ÅTGÄRDSFÖRSLAG. Energieffektiviserande åtgärder. med ekonomisk lönsamhetsbedömning. Hudiksvall, Sanna, Hallstaåsvägen 40

Transkript

1 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Energieffektiviserande åtgärder med ekonomisk lönsamhetsbedömning Hudiksvall, Sanna, Hallstaåsvägen 40 EnergiKompetent Gävleborg - fastighetssektorn Oktober 2012

2 Projektledare EnergiKompetent Gävleborg: Sanne Godow Bratt Samhällsutvecklingsenheten, Länsstyrelsen Gävleborg E-post: Tel: vx, Beräkningar och sammanställning av rapport: Gustav Persson, projektmedarbetare EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn E-post: Tel: Högskolan i Gävle/Länsstyrelsen Gävleborg, 2012.

3 Innehåll 1 Allmänt 1 2 Nuläge energianvändning 1 3 Uppmätta parametrar 2 4 Nuläge energibalans, årssimulering 3 5 Några möjliga åtgärder 3 6 Åtgärdspaket 4 7 IR-bilder 6 8 Övriga kommentarer 6 9 Ordförklaringar och förtydliganden 8 Bilagor A: Grundläggande om energianvändning i byggnader B: Anteckningar från platsbesök C: Indata till simulering D: Resultat av mätning av luftläckage med trycksättning E: Plan- och sektionsritning

4 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall 1 Allmänt Fastighetsägare: Typ av ägande: Antal lägenheter: Byggår: Genomförda energibesparande åtgärder: Placering: Energideklaration gjord: OVK-besiktning: Radon: PCB-inventering: Planerade åtgärder: Thunman Fastighets AB Privat fastighetsbolag 5 st 1880, omfattande renovering/ombyggnad ca 1990 Inga Rural, inom vattenskyddsområde Ja Information saknas Information saknas Information saknas Bergvärme alt. pellets Konstruktion: Stomme i liggträ invändigt tilläggsisolerat, bjälklag i trä, krypgrund. 2 plan. Uppvärmningssätt: Olja Uppvärmningssätt varmvatten: Olja Ventilation: Frånluft, fläkt via spiskåpa Uppvärmd area (A temp ): 402 m 2 Uppvärmd volym: 1025 m 3 VVC: Ja Klimat som använts vid simulering: Kuggören Större köldbryggor: - 2 Nuläge energianvändning Köpt energi 2011, faktisk (exkl hushållsel): Köpt energi 2011, normalårskorrigerad: Köpt energimängd är beräknad/fördelad: Beräknad energianvändning för varmvatten: Fastighetsel: Schablonmässigt beräknad hushållsel: Beräknade omvandlingsförluster: Byggnadens specifika energianvändning: Byggnadens effektbehov vid -22 º C: 93 MWh olja, varav 73 MWh beräknat tillgodogöras byggnaden 79 MWh olja, 6,7 MWh fastighetsel nej, faktisk 12 MWh/år 6,7 MWh/år 12 MWh/år 18 MWh (verkningsgrad oljepanna) 2 MWh kulvertförluster ~215 kwh/m 2 år 68 W/m 2 (för 21 º C inomhus) 1

5 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall 3 Uppmätta parametrar Uppmätt luftläckage är 2,3 l/s,m 2 vid 50 Pa undertryck för en lägenhet. En god lufttäthet är viktigt för att undvika ofrivillig ventilation och ökad energianvändning. Särskilt viktigt vid installation av FTX-ventilation. Byggnaden anses otät. Läckage sker främst vid anslutningar mellan golv/vägg/tak. Uppmätt 22,2 º C medeltemperatur vid långtidsmätning i en lägenhet. Rekommendationen är 21 º C. En högre temperatur medför ökad energiförbrukning. Luftflödet i lägenheten justeras via köksfläkt. I den uppmätta lägenheten är luftomsättningen lagom i läge 1 med öppet spjäll eller läge 2 med stängt spjäll. Kravet på luftflöde är 0,35 l/s m 2 golvarea enligt Boverket vilket motsvarar 0,5 oms/h vid en takhöjd på 2,5 m. Då fläkten är avstängd påverkas luftomsättningen av vindpåverkan och byggnadens täthet. Då byggnaden anses ha hög luftinfiltration pga otätt klimatskal bedöms luftomsättningen till ca 0,3-0,4 oms/h utan fläkt. Byggnadens beräknade specifika energianvändning (för värme, varmvatten och fastighetsel) är 215 kwh/m 2 år, vilket är högre än riksgenomsnittet för flerbostadshus. 2

