Tunga klimatskal och värmeåtervinning i energieffektiva byggnader lätt att bygga rätt

Transkript

1 Tunga klimatskal och värmeåtervinning i energieffektiva byggnader lätt att bygga rätt Eva Sikander, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Svein Ruud, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Arbetsgrupp: Stefan Elfborg, SP (simuleringar) Henrik Karlsson, SP (simuleringar) Pär Åhman, Sveriges Byggindustrier Rolf Jonsson, Wäst-Bygg Kristina Gabrielii, Peab Anders Ahlqvist, Bravida Svein Ruud, SP (installationsteknisk expert) Eva Sikander, SP (projektledare) Finansiering: SBUF samt Lågan

2 En backspegel Uppföljningar av lågenergihus, de första passivhusen i Lindås Intervjuer visar att de boende är mycket nöjda med sina hus, även om det också finns förslag på smärre ändringar! Mätningar/iakttagelser visar att det mesta fungerar väl och har åldrats på ett förväntat och acceptabelt Lufttätheten är fortsatt lika låg efter 10 år Energianvändningen ligger på en fortsatt låg nivå (med något undantag) Lufttäthet i byggprocessen: flera års fokuserat arbete visar att vi kan bygga lufttäta lätta klimatskal

3 Bakgrund Tunga klimatskal uppmärksammas mindre ofta än lätta klimatskal i lågenergihus sammanhang Behov av studie med fokus på tunga/massiva klimatskal Köldbryggor och lufttätheten särskilt fokus Produktionsaspekter Lätt att bygga rätt? Erfarenhetsåterföring vad man behöver tänka på vid framtida produktion

4 Genomförande 3 scenarier arbetades fram för jämförelse vid simuleringar Simulering av energianvändning, samt parameterstudie för energieffektiva flerbostadshus Intervjuer för att samla erfarenheter från byggande av tunga klimatskal Tips till byggprocessen för kvalitetssäkring av tunga klimatskal och energieffektiva installationer Exempelhus

5 Resultat simuleringar energieffektiva byggnader kan nås oavsett val av lätt eller tungt klimatskal Specifikenergianvändning [kwh/m²] ID Ändrad parameter Värde parameter Scenario 1 Lätt klimatskal Scenario 2 Betongsandwich Scenario 3 Massiva träskivor 0 Referens, utgångsvärd e Köldbr schablon 20%, U m 0,29 W/m 2 K, lufttäthet 0,2 l/sm², fönster 0,9 W/m 2 K 57,4 57,2 57,3 1 Reduktion köldbryggor till att vara 0* U m 0,24 W/m 2 K -3,7 2 Lufttäthet 0,1 l/sm² -0,6 3 Lufttäthet 0,3 l/sm² +0,6 4 Lufttäthet 0,8 l/sm² +3,5 5 Fönster 0,85-0,7 6 Fönster 1,2 +5,6

6 Beteende har också stor inverkan Referens lufttemp 22C 7 Lufttemperatur 21-1,6 8 Lufttemperatur 20-3,1 9 Lufttemperatur 18-5,8

7 Resultat med tungt klimatskal blir klimatskalet något tjockare beroende av val av isolering Vägguppbyggnad U-värde * Väggtjocklek Kommentarer Scenarie 1 22 panel 28 luftspalt 13 skiva 145 isolering isolering36 pe-folie 55 isolering36 12 träbaserad skiva 13 gipsskiva 0,1 W/m 2 K 434mm Exempel: En materialtillverkare anger en väggtjocklek om 474mm för en vägg med U-värde 0,1 och mht köldbryggor i aktuell lösning Scenarie 2 Scenarie 2 grafitisolering Scenarie 3 70 betong 350 isolering betong 70 betong 302 isolering betong 22 panel 28 luftspalt 335 isolering36 ev folie/tätskikt 75 massivträ 0,1 W/m 2 K 530mm 0,1 W/m 2 K 482mm I referensobjekt för passivhus användes grafitisolering. 0,1 W/m 2 K 460mm

8 Resultat: Viktigt att minimera köldbryggor! Exempel fönstersmyg och infästning Um yttervägg utan köldbryggor 0,24 Tillägg Um vid genomgående infästningsjärn +0,027 Tillägg Um vid ej genomgående infästningsjärn +0,001 Tillägg Um för fönstersmyg med linjeformad köldbr mu +0,024 [W/m2K] Tillägg Um för fönstersmyg med linjeformad köldbr PIR +0,019 Tillägg till Um för enbart fönster 8%-21%

9 Exempel armeringsstege och påverkan köldbrygga btg 350isolering 110btg, Φ 5mm, U m =0.240W/(m 2 K) 0.04 ΔU m, W/(m 2 K) c/c, m

10 Resultat intervjuer några exempel Lufttäthet Utförda täthetsprovningar visar att man kan nå mycket låga läckagetal då man producerar byggnader med tunga klimatskal. Exempel på mätresultat är betydligt lägre än 0,1 l/m 2 s. om projekteringen är väl utförd så är arbetsinsatsen på byggarbetsplatsen mycket liten för nå lufttäta klimatskal. Små insatser för att utbilda/informera på byggarbetsplatsen för att nå lufttäthet i de fall man arbetat med tunga klimatskal.

