Passivhusförskola Skogslunden

1(14) Uppföljning År 1 2011-10-26 Passivhusförskola Skogslunden

Inledning Förskolan Skogslunden är byggt som ett passivhus. Denna rapport redovisar mätningar för energiförbrukningen i Skogslunden under första året (september 2010-augusti 2011) samt utvärdering av fastighetsägarens, driftpersonalens och verksamhetens upplevelse i passivhuset. Mätvärdena är inte korrigerade utan motsvarar de verkliga avläsningarna. Innehållsförteckning 1 Skogslunden efter första året... 3 2 Funktion, klimatskärm och inre miljö... 4 3 Teknik... 4 FTX anläggning... 5 Markkollektor... 6 Värmepump... 6 Solfångare... 7 Vattenanvändning... 8 4 Komfort... 9 5 Mätresultat efter första året i drift... 11 Årsvärmebehov... 11 Fastighetsel... 12 Verksamhetselanvändning... 12 Varmvattenanvändning... 12 Totala energianvändningen i Skogslunden... 12 6 Sammanställning av resultat... 13 7 Sammanfattning... 14 2011-10-26 2(14)

1 Skogslunden efter första året Förskolan Skogslunden är byggt som Sveriges första certifierade passivhus. Nu har byggnaden stått i ett år och frågan är: Fungerar passivhuset som utlovat gällande energiförbrukning, komfort och kvalitet? För att kunna reda ut det gjordes bl.a. intervjuer med verksamheten, fastighetsägaren och förvaltaren, en löpande sammanställning av mätresultaten och en utvärdering sammanställs i denna rapport. Verksamheten om Skogslunden under första året: Personal och barn trivs fantastiskt bra på Skogslunden, lokalerna är jätte fina. Den fantastiska dramasalen(samlingssalen) är unik. Den största skillnaden mellan vanliga förskolor och Skogslunden är ljuset i och med alla fönster på innerväggarna och ytterväggarna samt ljudet som är så reducerat p.g.a. en så bra ljudisolering. Det finns många möjligheter att utveckla miljöerna efter barnens behov. Vi är så nöjda med vår härliga miljö!! Om vi skulle välja idag igen skulle vi alltid välja Passivt så klart, det är ett fantastiskt tänk och det ligger väl i tiden, med tanke på vår miljö. Fastighetsägare om Skogslunden under först året Vi är jättenöjda med huset, både utseende-, utförande samt energimässigt. Vi har fått mycket beröm från besökare både för färgsättning, utemiljö och verksamhet. Att det sen går väldigt bra energimässigt är alla glada över. Kostnaden var ca 10-15% dyrare än en vanlig förskola. I denna kostnad är allt med d.v.s. även pålning, markförstärkningar mm som inte just är passivhuskostnader. Det är bra med en samlad utbildning med entreprenörerna, det skapade en bra stämning. mm Driftkostnader för passivhuset Skogslunden är ca 60% lägre än i våra andra förskolor. Vår förvaltare för kommunala lokaler vill att vi bara ska bygga passivhus, vi kommer förhoppningsvis att bygga flera. Vi hoppas även att planenheten inom kommunen ändrar sina kriterier i detaljplanläggningen så at ytan räknas från insidan yttervägg, jag tror det möjliggör fler passivhus. Vi har haft många besökare på Skogslunden och var t.o.m. tvungna att tacka nej för att det blev för mycket för verksamheten. Men nu öppnar vi för andra gången våra dörrar på internationella passivhusdagarna i november 2011. Fastighetsförvaltaren om Skogslunden under första året Fantastiskt låg förbrukning, roligt att visa upp huset för besökare. Det mesta fungerar mycket bra. Skogslunden förbrukade i dec 2010 630 kwh mer el än mitt hus som är ca 250m². Bra betyg för Skogslunden/dåligt betyg för mig. 2011-10-26 3(14)

