Energieffektiva byggnader. Kretsloppsrådets översikt

Transkript

1 Energieffektiva byggnader Kretsloppsrådets översikt

2 Förord Kretsloppsrådet har i Miljöprogram 2010 formulerat övergripande mål för energieffektivisering bland annat högt ställda mål för energieffektiva nya byggnader. Denna rapport har kommit till i syfte att besvara frågan om dessa mål kan uppfyllas i dagens byggande både nybyggnad och ombyggnad. Totalt har femton aktuella ny- och ombyggnadsprojekt studerats. Innehållet i skriften har förankrats och bearbetats i en arbets/seminariegrupp bestående av: Arne Elmroth Professor emeritus, LTH Arne Roos Uppsala Universitet Björn Berglund Fagerhult Jan-Erik Nowacki SVEP Jan-Ulrik Sjögren NCC Jonas Gräslund Skanska Kjell-Åke Henriksson JM Lisa Engqvist Projektengagemang Lotta Bångens ATON Teknikkonsult Per Lilliehorn Kretsloppsrådet Per Wickman ATON Teknikkonsult Ulf Frisk Swedisol Yngve Green Svenska Bostäder Per Levin Projektengagemang Flera av de medverkande har bidragit med texter inom sina respektive expertområden, vilket tacksamt tagits emot. Arbetet med rapporten har utförts av Per Levin, med stöd av Lisa Engqvist, som också svarat för informationsinsamlingen från fastighetsägarna. Arbetet har finansierats av Kretsloppsrådet med bidrag från CERBOF. Per Lilliehorn har varit Kretsloppsrådets projektledare och anslagsmottagare. Ett varmt tack till alla bidragsgivare. Stockholm i november 2010 Författarna 1

3 Läsanvisning Innehållet i rapporten baseras på insamlad information från utvalda byggnadsprojekt för ny- och ombyggnad, vilka mer i detalj redovisas enligt en framtagen mall i bilaga 1 för bostäder och bilaga 2 för lokaler. Informationen från byggnaderna har sammanställts i diagram och tabeller i kapitel 3. I därpå följande kapitel behandlas utveckling inom olika delsystem, med kopplingar till de utvalda byggnaderna. I kapitel 12 analyseras och diskuteras vilka slutsatser vi kan dra av det insamlade materialet inför de stundande nödvändiga reduceringarna av byggnaders energianvändning. 2

4 Innehåll (klickbara länkar till sidorna) Sammanfattning Syfte och avgränsningar... 9 Urval och kravspecifikation Kort historik...10 Snabb utveckling efter energikriserna Inbromsning på 90-talet Hur gör vi nu för att nå miljömålen? Nya mål för nya byggnader Projekt med dokumenterat låg energianvändning Bostadsprojekt Lokalprojekt Vad kännetecknar ett bra hus?...24 Byggnaderna i energisystemen Driftfaktorer av betydelse för låg energianvändning...27 Principer för lättskötta anläggningar - projektera för drift Insamling av data för medieanvändning och uppföljning...28 Driftorganisation...28 Driftoptimering...29 Överlämnande till driftsorganisation Produkt- och konceptutveckling värme och tappvarmvatten...31 Värmedistributionssystem för små värmebehov Tappvarmvatten Värmepumpar Solvärme Produkt- och konceptutveckling Komfortkyla...36 Komforttemperatur Solskydd Minska internvärmen System för komfortkyla

5 8. Produkt- och konceptutveckling ventilation...39 Kontorshus - principsystem Skolor Bostäder FTX-installation i befintliga bostadshus? Produkt- och konceptutveckling klimatskärm...43 En välisolerad och lufttät klimatskärm Kontrollmetoder och utbildning under byggtiden...45 Tilläggsisoleringsmetoder...45 Översikt över värmeisoleringsmaterial...46 Fönster och fönsterglas Produkt- och konceptutveckling belysning inomhus...52 Rekommendationer för belysningens energianvändning Ljuskällor...54 Armaturer...54 Planering...54 Styr- och reglerutrustning Effektivisering av befintlig belysning Installationer och erfarenheter från objekten Verktyg och checklistor Diskussion och slutsatser...59 Byggnaderna...59 Byggregler Energistatistik...62 Byggnaders beständighet Framtidsfrågor

6 Sammanfattning Samhället har formulerat mycket ambitiösa energimål. Mellan 1995 och 2050 ska den genomsnittliga energianvändningen (per kvadratmeter) i princip halveras. Detta innebär höga krav på energieffektivitet i ny- och ombyggda hus. Hur energieffektivt är då dagens byggande? I syfte att besvara den frågan har 15 goda exempel på energieffektiva ny- och ombyggnader studerats. Projekten omfattar både bostäder och lokaler och tillhör de bästa som sektorn kan leverera just nu. De beskrivs enskilt i bilagor till rapporten. Projekten kännetecknas av Höga ambitioner Kompetenta beställare, konsulter och entreprenörer Hög motivation och noggrannhet i alla led. Kravet på projekten har varit Bra energiprestanda och lågt värmebehov, verifierad med statistik De ska ha varit i drift i mer än två år Repeterbara projekt ej experimentbyggande Robusta system och kända tekniker med låg risknivå. Väsentligt bättre energiprestanda än normalproduktionen från början av 2000-talet! En slutsats är att de studerade projekten har uppnått väsentligt bättre energiprestanda än normalproduktionen från början av 2000-talet. Men samtidigt kan också konstateras att: I flera fall har de haft svårt att uppnå de projekterade värdena. I flera fall har byggnadernas installationssystem haft inkörningsproblem. Detta gäller framförallt solfångare och FTX-aggregat. I flera fall har delar av uppvärmningsenergin ersatts med hushållsel vilket försvårar bedömningen av byggnadernas energiprestanda. Data blir svåra att jämföra. Större krav på energieffektivitet Förklaringarna till projektens tydligt förbättrade energiprestanda är: Höga ambitioner i projekten Nya krav i byggreglerna Marknaden har utvecklats med nya tekniska koncept och målsättningar. Hushållsel till uppvärmning? I en del av bostadshusen sker eftervärmning av tilluft och uppvärmning av badrumsgolv med hushållsel, vilket då ska återföras till uppvärmning. Det finns en uppenbar risk att nya byggnader kommer anpassas efter reglerna genom att flytta delar av uppvärmningen till hushållsel, vilket för närvarande inte inräknas i byggnadens energiprestanda. Vi noterar också att flera av bostadshusen har hög hushållselanvändning. Vi ser inte samma tendens när det gäller lokaler. 5

7 Skillnaden mellan beräknade energiprestanda och de uppmätta värdena är i regel liten. I några fall har skillnaderna visat sig bero på inkörningsproblem med installationer, bland annat solfångarsystem och FTX-aggregat. På väg mot NäraNollEnergibyggnader BBR har skärpt energikraven och inom kort kommer ytterligare skärpningar och inom relativt kort tid kommer BBR att skärpas till krav på så kallade NäraNollEnergibyggnader (NNE). Sannolikt i stort sett en halvering av energianvändningen (per kvadratmeter) i förhållande till dagens BBR. Framtidens krav innebär att vi måste minimera uppvärmningsbehovet vilket gör byggnaderna känsliga för stora värmetillskott i form av solinstrålning och höga internvärmelaster. Helst ska vi klara att leverera en komfortabel inomhustemperatur utan att behöva installera komfortkyla i bostäder och använda högtemperaturkyla i lokalbyggnader. Höga krav på energieffektivitet vid ombyggnad av bostäder En halvering av energianvändningen i byggnader fram till år 2050 kommer att innebära storskaliga åtgärder i det befintliga byggnadsbeståndet. Detta låter sig inte göras utan att fastighetsekonomisk lönsamhet (eller nära) uppnås. Energisparåtgärder måste genomföras vid alla ombyggnader eller större renoveringar. Lönsamhetsberäkningarna påverkas av vilka bedömningar vi gör om den framtida energiprisutvecklingen. Energiprisutvecklingen är okänd men byggnaderna ska utformas för att fungera under mycket lång tid. Ser vi tillbaka på dagens byggnadsbestånd kan vi notera att förutsättningarna kraftigt har ändrats flera gånger under den senaste hundraårsperioden. Vilka kalkylmetoder och förutsättningar som används kommer också att påverka vilka åtgärder som kommer att genomföras. Halveringsmålet kommer också att minska värmeunderlaget i fjärrvärmenäten, som endast delvis kan antas täckas med förtätningar. Här behövs anpassning till nya förutsättningar! Recept på byggnader med bra energiprestanda En gemensam nämnare för de lyckade byggnadsprojekten verkar ha varit att säkerställa en bra klimatskärm och förväntade prestanda på installationer genom att: Vid planering och projektering Ställa krav på uppföljning, verifieringspunkter och dokumentation Tillvarata driftsynpunkter och erfarenhetsåterföring från tidigare projekt Tillämpa helhetssyn vid systemdesign. Vid produktion Fullfölja (de goda) tankegångarna från projekteringen Ge information och utbildning till hantverkare till exempel genom att testa alla konstruktioner i liten skala innan produktionsstart ( bygglabb ) Utnyttja täthetsmätning och termografering som motivationshöjande kontroller. 6

8 Vid drift Noggrann idrifttagning med uppföljning (funktionsansvar) Utbildning av driftspersonal Regelbunden kontroll hitta felkällor (inte bara symptom). Behov av riktlinjer, rutiner och verifikationsprotokoll Ovanstående punkter stämmer väl överens med tidigare erfarenheter. För att uppnå de höga krav som kommer att ställas på kommande ny- och ombyggnader behöver vi systematisera byggprocessen. Inte minst för att skola in ny personal i alla led. Detta innebär att vi har stort behov av att utveckla: Sektorsgemensamma riktlinjer för energieffektivt byggande Rutiner Checklistor Verifikationsprotokoll. Inom ramen för det så kallade Sveby-programmet utvecklas sådana hjälpmedel. Det finns också ett brett utbud av verktyg tillgängliga för sektorns energiarbete. Som exempel på sådana kan nämnas: R1:an från Energi- och miljötekniska föreningen Belok:s kravspecifikationer och beräkningshjälpmedel Energilotsens checklistor och handledningar Produkt och konceptutveckling Rapporten innehåller också flera kapitel där erfarenheterna från de olika energiprojekten diskuteras i förhållande till pågående produkt- och konceptutveckling. Viktiga delområden där en utvecklingspotential bedöms finnas är: Klimatskärm Fönsterglas. Här finns det behov att bevaka både isolervärden (U-värde) och transmittans (g-värde = förmåga att släppa igenom solenergi) samt beläggningar som eliminerar utvändig kondens. Isolermaterial. Nya effektivare isolermaterial utvecklas men är ännu så länge alltför dyrbara att använda i stor skala. På kort sikt finns inga realistiska alternativ till den traditionella mineralullsisoleringen. Köldbryggor. Har stor betydelse för moderna hyperisolerade konstruktioner. Måste beaktas i byggproduktionen! Täthetsmätning för lägenheter. Ytterväggens täthet, framförallt inåt mot den fuktiga inneluften är av avgörande betydelse för det framtida lågenergibyggandet. Teknikutveckling för täthetsprovning behövs! Värme och tappvarmvatten Värmedistribution för små värmebehov. Även i lågenergibyggnader måste rumsklimatet kunna styras. Att utveckla effektiva system för detta utan att använda el är en utmaning. Tappvarmvattenanvändningen är oftast låg i moderna byggnader men det finns behov att bevaka isoleringen av tappvattenledningarna. Glöms ofta bort. Värmepumpar. Nya typer av värmepumpar för små energimängder och lågt effektuttag behövs. Solvärme. Nya typer av solfångare och energilagringsmetoder behövs. 7

9 Komfortkyla I första hand en fråga som berör lokaler. Kostnaden för att installera och driva en kylanläggning kan bli mycket hög. För att hitta en lämplig strategi för komfortkyla måste alla inblandade arbeta tillsammans. Byggnadens utformning och användning är av avgörande betydelse. Utveckling mot minskad internvärme. Redan vid planering/projektering måste man arbeta för att minska internvärmelasten. System för frikyla (vatten, sol, med mera). För att minska driftkostnaderna är det önskvärt att man kopplar systemet till någon form av frikyla (vatten, borrhål eller liknande). Ventilation Idrifttagning och uppföljning av luftflöden och verkningsgrader på aggregat är av avgörande betydelse för att beräknade resultat ska kunna uppnås. Välfungerande och kostnadseffektiva FTX-system för installation i befintliga flerbostadshus måste utvecklas för att de ambitiösa energimålen ska kunna uppnås. Minskad konsumtion eller ökad försörjning Rapporten avslutas med en diskussion om behovet av en avvägning mellan energisnålare byggnader och försörjningsåtgärder till exempel i form av väl utbyggda fjärrvärmenät samt vilka systemavgränsningar som ska tillämpas när vi börjar bygga NNE-byggnader i stor skala. En fullständig balans mellan en hållbar energiproduktion och energianvändning är kanske en utopi men vi måste fortsätta att utveckla energieffektivare byggnader! 8

10 1. Syfte och avgränsningar Syftet med denna rapport är att så objektivt som möjligt beskriva utvalda goda exempel på dagens bästa teknik för energieffektiva nya byggnader och åtgärdade befintliga byggnader, inklusive en sammanfattande beskrivning av vilka åtgärder som vidtagits för energieffektivisering vid ny- och ombyggnad samt i förvaltningsskedet. Skriften är tänkt som en vägledning för byggherrar att visa att bra projekt kan genomföras utan offentligt stöd. Utgångspunkten för skriften har varit att redovisa goda exempel på genomförda projekt med tillgänglig statistik och beskrivning av metodik och verktyg. Välbyggda bra hus med goda driftegenskaper, robust teknik som är systemoberoende och kan klara förändringar i till exempel energiförsörjningen prioriteras. Det är också viktigt att inte tappa bort helheten, eftersom många olika system och konstruktioner kan kombineras mer eller mindre lyckat. Förutom beskrivningarna av goda exempel, innehåller skriften analyserande sammanfattande beskrivningar samt olika tematiska delavsnitt som redovisar dagsläget och nära vision för olika delområden. De tematiska kapitlen har skrivits tillsammans med medförfattare ur arbetsgruppen, som är speciellt kunniga inom respektive område. Urval och kravspecifikation Byggnadsexempel har efterfrågats genom kontakter med olika branschorganisationer, byggherrar och fastighetsägare. Några exempel har tidigare uppmärksammats i artiklar i media, medan andra är relativt okända. Information om byggnaderna har erhållits av respektive fastighetsägare samt i vissa fall även från publicerade rapporter. Följande krav har ställts för att byggnaderna ska kunna komma med i sammanställningen: Bra energiprestanda och lågt värmebehov, verifierad med statistik Repeterbart projekt Robusta system och kända tekniker med låg risknivå Genomfört på marknadsmässiga villkor, helst utan offentligt stöd. Skriften har begränsats till att behandla nya och åtgärdade byggnaders energirelaterade egenskaper samt olika faktorer som kan påverka byggnadernas energiprestanda samt att uppnå avsedd effekt av åtgärder. Skriften omfattar vanliga byggnadstyper, dvs bostäder, kontor och exempel på en skola. Således omfattas inte byggnadstyper med mycket hög andel verksamhetsenergi, som till exempel butikslokaler eller köpcentrum. Energianvändning är också en viktig parameter i de flesta miljömärkningssystem, vilka börjar få allt större uppmärksamhet. Miljömärkningssystemen har dock inte tagits med i denna sammanställning. 9

11 2. Kort historik Snabb utveckling efter energikriserna Den energieffektivisering som följde efter oljekriserna på 1970-talet gick framför allt ut på att minska oljeberoendet. Hårdare krav på byggnaders värmeisolering ställdes i byggnormen SBN 75, som trädde i kraft Dessutom ställdes för första gången krav på byggnaders lufttäthet, vilket var unikt i världen. Tyvärr ställdes samtidigt inga tydliga krav på byggnaders ventilation, vilket kom ett par år senare i följande norm, SBN 80. Speciella, hårdare krav för direktelvärmda småhus kom Dessa kom att gälla för alla nya byggnader genom Nybyggnadsreglerna från I princip har denna kravnivå bibehållits fram till idag. Under 1970-talet och början på 1980-talet utvecklades en rad produkter för att återvinna ventilationsvärmen, som ventilationsvärmeväxlare och olika typer av värmepumpar. Solfångare i form av svartmålade radiatorer presenterades i slutet på 70-talet och utvecklades sedan snabbt. Metoder för tilläggsisolering av ytterväggar utvecklades, från uppreglade konstruktioner med mellanliggande värmeisolering och lätta fasadmaterial som plåt och trä, till heltäckande isolerskikt med utanpåliggande putsskikt, vilket medförde att byggnader med putsade fasader kunde åtgärdas utan byte av fasadmaterial. Metoden började snart användas (och används fortfarande) även för nyproduktion, där dock tillämpningen i samband med bakomliggande träkonstruktion visat sig riskfylld ur fuktsynpunkt. Tilläggsisolering av vindsbjälklag började utföras med lösull. Halvmetertjocka värmeisoleringar provades för att se hur isolerförmågan och fukttransporten påverkades. Olika metoder för att komplettera 2-glasfönster med en extra glasruta eller isolerruta fanns redan på 70-talet. Treglasfönster med lågemissionsskikt kom till användning i början på 80-talet (U-värde cirka 1,5 W/m 2 K). Olika fönstertyper med persiennarrangemang eller inblåsta cellplastkulor provades i laboratorium med U-värden ner till cirka 0,6 W/m 2 K. Ett stort antal experimentbyggnadsprojekt genomfördes under 80-talet med mer eller mindre lyckat resultat. Områden kopplade till säsongslager för solvärme provades. Provhus med dynamisk värmeisolering uppfördes. Olika åtgärder för att minska eller flytta energianvändningen provades, samt byte av energislag för uppvärmning. En slående faktor är att under processen med experimentbyggnadsprojekt, vilka ofta tar fem år i anspråk, hinner förutsättningarna ändras. Från att spara värme (olja), vilket oftast skedde på bekostnad av en högre elanvändning, till att spara på el, vilket periodvis varit en knapp resurs. Inbromsning på 90-talet Början på 90-talet präglades av lågkonjunktur och åsikter om energieffektivitet, miljöpåverkan och innemiljö började gå isär. Den statligt stödda experimentbyggnadsverksamheten upphörde. Tilläggsisolering av byggnader minskade. Åtgärder utan hög investeringströskel genomfördes. 10