6 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall 4 Nuläge energibalans, årssimulering Energiförluster Energitillförsel 5 Några möjliga åtgärder, energibesparing med nuläge som utgångspunkt Typ av åtgärd Vägg: utvändig tilläggsisolering 100 mm mineralull, inkl köldbryggor vägg Vägg: utvändig tilläggsisolering 200 mm mineralull, inkl köldbryggor vägg Beräknad energibesparing (kwh/år) Procentuell minskning mot nuvarande energianvändning (%/år) Sparat energislag Beräknad investeringskostnad (kr) Beräknad årlig besparing (kr/år), nuvarande energipris Pay off tid (år) Brukstid (år) Besparing under hela åtgärdens brukstid (kr) Blir åtgärden lönsam inom brukstiden? Åtgärd nödvändig pga nuvarande skick? % Olja NEJ NEJ % Olja JA NEJ Fönster: nya effektiva fönster (U=1,3) % Olja NEJ NEJ Fönster: nya högeffektiva fönster (U=0,85) % Olja NEJ NEJ Grund: krypgrundsisolering % Olja JA NEJ Ventilation: FTX-system utan lufttätning % Olja NEJ NEJ Ventilation: FTX-system med lufttätning % Olja NEJ NEJ Solfångare för varmvatten ca 15 m % Olja JA NEJ Solceller ca 50 m % El JA NEJ Sänkning av innetemp en grad % Olja JA NEJ Nattsänkning av temperatur till 18 grader % Olja JA NEJ Värmeåtervinning av duschspillvatten % Olja JA NJA Byte till pelletseldning 0 0% Olja JA NJA Injustering av värmesystemet % Olja JA NJA Ytterligare vindsisolering, 200 mm lösull % Olja JA NEJ Bergvärmepump 0 0% Olja JA NJA Fönster: nya högeffektiva fönster (U=0,85) MERKOSTNAD % Olja JA NEJ Beräknad investeringskostnad i tabellen ovan avser hela kostnaden för åtgärden. Om en liknande åtgärd behöver vidtas oavsett energibesparingen pga. byggdelens nuvarande skick, bör endast merkostnaden för att välja ett mer energieffektivt alternativ upptas som investeringskostnad. I dessa fall kommer det innebära en avsevärt förbättrad lönsamhet för åtgärden. Detta synsätt är främst tillämpbart för fasad- och fönsterrenoveringar. I tabellens sista rad visas ett exempel på detta avseende fönsterbyte. 3

7 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall 6 Åtgärdspaket Åtgärdspaket 1 Åtgärd Beräknad total energibesparing (kwh/år) Procentuell minskning mot nuvarande energianvändning (%/år) Sparat energislag Beräknad investeringskostnad (kr) Beräknad årlig total besparing (kr/år), nuvarande energipris Vägg: utvändig tilläggsisolering 100 mm mineralull, inkl köldbryggor vägg % Olja Fönster: nya högeffektiva fönster (U=0,85) % Olja Ventilation: FTX-system med lufttätning % Olja Sänkning av innetemp en grad % Olja - Totalt % kr Kommentar till åtgärdspaketet: Åtgärder på både klimatskärm och ventilation. Både fönster och fasad är i någorlunda gott skick och åtgärd av dessa är inte akut. FTX-system säkerställer en god luftomsättning och energibesparing genom värmeväxling men förutsätter att klimatskalet lufttätas för att fungera rätt. Med dessa åtgärder bör innetemperaturen kunna sänkas med bibehållen inomhuskomfort. Totalt effektbehov efter åtgärdspaket (vid -22 grader): 38 W/m 2 Paketet når i stort en halvering, men den totala lönsamheten är tveksam ur livscykelperspektiv med givna förutsättningar. 4

8 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall Åtgärdspaket 2 Åtgärd Beräknad total energibesparing (kwh/år) Procentuell minskning mot nuvarande energianvändning (%/år) Sparat energislag Beräknad investeringskostnad (kr) Beräknad årlig total besparing (kr/år), nuvarande energipris Vägg: utvändig tilläggsisolering 100 mm mineralull, inkl köldbryggor vägg % Olja Solfångare för varmvatten ca 15 m % Olja Värmeåtervinning av duschspillvatten % Olja Grund: krypgrundsisolering % Olja Nattsänkning av temperatur 3 grader % Olja 0 Totalt % kr Kommentar till åtgärdspaketet: Inga åtgärder på ventilation. Nattsänkning kan vara svårt att genomföra utan acceptans från de boende, men befintlig reglercentral har funktionen vilket medför att åtgärden i princip är gratis. Totalt effektbehov efter åtgärdspaket (vid -22 grader): 61 W/m 2 Paketet når inte en halvering, men kan vidtas med rimlig lönsamhet. 5

9 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall Åtgärdspaket Egen Åtgärd Beräknad total energibesparing (kwh/år) Procentuell minskning mot nuvarande energianvändning (%/år) Sparat energislag Beräknad investeringskostnad (kr) Beräknad årlig total besparing (kr/år), nuvarande energipris Ytterligare vindsisolering, 200 mm lösull % Olja Återvinning av duschspillvatten % Olja Snålspolande munstycken % Olja Totalt % kr Kommentar till åtgärdspaketet: Åtgärder som fastighetsägaren avser eller har intresse att gå vidare med helt eller delvis. Tilläggsisolering på vind finns, men tjockleken varierar mycket. Den relativa inverkan av ytterligare isolering är liten, men åtgärden är förhållandevis billig. 7 IR-bilder Luftläckage genom golvbjälklag Transmissionsförlust fönster Köldbryggeverkan hörn/vägg Luftläckage fönster Luftläckage vid golvbjälklag, uteluft Köldbryggeverkan i vindsbjälklag 6

