Senaste informationen om BBR-krav samt presentation av TMF-programmet Svein Ruud SP Energiteknik
Mål med revideringen (BBR16, fr.o.m. 2010-01-01) Målsättning är att de reviderade reglerna ska styra mot att begränsa nya byggnaders användning av el för uppvärmning och eleffektdrivande lösningar. Målet är tänkt att nås genom att skärpa kraven på byggnadens specifika energianvändning (kwh per m 2 och år) när el används för uppvärmningsändamål och att då också begränsa den installerade eleffekten.
Sammanfattning; Boverkets skärpning av BBR Definition av elvärmt hus. Mer in 10 W/m 2 i installerad eleffekt för värme och varmvatten, inklusive komfortelvärme. Som elvärmda hus räknas både direktelvärmda hus och hus med vattenburen elvärme. Alla elvärmda byggnader berörs, inte bara en- och tvåfamiljshus. En tredje klimatzon införs i inre norrland. Vilket innebär att det där blir lättare klara kraven i icke-elvärmda bostäder (150 kwh/m 2 ). Skärpta kravnivåer för elvärmda hus (bostäder och lokaler), förutom i inre norrland. Dessutom ställs krav på högsta installerad eleffekt för uppvärmning. Skärpta krav på elenergi till elektriska kylmaskiner för komfortkyla i icke-elvärmda byggnader! (räknas upp med en faktor 3).
Energikrav i BBR16, Tabell 9:2a Bostäder utan elvärme Klimatzon I II III Byggnadens specifika energianvändning [kwh per m 2 A temp år] Installerad eleffekt för uppvärmning [kw] 150 130 110 - - - Genomsnittlig värmegenomgångskoefficient [W/m 2 K] 0,5 0,5 0,5
Tabell 9:2b Bostäder med elvärme Klimatzon I II III Byggnadens specifika energianvändning [kwh per m 2 A temp år] 95 75 55 Installerad eleffekt för 5,5 5,0 4,5 uppvärmning [kw] + tillägg då A temp är 0,035 0,030 0,025 större än130 m 2 x(a temp - 130) x(a temp - 130) x(a temp - 130) Genomsnittlig värmegenomgångskoefficient [W/m 2 K] 0,4 0,4 0,4 Kommentar: Hårdare krav än för lokaler då dessa sällan har så stor andel tappvarmvatten som bostäder.
Installerad eleffekt för uppvärmning: Den sammanlagda eleffekt som maximalt kan upptas av de elektriska apparater för uppvärmning som behövs för att kunna upprätthålla avsett inomhusklimat, tappvarmvattenproduktion och ventilation när byggnadens maximala effektbehov föreligger. Det maximala effektbehovet kan beräknas vid DVUT och tappvarmvattenanvändning motsvarande minst 0,5 kw per lägenhet, om inte annat högre belastningsfall är känt vid projekteringen. Kommentar: Effektkravet avser inte fläktar för ventilation och cirkulationspumpar för värmedistribution. Däremot ingår för värmepumpar eleffekt till brinepump och eventuell fläkt i uteluftsdel.
Allmänt råd För elvärmda byggnader bör dessutom installerad eleffekt för uppvärmning beräknas vid projekteringen och verifieras i färdig byggnad, genom summering av märkeffekter. Kommentarer: Summering av märkeffekter ger en överskattning av värmesystemets effektbehov vid DVUT, jämfört med en dimensionerande beräkning som görs vid projekteringen Effektvakt får användas om den är konstruerad så att mer eleffekt än avsett och som framgår av märkeffekten inte kan upptas. Förutsättningen är att effektbegränsningen är varaktig och inte enkelt kan ändras utan ingrepp i apparaten
Dimensionerande vinterutetemperatur, DVUT Den temperatur, för representativ ort, som framgår av 1-dagsvärdet i n-day mean air temperature enligt SS-EN ISO 15927-5. Temperaturen får ökas om byggnadens tidskonstant överstiger 24 timmar. Ökningen framgår av standardens redovisade temperaturer för 2, 3 eller 4 dygn. Byggnadens tidskonstant, mätt i dygn, används för val av motsvarande tabellvärde (n-day). Temperaturökning, beroende på högre tidskonstant än 96 timmar kan fastställas genom särskild utredning. D.v.s. man skall använda det DVUT-värde som motsvarar byggnadens tidskonstant
BBR avsnitt 6:251 Ventilationsflöde I bostadshus där ventilationen kan styras separat för varje bostad, får ventilationssystemet utformas med närvaro- och behovsstyrning för styrning av ventilationen. Dock får uteluftsflödet inte bli lägre än 0,10 l/s per m2 golvarea då ingen vistas i bostaden och 0,35 l/s per m2 golvarea då någon vistas där. Kommentar: För mekaniskt ventilerade bostäder utan värmeåtervinning kan reducerat flöde göra stor skillnad i specifik energianvändning. Cirka 10% minskning är möjligt! Enligt Boverket bör man vid en energiberäkning inför en bygganmälan räkna med att byggnaden skall klarar kravet vid permanent närvaro.
