Mätning av fuktförhållande och värmetransport till underliggande mark i en grund som utföres med golvvärme

Working Paper No 14 Editor: Research and Development Committee Peter Roots Mätning av fuktförhållande och värmetransport till underliggande mark i en grund som utföres med golvvärme

Förord FÖRORD Det är känt att golvvärme medför att inomhuskomforten upplevs som positiv. Det är mindre känt hur stora värmeförlusterna är i det icke stationära fallet. I denna rapport redovisas mätresultat av värmeförlusterna från en grund som utföres med golvvärme till marken i ett enplanshus i Bromölla. Projektet är en del av ett projekt där värmeförlusten från en grund som utföres med golvvärme under icke stationära förhållande behandlas. En annan del av projektet har varit att genomföra en teoretisk simulering av värmetransporten från grunden till underliggande mark. Följande parter har ingått i projektet; Högskolan i Gävle, Chalmers tekniska högskola, LC i Sverige AB, Thermotech Scandinavia AB, Lagerstedt och Krantz AB, Sundolitt AB och Svenska Thermisol AB. Vi hoppas att resultaten kommer till nytta och önskar läsaren en trevlig lässtund. Peter Roots

Innehållsförteckning INNEHÅLLSFÖRTECKNING FÖRORD... 1 INNEHÅLLSFÖRTECKNING... 1 SAMMANFATTNING... 1 1 INLEDNING...1 1.1 BAKGRUND 1 1.2 SYFTE 1 1.3 AVGRÄNSNINGAR 1 2 MÄTNINGAR... 2 2.1 BYGGNAD 2 2.2 MÄTPUNKTER 3 3 MÄTRESULTAT OCH DISKUSSION... 5 3.1 VÄRMEFLÖDE 5 3.2 FUKT 7 3.3 MÄTONOGGRANHET 11 3.4 SAMMANFATTNING 11 4 SLUTSATS... 12 5 REFERENSER... 13 BILAGA 1 MÄTRESULTAT... 14 BILAGA 2 BERÄKNAT UPPVÄRMNINGSBEHOV MED ENORM... 18

Sammanfattning SAMMANFATTNING Golvvärme är ett uppvärmningssystem som tagit en allt större andel från övriga uppvärmningssystem, företrädesvis i enfamiljshus. Orsaken till detta är att golvvärme upplevs ge god inomhuskomfort samtidigt som det hävdas att med golvvärme erhålls en värmebesparing. I en rapport av Christer Harrysson, 1997, hävdas delvis motsatsen, det vill säga att med golvvärme ökar värmeförbrukningen. Han anser att ökningen är cirka 30 %. Undersökningen brister något. Olika byggnader med olika egenskaper och värmemotstånd samt olika sammansättningar av familjer har jämförts. Det kan vara tveksamt att dra slutsatser på detta material. Trots detta indikerar mätresultaten att golvvärme medför ett högre uppvärmningsbehov, men någon analys av orsakerna till detta har inte genomförts i undersökningen. En undersökning av P Roots, 1998, visas att ökningen blir cirka 12 till 15 % vid en tunn isolering under stationärt förhållande. Denna undersökning syftar till att mäta den direkta värmeförlusten till marken från grunden genom att mäta temperaturdifferensen över värmeisoleringen. Härutöver mäts fuktförhållandena på strategiska ställen. Provhuset utgörs av ett enfamiljshus byggd med en träregelkonstruktion med utvändig skalmur. Grunden utgörs av en LC-grund, vilken är en platta på mark med ingjutna värmeslingor. Golvvärmesystemet i grunden har levererats av ThermoTech Scandinavia AB. Väggens värmeisolering är 230 mm tjock, taket 400 mm och grundens isolertjocklek är 300 mm. All uppvärmning sker med hjälp av elektricitet, det vill säga varmvattnet i värmeslingan uppvärms elektriskt. En värmepump av märket autoterm 480 (IVT) har monterats för värmeåtervinning på frånluftssystemet (F-system). Den totala köpta energin uppgick under första året till 11 000 kwh, eller ca 80 kwh/(m 2 år), vilket är ett lågt värde. Denna systemlösning med golvvärme är ett exempel på energieffektiv lösning. Av temperaturmätningarna framgår det att grunden är fuktsäker. Detta baseras på att temperaturdifferensen mellan underliggande mark och undersidan på betongen aldrig blir mindre än ca 4 C i kantbalken och inte mindre än 8 C mitt i plattan. Slutsatsen av denna undersökning är att en välisolerad klimatskärm, särskilt grunden, tillsammans med en frånluftsvärmepump representerar en energieffektiv lösning samtidigt som en fuktsäker grund erhålles med golvvärme. De boende upplever dessutom inomhuskomforten som mycket god.

