8-21 Energi og effekt

8-21 Energi og effekt Det er tre måter som kan brukes for å vise at bygningen tilfredsstiller det generelle forskriftskrav om at lavt energiforbruk skal fremmes. Energiramme Hovedmetoden er beregninger etter en energirammeformel. U-verdiene i forskriften er brukt i utregningen av ramme-koeffisientene og gir et nivå for bygningers energiforbruk til oppvarming og ventilasjon Varmeisolering beregning etter U-verdi metoden direkte Varmetapsramme bruk av U-verdier ved utregning av en varmetapsramme og påfølgende omfordeling. Metodene er nærmere beskrevet nedenfor. 8-21 fig 1 Energiflyt i en bygning Tilført energi i 8-21 fig 1 består av kjøpt energi i form av elektrisitet og fyringsolje samt gratis energi i form av solinnstråling. Videre er det vist interne energitilskudd som spillvarme fra diverse utstyr og avgitt varme fra personer. Av tapsposter er det vist i prinsippet to typer varmetap fra transmisjon og ventilasjon som er underlagt forskriftskrav og skorsteinstap, og avløpstap som ikke 1

er det. Alle tilskudds- og tapsposter skal tas med i regnestykket når det redegjøres for en bygnings energiforhold ved hjelp av en energirammeberegning. 1 Energirammer Energirammeformelen med koeffisienter ifølge 8-21 tabell 1 er gitt med bakgrunn i verdier i NS 3031 Beregning av bygningers energi- og effektbehov til oppvarming og ventilasjon, med antatt varmegjenvinning for alle bygningstyper unntatt boliger og med bruk av U-verdier som angitt i tabellen i forskriftens 8-21 nr 2. Ved beregning av energirammen for en gitt bygning benyttes den angitte metoden. Ved kontroll av om bygningens energiforbruk ligger innenfor rammen, skal bygningens netto totale energibehov til romoppvarming, oppvarming av ventilasjonsluft og drift av ventilasjon, tillagt eventuell energi overført til varmtvann eller til oppvarmingsanlegg fra varmegjenvinningssystem tas med i utregningen. Utregningen skal gjøres etter NS 3031 eller tilsvarende dokumentasjon. I 8-21 tabell 1 er det gitt tallverdier for fire koeffisienter som styrer energitap og energitilskudd. Disse er regnet ut etter Norsk Standard og er, som det fremgår, forskjellig for forskjellige bygningskategorier. Denne forskjellen beror i ulike innetemperaturer, forskjellig driftstid pr. uke for ventilasjonsanlegget, varmegjenvinning eller ikke, og ulike internvarmetilskudd i de ulike bygningstypene. Det er benyttet en utetemperatur på 5,9 grader som årsgjennomsnitt. Det aktuelle stedets årsgjennomsnitt kan brukes i beregningene, men koeffisientene må da beregnes på nytt. Lokale klimadata skal benyttes i rammen og ved beregning av virkelig behov. I uttrykket for energiramme er r lik utnyttelsesgraden av energi-tilskuddet fra personer, lys og utstyr og solenergi, og vil i de de fleste tilfeller ligge mellom 1,0 og 0,2. Utnyttelsesgraden er sesongavhengig siden den er avhengig av forholdet mellom inne- og utetemperatur og hvor mye av interne varmetilskudd og solenergi man har noen nytte av. Effekt av natt/helge-senking av innetemperaturen og energitilskudd fra varmepumpe og solpaneler kan tas med i beregningen når energirammen skal kontrolleres. Virkningsgraden av slike energisparetiltak skal dokumenteres. 8-21 tabell 1 Koeffisienter for utregning av energiramme basert på klimadata fra Oslo 1) For boliger med varmegjenvinning er k 3 = 19,7 Beregning En bygnings eller et roms netto energibehov til romoppvarming og ventilasjon skal ikke overskride de energiramme-verdiene som framkommer ved beregning etter uttrykket for q ram og ved bruk av koeffisienter etter 8-21 tabell 1. Koeffisienter for andre bygningskategorier enn de som er inkludert i tabellen kan utvikles ved bruk av NS 3031 eller annen egnet dokumentasjon. Bestemmelsen gjelder også bygninger og rom i landbruket som skal holdes oppvarmet med tilført energi: Energiramme i kwh/m 2, år hvor q ram = største energiforbruk (kwh/m 2, år) U = U-verdi for hver ytre bygningsdel (W/m 2 K), verdiene tas fra tabell i 8-21 i forskriften 2

