Kv Jöns Ols i Lund energisnålt och lönsamt flerfamiljshus med konventionell teknik. Catarina Warfvinge

Kv Jöns Ols i Lund energisnålt och lönsamt flerfamiljshus med konventionell teknik Catarina Warfvinge Pnr 12809-1 Statens energimyndighet Rapport från WSP Environmental Byggnadsfysik

2

Förord Föreliggande rapport är en dokumentation av uppföljningen och utvärderingen av det energieffektiva flerfamiljshuset Kv Jöns Ols i Lund. Arbetet har finansierats av Statens energimyndighet, Pnr 12809-1 med handläggare Tomas Berggren som påhejare. Projektet Kv Jöns Ols inleddes våren 1998 hos LKF AB och något år senare involverades avdelningen för Installationsteknik vid LTH för att genomföra energi- och inneklimatutredningar i form av undersökningar och beräkningar för alternativ som dök upp under projekteringen. Arbetet utfördes av undertecknad finansierad av LIP-medel. Uppföljningsarbetet genomfördes på WSP Environmental i Malmö där jag då arbetade som konsult på avdelningen Byggnadsfysik med inneklimat och energianvändning som specialitet. I spåren av detta projekt och av min dubbla roll som universitetslektor och konsult tar vi nu fram en detaljerad beskrivning av hur energifrågor kan hanteras vid nybyggnad, den så kallade Energilotsen. Läs gärna mer på www.vipstar.se som uppdateras kontinuerligt och beräknas vara klar sommaren 2005. Min förhoppning är att resultaten i denna rapport kan fungera som stöd åt en byggherren/beställare som vill bygga energisnålt. Till stor del handlar det om att ställa rätt frågor under byggprocessen. Dessutom hoppas jag att resonemangen och resultaten i rapporten kan hjälpa projektörerna att hitta svar eller föra diskussionen vidare. Hör gärna av er om något är oklart i rapporten. Jag nås numera på avdelningen för Installationsteknik på Lunds Tekniska Högskola på catarina.warfvinge@hvac.lth.se eller telefon 046 222 72 59. Januari 2005 Catarina Warfvinge

Sammanfattning Bakgrund och syfte 1998 startade projektet Kv Jöns Ols som skulle bli ett energisnålt flerbostadshus i syfte att minska miljöbelastningen. Det byggdes, ägs och förvaltas av Lunds Kommuns Fastighets AB, LKF. Huset är på 2877 m 2 BRA och består av 34 hyreslägenheter i en fyravånings vinkelbyggnad belägen i Lund på kvarteret Kv Jöns Ols. LKFs ambition var att behovet av köpt energi skulle halveras jämfört med deras övriga hus utan avkall på inomhusmiljö, robusthet och enkelt underhåll. Projekteringen genomfördes av LKFs projekteringsgrupp i samarbete med Avd för installationsteknik vid LTH som bistod med utredningar, analyser och beräkningar för att minimera energibehovet och optimera inneklimatet. I korthet kan Kv Jöns Ols beskrivas som att Byggtekniken är konventionell med stomme av betong men med välisolerade utfackningsväggar. Halva huset är grundlagt med platta på mark och halva har uppvärmd källare med lägenhetsförråd. Takkonstruktion har en kall oinredd vind. Köldbryggor är eliminerade vid alla anslutningar liksom luftläckage. Ventilation sker med ett frånluftssystem med luftintag bakom radiatorerna. Forceringsmöjlighet finns i både kök och badrum. Värmen till det vattenburna radiatorsystemet kommer i första hand från en frånlufts/uteluftsvärmepump som kompletteras med fjärrvärme. Temperaturen styrs centralt i varje lägenhet och regleras snabbt. Värme- och varmvattenanvändningen mäts och debiteras individuellt. Värme i avloppsvattnet återvinns med en spillvattenvärmeväxlare som förvärmer tappvarmvattnet. En solfångaranläggning som kompletteras med fjärrvärme värmer tappvarmvatten. Elutrustning är energieffektiv liksom styrningen av fläktar och pumpar. Syftet med detta projekt, utvärderingsprojektet var att ta reda på om målen för energibehov kunde uppfyllas, om den ökade investeringskostnaden i energibesparande teknik både i byggnad och för installationer var lönsam, tillförlitligheten hos de datorprogram som användes för energi- och inneklimatberäkningar och om inneklimatet blev som tänkt. Metod Arbetet har omfattats av tre huvudmoment: insamling av mätdata, bearbetning och analys av dessa. Kv Jöns Ols stod i princip inflyttningsklart andra halvåret 2000. Systemet för mätning och registrering av energiflöden kunde tas i bruk i början av år 2001 och två hela års mätdata samlades in och utgör grunden för denna utvärdering. För att bedöma energibesparingen av åtgärderna i klimatskalet och i de installationstekniska systemen kalibrerades två energiberäkningsmodeller av Kv Jöns Ols med hjälp av uppmätt driftstatistik. Dessa utnyttjades också för att undersöka alternativa installationstekniska system, andra systemlösningar av bygg- och installationstekniker och för jämförelser med andra byggnader. 4

Resultat - Behov av köpt energi i Kv Jöns Ols Resultaten från de två första åren som huset har varit i drift visar att energibehovet verkligen har blivit låg, köpt energi år 2002 var 84 kwh/bra inklusive hushållsel, se tabellen nedan och energibehovet har hållit sig på denna nivå sedan dess. Köpt energi fördelad på olika poster. Värme Varmvatten Fastighetsel Hushållsel Totalt inkl hushållsel kwh/bra 31 10 16 27 84 kwh/boa 40 13 21 35 109 För uppvärmning köper LKF 31 kwh/bra (normalkorrigerat) som fjärrvärme och drivel till värmepumpen. För varmvattenberedning köps 10 kwh/bra som fjärrvärme. Den egentlig energianvändning är 22 kwh/bra men mellanskillnaden täcks av solvärme och återvunnen värme ur spillvattnet. I posten fastighetsel ingår energi till hissar, belysning för gemensamma utrymmen, belysning utomhus, drift av fläktar och pumpar. Hushållselen debiteras de boende. Resultatet visar att LKFs mål på halverat behov av köpt energi uppnåddes. Det visar också att de tidiga beräkningarna överensstämmer med utfallet. Förhoppningsvis kan resultatet öka förtroendet för energiberäkningar som ett medel för att tidigt prognostisera behovet av köpt energi och därmed driftkostnaderna. Resultat lönsamhetsanalys av energieffektiviserande åtgärder Bedömningar med LCC-metoden visar att investeringarna för energibesparande åtgärder i Kv Jöns Ols är lönsamma. Merkostnader och energibesparingar har då jämförts med ett typhus med en energiteknisk standard som precis klarar BBRs energihushållningskrav. På komponentnivå där varje enskild förbättring i klimatskalet undersökts så är var och en lönsam utom att endast förbättra källarväggarna. Den är dock inte så olönsam att den bör uteslutas om den är en av flera effektiviseringsåtgärder. Merkostnaderna för energibesparande åtgärder i klimatskalet kan vid första anblicken verka höga, men om de sätts i relation till övriga byggkostnad så är de marginella. Till exempel ökade byggkostnaden med ungefär 1.5 (promille) för att energieffektiva fönster valdes. Resultaten av lönsamhetsanalyserna bekräftar att payoffmetoden ger missvisande underlag för beslut om energieffektiviserande åtgärder i hus. Besparingen efter återbetalningstiden glöms bort vilket gynnar ett kortsiktigt tänkande. LCC-metoden ger ett mer rättvist beslutsunderlag för långsiktiga investeringar i byggnader eftersom den tar hänsyn till livslängd, avkastningskrav och prisökningar. Installationen av frånlufts/uteluftsvärmepumpen för återvinning är lönsam. I just Kv Jöns Ols är solfångaren inte lönsam, estetiska skäl påverkade utformning och ledde till fördyrning och sämre effektivitet. Spillvattenvärmeväxlaren är knappt lönsam, anledningen är det faktum att de boende använder så lite varmvatten. Det avancerade systemet för varmvatten- och värmemätning som i Kv Jöns Ols är inte lönsamt. Däremot skulle ett system för enbart mätning och debitering av varmvatten vara lönsamt under förutsättning att det är enkelt det vill säga utan möjlighet för de boende att direkt kunna följa sin förbrukning Värt att notera är att lönsamhetsanalyserna gäller för ett hus byggt i Lund, ju längre norrut och kallare uteklimat blir desto större energibesparing och därmed lönsamhet. Resultaten bekräftar också tankarna om hus isolerade så att de precis klarar BBR-kraven inte är ekonomiskt optimala - vilket många tror! 5