12 Misstroende om ventilationssystems funktion samt fuktproblem som relaterades till värmeisolering och lufttäthet resulterade i en grön eko-våg där husen skulle förses med förstärkt självdrag och andas genom ytterväggarna, det vill säga diffusionsöppna material skulle användas och fukten skulle säsongsvis lagras i konstruktionerna. Ytterst få av dessa byggnader uppnådde låg energianvändning, och problem med dålig komfort och fukt var inte ovanliga. Ett annat utvecklingsspår följde den tidigare devisen Bygg tätt ventilera rätt vilket fortfarande tillämpas av de flesta småhusfabrikerna. Hur gör vi nu för att nå miljömålen? Enligt det nationella miljömålet God bebyggd miljö ska vi halvera energianvändningen i våra byggnader fram till När nu fasadrenoveringar i stor omfattning står för dörren i tals-bebyggelsen kan vi troligen inte nå detta mål om vi inte tar vara på tillfället att tilläggsisolera samtidigt. Hur de ekonomiska beräkningarna utförs och bokförs är en viktig ingrediens i genomförandet. De aviserade nya ombyggnadsreglerna som avses träda ikraft den 1 oktober 2011 bör komma att påverka vilka åtgärder som kommer att genomföras i befintliga byggnader. Aktuella åtgärder är i stort desamma som förut (se tabell 1) men belysning och apparater som vitvaror, fläktmotorer och pumpar har blivit eleffektivare. Nya skikt på fönster har utvecklats med bättre färgåtergivning och slitstyrka. Solfångare och solceller har kommit närmare lönsamhet vid tillämpning men sker fortfarande i liten skala. Tabell 1. Aktuella energisparåtgärder i flerbostadshus byggda mellan talen. Åtgärd Då Nu talen talen Trimning av oljepannor ja sällan Konvertering av energislag till fjärrvärme eller elpanna från olja till fjärrvärme eller bergvärmepump Nedvarvning av fläktar ja normalt inte Byte av fläktar och pumpar nej ja Värmeåtervinning på ventilationsluften ja ja Tätningsåtgärder ja ja Tilläggsisolering av ytterväggar och vindsbjälklag ja ja Tilläggsruta ja ja, samt fönsterbyte Byte av belysning nej ja Injustering och inreglering ja ja Vad har vi för nya metoder och produkter att ta till idag för att nå sparmålen? Administrativa åtgärder som EPC (Energy Performance Contracting)? Kan teknikupphandling användas för att skynda på utvecklingen av nya anpassade rationella tekniska lösningar för användning i stor skala? Kan vi hitta andra nya 11

13 åtgärder än de som redovisas i tabellen ovan? Förbättra metoder? Hur kan vi göra för att tillgodose bevarandeaspekterna samtidigt? Slutsatsen är att vi måste använda våra erfarenheter från tidigare för att nå energimålet och åstadkomma varaktig låg energianvändning i befintliga flerbostadshus, med bibehållet eller förbättrat inomhusklimat. Dessutom måste vi framöver se på energieffektivisering i ett vidare perspektiv där även förutsättningarna för effektiv energitillförsel och -distribution och produktion för el och värme inräknas så att resulterande effektiviteten är hög och resurspåverkan minimeras. Nya mål för nya byggnader Sedan kraven på specifik energianvändning infördes i Boverkets Byggregler 2006 (BBR12), vilka i sig inte innebar någon väsentlig skärpning mot tidigare krav, har isolertjocklekar ökat och ventilationsåtervinning börjat användas för den övervägande delen av nyproducerade byggnader. Från och med gäller hårdare krav för elvärmda byggnader (BBR 16), vilket i princip innebär att en bra värmepump måste användas om byggnaden är elvärmd. Kravnivåerna för nya byggnader planeras skärpas under 2011 och Det nya EU-direktivet, EPBD 2 ska börja tillämpas år för alla nya byggnader ( för offentliga byggnader), som då ska utföras som Nära-nollenergibyggnader ( Nearly Zero Energy Buildings ). Hur omfattande förändringarna blir på grund av detta kommer att styras av den svenska definitionen på begreppet. De kravnivåer som diskuterats hittills handlar om ca en halvering av tillåten energiprestanda jämfört med BBR

14 3. Projekt med dokumenterat låg energianvändning I detta avsnitt redovisas en sammanfattande beskrivning av viktiga egenskaper hos utvalda goda exempel på nybyggnad och ombyggnad, där byggnaderna var tagna i drift mellan 2005 och Byggnaderna har valts ut där tillräcklig information och dokumenterade uppmätta resultat erhållits eller funnits tillgängliga. Arkitektonisk utformning och ytskikt kan utsättas för omedelbar bedömning medan information om funktionen hos installationssystem och husets energiprestanda har varit svårare att granska. Det vet den som försökt få tag på verifierade uppgifter om energianvändning i byggnader. 3.1 Bostadsprojekt Bland de redovisade bostadsprojekten finns både stora flerbostadshus och mindre radhus och villor. Några av byggnaderna har varit mycket omskrivna medan andra är mindre kända. Två ombyggnadsprojekt med olika förutsättningar redovisas också, Orrholmen och Locus. De utvalda byggnaderna klarar i princip de gällande byggreglerna (BBR 16) med dokumenterat resultat. Jämförelser har gjorts med något äldre byggnader samt kommande specifika krav för en ny stadsdel med miljöprofil i Stockholm. De sammanfattande redovisningstabellerna har delats upp i tre olika delar: Uppmätt energianvändning, klimatskärm och installationer. En mer detaljerad redovisning av varje byggnad återfinns i bilaga 1. I tabellerna har byggnaderna grupperats så att först redovisas stora flerbostadshus, sedan mer småhus och småhusliknande byggnader, och sist de två ombyggnadsprojekten. Uppmätt och förväntad energianvändning (där det varit tillgängligt) för byggnaderna redovisas i figur 3.1, samt i tabell 3.1. Hushållsel, vilket ju inte ingår i de beräknade värdena på energiprestanda enligt BBR, visas också i staplarna, där det varit tillgängligt. I diagrammet visas även som jämförelse energianvändning från byggnader uppförda innan de nya byggreglerna trädde i kraft 1. Nybyggnadsmålet för andra etappen av Norra Djurgårdsstaden i Stockholm har lagts in som jämförelse i figuren (Energikrav 55 kwh/m 2, varav max 15 driftel. Av driftelen ska minst 1/3 produceras lokalt). 1 Levin, P., 2008, Energieffektiva flerbostadshus erfarenheter. Rapport. SABO och Energimyndighetens beställargrupp för flerbostadshus (BeBo, 13

15 Figur 3.1. Energianvändning för utvalda nya och ombyggda bostadshus i kwh/m 2 A temp. Som jämförelse har 12 något äldre byggnader lagts in (högra staplarna) samt nya krav för kommande bebyggelse i Norra Djurgårdsstaden i Stockholm. Observera att hushållsel inte ingår i beräknade BBR-värden. För Järinges hus är energitillskottet från installerade solfångare på två hus utslaget på alla, eftersom uppgifter på energianvändningen är medelvärden för alla 16 husen. Husen på Sandgrind har braskamin som kompletterande värmekälla och mätvärden har endast erhållits från tre av femton hus. Uppmätt energiprestanda Byggnadernas energiprestanda är i genomsnitt för de fjärrvärmda nya byggnaderna 79 kwh/m 2 (84 kwh/m 2 om de ombyggda husen inkluderas), vilket ger en god marginal till gällande BBR-krav och en väsentlig förbättring jämfört med hus byggda i Stockholm , där en uppföljning omfattande cirka 1500 lägenheter visade en energianvändning av cirka 140 kwh/m 2. Energiprestanda för de elvärmda byggnaderna ser givetvis bättre ut i statistiken, cirka 45 kwh/m 2 i genomsnitt, eftersom värmepumpar används för att utnyttja gratisvärme. Byggnaderna är delvis från olika landsändar, vilket gör att de inte är direkt jämförbara sinsemellan. Tabell 3.1. (nästa sida) Husens uppmätta energiflöden och energiprestanda (EP) redovisade efter användningsområde och energislag i kwh/m 2 (A temp ). I kolumnen Energitillskott köpt har hushållsel adderats till byggnadernas energiprestanda. 14

16 Objektsnamn Elvärme Fjärr- Förny- Hus- Upp- Be- Energi Ort, och värme bar hålls mätt räknad tillskott våningar/lgh driftel energi el EP BBR EP BBR köpt Seglet Karlstad, 12/ VP Anm: A temp schablon Kommendörkapt. Malmö, 4/ Hamnhuset Göteborg, 5/ Sol: Anm: Beräknat värde för solfångare Concordia Malmö, 7/129 22* 58-29* Anm: A temp schablon Oxtorget Värnamo, 2/ Sol: ** 71 Anm: Ej normalårskorrigerad. Sandgrind Kungsängen, 2/ BVP Anm: Uppm. värden för 3 av 15 hus. Braskamin. Garnsviken Sigtuna, 3/ BVP Anm: Hushållsel saknas (uppskattad). Järinge Stockholm, 2/ Sol: Anm: Medelvärden för alla hus. Orrholmen Karlstad, 7/ Anm: A temp schablon Locus Borlänge, 3/ Anm: Studentbostäder *Energianvändning för gemensamhetstvättstuga, 3 kwh/m 2 är flyttad från driftel till hushållsel. **Avser endast värmeanvändning, uppgift om beräknad driftel saknas. 15

17 Uppmätt jämfört med beräknad energiprestanda För de flesta byggnaderna har beräknad energiprestanda erhållits från fastighetsägarna eller entreprenörerna. Tillräcklig information om beräkningarnas kvalitet har inte funnits att tillgå. För tre byggnader är uppmätt energiprestanda mellan procent sämre än beräknat. Förklaringar som angivits till detta är inkörningsproblem med FTX-aggregat och solfångaranläggningar. För byggnaderna med bergvärmepumpar är uppmätt energiprestanda procent bättre än den beräknade, vilket åtminstone i ett fall beror på att beräkningarna utförts med hög säkerhetsmarginal för att inte lova för mycket. Hög hushållsel Några byggnader har förvånansvärt hög uppmätt hushållsel (se tabell 3.1) och om detta läggs till byggnadernas energiprestanda, blir skillnaderna mellan byggnaderna betydligt mindre. För de luftvärmda byggnaderna Hamnhuset, Oxtorget och Kommendörkaptenen har lägenhetsvisa eftervärmare på tilluften använts, vilka i de första två kopplats till hushållselen och den sista till fjärrvärmen. Denna del av hushållselen ska flyttas över till uppvärmningsenergi, precis som uppvärmda badrumsgolv. Korrigering har utförts för Oxtorget där en mätstudie genomförts i fyra lägenheter för att uppskatta tillskottselen. För Hamnhuset har underlag för korrektion saknats. Studentbostäder har i allmänhet högre hushållsel per kvadratmeter, vilket också bekräftas av uppmätta värden för Locus. Bättre klimatskärmar I tabell 3.2 redovisas tekniska egenskaper för bostadshusens klimatskärmar. De nya byggreglerna har medfört lägre U-värden på klimatskärmar än innan (speciellt för ytterväggar). Byggnaderna Seglet och Oxtorget har tjockast värmeisolering. Låga U-värden på fönster, 1,2 W/m 2 K, används i stort sett genomgående för byggnaderna. De ombyggda husen har något högre U-värden på konstruktionerna än de nybyggda. En rättvisande redovisning av köldbryggor har inte gått att få fram. De uppgifter som lämnats har varierat i kvalitet och saklighet, vilket visar att ett utbildningsbehov finns för hur köldbryggor definieras, beräknas och redovisas. Många av byggherrarna har haft en hög ambitionsnivå avseende att minimera byggnadernas luftläckning. I många fall har uppmätta värden redovisats, baserat på varierande antal mätningar. För Seglet och Hamnhuset har alla lägenheterna tryckprovats. Täthetsmätning av enskilda lägenheter ger inte ett relevant resultat att använda som indata till en energiberäkning för hela byggnaden, eftersom invändig luftläckning till grannarna kommer med om mätningen utförs lägenhetsvis på ett standardiserat sätt. Om hela byggnaden tryckprovades på en gång, skulle en bättre koppling till energiberäkningar fås. Hänsyn borde tas även till uteluftsventiler, vilka ska vara stängda vid provning men öppna vid normala driftsfall. 16

18 Tabell 3.2. Tekniska egenskaper för bostadshusens klimatskärmar. Objektsnamn Byggår/ Klimatskärm U (W/m 2 K) Luftläckning vid 50 Pa Ort, våningar/lgh ombyggn.år Fönster Väggar Tak l/s m 2 A om Seglet Karlstad, 12/ ,0 0,11 0,06 0,13 Kommendörkapt. Malmö, 4/ ,0 0,18 0,1 0,4 Hamnhuset Göteborg, 5/ ,1 0,17 0,09 0,2-0,6 Concordia Malmö, 7/ ,0 0,15 0,1 0,3 Oxtorget Värnamo, 2/ ,9 0,1 0,07 0,2 Sandgrind Kungsängen, 2/ ,2 0,18 0,12 - Garnsviken Sigtuna, 3/ ,0 0,13 0,1 0,4 Järinge Stockholm, 2/ ,0 0,16 0,08 0,6 Orrholmen Karlstad, 7/ ,2 0,2 0,11 - Locus Borlänge, 3/ ,3 0,2 0,11 - Installationssystem I tabell 3.3 redovisas installationssystem för värme och ventilation samt system för energiförsörjning för bostadshusen. Värmeåtervinning för ventilationsluften i flerbostadshus har nu blivit vanligare, och finns i alla byggnader utom Sandgrind och Orrholmen. De flesta större byggnader har centrala FTX-aggregat, men i Seglet finns speciella lägenhetsvisa FTX-aggregat utan tilluftsfläktar. För de mindre byggnaderna i Järinge och Oxtorget finns också lägenhetsvisa FTX-aggregat. Garnsviken har ett aggregat per byggnad om 17

19 4 eller 6 lägenheter. Temperaturverkningsgrader är i de flesta fall beräknade leverantörsuppgifter. För Hamnhuset och Locus redovisas uppmätta värden. Eftervärmning av tilluft med el och komfortgolvvärme kopplat till hushållsel förekommer, se ovan under hushållsel. Tabell 3.3. Installationer och energiförsörjning i bostadshusen. Objektsnamn Ventilation Värme- Verknings- Energiförsörj- Ort, våningar/lgh distribution grad %/COP ningssystem Seglet FTX lägenhets- Golvvärme 40/3,2 VP på fjärrv.retur Karlstad, 12/44 aggregat och fjärrvärme, el Kommendörkapt. FTX centralt Luftvärme med?/- Fjärrvärme Malmö, 4/11 aggregat värmetillskott genom fjv Hamnhuset FTX centralt Luftvärme med 79/- Sol och fjärrvärme Göteborg, 5/115 aggregat värmetillskott genom el Concordia FTX centralt Radiatorer 60-65/- Fjärrvärme Malmö, 7/129 aggregat Golvvärme i badrum Oxtorget FTX lägenhets- Luftvärme med 87/- Sol och el Värnamo, 2/40 aggregat värmetillskott genom el Sandgrind Frånluft Radiatorer -/ 5,0 Bergvärmepumpar Kungsängen, 2/15 med elspets. Braskaminer Garnsviken FTX centralt Radiatorer ca 80/ 3,2 Bergvärmepump Sigtuna, 3/68 aggregat och el, centralt Järinge FTX lägenhets- Radiatorer?/? Frånluftsvärmepump Stockholm, 2/16 aggr. i 8 hus och luft i varje lgh, el Orrholmen Frånluft Radiatorer -/- Fjärrvärme Karlstad, 7/630 Locus FTX centralt Radiatorer 81/- Fjärrvärme Borlänge, 3/101 aggregat 18