2 Funktion, klimatskärm och inre miljö Skogslunden är byggt som en blandkonstruktion av betong och trä. En väldigt noggrann projektering och byggprocess har minskat värmeförluster genom att bygga en välisolerad, köldbryggsfri och lufttät klimatskärm. Speciellt i detta projekt är de passivhusfönster som sitter inflyttat och överisolerade i fasaden. Fönsterna är så placerade att de ge tillräckligt mycket dagsljus och solinsläpp. Solavskärmningen är positionerad för att minska övertemperaturer under sommartid. Bild 1: Skogslunden klimatskärm och fönsterplacering 3 Teknik Skogslunden har inget konventionellt värmesystem utan värmen distribueras via luft med ventilationen. Eftervärmningen av luften sker via ett vattenbatteri. Energin hämtas från solfångaren och en bergvärmepump på 8,4 kw. Elpatronen har från oktober till januari gått i ca 50 timmar och bidraget till uppvärmningen under den kallaste tider. Utöver värmen har detta system även producerat varmvatten för förskolan. I rapporten redovisas värmepumpens energianvändning, värmeanvändning, varmvattenanvändning, fastighetselanvändning och den totala energianvändningen. Dessutom redovisas solfångarens tillskott. 2011-10-26 4(14)

Bild 2: Värmepump, roterande värmeväxlare, solfångare (vakuumrörkollektorer) FTX anläggning Skogslunden är utrustat med en FTX aggregat med roterande värmeväxlare som ansvarar för ventilation och värme i byggnaden. I de flesta rum är ventilationen behovsstyrd, d.v.s. via temperatur och CO2 reglering. Är temperaturen för låg (under 18 grader) eller Koldioxidhalten för hög (över 900ppm) går forceringen på. Under natten är ventilationen avstängd tills temperaturen faller under 18 grader, vilket kan hända under vintertiden, då sätter återluftcirkulationen igång. En timme innan verksamheten startar börjar den normala ventilationsdriften i byggnaden igen. Bild 3: Verkningsgrad FTX, exempel: januari 2011 80 % 2011-10-26 5(14)

Årsverkningsgraden på FTX ligger på ca 79-84% Verkningsgraden i diagrammen (Bild 3) går ned till 0 när aggregatet står still, eller vid återluftsdrift. Markkollektor En luftburen Markkollektor (800mm i diametern) förvärmer uteluften under vintertiden och förkyler luften under sommartiden. Förvärmningen under vinterhalvåret (grön = uteluft, blå = efter förvärmning via marken) -2 o C -10 o C Bild 4: Uteluftstemperaturer och temperaturen efter markkollektorn i januari 2011 Differensen mellan uteluftstemperaturen och temperaturen efter markkollektorn är under många vintermånader cirka 8 grader och högre. Även under sommartiden kunde den varme uteluften kylas ner via markkollektorn. Värmepump Elanvändningen för värmepumpen under första året låg på totalt 5100 kwh, detta inkluderar både värme och varmvatten. Jämförelsevis förbrukar en normal villa ca 10 000 kwh/år. 2011-10-26 6(14)

Bild 5: Energianvändningen för värmepumpen under första mät året Solfångare Solfångare är vald som vakuumrör och placerad på sydvästsidan som solavskärmning för samlingsrummet. Resultatet av solvinster visar att det blir betydligt mindre solvinster än beräknade. Det finns flera förklaringar för detta: - Mindre sol i Åkersberga under detta mät året - Skuggning av omliggande skog är större än kalkylerat - Placering mot sydväst läge inte optimalt, kan även vara så att vakuumrören måste justeras i riktning - Under vintertiden ligger snö på vakuumrören som inte rensas bort. (vakuumrören blir inte varm och snön ligger kvar till våren vilket förklarar att det inte finns någon solvinst från november till februari). Totalt har solfångaren under första året levererat 2470 kwh, beräknade var 5160 kwh. Dessutom har solfångarsystemet haft förluster, d.v.s. pumpen har förbrukat el även under natten. 2011-10-26 7(14)