Resultat - optimal drift av Kv Jöns Ols Behovet av köpt energi i Kv Jöns Ols hade kunnat minskas ytterligare med befintliga system om frånlufts/uteluftsvärmepumpen inte bara anslutits till värmesystemet utan också använts för varmvattenberedning. I så fall hade behovet av köpt energi minskat från 84 kwh/bra till 77 kwh/bra på bekostnad av mer komplicerade system och ökat behov av övervakning. Resultat - Kv Jöns Ols jämfört med andra hus Energianvändningen i ett hus motsvarande Kv Jöns Ols men med energitekniska egenskaper så att det precis klarar BBRs energihushållningskrav är drygt 150 kwh/bra. Ett hus som är mycket energisnålt kan representeras av konceptet hus utan värmesystem i Lindås där energianvändningen är uppmätt till 78 kwh/bra och behov av köpt energi till 69 kwh/bra. Om Kv Jöns Ols hade byggts i Göteborg och värmepumpen anslutits till både värmesystemet och varmvatten skulle behovet av köpt energi bli 78 kwh/bra. Husen är dock inte riktigt jämförbara eftersom de har olika formfaktorer och olika stora lägenheter. Resultat inneklimat och beteende Mer än hälften av de boende tycker att friskluftsventilerna drar. Det är tänkt att radiatorerna som luftintagen sitter bakom, ska värma tilluften. Eftersom huset är så välisolerat så förkortas uppvärmningssäsongen varvid tilluft inte förvärms under några vår- och höstmånader. Drygt hälften av de boende utnyttjar möjligheten att påverka sin hyra genom att sänka temperaturen. Endast en fjärdedel av de boende tror sig förbruka mindre varmvatten för att de debiteras sin användning, de som spar varmvatten gör det antagligen ordentligt. Överlag är de boende nöjda med luftkvalitén. En tredjedel upplever att fönster ofta immar igen på utsidan, men av kommentarerna att döma ser de inte detta som ett stort problem. Till sist Utvärderingen har visat att det är fullt möjligt att utforma och bygga energisnåla hus med konventionella byggmetoder och byggnads- och installationstekniska system, hus som dessutom är lönsamma, robusta, underhållsvänliga och med bra inomhusklimat. Kv Jöns Ols projekterades traditionellt där LKFs projektledare ställde krav på energianvändning och inneklimat och styrde mot dessa. Energifrågorna hade en egen punkt på alla projekteringsmöten och blev en gemensam angelägenhet för alla deltagare som var positiva och kompromissvilliga. 6

Innehåll Förord 3 Sammanfattning 4 Innehåll 7 1 Inledning 10 1.1 Allmänt om energieffektiva hus 10 1.2 Bakgrund till utvärderingen 12 1.3 Syfte med utvärderingen 13 1.4 Förfaringssätt vid utvärderingen 13 1.4.1 Insamling och bearbetning av mätdata 13 1.4.2 Moment vid analysen 14 1.5 Rapportens upplägg 14 2 Projekteringsmetod och teknisk beskrivning av Kv Jöns Ols 15 2.1 Begrepp 15 2.1.1 Principiell energibalans 15 2.1.2 Energi per BOA eller BRA? 16 2.1.3 Köpt eller använd energi? 16 2.1.4 Ska hushållsel ingå i redovisningen? 17 2.2 Projekteringsmetod i Kv Jöns Ols och generell metod enligt Energilotsen 17 2.2.1 Metod och förutsättningar i Kv Jöns Ols 18 2.2.2 LKFs krav 18 2.2.3 Sammanfattande resultat av teoretiska beräkningar 19 2.3 Klimatskal tidiga utredningar och slutligt utförande 19 2.3.1 Resultat från tidiga energiberäkningar av klimatskalet 20 2.3.2 Sammanfattning av tidigt beräknat energibehov för uppvärmning 21 2.3.3 Klimatskalet i det färdiga Kv Jöns Ols 22 2.4 Ventilationssystem tidiga utredningar och slutligt utförande 23 2.4.1 Resultat från tidiga energiutredningen av ventilationssystemet. 24 2.4.2 Ventilationssystemet i det färdiga Kv Jöns Ols 24 2.5 Värmesystem tidiga utredningar och aktuellt utförande 25 2.5.1 Resultat från tidiga energiutredningen av värmesystemet. 25 2.5.2 Sammanfattning av tidiga energiberäkningar av värmesystemet 26 2.5.3 Värmesystemet i det färdiga Kv Jöns Ols 26 2.6 System för varmvattenberedning tidiga utredningar och aktuellt utförande 27 2.6.1 Resultat från tidiga utredningar av tappvarmvattensystemet 27 2.6.2 Sammanfattning av tidiga energiberäkningar av varmvattensystem 28 2.6.3 Varmvattensystemet i det färdiga Kv Jöns Ols 28 2.7 System för mätning av brukarnas vanor tidiga utredningar och aktuellt utförande 29 2.7.1 Resultat från tidig utredning av mätsystemet för individuell debitering värme och varmvatten 29 2.8 Elenergi till fastigheten och hushåll tidiga utredningar och aktuellt utförande 30 7