20 De större byggnaderna är anslutna till fjärrvärme, medan de mindre är mer eller mindre elvärmda via värmepumpar. Garnsviken och Seglet har uppmätt värmefaktor (COP) för värmepumparna, övriga har beräknad. 3.2 Lokalprojekt Exemplen i detta avsnitt är tre nya kontorsbyggnader och en ny skola. Byggnaderna är tagna i drift Byggnaderna kan jämföras med GreenBuilding-märkta nya byggnader. Ett ombyggnadsprojekt redovisas också, Gällivare badhus, vilket jämförs med GreenBuilding-märkta befintliga byggnader. Den sammanfattande redovisningen har delats upp i tre olika delar: Uppmätt energianvändning, klimatskärm och installationer. En mer detaljerad redovisning av varje byggnad återfinns i bilaga 2. Uppmätt och beräknad energiprestanda Uppmätt jämfört med beräknad energianvändning för byggnaderna redovisas i figur 3.2, samt i tabell 3.4. Ytterligare detaljer om klimatskärmar och installationer redovisas i följande tabeller. Uppmätt energiprestanda är väl under kravnivåerna i BBR, där ventilationstillägget gör att kraven på byggnaderna blir olika för olika verksamheter. Godkända GreenBuilding-märkta lokalbyggnader, som lagts in i diagrammet i figur 3.2, klarar beräkningsmässigt en nivå som är 75 procent av BBR-kravet. De flesta av dessa är dock för nya för att ha uppmätta värden. Hagaporten, Västerport och Kaggen har också GreenBuilding-märkning. De övriga GreenBuilding-lokalerna ser ut att ha bättre beräknad energiprestanda, vilket delvis kan vara sant, men staplarna visar i huvudsak beräknade värden till skillnad från byggnaderna i sammanställningen. En förklaring är också att GreenBuilding-gruppen består av en blandning mellan olika lokaltyper med olika verksamheter och olika krav på inneklimat och storlek på internbelastning. Verksamhetselen är den klart största posten i energianvändningen för kontorsbyggnaderna och relativt sett liten för Vargbroskolan. Uppmätt kylbehov i kontorsbyggnaderna är relativt litet, mellan hälften till en tredjedel av uppvärmningsbehovet. Detta trots stor glasandel på ytterväggarna. Tappvarmvattenanvändningen är låg i dessa byggnader. Verksamhetskyla för serverrum med mera har avräknats från uppmätt kylbehov. Storleken på denna i de redovisade kontorshusen är ungefär lika som komfortkylan. Energianvändning för varmvattencirkulationen är med all sannolikhet betydligt större än för förbrukningen av tappvarmvatten. Varmvattencirkulation har i Kaggen och Vargbroskolan ersatts med lokala elberedare för varje våtgrupp. Beräknad energianvändning är i tre av de fyra fallen högre än uppmätt, vilket tyder på stor säkerhetsmarginal i beräkningarna eller en försiktig bedömning av verksamheternas bidrag till uppvärmningen. 19

21 Figur 3.2. Uppmätt energianvändning för nya lokalbyggnader i jämförelse med beräknad energiprestanda för nya GreenBuilding-märkta lokalbyggnader, kwh/m 2 A temp. 20

22 Tabell 3.4. Husens uppmätta energiflöden och energiprestanda (EP) 2009, redovisade efter användningsområde och energislag i kwh/m 2 (A temp ). Processkyla för serverrum har dragits av från fjärrkylan för kontorshusen. Objektsnamn El- Fjärr- Fjärr- Förny- Verk- Uppm. Beräk. Energi- Ort, m 2 LOA värme, värme kyla bar sam- EP EP tillskott driftel energi hetsel BBR BBR köpt Hagaporten Solna, Kaggen Malmö, Västerport Stockholm, Anm: Prognos Vargbroskolan Storfors, ,4* , *Hälften av elen har använts för fastighetsdrift och hälften för tappvarmvatten, uppmätta värden. Klimatskärmar I tabell 3.5 redovisas information om lokalbyggnadernas klimatskärmar. Förutom Vargbroskolan har lokalbyggnadernas byggnadsdelar högre U-värden än bostäderna. Resurser läggs på att göra kontorsbyggnader attraktiva för uthyrning, vilket de senaste åren bland annat utförts i form av stora glasytor, ljusgårdar med mera. Klimatskärmarna klarar givetvis BBR-kravet på U-medelvärde, vilket dock inte är styrande. Objekten visar mycket knapphändig information om köldbryggor. De konstruktioner som används i lokalbyggnader uppvisar normalt en större andel köldbryggor än bostadbyggnader.. Täthetsprovningar av hela kontorsbyggnader börjar bli vanliga, men precis som för bostäder råder det en viss begreppsförvirring hur man uttrycker resultaten. Resultaten som redovisas i tabellen får anses som goda. 21

23 Tabell 3.5. Tekniska egenskaper för lokalbyggnadernas klimatskärmar. Objektsnamn Byggnads- Klimatskärm U (W/m 2 K) Luftläckning vid Ort, m 2 LOA år Fönster Väggar Tak 50 Pa, l/s m 2 A om Hagaporten Solna, ,4 0,32 0,14 0,5 Kaggen Malmö, ,3 0,31 0,18 - Västerport Stockholm, ,2 0,23 0,18 - Vargbroskolan Storfors, ,1 0,11 0,08 0,24 Tabell 3.6. Installationssystem och energiförsörjning för lokalbyggnaderna. Objektsnamn Venti- Värme- Temperatur- Energi- Ort, m 2 LOA lation distribution verkn.grad % försörjningssystem Hagaporten Solna, FTX Radiatorer 69 Fjärrvärme, fjärrkyla Kaggen Malmö, FTX Radiatorer 85 Fjärrvärme, fjärrkyla Västerport Stockholm, FTX Luftvärme 80 Fjärrvärme, fjärrkyla Vargbroskolan Storfors, Självdrag Radiatorer - Fjärrvärme, el Installationer Byggnadernas installationssystem för värme, kyla och ventilation, samt typ av energiförsörjning framgår av tabell 3.6. Kontorsbyggnaderna har alla olika typer av FTX-aggregat med olika temperaturverkningsgrad. Våningsvisa aggregat användes i Västerport, stora batterivärmeväxlaraggregat i Hagaporten och centrala aggregat med roterande värmeväxlare i Kaggen. Vargbroskolans hybridventilation med självdrag har 22

24 utvärderats och koldioxidhalterna har befunnits stiga för mycket i vissa lektionssalarna vid sjunkande utomhustemperatur, beroende på att lokalerna ventileras med rumstemperaturstyrning, vilket medför att luftflödena sänks när utetemperaturen sjunker och kylbehovet minskar2. Ombyggda lokaler Det finns stor energibesparingspotential i befintliga lokaler. Det har trots detta varit svårt att hitta ombyggda lokaler med verifierad energibesparing som kommer i närheten av en halvering av energianvändningen. I Gällivare simhall har energianvändningen nästan halverats i och med att ett helhetsgrepp togs på ventilations- och värmesystemen inklusive styr- och reglersystem. Fortfarande är energianvändningen mycket hög för denna typ av byggnader och verksamhet. Ett antal lokalbyggnader har fått Green- Building-märkning, där kriteriet är 25 procents energibesparing. Denna kan vara antingen uppmätt eller beräknad i avvaktan på uppmätta värden (de flesta). I figur 3.3 visas energianvändning före och efter åtgärder för de GreenBuilding-märkta lokalerna samt Gällivare simhall (staplarna längst till vänster). I urvalet finns en hel del byggnader som klarat eller säger sig klara en halvering av energianvändningen. Figur 3.3. Energianvändning för Gällivare simhall samt GreenBuildingmärkta byggnader före och efter åtgärd, kwh/m 2 A temp. Energianvändningen för GreenBuildingmärkta lokaler är antingen beräknad eller uppmätt efter åtgärd. Gällivare simhall är staplarna längst till vänster. Där ingår också verksamhetsenergi. 2 Beiron, Jens. 2010, Drifterfarenheter från en energieffektiv skola Vargbroskolan i Storfors, Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap Energi-, miljö- och byggteknik, Arbetsrapport januari

25 4. Vad kännetecknar ett bra hus? I föregående kapitel redovisades goda exempel på byggnader med dokumenterat låg energianvändning. Vad är det då som gör att dessa betraktas som bra byggnader? Svaret på detta är olika beroende på var systemgränserna dras, vilka parametrar som prioriteras samt vilka schablonvärden och framtidsscenarier som används. Systemsynen varierar mellan olika myndigheter, branschorganisationer och företagsintressen. Det nationella miljömålet God bebyggd miljö innebär en halvering av byggnadernas energiprestanda (specifika energianvändning, kwh/m 2 ) till år Detta bygger också på det nya EU-direktivet EPBD 2, som kräver att nya byggnader från år 2021 skall utföras som Nearly Zero Energy buildings. Använder byggreglerna rätt mått för att se till att vi bygger bra hus? Hur ska myndigheterna styra marknaden för att få bra hus? Kan en bra byggnad vara: ett hus som klarar BBR-kraven? ett hus med litet värmebehov (ev. på grund av hög internvärme eller fel bokförd energi)? ett hus med bra klimatskärm? ett hus försedd med kraftvärmeförsörjning? ett hus med stora förluster som täcks med solenergi? ett hus med hög COP-värmepump? ett FTX-hus med hög verkningsgrad? ett bra driftsatt hus? ett hus med enkla eller komplicerade system? En princip, som delvis genomsyrar Boverkets Byggregler, har varit att värna om byggnadens bestående värden, främst klimatskärmen, som tillsammans med installationer utformas så att låg energianvändning för värme, kyla och el uppnås. Energiförsörjningen kan därefter väljas (se figur 4.1). 24

26 Välj energi Visa, reglera Utnyttja solenergin Minimera elbehovet Minimera värmebehovet Minimalt utsläpp av CO2 Ackumulatortank för mix Lågvärdig energi 4-vägs shunt Förbrukningsmönster med åtgärder Behovsstyrning värme, vv etc Lättförståelig mediestatistik Storlek och orientering av fönster Taksprång, tanke på solhöjden Solfångare för värme och vv Orientering i väderstreck Solceller för elektricitet SFP v -talet max 1,5 kw/m 3 /s Energieffektiva vitvaror Lågenergibelysning Ev effektvakt Undertrycksbalanserad vent. med återvinning Kraftigt isolerad och lufttät klimatskärm Högeffektiva fönster och dörrar Effektivt areautnyttjande Kompakt byggnadsform Figur 4.1. En version av Kyotopyramiden (efter Bergman ). Byggnaderna i energisystemen Det är mycket viktigt att se till helheten när miljöpåverkan från byggnaders uppvärmning och kylning ska minimeras. Bilden är komplicerad och en byggherre eller fastighetsägare kan bara delvis påverka vilka energislag som kan användas i byggnaden. Fastighetsägaren har ingen mätare för byggnadens miljöpåverkan i anslutning till huset, utan omräkning måste ske med till exempel så kallade primärenergifaktorer, vilka kan vara mer eller mindre schablonartade eller politiskt påverkade. Användningen av fossila bränslen måste avvecklas och ersättas med förnybara, helst flödande, energislag. Primärenergi kallas den energi som krävs för att producera en viss mängd slutlig energi. På vägen från produktion till slutkund försvinner en del energi vid utvinning, förädling, transport, omvandling och distribution. Beräkningen av CO2-utsläpp ger i princip samma resultat som primärenergi. Begreppet ger en delvis förenklad bild av energianvändningens miljöpåverkan såtillvida att resursknapphet, övergödning, försurning, human- och ekotoxicitet inte beaktas. 3 Bergman, Carl-Göran. Personlig kommunikation. 25

27 Marginal- eller bokföringsprincip? Olika uppfattningar finns hur vi ska se på elanvändningen. En ståndpunkt är att el är högvärdig energi och kommer att vara en knapp resurs i framtiden och ska reserveras för mer komplicerade uppgifter än byggnadsuppvärmning. Resursknapphet finns även för andra energislag som olja, biobränslen med mera, men detta vägs sällan in i kalkylerna. Två principiellt olika sätt finns att se på elanvändningen: Marginalbetraktelse: För varje tillkommande kwh el som används i framtiden, måste det dyraste produktionsalternativet användas, vilket normalt även är det mest ineffektiva och förorenande. Principen tillämpas ibland även för besparingar, vilket kan medföra ett resultat som är mindre än noll, på grund av att marginalel byts ut mot mer miljöanpassad elproduktion eller att en given fjärrvärmemix ändras. Att det mest miljöanpassade alternativet kommer att användas först är en ideal förutsättning i detta resonemang, som i verkligheten kommer att bero på pris, överföringskapacitet, offentliga styrmedel med mera. För el används ofta hela Europa som avsättningsområde. Bokföringsbetraktelse: Den köpta produktionsmixen för el används, det vill säga dessa utsläpp har genererats från den egna användningen. Problemet med dessa båda synsätt är att skillnaden dem emellan är så stor att betraktelsesättet och inte byggnadens egenskaper blir avgörande för resultatet. Systemgränser En byggherre eller fastighetsägare har oftast en mycket begränsad valmöjlighet avseende energislag. Olika tillgänglighet och förutsättningar finns beroende på läget fritt på landsbygden, i nyanlagd stadsbebyggelse eller förtätning av äldre bebyggelse. 26

28 5. Driftfaktorer av betydelse för låg energianvändning Principer för lättskötta anläggningar - projektera för drift Idrifttagning Driftpersonalen har stor möjlighet att påverka en byggnads energianvändning. En förutsättning för att få anläggningar som går att reglera är att de är begripliga. Det finns ett behov av enkla scheman som förklarar systemuppbyggnad, de olika delarnas funktion och hur de samverkar i systemet. Därtill kommer användbara och begripliga driftinstruktioner. Komplicerade och invecklade installationer är svåra att styra och därför finns risken att deras potential blir outnyttjad. Graden av komplexitet hos systemet ger olika förutsättningar för en god drift. En enkelt utförd anläggning är enklare att utföra felavhjälpning på än en komplicerad. Om man har driftspersonal som arbetar i många olika fastigheter underlättar det att systemen har likartad uppbyggnad och beteckningssystemen är desamma 4. Installationerna ska dessutom vara lätt åtkomliga. En på ritbordet energieffektiv men komplicerad byggnad har sämre förutsättningar att drivas energieffektivt än en på ritbordet lika energieffektiv men mindre komplicerad byggnad 5. Många typer av lokalbyggnader, kanske speciellt kontorsbyggnader, står inför ständiga förändringar. Nya hyresgäster innebär ombyggnader och lokalanpassningar. Installationslösningarna bör därför vara flexibla. En robust lösning utan alltför många motoriserade komponenter förenklar driften och förbättrar också möjligheten att driva anläggningen på ett effektivt sätt. Ett robust och enkelt installationssystem kännetecknas av få centralt placerade styr- och övervakningspunkter istället för många små. Det finns gott om produkter som är konstruerade för att skapa flexibilitet och möjlighet att anpassa inomhusklimatet efter olika behov i enskilda zoner i en lokalbyggnad. Dessa produkter har ofta en mängd komponenter som fläktar, spjäll, motorer och givare och risken för fel är större än om systemet innehöll färre komponenter. Självklart är det en balansgång att välja rätt klimatsystem. Torsten Ros på Landstingsfastigheter i Dalarna instämmer om värdet i enkelhet men påpekar dock att det inte är så självklart: Man får inte vara teknikfientlig och vissa saker går inte att göra enkla. Vid ombyggnader kan det löna sig att renodla funktioner, höja standarden på den tekniska utrustningen och städa i komplicerade installationssystem. För att få ett bra resultat kan det i vissa fall vara bättre att helt byta ut installationssystem. 4 Intervju med Torsten Ros, Landstingsfastigheter i Dalarna. 5 Jonas Gräslund, Husbyggaren, nr 5, oktober