Uppmäta solvinster via solfångare Bild 6: Uppmäta solvinster, totalt 2470 kwh Vattenanvändning Varmvatten produceras via bergvärmepumpen och solfångaren. Kallvattenanvändningen under första året låg på 426 m 3. På grund av en trasig toalett fanns en extra kallvattenförlust på ca 80 m 3 under två månader. Bortse man från den extraförlusten ligger kallvattenförbrukningen på ca 368 m 3. Användningen av varmvatten är uppmätt till 198 m 3 vilket motsvarar mer än 50 % av kallvattenanvändningen. Bild 7: Kallvattenanvändning i förskolan (avdragen ca 80m³ under december och januari) 2011-10-26 8(14)

4 Komfort Passivhusförskolan i Åkersberga värms med luft, d.v.s. ventilationskanalerna är även värmedistributionskanaler och det saknas ett konventionellt vattenburet värmesystem. Luften anses av verksamheten som speciellt bra och även uppvärmningen fungerar enligt beskrivningen. Ventilationskanalerna som transporterar värmen genom hela byggnaden är oisolerade vilket i sin tur gör att man tappar värme på vägen till främst hörnrummen. För att upprätthålla bra temperaturer även i hörnrummen kompletterades dessa med eftervärmningsbatterier. Vinterhalvåret: Temperaturen under första vintern var lite varierande. Rummen som ligger i mitten av huset hade behövt forceringar för att dra ner temperaturöverskott och koldioxid samtidigt som hörnrummen har varit svalare p.g.a. större värmeförluster genom ytterväggar och fönster. De inkopplade eftervärmningsbatterierna har bidraget till komfortabla temperaturer även där. Under natten har förskolan gått via återluft för att minska värmeförlusterna men som mätningar visade gick ventilationen i gång efter att temperaturen sjönk under c.a.18 grader även under natten och den normala driften startade kl. 06.00. Under kalla vintermorgnar eller efter helgen var det svalare i byggnaden men temperaturer steg snabbt när barnen kom till förskolan. Fastighetsförvaltare om rum 127: I rum 127 låg temperaturen efter en helg på ca 17 C om det var kallt ute. Eftervärmaren till rum 127 (hörnrum) var avslagen i elskåpet. Efter inkopplingen var komfortproblemet löst. 23 o C Bild: 8 Rumstemperaturer under februari 2011 20 o C 19 o C 18 o C 2011-10-26 9(14)

1300ppm 1000ppm 700ppm Bild 9: Luftkvaliteten uttryckt i ppm under en vecka i februari 2011 Sommarhalvåret: Temperaturen under sommartiden har kunnat hållas sval trots höga uteluftstemperaturer och interna värmelaster. Förkylning av luften via markkollektorn har fungerat. Medel temperaturen i rummen för maj var 22 C för rumsgivarna, i april var den 21,1 C. Bild 10: Rumstemperaturer i juni 2011 25 o C 22 o C 2011-10-26 10(14)

5 Mätresultat efter första året i drift Årsvärmebehov För certifieringen av Skogslunden som passivhus krävdes en beräkning av årsvärmebehovet i PHPP (Passivhusprojekteringspaket) Maximalt årsvärmebehov enligt certifieringskriterier ligger på 15 kwh/m 2 år. Det beräknade årsvärmebehovet för Skogslunden enligt PHPP ligger på 14 kwh/m 2 Referensareaår. Referensarean motsvarar boarean fast innerväggar ingår inte och teknik rum enbart med 60%. Skogslundens referensarea är 821 m 2. För att kunna verifiera beräkningen mäts värmebehovet via en separat installerad värmemängdsmätare som visade ett värmebehov på 10,20 kwh/m 2 år. De i efterhand installerade eftervärmningsbatterierna i sju hörnrum måste även räknas in i byggnadens totala värmebehov men det fanns inga separata mätningar för dessa. En uppskattning gjordes med antaganden att de används 1500 timmar per år, d.v.s. 7 x 0,3 kw x 1500 tim = 3150 kwh dessa räknades med till byggnadens totala värmebehov med 3,9 kwh/m 2 år. Enligt fastighetsförvaltaren ligger förbrukningen för eftervärmningsbatterier lägre men det finns inga mätningar installerade så att antaganden med högre förbrukningen stå kvar i denna rapport. Det uppmätta totala värmebehovet för Skogslunden ligger på 14,1 kwh/m 2 Referensareaår och verifierar Skogslunden som passivhus. Bild 11: Uppmätt årsvärmebehov per m² referensarea, månadsvis 2011-10-26 11(14)