10 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall 8 Övriga kommentarer Simuleringen utgår från uppmätta värden. Tappvarmvattentemperaturen är endast 45 grader. Den bör vara ca grader för att undvika risk för legionellabildning. Att höja temperaturen innebär en energiökning med ca 4 MWh/år. Ett byte av energislag är berättigad med hänsyn till den miljöbelastning som oljan ger. Då det inte finns någon fjärrvärme i området kan man tänka sig pelletseldning eller berg/jordvärmepump. Av hänsyn till det känsliga vattenskyddsområdet som fastigheten ligger i begränsas möjligheter till ingrepp i naturen. Om bergvärmepump kan användas innebär det en kostnadsminskning med ca kr/år mot nuvarande oljeeldning. Elbehovet för byggnaden ökar med ca 30 MWh/år. Om värmepump installeras sjunker det ekvivalenta priset på värme till ca 0,3 kr/kwh och således kommer andra åtgärder att bli betydligt mer olönsamma. Ett byte till pelletseldning skulle ge en årlig kostnadsbesparing på ca kr med nuvarande energipriser jämfört med oljeeldning. Byggnadens värmebehov vid -22 grader utetemperatur är enligt simuleringen 27 kw, vilket dock exkluderar varmvattens effektbehov. Pelletsbehovet bör för ett år bli ca ton. Byte till pellets skulle också ge en minskad miljöbelastning i form av minskade fossila koldioxidutsläpp med ca 100 ton per år eller 84 % lägre än nuläget. Behovet av underhåll ökar eventuellt jämfört med nuvarande oljeeldning, beroende på val av panna. Det skedde en minskning av energianvändningen för värme och varmvatten mellan 2010 och 2011 på ca 10 % som inte förklaras av skillnaden i klimat mellan åren. Fastighetselen minskade också. Anledningen till detta är oklar. Termografering visar ojämn värmefördelning på radiatorerna och en injustering av värmesystemet leder troligen till både minskad energianvändning och jämnare inomhustemperatur. Då byggnaden har lutande tak i söderläge är förutsättningarna för solfångare/solceller goda. En solcellsinstallation på ca 50 m2 skulle avlasta hela byggnadens behov av fastighetsel på årsbasis. Solfångare fungerar bra i kombination med nuvarande uppvärmning med olja men även med ett byte till pellets. Det gör att oljebrännaren inte behöver köras med låg verkningsgrad under sommaren. Ca 15 m2 plansolfångare behövs för att tillgodose hälften av varmvattenbehovet på årsbasis, hela behovet under sommarmånaderna. 7

11 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall 9 Ordförklaringar och förtydliganden A temp Uppvärmd golvarea i m 2 i byggnaden avsedd att värmas till mer än 10 grader. Köpt energi Med köpt energi avses den energi som tillförs byggnaden i form av köpt värme, varmvatten och fastighetsel. De boendes hushållsel inkluderas inte. Hänsyn till hushållselen tas endast schablonmässigt i form av en uppvärmning av byggnaden. Den köpta energin redovisas som faktisk och normalårskorrigerad. I vissa fall är den köpta energin uppmätt och i vissa är den beräknad. Det senare är fallet då en och samma undercentral/värmecentral förser flera byggnader med energi. En fördelning görs då med avseende på Atemp med hänsyn taget till verkningsgrad och eventuella förluster i kulvert och liknande. Byggnadens effektbehov Byggnadens effektbehov avser värmeeffekten som behövs för att kompensera för transmissions- och ventilationsförluster och upprätthålla 21 º C inomhus när utetemperaturen är -22 º C. Internvärme och effektbehovet för tappvarmvatten inkluderas ej. Köldbryggor Byggnadsdelar med lokalt försämrad isoleringsförmåga. Till exempel hörn, anslutningar vägg/golv/tak, loftgångar, balkonger m.m. Köldbryggor påverkar energianvändningen för byggnaden, men är svårbedömda när det inte finns konstruktionsritningar. I de fall då ritningar saknas hanteras köldbryggor endast schablonmässigt i beräkningarna. Normalårskorrigering Eftersom klimatet varierar mellan olika år, görs en korrigering av den uppmätta energiförbrukningen med s.k. normalårskorrigering. Detta innebär att det aktuella årets förbrukning räknas om till att motsvara ett normalår, som är medelvärdet av klimatet på orten under 30-årsperioden Solceller Solceller används för att generera el som kan användas direkt i byggnaden eller säljas ut på elnätet när det finns en överproduktion. Solceller installeras med viss toppeffekt i kw och 1 kw upptar ca 7 m 2. Ska monteras i ca 45 graders vinkel i söderläge för bästa utbyte. Energimängden per år beräknas som 850 installerad effekt i kw. Investeringskostnaden bedöms till kr/kw. Kostnadsbesparingen har bedömts i form av ett minskat behov av köpt el och att möjligheten finns till nettodebitering. Solfångare Solfångare används för att producera främst varmvatten, men kan också till viss del avlasta värmesystemet. De dimensioneras så att de står för hela byggnadens varmvattenbehov i juni och juli. På årsbasis ger de ca 50 % av energibehovet för varmvatten. Investeringskostnaden bedöms till 6000 kr/m 2 solfångararea. Luftomsättning Luftomsättning är ett mått på hur ofta luften i byggnaden byts ut. Boverket föreskriver att uteluftsflödet ska vara 0,35 l/s m 2 golvarea, vilket motsvarar 0,5 luftomsättningar/timme vid en normal takhöjd på 2,5 m. Kravet gäller vid nybyggnation, men även vid omfattande renoveringar kan det bli aktuellt att kraven uppfylls. FTX-ventilation Från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning. Kräver dragning av ventilationskanaler till varje lägenhet och att klimatskärmen är lufttät. Vid simuleringen av FTX ansätts ett system utan kyla med en 8

