ÅTGÄRDSFÖRSLAG Energieffektiviserande åtgärder med ekonomisk lönsamhetsbedömning Gävle, Staketgatan 9 EnergiKompetent Gävleborg - fastighetssektorn Oktober 2012
Projektledare EnergiKompetent Gävleborg: Sanne Godow Bratt Samhällsutvecklingsenheten, Länsstyrelsen Gävleborg E-post: sanne.godow.bratt@lansstyrelsen.se Tel: 026-171000 vx, 070-2286248 Beräkningar och sammanställning av rapport: Gustav Persson, projektmedarbetare EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn E-post: gustav.persson@hig.se Tel: 073-4607209 Högskolan i Gävle/Länsstyrelsen Gävleborg, 2012.
Innehåll 1 Allmänt 1 2 Nuläge energianvändning 1 3 Uppmätta parametrar 2 4 Nuläge energibalans, årssimulering 3 5 Några möjliga åtgärder 3 6 Åtgärdspaket 4 7 IR-bilder 6 8 Övriga kommentarer 7 9 Ordförklaringar och förtydliganden 7 Bilagor A: Grundläggande om energianvändning i byggnader B: Anteckningar från platsbesök C: Indata till simulering D: Resultat av mätning av luftläckage med trycksättning E: Planritning
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle 1 Allmänt Fastighetsägare: Brf Gavlehus nr 24 Typ av ägande: Bostadsrättsförening Antal lägenheter: 24 st Byggår: 1899 Genomförda åtgärder: Tilläggsisolering vind 1980-tal Placering: Urban Energideklaration gjord: Ja OVK-besiktning: Gjord, ej godkänd Radon: Korttidsmätning gjord PCB-inventering: Ej gjord Planerade åtgärder: - Övrigt: Kulturminnesmärkt. Byggnadens utsida får ej förändras. Konstruktion: Stomme i tegel, putsfasad, bjälklag i trä, uppvärmd källare. 6 plan. Uppvärmningssätt: Fjärrvärme Uppvärmningssätt varmvatten: Fjärrvärme Ventilation: Frånluft, fläkt i varje lgh Uppvärmd area (A temp ): ~3000 m 2 Uppvärmd volym: ~7500 m 3 VVC: Ja Klimat som använts vid simulering: Gävle Större köldbryggor: - 2 Nuläge energianvändning Köpt energi 2011, faktisk (exkl hushållsel): Köpt energi 2011, normalårskorrigerad: Köpt energimängd är beräknad/fördelad: Beräknad energianvändning för varmvatten: Fastighetsel: Schablonmässigt beräknad hushållsel: 303 MWh fjärrvärme 341 MWh fjärrvärme, 27 MWh fastighetsel nej, faktisk 67 MWh/år 27 MWh/år 74 MWh/år Beräknade omvandlingsförluster: - Byggnadens specifika energianvändning: 124 kwh/m 2 år Byggnadens effektbehov vid -22 º C : 46 W/m 2 (för 21 º C inomhus) 1
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle 3 Uppmätta parametrar Uppmätt luftläckage är 1,7 l/s,m 2 vid 50 Pa undertryck för en lägenhet. En god lufttäthet är viktigt för att undvika ofrivillig ventilation och ökad energianvändning. Särskilt viktigt vid installation av FTX-ventilation. Troligen sker luftläckage främst invid fönster/dörrar samt genom öppen spis/kakelugn. Uppmätt 23,0 º C medeltemperatur vid långtidsmätning i en lägenhet. Rekommendationen är 21 º C. En högre temperatur medför ökad energiförbrukning. Uppmätt luftomsättning i lägenhet är 0,37 oms/h med frånluftsfläkt påslagen. Kravet på luftflöde är 0,35 l/s m 2 golvarea enligt Boverket vilket motsvarar 0,5 oms/h vid en takhöjd på 2,5 m. I den studerade lägenheten är takhöjden högre, >3 m, vilket gör att ventilationskravet ändå är uppfyllt. Byggnadens beräknade specifika energianvändning (för värme, varmvatten och fastighetsel) är 124 kwh/m 2 år, vilket är lägre än riksgenomsnittet för flerbostadshus. 2
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle 4 Nuläge energibalans, årssimulering Energiförluster Energitillförsel 5 Några möjliga åtgärder, energibesparing med nuläge som utgångspunkt Typ av åtgärd Beräknad energibesparing (kwh/år) Procentuell minskning mot nuvarande energianvändning (%/år) Sparat energislag Beräknad investeringskostnad (kr) Beräknad årlig besparing (kr/år), Pay off tid (år) nuvarande energipris Brukstid (år) Besparing under hela åtgärdens brukstid (kr) Blir åtgärden lönsam inom brukstiden? Åtgärd nödvändig pga nuvarande skick? Vägg: invändig tilläggsisolering med cellplast 40 mm, 80 % täckning Vägg: Invändig tilläggsisolering med VIP (vakuum) ca 20 mm, 100 % täckning av innervägg Vägg: Invändig tilläggsisolering med VIP (vakuum) ca 20 mm, 50 % täckning av innervägg Tak: Tilläggisolering vindbjälklag, 200 mm lösull Tak: Tilläggisolering vindbjälklag, 300 mm lösull Grund: 50 mm isolering längs källarvägg ner i mark 36000-10% Fjärrvärme 910 000 19 400 47 40 449400 NEJ NEJ 75400-20% Fjärrvärme 1 820 000 40 700 45 20 605800 NEJ NEJ 38700-11% Fjärrvärme 910 000 20 900 44 20 310900 NEJ NEJ 3800-1% Fjärrvärme 50 000 2 100 24 40 47400 NEJ NEJ 5000-1% Fjärrvärme 60 000 2 700 22 40 62400 JA NEJ 5300-1% Fjärrvärme 240 000 2 900 83 40 66200 NEJ NEJ Fönster: LE-glas invändigt (U=1,8) 26200-7% Fjärrvärme 300 000 14 100 21 30 277300 NEJ JA Fönster: Nya effektiva fönster (U=1,3) 32200-9% Fjärrvärme 1 130 000 17 400 65 30 340800 NEJ JA Fönster: Nya högeffektiva fönster (U=0,85) 42000-11% Fjärrvärme 1 460 000 22 700 64 30 444500 NEJ JA Ventilation: FTX-system, utan lufttätning 56300-15% Fjärrvärme 1 470 000 30 400 48 15 362900 NEJ NEJ Ventilation: FTX-system, med lufttätning 88500-24% Fjärrvärme 2 100 000 47 800 44 15 570500 NEJ NEJ Sänkning av innetemperatur en grad 25900-7% Fjärrvärme - 14 000 0 15 167000 JA NEJ Återvinning av duschspillvatten 13400-4% Fjärrvärme 120 000 7 200 17 15 86400 NEJ NEJ Solfångare (krävs minst 40 m2 vakuumrör- SF) 33300-9% Fjärrvärme 420 000 18 000 23 30 352500 NEJ NEJ Solceller 8 kwt ca 50 m2 6800-2% El 120 000 5 800 21 30 149200 JA NEJ Byte till lågenergibelysning och närvarostyrning Injustering av