Passivhus Norden 2013 Energiuppföljning av projekt Blå Jungfrun Author Johanna Nordström, Skanska Sverige, Drottningtorget 14, 205 33 Malmö, johanna.nordstrom@skanska.se Author Karin Ståhl, Svenska Bostäder, Box 95, 162 12 Vällingby, karin.stahl@svenskabostader.se Referat Blå Jungfrun är ett passivhusprojekt i Stockholm bestående av fyra nya huskroppar med totalt 97 hyreslägenheter om två till fem r o k. Byggnaderna uppfyller FEBYs passivhuskriterier från 2007. Byggherre är Svenska Bostäder, och totalentreprenör Skanska Sverige. Projektet färdigställdes 2010. Svenska Bostäder och Skanska har sedan färdigställandet tillsammans följt upp projektets energianvändning. Det innebär att det nu finns data från två fullständiga driftår. I varje lägenhet mäts användningen av varmvatten, kallvatten, hushållsel och komplementsvärme samt inomhustemperatur timvis. På fastighetsnivå mäts fjärrvärme, fastighetsel, varmvatten och el i tvättstugan, verkningsgrad på värmeväxlarna, utomhusbelysning och motorvärmare månadsvis. Alla data sammanställs varje månad och stäms av mot beräknade värden. En generell boendeenkät utförs alltid av Svenska Bostäder ca 6 månader efter inflyttning. I Blå Jungfrun kompletterades enkäten med passivhusspecifika frågor. Därför finns information om hur de boende upplever att bo i ett passivhus och själva betala för sin energianvändning. Ytterligare en enkätundersökning kommer att genomföras under våren 2013. Det uppmätta energibehovet är lågt, men inte riktigt så lågt som de beräknade värdena. I energiberäkningen antogs att en viss mängd energi skulle behövas under driftår 1 för att torka ut betongen. Uppmätta värden för 2011 och 2012 är dock mycket lika vilket gör att slutsatsen dras att uttorkningen antagligen inte var så energikrävande som antagits, alternativt att merparten av uttorkningen skedde under byggtiden. De boende i Blå Jungfrun använder generellt inte mindre energi än andra människor. De parametrar som de kan påverka, framför allt varmvatten, hushållsel och komplementsvärme, ligger över beräknade värden. I rapporten visas uppföljningsvärden från de två driftåren och jämfört med beräknade värden. Svårigheten i att fastställa varför de uppmätta energivärdena inte överensstämmer med de beräknade diskuteras; trots ett mycket stort antal mätpunkter är det svårt att säkerställa vad det är som inte stämmer. Slutligen diskuteras de boendes påverkan på energibehovet, och hur man kan få med sig de boende i strävan att spara energi. Nyckelord: Passivhus, energiuppföljning, uttorkning, brukarbeteende, felsökning, mätdata. 291
Inledning Blå Jungfrun består av fyra lamellhus om 5 respektive 6 våningar (se figur 1). Totalt rör det sig om 97 hyreslägenheter på 2 till 5 rum och kök och en boyta på drygt 8000 m 2. Projektet handlades upp som en samverkansentreprenad. Det innebär att Svenska Bostäder i ett tidigt skede knöt Skanska som totalentreprenör till projektet. Tillsammans kunde man då projektera och utveckla passivhuskonceptet och dra nytta av bådas erfarenheter och kunskaper. Byggnaderna byggdes 2008-2010, och energibehovet följs upp i detalj 2011-2015. Att bygga passivhus var ett gemsamt beslut mellan Svenska Bostäder och Skanska. Från början var projektet tänkt som ett normalt projekt, utan extra fokus på energieffektivitet. Eftersom Blå Jungfrun är Svenska Bostäders första passivhus, och Skanskas första passivhus i Stockholm, beslutades gemensamt att projektets energiuppföljning efter färdigställande skulle vara mer omfattande än i andra projekt. Blå Jungfrun har fler mätpunkter och mäts under en längre tid. Projektorganisationen är också involverad under en längre