3 Redovisning och analys av energibehov i Kv Jöns Ols 31 3.1 Analysmetod 31 3.1.1 Redovisningsposter 31 3.2 System för loggning 32 3.3 Normalårskorrigering 33 3.4 Sammanställning av energianvändning och köpt energi i Kv Jöns Ols 33 3.4.1 Totalt behov av köpt energi 33 3.4.2 Total energianvändning i Kv Jöns Ols 34 3.5 Analys av energibehov för uppvärmning i Kv Jöns Ols 35 3.5.1 Kontroll av värmepumpens funktion 36 3.5.2 Kontroll av energibehov för torkning av byggfukt 38 3.5.3 Kontroll av energibehov för lägre lufttemperatur inomhus 38 3.5.4 Kontroll av värmepumpens storlek 38 3.5.5 Slutsatser energibehov för uppvärmning 38 3.6 Analys av energibehov för beredning av varmvatten 39 3.6.1 Solfångarens och spillvattenvärmeväxlarens funktion 40 3.6.2 Slutsats varmvattenbehov 42 3.6.3 Analys av kallvattenanvändning 43 3.6.4 Slutsats totalt vattenbehov och varmvattenandel 43 3.7 Analys av elbehov 44 3.7.1 Slutsats elbehov 45 3.8 Fördelning av köpt energi på fjärrvärme och el 45 3.8.1 Slutsats av elandel 46 3.9 Kontroll av inneklimat 47 4 Lönsamhet av åtgärder i klimatskal och installationssystem 48 4.1 Metoder för bedömning av lönsamhet 48 4.1.1 Payoffmetoden 48 4.1.2 LCC-metoden 49 4.2 Förfaringssätt vid beräkning av ökad investeringskostnad och energibesparing 50 4.3 Anpassning av parametrar i beräkningsmodell av Kv Jöns Ols 51 4.3.1 Kända indata 51 4.3.2 Osäkra indata 52 4.3.3 Resultat av anpassningsförsök 52 4.4 Beräkning av energibehov i Typhuset med anpassad modell 54 4.4.1 Typhuset, dess energitekniska egenskaper och de boendes vanor 55 4.4.2 Resultat av energiberäkningar av Typhuset med anpassade indata 56 4.4.3 Anpassning av modellparametrar för värmepumpsdrift 56 4.5 Lönsamhetsanalys av åtgärder i klimatskalet 57 4.5.1 Merkostnader för energibesparande åtgärder i Kv Jöns Ols 57 4.5.2 Kostnadskonsekvenser av bättre klimatskal 59 4.5.3 Återbetalningstider för enskilda förbättringar i klimatskalet 59 4.5.4 LCC-metoden för enskilda förbättringar i klimatskalet 61 4.5.5 Återbetalningstid och LCC för flera åtgärder i klimatskalet 63 4.5.6 Slutsats av energibesparande åtgärder i klimatskalet 65 4.6 Lönsamhetsanalys av installationstekniska apparater och system 66 4.6.1 Värmepumpen i Kv Jöns Ols och i Typhuset 66 4.6.2 Slutsats av lönsamhet för FUVP för värmning 68 4.6.3 Solfångarsystem 68 4.6.4 Slutsats av solfångarens lönsamhet 69 4.6.5 Spillvattenvärmeväxlare 69 4.6.6 Slutsats av spillvattenvärmeväxlarens lönsamhet 70 4.6.7 System för individuell mätning av varmvatten och värme. 71 8

4.6.8 Beräkning av acceptabel investeringskostnad för mätsystem 74 4.6.9 Slutsats av lönsamheten för mätsystem av varmvatten och värmeanvändning 75 4.7 Sammanfattning av alla lönsamhetsresultat i Kv Jöns Ols 75 5 Alternativ drift, systemlösning och läge 77 5.1 Alternativ drift av befintliga system och apparater i Kv Jöns Ols 78 5.2 Systemalternativ med olika typer av frånluftsvärmepumpar 79 5.2.1 Systemalternativ med olika typer av frånluftsvärmepumpar I Kv Jöns Ols 79 5.2.2 Systemalternativ med olika typer av frånluftsvärmepumpar i Typhuset 83 5.3 FTX-aggregat istället för frånluftsvärmepump 84 5.3.1 FTX i Kv Jöns Ols istället för FUVP 85 5.3.2 FTX-aggregat i Typhuset 86 5.4 Jämförelse med hus utan traditionellt värmesystem. 86 5.5 Jämförelse av tre placeringar och tre energiklasser 90 6 Sammanfattade slutsatser 93 7 Referenser och använd litteratur 98 Bilaga 1 101 Energitekniska egenskaper i Typhuset och i Kv Jöns Ols 101 Bilaga 2 102 Principschema av ventilationssystemet i Kv Jöns Ols 102 Principschema av värmesystemet i Kv Jöns Ols 103 Principschema av varmvattensystemet i Kv Jöns Ols 104 Bilaga 3 105 Uppmätta och bearbetade energiflöden år 2001 105 Bilaga 4 109 Uppmätta och bearbetade energiflöden år 2002 109 Bilaga 5 113 Givare 113 Bilaga 6 114 Enkätfrågor 114 9

1 Inledning 1.1 Allmänt om energieffektiva hus Flerfamiljshuset Kv Jöns Ols väcker inte till det yttre inte något uppseende, det är byggt med konventionell teknik och med konventionella byggmetoder. Unikt är att energibehovet är så lågt. Lunds Kommuns Fastighets AB, LKF som byggde, äger och nu förvaltar huset betalar för 57 kwh/m 2 uppvärmd yta, BRA. Totalt köps 84 kwh/bra om hushållselen också inkluderas. Avsikten var att ett energisnålt hus skulle bidra till kommunens miljöengagemang i Agenda 21-arbetet. Tanken är helt riktig eftersom byggsektorn använder cirka 40 % av den totalt använda energin i Sverige, och det är produktionen av energi som är den stora miljöboven också i jämförelse med miljöpåverkan från tillverkning och transport av byggnadsmaterial. Det finns i dag flera klassningssystem för en fastighets miljöpåverkan, energianvändning och inneklimat. Exempelvis har IVL Svenska Miljöinstitutet AB föreslagit klasser och Bygga Bo-dialogen har formulerat förslag på hur de ska kunna realiseras. Ännu tillämpas inte klassningssystemet för energi, men här utnyttjas en indelning med exempel för att sätta Kv Jöns Ols i ett sammanhang. Ett hus får inte använda mer energi än vad byggreglerna anger så de får bestämma en övre nivå. Den undre nivån begränsas av hur långt utvecklingen nått i byggnads- och installationsteknik, ur miljösynpunkt bör detta motsvara ett långsiktigt hållbart alternativ. Mellan dessa grupper finns hus med låg årskostnad som till exempel Kv Jöns Ols som är byggt med traditionell teknik fast allt är bättre genomtänkt., BO Gruppering av flerfamiljshus myndighetskrav på energianvändning är precis uppfyllt Nybyggda flerfamiljshus i södra Sverige har ett behov av köpt energi på cirka 150 kwh/bra för uppvärmning, varmvattenberedning, fastighetsel och hushållsel. Byggnadstekniskt är de då utformade så att de precis klarar BBRs energihushållningskrav och kan undgå återvinning. Tyvärr missuppfattas ofta BBRs krav som den ekonomiskt optimal nivå, men den är inte mest gynnsam varken samhälls-, företags- eller privatekonomiskt. Kraven är ställda för att nya byggnader ska hålla den lägsta energitekniska kvaliteten som samhället kan acceptera. Konsekvensen blir en låg byggkostnad men hög årlig kostnad för drift. Fokus har under lång tid legat just på att minimera byggkostnaderna vilket återspeglas i att energibehovet i nya byggnader inte minskat trots utveckling av energieffektiv byggteknik, installationstekniska apparater och byggmetoder. Gruppering av flerfamiljshus långsiktig hållbar lösning Ytterligheten på andra hållet, hus med lågt behov av köpt energi kan företrädas av de hus i Lindås som tillkommit genom Hans Eeks engagemang. I dagligt tal kallas de för hus utan värmesystem men rättare vore att kalla dem hus utan konventionellt värmesystem. Husen är utformade så att värmeförlusterna är minimerade, sol och internt genererad värme utnyttjas optimalt, en solfångare på taket bereder varmvatten och frånluften värmer tilluft i ett FTX-aggregat. Energibalansen upprätthålls med att ett minimum av elvärme behöver köpas vid vissa tillfällen. Utvärderingsresultaten efter två års drift visar att 10