värmesystemet, termostatventiler 5400-1% El 30 000 4 600 7 15 63600 JA NJA 27400-7% Fjärrvärme 50 000 14 800 3 15 176600 JA NJA ThermoPor 25 mm utvändigt 39300-11% Fjärrvärme pris saknas 21 200-40 490500 - NEJ ThermoPor 25 mm utvändigt & 25 mm invändigt Fönster: Nya högeffektiva fönster (U=0,85) MERKOSTNAD 56600-15% Fjärrvärme pris saknas 30 600-40 706500 - NEJ 42000-11% Fjärrvärme 340 000 22 700 15 30 444500 JA JA Beräknad investeringskostnad i tabellen ovan avser hela kostnaden för åtgärden. Om en liknande åtgärd behöver vidtas oavsett energibesparingen pga. byggdelens nuvarande skick, bör endast merkostnaden för att välja ett mer energieffektivt alternativ upptas som investeringskostnad. I dessa fall kommer det innebära en avsevärt förbättrad lönsamhet för åtgärden. Detta synsätt är främst tillämpbart för fasad- och fönsterrenoveringar. I tabellens sista rad visas ett exempel på detta avseende fönsterbyte. 3
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle 6 Åtgärdspaket Åtgärdspaket 1 Åtgärd Vägg: invändig tilläggsisolering med cellplast 40 mm, 80 % täckning Beräknad total energibesparing (kwh/år) Procentuell minskning mot nuvarande energianvändning (%/år) Sparat energislag Beräknad investeringskostnad (kr) 36000-10% Fjärrvärme 910 000 Beräknad årlig total besparing (kr/år), nuvarande energipris Fönster: Nya effektiva fönster (U=1,3) 68200-19% Fjärrvärme 1 130 000 Ventilation: FTX-system, med lufttätning 157100-43% Fjärrvärme 2 100 000 Sänkning av innetemperatur en grad 177700-48% Fjärrvärme - Totalt 177700-48% - 4 140 000 kr 96 000 Kommentar till åtgärdspaketet: Invändig tilläggsisolering kan göras med färdiga modulväggar av cellplast med gipsskiva. Stuckaturer på väggen invändigt kan dock försvåra installation. Dessutom minskar boarean runt 1-2 %. Det är också viktigt att utreda fuktaspekter vidare inför en invändig tilläggsisolering. För installation av FTX-ventilation krävs ett tätt klimatskal. Det är dock troligt att en stor del av byggnadens luftläckage kommer genom otäta fönsterlister så om fönstren åtgärdas kommer troligen byggnadens lufttäthet att bli betydligt bättre och således förbättras även förutsättningarna för FTX-ventilation. En stor energibesparande potential finns i att byta fönstren men detta kan vara svårt av kulturhistoriska skäl. Ett alternativ kan vara att behålla den yttre glasningen och bara byta det inre mot en isolerruta med LE-glas. Med de åtgärder som görs på klimatskärm och ventilation bör innetemperaturen kunna begränsas med bibehållen inomhuskomfort. Totalt effektbehov efter åtgärdspaket (vid -22 grader): 24 W/m 2 Paketet når i stort sett en halvering av energianvändningen, men är inte lönsamt. 4
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle Åtgärdspaket 2 Åtgärd Beräknad total energibesparing (kwh/år) Procentuell minskning mot nuvarande energianvändning (%/år) Sparat energislag Beräknad investeringskostnad (kr) Beräknad årlig total besparing (kr/år), nuvarande energipris Solceller 8 kw t ca 50 m2 6800-2% El 120 000 Återvinning av duschspillvatten 20200-5% Fjärrvärme 120 000 Byte till lågenergibelysning och närvarostyrning 25600-7% El 30 000 Sänkning av innetemperatur en grad 51600-14% Fjärrvärme - Totalt 51600-14% - 270 000 kr 31 600 Kommentar till åtgärdspaketet: Inga åtgärder på klimatskärm eller ventilation. Gör det svårt att nå en halvering av energianvändningen men ger en billigare lösning. Kan kompletteras med reglerutrustning med innetemperaturreglering för ytterligare besparing. Paketet når ingen stor energibesparing, men kan vidtas med god lönsamhet. 5
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle Åtgärdspaket Egen Beräknad total energibesparing (kwh/år) Procentuell minskning mot nuvarande energianvändning (%/år) Sparat energislag Injustering av värmesystem, termostatventiler 27400-7% Fjärrvärme Reglering av värme på innetemperatur 52100-14% Fjärrvärme Totalt 52100-14% - Åtgärd Beräknad investeringskostnad (kr) Beräknad årlig total besparing (kr/år), nuvarande energipris 110 000 pris saknas 110 000 kr 28 100 Kommentar till åtgärdspaketet: Åtgärder som fastighetsägaren själv har för avsikt eller intresse att gå vidare med. En injustering av värmesystemet beräknas ge 10 % besparing av uppvärmningen i kombination med nya termostatventiler, som saknas idag. Ett väl injusterat system kan kompletteras med reglering på innetemperatur för att ta till vara stommens värmelagrande effekt och ge en ytterligare besparing. Effekterna av dessa åtgärder kan inte simuleras, vilket gör att den beräknade besparingen endast bygger på erfarenheter från tidigare installationer. Dessvärre saknas prisuppgift på innetemperaturreglering. 7 IR-bilder Luftläckage vid balkongdörr Köldbryggeverkan vid mark Köldbryggeverkan hörn Transmission fönster Köldbryggeverkan i vägg Transmission fönster/vägg 6