29 Byggandet av energieffektiva bostäder lånar allt mer installationer från lokalsidan. Lokaler har traditionellt haft en helt annan typ av driftsituation och i och med att tekniken flyttar in i bostäderna följer driftbehovet med. Behovet av automatisk övervakning och insamling av mätvärden finns inte på samma sätt i den äldre bebyggelsen. Det är bra om driftspersonalen är med redan i projekteringsskedet och ges möjlighet att påverka utformningen av anläggningen. I flera av de projekt som legat till grund för denna rapport har driftspersonal involverats i projekteringsstadiet. Med sin kunskap om hur en anläggning fungerar i drift har de goda möjligheter att granska, hitta fel och föreslå förbättringar i projekterade handlingar. Insamling av data för medieanvändning och uppföljning Många olika metoder och hjälpmedel finns för att mer eller mindre automatiskt samla in, sammanställa, följa upp och analysera mätvärden på energianvändning. Det viktiga är hur och till vad statistiken används och hur den kommuniceras inom fastighets- eller driftbolaget. Om statistiken bara används för att jämföra med motsvarande period föregående år, finns risk att man missar en stor besparingspotential. Det behövs dessutom en analys av vilken användning som byggnaden borde ha om allt fungerade felfritt. Idag hittas fel ofta genom klagande hyresgäster. JM och Skanska arbetar med larm som varnar när energianvändningen för varje månad börjar närma sig det förväntade värdet. Syftet är att larmen ska kunna användas för att tidigt upptäcka fel och brister. Vissa styr- och övervakningssystem larmar inte bara vid direkta fel utan även vid värden som kan indikera att något är fel. JM ser ett behov att utveckla driftlarmen även för villor. De anser till exempel att FTX-system är nödvändiga för att minska värmebehovet, men att varje filterbyte och fläkt är ett problem ur driftsynpunkt, framförallt när man bygger en bostad som man sedan själv inte förvaltar. Ett förslag är att anpassa larmfunktioner på installationer för småhus. Istället för en lampa som varnar kanske man kan komplettera med ljud och felmeddelanden i klartext. Individuell mätning av hushållsel och tappvarmvatten sker i de flesta av de redovisade bostadsprojekten. Debiteringen kan ske automatiskt, som till exempel i Seglet. Idrifttagningen av dessa system har visat sig komplicerad och det har tagit tid innan både mätning och debitering fungerar. Resultaten varierar också mellan olika byggnader. Systemleverantören tar själv ofta hand om mätinsamling med mera. Om fastighetsägaren skall debitera elanvändningen, räknas han som elleverantör, vilket ställer särskilda krav på administrationen. Driftorganisation I bland annat Karlstad har man anställt energijägare som har som uppgift att hitta energisparåtgärder i bostäder. Hos Landstingsfastigheter i Dalarna har man länge drivit ett systematiskt arbete som fokuserar på att minska energianvändningen. De har under många år gjort förbättringar i sina fastigheter, men det är ofta svårt att se effekten av varje liten åtgärd i stora byggnader. Vissa åtgärder har inte gett 28

30 resultat direkt, utan öppnat för andra möjligheter och genom uppföljning i drift lett till energibesparingar i ett senare skede. Det är ett värde i att hålla en linje över tiden. En bra organisation bör även innehålla väl fungerande rutiner, till exempel ronderingsscheman för förebyggande underhåll med uppgifter om när installationerna ska besökas och vad som ska göras samt att detta kvitteras i någon form. I rutinerna skall även ingå utbildning av driftspersonalen, speciellt på de installationer och byggnader som ingår i fastighetsbolagets byggnadsbestånd. Driftoptimering Vissa fastighetsägare köper in tjänsten driftoptimering/energioptimering och andra har kompetensen i det egna företaget. I vilket fall är det viktigt att lägga tid på att trimma in ett installationssystem så att det fungerar optimalt tillsammans med klimatskärmen efter rådande förutsättningar. Installationssystem kan vara konstruerade så att de möjliggör energieffektivitet men det är under driften resultaten kommer. Det ombyggda Locus och nybyggda Hamnhuset är exempel på projekt som använt LCC-kalkyler och för Locus har i kontraktet med ventilationsentreprenören avtalats om effektiviteten hos ventilationsaggregatet i drift. I båda fallen har upptäckts att beräknad effektivitet inte var uppnådd efter färdigställandet och felsökning och justeringar av anläggningen har krävts. Flera av de hus som presenteras i denna rapport har avtal kring driften. I Hamnhuset har man en driftoch underhållsöverenskommelse med totalentreprenören. Beställaren har från övertagandet rollen som driftoperatör. Under de fem år som garantitiden gäller har totalentreprenören rollen som beställare av garantiförvaltning. I Hagaporten har en avancerad driftoptimering och energiuppföljning med verktyget Pia utförts under hela första året. Utan denna uppföljning skulle flera förbättringsmöjligheter ej identifierats och utförts, och byggnaden skulle då ej klarat energikravet enligt GreenBuilding. Det är möjligt att kraven på uppmätta värden och energideklarationer har bidragit till att injusteringen av nya byggnader blivit viktigare och utförs snabbbare än tidigare, men användningen av mer avancerade och överskådliga verktyg, typ Pia, behöver spridas för att minska skillnaden mellan beräknad och uppmätt energianvändning. Överlämnande till driftsorganisationen Som framgår av detta kapitel uppträder även i dessa väl genomförda projekt en del problem vid överlämnandet från entreprenad till praktisk drift. Det finns exempel på att de krav som ställts vid upphandlingen inte tillräckligt tydligt har formulerats som funktionskrav och följts upp på ett strukturerat sätt under idrifttagandet. De goda intentioner som funnits i projektens tidiga skeden har inte alltid kunnat förverkligas i den praktisk drift. Nedan ges några förslag till hur idrifttagningen kan förbättras. 29

31 Noggrann idrifttagning med uppföljning (funktionsansvar) Formulera tydliga funktionskrav till exempel med hjälp av Sveby-dokumenten. Alla krav som ställs i upphandlingen ska följas upp. Undvik att ställa krav som inte kan eller kommer att följas upp! Avtalen ska reglera vad som händer om entreprenören inte uppfyller kraven. Se till att entreprenören har funktionsansvar åtminstone under garantitiden. Säkerställ att det finns ett bra uppföljningsprogram med en vältäckande driftstatistik både under idrifttagningen (och senare). Arbeta strukturerat! Utbildning av driftspersonal Se till att konsult eller entreprenör introducerar driftspersonalen i intentionerna bakom den nya anläggningens driftsegenskaper. Skapa rutiner och säkerställa att driftpersonalen har kompetens för de arbetsuppgifter som förekommer i driften. Engagera driftspersonalen i arbetet med att bygga upp drift- och underhållsinstruktioner. Kvalitetssäkra och bygg upp kontinuitet i verksamheten. Regelbunden kontroll hitta felkällor (inte bara symptom) Kontrollera regelbundet anläggningarnas funktion Säkerställ att endast de system som behövs för byggnadernas funktion och brukarnas behov är i drift. 30

32 6. Produkt- och konceptutveckling värme och tappvarmvatten Byggnadernas värmebehov blir mindre och mindre, vilket medför att enklare system för värmedistribution än traditionella lågtemperaturs radiatorsystem efterfrågas. Golvvärme är relativt vanligt i småhus av komfortskäl. Att distribuera värme med ventilationsluften utan radiatorsystem har (igen) ansetts attraktivt. Exempelbyggnaderna täcker in de flesta varianterna på distributionssystem och som värmekälla används antingen fjärrvärme eller värmepumpar, i några fall kompletterat med solvärme. Värmedistributionssystem för små värmebehov Utvecklingen mot allt energieffektivare byggnader kännetecknas av lufttäta och välisolerade konstruktioner och effektiv återvinning på ventilationsluften. Tillskottsvärmen från solinstrålning, människor och apparater täcker då en allt större del av byggnadens värmebehov. Detta betyder att byggnadens system för värmedistribution måste anpassas till dessa små värmebehov. Energiflöden ska kunna styras med så små förluster som möjligt (kulvert, källare med mera). Perioder med uppvärmningsbehov blir allt kortare och komforten måste bibehållas även när värmesystemet är avstängt. Ett skäl till att vilja ha ett enskilt värmesystem är att kunna styra värmetillförseln individuellt och på rumsnivå. Hus har behov av luft, värme och kyla men inte nödvändigtvis samtidigt i hela byggnaden. Alternativet till ett separat värmesystem är att använda tilluften för att distribuera den värme som behövs, vilket idag är vanligt i så kallade Passivhus, där kostnaden för värmesystemet kan sparas in. För att värma tilluften efter att den passerat ventilationsvärmeväxlaren, installerar man antingen ett litet elbatteri eller ett vätskeburet batteri. Dessa batterier är i bostäder placerade lokalt för varje bostad eller efter ett centralt aggregat. Det minskade värmebehovet gör det också möjligt att använda lägre systemtemperaturer (är dock svårt vid värmedistribution med hygienluftsflödet). Lågtemperatursystem kräver större värmeavgivande ytor än högtemperatursystem och kan nyttja lågvärda energislag som spillvärme, solvärme med mera. Golvvärme är ett system med en stor värmeavgivande yta som lämpar sig för lågtemperatursystem. Det är ett även ett trögt system som reagerar långsamt på reglering, vilket minskar möjligheten att ta tillvara kortvariga tillskott av internvärme. Tidsfördröjningen på värmesystemet bör vara så kort som möjligt i energieffektiva byggnader. Bostäder Att använda ventilationsluften för distribution av värme i bostäder, har periodvis varit aktuellt. Exempel på byggnader finns från 70-, 80- och 90-talen. Systemen har på senare tid anpassats för att kunna distribuera värmen utan att öka luftflödena, vilket behövdes i 70- och 80-talens byggnader. Dock har antalet luftvärmehus inte blivit stort, vilket delvis beror på svårigheter att göra klimatskärmen tillräckligt lufttät och välisolerad. 31

33 Idag har detta återigen blivit aktuellt i samband med så kallade Passivhus med motivet att så lite tillskottvärme behövs att ventilationsluftflödet räcker till som värmebärare. Lokalbyggnader För lokalbyggnader, där ventilationen endast är i drift under delar av dygnet, medför luftvärme att ventilationen måste vara igång hela tiden, vilket ger en stor ökning av elanvändningen för fläktdrift. Detta är ett motiv för att använda vattenburen värme och kyla för kontorshusen. Krav på klimatskärmen Välisolerade konstruktioner ger generellt en högre yttemperatur på insidan, vilket ger en friare placering av värmekällan i rummet. Traditionellt har ju radiatorer placerats under fönster för att motverka kallras. Även om dagens fönster är betydligt bättre än tidigare, är yttemperaturerna vintertid mycket lägre än på ytterväggarna och trots interna värmetillskott är det fortfarande viktigt att motverka kallraset vid större fönsterpartier. Inläckande kall uteluft genom otätheter och ventiler påverkar givetvis komforten och måste undvikas eller beaktas. Ur ett driftperspektiv är det lönsamt att fokusera på en bra klimatskärm. Att öka investeringen på klimatskärmen leder inte bara till minskade driftskostnader, det kan också innebära att ett installationssystem försvinner som i de bostäder där man väljer att låta bli att installera ett separat värmesystem och istället värmer tilluften. Däremot visar LCC-beräkningarna för Hamnhuset att en förtjockad väggkonstruktion har liten lönsamhet men en lufttät konstruktion är en förutsättning för att luftvärmesystemet ska fungera. Tappvarmvatten Tappvarmvattenanvändningen kan sägas ha minskat med utvecklingen av effektivare armaturer och individuell mätning och debitering. Skillnader mellan likadana byggnader kan dock fortfarande vara mycket stora. En detalj som ofta glöms bort är att isolera distributionssystem och VVC-ledningar i byggnaden, rumsapparater och tappställen. Det är framför allt i kulvertar och rördragningar i utrymmen med lägre rumstemperatur som värme går förlorad. I lokaler med litet tappvarmvattenbehov är VVC-förlusterna ofta större än för själva tappvarmvattenbehovet. I Vargbroskolan och Västerport har VVC-ledningar ersatts med lokala elberedare i anslutning till våtgrupperna. Ett spekulativt och delvis kontroversiellt alternativ till elberedare kan vara att använda en värmepump som tar värme ur inomhusluften till tappvarmvattenberedningen, speciellt om kylbehov finns. En utveckling av avloppsvärmeväxlare har skett de senaste åren, med bättre verkningsgrader, växlare anpassade för vertikalt montage samt mer anpassade system för bostäder. Avloppsvärmeväxlare har trots detta ännu inte slagit igenom vid nyproduktion eller som energisparåtgärd. 32

34 Figur 6.1. Fördelning över året av energi för tappvarmvatten (Sjögren 2007). Energianvändning för tappvarmvatten varierar över året beroende på temperaturskillnad på inkommande kallvatten, viss skillnad i tappflöde (lägre i juni-augusti) och varmvatteninblandning (varmvattenandelen ökar när kallvattnets temperatur minskar). I figur 6.1 visas variationerna i energianvändning för tappvarmvatten över året. Värdena baseras på statistik från för flerbostadshus i Stockholm med mätning av tappvarmvatten, vilka matats in i e-nyckeln. Kallvattentemperaturer har tagits som medelvärden för Stockholm Vatten år Total tappvarmvattenanvändning för urvalet var ca 30 kwh/ m 2 (BOA+LOA) och här ingår inte VVC eller det varmvatten som framställs i disk- och tvättmaskiner. Värmepumpar Värmepumparnas värmefaktor (COP) har stadigt förbättrats med cirka 1,5 procent per år sedan början av 80-talet. En typisk bergvärmepump har år 2010 värmefaktorn 3,5 och en typisk luft/vattenvärmepump har ungefär 3,0. Totalt tar alla värmepumpar i Sverige in cirka 16 TWh, huvudsakligen lagrad solenergi, från omgivningen. Till det tillsätter man omkring 8 TWh elenergi och ut i alla Sveriges byggnader kommer därför omkring 24 TWh från värmepumpar (2009). De stora värmepumparna i fjärrvärmenäten börjar bli gamla och ersätts inte. Av de 16 TWh omgivningsenergi ovan, upptar de stora värmepumparna numera endast cirka 3 TWh. Idag har ungefär småhus någon form av värmepump. Det motsvarar ungefär hälften av de småhus som kan ha värmepump. Fortsättningsvis får man räkna med att antalet nyinstallationer i småhus minskar, men man kommer nog även på lång sikt att ha cirka små värmepumpar som ersätts varje år. Man kan också utgå från att de tillkommande värmepumparna i småhus också blir något mindre än de som redan installerats. Det beror både på att nybyggda hus blir bättre isolerade och på att de mest energislukande husen redan åtgärdat sina energiproblem. 6 Sjögren, Jan-Ulrik, 2007, Användning av varm- och kallvatten i flerbostadshus, Energi & miljö, Nr 11,

35 Det kommer alltså att finns ett ökande behov av små värmepumpar för nya byggnader med litet värmebehov. Hitintills har det marknadssegmentet ekonomiskt endast kunnat tas med små luft/luft värmepumpar och frånluftsvärmepumpar. Några tillverkare har försökt bygga mycket små värmepumpar för jord- och bergvärme (till exempel Markus, Zirius). Av olika skäl har marknadsgenombrottet uteblivit. Nya strikta byggnormer missgynnar dock frånlufts- och luft/luftvärmepumpar så den marknadsnischen kanske återöppnas. En god klimatskärm är bra för värmepumparnas värmefaktor genom att man då kan värma huset med låga temperaturer i radiatorerna eller golvvärmeslingorna, vilket ger en hög värmefaktor. Det är en trend att värmepumparna också utvecklats, bland annat med varvtalsstyrda kompressorer så att de kan ta en större del av husets maxeffekt den kallaste dagen. Från att ha dimensionerats för kanske procent av husets maxeffekt på tidigt 80-tal, ligger man numera ofta på procent av maxeffekten. Nya hus med god värmeisolering kommer att få ett relativt kortvarigt värmebehov och det blir då svårare att få råd med t ex en heltäckande bergvärmepump. Man kan däremot förmoda att billiga luft/luftvärmepumpar som också kan användas för kylning av rumsluften kommer att få en ökad användning i befintliga välisolerade hus. Som följd av de hårdare kraven för elvärmda byggnader i BBR 16, har nya frånluftsvärmepumpar tagits fram, vilka kan sänka avluftstemperaturen till flera minusgrader. Den högre värmeeffekten som uppnås, kan då räcka till för att klara effektbehovet för mindre villor. Solvärme EU-direktivet om att förnybar närproducerad energi ska användas till 2020 kommer troligen att öka användningen av solvärme- och solelsystem, från den idag blygsamma nivån. Minskad kostnad för systemen kommer också att öka användningen. Fyra av byggnaderna i denna sammanställning använder solfångare eller solceller. I Sverige installeras drygt solvärmesystem per år och totalt finns cirka system installerade, de flesta i småhus. Solvärmen kan antingen användas i en varmvattenberedare för tappvarmvatten eller i ett kombisystem med ackumulatortank och tillsammans med någon ytterligare energikälla när solenergin inte räcker till. Nackdelen med solvärme är naturligtvis att den genererar mest energi under den del av året som vi använder minst värme. Några extra väl lämpade användningsområden är därför uppvärmning av pooler eller att värma krypgrunder under sommaren. Solvärme kan också kombineras med bergvärme genom att under sommaren ladda borrhålen med värme inför vinterns värmeuttag. Att använda något av dessa sätt för att göra sig av med överskottsvärme kan också vara nödvändigt för att slippa kyla solfångarsystemet de varmaste dagarna. De vanligaste typerna är idag plana solfångare och vacuumsolfångare. Det finns också enheter som kombinerat solfångare och solceller. De plana solfångarna är i jämförelsen ofta billigare än övriga men har sämre årsutbyte. De är dock inbyggbara i exempelvis takkonstruktionen och har då lättare att smälta in. Företaget Soltech har gått steget längre med inbyggnad, där takpannor av glas används 34