period efter färdigställande än normalt, för att säkerställa att en god erfarenhetsåterföring sker. Projektering Byggnaderna uppfyller FEBYs krav för passivhus från 2007. De har ett gemensamt roterande FTXaggregat per hus med upphandlad verkningsgrad 85%. Imkanalerna är separata och leds rakt ut vid forcering av köksfläkten för att förhindra luktspridning mellan lägenheterna. Stommen består av VSTväggar, vilket är ett österrikiskt byggsystem av platsgjutna väggar i kvarsittande form. Byggsystemet gör att tätheten blir mycket god eftersom väggar och bjälklag gjuts ihop. Längsmed söderfasaden löper generösa balkonger (se bild 1 nedan), som fungerar som solavskärmning för lägenheten under. Balkongerna är infästa med ett köldbryggebrytande system. Fjärrvärme används för att värma tilluften, alla gemensamma utrymmen och varmvattnet. Tilluften projekteras för 22 C under uppvärmningssäsongen, och räcker för många lägenheter för att hålla en god inomhustemperatur. I sovrum och vardagsrum sitter elradiatorer om 250 W och i badrummen elradiatorer om 200 W. Dessa är till för dem som vill ha det varmare än den temperatur de får med hjälp av tilluften. I vissa mer utsatta lägenheter, exempelvis hörnlägenheter högst upp och längst ner i husen, behövs tillskottsvärmen för att hålla en normal inomhustemperatur. Vid lampknappen i respektive rum sitter en knapp för på- och avstängning av elementet för att hyresgästerna lätt själva ska kunna reglera huruvida det används eller inte. Följande U-värden beräknades för konstruktionen: fönster 0.9 W/m 2 K, väggar 0,13 W/m 2 K, tak 0,10 W/m 2 K och grund 0,15 W/m 2 K. De boende betalar själva för den elvärme de använder, men kompenseras för den mängd värme som beräknas behövas för att få 21 C inne genom ett hyresavdrag. Hyresgästerna betalar också för sin varm- och kallvattenanvändning, och kan följa sin energianvändning på en display i sin hall. Hyresnivån är densamma som för andra nybyggnadsprojekt i området, men hyran är lite annorlunda uppbyggd eftersom den inte inkluderar vatten och en del av värmebehovet. Grundhyran per kvadratmeter är densamma för alla lägenheter. Utöver det har varje lägenhet ett individuellt avdrag för varm- och kallvattenanvändning som beror på lägenhetens storlek. Ytterligare avdrag för den teoretiskt beräknade elanvändningen görs. Storleken på avdraget beror på lägenhetens storlek och läge i byggnaden, och har bestämts genom energiberäkningar för respektive lägenhetstyp. 292
Figur 1 Passivhusprojektet Blå Jungfrun sett från sydöst. De boende har fått mycket information om vad det innebär att bo i passivhus. Speciellt informationsmaterial om passivhus har tagits fram, och bovärdarna har fått information för att kunna hjälpa de boende. Under visningarna inför de första inflyttningarna lyftes passivhusfrågorna fram och det hölls ett flertal informationsmöten. Hyresgäster som flyttar in efter det får samma skriftliga material som togs fram från början. På hyresavin redovisas tydligt hur stort schablonavdraget för vattenanvändningen samt kostnaden för den egna användningen är. Alla lägenheter är uthyrda, och har varit det i princip sedan färdigställande, med undantag för ett kortare glapp mellan utflyttning och inflyttning i någon lägenhet. Energiberäkning Energiberäkningarna har utförts i IDA ICE och har uppdaterats efter hand som förändringar i projektering och byggnation har skett. Separata effektbehovsstudier har gjorts för samtliga lägenhets- och rumstyper. Eftersom väggarna platsgjuts och sedan kläs utvändigt med cellplast och tunnputs torkar betongen i huvudsak ut inåt. Därför har uttorkningsbehovet beräknats, och det slutgiltiga energibehovet förväntas inte uppnås förrän driftår 3, dvs 2013. Det beräknade energibehovet kan ses i figur 2 nedan. Uttorkningsbehovet är uträknat för hand och bygger på antagandet att 40% av uttorkningen sker under byggtid, 50% driftår 1 och 10% driftår 2 [Tuutti 2008]. All uttorkning under drifttiden antas ske med hjälpt av köpt energi. 293