Installerad eleffekt (kw) Specifik eleffekt (W/m 2 ) Eleffekt och specifik eleffekt (Elvärmt hus) 8 7 6 80 70 60 5 4 3 2 1 0 Max eleffekt Max specifik eleffekt 90 110 130 150 170 190 210 A temp (m 2 ) 50 40 30 20 10 0 Energikravet missgynnar små hus! Effektkravet gynnar små hus!
om särskilda förhållanden föreligger Mer elenergi och högre eleffekt än vad som anges i tabell 9:2b kan godtas om geologiska eller andra förutsättningar inte möjliggör installation av värmepump och inga andra uppvärmningsformer såsom fjärrvärme eller biobränsle är möjliga Vid sådan förutsättning bör värdena i tabell 9:2b dock inte överskridas med mer än 20 %
Sannolik skärpning i BBR för bostäder utan elvärme (fr.o.m. 2012.01.01???) Klimatzon I II III Byggnadens specifika energianvändning [kwh per m 2 A temp år] Installerad eleffekt för uppvärmning [kw] 130 110 90 - - - Genomsnittlig värmegenomgångskoefficient [W/m 2 K] 0,4 0,4 0,4 Sannolikt ingen skärpning för elvärmda byggnader???
Bakgrund till TMF Energi Framtagen på uppdrag av TMF och deras trähusfabrikanter efter att BBR 2006 ställde krav på beräkning av specifik energianvändning Vidareutvecklad efter att BBR16 ställt hårdare krav på elvärmda byggnader avseende såväl specifik energianvändning som maximalt installerad effekt
Olika värmepumpars prestanda Källa: Energimyndigheten
Nyheter i version 2.0: Allmänt Helt anpassat för nya BBR 16, BFS 2008:20 Ny klimatzonsindelning (I, II och III istället för norr och söder) Ny modell för beräkning av hushållsel (tar hänsyn till A temp ) Förbättrad modell för beräkning av tappvarmvatten (min 0,5 kw) Möjligheten till nattsänkning borttagen (ej relevant för nya hus) Förbättrad och förenklad FTX-modell - schablonmässig omräkning från nominellt indata-flöde - temperatur för aktivering av avfrostning behöver inte anges Förenklad schablonmässig beräkning av - elanvändning hos fläktar och cirkulationspumpar - verkningsgrad för värmedistributionssystem Vissa beräknade värden kan ändras av användaren Fler och mer förtydligande kommentarer
Nyheter i version 2.0: specifikt för värmepumpar Ny förbättrad berg-/markvärmepumpsmodell - tar hänsyn till klimat och typ av kollektor - möjlighet att öka/minska kollektorstorlek - möjlighet till värmeåtervinning med VBX (om inte FTX) Ny modell för högpresterande frånluftsvärmepumpar Av övriga VP-typer har endast FVP med fjärrvärmespets behållits Få och tydligt specificerade indata (enligt EN 14511) Schablonmässig omräkning från nominellt indata-flöde (FVP) Schablonmässig beräkning av byggnadens tidskonstant Approximativ beräkning av DVUT (om data saknas) Beräkning av brutto effektbehov vid DVUT (utan värmepump) Beräkning av netto eleffektbehov vid DVUT (med värmepump) Angivelse av installerad märkeffekt för uppvärmning
Nyheter/förbättringar i TMF-program version 2.1 Fritextruta (som även kommer med i kundutskriften ) Filnamn och tidpunkt i sidfot vid utskrift av sida 1 Anvisning i handledning om hur man kan räkna på luftvärme Berg-/markvärmepump placerad utanför klimatskalet Införa tre nivåer av passiv solinstrålning (samtliga flikar) Låst upp ett antal defaultvärde (luftflöde, rumstemperatur, varmvatten, antal personer, hushållsel), vilket gör programmet mer flexibelt och även användbart för uppföljning/utvärdering av verklig energianvändning. Defaultvärden skall normalt inte ändras i en beräkning inför en bygganmälan, men om det görs kommer det också tydligt att synas i kundutskriften.
