Totalkontor Etapp I Val av energieffektiviserande åtgärder

Transkript

1 Fastighet: Johannebergsskolan Fastighetsägare: Göteborgs Lokalförvaltning Konsulter: CIT Energy Management AB Totalkontor Etapp I Val av energieffektiviserande åtgärder Fastigheten Byggår 1952 Area 7002 m 2, A temp Verksamhet Skola Johannebergsskolan ligger centralt i Göteborg och består av 5 byggnader: A, B, C, D och E Av den totala arean svarar byggnad A föra ca 3900 m 2, byggnad B för ca 600 m 2, byggnad C för ca 2200 m 2 och byggnad D för ca 300 m 2 Johannebergsskolan är en låg- och mellanstadieskola Skolan har 412 elever i 21 klasser och 60 anställda Antal barn per skolklass är mellan Det finns också en förskola med 70 barn i fyra grupper Byggnader A, B, C och E byggdes på talet, byggnad D antas att ha byggår 1975 Byggnadsdel B byggdes om 2002 Hus A inrymmer klassrum, bibliotek, musiksal, uppehållsrum, lärarutrymmen och skoladministration Hus B inrymmer matsal och kök Köket lagar mat till cirka 1100 personer per dag under skolåret Mat lagas, förutom till Johannebergsskolan, också till 6 förskolor och till hemtjänst Hus C inrymmer lågstadieskoldelen av med klassrum, grupprum och rum för spec undervisning Förskoleklasserna har också sina lokaler i Hus C Johannebergsskolan liksom dess omgivning ligger under kommunens bevarande program för kulturhistorisk värdefull bebyggelse i Göteborg, vilket innebär att exteriören får förändras om än varsamt så länge byggnadens karaktär består I hus D finns gymnastiksal, dusch och omklädningsrum Byggnad E (fd vaktmästarebostaden) används som privatbostad och har inte varit föremål för genomgång

2 Krav Termiskt inneklimat LFs tekniska förutsättningar anger följande krav på lägsta rumstemperaturer: Klassrum, uppehållsrum, skolbibliotek 20 C Korridorer och kapprum i skolor 17 C Gymnastiksal 17 C Omklädningsrum 20 C Nattemperaturer i rum i skolor C Dagtemperatur vid skolstart (morgon) 20 C Högsta inblåsningstemperaturen 18 C Högsta lufthastighet 0,15 m/s i vistelsezonen Luftkvalitet LF:s tekniska förutsättningar anger följande krav på maximal koldioxidhalt: Konferensrum 800 ppm Övriga lokaler 1000 ppm Det sistnämnda kravet gäller för skolsalar och innebär ett minsta uteluftsflöde på knappt 10 l/s per person Ljud, ljus och belysning Inga specifika krav på ljud, ljus och belysning utöver myndighetskrav Byggnadens nuvarande klimatsystem Byggnad Hus A och C har likadan byggnadskonstruktion, vilket består av en betongstomme med en tegelfasad utanför Byggnaderna har kallvind med cirka 200 mm lösull isolering, en del av vinds-bjälklaget är oisolerat De flesta av fönstren 1+1-glas kopplade träbågar, några enstaka fönster på första våningen i Hus A är 1-glas fönster med träbågar Byggnaderna är grundlagda med källare (förutom Hus D som har tillkommit senare) Hus A har persienner med automatisk styrning på utsidan av söderfasaden Värmesystem, värmeförsörjning Byggnaden försörjs med fjärrvärme Det finns två fjärrvärmecentraler i anläggningen Den ena försörjer Hus A och B och den andra försörjer Hus C och D I bägge undercentraler finns värmeväxlare för radiatorsystem och värmeväxlare för varmvatten Det finns en optimeringsfunktion av värmesystemen i styr- och övervakningssystemet, där nattsänkning kan genomföras Energi Energianvändning år 2009 Fjärrvärme 140 kwh/m 2 (A temp ) El 50 kwh/m 2 (A temp ) Verksamhetsel och fastighetsel mäts tillsammans, ingen undermätning av el finns i byggnaden Ventilation Den största delen av byggnad A och C försörjs med frånluftssystem Frånluftsfläktar som ligger på fläktvinden är frekvensstyrda och styrs efter utetemperatur och tidkanal Ventilationsluften i klassrum, grupprum, korridorer och i några andra rum tas in via uteluftsventiler installerade i fönsterkarmarnas överkant Frånluften sugs ut via frånluftsventiler i innerväggar I många rum var uteluftsventilerna i fönstren stängda Frånluftssystemen är i drift från måndag till fredag :30 Administration och bibliotek i Hus A har separat FTX system med roterande värmeväxlare från 2007 Trä- och metallslöjdsal på andra våningen har separat FTX system med återluft Systemet används för både allmän ventilation och spånutsugning och styrs med halvfart efter tidskanal och med fullfart när någon pressar knapp i slöjdsal (fullflödesforcering pågår då i 30 minuter) Det finns också ett separat FTX aggregat för uppehållsrum på första våningen av byggnaden Hus B har ett från- och tilluftsaggregat och ett antal frånluftsfläktar Aggregatet installerades 2002 och är utan värmeåtervinning Förskoledelen av Hus C försörjs med ett FTX system