det verkliga behovet av el blev ca 69 kwh/bra. Ur miljösynpunkt är ett lågt energibehov en förutsättning för en långsiktig hållbar lösning. Totalkostnaden kan dock bli hög, speciellt i de fall där väggtjockleken inkräktar på den uthyrningsbara ytan. Gruppering av flerfamiljshus lägsta årskostnad Kv Jöns Ols hamnar i en mellangrupp som kan rubriceras lägsta årskostnad. Det är energieffektivt men inte så att tekniken eller tillgängligheten av teknik ställs på sin spets. Lösningarna är väl genomtänkta men både vald byggteknik och installationssystem liksom byggmetoder kan vara beprövade och konventionella. Skillnaden gentemot andra nybyggnadsprojekt är att det krävs ett strukturerat sätt att hantera energifrågorna under speciellt program- och projekteringsskedet. Byggherren tar aktivt ansvar genom att ge projektörerna (arkitekten, byggkonstruktör och installationskonstruktör) i uppdrag att undersöka olika energibesparande åtgärder. Generellt krävs också att byggherren anammar ett långsiktigt perspektiv på investeringskostnader och använder lönsamhetsmetoder som är lämpliga för investeringar med lång livslängd. Dessa tre grupper kan sammanfattas i och exemplifieras med: låg byggkostnad: Totalt köpt energi är ungefär 150 kwh/bra i ett typhus i Skåne, plus drygt 10 kwh/bra per 60 mil norrut låg årskostnad: 84 kwh/bra totalt köpt energi som i Kv Jöns Ols långsiktigt hållbart: 69 kwh/bra totalt köpt energi som i radhus hus utan konventionellt värmesystem i Lindås. Generellt om teoretiska beräkningar kontra verkligt energibehov Ett allmänt bekymmer med energiberäkningar i tidigt skede är att resultaten inte har stor trovärdighet hos vare sig beställare/byggherre eller projektörer. Sällan stämmer de tidiga beräkningarna från projekteringstiden med de uppmätta under driften. Detta behöver inte betyda att energiberäkningsprogrammen är dåliga på att prognostisera energibehov, snarare beror det på att de används fel. BBR ställer i princip tre krav på klimatskärmen som var för sig måste uppfyllas på isoleringsgrad, lufttäthet och effektiv värmeanvändning. Om något av kraven inte är uppfyllt tillåts en del av byggnaden att vara energitekniskt sämre om den kompenseras av förbättringar av andra delar av huset eller installationssystemen. Omfördelningsberäkningen görs enklast i ett energiberäkningsprogram där den aktuella byggnadens teoretiska energibehov jämförs med en så kallad referensbyggnads. En vanlig missuppfattning är att detta teoretiskt beräknade energibehov är en prognos av husets verkliga behov av köpt energi. Det kan vara så, men det beror på den som räknat. För ett hamna på en realistisk nivå på energibehov är det till exempel nödvändigt att räkna med förluster genom köldbryggor, vilket inte är ett krav med nuvarande energihushållningsregler. Bara genom att glömma köldbryggorna har verkligt behov för uppvärmning undervärderats med 15 20 %. I denna rapport redovisas skillnaden mellan resultat från en teoretisk beräkningsmodell och verkliga driftdata. Generellt om investeringsbedömning För att få ett annat perspektiv på byggkostnaden kan den sättas i relation till byggnaders övriga utgifter, inte bara det år huset byggs utan minst för hela avskrivningstiden. Om de årliga utgifterna nuvärdesberäknas för fyrtio år framåt i tiden ändras beslutsunderlaget för effektiviserande åtgärder. I detta tidsperspektiv kommer den samlade utgiften för drift och underhåll att uppgå till 50 % av alla utgifter, byggkostnaden och dess finansiering som var så viktig år 0 endast utgör 25 %, resten går till utgifter för ombyggnader under 11

samma period. Naturligtvis är det långsiktigt ekonomiska perspektivet det rätta för bedömning av investering i byggnader. De hus vi bygger i dag ska ju stå under kanske ett sekel och de energitekniska egenskaper som byggs in får man leva med länge. Inte minst gäller detta klimatskalet vars ytterväggar sällan är lönsamma att tilläggsisolera i efterhand. Förhoppningsvis kan de resultat som redovisas i rapporten bidra till att fler byggherrar vågar investera i energimässigt bättre klimatskal och energieffektiva installationssystem trots att återbetalningstiden verkar lång. I detta arbeta har den långsiktiga lönsamheten undersökts dels på komponentnivå dels på byggnadsnivå med LCC-energi som utarbetades under mitten av 90-talet av Anders Nilson på Bengt Dahlgren AB, metoden kallades då ENEU 94. Den är utvecklad för elkrävande apparater men går också att använda på konstruktionsdelar och installationssystem. Många energieffektiviserande åtgärder visar sig vara lönsamma om hänsyn tas till räntor, livslängd, inflation och energiprisökning, åtgärder som annars skulle ha ratats eftersom de ökar investeringskostnaden. 1.2 Bakgrund till utvärderingen 1998 startade projektet Kv Jöns Ols, ett flerbostadshus som i syfte att minska miljöbelastningen skulle vara energisnålt. Huset kom att bestå av 34 lägenheter i en fyravånings vinkelbyggnad belägen i västra delen av Lund på kvarteret Kv Jöns Ols. Ett prioriterat krav från LKF var att energibehovet skulle halveras jämfört med deras övriga hus, utan att ge avkall på andra krav som t ex på inomhusmiljö, robusthet och enkelhet. Förutsättningarna för att lyckas skapa ett energisnålt hus var gynnsamma eftersom LKF AB är förvaltningsbyggare. De har stor kompetens som beställare och en uttryckt vilja att skapa byggnader med hög kvalitet. Man hittade projektörer och en totalentreprenör som var intresserade, kompromissvilliga och noggranna och energifrågorna hade sin egen punkt under projekteringsmötena. I projekteringen deltog projektledare Christer Carlsson från LKF, LKFs byggchef Håkan Ekelund, arkitekt Tomas Posselius från Trekantens arkitektkontor, byggnadskonstruktör Peter Bojrup då på J&W, installationskonstruktör för VVS Janos Fekete från Bengt Dahlgren AB, installationskonstruktör för el Roger Nilsson och författaren från avdelningen för Installationsteknik vid LTH. Det övergripande syftet med LTHs deltagande var att med utredningar, analyser och beräkningar minimera byggnadens energibehov och samtidigt kontrollera inneklimatet. LTH fungerade som energisamordnare mellan byggteknik, inneklimatteknik, installationsteknik och energiteknik. Noggranna beräkningar under projektering gjordes i samarbete med respektive projektör från enkla handberäkningar till avancerade datorberäkningar. Branschöversikter genomfördes för att hitta beprövade tekniska lösningar. Antalet möjliga tekniska kombinationer begränsades genom att systemgränsen sattas vid fastighetsgränsen, varvid inga beräkningar eller överväganden gjordes av till exempel byggnadens miljöbelastning. Beslutsunderlag för systemval och dimensioneringar som gjordes under program, projekterings- och byggskedena redovisas inte i denna rapport. De finns dokumenterade i Det energieffektiva flerfamiljshuset i kvarteret Jöns Ols - Minimering av energibehov och optimering av inneklimat. I denna rapport redovisas resultaten från det tidiga skedet och viktiga generella metodfrågor. LKF fick ekonomiskt stöd i form av LIP-medel vilket bland annat finansierade LTHs medverkan. 12

