Energianvändningen En unik mix av passivhusteknik och hybridventilation har visat sig fungera över förväntan bra på Vargbroskolan i Storfors kommun i Värmland. De utvärderingar som gjorts av Karlstads Universitet visar att nästan alla mätvärden överträffar de teoretiska beräkningarna. Energibesparingen blir till och med högre än väntat. Isolering i tak väggar och golv är bättre än beräknat. Samma gäller lufttäthet och värmeenergibehov. Luften tas in i skolan via långa kulvertar från en paviljongliknande byggnad som påminner om en stor svamp. 78
sänktes med 85 procent T idigare hade Storfors länets dyraste driftskostnader för skollokaler. I stället för att renovera den gamla skolan tog politikerna det radikala beslutet att satsa på ett nybygge och resultatet blev landets första superisolerade skolbyggnad med hybridventilation. För idé och projekteringsarbetet inom VVS-området svarade DELTAte i Göteborg. Jämfört med den gamla skolan har energikostnaderna pressats ner från 250 kwh per m2 till 35 kwh, vilket innebär en besparing på drygt 1,2 miljoner kronor. Vargbroskolan byggdes 2006 2007 och togs i drift januari 2008. 270 elever och 55 lärare och övrig personal på mellanoch högstadiet vistas under skoldagarna i byggnaden som har en total yta på cirka 4 000 m2. Fjärrvärme som spets Skolan är uppförd i två våningsplan med ventilationskulvert och några mindre förråd i källaren. Byggnaden är mycket välisolerad och har ett lufttätt klimatskal. De flesta fönster är fasta. Den superisolerade byggnaden gör att människor, belysning och apparater under större delen av året alstrar tillräckligt med värme för att ge en behaglig temperatur. Under riktigt kalla dagar sker uppvärmningen med fjärrvärme via ett minimalt radiatorsystem. Byggnaden har ett hybridventilationssystem med tilluft via kulvertkanal i mark/källare och frånluft via självdragshuvar på tak. Kulverten är trycksatt med Den uppvärmda frånluften stiger uppåt och trycks ut i byggnaden med hjälp av det övertryck vi skapar här nere, berättar driftche fen Tommy Svärd. 79
1 2 1. Min vision är att miljö- och energifrågor ska ingå i alla ämnen och genomsyra all undervisning, säger rektorn Sven-Erik Rehn. 2. NO-läraren Tor björn Mossberg undervisar Emma Lavén, Malin Lönnhager och Felicia Sjöstedt i klass 9B. en axialfläkt. Fördelningen av luft sker kortaste väg från kulvert till rum via separata kanaler i schakt och aktiva til luftsdon i tak. Systemet innehåller även mekanisk processventilation (frånluft) från toaletter, slöjdsalar, hemkunskapskök med mera. Ventilationssystemet saknar traditionellt luftfilter och värmeåtervinning. För att minska partikelkoncentrationen finns luftrenare med cirkulerande rumsluft i slöjdsalarna. Till följd av värmeutbytet med omgivande mark i kulvertkanalen varierar tilluftstemperaturen under året mellan cirka +5 C och +18 C. Egen elproduktion På sydsidan av skolans brutna tak finns en solcellsanläggning på 131 m2 som ger cirka 15 500 kwh/år. Detta motsvarar 3,8 kwh/m2 och utgör 16 procent av byggnadens totala elbehov. Sommardagar överstiger elproduktionen från solcellerna behovet av elenergi i skolan. Överskottet försörjer den intilliggande gymnastikoch matsalsbyggnaden. När vi besöker Vargbroskolan, som ligger sju mil öster om Karlstad, är det snö och bara någon enstaka plusgrad ute, 80 men inomhus är det varmt och skönt, trots att inga element är på. Lokalerna är luftiga med fönster även inomhus in till varje klassrum. I skolans centrum finns ett stort elevcafé med en display som visar hur mycket energi solcellerna producerar. Inomhusklimatet får beröm både av elever, lärare och övrig personal, som överlag är mycket positiva till både temperatur, luftkvalitet och ljudnivå. Numer är det nästan aldrig någon som klagar på huvudvärk, något som var vanligt tidigare, berättar rektorn SvenErik Rehn. Skolan är också ovanligt tyst. Här hörs inget surrande och störande fläktljud. Tilluften via en betongkulvert Luften tas in via en 30 meter lång betongkulvert under skolgården. Uteluftsdonet består av en paviljongsliknande byggnad på skolgården. Kulverten delar sig i två under byggnaden och går ut i skolans husvingar och tillbaka mot centrum igen. Luften strömmar in i de hundra meter långa ventilationskulvertarna med hjälp av två fläktar som trycker in luften. Kulvertarnas längd gör att luften hin- ner kylas på sommaren och värmas upp på vintern, berättar driftchefen Tommy Svärd, som visar oss runt på skolan. Under vårt besök på skolan är det +1,2 grader varmt utomhus. Under sin färd genom kulvertarna värms luften upp till +8,3 grader. Ett tillskott på +7,1 grader. Den uppvärmda frånluften stiger uppåt och trycks ut i byggnaden med hjälp av det övertryck vi skapar här nere, berättar Tommy Svärd. Luften släpps in i de olika rummen via tilluftsdon. Flödet regleras i början av varje tilluftskanal av ett spjäll som är behovsstyrt. Frånluften släpps så småningom ut via spjäll och huvar på taket. De flesta rum har ett behovsreglerat luftflöde styrt efter rumstemperaturen. Tilluftsflödet rumsregleras steglöst från ett miniflöde till maxflödet beroende på rumstemperaturen. Fjärrvärmen distribueras inom byggnaden via ett tvårörs radiatorsystem med en radiator per rum. Radiatorventilen är försedd med ett elektriskt ställdon och regleras i sekvens med tilluftens flödesreglering, vilket innebär att rummet värms med radiatorn och kyls med ökande tilluftsflöde. I mindre rum regleras värmen med en termostatventil.