12 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall luftomsättning på 0,5 oms/timme, inblåsningstemperatur på 18 grader, SFP på 1,0 kw/(m 3 /s) och en temperaturverkningsgrad på 90 %. Investeringskostnaden bedöms till ca kr/lägenhet exkl. eventuell tätning av klimatskärm för bästa funktion. Spillvattenåtervinning Kan göras centralt på samlingsledning för avlopp eller lokalt vid duschar/badkar. I simuleringen har antagits att endast duschspillvattenåtervinning installeras och att den minskar energibehovet för varmvatten med 20 %. Dock behövs en del underhåll i form av rengöring för att inte denna typ av värmeväxlare ska tappa effektivitet. Investeringskostnaden bedöms till ca 5000 kr/lägenhet. Nattsänkning Innebär en sänkning av innetemperaturen nattetid då en lägre inomhustemperatur kan vara behaglig. Detta kan vara svårt att lösa reglertekniskt, framförallt i tunga hus (betong) med stor värmelagrande effekt, men det finns viss potential till energibesparing till en relativt liten investeringskostnad. Investeringen består i ev. ny reglerutrustning eller justering av befintlig sådan. Enligt Socialstyrelsens rekommendationer får innetemperaturen inte understiga 18 º C. Åtgärden bör också få acceptans bland de boende. Åtgärden bör ej genomföras i fjärrvärmeanslutna hus då den skapar effekttoppar. Injustering av värmesystem Vid vattenburna värmesystem är det viktigt att hela radiatorsystemet är justerat så att rätt flöden fås i alla rör och radiatorer, så att radiatorerna fungerar som avsett. Om så inte är fallet kan inomhustemperaturerna variera på olika ställen i byggnaden, ofta med klagomål på inneklimatet och hög energiförbrukning som följd. Om förändringar gjorts i fastigheten i form av t.ex. tilläggsisolering, byte av värmekälla, nya termostatventiler m.m. bör man göra en ny injustering. Genom att injustera värmesystemet kan man ofta spara % av energin till uppvärmningen på årsbasis. Isoleringsluckor över fönster En metod som i Sverige inte är särskilt beprövad. Innebär att fönstren täcks med isolerande luckor nattetid för att minska värmeförluster då behovet av dagsljus ändå inte föreligger. Minskar också behovet av kyla och vädring under den tid på året då solinstrålningen är hög. Då tekniken inte är så utspridd finns få studier på den energimässiga besparingen, men för simuleringen har ansatts att fönstren täcks med motsvarande 50 mm tättslutande cellplastisolering nattetid. Kostnaden för denna åtgärd har ej uppskattats. Individuell mätning och debitering, IMD Ett alternativ för minskad energianvändning är att införa individuell mätning och debitering av värme och/eller varmvatten för varje lägenhet (IMD). Detta är en åtgärd som skapar incitament för varje hyresgäst att hushålla med energin. IMD av värme är fortfarande något problematisk då värmebehovet styrs till stor del av byggnadens utformning och endast till en liten del av hyresgästens egen påverkan, men det finns fungerande system på marknaden som hanterar detta. IMD av varmvatten däremot är enklare, eftersom varmvattenförbrukningen till största del styrs av hyresgästen själv. Studier visar att IMD av varmvatten kan minska varmvattenenergianvändningen mellan % Det finns system för detta där investeringskostnaden endast är ca kr/lgh och där den årliga driftkostnaden uppskattas till ca 100 kr/lgh. Det gör att IMD av varmvatten i många fall är lönsamt. Noggrannare beräkningar av detta har inte gjorts. Informera de boende Inom ramen för denna rapport har inte behandlats vad som kan göras av de boende själva för att minska energianvändningen i byggnaden. Många åtgärder som kan vidtas av de boende kommer dem själva till del i form av en minskad förbrukning av hushållsel, såsom byte till energisnål belysning, att helt stänga av hushållsapparater och hemelektronik i standbyläge, rätt temperaturer i kyl och frys m.m. När det gäller hushållens behov av värme och varmvatten står ofta du som fastighetsägare för kostnaden och således kan det vara en idé att informera hyresgästerna om olika möjligheter för att spara energi och 9

13 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall skapa incitament för hyresgästerna att minska sin förbrukning. Det kan vara åtgärder som att dra för gardiner och persienner för fönstren nattetid, inte placera möbler framför radiatorer, inte diska under rinnande vatten, tvätta fulla maskiner och lufttorka tvätten istället för att använda torktumlare, ta korta duschar istället för att bada m.m. Priser och lönsamhetsbedömning Till grund för kostnadsberäkningarna ligger priserna som anges i Sektionsdata ROT 2011 (Wiksells Byggberäkningar AB), tidigare studier samt uppskattade marknadspriser. Alla priser anges exkl moms och inkluderar inte kostnader för projektering, myndighetsavgifter, anslutningsavgifter och liknande. Priserna ska ses som mycket ungefärliga eftersom en renovering måste projekteras olika från fall till fall och beror mycket av byggnadens beskaffenhet, planlösning m.m. Antaganden om nuvarande priser på energi, exkl moms, har gjorts enligt följande: Pris el: 0,85 kr/kwh Pris fjärrvärme: 0,50-0,60 kr/kwh (beroende på leverantör) Pris pellets: 0,40 kr/kwh Pris eldningsolja: 1,05 kr/kwh För lönsamhetsberäkningarna i rapporten har antaganden gjorts enligt följande: Reell kalkylränta: 6 % Reell årlig energiprisökning el och olja: 5 % Reell årlig energiprisökning fjärrvärme och pellets: 3 % Brukstiden för åtgärderna har satts enligt nedan: Åtgärder klimatskärm (utom fönster/dörrar): Åtgärder fönster/dörrar, solceller/solfångare: Fastighetstekniska installationer/regleråtgärder: 40 år 30 år 15 år Internräntediagram från BELOK Totalverktyg har använts i rapporten för att åskådliggöra den långsiktiga lönsamheten i investeringarna. Diagrammet visar den totala internräntan för åtgärdspaketen. Kriteriet för lönsamhet är att internräntan överstiger den antagna korrigerade kalkylräntan, som beräknas som reell kalkylränta minus reell årlig energiprisökning. Mer information om verktyget finns på Hänsyn har inte tagits till ökade underhållskostnader till följd av en åtgärd. Observera att åtgärdspaketen endast är exempel och inte optimerade för att erhålla maximal lönsamhet eller energibesparing. Felmarginal Det är viktigt att ha i åtanke att flera olika faktorer påverkar noggrannheten i beräkningarna och hur pass väl de kommer överensstämma med en eventuell verklig åtgärd i byggnaden för att minska energianvändningen. Uteklimatets variationer och beräkningsmässiga korrigeringar av klimatet, slumpmässigt varierande parametrar såsom personnärvaro, förbrukning av hushållsel och varmvatten är parametrar som har en stor osäkerhet. Osäkra siffror på tillförd energi till byggnaden medför också att datormodellerna är svåra att validera mot uppmätt data, exempelvis vid kulvertförsörjning av flera byggnader från samma värmecentral med okända förluster i pannor och kulvertar. I många fall är också underlagen i form av ritningar osäkra eller bristfälliga, vilket gör att antaganden gjorts gällande t.ex. väggars uppbyggnad, markkonstruktion och köldbryggor. De datormodeller som har byggts och ligger till grund för beräkningarna överensstämmer väl med fastighetsägarnas uppgifter på uppmätt förbrukning i de flesta fall. Dock gör osäkerheten i de värden som används i datormodellen att det finns en felmarginal i beräkningarna som man bör ha i åtanke inför en eventuell renovering. för Energiprogramvaran BV 2 har använts för att simulera energibesparingen hos olika renoveringsåtgärder. 10