Figur 2 Det beräknade energibehovet för de tre första driftåren. Uttorkningsbehovet antas vara som störst under byggtiden och driftår 1, och vara försumbart från år 3 och framåt. Svenska Bostäder och Skanska har kommit överens om en gemensam målbild om 50 kwh/m 2 A temp, år (exkl. hushållsel) från och med 2013, vilket ger en marginal mot beräknade värden på ca 7 kwh/m 2 A temp, år. Energiuppföljning Ett trapphus per hus täthetsprovades under produktionen, och resultatet blev 0,05 0,11 l/s, m 2, vilket ska jämföras med passivhuskriteriernas krav på en otäthet om högst 0,3 l/s, m 2. Tätheten blir så god tack vare den platsgjutna stommen, där den enda möjliga läckkällan är infästningar av fönster och dörrar, samt själva fönstren och dörrarna. När husen försattes i undertryck för läckagesökning var det faktiskt mellan karm och båge i fönstren som luften kom in. Arbetet på plats på bygget gav med andra ord upphov till högre täthet än fabrikstillverkningen av fönstren. Varmvatten, hushållsel och elvärme samt inomhustemperatur loggas timvis och lägenhetsvis. Fjärrvärme, fastighetsel, el och varmvatten i tvättstugor och el i gemensamma utrymmen, utomhusbelysning och motorvärmare loggas månadsvis. Under vintern 2012 2013 har även VVC-förlusterna mätts. Värdena analyseras varje månad, och en gång i kvartalet stäms resultatet av mellan Skanska och Svenska Bostäder. Det uppmätta energibehovet för 2011 och 2012 kan ses i figur 3 nedan. 294
kwh/m2 Atemp, kwh/m2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 30 32 23 23 21 27 28 3 4 21 5 10 19 2 3 8 8 19 9 9 9 9 beräknat 2011 uppmätt 2011 beräknat 2012 uppmätt 2012 hushållsel varmvatten elvärme uttorkning fjärrvärme fastighetsel Figur 3 Det beräknade och uppmätta energibehovet för 2011 och 2012. Den uppmätta specifika energianvändningen (se bild 4) är mycket lik för de två driftåren, vilket kan tyda på att uttorkningsbehovet var mindre än förväntat och det normala värmebehovet högre än förväntat. Den specifika energianvändningen är uträknad med hjälp av SVEBYs verifieringsmall [SVEBY 2012]. 60,0 Specifik energianvändning 50,0 40,0 30,0 20,0 51,7 55,7 43,0 54,1 10,0 0,0 beräknat 2011 uppmätt 2011 beräknat 2012 uppmätt 2012 Figur 4 Den specifika beräknade och uppmätta energianvändningen för 2011 och 2012. Skillnaden mellan bild 3 och 4 är att när den specifika energianvändningen anges justeras varmvattenanvändningen för onormalt brukande, och hushållselanvändningen ingår inte i den specifika energianvändningen. Det är anledningen till att energibehovet är lägre i figur 4 än i figur 3. För att klara målbilden om 50 kwh/m 2 A temp, år behöver energibehovet alltså minska ca 4 kwh/ m 2 A temp, år under 2013. 295
jan-11 feb-11 mar- apr-11 maj- jun-11 jul-11 aug-11 sep-11 okt-11 nov- dec-11 jan-12 feb-12 mar- apr-12 maj- jun-12 jul-12 aug-12 sep-12 okt-12 nov- dec-12 kwh/m2 BOA, kwh/m2 Atemp, mån Beteende Tidigare antogs (bland annat i FEBYs passivhusberäkningar av varmvattenanvändning 2007 [FEBY 2007]) att i energieffektiva hus flyttar det in energiintresserade och energieffektiviserande människor. Det stämmer nog i det fall privatpersoner beställer en energieffektiv villa, men i bostadsbristens Stockholm flyttar de flesta hyresgästerna (ca 70% av de som flyttade in när husen färdigställdes) till Blå Jungfrun för att de behöver en bostad eller för att de vill bo i området, inte primärt för att det är passivhus. Det syns tydligt på att vatten- och elanvändningen samt inomhustemperaturen inte är lägre i Blå Jungfrun än i andra bostadshus. Det är till och med så att brukarnas energianvändning ökar med tiden (se figur 5 nedan). 