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle 8 Övriga kommentarer Simuleringen utgår från uppmätta värden. Ventilation är troligen tillfredställande i byggnaden då inverkan från både mekanisk frånluftventilation och självdrag/infiltration bidrar. Utvändig tilläggsisolering bedöms som omöjlig då byggnaden är kulturminnesmärkt. Fönsterbyte är möjligt men den yttre glasningen bör kanske behållas för att inte påverka den yttre bilden av byggnaden. Att installera solfångare är ett sätt att minska behovet av fjärrvärme, men utrymmet är begränsat. För att täcka 50 % av varmvattenbehovet, vilket är lämpligt för god verkningsgrad, behövs minst 40 m2 vakuumrörsolfångare eller ca 70 m2 plansolfångare. Lämplig placering är på tak/vägg i söderläge med 45 graders lutning, och det kan vara svårt att få till för denna byggnad. Det kommer också behövas ackumulatortank som inte finns i dagsläget. Tilläggsisolering på vind är gjord, men åtgärden att ytterligare isolera med lösull har ändå testats som energiåtgärd. Dock är utrymmet på vinden trångt och det finns mycket bråte. Den relativa inverkan av en ytterligare tilläggsisolerad vind är liten. En av de mer effektiva åtgärder som kan göras är installation av ett FTX-ventilationssystem. Bäst effekt fås om klimatskärmen kan lufttätas innan denna åtgärd. Skick och effektivitet på pumpar i värme- och vattensystem anses goda. Fläkt för ventilation har inte kunnat inspekteras. Generellt blir åtgärder på klimatskärmen dyra för denna byggnad, då speciallösningar krävs. Reglertekniska åtgärder som bättre temperaturreglering med innetemperaturavkänning skulle kunna vara billigare lösningar som är möjliga att genomföra. Det finns system på marknaden som säger sig nå energibesparingar på ca 15-25 % årligen (se t.ex. EnReduce, Bonab m.fl.) vilket motsvarar en kostnadsbesparing på ca 25 000-45 000 kr/år. En injustering av värmesystemet kan också vara en lönsam åtgärd. Generellt kan 10-15 % av energin till uppvärmningen sparas med en korrekt injustering. Termostatventiler bör placeras/bytas ut på radiatorerna vid en sådan åtgärd, då det idag saknas. Det är viktigt att eventuella andra planerade åtgärder på klimatskärm görs innan en injustering. Då priset på fjärrvärme är förhållandevis lågt, tar det lång tid innan åtgärder som begränsar behovet av värme betalar sig. Inga åtgärder föreslås för byte av energislag. Dagens system med fjärrvärme anses långsiktigt miljövänligt och hållbart då leverantören Gävle Energi använder mer än 90 % förnybart biobränsle i sin produktion. 9 Ordförklaringar och förtydliganden A temp Uppvärmd golvarea i m 2 i byggnaden avsedd att värmas till mer än 10 grader. Köpt energi Med köpt energi avses den energi som tillförs byggnaden i form av köpt värme, varmvatten och fastighetsel. De boendes hushållsel inkluderas inte. Hänsyn till hushållselen tas endast schablonmässigt i form av en uppvärmning av byggnaden. Den köpta energin redovisas som faktisk och normalårskorrigerad. I vissa fall är den köpta energin uppmätt och i vissa är den beräknad. Det senare är fallet då en och samma undercentral/värmecentral förser flera byggnader med energi. En fördelning görs då med avseende på Atemp med hänsyn taget till verkningsgrad och eventuella förluster i kulvert och liknande. Byggnadens effektbehov Byggnadens effektbehov avser värmeeffekten som behövs för att kompensera för transmissions- och ventilationsförluster och upprätthålla 21 º C inomhus när utetemperaturen är -22 º C. Internvärme och effektbehovet för tappvarmvatten inkluderas ej. 7
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle Köldbryggor Byggnadsdelar med lokalt försämrad isoleringsförmåga. Till exempel hörn, anslutningar vägg/golv/tak, loftgångar, balkonger m.m. Köldbryggor påverkar energianvändningen för byggnaden, men är svårbedömda när det inte finns konstruktionsritningar. I de fall då ritningar saknas hanteras köldbryggor endast schablonmässigt i beräkningarna. Normalårskorrigering Eftersom klimatet varierar mellan olika år, görs en korrigering av den uppmätta energiförbrukningen med s.k. normalårskorrigering. Detta innebär att det aktuella årets förbrukning räknas om till att motsvara ett normalår, som är medelvärdet av klimatet på orten under 30-årsperioden 1970-2000. Solceller Solceller används för att generera el som kan användas direkt i byggnaden eller säljas ut på elnätet när det finns en överproduktion. Solceller installeras med viss toppeffekt i kw och 1 kw upptar ca 7 m 2. Ska monteras i ca 45 graders vinkel i söderläge för bästa utbyte. Energimängden per år beräknas som 850 installerad effekt i kw. Investeringskostnaden bedöms till 15000 kr/kw. Kostnadsbesparingen har bedömts i form av ett minskat behov av köpt el och att möjligheten finns till nettodebitering. Solfångare Solfångare används för att producera främst varmvatten, men kan också till viss del avlasta värmesystemet. De dimensioneras så att de står för hela byggnadens varmvattenbehov i juni och juli. På årsbasis ger de ca 50 % av energibehovet för varmvatten. Investeringskostnaden bedöms till 6000 kr/m 2 solfångararea. Luftomsättning Luftomsättning är ett mått på hur ofta luften i byggnaden byts ut. Boverket föreskriver att uteluftsflödet ska vara 0,35 l/s m 2 golvarea, vilket motsvarar 0,5 luftomsättningar/timme vid en normal takhöjd på 2,5 m. Kravet gäller vid nybyggnation, men även vid omfattande renoveringar kan det bli aktuellt att kraven uppfylls. FTX-ventilation Från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning. Kräver dragning av ventilationskanaler till varje lägenhet och att klimatskärmen är lufttät. Vid simuleringen av FTX ansätts ett system utan kyla med en luftomsättning på 0,5 oms/timme, inblåsningstemperatur på 18 grader, SFP på 1,0 kw/(m 3 /s) och en temperaturverkningsgrad på 90 %. Investeringskostnaden bedöms till ca 60000 kr/lägenhet exkl. eventuell tätning av klimatskärm för bästa funktion. Spillvattenåtervinning Kan göras centralt på samlingsledning för avlopp eller lokalt vid duschar/badkar. I simuleringen har antagits att endast duschspillvattenåtervinning