Begränsningar Nybyggda småhus Normal isoleringsstandard Traditionellt uppvärmningssystem (radiatorer och/eller golvvärme) Endast de mest troliga/vanliga installationstekniska kombinationerna som bedöms klara BBR16-kraven (därför inte luft-vatten-värmepumpar) Utan aktiv kyla
Relativt enkel klimatindata Räcker med en årsmedeltemperatur som klimatindata Ett varaktighetsdiagram beräknas enligt approximativ formel för utetemperaturens varaktighetskurva (VVS-special, Värmeåtervinning 1:1981, Tomas Hallén) ± 2,5% fel ger för äldre klimatdata ytterligare säkerhetsmarginal För elvärmda hus tillkommer dock DVUT-värden (i brist på tabellerade värden räcker i södra Sverige ofta de scablonvärden som beräknas i programmet)
Visst begränsat tillskottsvärme från solinstrålning Schablonmässig bedömning av passiv solinstrålning i tre nivåer; låg, normal och hög (noll vid DVUT) Förenklar väsentligt nödvändiga indata (inga fönsterareor, riktningar, skuggningsfaktorer, persiennanvändning, vädring vid värmeöverskott, m.m.) Ger nödvändig säkerhetsmarginal Underlättar utvärdering i färdigt hus
Typ av system att beräkna Frånluftsvärmepump Bergvärmepump Markvärmepump Biobränslepannor Fjärrvärme Frånluftsventilation Solvärme Golvvärme/radiatorer Komfortelvärme FTX-ventilation Reducerad ventilation (vid frånvaro) Spisfläkt/kåpa Samt vissa kombinationer av dessa
Användargränssnittet Relativt enkelt in- och utdatagränssnitt Lösenordsskyddat beräkningsblad (i två nivåer) Låsta celler (= kan inte av misstag ändras) Vägledande kommentarer i anslutning till indata Förklarande kommentarer till vissa utdata Utskriftsrapport En enklare handledning till programmet finns också
Något om husutformningens betydelse U m -värdet är viktigt MEN, formfaktorn (A om /A temp ) är lika viktig UA total -värdet (W/K) ger därför ett bättre mått på byggnadsskalets totala transmissionsförluster MEN, det bäste generella referensmåttet ges av specifika transmissionsförlusten UA tot /A temp (W/K m 2 ) Ett stor A om ökar också infiltrationsförlusterna (även om byggnadskalets täthet är detsamma)
Inverkan av utformning (A temp = 130 m 2 ) Specifik transmissionsförlust (W/K m 2 A temp ) Formfaktor A om /A temp (-) Aom (m 2 ) Um 61,6 2,23 290 0,22 (W/m 2 A om ) 89,1 2,53 330 0,27 127,1 3,11 410 0,32
Inverkan av täthet Exempel: FJV + FTX (kwh/m 2 ) Täthet (l/s m 2 ) Liten vindutsatthet (e=0,04) Måttlig vindutsatthet (e=0,07) 0,8 93 101 109 Kraftig vindutsatthet (e=0,10) 0,4 88 92 96 0,2 86 88 90
Beräkningsexempel Värme- Passivhus Um = 0,14 W/(K m 2 ), Aom = 290 m 2 förlust: Låg Um = 0,22 W/(K m 2 ), Aom = 290 m 2 Normal Um = 0,27 W /(K m 2 ), Aom = 350 m 2 Hög Um = 0,32 W /(K m 2 ), Aom = 410 m 2 Installationer: FVP förb BVP+F-vent FJV+F-vent FJV+FTX FVPstd+FJV BIO+F-vent BIO+FTX BIO+SOL+F-vent BIO+SOL+FTX Frånluftsvärmepump (förbättrad) Bergvärmepump + Frånluftsventilation Fjärrvärme + Frånluftsventilation Fjärrvärme + FTX-värmeåtervinning* Frånluftsvärmepump + Fjärrvärmespets Pelletsbrännare + Frånluftsventilation Pelletsbrännare + FTX-värmeåtervinning* Pelletsbrännare + Solvärme + F-ventilation Pelletsbrännare + Solvärme + FTX-värmeåterv.* *) Från- och Tilluftsventilation med ventilationsvärmeväxlare TMF energiberäkningsprogram v 2.0