A = areal av hver ytre bygningsdel (m 2 ), gjelder for aktuell bygning, men med vindusareal lik 20 % av netto gulvareal V = volum av bygningen (m 3 ), gjelder for aktuell bygning L = tilført luftmengde (m 3 /h), verdien tas fra forskriftens 8-34 om ventilasjon A g = netto gulvareal i bygningen (m 2 ), gjelder for aktuell bygning k 1 = koeffisient, bestemmer transmisjonsvarmetapet, tas fra 8-21 tabell 1 k 2 = koeffisient, bestemmer infiltrasjonsvarmetapet, tas fra 8-21 tabell 1 k 3 = koeffisient, bestemmer ventilasjonsvarmetapet, det er regnet med varmegjenvinning unntatt for boliger, verdiene tas fra 8-21 tabell 1 k 4 = koeffisient, uttrykker energitilskuddspostene, tas fra 8-21 tabell 1 r = utnyttingsgraden for energitilskuddspostene: r = 0,15 R 2-0,55 R + 1,1 R = ENERGITILSKUDD/ENERGITAP Energitilskuddet tilsvarer k 4 fra 8-21 tabell 1, Energitapet tilsvarer summen av de tre første leddene i energirammeformelen. Kontroll av energirammen Ved sammenligning med energirammen, beregnes netto energibehov til romoppvarming og ventilasjon av den aktuelle bygningen med dens virkelige verdier for varmegjennomgangskoeffisienter, vindusareal og -fordeling, solfaktor, luftmengder, internvarmeforhold, varmekapasitet, driftstid, osv. Store kuldebroer skal beregnes spesielt. Der hvor slike verdier ikke er kjent, skal det regnes etter reglene i Norsk Standard. Energirammen angis pr. år og pr. m 2 netto gulvareal (NTA). I beregningen etter Norsk Standard skal det brukes innvendige mål. Sol-data fra nærmeste sted med slike data kan brukes. 2 Varmeisolering Bestemmelsene om varmemotstand er gitt i form av maksimale, gjennomsnittlige varmegjennomgangskoeffisienter for de bygningsdeler som avgrenser oppvarmet bygning eller rom mot utemiljø og grunn. Tabellen i forskriftens 8-21 viser kravene til høyeste varmegjennomgangskoeffisienter for bygningsdeler etter inndeling av byggverk i fire temperaturklasser. Vinduer i yrkesbygg kan ha en høyere varmegjennomgangskoeffisient enn andre bygninger, men forskriftens hovedkrav i 8-2 gjelder på vanlig måte. Med yrkesbygg menes bygninger som ikke holdes kontinuerlig oppvarmet til over 20 grader, det tenkes hovedsakelig på industribygninger, kontorbygninger o.l og ikke på sykehus og sykehjem. Normale kuldebroer som fremkommer gjennom konstruksjonsmåte, for eksempel ved stendere i en stenderverksvegg, skal være tatt hensyn til i den gjennomsnittlige verdien for veggens U-verdi. Ekstra varmetap ved utspringende hjørner i yttervegger og overgang yttervegg/tak/gulv skal være inkludert ved beregning av bygningsdelenes U-verdi. Ekstra varmetap fordeles på de tilstøtende bygningsdeler i forhold til deres areal. Himling mot uoppvarmet, innredbart loft som senere kan tas i bruk som oppholdsrom, bør ha en varmegjennomgangskoeffisient U=0,20 W/m 2 K. 3