installeras och att den minskar energibehovet för varmvatten med 20 %. Dock behövs en del underhåll i form av rengöring för att inte denna typ av värmeväxlare ska tappa effektivitet. Investeringskostnaden bedöms till ca 5000 kr/lägenhet. Injustering av värmesystem Vid vattenburna värmesystem är det viktigt att hela radiatorsystemet är justerat så att rätt flöden fås i alla rör och radiatorer, så att radiatorerna fungerar som avsett. Om så inte är fallet kan inomhustemperaturerna variera på olika ställen i byggnaden, ofta med klagomål på inneklimatet och hög energiförbrukning som följd. Om förändringar gjorts i fastigheten i form av t.ex. tilläggsisolering, byte av värmekälla, nya termostatventiler m.m. bör man göra en ny injustering. Genom att injustera värmesystemet kan man ofta spara 10-15 % av energin till uppvärmningen på årsbasis. 8
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle Isoleringsluckor över fönster En metod som i Sverige inte är särskilt beprövad. Innebär att fönstren täcks med isolerande luckor nattetid för att minska värmeförluster då behovet av dagsljus ändå inte föreligger. Minskar också behovet av kyla och vädring under den tid på året då solinstrålningen är hög. Då tekniken inte är så utspridd finns få studier på den energimässiga besparingen, men för simuleringen har ansatts att fönstren täcks med motsvarande 50 mm tättslutande cellplastisolering nattetid. Kostnaden för denna åtgärd har ej uppskattats. Individuell mätning och debitering, IMD Ett alternativ för minskad energianvändning är att införa individuell mätning och debitering av värme och/eller varmvatten för varje lägenhet (IMD). Detta är en åtgärd som skapar incitament för varje hyresgäst att hushålla med energin. IMD av värme är fortfarande något problematisk då värmebehovet styrs till stor del av byggnadens utformning och endast till en liten del av hyresgästens egen påverkan, men det finns fungerande system på marknaden som hanterar detta. IMD av varmvatten däremot är enklare, eftersom varmvattenförbrukningen till största del styrs av hyresgästen själv. Studier visar att IMD av varmvatten kan minska varmvattenenergianvändningen mellan 15 30 % Det finns system för detta där investeringskostnaden endast är ca 1000-1500 kr/lgh och där den årliga driftkostnaden uppskattas till ca 100 kr/lgh. Det gör att IMD av varmvatten i många fall är lönsamt. Noggrannare beräkningar av detta har inte gjorts. Informera de boende Inom ramen för denna rapport har inte behandlats vad som kan göras av de boende själva för att minska energianvändningen i byggnaden. Många åtgärder som kan vidtas av de boende kommer dem själva till del i form av en minskad förbrukning av hushållsel, såsom byte till energisnål belysning, att helt stänga av hushållsapparater och hemelektronik i standbyläge, rätt temperaturer i kyl och frys m.m. När det gäller hushållens behov av värme och varmvatten står ofta du som fastighetsägare för kostnaden och således kan det vara en idé att informera hyresgästerna om olika möjligheter för att spara energi och skapa incitament för hyresgästerna att minska sin förbrukning. Det kan vara åtgärder som att dra för gardiner och persienner för fönstren nattetid, inte placera möbler framför radiatorer, inte diska under rinnande vatten, tvätta fulla maskiner och lufttorka tvätten istället för att använda torktumlare, ta korta duschar istället för att bada m.m. Priser och lönsamhetsbedömning Till grund för kostnadsberäkningarna ligger priserna som anges i Sektionsdata ROT 2011 (Wiksells Byggberäkningar AB), tidigare studier samt uppskattade marknadspriser. Alla priser anges exkl moms och inkluderar inte kostnader för projektering, myndighetsavgifter, anslutningsavgifter och liknande. Priserna ska ses som mycket ungefärliga eftersom en renovering måste projekteras olika från fall till fall och beror mycket av byggnadens beskaffenhet, planlösning m.m. Antaganden om nuvarande priser på energi, exkl moms, har gjorts enligt följande: Pris el: 0,85 kr/kwh Pris fjärrvärme: 0,50-0,60 kr/kwh (beroende på leverantör) Pris pellets: 0,40 kr/kwh Pris eldningsolja: 1,05 kr/kwh För lönsamhetsberäkningarna i rapporten har antaganden gjorts enligt följande: Reell kalkylränta: 6 % Reell årlig energiprisökning el och olja: 5 % Reell årlig energiprisökning fjärrvärme och pellets: 3 % 9
ÅTGÄRDSFÖRSLAG Staketgatan 9, Gävle Brukstiden för åtgärderna har satts enligt nedan: Åtgärder klimatskärm (utom fönster/dörrar): Åtgärder fönster/dörrar, solceller/solfångare: Fastighetstekniska installationer/regleråtgärder: 40 år 30 år 15 år Internräntediagram från BELOK Totalverktyg har använts i rapporten för att åskådliggöra den långsiktiga lönsamheten i investeringarna. Diagrammet visar den totala internräntan för åtgärdspaketen. Kriteriet för lönsamhet är att internräntan överstiger den antagna korrigerade kalkylräntan, som beräknas som reell kalkylränta minus reell årlig energiprisökning. Mer information om verktyget finns på www.belok.se. Hänsyn har inte tagits till ökade underhållskostnader till följd av en åtgärd. Observera att åtgärdspaketen endast är exempel och inte optimerade för att erhålla maximal lönsamhet eller energibesparing. Felmarginal Det är viktigt att ha i åtanke att flera olika faktorer påverkar noggrannheten i beräkningarna och hur pass väl de kommer överensstämma med en eventuell verklig åtgärd i byggnaden för att minska energianvändningen. Uteklimatets variationer och beräkningsmässiga