Inledning 1 INLEDNING 1.1 BAKGRUND I en rapport av Christer Harrysson, 1997, redovisas att uppvärmningsbehovet i byggnader med golvvärme är betydligt högre jämfört med ett traditionellt uppvärmningssystem. Han baserar detta på mätresultat av den totala energianvändningen (uppvärmning och övrigt) i olika byggnader med olika egenskaper och varierande tjocklek på värmeisoleringen samt olika familjesammansättningar. Någon analys av varför golvvärmen medför ett högre uppvärmningsbehov ges inte i rapporten, varför slutsatsen av undersökningen borde ha varit att det finns indikation på att golvvärme medför ett högre uppvärmningsbehov. Detta föranledde högskolor och isolerbranschen att starta ett projekt med syfte att undersöka hur stor värmeförlusten genom en grund som utföres med golvvärme egentligen är och vad detta beror på. 1.2 SYFTE Mätningarna huvudsyfte har varit att mäta värmetransporten från grunden till underliggande mark. Fuktförhållandena har också uppmätts på strategiska platser i grunden 1.3 AVGRÄNSNINGAR Mätningarna sker enbart i ett valt mätsnitt i grunden, varför någon utvärdering av hela byggnadens energisystem inte kommer att ske. Någon utvärdering om golvvärmesystemet har högre uppvärmningsbehov jämfört med om byggnaden haft radiatoruppvärmning kommer inte att genomföras. 1

Mätning 2 MÄTNINGAR Vid val av mätobjekt skall många faktorer kring byggnaden och de boende sammanfalla. Det visade sig vara svårt, bland annat var det svårt att finna boende som var positiva till att mätningarna genomförs i deras hus. Det var även viktigt att huset var nyproducerat så att det termiska förloppet i grunden går att följa från början när värmekudden bildas i underliggande mark. Mätningarna har genomförts i samarbete med Christer Johansson, Sveriges provnings och forskningsinstitut. Han har ansvarat för mätsystemet, kalibrering och montering av mätgivarna som monterats i byggnaden. 2.1 BYGGNAD Provhuset utgörs av ett enplanshus byggt av LB-hus på 137 m 2. Väggarna utgörs av en trästomme och fasaden utgörs av en putsad skalmur. Värmeisoleringens tjocklek i väggarna är 230 mm (U p =0.192 W/(m 2 K)). Vindsbjälklaget är isolerat med 400 mm i (U p = 0.130 W/(m 2 K)). En värmepump, autoterm 480 (IVT), har installerats på frånluften. Figur 2.1 LB-huset. Grunden utgörs av en värmegrund kallad LC-grund, vilket är en platta på mark, se Figur 2.2. I plattan finns ingjutna värmeslingor och golvvärmesystem, COMFOTHERM MIDI, levererat av Thermotech Scandinavia AB. Reglerprincipen utgörs av en P-regulator. Leverantören har också ansvarat för injustering av systemet. Golvvärmesystemet bygger på principen att vatten strömmar kontinuerligt i slingan. Både inomhus- som utomhusgivare används för att reglera så att rätt värme tillförs byggnaden. 2

Mätning Grundens värmeisolering har varierande tjocklek. Under betongplattan har värmeisoleringen tjockleken 300 mm. Kantbalken som utgörs av ett L-element, Sundolitt AB, har 150 mm tjock värmeisoleringen under kantbalken. Värmeisoleringens tjocklek på kantbalkens vertikala del är 100 mm. Orsaken till att värmeisoleringens tjocklek är mindre i kantbalken är bland annat att en viss värmeförlust måste tillåtas för att eliminera risken för tjälnedträngning. Golvbeläggningen utgörs av en platsfolie, stegljudisolering (papp) och en parkett. Figur 2.2 I figuren redovisas ett tvärsnitt av LC-grunden. 2.2 MÄTPUNKTER När mätpunkterna valdes var det nödvändigt att ta hänsyn till vvs-ledningar, vilka kan ge orsak till felaktiga mätresultat. I vardagsrummets grund finns inga vvs-ledningar som kunde störa mätningarna, varför denna del av grunden valdes, se Figur 2.3. Temperaturen och relativa fuktigheten inomhus har mätts upp i vardagsrummet på 1.2 m höjd, se Figur 2.3. Mätsnitt N Rumsgivare Figur 2.3 Mätsnittet i grunden har förlagts till vardagsrummet. Det finns en givare i rummet som mäter relativa fuktigheten och inomhustemperaturen på 1.2 m höjd. 3

Mätning Värmetransport i en platta på mark varierar med grundens bredd. En teoretisk simulering av temperaturfördelningen i provhusets grund genomfördes och resultatet redovisas i Figur 2.4. Tre positioner valdes, två i kantbalken och ett mitt i grunden, se Figur 2.5. Värmetransporten från grunden till marken har uppmätts med så kalla termostapel. Den består av seriekopplade termoelement. Tre termostaplar har monterats på olika ställen i värmeisoleringen, se Figur 2.5. Figur 2.4 Teoretiskt simulerade isotermer i mätsnittet med HEAT2, Blomberg T, 1991. 330 3230 500 mm : RF + temperatur : Termostapel : Temperatur Figur 2.5 Mätpunkter i grunden. 4