3 Gymnastiksalen, Hus D försörjs med frånoch tilluftssystem med återluft Återluftsspjäll styrs efter luftkvalitetsgivare i gymnastiksalen Tilluftsaggregatet är original, från 1970-talet Luftflödena enligt OVK-protokoll eller ventilationsritningar (till/från): Belysning Belysningssystemen utgörs av en blandning av glödljus, lysrör (T5 och T8) och lågenergilampor Det finns närvarostyrning i klassrummen och i korridor/kapprum i skoldelen av byggnaden A och C, men i övrigt används manuell styrning Aggregat LB10 klassrum Hus A LB11 admin Hus A LB10-TF1/FF1 Hus A träslöjd FF1 musiksal Hus A TA-TF1/FF1 uppehåll Hus A LB20 matsal, kök Hus B LB30 klassrum Hus C LB01 förskoleplan Hus C LB1 Gymnastik Hus D Luftflöde l/s (F) 3440 (FTX) 470/470 (FTX) 120/120 (F) 100 (FTX) 180/180 (FT) 1700/1105/1700 (F) 2000 (FTX) 1800/1800 (FT) 560/560 Kyla Det finns två kylmaskiner från 2002 som försörjer kyl- och frysrum i köket Ingen återvinning av den dumpade värmen används Fastighetens status före åtgärder Byggnadernas skick bedöms vara tämligen bra, förutom byggnad D, som är i sämst skick med trasiga fönster och sneda dörrkarmar De flesta av fönstren 1+1-glas kopplade träbågar, några enstaka fönster på första våningen i Hus A är 1-glas fönster med träbågar Radiatorerna har gamla termostatventiler och för ett flertal radiatorer saknas termostater helt eller är trasiga I vissa rum är termostater dessutom gömda bakom skåp och andra möbler Injustering av värmesystemet bör övervägas Radiator och varmvattensystem i hus C har äldre pumpar utan tryckstyrning Enligt relationsritningar renoverades ventilationssystemet senast 2002 Dock förekommer problem med ventilation i klassrum, grupprum och några andra rum i Hus A och C Senaste OVK protokollet (från 2009) var inte godkänd på grund av generellt alltför låga flöden Enligt OVK protokollet är uppmätta luftflöden riktigt låga, l/s per klassrum i de klassrum där stickprov gjordes Enligt relationsritningar är luftflöden i de flesta klassrum i Hus A och C 100 l/s och i grupprum 50 l/s Detta motsvarar ungefär 3,8 l/s per person med 26 personer i ett klassrum och ca 1,7 l/s per m 2 golv i klassrum med area 57 m 2 För grupprum med 13 personer är flödet per person ca 4 l/s Det kan vara svårt att uppfylla krav för inneklimatet med projekterade flöden i Hus A och C En anledning till dålig ventilation i klassrummen är att i många rum var uteluftsventilerna stängda Med existerande systemlösning (frånluftssystem med frånluftsventiler och uteluftsspalter ovan fönstren) kan man dock inte klara specifika luftflöden högre än 0,5 l/h utan försämrat termiskt klimat Begränsningen beror på att med högre luftflöden måste uteluften värmas under den kalla årstiden för att undvika drag Det sker inte när uteluft tas in direkt och då sker ofta, som här, att man stänger uteluftsspalterna Frånluft-systemet klarar då inte att åstadkomma den tänkta luftväxlingen Dessutom styrs frånluftsfläktarna i system LB10 och LB30, som försörjer skoldelen i de två byggnaderna, efter utetemperatur och flödena minskas därför vid lägre utetemperaturer För att förbättra inneklimatet i klass-rummen behövs byte från frånlufts-system till frånoch tilluftssystem (system LB10 och LB30) Dessutom för att anpassa ventilationen till dagens användning bör luftflödena i alla klassrum och grupprum ökas