14 ÅTGÄRDSFÖRSLAG Hallstaåsvägen 40, Hudiksvall Det främsta syftet med förslaget är utbildning om och informationsspridning kring potentialen för energibesparingar i flerbostadshus och rapporten ska därför ses som översiktlig och vägledande inför en eventuell renovering. 11

15 BILAGOR

16

17 Till dig som är fastighetsägare En kort introduktion till projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn, och energianvändning i flerbostadshus. Ingen vill betala för energi som varken behövs eller används! Det går att spara mycket pengar på att investera i energibesparande åtgärder bara man vet hur. Det här är en kort introduktion till grundläggande begrepp inom energianvändning i byggnader. Om projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn (EKG-F) Projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn drivs av Länsstyrelsen i Gävleborg i nära samarbete med Högskolan i Gävle med medel från bl.a. Energimyndigheten. Projektet pågår under 2012 och syftet är att ta fram förslag på energi och kostnadseffektiva renoveringslösningar av tio flerbostadshus spridda i länets kommuner. EKG-F ska bidra till att öka den praktiska kunskapen i regionen för en fortsatt energieffektivisering i fastighetssektorn. Grundläggande om energianvändning i byggnader Husen vi bor i kräver en hel del energi för sin drift. Både i form av uppvärmning av rummen vi vistas i och av vårt varmvatten, men också i form av el för att driva all vår elektriska utrustning som till exempel belysning, kyl och frys, TV och datorer. Av all energi som vi använder i Sverige går nästan 40 % till våra bostäder. Effekt och energi Skillnaden mellan begreppen effekt och energi är viktig att känna till. Effekten kan beskrivas som styrkan på en apparat som använder eller genererar någon form av energi. Exempelvis ett värmeelement, brödrost eller en motor. Energi är effekten gånger den tid som effekten verkar. Effekt mäts oftast i enheten watt (W) eller kilowatt (kw). En kilowatt är tusen watt. Energi mäts vanligen i enheten kilowattimmar eller förkortat: kwh. I stora byggnader med hög energianvändning kan det bli aktuellt att använda megawattimmar i stället, förkortat MWh. En megawattimme är tusen kilowattimmar. En kilowattimme motsvarar exempelvis energin som åtgår för att ha en hårtork igång i en timme. Enheten kwh används oavsett om det handlar om energi i form av el eller energi i form av värme. 1

18 Leverantörer av el och värme tar betalt för antalet förbrukade kilowattimmar, och priset varierar beroende på vilken källa som genererar energin. Energi förekommer i flera olika skepnader, energiformer. De vanligaste energiformerna som förekommer när det gäller byggnader är värmeenergi och elektrisk energi. Man brukar också tala om energikvalité. Energiformer med hög energikvalité är energi som lätt kan omvandlas till en annan energiform. Elektrisk energi har hög energikvalité eftersom den enkelt kan göras om till exempelvis värmeenergi eller mekanisk energi med små förluster. Värmeenergi har låg energikvalité den är svår att omvandla till någon annan energiform. Energin i balans Energi kan inte skapas eller förstöras, utan bara omsättas i andra energiformer. Den totala mängden energin i ett system bevaras. Vad som är systemet i detta fall väljer man oftast själv, men det faller sig ganska naturligt att se en hel byggnad som ett system när man studerar energianvändning i hus. Vad ovanstående princip egentligen säger är att all tillförd energi är lika med all energianvändning i en byggnad. Det betyder att man med kännedom om den energi som tillförs en byggnad i form av värme och el, kan man ta reda på var energi tar vägen i form av förluster. Förluster sker genom att värme överförs till omgivningen via byggnadens väggar, tak, fönster, dörrar och golv. Dessutom försvinner en del av värmen med ventilationsluften, otätheter i byggnaden och med avloppsvattnet. Den största drivkraften som bestämmer hur stora förlusterna blir, är skillnaden mellan inne och utetemperatur. Byggnadens värmesystem Den energi som vi tillför byggnaden kommer från husets värmesystem. Det kan vara via t.ex. fjärrvärme, eldning av olja eller pellets i en panna, eller en värmepump. 2