3,5 3,0 Hushållsel 2,5 2,0 1,5 1,0 beräkna t, kwh/m 2 Atemp 2011 0,5 0,0 Figur 5 Hushållselanvändningen för 2011 och 2012. Spridningen i energianvändning är mycket stor mellan hög- och låganvändare, vilket kan ses i figur 6 och 7 nedan. 16,0 14,0 Varmvatten 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 296
jan-11 feb-11 mar-11 apr-11 maj-11 jun-11 jul-11 aug-11 sep-11 okt-11 nov-11 dec-11 jan-12 feb-12 mar-12 apr-12 maj-12 jun-12 jul-12 aug-12 sep-12 okt-12 nov-12 dec-12 kwh/m2 BOA, månad Figur 6 Varmvattenanvändningen för alla 97 lägenheter per månad. Det röda strecket är medlet, och det blåa den beräknade användningen. I figur 7 nedan syns spridningen i elvärmeanvändning. Att den är spridd är mer förväntat, eftersom vissa lägenheter har ett relativt stort behov av komplementsvärme medan andra inte har något behov alls. Däremot torde ingen behöva extra värme över sommaren, men trots det använder en del lägenheter lika mycket elvärme mitt i sommaren som de gör på vintern. 9,0 8,0 Elvärme 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Figur 7 Elvärmeanvändningen för alla 97 lägenheter per månad. Det röda strecket är uppmätt medel, och det blå är beräknat värde. Den streckade blå linjen är beräknat elvärmebehov utan hänsyn till uttorkningsbehov. De boende i Blå Jungfrun är överlag mycket nöjda med sitt boende och trivs både i lägenheten och i området. De stora balkongerna har fått många positiva kommentarer så nytta förenas med nöje. Nästan 90% av dem som svarat på boendeenkäten är positiva till individuell mätning och debitering. Man anser det rättvist att var och en betalar för sin egen energianvändning. Inomhusmiljö Medelinomhustemperaturen är god både sommar och vinter (se figur 8), men spridningen i inomhustemperatur är förhållandevis stor. Det har också visat sig att hyresgästerna har en mycket varierande uppfattning om temperaturen i sina lägenheter. Många tycker att det fungerar väldigt bra både sommar och vinter. En del hyresgäster, även i de mest utsatta lägena, använder endast sina komplementsvärmare ett fåtal gånger under de kallaste perioderna och är ändå nöjda med sin temperatur. Andra väljer att ha drygt 23 grader inomhus hela vintern och använder sina element flitigt. Tyvärr finns det även hyresgäster som anser att det inte går att få det tillräckligt varmt i lägenheten, vilket är ett problem som är svårt att lösa. Svårast att få en bra inomhustemperatur under vintern verkar det vara på bottenvåningen. Medelinomhustemperaturen under vintern 2012 2013 var 21.5 C, men en lägenhet har så lite som 18 C under de kallaste månaderna. Det har också visat sig att beroende på varför man flyttade till just Blå Jungfrun varierar inställningen till inomhusklimatet. Över lag är man mycket nöjd med luftkvaliteten och tycker att ventilationen 297
