o C Hva blir nøkkeltallet for besparelse for bygg som ligger i Tromsø? Forskjell i årsmiddeltemperatur er 5,9 2,9 = 3,0 o C. Besparelsen blir da 13 kwh/m 2 år for hver tiendedel forbedring av U-verdien (økt besparelse p.g.a. at årsmiddeltemperaturen er lavere i Tromsø enn i Oslo; det er kaldere. Stavanger: Tynset: 5,9 7,6 = 1,7 o C, nøkkeltall for besparelse = 8,3 kwh/m 2 år 5,9 0,4 = 5,5 o C, nøkkeltall for besparelse = 15,5 kwh/m 2 år Utvendig kondens/dugg 22
Lav U-verdi godt isolert glass Stjerneklare netter Høy luftfuktighet Vindstille Fri sikt mot himmelen Stor utstråling og stor kontaktvinkel øker faren for kondens Avskjerming i form av vegetasjon, takutstikk, markiser etc. reduserer kontaktvinklen og faren for kondens Utvendig kondens Takutstikk hindrer utvendig kondens Dårlig U-verdi i randsonen 23
Randsone - Nye spacere som gjør randsonen på glasset tilnærmet like god som midtpunktet. 24
Konkave )( glassruter U-verdien synker Liten avstand mellom glassene, gjør at varmen transporteres gjennom ruta Utvendig belegg reduserer utvendig kondens Hydrofilt belegg ytterst Vanlig glass ytterst 25
Selvrensende glass/ glass som holder seg rent lenger transparent belegg bruker UV-strålene fra solen til å bryte ned smuss og forurensing skylles av ved regn, eller med slangen kan herdes og lamineres tak og fasader Hydrofilt belegg: Vanlig glass Hydrofilt belegg 26
Ug in W/m²K 17.01.2012 Influence of Delta T Ug vs. emlissivity 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 1.00 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 emissivity Delta T 15K Delta T 20K 27
Ug in W/m²K Ug in W/m²K 17.01.2012 Influence of Delta T Influence of Delta Temperature and emissivity on Ug according to EN673 1.18 1.16 1.14 1.12 1.10 1.08 1.06 1.04 1.02 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 emissivity DT 15 C DT 20 C Influence of gas content: Influence of emissivity and Argon content on Ug according to EN673 1.09 1.08 Ug = 1.0W/m²K 1.07 1.06 1.05 1.04 1.03 1.02 1.01 1.00 0.99 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 emissivity 90%Ar 97%Ar 28
Ug in W/m²K 17.01.2012 How e N = 0.01 and 0.03 compares? Ug vs. emissivity with Delta T = 20K and 97%Ar 1.24 1.22 1.20 1.18 1.16 1.14 1.12 1.10 1.08 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 emissivity UV-Stråling 29
UV-stråling og transmisjon 30
U-verdi= 0,8W/m2K Fremtiden? 31