Gemensamma indata för alla beräkningar A temp : 130 m 2 Antal boende: 4 personer Hushållsel: 6063 kwh/år Rumstemperatur: 21 C (under uppvärmningssäsong) Medelårstemperatur: 9 C och 6 C (ytterligheter i zon I) Täthet: F:0,8, FTX:0,4, Passiv:0,2 l/(s m 2 ) Vindutsatthet: Måttlig Passiv solvärme: Måttlig Värmedistribution: Radiatorer Reducerat luftflöde: Ja (ej frånluftsvärmepumpar) Eleffektiv ventilation: Ja A-klassade cirkulationspumpar: Ja Resurseffektiva blandare: Ja Schablonvärden för installationernas prestanda
Resultat från beräkningarna (kwh/m 2, skärpta BBR-krav) Klimatzon III, södra delen (kravnivå 55/110 kwh/m 2 ), Medelårstemperatur +9 C Värme -förlust FVP förb. BVP +F-vent FJV +F-vent FJV +FTX FVPstd +FJV BIO +F-vent BIO +FTX BIO +SOL +F-vent BIO +SOL +FTX Passiv - - - 39 - - 64-54 Låg 38 28 * 71 55 51 104 83 88 71 Normal 47 35 * 96 78 70 135 111 116 91 Hög 64 43 128 107 96 174 148 151 129 Klimatzon III, norra delen (kravnivå 55/110 kwh/m 2 ), Medelårstemperatur +6 C Värme -förlust FVP förb. BVP +F-vent FJV +F-vent FJV +FTX FVPstd +FJV BIO +F-vent BIO +FTX BIO +SOL +F-vent BIO +SOL +FTX Passiv - - - 46-73 - 62 Låg 45 33 90 68 67 127 100 108 86 Normal 61 42 123 98 93 167 137 144 119 Hög 90 ** 52 163 136 128 217 184 189 161 Specifik energinvändning (uppvärmning och tappvarmvatten, exkl. hushållsel) Inklusive en marginal på ca 10 % *) Även en luft-vattenvärmepump skulle klara kraven **) Även effektkravet överskrids
Sammanfattning - Slutsatser Dagens energikrav i BBR16 kan huvudsakligen klaras med befintliga klimatskal men kräver då förbättrade/utökade installationer; Elvärme berg-/markvärmepump förbättrad frånluftsvärmepump passivhus (inkl FTX + ev. solvärme) Fjärrvärme värmeåtervinning (FTX/FVP) Biobränsle solvärme och/eller FTX Men byggnadens utformning har också stor betydelse! För fjärrvärme, och framför allt biobränsle, klarar man inte kraven om byggnadsutformningen ger för höga transmissionsförluster! Det är mycket lättare att klara BBR-kraven i den södra delen av respektive klimatzon. Med ett passivhus klarar man kraven för ett elvärmt hus utan värmepump. I vissa fall blir det inte ens klassat som elvärmt. Att bara skärpa kraven på icke-elvärmda byggnader kommer att ytterligare gynna värmepumpslösningar.
Några tips Värmepump + Golvvärme: OK! Värmepump + FTX-ventilation: Tveksamt! Frånluftsvärmepump + Fjärrvärme: Om tillåtet! Fjärrvärme + FTX-ventilation: Bra! Fjärrvärme + Golvvärme: Mindre bra! Biobränsle + Solvärme: Bra! FTX-ventilation + Täthet: Mycket viktigt!