19 Används någon av dessa fördelas värmen ut i husets lägenheter via ett vattenburet radiatorsystem. Om man istället har direktverkande el är radiatorerna eldrivna. Vi får också energi som genereras inne i byggnaden. Personerna som bor i huset alstrar nämligen värme, liksom de apparater som finns i huset. Dessutom får vi ett visst tillskott av energi från solen när den lyser på byggnaden och in genom fönstren och då värmer upp huset. Dessa tillskott av energi, som inte kostar något, brukar man helt enkelt kalla för gratisenergi. Mängden energi som går åt för att värma upp ett hus beror bland annat på skillnaden mellan inom -och utomhustemperatur. Under vinterhalvåret när det är kallt ute kommer mer energi att överföras genom klimatskalet till omgivningen och alltså måste vi då tillföra mer energi till husets värmesystem för att kompensera för de ökade energiförlusterna. Det omvända gäller givetvis under sommarhalvåret, då husets värmesystem många gånger helt kan stängas av. Eftersom vårt klimat i landet skiljer sig en hel del åt i norr och söder, kommer ett hus i Kiruna behöva mer tillförd energi än samma hus i Malmö. För att få jämförbara siffror på energiförbrukningen som är oberoende av vilket klimat som råder under olika tidsperioder (det kan ju exempelvis vara betydligt kallare ett visst år än det normalt sett är), brukar man använda s.k. normalårskorrigering. Byggnadens klimatskal Med byggnadens klimatskal eller klimatskärm menar man dess ytterväggar, tak, golv, fönster och dörrar. Kort sagt de delar av huset som angränsar mot uteklimatet. Ett tätt och välisolerat klimatskal minskar värmeavgivningen från byggnaden till omgivningen. Denna typ av värmeförlust brukar kallas byggnadens transmissionsförluster. Klimatskalets förmåga att innesluta värme i byggnaden brukar man beskriva med ett U-värde. Ett lågt U-värde betyder att isoleringsförmågan är bra. Man eftersträvar alltså låga U-värden på de byggnadsdelar som utgör klimatskalet. Ett äldre 2-glas fönster har ett U-värde runt 3. Ett nytt 3-glas energifönster kanske har ett U-värde runt 1 och släpper alltså ut 70 % mindre värme än ett äldre fönster. En viktig aspekt att studera i klimatskalet är köldbryggor. Köldbryggor uppkommer där en konstruktionsdetalj, exempelvis en balk, har kontakt med den kalla utsidan utan att något isolerande material ligger emellan. Då leds värmen ut ur byggnaden via köldbryggan. Det är exempelvis vanligt att man får köldbryggor vid fönster och dörrar samt vid infästningar av balkonger. Ventilation Ventilation är viktigt för att få en god omsättning av luften i en byggnad. Det behövs för att bortföra luftföroreningar och fukt och att tillföra frisk luft in i huset. Ventilation kan utformas på olika sätt. De vanligaste typerna är självdrag (S), frånluft (F) och från och tilluftsventilation (FT). De två sista kan utföras med eller utan återvinning av värmen. Vilken typ av ventilation som finns i byggnaden påverkar också energianvändningen. Den vanligaste typen i äldre hus är självdragsventilation. Här används inga kanaler eller fläktar för att styra luftflödena, utan luften kommer in genom håligheter i klimatskalet och via särskilda luftdon. Nackdelarna med självdrag 3

20 är att luftflödet inte kan styras och är därför svårt att kontrollera. Luftmängden varierar mycket beroende på utetemperaturen och vindförhållanden. Dessutom har luften som kommer in samma temperatur som uteluften, vilket gör att den måste värmas till rumstemperatur. Det kräver energi. Däremot så kräver självdrag ingen elektrisk energi för att driva ventilationsfläktar. I de andra ventilationstyperna, F och FT, har man särskilda ventilationskanaler och fläktstyrda luftflöden. I F-ventilation suger man ut luft från rummet och ny frisk luft sugs då in genom tilluftsdon i klimatskalet hål i väggarna. I FT-ventilation suger man ut luft ur rummet samtidigt som man blåser in ny frisk luft via särskilda tilluftskanaler. Man får en god kontroll över ventilationen och luftomsättningen och luftflödet påverkas inte i samma grad av yttre förhållanden. Ofta kompletterar man FT-ventilationen med s.k. värmeväxlare i nyare installationer. Det innebär att man återvinner värmen som finns i rumsluften som sugs ut och för över den till den kalla, inkommande uteluften. Det gör att uteluften inte behöver värmas lika mycket och då sparar man energi. Varmvatten Det går åt en hel del energi för att värma det varmvatten vi använder i hushållen. Varmvattnet ska hålla en temperatur i intervallet C för att undvika risk för tillväxt av bakterier och risken för skållning. Det ska då värmas från kallvattentemperatur som kan vara i storleksordningen 4-20 C. Ju varmare kallvattnet är desto mindre energi går åt för att värma det. Sätten för hur varmvattnet värms upp varierar. Det kan vara via fjärrvärme, ackumulatortank kopplad till eldningspanna, eluppvärmd varmvattenberedare eller solfångare. El När det gäller användningen av el i flerbostadshus brukar man skilja på fastighetsel och hushållsel. Fastighetsel är den el som används till belysning i gemensamma utrymmen, exempelvis entré och trapphus, drift av cirkulationspumpar för värmesystemet och fläktar i ventilationssystemet. Hushållsel är den el som förbrukas i hushållen, dvs. kyl och frys, spis, TV m.m. Specifik energianvändning För att enkelt kunna jämföra olika byggnaders energiprestanda med varandra oavsett hur stor byggnaden är, brukar man använda måttet specifik energianvändning eller energiprestanda. Det är byggnadens energianvändning i kwh delat med byggnadens uppvärmda boarea i kvadratmeter. Enheten för specifik energianvändning blir alltså kwh/m 2. Boverket har i sina byggregler, BBR, satt upp krav för hur hög den specifika energianvändningen får vara när nya hus byggs idag. I Gävleborgs klimatzon får värdet numera vara högst 110 kwh per kvadratmeter. I den ändring av BBR som började gälla 1/ skärptes kraven på energiprestanda (var tidigare 130 kwh/m2) och dessutom har krav införts även vad gäller ombyggnationer. I genomsnitt används i Sveriges flerbostadshus 158 kwh per kvadratmeter för uppvärmning och varmvatten. I Gävleborg är siffran 164 kwh per kvadratmeter, vilket alltså innebär att vårt läns flerbostadshus har högre energiförbrukning än riksgenomsnittet. 4