Mätresultat och diskussion 3 MÄTRESULTAT OCH DISKUSSION En viktig faktor som påverkar det byggnadsfysikaliska tillståndet i grunden är dess bredd. När den ökar stiger temperaturen i underliggande mark, eftersom markens värmemotstånd mot markytan ökar. Detta medför även att betongplattans ånghalt ökar, särskilt i plattans undre del. Normalt rekommenderas att temperaturfallet över värmeisoleringen mitt i grunden skall vara minst 3 C (betongplattan varmare) för att erhålla godtagbart fukttillstånd i plattan. Vardagsrummets grund i provhuset har en bredd som är något mindre jämfört vad huvudbyggnaden har, vilket innebär att fukttillståndet blir något bättre i provhusets grund jämfört med en grund med normala mått. 3.1 VÄRMEFLÖDE Som redovisats i avsnitt 2 har värmetransporten från grunden till marken uppmätts vid tre mätpositioner. Den totala värmetransporten uppskattas genom att anta timvis stationära förhållanden. Den totala värmetransporten är då lika med summan av värmetransporten i mätpositionerna, se Figur 3.1, det vill säga vi erhåller följande approximativa uttryck: Q tot = q (W) 1 A1 + q2 A2 + q3 A3 Där q = värmeflödestäthet i en position (W/m 2 ) A = area (m 2 ) Med insatta areor erhålls: Q tot = q.8 + q 9.6 + q 20.4 (W) 1 6 2 3 A 2 A 3 q 1 A 1 q 2 q 3 Figur 3.1 Värmeflödestäthet, q, från grunden till marken mäts i tre positioner. Varje position tilldelas en area, A, som sedan används för att beräkna värmetransporten. Av mätresultaten framgår det att värmetransporten i de olika positionerna är lika stora, det vill säga de utgör enskilt ca 1/3 av den totala värmetransporten från grunden till marken, vilket framgår i Figur 3.2. Det betyder att 2/3 av den totala värmetransporten sker genom kantbalken. Detta beror på att kantbalkens värmemotstånd, 100-150 mm tjock värmeisolering, 5

Mätresultat och diskussion är betydligt lägre jämfört med värmemotståndet i mätsnittet i grundens mitt som har 300 mm isolertjocklek. En annan faktor som också påverkar detta är betongplattans bredd. Dess bredd är mindre jämfört med normala grunder. Om grunden hade normal bredd skulle värmetransportens andel genom kantbalken vara mindre, eftersom kantbalkens ytandel av den totala värmeläckande ytan i grunden skulle minska. Figur 3.2 Värmeförlusten för varje position i grunden. Av de boende har uppgift erhållits att den totala energianvändningen (uppvärmning och övrig energianvändning) uppgått till 11000 kwh under första året, vilket är data från elmätaren i huset. Det motsvarar ca. 80 kwh/(m 2 år), vilket får anses vara ett lågt värde. Den låga energianvändningen kan förändras i fortvarighet, både bli lägre eller högre. Nedan ges några reflektioner på faktorer som kan påverka eller har påverkat den uppmätta totala energianvändningen. Energianvändning kan bli lägre eftersom energin åtgått till att torka ut byggfukt. Energianvändning kan bli lägre eftersom inomhustemperaturen varierat mellan 21 24 C, se Figur 3.3. Om man har golvvärme bör man kunna sänka den något. Energianvändningen blir högre eftersom det varit en mild vinter. Årsmedeltemperaturen under året har varit cirka 9 C under mätperioden. Normalt är årsmedeltemperaturen ca +7 C. Energianvändning kan ha blivit lägre om dusch används istället för bad. Energianvändningen kan bli något högre på grund av att golvvärmesystemet ej fungerade som avsett fram till oktober då systemet justerades. Detta påverkade dock inte inomhuskomforten. 6

Mätresultat och diskussion Man kan också notera att verklig total energianvändning är lägre än beräknad enligt ENORM, ca 2400 kwh, se bilaga 2. Detta trots att inomhustemperaturen varit högre under mätperioden ( +21 - +24 C) jämfört med inomhustemperaturen som använts i beräkningarna (+20 C). Om inomhustemperaturen varit lägre under mätperioden skulle skillnaden mellan verklig och beräknad energianvändning ha varit större. Figur 3.3 Inomhus- och utomhustemperaturens variation under mätningarna. Sammanfattningsvis är Bromöllahuset ett exempel på en systemlösning med golvvärme för ett enfamiljshus som ger låg energianvändning. 3.2 FUKT Den relativa fuktigheten har uppmätts i kantbalken mellan dräneringslagret och isoleringen samt i mätsnittet mitt i byggnaden på samma nivå, se Figur 3.4. För att kunna bedöma hur fukttillståndet varierar i värmeisoleringen har även temperaturdifferensen uppmätts på olika nivåer i värmeisoleringen. T T 1 T 2 T 3 Relativ fuktighet Relativ fuktighet Figur 3.4 Temperatur och relativ fuktighet har mätts i mitten av plattan och i kantbalken. Ur fuktsynpunkt rekommenderas att temperaturfallet över värmeisoleringen bör vara 3 C för att säkerställa att skadliga fuktnivåer inte uppträder. Av temperaturdifferensen över hela värmeisoleringen i mätsnittet mitt i byggnaden framgår det att temperaturdifferensen inte är lägre än 6 C inledningsvis, för att senare ej understiga 8 C efterföljande år, vilket kan ses i Figur 3.6. Det innebär att grunden med stor sannolikhet inte uppnår skadliga fuktnivåer på grund av ångdiffusion från marken till betongplattan. Orsaken till att temperaturdifferensen 7

Mätresultat och diskussion varierar stort innan oktober, Figur 3.6, beror på att golvvärmesystemet ej fungerade som avsett. Systemet justerades i början av oktober 1999 och har fungerat som avsett efter detta. Den relativa fuktigheten i marken mitt under grunden uppgår till 100 % och den är något lägre i kantbalken, vilket framgår av mätresultaten i Figur 3.5. Figur 3.5 Relativ fuktighet i skiktgränsen mellan värmeisolering och dräneringsskiktet i mitti platta och i kantbalken. Efter färdigställande av grunden har betongplattan hög fukthalt. Om den inte torkar ut ordentligt innan golvbeläggningen läggs kan det finnas risk för att kondens uppträder i värmeisoleringen. Den täta golvbeläggningen medför att fukten enbart kan torka ut nedåt. Eftersom temperaturfallet över värmeisoleringen är relativt stor i mitt i plattan kan det finnas risk för kondens vid uttorkning då daggpunkten underskrids. I fortvarighet kommer kondensatet också att torka ut på grund av temperaturdifferensen mellan värmeisoleringen och marken. 8