36 över en duk som absorberar solenergin. Luften i den underliggande spalten värms och cirkuleras för värmeöverföring till husets befintliga uppvärmningssystem. Årsutbytet sägs vara jämförbart med plana solfångare. Att kunna lagra energin är nästa steg för att solvärmens användningsområde ska öka. Företaget ClimateWell har kommit fram med en modell där värmen från solfångare lagras med hjälp av salt, vatten och vakuum, för användning under nätter och molniga dagar. I systemet ingår även en möjlighet att få kyla från solvärmen, utan att använda el. Oxtorgshusen i Värnamo har 3 m 2 solfångare per lägenhet för uppvärmning av tappvarmvatten. Första året producerade solfångarna 256 kwh/ m 2, vilket var något mindre än förväntat på grund av läckage. Trots det stod solenergin för 43 procent av områdets energianvändning för uppvärmning av tappvarmvatten. Nödkyla behövde användas på tre av fem hus, där varmvattenförbrukningen varit lägst. Flera av solfångarnas temperaturgivare har fått bytas ut på grund av fabrikationsfel, det har varit stora problem att hålla trycket på solvärmekretsen på en korrekt nivå och flera läckage har inträffat under första tvåårsperioden. Styrningen av solfångarna på Hamnhuset har varit felprogrammerad. Källor

37 7. Produkt- och konceptutveckling komfortkyla Sverige har relativt sett en mycket stor area med installerad komfortkyla. Förekomsten är framförallt i kommersiella lokaler som kontor, butiker med mera. Än så länge är komfortkyla i bostäder ovanligt, men det finns en risk att den ökar om inte exempelvis solskyddet planeras. Bland de redovisade exempelbyggnaderna har kontorshusen komfortkyla installerad. I skolan ökas tilluftsflödet och bostäderna saknar kyla. Det är många faktorer som påverkar temperaturen i en byggnad. Solinstrålning genom fönster, interna värmelaster i form av människor, datorer, belysning och annan utrustning. Behov av komfortkyla i lokalbyggnader styrs av tillskottens storlek, byggnadens förutsättningar och hur man kan utnyttja befintliga installationer. I Sverige finns mycket stor area med installerad komfortkyla, och använd kylenergi varierar kraftigt mellan till synes likadana byggnader med likartad verksamhet. Innan systemen för komfortkyla dimensioneras skall möjliga bygg- och installationstekniska åtgärders inverka beaktas, till exempel: fönsterplacering och storlek solavskärmning solskyddande glas effektiv belysning och apparater nattkyla, kylackumulering anpassning av verksamhet efter byggnadens förutsättningar. Komforttemperatur För att komma fram till lämplig strategi för komfortkyla att använda behöver alla inblandade aktörer arbeta tillsammans. Det är viktigt att vara överens med hyresgäster och brukare om vilka förutsättningar som gäller för att uppnå förväntat inomhusklimat. Ett första steg är att tillsammans med fastighetsägare och brukare definiera vilket termiskt klimat som ska gälla på sommaren 7. Det termiska klimatet påverkas av byggnaden, dess installationer och interna värmelaster som vi i viss mån kan ställa krav på och försöka styra. Termisk komfort påverkas även av brukarnas ålder, klädsel, aktivitet, acklimatisering med mera. Dessa faktorer definieras av brukaren. Krav på installerad komfortkyla ställs ofta av brukare och beställare, men deras kunskap om konsekvenserna för systemkonstruktören är många gånger begränsad. Kostnaden för att installera och driva en kylanläggning kan bli mycket hög. 7 Wickman, P., 2009, Ta det kallt strategier för komfortkyla. Sveriges Kommuner och Landsting. 36

38 Det termiska klimatet definieras inte bara av rumstemperatur utan också av luftens hastighet och fuktighet, stålning mellan ytor i rummet, temperaturskillnader i rummet och skillnaden mellan högsta och lägsta temperatur och under hur lång tid en viss temperatur råder. Det finns dokument som gör det enklare att specificera kraven på inneklimatet och kommunicera kring dessa frågor med beställare och konsulter. Energi- och miljötekniska föreningens R1:an täcker in de flesta av de faktorer som utgör det termiska klimatet och behandlar även luftkvalitet, ljud och ljus. Belok, Beställargruppen för lokaler, har också tagit fram kravspecifikationer för innemiljö. Den innehåller bland annat en varaktighetskurva som visar hur många timmar av året man kan acceptera en viss temperatur. Det kan vara en bra strategi att tillåta temperaturen att variera över dygnet så mycket som ett komfortabelt brukande tillåter. Energibesparing på grund av varierande temperatur förutsätter god tillgång på internvärme och kommer att variera beroende på intervallets storlek och byggnadsstommens värmelagringsförmåga. Bäst resultat uppnås om balanstemperaturen är mitt i komfortintervallet, det vill säga att både värme och kyla kan lagras 9. Solskydd Genom byggnadens utformning och planlösning kan man påverka hur mycket värme som släpps in och ut ur huset. En byggnads omgivning påverkar inneklimatet genom till exempel skuggande träd, asfalterade ytor som reflekterar in solljus, buller och förorenad luft som påverkar möjligheter att fönstervädra. Temperaturen på tilluften påverkas av var friskluftsintag sitter, exempelvis på ett varmt tak eller skuggigt i markplan. Användning av effektiva solskydd minskar solinstrålningen kraftigt. Det finns en uppsjö av olika solskydd. Förutom solskyddsglas finns markiser, filmer och persienner. Dessa monteras invändigt, utvändigt eller mellanliggande, för sig själva eller i kombination. I kontorshus investeras oftast i solskyddsglas, men i flerbostadshus har det ända till nyligen ansetts för dyrt. Av bostadshusen har man i Seglet använt solskyddsfilm. Minska internvärmen Att anpassa verksamheten efter byggnadens förutsättningar och verksamhetens klimatkrav kan begränsa kylbehovet till vissa zoner. Förlägg värmealstrande utrustning som kopiatorer och servrar, till områden där den påverkar verksamheten minst. Använd en färgsättning som minskar behovet av belysning. Frilägg ytor hos byggnadsstommen för att utnyttja byggnadens termiska tröghet, möjlighet att ta upp värme på dagen och avge värme på natten. 8 Belok, 9 Ståhl, F, 2009, Influence of thermal mass on the heating and cooling demands of a building unit, Chalmers

39 Interna laster utgör en mycket stor del värmetillförseln till rummen under arbetstid och genom att byta ut stationära datorer mot laptops, gamla belysningsarmaturer mot nya med styrning kan internlasterna minskas avsevärt. Internlasterna påverkar innetemperaturen så mycket att det kan finnas skäl att villkora det termiska klimatet beroende på storleken av internlaster orsakade av hyresgästen/brukaren. Energieffektiv utrustning minskar kostnaden för både verksamhetsel och kyla. System för komfortkyla Om passiva åtgärder inte är tillräckliga för att uppnå det inneklimat som verksamheten kräver, rekommenderas att frikyla i första hand och miljövänlig kylteknik i andra hand. Exempel på så kallad frikyla är cirkulerande vatten i kyltorn, borrhål, grundvatten, sjövatten eller snö/islager eller ökat ventilationsflöde dagtid och/eller nattetid. Till miljövänlig kyla räknas evaporativ, sorptiv och absorbtionskyla. Då kyls tilluften genom att utnyttja fysikaliska egenskaper hos vatten, fuktig och torr luft samt kall och varm luft. Det går också att framställa kyla genom att använda förnybara energikällor för att torka och värma luft. Till sist tar man till åtgärder från den konventionella kyltekniken, som fjärrkyla eller kompressorkyla. Skanska har nu infört ett system för självreglerande kyla som en utveckling efter erfarenheter i Hagaporten. En större värmeöverförande flänsyta i kylbafflarna eliminerar behovet av rumsstyrning med bibehållet inneklimat. Ju större ytorna är som avger kylan desto mindre temperaturskillnad behövs mellan den varma inneluften och den kylande ytan i kylbaffeln. Med ett traditionellt system är köldbärartemperaturen kring 15 C och varje kylbaffel kräver en motoriserad styrventil som stänger när rummet blivit tillräckligt nerkylt. Självreglerande kyla innebär en köldbärartemperatur på omkring 20 C. På så sätt kan rummet aldrig bli för kallt och styrsystem med givare och tillhörande matningsnät kan helt utgå. Dessutom kan kylvatten tas direkt ur till exempel borrhål utan hjälp av kylmaskin/värmepump. 38

40 8. Produkt- och konceptutveckling ventilation Idag används olika koncept och strategier för nya ventilationssystem. I kontorshusen finns FTX-system antingen med konstanta eller variabla luftflöden. Här styrs valet av vilken strategi som väljs för värmedistribution, komfortkyla och behovsstyrning. För bostäderna ökar användningen av FTX-system igen, främst på bekostnad av frånluftssystem utan återvinning. Nya tekniska lösningar med lågt elbehov är viktigt både för bostäder och lokaler. Ett hybridsystem med fläktförstärkt tilluft och självdragsfrånluft har använts för Vargbroskolan. Vanliga typer av ventilationsvärmeväxlare som används idag är: roterande värmeväxlare, som har hög verkningsgrad men kräver mer skötsel och har viss risk för överläckning av frånluft till tilluft, batterivärmeväxlare som medger hög flexibilitet och stor säkerhet mot överläckning men lägre verkningsgrad, eller plattväxlare som i korsströmsutförande traditionellt har sämre verkningsgrad men i så kallat motströmsutförande kan fås med nästan lika bra verkningsgrad som en roterande värmeväxlare. Användning av korsströms- eller batteriväxlare ger således en högre avluftstemperatur och luften används ofta för att värma upp garage och liknade utrymmen som kanske inte behöver vara fullt uppvärmda. Användningen av allt effektivare ventilationsvärmeväxlare gör att behovet av eftervärmning för komfort minskar, speciellt om tilluften kan tillföras rummen utan upplevelse av drag. Om tilluften ska värma hela byggnaden, behöver eftervärmningsbatterierna väljas stora för att slippa höga systemtemperaturer. För att erhålla en god energiåtervinning i praktiken krävs att prestandan på systemet går att verifiera. Funktionsuppföljningar på luftflöden i aggregatet, el till fläktar och värmeåtervinningsgraden är viktiga för att veta att systemet fungerar som tänkt. Andra viktiga faktorer för ett energieffektivt aggregat är låga lufthastigheter genom aggregatet och stora värmeöverförande ytor i aggregatets värmeåtervinningsbatteri. Det arbete som krävs av fläktarna för att trycka ut luften i byggnaden bli mindre om kanalerna är stora med få spjäll och få ljuddämpare. Det ger ett distributionssystem som har låga tryckfall. Det största motståndet sitter i stället i slutapparaterna vilket ger hög auktoritet och förbättrar styrningen. Detta medför ett lågt SFP-tal (specifik fläkteffekt) för fläktarnas elanvändning. Kontorshus principsystem Ventilationssystem för lokaler är antingen dimensionerade för att förse byggnaden med det luftflöde som krävs av hygienskäl eller så dimensioneras systemet för att även fungera som bärare av kyla och ibland värme. Ett sådant system återfinns i kontorsbyggnaden Västerport som ingår i denna översikt. Här finns ingen risk att värme och kylsystem går samtidigt och byggnaden behöver inga ytterligare kyl- 39

41 eller värmeinstallationer. Att cirkulera stora mängder luft är dock kostsamt och för att hålla nere och behovsanpassa luftflöden kan ett VAV-system installeras. Ett VAV-system har en fläkt som kan variera flödena ut i byggnaden och tilluftsdonen eller spjäll i kanalerna har motorer som låter tilluftsflödena till rummen variera. Syftet är att använda luften där den behövs och i exakt de mängder som behövs för att tillgodose behovet av kyla, värme och ren luft. Detta är ett system med tre funktioner där givare, motorstyrda spjäll och ett styrsystem samverkar. Traditionellt är dimensionerande luftmängd dubbelt så stort i ventilationssystem som bär kyla jämfört med dimensionerande luftmängd för enbart hygienbehov. System för konstanta flöden, CAV-system, kan användas för att bära ut kyla men dimensioneras då efter sommarfallet och innebär onödigt stora luftmängder resten av året då kylbehovet inte är så stort. Lokaler med ventilationssystem som är dimensionerade för det luftflöde som krävs av hygienskäl har separata systemen för värme och kyla. Systemet har relativt konstanta behov av luft och bara tilluftsdon i möteslokaler där persontätheten varierar stort har motoriserade spjäll. I övrigt saknar systemet motorer och rörliga delar. Fläkten varvtalsregleras men flödet är relativt konstant. Investeringskostnaden för ett vattenbaserat system för värme och kyla tillsammans med CAV-system för hygienluftflöde är högre än att utöka ett redan nödvändigt ventilationssystem. Med ovanstående alternativ har man tre separata system som alla har enkel uppbyggnad och möjlighet finns att styra alla tre individuellt. Den stora skillnaden mellan CAV- och VAV-system är antalet rörliga komponenter. VAV-system har möjlighet att hålla lägre flöden än CAV men innehåller många rörliga delar. Komplexiteten hos systemet gör att det åldras fortare och är svårare att sköta. Skanska har valt att installera robusta CAV-system i sina kontorshus. Man har valt att hålla konstanta luftmängder för att säkerställa hög tillgänglighet hos klimatsystemet och begränsa underhållskostnaderna, men även säkerställa ett gott inneklimat och goda generella luftmängder enligt försiktighetsprincipen. Klimatiseringen sker separat via kylbafflar och radiatorer. Kontorsrum och öppna kontorslandskap har konstanta ventilationsflöden. Mötesrummen har ett lågt grundflöde med möjlighet till forcering av ventilationen. För att hålla nere energianvändningen läggs resurser på få, stora och eleffektiva luftbehandlingsaggregat och låga tryckfall i systemet. Aggregaten är låghastighetsaggregat utan ljuddämpare och injusteringsspjäll vare sig vid aggregatet eller vid avstick från schakt ut på våningsplanen. Kanalsystemen är jämntjocka genom hela systemet och bildar en trycklåda i stället för att som vid traditionella system ha lägre och lägre tryck ju längre från schaktet man kommer. Utan injusteringsspjäll och kanalljuddämpare minskar tryckfallet hos kanalsystemet och fläkten har lättare att trycka igenom luften. I Skanskas projekt Hagaporten är lufthastigheten nere i 1,6 m/s. Systemets största tryckfall sitter i slutdon och kylbafflar vilket ger auktoritet till styrsystemet. SFP-talet ligger då kring 1,4 kw/m 3 /s och värmeåtervinningens temperaturverkningsgrad kring 70 procent med enkla värmeväxlarbatterier. Genom att frånluften från kontorsytorna används för värmning och ventilering av garageytorna, motsvarar den i två 40

42 steg utnyttjade luften en ytterligare ökning av verkningsgraden med 7 procent jämfört med om separat uteluft behövts för att ventilera garaget. Värmeåtervinningen ur frånluften från kontorsdelarna utförs, tack vare batterivärmeväxlarna, först efter att frånluften passerat och ventilerat garagen. Skolor En utvärdering av hybridventilationen i Vargbroskolan 10 visar att koldioxidhalterna stiger för mycket i lektionssalarna vid sjunkande utomhustemperatur. Detta beror på minskade tilluftsflöden på grund av att tilluftsflödet styrs av rumstemperaturen, vilken sjunker vid kallare väderlek. Det är tveksamt om ett självdragssystem med hjälpfläktar är tillräckligt säkert och lättskött för att kunna användas i större skala där samma möjlighet till uppföljning som på Vargbroskolan saknas. Bostäder Bostadsventilationen har under en längre tid haft en standardiserad uppbyggnad med gemensam frånluftsfläkt och friskluftsintag via springventiler i fönsters över- eller underkant alternativt ventiler i fasaden, vilka ibland sätts bakom radiatorer för att få viss förvärmning. Separata köksfläktar på eget kanalsystem alternativt gemensamt kanalsystem med forceringsspjäll i spiskåpan med ett grundflöde som kan forceras vid behov. FTX-system har varit relativt ovanliga i bostäder, trots att villaaggregat funnits sedan slutet på 1970-talet. I flerbostadshus har FTX-system ansetts för krångliga och svåra att underhålla. Krav på värmeåtervinning på ventilationsluften har funnits sedan 1980-talet, men dispens har lämnats vid användning av i huvudsak förnybara bränslen för uppvärmning (det vill säga i de flesta städer som har fjärrvärme) vilket speciellt utnyttjats för flerbostadshus. Idag, med de nya energikraven, ökar andelen flerbostadshus med återvinning markant. För FTX-ventilation i flerbostadshus används idag antingen villaliknande system med ett litet aggregat för varje lägenhet, eller lokalliknande system med ett stort centralt aggregat som förser lägenheter med till- och frånluft trapphusvis eller byggnadsvis. För radhusliknande byggnader som Oxtorget är det kanske motiverat att ha lägenhetsvisa aggregat, vilka har lägre investeringskostnad men högre drift- och underhållskostnader. Med ett gemensamt aggregat måste brandproblematiken lösas. Detta har lösts på olika sätt för Hamnhuset och Kommendörkaptenen. 10 Beiron, Jens, 2010, Drifterfarenheter från en energieffektiv skola Vargbroskolan i Storfors, Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap Energi-, miljö- och byggteknik, Arbetsrapport januari