LKFs mål var att behovet av köpt energi skulle vara 95 kwh/bra inklusive hushållsel med fördelning enligt nedan För uppvärmning 38 kwh/bra För varmvattenberedning 23 kwh/bra El till fastighet och hushåll 33 kwh/bra Utredningarna under projekteringen resulterade i att behovet av köpt energi skulle bli totalt 88 kwh/bra, bättre än målen och men med annan fördelning. Vi som deltog var naturligtvis intresset av att se om de teoretiska beräkningarna stämde med utfallet och om det var lönsamhet bygga på detta sätt. LKF tillsammans med TAC i Malmö bekostade därför installation av ett 40-tal mätare för energi, tryck och temperaturer samt system för att samla in och lagra mätresultat. Normalt finns annars endast tre mätare i en fastighet: en för kallvatten, en för köpt värme (t ex fjärrvärme) och en för fastighetsel. Endast undantagsvis är det möjligt att få reda på storleken på hushållselen som också är viktigt för energibalansen. 1.3 Syfte med utvärderingen Syftet med detta projekt, utvärderingsprojektet var att ta reda på om målen för energi- och inneklimat hade uppfyllts, ta reda på om den ökade investeringskostnaden i energibesparande teknik både i byggnad och installationer verkligen var lönsam, ta reda på lönsamheten av vissa enskilda investeringar i byggnad och installationssystem och ta reda på tillförlitligheten hos de datorprogram som användes för energi- och inneklimatberäkningar. 1.4 Förfaringssätt vid utvärderingen Kv Jöns Ols stod i princip inflyttningsklart andra halvåret 2000. Systemet för mätning och registrering av energiflöden var klart i början av år 2001 och två hela års mätdata har samlats in och utgör grunden för utvärderingen. Fortfarande registreras timvärden på ett fyrtiotal energi-, temperatur- och tryckgivare. Utvärderingsarbetet har omfattats av tre huvudmoment: insamling av indata, bearbetning och analys. 1.4.1 Insamling och bearbetning av mätdata Insamlingen har inneburit: planering av mätpunkter initialt få till stånd ett fungerande system för insamling av mätdata och loggningen kontroll av mätpunkternas egenskaper som enheter, intervall och noggrannhet regelbunden kontroll och uppföljning vid LKFs driftkontor omhändertagande av 736 056 timvärden för energi, temperatur och tryck enkät till de boende Bearbetningen har inneburit normalkorrigering med lämpliga metoder kontroll mot manuellt insamlad driftstatistik sammanställning av timvärden till redovisning för respektive vecka, månad och år sammanställning av driftstatistik på olika poster sammanställning av enkätundersökning 13

1.4.2 Moment vid analysen De bearbetade mätresultaten utgör basen för analysarbetet som strukturerats i följande moment: A. Behovet av köpt energi i Kv Jöns Ols följs upp för att se huruvida tidiga teoretiska beräkningarna stämmer med utfallet. B. Nyckeltal skapas för att jämföra energibehov med andra byggnader. C. Alla energiflöden analyseras för att se hur energikällorna utnyttjas och till vad energin används. D. Mätdata utgör grunden för att kalibrera en energiberäkningsmodell av Kv Jöns Ols. E. Samma kalibrering användes därefter för en energiberäkningsmodell av Typhuset i vilken det är möjligt att noggrant bedöma energibesparing av olika effektiviseringsåtgärder. F. Den kalibrerade modellen av Kv Jöns Ols används för att studera alternativa installationstekniska lösningar för att undersöka andra systemlösningar av byggoch installationsteknik. 1.5 Rapportens upplägg Tanken bakom rapportens upplägg är att den ska presentera arbetet så att det ska vara möjligt för både byggherrar och projektörer att bilda sig en uppfattning av vilka energieffektiviserande åtgärder som är intressanta att utreda. I kapitel 2 redovisas begrepp och definitioner som används. Faktorer som är viktigare än andra i en energianalys redovisas och dess påverkan på energibehovet. Detta kapitel är till viss del en sammanfattning av ett pågående utvecklingsarbete, den så kallade Energilotsen som beskriver hur energifrågor ska hanteras av respektive aktör i byggprocessen. I detta kapitel beskrivs också de tidiga teoretiska resultaten och de byggnadstekniska egenskaper och installationssystem som till slut valdes i Kv Jöns Ols. I kapitel 3 redovisas en sammanställning av resultaten från mätningar som samlats in under två år. Redovisningen har gjorts för att tillfredsställa olika grupper inom bygg- och fastighetsbranschen, både de som utför energiberäkningar och de som är mer intresserade av resultaten. Energianvändning och behov av köpt energi är analyserade både på olika poster och på olika energislag. I kapitel 4 har driftstatistiken använts till att undersöka lönsamheten av energieffektiviserande åtgärder. Konkret har energiberäkningsmodeller kalibrerats för att överensstämma med driften i ett verkligt hus. Därefter har åtgärdernas energibesparing bedömts, både enstaka och i olika kombinationer. Den valda systemlösningen i Kv Jöns Ols är inte optimal. I kapitel 5 undersöks alternativ drift av systemen men också alternativa systemlösningar med olika drift. Även dessa beräkningar är genomförda med en kalibrerad energiberäkningsmodell som ökar tillförlitligheten av resultaten. Kapitel 6 är samlade slutsatser. 14