Mätresultat och diskussion Figur 3.6 Temperaturdifferens över värmeisoleringen mitt i plattan. I kantbalken är förhållandena annorlunda jämfört med mätsnittet mitt i plattan. Temperaturdifferensen är lägre över värmeisoleringen under sommaren och hösten, ca 4 C, vilket framgår i Figur 3.7. Här kan det föreligga risk för omvänd fukttransport på våren eftre det att värme slagits av. Underliggande mark kan då ha högre temperatur än plattan vilket medför en fukttransport från marken till plattan. Fuktanrikningen i kantbalken på grund av omvänd fukttransport kommer sannolikt att torka ut under uppvärmningssäsongen. Då är temperaturdifferensen betydligt högre. Dessutom är kantbalkens höjd högre än betongplattan i mitten. Det kommer då att ta lång tid innan skadliga fuktnivåer erhålls i betongen under golvbeläggningen, varför man kan göra bedömningen att inga skadliga fuktnivåer erhålls i kantbalken på grund av omvänd fukttransport. Figur 3.7 Temperaturdifferens över värmeisoleringen i kantbalken. Temperaturen har också uppmätts i underkant av schaktbotten (ca 150 mm från värmeisoleringen undersida) och 500 mm under schaktbottens underkant i mätsnittet mitt i 9

Mätresultat och diskussion byggnaden. Av temperaturerna i marken i Figur 3.8 framgår det att temperaturen stiger från ca 10 C till 14 C på värmeisoleringen undersida. Mättnadsånghalten vid 14 C är 12.06 g/m 3. Om betongplattans temperatur antas sjunka lägst till +20 C. Då är mättnadsånghalten 17.28 g/m 3 innebär detta att den relativa fuktigheten i fortvarighet i mittsnittet max kan bli ca 70 % (100 12.06/17.28), detta gäller under fortvarighet då byggfukten torkat ut. Det föreligger således en liten risk för att fuktskador skall uppkomma på grund av uppfuktning från marken, så kallad omvänd fukttransport. I Figur 3.8 kan man se att underliggande mark uppvärms ca 4 C. Temperaturdifferensen mellan mätpunkterna i marken (skillnad på 500 mm) är ca. 0.5 C. Temperaturen i marken följer något som kan likna en sinusvarierande funktion. Eftersom amplituden inte ändrats från oktober 99 till oktober 00 kan det betyda att temperaturvariationen i marken motsvarar fortvarighet, det vill säga om inte tillförd värmeeffekt ändras betydligt från de värmeeffekter som värmeslingan avgivit under denna mätperiod. Figur 3.8 Temperaturer uppmätta 150 mm och 650 mm ner i marken från värmeisoleringen undersida mitt i plattan. Av ovanstående mätresultat framgår det att: Det finns risk för omvänd fukttransport i kantbalken och inte mitt i grunden. Efter att värmen slagits av på våren kan underliggande marks temperatur bli högre än plattans, vilket kan medföra att fukttransport uppträder från marken till plattan. Det beror på att värmemotståndet är betydligt större i mitten av grunden än i kantbalken, det vill säga lägre temperaturdifferens över värmeisoleringen i kantbalken jämfört med mitt i plattan. Risken för skadliga fuktnivåer i betong under platsmattan i kantbalken bedöms ändå vara liten. Kantbalken höjd är stor och har stor fuktkapacitet. Fukttillförsel till kantbalken kommer ske under en begränsad tid samtidigt som EPS-cellplatsen utgör ett ångmotstånd, vilket reducera fuktflödets storlek. 10

Mätresultat och diskussion Sammanfattningsvis framgår det av analysen att kantbalken är det fuktdimensionerande snittet i denna typ av konstruktionslösningar, tjock värmeisolering under betongplattan och tunnare isolering i kantbalken. Med tanke på att grunden kan torka ut under uppvärmningssäsongen kan fukten som tillförs betongplattan lagras i den utan att skadliga fuktnivåer uppträder. I mittsnittet kan relativa fuktigheten max uppgå till 70%. 3.3 MÄTONOGGRANHET Alla givare samt termostaplar har kalibrerats. Emellertid finns det följande avvikelser: Termoelement: ± 0.3 C Relativ fuktighet: ± 3 % Värmeflödesmätare: ± 5 % 3.4 SAMMANFATTNING Värmetransporten genom kantbalken utgör nästan 2/3 av den totala värmetransporten genom grunden. Orsaken beror på att kantbalken har betydligt lägre värmemotstånd jämfört med värmemotståndet mitt i plattan. Av mätresultaten att döma är det en liten risk för att höga fuktnivåer skall uppträda i konstruktionen vid fortvarighet. Emellertid, kan det uppträda omvänd fukttransport i kantbalken efter det att värme slagit av på våren. Sannolikt kommer detta inte orsaka några fuktproblem. Mitt i plattan kan den relativa fuktigheten max bli ca 70 %. Således är provhuset ett exempel på en byggnad med golvvärme som har låg energianvändning, vilket bland annat beror på den välisolerade klimatskärmen. Av temperaturfördelningen i grunden att döma föreligger liten risk för fuktskador som kan uppkomma. Detta beror i huvudsak på den tjocka värmeisoleringen under betongplattan. 11