Fastighetsel I fastighetselförbrukningen ingår fläktel och el från övriga cirkulationspumpar. Kompressorns elanvändning i VP ligger separat för värme och varmvatten och motsvarar 5100 kwh, 6 kwh/m 2 A Temp år. Fastighetselen ligger totalt på ca 11700 kwh per år, 13,4 kwh/m 2 A Temp år. A Temp infördes i samband med energideklarationerna i Sverige. A Temp finns också med i senaste BBR som den golvarea i temperaturreglerade utrymmen som är avsedd att värmas till mer än 10 grader och som är begränsad av klimatskärmens insida. Skogslundens har en A Temp på 877 m 2. Verksamhetselanvändning I verksamhetselen ingår belysningen och apparater för att driva verksamheten. Detta är med över 41 000 kwh, 47 kwh/m 2 A Temp år den största förbrukningen i Skogslunden och nästan tio gånger så hög som värmepumpens elanvändning. Varmvattenanvändning Energi till varmvatten = VV x vattens densitet x vattens värmekapacitet x (Tvv - Tkv) /3600 [kwh] = 198 x 1000 x 4,2 x (55-10) / 3600 = 10 395 kwh = 11,9 kwh/ m 2 A Temp år Bild 12: Varmvattenanvändning år 1 Totala energianvändningen i Skogslunden Den totala energianvändningen i Skogslunden ligger på 52 800 kwh, 60 kwh/m 2 A Temp år. 2011-10-26 12(14)

6 Sammanställning av resultat Den totala energiförbrukningen för Skogslunden ligger på 60 kwh/m 2 A Temp år. Köpt energi för värme, varmvatten och fastighetsel motsvarar 23 kwh/m²år vilket kan jämföras med BBR kraven på 55 kwh/m²år (eluppvärmda hus). Jämför man uppmätt resultat med beräkning så stämmer PHPP-beräkningen precis gällande värmebehovet. Det som ligger högre än beräknat är primärenergibehovet. Beräkningen enligt BBR av köpt energi ligger något högre än beräknat, det är varmvatten och eventuellt högre inomhustemperatur än 20 grader, som kan ställas via termostaterna i hörnrummen, som kan ha bidraget till en högre förbrukning men även extraenergianvändningen för pumpar i exempelvis solfångarsystemet. Bild 13: Sammanställning mätresultat år 1 i jämförelse med beräkningsresultaten 2011-10-26 13(14)

7 Sammanfattning Sammanfattningsvis är Skogslunden ett bra exempel för att passivhus även fungerar i det nordiska klimatet. Komforten motsvarar passivhuskriterierna och förbrukningen ligger ungefär lika med beräkningsresultaten. Avvikelser som förekommer har bl.a. med ett väldigt kallt vinterhalvår att göra men även med verksamhetens beteende som ännu inte är riktigt anpassad till energieffektiva vanor speciellt när det gäller varmvattenanvändning och elförbrukning. Skogslunden är ett mycket bra exempel för att visa ett energieffektivt hus, med komfort och kvalitet och en uppskattad arkitektur ett passivhus! Simone Kreutzer Tyréns AB Simone.kreutzer@tyrens.se Tel. 010-452 2534 2011-10-26 14(14)