I skolans centrum finns ett elevcafé med en display som visar hur myck et energi som solcellerna producerar. En del i undervisningen I en särskild utbildningsanläggning Gröna rummet som är kopplad till utvändiga solfångare och en mindre vindgenerator på skolans tak, kan eleverna studera solenergi och vindkraft, och följa energiproduktionen och förbrukningen på ett pedagogiskt sätt. Här kan vi också utföra olika laborationer, berättar NO-läraren Torbjörn Mossberg. Eleverna tycker det är roligt med den nya tekniken och har bra koll på hur huset och ventilationen fungerar och varifrån värmen och elektriciteten kommer. Min vision är att miljö- och energifrågor ska ingå i alla ämnen och genomsyra all undervisning, säger Sven-Erik Rehn. Byggnadens energianvändning har kartlagts och utvärderats under två års drift av Karlstads universitets mätteam under ledning av Jens Beiron. Enligt de teoretiska beräkningarna skulle behovet av fjärrvärme ligga på 50 60 kwh/m2 per år men utfallet är 35 kwh/m2 per år. Detta innebär en besparing på 1,26 miljoner kwh/år, alltså 160 000 kwh bättre än beräknat vad det gäller energi för uppvärmning. Elförbrukningen har halverats. Väggarna har totalt 365 mm isolering i tre skikt. Vakuumsolfångarna på taket värmer upp det Gröna rummet, som är en särskild utbildningslo kal för energiproduktion. 81
Tommy Svärd på promenad i den 30 meter långa kulverten som förvärmer tilluften på vintern och som kyler den på sommaren. Den köpta energin för Vargbroskolan uppgår till 59,6 kwh/m2 (fjärrvärme och el). Den köpta energin består huvudsakligen av fjärrvärme (35 kwh/m2) och elektricitet till verksamheten, exempelvis belysning, datorer och liknande (24,6 kwh/m2). Tar man bort elförbrukningen återstår 35,4 kwh/m2, vilket är byggnadens specifika energianvändning. Siffran för verksamhetsel är högre än beräknat och där döljer sig något som inte hör till byggnaden, konstaterar Jens Beiron och pekar på den höga elanvändningen nattetid och under helger. Under 2009 upptäcktes att den utvändiga belysningen ingick i uppmätt verksamhetsel. Därför har separata mätningar utförts för att kartlägga elbehovet för utvändig belysning och för att få reda på vad som drar ström på natten. Koldioxidtoppar korta stunder Koldioxidkoncentration har mätts i 82 klassrum, grupprum, textilslöjd- och datasal och koncentrationen ligger väl under rekommenderat värde men vid toppar överskrids det rekommenderade värdet under kortare stunder. Temperaturen regleras separat i varje rum och sedan skolan öppnades vårterminen 2008 har medeltemperaturen i klassrummen pendlat mellan 20,2 och 20,7 C. Maxtemperaturen har pendlat mellan 20,3 och 21,3 C. En del justeringsarbete återstår för att lokalisera korskopplingar där sensorer indikerar temperatur i fel rum. Vid en jämförelse med standardvärden för passivhus ligger Vargbroskolan mycket bra till, berättar Jens Beiron. Det enda villkor som inte uppfylls för att uppnå passivhusstandard är fönster, som inte har tillräckligt lågt U-värde. Fönstren i Vargbroskolan var de bästa som fanns att få när skolan byggdes. Mats Nihlén Fakta/Vargbroskolan Den nya skolan stod klar i januari 2008 och kostade totalt cirka 70 miljoner kronor, vilket motsvarar cirka 17 400 kronor/m2. Naturvårdsverket bidrog med 7,2 miljoner. Huset är byggt på generalentreprenad av NCC. För projekteringen svarade K-Konsult Arkitekter, Karlstad, Granruds Konstruktionsbyrå, Karlstad, DELTAte, Göteborg och Elektrotekniska byrån, Karlstad. För att uppnå den låga energiförbrukningen ligger det cirka 300 mm cellplast under bottenplattan. Det ger ett U-värde på 0,10 samma värde som i väggarna. Ytterväggarna har totalt 365 mm isolering i tre skikt och är utvändigt klädda med fasadtegel. Taket har ett Uvärde på 0,08 som uppnås med en isolering av 500 mm lösull. Taktäckningen är betongpannor.