Slutsats 4 SLUTSATS I ett enfamiljshus i Bromölla som har en LC-värmegrund, av grundtypen platta på mark, har mätningar av fukt och värmeflödet genomförts i grunden. Golvvärmesystemet har levererats av Thermotech Scandinavia AB. Av mätresultaten att döma är huset energieffektivt och det föreligger liten risk för att fuktskador skall uppkomma på grund av konstruktionslösningen. Den totala köpta energin har under första året uppgått till ca 80 kwh/(m 2 år). Värdet visar att detta är ett exempel på en systemlösning med golvvärme och värmepump som är energieffektiv. 12

Referenser 5 REFERENSER Harrysson C 1997. Golvvärme eller radiatorsystem i småhus. Bygg och energiteknik. Falkenberg 1997. Roots P, 1998. Värmeförlust från en grund som utföres med golvvärme. Working paper 52. Högskolan i Gävle, Inst. för teknik. Gävle 1998. 13

Bilaga BILAGA 1 MÄTRESULTAT Nedan redovisas erhållna mätresultat. Figur B1.1 Framledningstemperatur och returtemperatur för värmeslingan i vardagsrummet. Figur B1.2 Vattenflödet i värmeslingan i vardagsrummet. 14

Bilaga Figur B1.3 Framledningstemperatur och utomhustemperatur för värmeslingan i vardagsrummet. Figur B1.4 Inomhustemperatur och utomhustemperatur. 15

Bilaga Figur B1.5 Värmeflödestäthet i positionerna. Figur B1.6 Inom- och utomhustemperatur samt beräknad avgiven värmeeffekt (baserad på uppmätt temperaturdifferens melall framledning och returledningstemperatur samt vattenflödet) i värmeslingan. 16

Bilaga Figur B1.7 Temperaturens variation på olika djup från isoleringens undersida 17

Bilaga BILAGA 2 BERÄKNAT UPPVÄRMNINGSBEHOV MED ENORM 18

***** Enorm BBR. Version 9.00. (C) 1994 Svensk Byggtjänst ***** Program 418. NYA LB-HUS AB, BROMÖLLA. Objekt: 134 P1-S Martin Svensson Beräknat av OVE OSKARSSON, 0456-45523. Indatafil: 900TEMPO.EN Byggnadsort: Malmö 2000-09-05. Beräkning nr: 434 BYGGNADSDATA Lägenhet Zon 2 Zon 3 Totalt Typ mht BBRs värmeisolerkrav Sm-Lgh ---- ---- ---- Antal bostadslägenheter 1 0 0 1 Uppvärmd golvarea, Aupp, m2 134 0 0 134 Fönster+dörr, $ av uppv area 17.6 0.0 0.0 17.6 Spec.läckn. vid 50 Pa, 1/m2,s 0.8 0.0 0.0 0.8 Värmekapacitet, Wh/m2,K 50 0 0 50 Omslutande area, Aom, m2 402 0 0 402 Krav på effektiv värmeanvändning gäller för byggnaden enl BBR 9:3. GLASAREOR OCH INSTRÅLNINGSDATA. SOLDATA FÖR MALMÖ Riktning Lägenhet Zon 2 Zon 3 Nord 3.3 (0.75; 0) 0.0 (0.00; 0) 0.0 (0.00; 0) Ost 3.3 (0.75; 0) 0.0 (0.00; 0) 0.0 (0.00; 0) Syd 3.3 (0.75; 0) 0.0 (0.00; 0) 0.0 (0.00; 0) Väst 3.3 (0.75; 0) 0.0 (0.00; 0) 0.0 (0.00; 0) Ovan redovisas: Glasarea i m2 (Solfaktor * Avskärmning ; Lutning) TRANSMISSIONSDATA Lägenhet Zon 2 Zon 3 Byggnadsdel Area Up Area Up Area Up Vindsbjälklag 134.4 0.130 0.0 0.000 0.0 0.000 Väggjord (*) 0.0 0.000 0.0 0.000 0.0 0.000 Väggluft 109.8 0.192 0.0 0:000 0.0 0.000 Golvbjlg 1 (*) 0.0 0.000 0.0 0.000 0.0 0.000 Golvbjlg 2 (*) 134.4 0.223 0.0 0.000 0.0 0.000 Fönster m karm 18.8 1.400 0.0 0.000 0.0 0.000 Dörrar m karm 4.8 1.000 0.0 0.000 0.0 0.000 Yta l,luft 0.0 0.000 0.0 0.000 0.0 0.000 Yta 2,luft 0.0 0.000 0.0 0.000 0.0 0.000 Yta 3,jord (*) 0.0 0.000 0.0 0.000 0.0 0.000 (*) Red.faktor al = 0.75 0.00 0.00 U*A för köldbryggor, W/K 5.0 0.0 0.0 Totalt U*A, W/K 97.2 0.0 0.0 PROCESSENERGI kwh/dygn: Vardagar Lördag Söndag kwh/år Behov av tappvarmvatten 11.72 11.72 11.72 4277 Gratisvärme (personvärme mm) 3.52 3.52 3.52 934 Elprocesser som inte ger värme 3.52 3.52 3.52 1283 Elprocesser som ger värme 10.55 10.55 10.55 3850 Pumpar/fläktar för värmedistr. 1.61 1.61 1.61 376 E1 till ventilation (Årsmedelbehov = 0.90 kw/m3/s) 371 Tillförd elenergi (drivenergi) till värmepumpsystemet 3777