2 Projekteringsmetod och teknisk beskrivning av Kv Jöns Ols I detta kapitel redovisas några principiella begrepp som energitekniker behöver vid upprättande av en energibalans, och andra begrepp reds ut som brukar ställa till förvirring vid diskussioner om energi användning i hus. Därefter redovisas de viktigaste parametrarna som påverkar energibehovet i ett bostadshus och hur dessa metodiskt hanterades under projekteringen av Kv Jöns Ols. Under projekteringen och produktion av Kv Jöns Ols hanterades energifrågorna strukturerat, inte bara de energitekniska frågorna av den enskilde projektören utan också systematiskt av LKFs projektledare. Här redovisas också resultaten från de tidiga analyserna och en teknisk beskrivning av hur Kv Jöns utformades till sist. 2.1 Begrepp 2.1.1 Principiell energibalans Grundläggande för energiberäkningar är att ha kontroll över energibalansens termer. I denna ingår på förlustsidan i huvuddrag: transmissionsförluster (genom väggar, tak, grund, fönster och anslutningar) ventilationsförluster (varm ventilationsluft som lämnar huset) luftläckageförluster, kallas ibland ofrivillig eller okontrollerad ventilation (kall luft som läcker in, och varm luft som läcker ut) avloppsförluster (egentligen använt tappvatten) och på tillskottssidan sol (direkt och indirekt) internt genererad värme från elapparater och belysning gratisvärme från personer värme från värmare, köpt eller återvunnen energi för tappvarmvattenberedning tillskott från produktionen och distributionen av värme- och tappvarmvattensystem tillskott på grund av ofullkomlig temperaturreglering Termerna ingår i mer eller mindre noggrant i alla metoder för beräkning av energibehov. Enkla metoder baseras på gradtimmar eller graddagar per år och de mer avancerade metoderna ställer upp en energibalans per dygn eller per timme. Fördelen med den första typen är att de kan användas för överslagsberäkningar felet är att de behandlar tillskottssidan för schablonmässigt. Till de senare hör datorprogram som kan ge ett mer noggrant resultat om de hanteras på rätt sätt. Många energiberäkningsprogram är dock så lätta att använda vid första anblicken att risken är stor för indatafel och därmed missvisande resultat. 15

2.1.2 Energi per BOA eller BRA? Energimängder kan redovisas antingen totalt för hela fastigheten i kwh per år eller specifikt som energi per kvadratmeter i kwh/m 2 och år. Specifikt energibehov kan redovisas per m 2 BOA, boarean som är bruksarea för boutrymmen och som är det mätetal som förvaltare föredra eftersom den definierar uthyrningsbar yta. Energitekniker fördelar hellre energi på BRA, bruksarean som i stort motsvara hela den uppvärmda ytan och som begränsas av ytterväggarnas insida med avdrag för vissa schakt och innerväggar. Begreppet BTA står för bruttoarea och är den yta som är begränsas av ytterväggarnas utsida. Bruttoarean används sällan i samband med energibehov och i så fall inte förrän produktionskostnader och exploateringstal kommer på tal. Missförstånd uppkommer gärna då nyckeltal jämförs just till följd av att man uttrycker sig olika, så se upp. Svensk Standard definierar i SS 02 10 53 olika ytors benämning och hur dessa ska beräknas. I denna rapport som vänder sig både till byggherrar/förvaltare och energitekniker redovisas nyckeltal med BOA och BRA. I fortsättningen anges kwh/m 2 BRA,år som kwh/bra och kwh/m 2 BOA,år som kwh/boa. 2.1.3 Köpt eller använd energi? En annan vanlig orsak till missförstånd är att man är otydlig med begreppet energibehov. Byggnadens behov av energi kan uttryckas som den energimängd som behöver köpas eller den energimängd som används. Köpt energi är i denna rapport köpt fjärrvärme eller el och energianvändning är den energi som används för uppvärmning och till varmvatten och som byggnaden och brukarna behöver: Energianvändning för uppvärmning är den energimängd som tillförs (och avges) från radiatorsystemet. Om inget återvinningssystem är anslutet till värmesystemet kommer använd energi att vara lika med behovet av köpt energi. Energianvändning för varmvatten är den energi som behövs för att bereda det varmvatten som de boende de facto använder genom tappning. Om det finns återvinningssystem eller solfångarsystem i varmvattensystemet köps lika mycket som det faktiskt används. Energianvändning för uppvärmning kommer i princip att vara är ett mått på klimatskärmens energitekniska egenskaper och brukarnas beteende, medan storleken på köpt energin visar hur väl apparater och installationstekniska systemen är valda, utformade och fungerar. För att undvika missförstånd görs en tydlig distinktion i rapporten av vilken energi som avses kanske lite omständligt men annars är risken stor att äpplen och päron jämförs. Där det finns risk för missförstånd har begreppen köpt energi eller energianvändning nyttjats. 16

2.1.4 Ska hushållsel ingå i redovisningen? En del förvaltare har synpunkter på om hushållselen ska inkluderas i nyckeltalen. Normalt ser inte förvaltaren av hyreslägenheter kostnaden för den, men för en energitekniker är hushållselen av intresse eftersom den ingår i byggnadens energibalans. I princip all el som används i hushållen till belysning, vitvaror, brunvaror, hushållsmaskiner etc omvandlas till värme som kommer huset tillgodo och minskar behovet av köpt energi till värmesystemet. 2.2 Projekteringsmetod i Kv Jöns Ols och generell metod enligt Energilotsen För att skapa ett hus med lågt behov av köpt energi krävs ett systematiskt tillvägagångssätt där alla energiflöden analyseras. I första hand måste värmeförlusterna genom klimatskalet minimeras och solenergin tas till vara effektivt, passivt men gärna också aktivt. Arkitekten påverkar byggnadsformen och därmed energibehovet, ju mer ytterväggar i förhållande till golvarea desto större blir energiförlusterna. Också fönsterstorlek, placering och orientering ökar eller minskar energibehovet. Klimatskalets energieffektivitet påverkas naturligtvis också av isoleringsgrad och utformning av detaljer för att förhindra köldbryggor och luftläckor. Det är också nödvändigt att ta till vara energin som lämnar huset i form av varm ventilationsluft och spillvatten. För detta krävs att installationssystemen väljs och utformas så att de samverkar med byggnaden och brukarna. Till sist måste också brukarna göras medvetna om hur deras beteende påverkar behovet av köpt energi. System för mätning och debitering av deras värme- och varmvattenanvändning skapar ekonomiska incitament som minskar energianvändningen. Hus är komplicerade tekniska system och det finns en mängd kombinationer av byggtekniker, installationssystem samt system för ändring av brukarbeteendet. En förutsättning för att kunna gallra bland alternativen är att utgå från krav som byggherren har ställt. Dessa kan gälla energibehov, inneklimat och prioriteringar som kan gälla underhåll, flexibilitet, låg miljöpåverkan osv. Så här kan i huvuddrag byggprojektet struktureras för att hitta acceptabla systemlösningar utifrån krav på energi och inneklimat: Ställ upp funktionskrav på energibehov och inomhusklimat. Ange generella krav från verksamheten. Begränsa energibehovet genom energieffektiv utformning av klimatskalet och hög isoleringsgrad. Minska behovet av köpt energi med återvinningssystem. Undersök möjligheterna att utnyttja solvärme via solfångarsystem. Val och utformning av energieffektiva distributions- och rumsystem för värme och ventilation. Begränsa behovet av köpt energi med anpassade styr- och reglersystem som effektivt utnyttjad instrålad sol och internt genererad värme. Motivera de boende så de blir medvetna om hur hög inomhustemperatur, hög varmvattenanvändning och stor vädringsfrekvens påverkar energibehovet. Sett ur ett livstidsperspektiv motsvarar momenten i analysen i stort sett också livslängden på olika delar av huset. Klimatskalet är den del som kommer att vara i bruk under längst tid och som är svårt och ibland omöjligt att tilläggsisolera både tekniskt och ekonomiskt. Isolering kan därmed betraktas som en engångsåtgärd. 17