11 Resultat intervjuer några exempel Köldbryggor Vid intervjuer påtalar man att projekteringen är viktig för att undvika onödiga köldbryggor Köldbryggor studeras sällan i detalj utveckling behövs Några kritiska punkter för köldbryggor är t ex fönster- och dörranslutningar, balkonginfästningar, anslutningar mot grund och vindsbjälklag.

12 Resultat intervjuer några exempel Fukt dock ej i fokus i detta projekt Det finns också en förbättringspotential bla när det gäller utföranden av skarvar och anslutningar avseende fuktsäkerhet

13 Resultat intervjuer några exempel Centrala eller lägenhetsvisa aggregat Det är installationsmässigt något enklare att installera centrala ventilationsaggregat jämfört med lägenhetsaggregat. I driftsfasen förekommer problem både med lägenhetsaggregat och centrala aggregat. Problemen är dock av lite olika karaktär och det tycks oftare vara problem med lägenhetsaggregaten. Det finns helt klart en förbättringspotential hos ventilationssystem med FTX, främst när det gäller att minska problem i driftsfasen. Fördjupning: Svein Ruud

14 Slutsats & behov av fortsatta studier: Slutsats: Det är lätt att bygga lufttäta klimatskal med tunga massiva väggar Men det finns också behov av vidare studier, exempel: Köldbryggor detaljstudier av olika typer av köldbryggor och olika utföranden och dess inverkan på U m. Fuktsäkerhet vid anslutningar och skarvar Samprojektering av värme- och ventilationsbehov i luftvärmesystem. Utformning och placering av tilluftsdon för luftvärmesystem

15 Att diskutera Slutsats: Det är lätt att bygga lufttäta klimatskal med tunga massiva väggar Men det finns också behov av vidare studier, exempel: Köldbryggor detaljstudier av olika typer av köldbryggor och olika utföranden och dess inverkan på U m. Fuktsäkerhet vid anslutningar och skarvar Samprojektering av värme- och ventilationsbehov i luftvärmesystem. Utformning och placering av tilluftsdon för luftvärmesystem Finns erfarenheter att dela med sig av avseende köldbryggor och fuktsäkerhet för tunga klimatskal? Tex sandwichelement?

16 TACK!

17 Extramaterial - lufttäthet och placering Byggnadens lufttäthet vid 50 Pa 0,1 l/m²s 0,2 l/m²s 0,4 l/m²s 0,8 l/m²s Kraftig avskärmning Måttlig avskärmning Liten avskärmning Specifik energianvändning [kwh/(m²år)] vid olika placering av byggnader i vindutsatt respektive vindskyddat läge. Beräkningen, som är utförda med TMFs beräkningsprogram

18 Extramaterial - tidskonstant Beräkningsfall Typ av klimatskal Tidskonstant Endast klimatskal Byggnad med invändig tung stomme i kombination med olika klimatskal Lätt utfackning betongsandwich Skiva av massivträ Lätt utfackning betongsandwich Skiva av massivträ 1,2 dygn 3,8 dygn 2,1 dygn 14,4 dygn 17,0 dygn 15,2 dygn Tidskonstanten är ett mått på den tid det tar för byggnadens innetemperatur att svara på en hastig temperaturförändring utomhus eller avbrott i värmetillförseln

19 Extramaterial fuktens inverkan på energianvändning

20 Extramaterial Lindås: Köpt energi inklusive hushållsenergi kwh/m² el Energianvändning (el) kwh/m² och år i Lindås Hus 1 Hus 2 Hus 3 Hus 4 Hus 5 Hus 6 Hus 7 Hus 8 Hus 9 Hus År energiprestandan är fortfarande är mycket god efter nio (Lindås) respektive fyra (Glumslöv) års användning För att få en beständigt låg energianvändning är det viktigt att övervaka att installationer fungerar väl. (by-pass spjäll som fastnat)

21 Extramaterial: Några av de viktigaste erfarenheterna från Lindås Goda exempel på Lösningar för att undvika övertemperaturer Fuktsäkra lösningar Lufttäta lösningar Lösningar för låg energianv (best efter 10 år) Förbättringspotential Lättanvända tekniska installationer (bl a efterfrågades hemma & bortaläge) Instruktioner/utbildning om inställningar för flöden och värme på VVX-aggregatet. Om ändring till låga flöden problem att fördela värmen Om ändring i flöden ändrad tryckskillnad över klimatskal Larmfunktion om något falerar Regelbunden hus-service? Sektionering och mätpunkt för temp styrning