DRIFTDATA FÖR VÄRMEANLÄGGNINGEN. Nr 434 - Sid 2 Basenergi: Värmepump,uppv. och varmvatten Dist: Golvvärme,vatten.Termostater i rum. Autom. effektstyrning Värmepumpen producerar både tappvarmvatten och uppvärmningsenergi. Tillsatsenergi: Eltillsats i värmepump Dist: Golvvärme,vatten.Termostater i rum. Autom. effektstyrning Gemensam värmeproduktion. Gemensamt värmedistributionsystem. Basenergi Tillsats Förbränningsverkningsgrad, % 100 100 Värmeförluster från panna e dyl, kw 0.120 0.120 Varav utnyttjat värmetillskott, kwh/år 581 92 Värmedistributionsförluster, W/K (*) 3.226 3.226 Värmeregleringsförluster, W/K (*) 3.226 3.226 (*) /K avser temperaturdifferensen mellan värmebärare och rumsluft Produktionstimmar/Uppvärmningstimmar 7640/4472 1120/1120 Årsverkningsgrad/Täckningsgrad, % 96/ 75 99/ 25 Dim. framledningstemperatur 30 C. Distrib.pumpar/fläktar 0.067 kw VENTILATIONSDATA Lägenhet Zon 2 Zon 3 Typ av ventilation FVP ----- ----- Vent.volym,m3 (Fukt,g/kg) 323(0) 0(0) 0(0) Effekt,kW/m3/s (% värme) 0.900( 0) 0.000( 0) 0.000( 0) Mån/fredag: Rumstemp, C 20.0 0.0 0.0 Basflöde,m3/h * h/dygn 169.3*24.0 0.0* 0.0 0.0* 0.0 Forcerat,m3/h * h/dygn 0.0* 0.0 0.0* 0.0 0.0* 0.0 Styrd + läckning, oms/h 0.53+0.15 0.00+0.00 0.00+0.00 Lördagar: Rumstemp, C 20.0 0.0 0.0 Basflöde,m3/h * h/dygn 169.3*24.0 0.0* 0.0 0.0* 0.0 Forcerat,m3/h * h/dygn 0.0* 0.0 0.0* 0.0 0.0* 0.0 Styrd + läckning, oms/h 0.53+0.15 0.00+0.00 0.00+0.00 Söndagar: Rumstemp, C 20.0 0.0 0.0 Basflöde,m3/h * h/dygn 169.3*24.0 0.0* 0.0 0.0* 0.0 Forcerat,m3/h * h/dygn 0.0* 0.0 0.0* 0.0 0.0* 0.0 Styrd + läckning, oms/h 0.53+0.15 0.00+0.00 0.00+0.00 Kanalförlust,frånluft (K=tempdiff över kanalvägg) Kanalförlust,tilluft med högst rumstemperatur Kanalförlust,värmd tilluft i luftvärmesystem VÄRMEPUMP:ES. Aquaes 480. Provad vid SP. 22 m, 0.07 W/m,K 0 m, 0.00 W/m,K 0 m, 0.00 W/m,K 150 m3/h Utetemperatur: -15.00-7.00 2.00 7.00 15.00 Värmeeffekt, kw: 1.79 1.76 1.80 2.05 1.92 Driveffekt, kw: 0.70 0.63 0.61 0.66 0.76 Lägsta avlufttemp 0 C. Lägsta utetemp 0.0 C. Högsta d:o 0.0 C Årsvärmefaktor= Avgivet/Drivel 11481/ 3777 = 3.04. Red.fakt 1.00

VÄRMEBEHOV UNDER KALENDERÅRET (kwh) Nr 434 - Sid 3 Må- Uppv Trans- Vent.+ Vent.- Utnyttj.värme Uppv.- Uppv.+ nad dgr mission Läckn. v.växl Sol Process behov tappvv Jan 31 1716 +1333 0-100 -569= 2380 2743 Feb 28 1441 +1119 0-169 -514= 1877 2205 Mar 31 1276 +991 0-321 -567= 1379 1742 Apr 30 927 +720 0-458 -545= 645 996 Maj 10 578 +449 0-597 -386= 45 408 Jun 0 266 +207 0-469 -4-0 352 Jul 0 158 +122 0-280 0= 0 363 Aug 0 251 +195 0-428 -18= 0 363 Sep 11 476 +370 0-403 -402= 41 392 Okt 31 790 +613 0-266 -561= 577 940 Nov 30 1038 +806 0-138 -548= 1158 1510 Dec 31 1300 +1010 0-82 -568= 1660 2023 År 233 10216 7937 0-3712 -4681 9760 14037 Summor= 9373 7282 0-1846 -4356 för uppv.period. Uppvärmningsperiod: Utetemp= 3.273 C, 91765 h (Året 105086 h). TILLFÖRD ENERGI UNDER KALENDERÅRET (kwh) Må- Energi från VP Tillsatsenergi Drivel Fläkt Köpt Proc.+ nad Nyttig Förlust Nyttig Förlust till VP /Pump värme hush el Jan 1348 +60 +1395 +59 +468 +81= 2004 436 Feb 1214 +59 +991 +47 +416 +74= 1528 394 Mar 1360 +86 +382 +23 +456 +81= 943 436 Apr 996 +99 +0 +0 +337 +79= 416 422 Maj 408 +92 +0 +0 +172 +48= 219 436 Jun 352 +86 +0 +0 +168 +30= 199 422 Jul 363 +89 +0 +0 +181 +31= 212 436 Aug 363 +89 +0 +0 +175 +31= 207 436 Sep 392 +88 +0 +0 +170 +48= 219 422 Okt 940 +99 +0 +0 +330 +81= 411 436 Nov 1367 +93 +142 +9 +449 +79= 678 422 Dec 1361 +74 +662 +36 +454 +81= 1233 436 År 10466 1015 3572 174 3777 747 8269 5133 REDOVISNING AV U-MEDELVÄRDEN Den verkliga byggnadens U-medelvärde är Um,akt = 0.183 W/m2,K. (Um,akt beräknat med schablonavdrag utan solenergiberäkning = 0.194) Beräkning av Um,krav enligt formler i BBR 9:211. Utrymme i byggnaden Lägenhet Zon 2 Zon 3 18% av uppvärmd area 24.2 0.0 0.0 Fönster och dörrarea 23.7 0.0 0.0 Af= minsta av ovanstående 23.7 0.0 0.0 Um,krav = 0.18(0.24)+Af*0.95/Aom 0.236 0.000 0.000 UA,krav = Um,krav*Aom 94.9 0.0 0.0 Um,krav = UA,krav/Aom = 94.9/ 402.2 = 0.236 W/m2,K Högsta tillåtna Um.gräns = 1.3 * Um.krav = 0.307