jan-11 feb-11 mar-11 apr-11 maj-11 jun-11 jul-11 aug-11 sep-11 okt-11 nov-11 dec-11 jan-12 feb-12 mar-12 apr-12 maj-12 jun-12 jul-12 aug-12 sep-12 okt-12 nov-12 dec-12 C fungerar bra. Däremot ser man olika på lägenheternas temperatur. De hyresgäster som sökte sig till Blå jungfrun av miljöskäl och verkligen vill bo i ett passivhus har en större tolerans och förståelse för att det ibland blir lite svalare under årets kalla månader. 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16,0 Figur 8 Inomhustemperaturen för 2011 och 2012 uttryckt i månadsmedel per lägenhet. Den röda streckade linjen är medlet för alla lägenheter. Sommartemperaturen är i de flesta fall rimlig, men ett antal lägenheter har högre temperatur, speciellt sommaren 2011. Den lägenhet som uppvisar högst sommartemperatur både 2011 och 2012 ligger på bottenvåningen, och därmed är det antagligen inte för mycket solinstrålning som gör att temperaturen är hög. Hyresgästerna i Blå Jungfrun är nöjda med sitt boende, såväl planlösningar som området i stort. Det finns dock några saker som kan vara värda att uppmärksamma. Exempelvis upplever fler hyresgäster i Blå Jungfrun än snittet inom Svenska Bostäder att man hör mer ljud inomhus och av sina grannar, trots att bostäderna klarar ljudklass B avseende såväl stegljud som luftljud och ljud från installationer. Detta beror förmodligen på den goda ljudisoleringen utåt, som gör att ljuden inifrån upplevs som högre eftersom bakgrundsnivån är så låg. Många har också synpunkter på att täckningen för mobiltelefoner är sämre än normalt. Även detta kan ha att göra med det täta klimatskalet. Av de felanmälningar som kommer in är det väldigt få som kan sägas bero på passivhustekniken. Diskussion Trots ett rigoröst projekteringsarbete tog det nästan ett halvår efter driftsättning innan all uppföljning fungerade. Det något som behöver förbättras avsevärt i framtiden för att man snabbt ska kunna uppskatta den uppmätta energianvändningen. Mängden mätdata gör att vi har en mycket god möjlighet att följa upp och kontrollera energianvändningen i projektet. 298
Det har visat sig svårt att säkerställa att värmeväxlarna levererar den verkningsgrad på 85% som handlats upp. Två av fyra växlare verkar fungera som de ska medan två ligger betydligt under. Kontroller har gjorts men vi känner oss fortfarande inte säkra på resultaten. Tilluftstemperaturkurvan har fått justeras under den första vintern, som råkade vara exceptionellt kall, eftersom det var många lägenheter som inte kunde få upp temperaturen till rimliga nivåer. Nu ligger tilluftstemperaturen mellan22 och 25 C under uppvärmningssäsongen beroende på utomhustemperatur, vilket naturligtvis också påverkar värmeanvändningen. Ett misstag vi begick var att låta de boende flytta in i ett av husen i november 2010. Det råkade vara en mycket kall vinter, och det tog några dagar för de boende att få upp temperaturen. Det är betydligt lämpligare att flytta in i passivhus under en mildare årstid om så är möjligt. Eftersom det visat sig svårast att klara temperaturen på bottenvåningarna bör man kanske i framtiden överväga att även komplettera med golvvärme eller kraftigare komplementsvärmare i de lägenheter som ligger direkt mot mark. De boende använder inte mindre energi än i andra byggnader; snarare är tendensen att den brukarberoende energianvändningen ökar. Det gäller såväl varmvatten som hushållsel och värme. Diskussioner har förts om hur man får med sig de boende i energibesparingsambitionen. Förslag har lagts fram på energibesparingstävlingar och liknande, men än har inget sådant utförts. Enbart individuell mätning och debitering av varmvatten och komplementsvärme har tyvärr haft liten effekt på besparingsviljan hos de boende, även om systemet har gjort att ett par enskilda hyresgäster har upptäckt att de är höganvändare och har ändrat sitt beteende. Anledningen till att den brukarberoende energianvändningen inte är lägre skulle kunna vara att de boende redan känner att de gör en insats för miljön genom att bo i ett passivhus och därmed tycker att de kan unna sig lite extra varmvatten eller lite högre inomhustemperatur. Det kan också vara så