43 FTX-installation i befintliga bostadshus? Återvinning av ventilationsvärme i befintliga hus kommer att vara en viktig åtgärd om vi ska kunna nå det nationella miljömålet med en halvering av byggnaders energianvändning till år Ombyggnad av ventilationssystem i bostadshus till FTX har hittills inte varit vanligt, annat än i småhus med radonproblem, varför erfarenhetssammanställningar och teknisk-ekonomiska uppföljningar saknas. För att råda bot på detta har Energimyndighetens beställargrupp för bostäder 11 (BeBo) initierat en teknikupphandling, där två vinnare utnämnts i november 2010, vilkas koncept nu kommer att installeras. Inom BeBo-projektet Rekorderlig Renovering har tre byggnader tagits i bruk under 2009 med installation av FTX-ventilation i äldre flerbostadshus. Byggnaderna ägs av Sigtunahem, Uppsalahem och Signalisten i Solna. Vissa inkörningsproblem har förekommit och ännu föreligger inga resultat för energibesparing. Ombyggnadskostnaderna för FTX-installationerna i dessa projekt var mellan till kr per lägenhet inklusive moms. Förhoppningsvis kan kostnaderna minska framöver när denna typ av åtgärd blivit vanligare

44 9. Produkt- och konceptutveckling klimatskärm Eftersom byggnadskonstruktionerna utgör en mycket långsiktig investering, bör de dimensioneras med ett livscykelperspektiv, det vill säga funktionerna ska vara bestående och tillräckliga under en lång tid framöver. Tidigare brister i långsiktighet blir tydligt vid en tillbakablick på vissa årgångar i den äldre bebyggelsen samt hur vissa tilläggsisoleringar utfördes. Många byggnader har uppförts med speciell utformning och beständiga och påkostade fasadmaterial, vilket gör att de blir mycket svåra att åtgärda, både ur bevarande och ekonomiska synvinklar. Vi bör således vara medvetna om att även arkitektoniska överväganden i form av byggnadsgeometrier, fönsterareor, fasadmaterial med mera måste avgöras med ett livscykelperspektiv. LCC-beräkningar har använts för dimensionering av klimatskärmars värmeisolering i flera av exempelbyggnaderna. Byggnadens förutsättningar byggs in för minst år rätt val görs nu! En välisolerad och lufttät klimatskärm En välisolerad och lufttät klimatskärm är en nödvändighet för en energieffektiv byggnad med uppvärmningsbehov. Konstruktionerna måste vara rätt sammansatta för att funktionskraven ska uppfyllas och problem undvikas. Detta gäller speciellt i anslutningar mellan olika byggnadsdelar samt vid tilläggsisolering av äldre konstruktioner. Följande byggnadsfysikaliska funktionskrav ska vara tillgodosedda: regnskydd vindskydd värmeisolering lufttätning fuktskydd (inifrån kommande fukt) I dagens högpresterande konstruktioner har olika material utvecklats för olika funktioner, i äldre konstruktioner användes ofta homogena material som i sig uppfyllde funktionskraven, men på en lägre nivå. Nackdelen med flerskiktskonstruktionerna är att de är mer sårbara och kräver mer omsorg om detaljer än de homogena konstruktionerna. I välisolerade konstruktioner blir köldbryggornas relativa inverkan större, vilket också kräver särskild omsorg om konstruktionsdetaljerna. Värmeisolering för små värmeförluster och bra komfort Kravet på värmeisolering styrs sedan energikriserna av behovet att minska värmetransporten genom klimatskärmen. Tidigare kravnivåer styrdes av termisk komfort, det vill säga att tillräckligt hög yttemperatur skulle uppnås på konstruktionernas insida för att minska strålningsdrag och kallras. Ytterväggars isolertjocklekar har i storstadsområdena begränsats av att byggrätter tillhandahålls med brutto- 43

45 area, BTA (utvändiga mått), vilket innebär att ökad isolertjocklek minskar bostadsarean och därmed intäkterna. De nya byggreglerna har trots ovanstående medfört en sänkning av U-värden för klimatskärmens olika delar. För att hålla konstruktionstjockleken nere har det blivit allt viktigare att använda värmeisoleringsmaterial med låga lambda-värden. Dessutom behöver köldbryggor beaktas i energiberäkningar mer än tidigare. För att avsedd isolerförmåga ska uppnås, måste konstruktionerna utformas och utföras noggrant med genomtänkta detaljer. Konstruktioner med tjocka luftgenomsläppliga isolermaterial måste skyddas från luftrörelser på grund vindpåverkan och konvektion inuti materialskikten. Isolermaterialet ska således fylla ut hela utrymmet och inga springor och spalter får förekomma. Många av objekten har lagt tonvikt vid välisolerade konstruktioner, både vid utförande och med större isolertjocklek. Detta har utförts med traditionella metoder där viss förbättring av detaljer åstadkommits. Liten luftläckning för att kontrollera ventilationen och undvika skador Lufttäthetskravet i byggreglerna infördes främst för att minska värmeförlusterna från luftläckning, för att kunna kontrollera ventilationen. Kravet var inte tillräckligt för att ha kontroll på mer än delar av luftflödena. I dagens byggregler finns ett krav på lufttäthet, men det är inte kvantifierat. Utläckande uppvärmd luft kan också orsaka problem med kondenserande fukt och därmed ökad risk för fukt- och mögelskador. För åstadkomma en lufttät konstruktion krävs genomtänkta konstruktionsdetaljer och ett noggrant arbetsutförande vid anslutningar. Detaljer som medför enkelt utförande förespråkas. Antalet genomföringar bör minimeras genom exempelvis indragna tätskikt, avväxlingar av golvbjälkar eller undvikande av installationer i klimatskärmen. Material- och systemvalet ska anpassas så att materialen passar ihop. De flesta byggnader i urvalet har haft en hög ambitionsnivå för att åstadkomma lufttäta klimatskärmar. Många har ställt krav på färdig byggnad. Det har i många fall inte varit tydligt vilka konkreta åtgärder, utöver noggrannhet i utförande, som förelogs för att ambitionsnivån på lufttäthet skulle uppfyllas. I Seglet valdes att inte göra några genomföringar för el i ytterväggar, utan elledningar drogs genom bjälklaget och i golvsockel. Tavellister sattes upp för att minska påverkan från spikar och krokar. Skanska tryckprovar rutinmässigt sina kontorsbyggnader med hjälp av ventilationsaggregaten. Erfarenheter från dessa mätningar visar att metallpartier på betongbjälklag, tätningslister i fönsterbågar och drevning kring fönsterkarmar är känsliga punkter. Fuktbeständiga konstruktioner För konstruktionernas hållbarhet över tiden krävs hög fuktsäkerhet. Konstruktionerna ska klara fuktpåverkan från slagregn och yrsnö utifrån samt inifrån kommande fukt. Fuktproblem i utfackningsväggar av trä med utvändig gipsskiva och puts på värmeisolering, som varit vanliga under det senaste decenniet, har lett till större försiktighet i branschen. Fuktproblemen orsakas av inträngande vatten i otätheter i putsfasaden, vilket blöter ner den pappbeklädda gipsskivan och träreglarna. Kritiska punkter finns framförallt vid anslutningsdetaljer runt fönster och infästningar för balkonger, skärmtak och liknande. Diffusionstät puts gör att uttorkningen går mycket långsamt och 44

46 fukt kan ackumuleras i konstruktionen. Tunnputs appliceras vanligen på cellplast och tjockputs oftast på mineralull. Tunn dispertionsytputs är nära tio gånger så diffusionstät som en traditionell cementbaserad tjockputs. Tillsammans med isoleringsmaterialens olika diffusionsmotstånd fås en avsevärd skillnad mellan konstruktionerna i uttorkningsförmåga av fukt som läckt in och ansamlats på insidan av det yttre heltäckande isolerskiktet. Denna skillnad kan också ses i skadestatistiken. För att undvika fuktproblem i ytterväggar måste man i första hand försöka hindra vatten från att tränga in, genom att ha noggrant utförda beständiga konstruktioner och anslutningar som klarar temperaturoch fuktrörelser. Dessutom ska material väljas som tål viss fuktpåverkan och minskar risken för mögelskador. Det är viktigt att fuktskydda de delar av väggen som inte lätt kan bytas vid en eventuell skada. Ett utvändigt heltäckande isoleringsskikt är ett sätt att skydda bakomliggande träkonstruktioner. Dessa hamnar då en bit in i väggen där det är varmare och torrare. I både Seglet och i Hamnhuset har väggreglar av trä bytts till plåtreglar i de fall de inte behövs av konstruktionsskäl. Gipsskivan är utbytt mot oorganiska fibercementskivor som inte möglar, vilket användes i Hamnhuset, eller mineritskivor som man använde i Seglet. I Hamnhuset har man tagit hjälp av tekniska experter som opartiskt granskat konstruktioner och detaljer och man har även monterat fuktgivare för att övervaka och kontrollera fukthalten i ytterväggen. Prefabricerade betongsandwichväggar är en robust och fukttålig konstruktion, som dock har något högre U-värden än lättare utfackningsväggar. Kontrollmetoder och utbildning under byggtiden Termografering och provtryckning är sedan länge tillgängliga, periodvis bortglömda, verktyg för att kunna kontrollera kvaliteten på lufttätning och värmeisolering. I Seglet utförde KBAB täthetsmätningar i varje enskild lägenhet och termograferade allt eftersom byggnadsarbetet fortlöpte. På så vis upptäcktes brister som kunde åtgärdas direkt och en erfarenhetsåterföring som kunde implementeras direkt i den fortsatta produktionen. Utan denna kontroll hade täthetsresultatet blivit betydligt sämre. I Seglet kunde man också se att resultatet varierade över tiden och med olika arbetslag, vilket talar för att kvaliteten och noggrannheten är en färskvara. I Seglet har man också utformat och testat byggnadsdetaljer i ett bygglabb för att tillsammans med hantverkarna se att de fungerar vid montering innan man börjat bygga. På så sätt säkerställs att man får en konstruktion som fungerar i verkligheten. Till dessa försiktighetsåtgärder kommer kontroll av utförandet. Tilläggsisoleringsmetoder Metoder för tilläggsisolering med puts utvecklades under slutet av 1970-talet. De blev under senare delen av 1980-talet populära även vid nyproduktion, där påföljande fuktproblem redovisats ovan. Vid tilläggsisolering finns inte samma omfattning på skador dokumenterad som vid nyproduktion, troligen beroende på att de bakomliggande väggkonstruktionerna är mer tåliga mot fukt. 45

47 Metoder för utvändig puts på tilläggsisolering skiljer sig åt och har delvis olika egenskaper. En metod består av tjock cementbaserad puts på mineralullsisolering, där putsskiktet hänger i ett armeringsnät fastsatt med kramlor i den gamla ytterväggen. En annan metod består av cellplastskivor med ett glasfibernät och utanpåliggande tunnputs (plast- eller cementbaserad). Givetvis har dessa metoder olika egenskaper när det gäller skydd mot och uttorkning av inträngande fukt. Bevarandeaspekter bevakas mer idag än på talen, och detta begränsar isolertjocklek och ibland krävs att fönstren flyttas utåt. Ibland kan åtgärder stoppas helt av kulturbevarande instanser. Här finns mycket dåligt med enhetliga riktlinjer och förhållandena påverkas mycket av subjektiva bedömningar. Översikt över värmeisoleringsmaterial Kravet på värmeisoleringsmaterialens funktion sträcker sig i tid lika långt som byggnadens livslängd. Kompletteringar av isolerskikt sker oftare än utbyte, i takt med att kraven på isoleringseffekt ökar. Att isoleringsmaterialet långsiktigt bibehåller sina egenskaper är således av vital betydelse för ett hållbart samhällsbyggande. I tabell 9.1 nedan följer en överblick över de vanligaste materialen och nytillskott som skett under de senaste åren. Materialen kommenteras i den efterföljande texten. Tabell 9.1. Egenskapsöversikt för olika typer av värmeisoleringsmaterial. Enhet för lambdavärde är W/(m K). Material Isolerförmåga, Brand- Organiskt/ Lastupptagning Lambdavärde egenskaper oorganiskt Sågspån 0,080 Brännbart Organiskt Dålig Mineralull 0,031-0,044 Obrännbart Oorganiskt Dålig till bra Cellplast EPS/XPS 0,030-0,041 Brännbart Oorganiskt Bra till mycket bra Cellplast PIR/PUR 0,020-0,023 Brännbart Oorganiskt Bra Cellulosaisolering 0,039-0,040 Brännbart Organiskt Dålig Fårull och Linull 0,038-0,040 Brännbart Organiskt Dålig Reflekterande folier Redov. R-värden Obrännbart Oorganiskt Dålig Vakuumisolering 0,005-0,008 Obrännbart Oorganiskt Dålig Cellglas 0,042 Obrännbart Oorganiskt Extremt bra Aerogel med polyester o glasfiber 0,014 Brännbart Oorganiskt Bra 46

48 Sågspån Av tradition och tillgång det äldsta och mest förekommande materialet vid tiden för mer än 50 år sedan. Isolerförmågan är måttlig. Egenskaper som brännbarhet, sättningsbenägenhet och att det är organiskt begränsar dess användbarhet. Alternativa användningsområden som råmaterial till spånskivor och bränsle begränsar dessutom tillgången. Mineralull (sten- och glasull) Det vanligast förekommande isoleringsmaterialet och har varit så de senaste 50 åren. Huvudskälen är att den kombinerar egenskaperna: God isoleringsförmåga, obrännbarhet, oorganisk och relativt lågt pris. Mineralullen är ett fibröst material sammanfogad med ett bindemedel. Fibrerna är spunna av stenmaterial som huvudsakligen består av silikatföreningar. Bindemedlet är en härdplast (bakelit). Produktsortimentet är brett från lösfyllnadsisolering, lätta och tunga skivor, till olika typer av mattor och formpressade produkter som rörskålar. Cellplast EPS och XPS Oljebaserad styrenplast som genom gasutvidgning getts en cellstruktur med mer eller mindre slutna celler. Materialet har god isoleringsförmåga och god lastupptagning, men är brännbart. Cellplast med slutna celler kan även användas i konstruktioner där de utsätts för fritt vatten till exempel omvända tak och i mark. XPS har generellt något bättre lastupptagningsförmåga än EPS, men är också något dyrare. Cellplast PIR och PUR Oljebaserat plastmaterial med cellstruktur i form av skivor eller fogtätning som skummas på plats. Materialet är oorganiskt men brännbart. PIR uppvisar dock bättre brandegenskaper än PUR. Cellerna innehåller drivgas som har bättre isoleringsegenskaper än luft, därav det goda lambdavärdet. Denna effekt avtar med tiden. Cellglas Består av skivor med slutna glasceller. Materialet är oorganiskt och obrännbart. Den extremt höga tryckhållfastheten gör produkten användbar även vid mycket stora laster. Cellulosaisolering och fårull/linull Samtliga är fibrösa material som ofta betecknas som naturliga. Cellulosaisolering är den mest beprövade och då som lösfyllnadsisolering. I övrigt måste materialen betecknas som oprövade. Samtliga har god isoleringsförmåga men är brännbara och organiska och behandlas därför oftast med substanser som är kombinerande mögelgift och brandhämmare. Det hittills vanligast förekommande är borsalter. Mängden varierar men vanligen utgör den viktsprocent. Borsalter bedöms enligt Kemikalieinspektionen (Bygg och måla klokt) kunna skada fortplantningen och ge fosterskador. Reflekterande folier Kan appliceras enbart som folie i slutet hålrum eller i kombination med skummat plastmaterial. Produkterna har beskrivits som revolutionerande rymdteknik med fantastisk isolerförmåga. Mätningar utförda av Norska SINTEF visar att folier inneslutna i hålrum i exempelvis en vägg kan uppnå en isolereffekt likvärdig motsvarande hålrum fylld med till exempel mineralull. Detta gäller så länge hålrummets djup 47