JÄMFÖRELSE MED REFERENSBYGGNAD (*) Nr 434 - Sid 4 Referens- Verklig Differens Energibehov i kwh/år byggnad byggnad +=bespar. Transmissionsförluster 11978 10216 +1763 Förluster pga luftläckning +2156 +1725 +431 Styrd luftväxl. för ventilation +6051 +6212-162 FTX-anläggning mht kanalförlust -2500 +0-2500 Utnyttjad värme från sol -3688-3712 +24 Utnyttjad värme från processer -4613-4681 +68 Resterande uppvärmningsbehov 9384 9760-376 Behov av tappvarmvatten +4277 +4277 +0 Nettobehov (uppvärmning + VV) 13661 14037-376 Nyttiggjord basenergi +13661 +10466 +3196 Nyttiggjord tillsatsenergi +0 +3572-3572 Produktions- och distr.förlust +1653 +1189 +464 Tillförd värme inkl förluster 15314 15226 +88 Värme producerad med värmepump 0-11481 +11481 Tillförd drivel till värmepump +0 +3777-3777 Tillförd el till fläktar/pumpar +1403 +747 +656 Tillförd energi inkl återvinning 16717 8269 +8448 Processer. Hushålls- & fast.el +5133 +5133 +0 Summa tillförd energi under året 21850 13402 +8448 ************************************************************************ Tillförd energi för uppvärmning, tappvarmvatten och återvinning är 8448 kwh/år lägre än när alla krav i BBR 9:2-3 exakt uppfylls. Den verkliga byggnadens U-medelvärde är Um,akt = - 0.183 W/m2,K. Um,krav = 0.236 W/m2,K. Högsta tillåtna Um,gräns = 0.307 W/m2,K. Byggnadens energibehov och U-medelvärde uppfyller kraven i BBR. ************************************************************************ Totalt behov av köpt energi för verklig byggnad kwh/år Värmepump,uppv. och varmvatten 0 Eltillsats i värmepump 3745 Drivel till värmepump 3777 E1 till fläktar och pumpar 747 Processer. Hushålls- och fastighetsel 5133 Summa för kalenderåret 13402 (*) Referensbyggnaden är lika utformad som den verkliga men utförd så att samtliga krav i BBR 9:2-3 samtidigt är exakt uppfyllda.

REDOVISNING AV ENERGIKOSTNADER Nr 434 - Sid 5 Objekt: 134 P1-S Martin Svensson Beräknat 2000-09-05 av OVE OSKARSSON, 0456-45523 Indatafil: 900TEMPO.EN Taxefördelningar Taxa 1 Taxa 2 Taxa 3 Taxa 4 Taxa 5 Årsbehov, kwh Priser i kr/kwh och energibehov i kwh/period Basenergi 0.800 0.500 0.500 0.000 0.000 kwh/år: 0 0 0 0 0 0 Tillsatsenergi 0.800 0.500 0.500 0.000 0.000 kwh/år: 3745 3213 532 0 0 0 El till fläktar/pumpar 0.800 0.500 0.500 0.000 0.000 kwh/år: 747 342 55 350 0 0 Drivel till värmepump 0.800 0.500 0.500 0.000 0.000 kwh/år: 3777 1931 312 1533 0 0 Processer. Hush el 0.800 0.500 0.500 0.000 0.000 kwh/år: 5133 1828 295 3010 0 0 Summa kwh: 7314 1195 4893 0 0 Summa kr: 5852 597 2446 0 0 Valda energipriser Taxa 1 Taxa 2 Taxa 3 Taxa 4 Taxa 5 Fom månad-tom månad Nov-Mar Nov-Mar Apr-Okt - - Från K1, till Kl. 0-24 0-24 0-24 0-0 0-0 Dygn under veckan - Mån-Lör Söndag Alla Alla Alla (E) Elenergi 0.800 0.500 0.500 0.000 0.000 (F) Fjärrvärme 0.500 0.500 0.500 0.000 0.000 (L) Olja 0.500 0.500 0.500 0.000 0.000 (B) Fastbränsle _ 0.500 0.500 0.500 0.000 0.000 (G) Gas 0.500 0.500 0.500 0.000 0.000 (1) Annat 1 0.500 0.500 0.500 0.000 0.000 (2) Annat 2 0.500 0.500 0.500 0.000 0.000 Energipris anges i kr/köpt kwh.(för bränslen kr/kwh värmeinnehåll) Rörliga energikostnader kwh/år kr/år Värmepump,uppv. och varmvatten 0 0 Eltillsats i värmepump 3745 2837 El till fläktar och pumpar 747 476 Drivel till värmepump 3777 2468 Processer. Hushålls- och fastighetsel 5133 3115 Summa för kalenderår 13402 8895