21 Minska energianvändningen Det finns en hel del åtgärder som kan vidtas för att spara energi och pengar i flerbostadshus. Det är inte omöjligt att energiförbrukningen kan halveras med rätt åtgärder! Väl utförda åtgärder minskar också utsläppen av koldioxid som bidrar till växthuseffekten, så det finns även en miljömässig vinst i att energieffektivisera. Eftersom varje byggnad är unik så kan det vara svårt att säga generellt vilken sparpotential som finns i olika typer av åtgärder. Man måste bedöma varje byggnad individuellt för att kunna beräkna vilka åtgärder som lämpar sig för just den byggnaden. Det är också viktigt att åtgärder görs i rätt ordning. Det är till exempel ingen idé att först justera in värmesystemet om man planerar att tilläggsisolera. När vi besöker era fastigheter kommer vi se på möjligheterna att genomföra en rad olika åtgärder och dessutom bedöma hur åtgärderna samverkar med varandra. Vi kommer också räkna på de ekonomiska vinsterna av att genomföra åtgärderna. Vad gör vi på platsbesöken? Vid platsbesöken kommer vi mäta och observera en rad olika aspekter. Vi gör exempelvis: Mätning av inne och utetemperaturer Termografering med värmekamera för att upptäcka bristfällig isolering, köldbryggor m.m. Trycksättning av rum för att mäta otätheter i klimatskalet Mätning av luftflöden med hjälp av s.k. spårgasteknik Observationer av skick på fönster, dörrar, fasad, vinds -och markkonstruktion Observationer av ventilationssystem; kanaler, fläktar m.m. Observationer av skick på värmesystem; panna/undercentral, cirkulationspump, radiatorer och rördragning. Inför platsbesöken underlättar det om vi får information om byggnaden i form av: Ritningar Förbrukning av el och fjärrvärme de senaste två åren Förbrukning av olja/ved/pellets vid eldning i egen panna de senaste två åren Förbrukning av varmvatten de senaste två åren. Om det saknas: kallvattenförbrukning istället. Information om redan genomförda renoveringar Säkerställ tillgång till minst en lägenhet vid besöksdagen Mer information och lästips På nedanstående länkar finns mycket bra och nyttig information om energianvändning i byggnader

22

23 Anteckningar från platsbesök Hudiksvall 27/ BYGGNADEN UTVÄNDIGT Uteluftsventilerad krypgrund. En titt genom springa mellan mursten indikerar att marken, vilken är täkt med sand, är torrt samt att blindbotten inte uppvisar mögel/röta. Byggnaden står på en ås, innehåller mycket sand/grus. Fönster utbytta Dessa består av glas isolerruta. Utvändigt har kittet spruckit på samtliga fönster, dock har inget kitt släppt. Träbågar och karmar är fortfarande i gott skick, men färgen har börjat spricka på fönstrets nedre delar. Målarfärg på fasaden har börjat spricka och flagna. På norrsida finns mycket svartmögel. Byggnaden är försedd med betongtakpannor. Stuprör avslutas 3-4 dm ovanför mark, tillför grunden vatten. Takfotens utsprång möjliggör utvändig tilläggsisolering. Viss råspont är murket pga snörasskyddets genomföringar (infästningar). Buskar finns utmed en lång- och kortsida. Tillbyggt entré vid respektive gavel. Gjuten krypgrundsmur i betong, inga ventilationsöppningar synliga. Gammal teglat matkällare finns i krypgrundens ena hörn. Marken vid ingången är blött, då vatten runnit in via trappan (stuprör kastar ut vatten i närheten). Bottenbjälklaget undre del synlig. Blindbotten (träplank) är i gott skick, bjälklaget isolerat med sågspån. Utvändig belysning: Varje entré (4 st men entréerna till trapphusen har endast 1 lampa) är försedda med 1 lågenergilampa vilken har skymningsrelä. 1 lampa finns utanför tvättsugan BYGGNADEN INVÄNDIGT Fönster av 1 +2 typ. Isolerrutan av märket Astral 50. Fönstren öppnas utåt. Vid tryckprovning läckte luft in genom anslutning fönster fönstersmyg. Ytterväggen är totalt 29 cm tjockt. (Antas ca 95 mm inv tilläggsisolering?). Invändigt finns en gipsskiva. Träbjälklag. Parkett i vardagsrummet, övriga golv av plastmattor. Vid tryckprovning visade sig golvet vara otätt vid anslutningar luft läckte från grannlägenheten inunder. Gammal kakelugn finns i vardagsrummet. Bakom denna inkom mycket luft vid tryckprovning. Radiatorerna är ojämnt varma då det uppstår bypass-effekt. Kan cirkulationspumpen vara för klen eller finns luft i radiatorerna? I sovrummet har det funnits spaltventil, som avlägsnats när persienner satts upp. Nu kvarstår hål, men det finns inte möjlighet att reglera tilluftstillförseln.