4 Gymnastiksalen, Hus D försörjs med tilluftsaggregatet från 1970-talet Hela styrsystemet är gammalt och enligt driftstekniker fungerar det dåligt I korridorerna behövs dagsljusreglering, eftersom med närvarostyrning tänds belysning även på soliga dagar Identifierade åtgärder Två olika åtgärdspaket har tagits fram enligt internräntemetoden Åtgärdspaket 1 inkluderar Åtgärd 13 Byte av 2-glas fönster till nya energieffektiva 3-glas Åtgärdspaket 2 inkluderar Åtgärd 14 Tillägg av isolerruta på 2-glas fönster Byte av fönster ger mer kostnadsbesparing men är också mycket dyrare jämfört med tillägg av isolerruta på befintliga fönster Den här gjorda kostnadsbedömningen för byte av fönster beaktar inte att del av kostnaden borde räknas som underhåll Eventuellt kan kostnader minskas en del om hänsyn tas till detta I tabell 1 visas de åtgärder som ska vara med Åtgärdspaket 1 och i tabell 2 visas de åtgärder som ska vara med Åtgärdspaket 2 Tabellerna baseras på CIT Energy Management AB energiutredning daterad Åtgärdsnummer som presenteras i tabellerna motsvaras av åtgärdsnummer i rapportdelen där det framgår vad åtgärden innebär För att förbättra inneklimatet i klassrum i Hus A och C måste de befintliga frånluftssystem en ersättas med från- och tilluftssystem Åtgärd 0 innebär att inneklimatet lyfts så att det fyller dagens krav, men att det sker till lägsta kostnad utan någon hänsyn till energieffektivitet Vid beräkning av kostnaderna för energiåtgärder i Tabell 1, är endast kostnaderna för de delar i ventilationsrenoveringen som ökar energieffektiviteten, jämfört med Åtgärd 0, medtagna Exempelvis avser investeringskostnaden för ventilationsaggregat i tabellerna är skillnaden mellan byte från F-systemen till FT system och byte från F-system till FTX system Beräknade investeringskostnader för Åtgärd 2B Behovsstyrning tillsammans med inneklimatförbättring visar också skillnaden mellan installation av ny ventilation i alla rum med konstantflöde och installation av behovsstyrd ventilation Detta betyder att tillämpning av behovsstyrning i byggnaden blir mer lönsamt eftersom en del investeringar måste göras ändå för att uppfylla dagens krav för inneklimat i skolor I Åtgärspaket 1 uppfyller den sista åtgärden (Åtgärd 13 Byte av 2-glas fönster till nya energieffektiva 3-glas ) inte den bestämda räntekraven för hela paketet, men har tagits med rekommenderade åtgärder ändå på grund av att kostnader för fönsterbyte kan justeras efter bedömning hur stor del av byte borde kan räknas som underhåll Samma gäller för Åtgärspaket 2 där hela paketet med den sista åtgärden (Åtgärd 14 Tillägg av isolerruta på 2-glas fönster ) hamnar på internränta linje ca 3% Det är upp till beställare att bestämma om denna åtgärden ska genomföras tillsammans med hela paketet