Bygningsdelenes teoretiske U-verdier kan beregnes etter reglene i NS-ISO 6946. Det skjerpede kravet til varmemotstand i gulv på grunn kan gi opphav til teleproblemer på grunn av redusert varmetap fra bygningen. Dette må tas hensyn til i energiberegningene. Under følger eksempler på kategorisering av bygninger på bakgrunn av tilsiktet innetemperatur. Oppstillingen kan brukes ved plassering av aktuell bygning i temperaturklasse. Over 20 C Boliger, kontor- og forretningsbygg, bygninger for undervisning og forskning, barnehager, hotell- og restaurantbygninger, sykehus, alders- og sykehjem, bygninger for lett industri, laboratorier o.a. For alders- og sykehjem er ofte normaltemperatur 23-25 C og for svømmehaller ofte 25-30 C. For slike bygninger bør det overveies å bruke lavere U-verdier enn de som er angitt. Mellom 15 og 20 C Gymnastikksaler og idrettsbygg (unntatt svømmehaller), lokaler for lett fysisk arbeide (verksteder, trevarefabrikker o.l), kirker, forsamlingslokaler, museer osv, kommunikasjonsarealer mellom bygningers hoveddeler og tilleggsdeler, vindfang i bygninger med temperatur over 20 C. Mellom 10 og 15 C Lokaler for tungt fysisk arbeid, skipsverft, sveiseverksteder o.l, fiskeforedlingsbedrifter, slakterilokaler, sagbruks- og høvleribedrifter. Under 10 C Frostfrie kjellerlokaler, diverse lagerlokaler. I lokaler hvor internt varmetilskudd åpenbart er tilstrekkelig til å dekke oppvarmingsbehovet, slik som i smelteverk, papirfabrikker, fyrhus for fjernvarmeanlegg o.l, har varmeisolasjonen ikke til formål å redusere energiforbruket, men å sikre bygningsdeler mot skadelig kondensasjon og sikre et akseptabelt arbeidsmiljø. Isolasjonsbehovet bør i slike tilfelle fastlegges med bakgrunn i de reelle forhold. Enkelte bygninger har soner med vesentlig forskjellige forutsatte temperaturer. Særlig aktuelt kan være skillekonstruksjoner mellom oppholdsrom og kommunikasjonsarealer eller mot uoppvarmede kjellere som skal holdes frostfrie. De sistnevnte vil kunne få svært forskjellige temperaturer avhengig av størrelse og beliggenhet i forhold til terrenget og med hensyn til vinduer og tilstøtende rom etc. Det kan være av stor viktighet for effektiv energibruk i visse bygninger at slike temperaturforskjeller tas hensyn til. Det anbefales at gjennomsnittlig U-verdi for bygningsdeler mellom forskjellige temperatursoner i bygningen ikke overstiger verdiene i 8-21 tabell 2. Forskriftens krav til største varmetap gjennom innvendige vegger (mellom rom med innbyrdes temperaturdifferanse) vil være oppfylt når verdiene i tabellen under legges til grunn. 8-21 tabell 2 Gjennomsnittlige U-verdier for indre bygningsdeler Anm: Vindfang kan regnes å tilhøre temperatursone 15 C Arealer og varmegjennomgangskoeffisienter for vinduer, dører, glasstak og glass- vegger refereres til utvendige karmmål. Bygningens innvendige dimensjoner målt fra vegg til vegg og fra gulv til himling ligger til grunn for beregning av varmetapet, dette er i overensstemmelse med norsk og europeisk standard. For vegger i fleretasjes bygninger regnes høyden fra overkant av nederste gulv til underkant av øverste himling. Eventuelle kuldebroer ved mellomliggende etasjeskillere, pilastre, vinduer etc skal 4

inkluderes i veggens U-verdi. Slike kuldebroer kan beregnes etter Byggforskserien 471.015. Vinduenes U-verdier gjelder når vinduene står i vertikal stilling. Når vinduer plasseres i skråstilling, vil dette påvirke varmemotstandsevnen negativt og U-verdien blir høyere. Ved beregning av energi- og effektbehov skal økningen medregnes. I bygninger med måleverdig areal på loft bør alle vertikale ytterkonstruksjoner tilfredsstille kravet til yttervegg. Varmemotstand i uoppvarmet del av loft kan tas med i beregningen. Måleverdig areal beregnes etter NS 3940. 3 Varmetapsramme De tabellerte varmegjennomgangskoeffisienter for de enkelte bygningsdeler kan brukes, sammen med klimatiske og andre data samt forutsetningen om maksimalt 20 % vindusareal, til å beregne en varmetapsramme for bygningen, dvs et høyeste tillatt spesifikt transmisjonstap (W/K). Beregninger av andre løsninger skal ikke gi større transmisjonstap. Innenfor dette rammekravet kan man justere vindusarealet utover 20 % og U-verdiene innen visse grenser. U-verdiene for de enkelte bygningsdeler bør ikke velges høyere enn U-verdiene i tabellen som gjelder for den nest nærmeste lavere dimensjonerende innetemperatur. Kravet om at arealet for vinduer, glasstak/-vegger ikke overstiger 20 % av samlet oppvarmet gulvareal (nettoareal) omfatter også glassgårder.nettoareal beregnes fra innside vegg eller annen begrensende bygningsdel etter NS 3940. 5