49 inte är större än cirka 5 centimeter. Vid ökat djup sker ingen förbättring av isoleringseffekten. Folie i kombination med skummad plast har en uppmätt förbättring av isoleringseffekten med 18 procent (KTH Folke Björk), jämfört värdet för enbart den skummade plasten. Omräknat till förbättring i isolertjocklek skulle det innebära ett tillskott av cirka 1 millimeter i det prövade fallet. Noterbart är att folier är känsliga för nedsmutsning och mekanisk åverkan som avsevärt nedsätter funktionen. Vakuumisolering En ny teknik där materialet är uppbyggt av celler som innesluter hålrum utan gas. Stommaterialet i cellväggarna är huvudsakligen kiseldioxid. Skivan av celler är helt innesluten i en tät metallfolie. Produkterna blir skivor vars format därmed är helt fixerat. Punkteras folien ödeläggs vakuumeffekten. Materialet får mycket goda isoleringsegenskaper med lambda 0,005 0,008 (det senare värdet efter år) att jämföras med vanlig mineralull som har lambda 0,037. Lambdavärdet tar inte hänsyn till de köldbryggor metallfolien utgör i alla skarvar. Beroende på mängden skarvar och därmed köldbryggor, kan ett punkterat material uppnå isoleringsvärden i nivå med mineralull eller sämre. För att undvika punktering måste produkten behandlas omsorgsfullt och omges av skyddsskikt i den färdiga konstruktionen. De priser som presenterats ligger vid kr/m 3. I marknadsutbudet presenteras endast mycket tunna tjocklekar (10-25 mm). Aerogel Ett gel uppbyggt av silikatföreningar som i sin ursprungsform är obrännbar och med extremt bra isolerförmåga men i denna form ej praktiskt användbar i byggnadssammanhang. Produkter har utvecklats med tillsatser av polyester och glasfibrer vilket ger både flexibilitet och god tryckhållfasthet. Isolerförmågan har då försämrats men är fortfarande mycket god (se tabell s. 46). Denna produkt är oorganisk men brännbar. Priser som presenterats ligger vid kr/m 3. I marknadsutbudet presenteras endast mycket tunna tjocklekar (5-10 mm). Övrigt Olika typer av skumplaster som sprutas på plats och målarfärg för förbättring av fasad eller insidan av ytterväggar har nyligen presenterats på marknaden. Dessa lösningar är tämligen oprövade i Sverige och utlovade resultat kan i vissa fall ifrågasättas. Källor Sågspån: Mineralull: Cellplast EPS och XPS: Cellplast PIR och PUR: Cellglas: Cellulosaisolering: Fårull/Linull: Reflekterande folier: Vakuumisolering: Areogel: Boverkets rapport Värmeisolering - Värmegenomgångskoefficienter för byggnadsdelar och köldbryggor, tjälfri nivå (1989) Swedisol EPS Bygg, Jackon Plast och kemiföretagen, Wikipedia, Kingspan Owens Corning, Foamglas SITAC, Kemikalieinspektionen SWEFAB, Isolina SINTEF, KTH T. Knutsson AB, Lading Arkitekter och Konsulenter A/S Thermisol, Aspen Aerogels Inc 48

50 Fönster och fönsterglas Nya skikt minskar utvändig kondens Användningen av energieffektiva fönster (3-glasfönster med ett lågemissionsskikt, U-värde cirka 1,2-1,4 W/m 2 K och solenergitransmittans, g-värde cirka 0,55-0,63) har länge bromsats, bland annat på grund av ökad förekomst av utvändig kondens, vilket medfört klagomål från de boende. Fenomenet uppträder under klara nätter med hög luftfuktighet, exempelvis efter en regnig dag, och tendensen ökar ju lägre U-värdet är. Förekomsten är störst under hösten. Utveckling pågår av nya skikt på den yttre glasytan som kan minska effekterna av utvändig kondens eller till och med eliminera bildandet av kondens. Det har då visat sig att glas med en så kallad självrengörande yttre glasyta påtagligt minskar effekterna av utvändig kondens och gör att kondensen försvinner snabbare än på vanligt glas. Det går förmodligen inte att fullständigt eliminera problemet, men de försök som hittills gjorts visar att nackdelarna kan minskas. Det är dessutom ett litet problem, som till en viss del borde kunna lösas genom information till de boende om att detta helt enkelt är ett pris vi måste betala för att skona miljön. Bilden i figur 9.1 nedan visar ett exempel där det vänstra glaset i ett dubbelfönster har belagts med ett självrengörande glas. Bilden är tagen på morgonen efter en kondensnatt och det framgår tydligt att Figur 9.1. Skillnad i utvändig kondens på fönster mellan en belagd ytteryta (till vänster) och obelagd ytteryta (till höger). 49

51 sikten genom fönstret med en belagd utsida är helt återställd. Båda fönstren har ett glas-u-värde på cirka 0,65 W/m 2 K. Både U- och g-värden är viktiga egenskaper U-värdet för fönster visar värmeförluster i mörker (utan solinstrålning mot fönstret) och ska redovisas som ett medelvärde för hela fönstret, inklusive karm och båge. Anges U-värdet bara för glasdelen fås ett lägre U-värde då denna i regel har lägre U-värde än karmarna. För ett fönster med angivet U-värde på 1,3 W/m 2 K har glasdelen ett U-värde på cirka 1,0 W/m 2 K. Solenergitransmittansen anges av g-värdet, som är ett mått på hur stor andel av solstrålningens energi som transmitteras genom fönstret. För att utnyttja gratisvärmen från solen ska g-värdet vara så högt som möjligt. Ett traditionellt 2-glasfönster har ett g-värde på 0,76 och ett treglasfönster 0,68. Med ett minskande U-värde minskar även g-värdet. För ett energisparfönster med U-värde 1,2-1,3 är g-värdet cirka 0,55. Fönster med U-värden under 1,0 kräver dubbla lågemissionsskikt och då minskar g-värdet till cirka 0,45 eller lägre. I Sverige har vi infört en energiklassning av fönster som baseras på den välkända kylskåpsmodellen med A-klassat som bäst och G-klassat som sämst. Som enda land i världen av de länder som har en energiklassning av fönster, har Sverige valt att enbart använda U-värdet som kriterium. Det innebär en direkt koppling mellan U-värde och energiklass, vilket innebär att energiklassningen inte tillför någon information utöver den som U-värdet redan ger. Då det är allmänt känt att solinstrålningen kan ge ett positivt bidrag till uppvärmningen är det lite olyckligt att vi i Sverige har valt en sådan klassning. Gör man en energibalansberäkning visar det sig att kopplingen mellan bäst energibalans och energiklassning blir svag. Det går inte att bortse från g-värdet då fönstrets energieffektivitet ska utvärderas. En olycklig trend, som bygger på kända fysikaliska lagar, är att fönster med lägsta möjliga U-värden också får låga g-värden. De fungerar bra som solskyddsglas på sommaren, vilket i sig är en fördel, men den gratisvärme som kan utnyttjas höst, vinter och vår minskar. Dessutom tenderar dagsljustransmittansen att vara lägre för de bästa fönstren vilket gör att de kan uppfattas som mörka eller tonade. Än så länge är behovet av uppvärmning av våra bostäder skyhögt högre än behovet av kylning, och att i det läget inte lägga större vikt vid g-värdet är inte optimalt ur en energisynvinkel. Belagda glas med lågemissionsskikt finns av två huvudtyper, hårda och mjuka. De hårda skikten är baserade på en beläggning av tennoxid, som tål samma behandling som obelagt glas. De kan användas i gamla kopplade fönsterbågar och behöver inte förseglas i en isolerruta. De mjuka skikten är baserade på en beläggning av silver (inte silveroxid) och måste alltid förseglas i en isolerruta, då de inte tål att utsättas för fukt och mekanisk nötning. De mjuka skikten ger något lägre U-värde än de tennoxidbelagda, men de hårda ger högre g-värde. Dagsljustransmittansen är ungefär lika. Dock finns de mjuka skikten i en stor mängd olika alternativ med vitt skilda värden på dagsljustransmittans och g-värde, vilket gör att valet av fönster blir svårt. Vid renovering av äldre byggnader blir val av rätt fönster någorlunda lätt om karm och båge måste bytas. Då väljs i regel ett nytt fönster med U-värde 1,2 W/m 2 K, liknande de som används vid nyproduktion 50

52 av bostäder. Ett sådant fönster är bara D-klassat, men har högre g-värde än ett A-klassat fönster och ger därmed ungefär lika bra eller bättre energibalans på årsbasis. Äldre fönster är ofta tillverkade av kärnvirke, med lång hållbarhet, och många tvekar inför att byta ut hela fönstret om karm och båge är helt friska. I sådana lägen finns flera olika alternativ, vilket kräver en ingående analys. Ett fönster med U-värde 1,6 är inte ens klassat i det svenska systemet, men innebär ändå en påtaglig förbättring jämfört med det gamla obelagda tvåglasfönstret med U-värde 2,9. Vid renovering av äldre bostäder är detta faktorer som måste vägas in. 51

53 10. Produkt- och konceptutveckling belysning inomhus Belysningsområdet har utvecklats snabbt de senaste åren, både ljuskällor, armaturer och styrning, vilket har givit förutsättningar för att kraftigt kunna reducera energianvändningen för belysning i både lokaler och bostäder. Det är viktigt att inte glömma bort innemiljön. Belysningsindustrin och projektörer dimensionerar belysning efter normer, men med de nya ljuskällorna är det inte säkert att normerna är tillräckliga. Viljan att spara ska inte gå ut över ljuskvaliteten och nya ljuskällor kan ge en annan ljusbild som kan försämra ljuskvaliteten, genom till exempel bländning. Belysningsområdet har utvecklats snabbt med avseende på energieffektivisering de senaste åren. Energianvändningen kan minska med så mycket som 80 procent för en viss synuppgift (se figur 10.1). Den senaste trenden i utvecklingen är att använda styr- och reglerutrustning för att begränsa drifttiderna för belysningsanläggningen bättre armaturer och ljuskällor styr- och reglerutrustning idag Figur Teknikutveckling för belysning för en given uppgift. Källa: Belysningsbranschen. 52

54 När nya ljusstarka ljuskällor och högreflekterande reflektormaterial används måste dock krav på synergonomi, och då speciellt bländning, speciellt uppmärksammas. Rekommendationer för belysningens energianvändning I Sverige finns inga bindande myndighetskrav för belysningens energianvändning. I BBR-kraven ingår bara den del av belysningen som definieras som byggnadens fastighetsenergi, vilket kan vara belysning i gemensamma utrymmen som trapphus, tvättstugor och hissar. BBR-kraven påverkar verksamhetsbelysningen indirekt via klimatkrav och reducering av kylbehov. Vissa butikslokaler med mera har mycket stor internlast på grund av belysningen, vilket medför att värmebehovet minskar (oftast mer än kylbehovet ökar) och dessa byggnader kan då på grund av detta utformas med sämre klimatskärmar. Det finns dock rekommendationer för belysningens energianvändning som av beställaren kan göras till bindande krav i ett specifikt projekt. Riktlinjer för installerad effekt per kvadratmeter och användning av styr- och reglerutrustning för en rad olika lokaltyper har tagits fram av Belysningsbranschen i samarbete med Energimyndigheten 12. Nu finns också en standard för hur energianvändningen för belysning, uttryckt i kwh/m 2 och år, ska beräknas 13. Energiåtgången för belysning deklareras med ett index för belysningens specifika årliga energianvändning (Lighting Energy Numeric Indicator, LENI). LENI-talet räknas på belysningen för hela byggnaden och kan användas för att jämföra den energi som åtgår till belysningen mellan olika utföranden. Tabell 10.1 Krav på maximal installerad effekt för belysning i nya kontorsbyggnader. Dessutom ska energianvändningen begränsas genom installation av styr- och reglerutrustning. Möjliga reduktionsfaktorer för kontorslokaler redovisas nedan. Källa: Energimyndigheten, Kontor Riktlinjer Möjliga reduktionsfaktorer Schabloner Jämförelse energianv. (LENI-tal) drifttider kwh/m 2, år enl. SS EN Installerad Manuell Närvaro- Dagsljus- Eur. medel- Manuell Närvaro- Närvaroeffekt styrning reglering värden enl. styrning och dags- W/m 2 SS EN ljusstyrn. Cellkontor skall 10 0,8 0,60 0, bör 8 0,8 0,60 0, Storkontor skall ,90 0, Belysningsbranschen 2010, Ljus och Rum. 13 SS EN 15193:2007, Energy performance of Buildings - Energy requirements for lighting. 53

55 Standarden visar hur hänsyn ska tas till påverkan av styr- och reglerutrustning som installeras i en belysningsanläggning. Detta har tidigare varit svårt att beräkna då inga schabloner funnits för hur stor påverkan är. Att styr- och reglerutrustning har stor potential att minska belysningens energianvändning syns tydligt vid beräkningar enligt standarden. Detta är nästa stora besparingsområde inom belysningsområdet. Standarden ger exempelvärden på LENI-tal för ett antal vanligt förekommande verksamheter. I tabell 10.1 redovisas exempel på de krav som Energimyndigheten och belysningsbranschen gemensamt tagit fram och som nu finns publicerade i Ljus och Rum. Belysningen skall samtidigt uppfylla gällande standarder och rekommendationer (EN och den svenska planeringsguiden Ljus och Rum). Medelbelysningsstyrka i drift 500 lux på arbetsplanet och 300 lux inom den omedelbara omgivningen. Ljuskällor En ljuskällas energieffektivitet uttrycks i lumen per watt [lm/w]. Lysrör, som ännu dominerar marknaden, har fortfarande högst energieffektivitet bland de ljuskällor som används inomhus, men lysdioderna (också benämnda LED) knappar in och har teoretiskt möjligheten att nästan fördubbla energieffektiviteten jämfört med lysrör. En annan fördel med lysdioder är att de inte innehåller kvicksilver. Många anser att lysdioderna inte har tillräckligt bra ljusegenskaper för att användas inomhus, men även på det här området går utvecklingen snabbt och idag finns många exempel där lysdioderna används inomhus. Näraliggande LED-tillämpningar idag är exempelvis punktbelysning, samt i trapphus och hissar. Armaturer Armaturens uppgift är att styra ljuset dit det behövs samt att minska risken för bländning. Nya typer av reflektormaterial gör att armaturernas effektivitet har ökat, vilket innebär att belysningseffekten kan sänkas. Armatur och reflektor måsta anpassas till varje ny ljuskälla för att nå så hög effektivitet som möjligt. Ett sätt att behålla belysningsnivåer och samtidigt minska belysningseffekten är att armaturerna pendlas ner och kommer närmare den area som avses belysas. Planering En av de allra viktigaste faktorerna för en låg energianvändning för belysning är planeringen av anläggningen. Belysningsplanerare med god erfarenhet av att arbeta med energieffektiv belysning bör anlitas. Belysningsplaneraren måste alltid ta reda på hur lokalen ska användas, vilka synergonomiska krav som finns samt LCC-beräkna olika alternativ för till exempel styr- och reglerutrustning. 54

56 Styr- och reglerutrustning En belysningsanläggning kan styras på flera olika sätt. De vanligaste är: Närvarodetektor En givare detekterar närvaro i rummet/del av rum och tänder belysning när någon kommer in och släcker när personen lämnar rummet. Frånvarodetektor Personen som använder rummet tänder själv vid behov, men styrutrustningen släcker när personen lämnar rummet. Dagsljusreglering Denna typ av reglering används i lokaler med stort infall av dagsljus, vilket då kan tas tillvara. När dagsljus faller in i lokalen regleras den artificiella belysningen ned. Tillsammans uppfylls de krav på belysningsstyrka som finns. Beroende på typ av ljuskälla i anläggningen behövs olika typer av driftdon för att kunna reglera belysningen (ändra nivån på belysningen, inte bara on/off). Kostnaden för det reglerbara driftdonet måste uppvägas av minskade elkostnader, om regleringen installeras av energiskäl. Det finns en stor outnyttjad potential för energibesparing i styr- och reglerutrustning för belysning. När styr- och reglerutrustning installeras måste hänsyn tas till standbyeffekter, som om de inte begränsas kan uppgå till en betydande del av energianvändningen i en energieffektiv anläggning. Effektivisering av befintlig belysning Åtgärder i en befintlig anläggning kan vara att byta ljuskällor mot mer energieffektiva alternativ (exempelvis glödlampor mot lågenergilampor). Det är också viktigt att se över att anläggningens drifttider stämmer med verksamheten så att belysningen inte är tänd i onödan. Eftersom utvecklingen varit så stor inom belysningsområdet de senaste årtiondena bör alltid en LCC göras för att beräkna om det inte är mer lönsamt att byta hela anläggningen än att uppgradera den befintliga. Är belysningsanläggningen gammal bör den också ses över av arbetsmiljö/synergonimiska skäl. Installationer och erfarenheter från objekten I Vargbroskolan har standby-funktionen för ljusreglering av klassrummens belysning (DALI-systemet) visat sig dra mycket el under icke drifttid eftersom elektroniken har en hög tomgångsström. Analysen indikerar att tomgångsströmmen utgör cirka 10 procent av maxeffekten och kan stå för nära 40 procent av belysningselen, eftersom drifttiden endast utgör 5-10 procent av årets totala antal timmar. Det borde vara möjligt att kostnadseffektivt minska elbehovet för belysning med cirka 8 kwh/m 2 (50 procent) om detta beaktats från början. 14 Enligt de nya Ecodesign-kraven kan varje armatur nu maximalt dra 0,5 W. 14 Beiron, Jens, 2010, Drifterfarenheter från en energieffektiv skola Vargbroskolan i Storfors, Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap Energi-, miljö- och byggteknik, Arbetsrapport januari

57 Belysningen i kontorshuset Västerport är utformad med närvarostyrd belysning i samtliga kontorslokaler, och deltog i GreenLight, ett äldre EU-program för att stödja energibesparande åtgärder i belysningssammanhang. I Hagaporten används energisnål belysning med närvarostyrning i mindre använda utrymmen och Kaggen har närvarostyrd belysning vid arbetsplatser och i allmänna utrymmen. För bostadshusen är det de boende själva som styr belysningen. Utöver att elanvändningen mäts och debiteras individuellt, har effektmätare installerats som visar de boendes momentana elanvändning. Tanken är att påverka brukarbeteendet genom att öka medvetenheten. Detta har provats i JM s radhus Järinge. Tillräckligt detaljerade mätresultat för att utvärdera effekten saknas. 56