korrigeringar av klimatet, slumpmässigt varierande parametrar såsom personnärvaro, förbrukning av hushållsel och varmvatten är parametrar som har en stor osäkerhet. Osäkra siffror på tillförd energi till byggnaden medför också att datormodellerna är svåra att validera mot uppmätt data, exempelvis vid kulvertförsörjning av flera byggnader från samma värmecentral med okända förluster i pannor och kulvertar. I många fall är också underlagen i form av ritningar osäkra eller bristfälliga, vilket gör att antaganden gjorts gällande t.ex. väggars uppbyggnad, markkonstruktion och köldbryggor. De datormodeller som har byggts och ligger till grund för beräkningarna överensstämmer väl med fastighetsägarnas uppgifter på uppmätt förbrukning i de flesta fall. Dock gör osäkerheten i de värden som används i datormodellen att det finns en felmarginal i beräkningarna som man bör ha i åtanke inför en eventuell renovering. för Energiprogramvaran BV 2 har använts för att simulera energibesparingen hos olika renoveringsåtgärder. Det främsta syftet med förslaget är utbildning om och informationsspridning kring potentialen för energibesparingar i flerbostadshus och rapporten ska därför ses som översiktlig och vägledande inför en eventuell renovering. 10
BILAGOR
Till dig som är fastighetsägare En kort introduktion till projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn, och energianvändning i flerbostadshus. Ingen vill betala för energi som varken behövs eller används! Det går att spara mycket pengar på att investera i energibesparande åtgärder bara man vet hur. Det här är en kort introduktion till grundläggande begrepp inom energianvändning i byggnader. Om projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn (EKG-F) Projektet EnergiKompetent Gävleborg fastighetssektorn drivs av Länsstyrelsen i Gävleborg i nära samarbete med Högskolan i Gävle med medel från bl.a. Energimyndigheten. Projektet pågår under 2012 och syftet är att ta fram förslag på energi och kostnadseffektiva renoveringslösningar av tio flerbostadshus spridda i länets kommuner. EKG-F ska bidra till att öka den praktiska kunskapen i regionen för en fortsatt energieffektivisering i fastighetssektorn. Grundläggande om energianvändning i byggnader Husen vi bor i kräver en hel del energi för sin drift. Både i form av uppvärmning av rummen vi vistas i och av vårt varmvatten, men också i form av el för att driva all vår elektriska utrustning som till exempel belysning, kyl och frys, TV och datorer. Av all energi som vi använder i Sverige går nästan 40 % till våra bostäder. Effekt och energi Skillnaden mellan begreppen effekt och energi är viktig att känna till. Effekten kan beskrivas som styrkan på en apparat som använder eller genererar någon form av energi. Exempelvis ett värmeelement, brödrost eller en motor. Energi är effekten gånger den tid som effekten verkar. Effekt mäts oftast i enheten watt (W) eller kilowatt (kw). En kilowatt är tusen watt. Energi mäts vanligen i enheten kilowattimmar eller förkortat: kwh. I stora byggnader med hög energianvändning kan det bli aktuellt att använda megawattimmar i stället, förkortat MWh. En megawattimme är tusen kilowattimmar. En kilowattimme motsvarar exempelvis energin som åtgår för att ha en hårtork igång i en timme. Enheten kwh används oavsett om det handlar om energi i form av el eller energi i form av värme. 1
Leverantörer av el och värme tar betalt för antalet förbrukade kilowattimmar, och priset varierar beroende på vilken källa som genererar energin. Energi förekommer i flera olika skepnader, energiformer. De vanligaste energiformerna som förekommer när det gäller byggnader är värmeenergi och elektrisk energi. Man brukar också tala om energikvalité. Energiformer med hög energikvalité är energi som lätt kan omvandlas till en annan energiform. Elektrisk energi har hög energikvalité eftersom den enkelt kan göras om till exempelvis värmeenergi eller mekanisk energi med små förluster. Värmeenergi har låg energikvalité den är svår att omvandla till någon annan energiform. Energin i balans Energi kan inte skapas eller förstöras, utan bara omsättas i andra energiformer. Den totala mängden energin i ett system bevaras. Vad som är systemet i detta fall väljer man oftast själv, men det faller sig ganska naturligt att se en hel byggnad som ett system när man studerar energianvändning i hus. Vad ovanstående princip egentligen säger är att all tillförd energi är lika med all energianvändning i en byggnad. Det betyder att man med kännedom om den energi som tillförs en byggnad i form av värme och el, kan man ta reda på var energi tar vägen i form av förluster. Förluster sker genom att värme överförs till omgivningen via byggnadens väggar, tak, fönster, dörrar och golv. Dessutom försvinner en del av värmen med ventilationsluften, otätheter i byggnaden och med avloppsvattnet. Den största drivkraften som bestämmer hur stora förlusterna blir, är skillnaden mellan inne och utetemperatur. Byggnadens värmesystem Den energi som vi tillför byggnaden kommer från husets värmesystem. Det kan vara via t.ex. fjärrvärme, eldning av olja eller pellets i en panna, eller en värmepump. 2