5 Tabell 1 Sammanställning av lönsamma energieffektiviseringsåtgärder enligt Åtgärdspaket 1 Energibesparingsåtgärder i Åtgärdspaket 1 Investeringskostnad (tkr) (tkr) Årlig besp 1B Byte av FT system till FTX system LB10 och LB Injustering av värmesystem Byte av termostater Installation av perlatorer Byte av glödlampor till lågenergilampor Byte av distributionspump i Hus C 10,5 1 6 Vätskekopplad återvinning till LB Isolering av tak i Hus A med lösull Behovsstyrning samt byte till FTX med enhetsaggregat för LB1, Hus D Behovsstyrning för TA1-uppehållsrum Byte av gamla 1-glas fönster till nya 3-glas fönster Behovsstyrning samt nytt aggregat LB B Behovsstyrning i klassrum, grupprum i Hus A och C med LB10 och LB Byte av lysrörarmaturer i kök Byte av lysrörarmaturer i omklädningsrum Byte av kranar Byte av dörrar i Hus D Byte av gamla 2-glas fönster till nya 3-glas fönster Summa med Åtgärd Summa utan Åtgärd Tabell 2 Sammanställning av lönsamma energieffektiviseringsåtgärder enligt Åtgärdspaket 2 Energibesparingsåtgärder i Åtgärdspaket 2 Investeringskostnad (tkr) (tkr) Årlig besp 1B Byte av FT system till FTX system LB10 och LB Injustering av värmesystem Byte av termostater Installation av perlatorer Byte av glödlampor till lågenergilampor Byte av distributionspump i Hus C 10,5 1 6 Vätskekopplad återvinning till LB Isolering av tak i Hus A med lösull Behovsstyrning samt byte till FTX med enhetsaggregat för LB1, Hus D Behovsstyrning för TA1-uppehållsrum Byte av gamla 1-glas fönster till nya 3-glas fönster Behovsstyrning samt nytt aggregat LB B Behovsstyrning i klassrum, grupprum i Hus A och C med LB10 och LB Tillägg av isolerruta på 2-glas fönster Summa med Åtgärd Summa utan Åtgärd Resultatet sammanställt I figuren nedan jämförs Johannebergskolans energibehov med dess framtida (med klimatkorrigering) Byggnadens elenergi motsvarat till fastighets- och verksamhetsel

6 Energianvändning före åtgärder beräknas vara den totala energianvändningen med uppgraderat, ej energieffektivt, system Vid uppgradering av ventilationssystem (Åtgärd 0) beräknas elenergianvändning ökas med ca 27 MWh/år och värmeenergianvändning med ca 132 MWh/år Den totala energianvändningen för Johannebergsskolan blir då (baserat på år 2008 uppmätta värden): el 52 kwh/m 2 år, värme 161 kwh/m 2 år kwh/m2 (Atemp) Före energiåtgärder Framtid med Paket 1 Figur 1 Energibehov före- och efter genomfört Åtgärdspaket 1 El Värme Framtid med Paket 2 Tabell 3 Energibehov före- och efter genomfört Åtgärdspaket 1 alt Åtgärdspaket 2, Energibehov [kwh/m 2 A temp] Före energiåtgärder Framtid med Paket 1 Framtid med Paket 2 Värme El Summa Totalt kan man med Åtgärdspaket 1, förutsatt att Åtgärd 13 Byte av 2-glas fönster till nya energieffektiva 3-glas tas med: minska elbehovet med ca 13 % minska värmebehovet med ca 58% minska vattenförbrukningen med ca 7% Med Åtgärdspaket 2 kan man, förutsatt att Åtgärd 14 Tillägg av isolerruta på 2-glas fönster genomförs: minska elbehovet med ca 11 % minska värmebehovet med ca 48% minska vattenförbrukningen med ca 3% Lönsamheten för Åtgärdspaket 1 och Åtgärdspaket 2 enligt internräntemetoden visas i följande Figurer 2 och 3 Figur 2: Åtgärdsförslag presenterade i Tabell 1 Åtgärdspaket 1 i internräntediagram (BELOK) Göteborgs Lokalförvaltningens räntekrav är 4 %

7 Figur 3: Åtgärdsförslag presenterade i Tabell 2 Åtgärdspaket 2 i internräntediagram (BELOK) Göteborgs Lokalförvaltningens räntekrav är 4 %