58 11. Verktyg och checklistor Nedan visas exempel på verktyg och hjälpmedel för energi och inneklimat som finns att tillgå, med hänvisningar till de olika skedena och parterna. Sveby - Standardisera och Verifiera Energianvändning i Byggnader I Sveby-programmet fastställer bygg- och fastighetsbranschen standardiserade brukardata för beräkningar och hur verifiering av energiprestanda skall gå till. Man kan förenklat säga att branschen fastställer en körcykel och mätmetoder för byggnader på liknande sätt som fordonsbranschen gjort för bilars bränsleförbrukning. Det ger möjlighet att ge kunder ett enkelt och enhetligt svar på hur mycket energi som går åt i huset. Minst lika viktigt är att det underlättar för byggherrar att beskriva och följa upp sina krav. Ett stort antal delprojekt säkerställer att man täcker in alla frågeställningar, varav några redovisas nedan: Definition av begrepp och parametrar, kravspecifikation och upphandling Standardiserad användning av bostäder och kontor för energiberäkningar Tydligare avtal mellan byggherrar och entreprenörer Tydligare avtal mellan beställare och konsult Mätmetoder och kontroller Analyser av avvikelser mellan uppmätt och beräknad energianvändning Ansvar och sanktioner vid för hög energianvändning Fallstudier där metodiken provas i verkliga byggprojekt Rapporter och hjälpmedel finns fritt tillgängliga på R1:an En utgångspunkt är att krav och råd från svenska myndigheter, och gällande svensk standard ska definiera inneklimatkvalitetens grundnivå. R1:an ska utgöra underlag för att specificera och utvärdera inneklimatets kvalitet, som referenshandling i samband med projektering och upphandling av inneklimatsystem, men även vara ett hjälpmedel vid bedömning av inneklimatets kvalitet i befintliga byggnader

59 R1:an är avsedd att utgöra ett hjälpmedel framförallt före systemlösningsskedet, genom att fungera som ett samlande underlag för samverkan mellan beställare och de konsulter som ska ansvara för projektering av byggnaden och dess installationer. 16 Avsikten är att R1:an ska fungera som en mall, när det gäller krav på inomhusklimatets kvalitet så som luftkvalitet, termiskt klimat, ljud och ljus, för att underlätta kommunikationen mellan beställare, hyresgäst, arkitekt, konsulter, entreprenörer och förvaltare. BELOK På sin hemsida har BELOK lagt upp kravspecifikationer för Energi, innemiljö och styr- och övervakningssystem. Syftet är att underlätta för beställare och andra i branschen vid upphandlingar. Kravspecifikationerna är utformade så att de kan bifogas till förfrågningsunderlag eller som bilaga till kontrakt och avtal. Kravspecifikationerna får användas fritt, utan kostnad, men på användarens eget ansvar. 17 Följande verktyg finns tillgängliga för direkt nätanvändning eller nerladdning: LCC-program, energiberäkningsprogram för arkitekter BV2Arch, internräntediagram och värmeåtervinningsberäkning. Energilotsen Energilotsen beskriver hur de energitekniska frågorna hanteras i olika skeden och av olika aktörer. I varje byggskede åskådliggörs de möjligheter som varje aktör har att minska behovet av köpt energi i den färdiga byggnaden. För var och en av projektdeltagarna finns beskrivningar och checklistor som lyfter fram just deras möjligheter att. Genom att följa det metodiska tillvägagångssättet som beskrivs i handledningen kan suboptimering av enskilda system undvikas. 18 Energilotsen är tänkt att fungera som handledning för hantering av energifrågor vid projektering av bostäder eller lokaler. Energilotsen ska kunna användas av envar engagerad i nybyggnadsprojektering utan att man är energispecialist. I handledningen får byggherren hjälp med vilka krav på utredningar som är rimliga och respektive aktör får hjälp hur undersökningarna går till, vilka metoder som kan användas, vilka indata som krävs, hur resultaten ska analyseras och hur energirelaterad information hanteras i och mellan olika skeden. 16 Energi- och miljötekniska föreningen,

60 12. Diskussion och slutsatser Byggnaderna Rapporten bygger på insamlad information från fastighetsägare och förvaltare med flera som har tillgång till byggnaderna och energistatistik. När uppgifternas innehåll kontrolleras visar det sig att många fastighetsägare har dålig kontroll på siffrornas innebörd. Det har varit en betydande svårighet i projektet att kunna utläsa siffrornas innehåll så att rättvisande jämförelser kan ske mellan olika byggnader och koncept. Hus med braskaminer är givetvis svåra att utvärdera, speciellt när användningen av ved är okänd. Nedan redovisas några iakttagelser baserat på resultatredovisningen i kapitel 3. De redovisade byggnaderna har en dokumenterad uppmätt energiprestanda som är betydligt bättre än snittet av byggnader uppförda i början på 2000-talet. De är även betydligt bättre än kraven i BBR 16. Många av byggnaderna har dock svårt att uppnå sin beräknade energiprestanda, vilket i de flesta fall kan förklaras med inkörningsproblem för installationer. Solfångaranläggningar kräver inkörningsperiod felprogrammering och läckage har förekommit i byggnaderna. Beräknade temperaturverkningsgrader på ventilationsvärmeväxlare kan ibland vara svårt att uppnå om man inte anpassar till exempel börvärden för luftflöden och frysskydd till verklig drift. Mätningar behövs för att kunna detektera felen. Vissa byggnader har hög hushållselsanvändning, vilket inverkar på deras energiprestanda. En antydan till samband mellan hög hushållselanvändning och specifik energianvändning kan skönjas i figur För Oxtorget visas höga värden också efter korrigering av el till eftervärmningsbatterier i tilluftskanaler (baserat på mätning i fyra lägenheter). Studentlägenheterna i det ombyggda Locus är undantaget med både hög hushållselanvändning och specifik energianvändning, vilket kan bero på små lägenheter i kombination med hög tappvarmvattenanvändning. Några av byggnaderna har komfortvärme i badrum som ingår i hushållselen, vilket egentligen ska bokföras som värme. Ökad verksamhetselanvändning för kontorslokaler verkar inte minska den specifika energianvändningen på samma sätt som för bostäder (se figur 12.2). Underlaget är dock litet. En slutsats som kan dras av de tre första punkterna är att idrifttagningen är utomordentligt viktig. Verifiering och uppföljning måste göras noga så att fel kan påtalas och rättas till. Här gäller det för beställaren att inte ge upp innan rätt funktion uppnåtts. 59

61 Figur Hushållselanvändning i bostadsbyggnaderna i förhållande till specifik energianvändning. Figur Verksamhetselanvändning för lokalbyggnaderna i förhållande till specifik energianvändning. Idrifttagning, verifiering och uppföljning Vikten av en noggrann idrifttagning med verifiering av prestanda på installationer och byggnad kan inte nog betonas. Mycket av skillnaden mellan uppmätt och beräknad energianvändning kan förklaras av att felaktiga eller bristfälliga funktioner inte åtgärdats. Detta är idag ännu mer i fokus när byggnadens specifika energianvändning ska redovisas två år efter byggnaden tagits i bruk och energideklaration, snart med energiklassning, ska utföras. Arbetet med byggnaden tar inte slut efter slutbesiktningen, utan kontinuerlig uppföljning måste ske för att optimera driften och upptäcka felfunktioner. 60

62 Byggregler Byggreglernas syfte är att spegla samhällets minimikrav på byggnader, vilket då höjer upp de sämsta projekten. Det är fullt tillåtet att bygga bättre och till exempel dokumentera detta med någon typ av certifiering. Använder byggreglerna rätt mått för att se till att vi bygger bra hus? BBR-kraven ställs idag för specifik energianvändning, vilket definieras som till byggnaden levererad energi för uppvärmning, tappvarmvatten, komfortkyla och energi för byggnadsdrift. Vilken relevans har detta mått för olika byggnadstyper och användningsområden? Vissa byggnader innehållande intensiv verksamhet och byggnader med lägre temperatur (exempelvis lager) har lätt att klara kraven och klimatskärmarnas prestanda har i stort sett inte utvecklats sedan 1980-talet. Ska verksamheterna på något sätt ingå eller beaktas i kraven för att inte byggnadernas klimatskärmar ska bli för dåligt isolerade? Ska byggnaderna klara kraven även om verksamheten ändras? Klimatskärmarna för lokalbyggnader har ju mindre inverkan på energianvändningen än bostäder på grund av internvärmen, att det ofta är större byggnader med gynnsammare förhållande mellan omslutningsarea och volym med mera. Tappvarmvattenanvändning är en beteendestyrd post som ingår i BBR-kraven, troligen mest av praktiska mättekniska skäl, till skillnad från hushållsel som inte ingår. Onormal tappvarmvattenanvändning, vädring och så vidare kan korrigeras för i särskild utredning. En viss förskjutning av energianvändning mot hushållsel kan ses i vissa byggnader, vilket egentligen borde korrigeras för, men mätningar som underlag saknas ofta. Detta gäller till exempel komfortgolvvärme i badrum och eftervärmning av tilluften till lägenheter. I figur 12.3 visas total tillförd energi (inklusive hushållsenergi) för bostadsbyggnaderna och motsvarande för lokalerna visas i figur För bostäder innebär det att skillnaderna mellan byggnaderna delvis jämnas ut jämfört med figur Husen med värmepumpar ser här bättre ut än vad deras klimatskärmars egenskaper är. Detta regleras i BBR med de särskilda kraven för elvärmda byggnader, under vilka byggnaderna i Sandgrind, Garnsviken och Järinge faller om de skulle byggas idag. 61

63 Figur Hushållselanvändning i bostadsbyggnaderna i förhållande till totalt tillförd energi. Här ingår även solvärme för Oxtorget, Hamnhuset och Järinge. Figur Verksamhetselanvändning för lokalbyggnaderna i förhållande till total tillförd energi. Energistatistik Kommer vi att kunna ha någon jämförbar energistatistik i framtiden? Det finns många faktorer som försvårar en jämförelse mellan olika byggnader, nedan ges några exempel. Den tempererade arean enligt BBR, Atemp, används men för befintliga byggnader mest som konverterad area, vilket kan vara mer eller mindre missvisande. Internt i fastighetsbolagen används vanligen fortfarande bostads- och lokalarea, BOA och LOA. Hur många fastighetsägare kommer att utföra korrektion för gemensamhetstvättstugor i flerbostadshus? Detta gäller även avdrag för motorvärmare, markvärme och belysning på tomtmark, samt tillägg 62

64 för uppvärmningskällor som anslutits till hushållsel, exempelvis golvvärme i badrum och eftervärmning av tilluft. Om korrektioner genomförs, var redovisas storleken kommer avdragen och tilläggen att påverka vilken utrustning som sätts in? Ska vi korrigera statistiken för värmepumpar och kylmaskiner, eller ska dessa byggnader ligga bättre till i energiprestanda? Det finns heller inte någon geografisk korrektion för att kunna jämföra byggnader i olika delar av landet. Trots nya definitioner har jämförelser mellan byggnader försvårats: Atemp Konverterad eller uppmätt. BOA och LOA Korrektion för gemensamhetstvättstugor till hushållsel? Avdrag för markvärme, utebelysning, motorvärmare Tillägg för värme ansluten till hushållsel, elvärmda badrumsgolv, eftervärmare på tilluft med mera El till värmepumpar och kylmaskiner Geografisk korrektion? Byggnaders beständighet Är de redovisade goda exemplen på byggnader att anse som teknikjulgranar? Vad händer med tiden i dessa ur ett förvaltarperspektiv? Vilka bekymmer kan förutses för byggnader som lämnas över till en bostadsrättsförening? De redovisade exemplen har nästan genomgående mycket välisolerade och relativt lufttäta klimatskärmar, vilket gör dem relativt sett mindre känsliga för variationer i brukarbeteende samt störningar och problem med installationerna. Vissa av byggnaderna har även robusta installationssystem, där stabil drift prioriterats högre än maximal prestanda. Exempel på motsatsen finns också. En fråga man bör ställa sig vid utformningen av nya byggnader är vilka låsningar för förändringar som skapas redan från början. Detta är mycket tydligt idag när vi står inför genomgripande åtgärder i det befintliga beståndet. Byggnader med påkostad utformning eller ytskikt får oftast inte förvanskas. Hur kommer man i framtiden att betrakta dagens glasbyggnader? Nya metoder och material är spännande och utveckling kräver ofta att man tänker i nya banor, men man måste också betrakta nyheter med sund skepsis speciellt om fantastiska resultat utlovas. Avkräv därför tillverkare och marknadsförare mätvärden uppmätta enligt godkända mätmetoder. Lita inte på egenhändigt utformade metoder eller beräkningar. 63

65 Framtidsfrågor Utvecklingspotential Inom nedanstående delområden bedöms utvecklingspotential finnas. Klimatskärm: Fönsterglas Isolermaterial Köldbryggor Täthetsmätning för lägenheter Värme och tappvarmvatten: Värmedistribution för små värmebehov Tappvarmvatten återvinning VVC Värmepumpar Solvärme Komfortkyla: Utveckling mot minskad internvärme System för frikyla (vatten, sol, med mera) Ventilation: Idrifttagning och uppföljning av luftflöden och verkningsgrader på aggregat FTX-installation i befintliga flerbostadshus Hur ska myndigheterna styra för att få bra hus? Systemskiftet med nya byggregler och energideklarationer har medfört en förändring för nyproducerade byggnader, och ett ökat intresse för åtgärder i befintlig bebyggelse. Den svåra uppdelningen mellan fastighetsenergi och verksamhetsenergi medför svårigheter med bokföring och verifiering, när olika poster ska dras av och läggas till. Detta medför en risk att byggnadernas systemutformning delvis anpassas till regelverket. Reglerna bör styra för att ge så bra förutsättningar som möjligt för brukarna att åstadkomma låg användning av uppvärmningsenergi, tappvarmvatten, kyla och el. De höga kraven på energieffektivitet ställer stora krav på precision i utförandet vad gäller både byggnad och installationer. Dessutom ökar kraven på uppföljning och väl genomförda mätprogram. Verifiering av nya byggnader kan ske med standardiserad mätning mot schabloner, till exempel enligt Sveby-programmet. Byggreglernas mått är idag relativt grovt och byggnader anpassade till vissa intensiva verksamheter har idag lätt att uppfylla kraven. En differentiering av kraven för lokaler skulle medföra en energibesparing. Kan lokaler med olika verksamhet samförläggas så att synergieffekter uppstår? Hur kommer dagens produktion av byggnader stå sig år 2050? Vi kan redan anta att energianvändningen kommer att halveras jämfört med nuvarande kravnivåer. Kommer dagens Passivhus eller motsvarande att vara standard, eller kommer utvecklingen att gå fortare? 64

66 Hur ska myndigheterna styra för att energisparåtgärder ska bli genomförda i stor skala? En stor utmaning är att uppnå halveringsmålet till år Detta kommer att kräva mycket stora åtgärder i bebyggelsen, och det är nödvändigt att passa på tillfället att ordentligt uppgradera de byggnader som har behov av ombyggnad eller större underhållsåtgärder. Ombyggnadsregler kommer att införas, troligen under Dyrare åtgärder, till exempel på klimatskärmen, kan ha svårt att uppnå fastighetsekonomisk lönsamhet, även om samhällsvinsten är tydlig. Eftersom många åtgärder på klimatskärmen har lång livslängd, kan och bör ett långt tidsperspektiv och livscykeltänkande användas. Genomförda åtgärder borde även kunna medföra en högre köpeskilling vid en eventuell försäljning. Då fastighetsägaren själv eller tilltänkta hyresgäster har miljömål eller krav såsom GreenBuilding kan det innebära att omfattningen på åtgärderna styrs av de specificerade energikraven. Trots livscykeltänkande och en tro på reala energiprisökningar samt försiktiga avkastningskrav, kan åtgärder som medför en halvering av energianvändningen vara svåra att motivera och ett stöd från myndigheter kan vara nödvändigt för att öka antalet åtgärdade byggnader. Högre investeringskostnader kan motiveras om de i förhållande till sin merinvestering ger en betydande besparing av driftkostnaden. Hur ser de framtida energipriserna ut för fjärrvärme och el? Det är viktigt att ha bra prognoser på prisutvecklingen, även om många parametrar är osäkra, eftersom vi i LCC-kalkyler intecknar den framtida energiprisökningen i lönsamhetsberäkningen. I figur 12.5 visas medelvärden på prisutvecklingen på el och fjärrvärme de senaste 15 åren jämfört med konsumentprisindex. Figur Historisk prisutveckling på el, fjärrvärme m.m. jämfört med konsumentprisindex Fastigheten Nils Holgerssons underbara resa inom Sverige en avgiftsstudie för år Fastighetsägarna, HSB, Riksbyggen, SABO, Hyresgästföreningen. 65