Används någon av dessa fördelas värmen ut i husets lägenheter via ett vattenburet radiatorsystem. Om man istället har direktverkande el är radiatorerna eldrivna. Vi får också energi som genereras inne i byggnaden. Personerna som bor i huset alstrar nämligen värme, liksom de apparater som finns i huset. Dessutom får vi ett visst tillskott av energi från solen när den lyser på byggnaden och in genom fönstren och då värmer upp huset. Dessa tillskott av energi, som inte kostar något, brukar man helt enkelt kalla för gratisenergi. Mängden energi som går åt för att värma upp ett hus beror bland annat på skillnaden mellan inom -och utomhustemperatur. Under vinterhalvåret när det är kallt ute kommer mer energi att överföras genom klimatskalet till omgivningen och alltså måste vi då tillföra mer energi till husets värmesystem för att kompensera för de ökade energiförlusterna. Det omvända gäller givetvis under sommarhalvåret, då husets värmesystem många gånger helt kan stängas av. Eftersom vårt klimat i landet skiljer sig en hel del åt i norr och söder, kommer ett hus i Kiruna behöva mer tillförd energi än samma hus i Malmö. För att få jämförbara siffror på energiförbrukningen som är oberoende av vilket klimat som råder under olika tidsperioder (det kan ju exempelvis vara betydligt kallare ett visst år än det normalt sett är), brukar man använda s.k. normalårskorrigering. Byggnadens klimatskal Med byggnadens klimatskal eller klimatskärm menar man dess ytterväggar, tak, golv, fönster och dörrar. Kort sagt de delar av huset som angränsar mot uteklimatet. Ett tätt och välisolerat klimatskal minskar värmeavgivningen från byggnaden till omgivningen. Denna typ av värmeförlust brukar kallas byggnadens transmissionsförluster. Klimatskalets förmåga att innesluta värme i byggnaden brukar man beskriva med ett U-värde. Ett lågt U-värde betyder att isoleringsförmågan är bra. Man eftersträvar alltså låga U-värden på de byggnadsdelar som utgör klimatskalet. Ett äldre 2-glas fönster har ett U-värde runt 3. Ett nytt 3-glas energifönster kanske har ett U-värde runt 1 och släpper alltså ut 70 % mindre värme än ett äldre fönster. En viktig aspekt att studera i klimatskalet är köldbryggor. Köldbryggor uppkommer där en konstruktionsdetalj, exempelvis en balk, har kontakt med den kalla utsidan utan att något isolerande material ligger emellan. Då leds värmen ut ur byggnaden via köldbryggan. Det är exempelvis vanligt att man får köldbryggor vid fönster och dörrar samt vid infästningar av balkonger. Ventilation Ventilation är viktigt för att få en god omsättning av luften i en byggnad. Det behövs för att bortföra luftföroreningar och fukt och att tillföra frisk luft in i huset. Ventilation kan utformas på olika sätt. De vanligaste typerna är självdrag (S), frånluft (F) och från och tilluftsventilation (FT). De två sista kan utföras med eller utan återvinning av värmen. Vilken typ av ventilation som finns i byggnaden påverkar också energianvändningen. Den vanligaste typen i äldre hus är självdragsventilation. Här används inga kanaler eller fläktar för att styra luftflödena, utan luften kommer in genom håligheter i klimatskalet och via särskilda luftdon. Nackdelarna med självdrag 3
är att luftflödet inte kan styras och är därför svårt att kontrollera. Luftmängden varierar mycket beroende på utetemperaturen och vindförhållanden. Dessutom har luften som kommer in samma temperatur som uteluften, vilket gör att den måste värmas till rumstemperatur. Det kräver energi. Däremot så kräver självdrag ingen elektrisk energi för att driva ventilationsfläktar. I de andra ventilationstyperna, F och FT, har man särskilda ventilationskanaler och fläktstyrda luftflöden. I F-ventilation suger man ut luft från rummet och ny frisk luft sugs då in genom tilluftsdon i klimatskalet hål i väggarna. I FT-ventilation suger man ut luft ur rummet samtidigt som man blåser in ny frisk luft via särskilda tilluftskanaler. Man får en god kontroll över ventilationen och luftomsättningen och luftflödet påverkas inte i samma grad av yttre förhållanden. Ofta kompletterar man FT-ventilationen med s.k. värmeväxlare i nyare installationer. Det innebär att man återvinner värmen som finns i rumsluften som sugs ut och för över den till den kalla, inkommande uteluften. Det gör att uteluften inte behöver värmas lika mycket och då sparar man energi. Varmvatten Det går åt en hel del energi för att värma det varmvatten vi använder i hushållen. Varmvattnet ska hålla en temperatur i intervallet 50-65 C för att undvika risk för tillväxt av bakterier och risken för skållning. Det ska då värmas från kallvattentemperatur som kan vara i storleksordningen 4-20 C. Ju varmare kallvattnet är desto mindre energi går åt för att värma det. Sätten för hur varmvattnet värms upp varierar. Det kan vara via fjärrvärme, ackumulatortank kopplad till eldningspanna, eluppvärmd varmvattenberedare eller solfångare. El När det gäller användningen av el i flerbostadshus brukar man skilja på fastighetsel och hushållsel. Fastighetsel är den el som används till belysning i gemensamma utrymmen, exempelvis entré och trapphus, drift av cirkulationspumpar för värmesystemet och fläktar i ventilationssystemet. Hushållsel är den el som förbrukas i hushållen, dvs. kyl och frys, spis, TV m.m. Specifik energianvändning För att enkelt kunna jämföra olika byggnaders energiprestanda med varandra oavsett hur stor byggnaden är, brukar man använda måttet specifik energianvändning eller energiprestanda. Det är byggnadens energianvändning i kwh delat med byggnadens uppvärmda boarea i kvadratmeter. Enheten för specifik energianvändning blir alltså kwh/m 2. Boverket har i sina byggregler, BBR, satt upp krav för hur hög den specifika energianvändningen får vara när nya hus byggs idag. I Gävleborgs klimatzon får värdet numera vara högst 110 kwh per kvadratmeter. I den ändring av BBR som började gälla 1/1 2012 skärptes kraven på energiprestanda (var tidigare 130 kwh/m2) och dessutom har krav införts även vad gäller ombyggnationer. I genomsnitt används i Sveriges flerbostadshus 158 kwh per kvadratmeter för uppvärmning och varmvatten. I Gävleborg är siffran 164 kwh per kvadratmeter, vilket alltså innebär att vårt läns flerbostadshus har högre energiförbrukning än riksgenomsnittet. 4