2.2.1 Metod och förutsättningar i Kv Jöns Ols LKF hade tydliga mål för energi, inneklimat och för verksamheten som man styrde mot genom hela byggprocessen och som så småningom också skulle komma att verifieras. Alla i projekteringsgruppen var energimedvetna, kompromissvilliga och positiva till att drar sitt strå till stacken och energifrågorna hade sin egen punkt på alla projekteringsmöten. Under projekteringstiden utfördes en mängd energi- och komfortberäkningar för att hitta de systemlösningar som uppfyllde energi- och klimatkraven. Metoder ifrån enkla handberäkningar till avancerade datorberäkningar för specialister användes. Tekniskt betraktades byggnaden som ett system uppbyggt av sinsemellan samverkande delsystem; stomme, stomkomplettering, värmesystem, ventilationssystem, vatten och sanitetssystem, reglersystem, mätsystem, driftspersonal och boende. För beräkningarna användes Enorm för energibehovsberäkningar, Derob-LTH för inneklimatberäkningar och GF2 från Isover för beräkningar av köldbryggor. Under de år som gått sedan projekteringen har andra beräkningsprogram utvecklats så det är inte självklart att det är dessa som ska användas nu. Beräkningarna kompletterades med branschöversikter, litteraturstudier och utnyttjande av erfarenhet av annat energieffektivt byggande. Utredningar under projekteringen gjordes i samarbete med respektive projektör. De första arkitektritningarna användes som underlag för de flesta beräkningar. Endast översiktliga lönsamhetsberäkningar utfördes i det tidiga skedet, fokus låg på att begränsa energibehovet. En del åtgärder finansierades med styrda LIP-medel vilket också kom att påverka vissa val, t ex solfångarsystemet. Systemgränsen sattes vid fastighetsgränsen för att begränsa antalet alternativ, därmed gjordes inga beräkningar eller överväganden vad gällde energikällor och dess miljöbelastning. Fjärrvärme kunde användas där byggnadens egna system inte räckte till. Avväganden och beräkningar som gjordes under projekteringstiden finns redovisade i Det energieffektiva flerfamiljshuset i kvarteret Jöns Ols - Minimering av energibehov och optimering av inneklimat. I denna rapport sammanfattas resultaten från det tidiga skedet och viktiga generella metodfrågor. 2.2.2 LKFs krav Det övergripande målet i Kv Jöns Ols var att energibehovet skulle vara lågt utan att komfort, robusthet och enkelhet påverkades negativt. LKF specificerade sina krav till att: Behovet av köpt energi skulle vara hälften så stort som i deras övriga hus. Inomhusmiljön skulle vara god vad avser termiskt klimat, luftkvalitet, ljuskvalitet och bullernivå. En detaljerad funktionskravlista upprättades. Installationssystemen skulle vara robusta och överskådligheten fick inte gå förlorad vare sig för de boende eller för förvaltningspersonalen. All teknik skulle vara beprövad, det fick inte bli ett experimenthus. Byggnaden skulle vara underhållsvänlig och kunna tas hand om av vem som helst av LKFs fastighetsskötare. Det skulle finnas möjlighet att vid behov forcera ventilationen såväl i badrum som i kök. Helst ville man ha ett frånluftssystem. 18

I tabellen på nästa sida redovisas LKFs kvantifierade mål för just energibehovet. Här visas också behov av köpt energi enligt REPABs kategori låg för flerbostadshus. REPAB sammanställer årligen insamlad statistik för olika byggnadstyper och rapporterar dessa i olika kategorier. Tabell 2.1 LKFs mål avseende köpt energi jämfört med kategorin låg enligt REPAB. REPABs låg kwh/boa LKFs mål kwh/boa LKFs mål kwh/bra Värme 95 50 38 Varmvatten 60 30 23 Fastighetsel 30 15 11 Hushållsel, (hhel) 38 29 22 Totalt exkl hhel 185 95 73 Totalt inkl hhel 213 124 95 2.2.3 Sammanfattande resultat av teoretiska beräkningar De åtgärder som föreslogs under projekteringen gav beräknat årligt behov av köpt energi enligt följande: Uppvärmning 34 kwh/bra Varmvattenberedning 13 kwh/bra El till fastighet och hushåll 41 kwh/bra Resultaten sågs inte som ett löfte men väl en indikation om att en kraftig reduktion av normalt behov av köpt energi var möjlig. 2.3 Klimatskal tidiga utredningar och slutligt utförande Den första åtgärden för att skapa ett energieffektivt hus är att begränsa energiförlusten genom klimatskalet. Både arkitekt och byggnadskonstruktör har stora möjligheter att påverka såväl detta som inneklimatet. Egenskaper hos klimatskalet som påverkar energibehovet och som ska undersökas är i princip: Byggnadens form, placering och orientering. Energitekniska egenskaper hos väggar, tak och grund. Energitekniska egenskaper hos fönster. Fönsters placering, orientering och storlek åt olika väderstreck. Lufttäthet. Köldbryggor; bjälklagskanter, kanter på bärande väggar, hörn, balkonger. Stommens och stomkompletteringens värmetröghet. Konsekvenserna av utformning av klimatskalet ska kontrolleras med avseende på det termiska inomhusklimatet av t ex Fönsterstorlek, dess energitekniska egenskaper, placering och orientering som påverkar inneklimatet i form av kallras, kallstrålning och övertemperaturer. Yttemperaturen på golv som kan beräknas. Operativ temperatur som sammanfattar kallstrålning från invändiga ytor och lufttemperaturen kan beräknas. Undersöka kondensrisken på utsidan av fönster ska bedömas. Undersöka drag till följd av otätheter. 19