att de boende i och med att de själva betalar för sin energianvändning anser att det är värt att använda mer energi. Kostnaderna för varmvatten och elvärme blir inte speciellt höga ens för de allra ivrigaste brukarna. Kostnaden för varm- och kallvatten ligger mellan 100 och 800 kronor per månad och lägenhet. De boendes beteende kan inte nog överskattas för en byggnads energianvändning. Som byggherre och entreprenör kan man bara påverka fastighetselen och uppvärmningen och skapa förutsättningar för låg varmvatten- och hushållselanvändning genom exempelvis vattensparande armaturer och energieffektiva vitvaror, men sedan är det upp till brukarna. Trots omfattande informationsinsatser har vi uppenbarligen inte nått fram till alla hyresgäster, vilket elvärmeanvändningen under sommarmånaderna är ett tydligt exempel på. Med största sannolikhet har vi överskattat behovet av köpt energi för uttorkning. Uttorkningsbehovet stämmer nog, men antagligen sker en större del än antaget under byggtid eller under den varma årstiden, då den inte ger upphov till ett ökat behov av köpt energi. Detta är dock inte den enda anledningen till det högre värmebehovet. Två av fyra värmeväxlare har en lägre verkningsgrad än beräknat, men det förklarar inte heller hela diskrepansen mellan beräknade och uppmätta värden. En annan möjlig felkälla kan vara inkommande kallvattentemperatur. Temperaturen varierar kraftigt över året, och eftersom varmvattenanvändningen mäts i volym och sedan omvandlas till energi är det viktigt att veta hur många grader vattnet behöver värmas. Idag används en schablon för omvandlingen som stämmer bra på årsbasis, men enskilda månader kan skillnaden vara stor mellan verklig och antagen kallvattentemperatur. Inkommande kallvattentemperatur ska mätas framöver. 299
Hittas inte förklaringen där återstår mer komplicerade analyser, såsom hur vädringsbeteendet ser ut hos de boende och huruvida den energiberäkning som har gjorts är korrekt. Indata stämmer med projekterat och utfört arbete, men naturligtvis är det möjligt att energiberäkningsprogrammet räknar för idealiskt, eller att någon post saknas i energiberäkningsprogrammets resultat. Allmän fastighetsel och energiförluster på grund av vädring är pålagda efter energiberäkningen, men eventuellt ska påslagen vara högre eller fler. Den förändring av tilluftstemperaturen som gjordes den första vintern stämmer inte med hur huset projekterades, och även det kan vara en delförklaring till det högre värmebehovet. Slutsats Energibehovet är lågt, men inte så lågt som beräknat. Eftersom inga problem i konstruktion eller utförande har påfunnits återstår energiberäkning, drift och brukarbeteende som möjliga felkällor. Det är slående hur svårt det är att säkerställa exakt vad diskrepansen beror på, trots det stora antalet mätpunkter. De boende beter sig som hyresgäster gör mest, och uppvisar inte ett energieffektivare beteende än andra. Både Svenska Bostäder och Skanska har satsat hårt på energieffektivt byggande efter Blå Jungfrun, och Blå Jungfrun har varit och är en viktig referens för båda organisationerna när det gäller energieffektiv byggteknik såväl som uppföljning. Även om energibehovet är högre än beräknat är det ett mycket energieffektivt projekt som vi är mycket stolta över. Referenser [FEBY 2007] Forum för energieffektiva byggnader. Kravspecifikation för passivhus i Sverige Energieffektiva bostäder. Energimyndighetens program för passivhus och lågenergihus. Version 2007:1. [SVEBY 2012] Standardisera och verifiera energiprestanda i byggnader. Verifieringsmall. http://www.sveby.org/ [Tuutti 2008] Muntlig information från Kyösti Tuutti. 2008. 300