Beräkning av solavdrag för uppvärmningsperioden. Nr 434 - Sid 6 Transm.= 2539 kwh. Utnyttjad sol= 1846 kwh. Gradtimmar= 91765 h Ekvivalent U-värde= 1000*(Transm-sol)/(Gradtimmar*Af)= 0.40 W/m2,K Motsvarar solavdrag, a3 = 1.00 från fönstrens mörker-u-värde 1.40. Solavdrag beräknat med BBRs schablonvärden blir a3 = 0.75 W/m2,K. Beräkning av byggnadens U-medelvärde enligt BBR. Byggnads- Area (Al) m2 del Bostad Lokal (UP - a3) * al * a2 = Ui Ui * Al Vindsbjlg 134.4 0.0 0.130 0.00 1.00 1.000 0.130 17.472 Vägg,luft 109.8 0.0 0.192 0.00 1.00 1.000 0.192 21.078 Golv,luft 134.4 0.0 0.223 0.00 0.75 1.000 0.167 22.478 Fönster 18.8 0.0 1.400 1.00 1.00 1.000 0.401 7.552 Dörrar 4.8 0.0 1.000 0.00 1.00 1.000 1.000 4.850 Aom = 402.2+ 0.0= 402.2 Summa(Ui*Ai) i W/K = 73.430 Um,akt = Summa(Ui*Ai)/Aom = 73.430/ 402.2 = 0.183 W/m2,K (Um,akt beräknat med schablonavdrag utan solenergiberäkning=0.194) Värmeeffekter vid dimensionerande utetemperatur DUT = -14.6 C Tappvarmvatten, om dygnets hela behov ackumuleras Transmissionsförluster Luftläckning Styrd ventilation Återvunnet med FTX (efter avdragna kanalförluster) Utnyttjad gratiseffekt Förluster i värmesystemet Totalt effektbehov Utnyttjad baseffekt Utnyttjad tillsatseffekt Utnyttjad effekt 0.49 kw 3.37 kw 0.57 kw 2.05 kw 0.00 kw -0.76 kw 0.18 kw 5.89 kw 1.90 kw 3.99 kw 5.89 kw Vid max. ventilation ökar effektbehovet momentant med 0.00 kw, utöver den ovan redovisade dygnsmedeleffekten. Medeleffekten avgör avsvalning under en lång period med dimensionerande utetemperatur. Den tappvarmvatteneffekt som redovisas är den effekt som krävs för att producera dygnets behov under 24 timmar. Verkligt installerad effekt måste väljas högre mht tappningscykel och beredarens volym.

Copies from Working Paper Series can be ordered from: Research and Development Committee University of Gävle, SE-801 76 Gävle, Sweden Working Paper Series published as from 1 January 2000 at University of Gävle No 1- = ISSN 1403-8757: 4. Löhman, M.: USU-projektet. Utbildning-Samverkan-Utveckling. Samarbete mellan primärvård och hemtjänst i Ovanåkers kommun. Del 1. Department of Caring Sciences and Social Care. 2000. 9. Nilsson R.: Lärarstuderandes perspektiv på fysikundervisningen i grundskolan. En undersökning av planeringar för grundskolans högre årskurser del 1. Department of Mathematics, Natural and Computer Sciences. 2000. 5. Klingberg, T : Kommunal teknik - eller regional? Om samordning och utveckling i Gästrikeregionen. Department of Business Administration. 2000. 6. Roots P.: Värmeförlust från en grund vid icke stationärt förhållande. Department of Technology. 2000. 7. Norberg J.: Marknadsföring av trä - något att utveckla? En förstudie i Trämarknadsprojektet. Department of Business Administation. 2000. 8. Brink L.: Försvunna bokslukare. Om läslust och läsvanor hos elever i grundskolan i fyra Gävleborgskommuner. Department of Humanities and Social Sciences. 2000. 10. Cehlin M, Moshfegh B och Stymne H.: Kartläggning av inneklimatparametrar i Volvo Eskilstuna. Byggnad SE75 Zon 7,10 och 12. Department of Technology and The Centre for Built Environment at the University of Gävle in co-operation with Linköping Institute of Technology. 2000. 11. Berggren C, Bengtsson L.: Kunskapsfabriken. Department of Technology. 2000. 12. Rutegård G, Vilhelmson R: Små träföretagare i Ljusdal. Department of Business Administration. 2000. 13. Norberg J, Nääs J, Rutegård G och Vilhelmson P. Ny teknik i gammal branch - IT-hjälpmedel och ehandel vid marknadsföring av träprodukter. Department of Business Administation. 2001. Postal address: SE-801 76 Gävle Visiting address: Kungsbäcksvägen 47 Telephone: +46 26 64 85 00 Fax: +46 26 64 86 86 E-Mail: has @ hig. se