Minska energianvändningen Det finns en hel del åtgärder som kan vidtas för att spara energi och pengar i flerbostadshus. Det är inte omöjligt att energiförbrukningen kan halveras med rätt åtgärder! Väl utförda åtgärder minskar också utsläppen av koldioxid som bidrar till växthuseffekten, så det finns även en miljömässig vinst i att energieffektivisera. Eftersom varje byggnad är unik så kan det vara svårt att säga generellt vilken sparpotential som finns i olika typer av åtgärder. Man måste bedöma varje byggnad individuellt för att kunna beräkna vilka åtgärder som lämpar sig för just den byggnaden. Det är också viktigt att åtgärder görs i rätt ordning. Det är till exempel ingen idé att först justera in värmesystemet om man planerar att tilläggsisolera. När vi besöker era fastigheter kommer vi se på möjligheterna att genomföra en rad olika åtgärder och dessutom bedöma hur åtgärderna samverkar med varandra. Vi kommer också räkna på de ekonomiska vinsterna av att genomföra åtgärderna. Vad gör vi på platsbesöken? Vid platsbesöken kommer vi mäta och observera en rad olika aspekter. Vi gör exempelvis: Mätning av inne och utetemperaturer Termografering med värmekamera för att upptäcka bristfällig isolering, köldbryggor m.m. Trycksättning av rum för att mäta otätheter i klimatskalet Mätning av luftflöden med hjälp av s.k. spårgasteknik Observationer av skick på fönster, dörrar, fasad, vinds -och markkonstruktion Observationer av ventilationssystem; kanaler, fläktar m.m. Observationer av skick på värmesystem; panna/undercentral, cirkulationspump, radiatorer och rördragning. Inför platsbesöken underlättar det om vi får information om byggnaden i form av: Ritningar Förbrukning av el och fjärrvärme de senaste två åren Förbrukning av olja/ved/pellets vid eldning i egen panna de senaste två åren Förbrukning av varmvatten de senaste två åren. Om det saknas: kallvattenförbrukning istället. Information om redan genomförda renoveringar Säkerställ tillgång till minst en lägenhet vid besöksdagen Mer information och lästips På nedanstående länkar finns mycket bra och nyttig information om energianvändning i byggnader. www.energimyndigheten.se www.energiaktiv.se www.boverket.se www.renoveraenergismart.se www.energiradgivarna.com www.energieffektivabyggnader.se 5
Anteckningar från platsbesök Staketgatan 9, Gävle, 16/2 2012 BYGGNADEN UTVÄNDIGT Stuprören avslutas ca 3 dm ovanför mark. Vattnet rinner sedan ner i källaren. I tvättstugan och trapphuset på byggnadens baksida finns stora fuktrosor pga detta. Lokalt lutar marken ibland mot byggnaden. Utebelysning det finns 4 armaturer, alla med 11 W lågenergilampor. Ingen närvarostyrning inga skymningsreläer synliga (tidsstyrda?). Det finns gårdsbelysning monterat på sophuset, denna har närvarodetektor. Framtida tilläggsisolering: går ej utvändigt. Invändigt finns tidsenlig bröstpanel, fönsterfoder och takstuckatur. Lägenheten har ursprungligen enkelfönster (dessas karmar har tät anslutning mot vägg) med isättningsrutor, vilka inte har tejpats. Luft i spalten kyls ner och skapar drag. BYGGNADEN INVÄNDIGT Varje lägenhet har en egen frånluftsfläkt (märkeffekt okänt). Mellanbjälklag av trä synligt underifrån : 2 lager plank, utvändigt puts/vass. Frånluftsdon i badrum och kök, brickorna är i princip fullt öppna. Spjället till kakelugnen var öppet under hela besöket. Radiatorerna saknar termostater, det finns vred för att strypa flödet. Lägenhetens takhöjd 3,4 m som högst i vardagsrummet ( i övrigt har taket sänkts något i övriga rum). Lägenhetens bredd = 5,95 m. Atemp = 84,3 m² Vol = 320 m³ TRAPPHUS Radiatorer saknar termostater. Trapphusen har övervägande glödlampor (se nertill). Belysningen styrs genom att man trycker på belysningsknappen (lyser rött tidsstyrt). Plan 1 2 glödlampor, 1 lågenergi Plan 2 1 glödlampa, 2 lågenergi Plan 3 2 glödlampor, 2 lågenergi Plan 4 4 glödlampor I Hissen 2 lysrör, dessa är kontinuerligt på.
Trapphuset och entrén är vackert målat. Hallar har bröstpanel/pärlspont och är tidsenligt målade. Golvet är försett med stenplattor. Fönster i trapphuset är blyinfattade innerfönster. KÄLLARE Här finns 18 lampor i korridorerna (okänt om dessa är lågenergi - eller glöd lampor då de fanns i vita glaskupor). Ytterligare 20 st i förråds- och övriga utrymmen, 4 st i samlingsrummet (typ okänd). TVÄTTSTUGA 5 lysrörspar Electrolux mangel KM480 Torkskåp Elektrolux Wascator TS3121 (avluft blåses ut i ventilationssystemet) Grovtvätt Electrolux T4250 Tvättmskn Electrolux Wascator W3130N Tvättmskn Electrolux Wascator WE 66 MP Wascator centrifug C-85 (max 300 W 380 V 1400 rpm) UNDERCENTRAL Momentanvärde fjärrvärme: 72,4 kw @ -1 C ute Sekundär framledning 56 C, sekundär retur 42 C. Cirk pump värmesystem Grundfos Magna 32-120/F Avläsning reglerdosa 0 C nattsänkning, nattsänkningsprogram är möjligt. Tappvv pendlar vid användning 53 69 C (Börvärdet inställt på 55 C) Max framledningstemperatur 65 C. 18 C konstant över 20 ute. Dämpad utetemperatur -4 C.