24 Ventilationssystemet består av frånluftssystem EFV kryddhyllefläkt typ IFK 140. Fronten var inte ordentligt fastsatt vid trycksättningstestet. Badrummet och förrådet saknar överluftventil. Förrådets frånluftsdon var i princip stängt. På vindsbjälklaget var kanal som förbinder badrummet och kryddskåpsfläkten oisolerat (risk för kondensutfällning). Avluftskanalen (imkanalen) är dock isolerat. Olika kombinationer av isolering där tjockleken är ca 30 cm. Bestående av 30 cm sågspån/ 20 cm sågspån och 10 cm lösull/10 cm sågspån och 20 cm lösull. TVÄTTSTUGAN 3 av de 5 lägenheterna har tvättmaskin i lägenheten. Tvättmaskin Miele Softtronic W 3241 Torktumlare Cylinda (kondens) Typ TD 26.1C, 2500 W Husqvarna torkskåp QW 104 D, max 2050 W. Varm fuktig luft blåses ut genom frånluftsrör. Belysning: 1 st lysrörsarmaturer med vardera 2 rör. Manuell switch. UNDERCENTRAL Byggnaden i vilken undercentral, tvättstuga och fd sophanteringsutrymme restes 1990, dvs samma år som omfattande renovering i byggnaden genomfördes. Cirkulationspump på sekundärsida, värmevatten: Grundfos UPS 25-60, 100 W Momentanvärde Sekundärsida Tillopp: 34 C Momentanvärde Sekundärsida Retur: 31 C Ute 10 C? Gissning vid avläsning! Cirkulationspump på sekundärsida, värmevatten: Grundfos Foto finns Momentanvärde Primärsida Tillopp: 55 C Momentanvärde Primärsida Retur: 49 C Shunting enligt tabell Utetemp [ C] Framledningstemp sekundär [ C]

25 VVC finns, VVC cirkulationspump UP 20-15, 65 W. Denna har avlagringar pga långvarig läckage. Varmvattenberedare Thermia KBH 500 från liter. Saknar elpatron. Tappvatten fram ca 45 C. Oljepanna CTC 310 Multitec 40 kw. Brännare Bentone BEO 20 KA. Belysning: 2 st lysrörsarmaturer med vardera 2 rör. Manuell switch.

26

27 Indata till simulering Hudiksvall Använd programvara: BV Parameter Värde Enhet Atemp 402 m2 Genomsnittlig takhöjd 2,55 m2 Antal plan 2 st Uppvärmd volym 1025 m3 Klimatdata, ort Kuggören - Varmvatten 12,3 MWh/år Byggnadens termiska vikt Lätt - Byggnadens medelinomhustemperatur 22 ºC Area vägg söder (inkl fönster och dörrar) 120 m2 Area vägg öster (inkl fönster och dörrar) 60 m2 Area vägg väster (inkl fönster och dörrar) 60 m2 Area vägg norr (inkl fönster och dörrar) 126 m2 Genomsnittligt U-värde vägg 0,4 W/m2ºC Area fönster söder 25,2 m2 Area fönster öster 11,5 m2 Area fönster väster 11,5 m2 Area fönster norr 31,7 m2 Glasandel fönster 80 % G-värde fönster (innan solavskärmning) 0,66 - Genomsnittligt U-värde fönster 1,9 W/m2ºC Area dörr söder 9 m2 Area dörr öster 2 m2 Area dörr väster 2 m2 Area dörr norr 0 m2 Genomsnittligt U-värde dörrar 1,2 W/m2ºC Area tak 195 m2 Genomsnittligt U-värde tak 0,15 W/m2ºC Area mark/grund 208 m2 Genomsnittligt U-värde mark/grund 0,4 W/m2ºC Årsmedeltemperatur för grundberäkning 4 ºC Byggnadens medelluftomsättning 0,55 oms/h Forcerad ventilation/hygienventilation 0 oms/h U A-värde för linjära köldbryggor 50 W/ºC Byggnadens medelluftomsättning pga luftotäthet (vid FTX) 0,3 oms/h Värmetillskott från personer 1,84 W/m2 Värmetillskott från apparater (hushållsel) och varmvatten 2,8 W/m2 Resulterande UA-värde 439,1 W/ºC Summa omslutande areor 769 m2 Um 0,571 W/m2ºC

28

29 INSERT COMPANY LOGO Building Air Leakage Test Results In Compliance with Swedish European Norm EN Sweden

30 Building Details Building Address: Tunman Fastighet AB Halstaåsvägen 40 Hudiksvall Test technician: SL Test company: University of Gavle Elevation: 150 m Height above ground: 8 m Building Volume, V: m³ Total envelope area, A T BAT m² Floor Area: 75.4 m² Building exposure to wind: Partially protected building Accuracy of measurements: 10% Testing Details Fan Model: Retrotec 2000 Fan SN: FN Gauge Model: DM-2 Gauge SN: Depressurize set Date: Time: 11:38 to 11:59 Environmental Conditions: Barometric Pressure: KPa from Stand. temp. and pressure. Wind speed: Temperature: 4: Moderate breeze Initial: indoors 20 C outdoors 9 C. Final: indoors 20 C outdoors 9 C. Test Data: 5 baseline pressures taken for 20 sec each. 10 induced pressures taken for 20 sec each. Baseline, initial [Pa] Induced Pressure [Pa] Baseline, final[pa] Door Fan Pressure, [Pa] Total flow, V r [l/sec] Corrected flow, V env [l/sec] Error [%] 2.9% -3.5% 1.2% -3.5% 2.6% -1.0% 2.4% -4.9% 1.4% 2.8% Baseline pressure Averages: initial [Pa] P , P , P final [Pa] P , P , P

31 Building Gauge Pressure Building Gauge Pressure vs. Flow

32

33 Depressurize Test Results Correlation, r [%] Intercept, Cenv [m 3 /h.pa n ] Intercept, CL [m 3 /h.pa n ] Results % confidence limits Air flow at 50 Pa, V50 [m 3 /h] Air changes at 50 Pa, n50 [/h] Permeabilit y at 50 Pa, q50 [m 3 /h.m 2 ] Results 95% confidence Uncertainty / / / Slope, n Specific Leakage at 50 Pa, w50 [m 3 /h.m 2 ] / Combined Test Data Results 95% Confidence Interval Uncertainty Air flow at 50 Pa, V50 [l/s] / Air changes at 50 Pa, n50 [/h] / Permeability at 50 Pa, q50 [l/s.m 2 ] / Specific leakage at 50 Pa, w50 [l/s.m 2 ] / Test Notes: (add notes here)

34

35

36