Exempel på planlösningsfaktor som kan påverka energibehovet Gemensamma tvättstugor eller tvättpelare i varje lägenhet. 2.3.1 Resultat från tidiga energiberäkningar av klimatskalet Arbetet med att minimera energibehovet startade tidigt med diskussioner mellan projektledare och arkitekt och fortsatte med konstruktören som undersökte lufttäthet, köldbryggor och stomme. Inneklimatfaktorerna berör både arkitekt och konstruktör. Nedan redovisas energitekniska resultat från de tidiga utredningarna. Byggnadens form, placering och orientering Tomten i Kv Jöns Ols är belägen i västra delen av Lund och är omgiven av äldre flerfamiljshus och i arkitektens uppdrag låg att anpassa det nya huset till övrig bebyggelse. De 34 lägenheterna fördelades på två fyravåningslängor i vinkel som bildar ett skydd mot omgivande gator och skapar en bilfri innergård. Varken husets orientering eller placering kunde påverkas. Uppvärmd yta i huset är ca 2877 BRA varav lägenhetsytan är ca 2200 BOA. Halva huset är grundlagt med källare med lägenhetsförråd och undercentral, andra halvan är grundlagd med platta på mark. Vinden är oinredd och uteluftsventilerad. Byggnadens formfaktor uttryckt som yttre omslutningsyta i förhållande till BRA är 1.15 A omg /BRA. Fönsters storlek, placering och orientering åt olika väderstreck Fönsters storlek har stor inverkan på energibehovet vintertid och inneklimatet vinter såväl som sommar. Andelen fönsteryta (glasyta + karm och båge) uttrycks antingen per golvyta eller per fasadyta, se tabellen nedan, här hamnade byggnadens formfaktor igen för att få en komplett beskrivning av utformningen. Tabell 2.2 Storlek och placering av fönster i Kv Jöns Ols samt byggnadens formfaktor. Fönsterandel av golvyta (BRA) Ca 16 % Fönsterandel av fasadyta Ca 23 % Fönsterandel åt S, N, O o V 29 %, 21 %, 25% o 25% Andel ytteryta per BRA 1.15 m 2 A omg /BRA* *) A omg är yttre omslutningsyta. Arkitekten kunde placera fönster i väderstreck efter eget önskemål eftersom det endast marginellt sig påverkade energibehovet. U p -värde på fönster Fönster borde enligt tidiga beräkningar ha ett U p -värde på 1.15 W/m 2 K för att klara energikraven. U p -värden på väggar, tak och grundkonstruktion Tidiga beräkningar resulterade i att följande U p -värden var nödvändiga för att klara energikraven: U p -värdet i väggar och grund skulle vara 0.15 W/m 2 K och i tak 0.11 W/m 2 K. Lufttäthet Enligt BBRs energihushållningskrav ska klimatskalets lufttäthet vara 0.8 l/sm 2 vid 50 Pa. Lufttätheten hade kanske kunnat förbättras, men det fanns ingen anledning att göra gläd- 20

jekalkyler. Ett frånluftsventilerat hus är dessutom mindre känsligt för täthet än ett med balanserad ventilation. Anslutningar som orsakar köldbryggor; bjälklagskanter, hörn, balkonger, kanter på bärande väggar Med djupa fönsternischer kunde köldbryggan i anslutning vägg/fönsterkarm minskas något. Även köldbryggorna vid bjälklagsanslutningar och hörn detaljberäknades. Den kraftiga isoleringen i väggarna gav goda förutsättningar för att reducera köldbryggan vid anslutningar vid bjälklagskanter och bärande mellanväggar. Till balkongerna används en infästningsmodul som åstadkommer en obruten isolering genom fasaden. Stomme och stomkomplettering Kv Jöns Ols har betongstomme med lätta utfackningsväggar klädda med fasadtegel. Övertemperaturer sommartid beräknades för olika kombinationer av stomsystem och luftväxlingar. Den tunga stommen visade sig bidra till att dämpa övertemperaturen under den varma delen av året. Yttemperaturer Yttemperaturen på golv invid ytterväggar beräknades och med de byggnadstekniska lösningar som föreslogs skulle LKFs funktionskrav klaras. Kondensrisk på utsidan av fönster Risk finns att kondens bildas på fönsters utsida under klara fuktiga höstnätter vilket kan väcka missnöje hos de boende. Generellt kan sägas att kondensriskens betydelse för komforten är överskattad. Fenomenet uppstår på energieffektiva fönster ett fåtal timmar under höstmorgnar men försvinner snabbt igen. Utsikten försämras inte mer än genom ett regnblött fönster. Undersökningar har visat att om de boende informeras om anledningen till kondens så minskar eventuella klagomål, Kellner 2004. Operativ temperatur Beräknades och funktionskraven klarades vintertid. Tvättstugor Gemensamma tvättstugor är mer energieffektiva än att varje lägenhet utrustas med egen tvättmaskin och torktumlare. Egna maskiner är dock är dock ett starkt önskemål från många brukare. 2.3.2 Sammanfattning av tidigt beräknat energibehov för uppvärmning Med förutsättningar som ovan beräknades energianvändningen i tidigt skede till 56 kwh/bra för uppvärmning varav 34 kwh/bra skulle behöva köpas, se tabellen på nästa sida. För jämförelsens skull redovisas där också energianvändning för uppvärmning i ett motsvarande hus som är byggt så att det precis klarar normkraven. Skillnaden mellan använd energi och behov av köpt energi beror på värmepumpen, se vidare under avsnittet om värmesystemet i detta kapitel. 21

Tabell 2.3. Resultat från tidiga beräkningar av använd energi till uppvärmning och köpt energibehov i kwh/bra. Energianvändning för uppvärmning Totalt köpt energi för uppvärmning LKFs mål - 38 Tidiga beräkningar 56 34 I motsvarande nytt hus som precis klarar normkraven Ca 85-2.3.3 Klimatskalet i det färdiga Kv Jöns Ols Det slutliga utförandet av Kv Jöns Ols överensstämmer inte helt med de tidiga beräkningarna. I tabellerna nedan redovisas U p -värden för olika konstruktionsdelar som beräknats med relationsritningar som underlag. Observera att U p för fönster gäller hela fönsterkonstruktionen (glas, karm och båge). Källarväggar beskrivs med två U p, ett för den övre metern och ett för den nedre. Yttre randområdet för golvet sträcker sig en meter in. Tabell 2.4 Klimatskalets energitekniska egenskaper i Kv Jöns Ols. U p (W/m 2 K) Isolertjocklek (mm) Utfackningsväggar 0.152 315 Tunga ytterväggar 0.160 240 Fönster 1.15 Vindsbjälklag 0.112 450 Grund/källargolv, yttre och 0.212/0.176 150 inre randområde Källarvägg, övre och nedre 0.175/0.274 200/100 del Isolertjocklek utanför bjälklagsanslutning - 145 Köldbryggor, totalt 150 W/K Isoleringen i utfackningsväggarna ligger mellan reglar täckta av en yttre isolerskiva. Fönstren är av typen 2 + 1 med ett lågemissionsskikt. Vindsisoleringen kunde ökas utan problem i Kv Jöns Ols tack vare takstolsresningen. Köldbryggor utgör en betydande försvagning av klimatskalet både ur energi- och inneklimatsynpunkt. Energiförlusterna i 1 meter köldbrygga kan verka oskyldig, men totala längden av köldbryggorna, inklusive anslutningen mellan fönsterkarm och utfackningsvägg är ca 2 400 m (2.4 km) i Kv Jöns Ols! I tabellen redovisas de summerade förlusterna genom bjälklagsanslutningar, fönsteranslutningar, hörn, balkonger och anslutningar till bärande väggar. Utfackningsväggar kan konstrueras med olika kombinationer av reglar och isolerskivor. Termiskt är en tjock yttre isolerskiva effektivare än ett lika tjockt regelskikt med isolering. I Kv Jöns Ols är den yttre isolerskivan 120 mm och den minskar köldbryggorna effektivt. Balkonginfästningar med utkragning av bjälklaget och intermittent isolering orsakar stora energiförluster, vilket inte minst märks på att golven gärna blir kalla strax innanför. I Kv Jöns Ols används ett speciellt anslutningselement med genomgående isolering som ersätter väggdelen mellan balkong och bjälklag. Bärigheten klaras med rostfri armering som har sämre värmeledningsförmåga än vanligt armeringsjärn. 22