Temp 65 C 56 C 45 C 18 C -25 C -10 C +5 C +20 C ute VVC finns. Tappvarmvatten cirk pump Grundfos UPS 25-30 K 40W VV temp utgång ca 45 C (lågt!) VV temp retur ca 45 C Småsprickor i källargolvet (betong) Målad med epoxifärg vilket nötts med tiden. Inget nämnvärt fuktutslag. Välventilerat. VIND Vindsbjälklaget är försett med 200 mm mineralull. Ventilationshuv finns på taket. Vindsbjälklaget har höjts då översta våningen var kallvindsutrymme. De 4 nya lägenheterna har värmeisolering i vägg, mellan träreglar,95 mm mineralull. Takets uppbyggnad, räknat inifrån: Gipsskiva, glespanel, armerad pe-folie, ca 200 mm mineralull, mycke bråte/byggavfall, vilket kommer att hindra tilläggsisolering. Inget mögel att anmärka på (annat än lite blånadssvamp).
Indata till simulering Gävle Staketgatan Använd programvara: BV2 2010 Parameter Värde Enhet Atemp 2982 m2 Genomsnittlig takhöjd 2,5 m2 Antal plan 6 st Uppvärmd volym 7455 m3 Klimatdata, ort Gävle - Varmvatten 67 MWh/år Byggnadens termiska vikt Tung - Byggnadens medelinomhustemperatur 21 ºC Area vägg söder (inkl fönster och dörrar) 462 m2 Area vägg öster (inkl fönster och dörrar) 70 m2 Area vägg väster (inkl fönster och dörrar) 280 m2 Area vägg norr (inkl fönster och dörrar) 500 m2 Genomsnittligt U-värde vägg 0,8 W/m2ºC Area fönster söder 88 m2 Area fönster öster 10 m2 Area fönster väster 76 m2 Area fönster norr 50 m2 Glasandel fönster 90 % G-värde fönster (innan solavskärmning) 0,76 - Genomsnittligt U-värde fönster 2,9 W/m2ºC Area dörr söder 3 m2 Area dörr öster 0 m2 Area dörr väster 0 m2 Area dörr norr 2 m2 Genomsnittligt U-värde dörrar 2 W/m2ºC Area tak 497 m2 Genomsnittligt U-värde tak 0,16 W/m2ºC Area mark/grund 642 m2 Genomsnittligt U-värde mark/grund 0,36 W/m2ºC Årsmedeltemperatur för grundberäkning 5 ºC Byggnadens medelluftomsättning 0,5 oms/h Forcerad ventilation/hygienventilation 0 l/s U A-värde för linjära köldbryggor 100 W/ºC Byggnadens medelluftomsättning pga luftotäthet (vid FTX) 0,14 oms/h Värmetillskott från personer 1,48 W/m2 Värmetillskott från apparater (hushållsel) och varmvatten 3,3 W/m2 Resulterande UA-värde 1937 W/ºC Summa omslutande areor 2451 m2 Um 0,790 W/m2ºC
INSERT COMPANY LOGO Building Air Leakage Test Results In Compliance with Swedish European Norm EN13829 - Sweden
Building Details Building Address: Lennart Ahlström Staketgatan 9 Gävle Test technician: SL Test company: University of Gavle Elevation: 50 m Height above ground: 15 m Building Volume, V: 320 m³ Total envelope area, A T BAT 295 m² Floor Area: 84 m² Building exposure to wind: Highly exposed building Accuracy of measurements: 10% Testing Details Fan Model: Retrotec 2000 Fan SN: FN2000250 Gauge Model: DM-2 Gauge SN: 206981 Depressurize set Date: 2012-02-16 Time: 11:49 to 12:06 Environmental Conditions: Barometric Pressure: 101.3 KPa from Stand. temp. and pressure. Wind speed: Temperature: 4: Moderate breeze Initial: indoors 20 C outdoors -3 C. Final: indoors 20 C outdoors -3 C. Test Data: 10 baseline pressures taken for 20 sec each. 10 induced pressures taken for 20 sec each. Baseline, initial [Pa] Induced Pressure [Pa] Baseline, final[pa] Door Fan Pressure, [Pa] Total flow, V r [l/sec] Corrected flow, V env [l/sec] -6.96-8.50-9.06-8.93-9.47-9.20-7.31-9.04-7.47-8.23-16.0-19.5-24.4-28.4-34.2-40.1-44.5-50.1-55.0-59.1-8.49-8.16-8.51-10.84-9.23-8.87-7.81-9.07-8.77-8.04 8.1 17 39 54.1 77.7 98.7 106.5 140 163.8 178.3 108.0 155.6 235.0 277.1 333.6 377.3 392.5 452.7 491.9 514.6 99.53 143.4 216.6 255.4 307.4 347.7 361.7 417.2 453.3 474.2 Error [%] -8.0% -2.8% 9.5% 8.0% 6.0% 1.7% -4.4% -1.8% -2.2% -4.4% Baseline pressure Averages: initial [Pa] P 01-8.42, P 01- -8.42, P 01+ 0.00 final [Pa] P 01-8.78, P 01- -8.78, P 01+ 0.00
Building Gauge Pressure Building Gauge Pressure vs. Flow
Depressurize Test Results Correlation, r [%] Intercept, Cenv [m 3 /h.pa n ] Intercept, CL [m 3 /h.pa n ] Results 99.35 95% confidence limits 22.35 17.61 28.40 22.753 17.90 28.90 Air flow at 50 Pa, V50 [m 3 /h] Air changes at 50 Pa, n50 [/h] Permeabilit y at 50 Pa, q50 [m 3 /h.m 2 ] Results 95% confidence Uncertainty 500.5 467.0 537.0 +/-0.0699 5.635 4.945 6.320 +/-0.1220 1.697 1.490 1.904 +/-0.1220 Slope, n 0.7902 0.7166 0.8638 Specific Leakage at 50 Pa, w50 [m 3 /h.m 2 ] 5.961 5.234 6.688 +/-0.1220 Combined Test Data Results 95% Confidence Interval Uncertainty Air flow at 50 Pa, V50 [l/s] 500.5 467.0 537.0 +/-0.0699 Air changes at 50 Pa, n50 [/h] 5.635 4.945 6.320 +/-0.1220 Permeability at 50 Pa, q50 [l/s.m 2 ] 1.697 1.490 1.904 +/-0.1200 Specific leakage at 50 Pa, w50 [l/s.m 2 ] 5.961 5.234 6.688 +/-0.0700 Test Notes: (add notes here)
Bilaga E