Termovillan Självuppvärmande enfamiljshus med stora fönsterytor

Termovillan Självuppvärmande enfamiljshus med stora fönsterytor Mikael Bedemo TBBUY-BYDE 2002 Peter Myhr TBBUY-BYTE-2003 Jan 2006

Sammanfattning Detta examensarbete behandlar möjligheten att med dagens teknik kunna konstruera ett enfamiljshus som både är självuppvärmande och samtidigt uppfyller många människors krav på stora fönsterytor för att få in mycket naturligt ljus. Det första momentet var att designa en modern villa med en stor total fönsterarea, därefter med diverse energi- och beräkningsprogram finna den mest optimerade lösningen. Med de applikationer som använts har det varit möjligt att laborera med val av material, tjocklekar, taklutningar, fönsters placering, husets orientering i förhållande till vädersträcken samt ventilationslösningar. Tillvägagångssättet har varit att göra en mängd simuleringar med olika isoleringstjocklek och material beräknat fram max och min temperatur i huset under olika tider på året. Fokus ligger på att kunna sammanställa en rapport som visar att det med dagens teknik är möjligt att konstruera enfamiljshus som uppfyller dagens krav på komfort och samtidigt är självuppvärmande. Ett viktigt mål i detta arbete var att kunna presentera en villa som även uppfyller de krav som de boende kan ha gällande naturligt solljus. I detta fall har mycket fokus satts på val av fönster, dess placering och antalet fönster. En viktig slutsats i denna rapport är att det är möjligt att bygga nästintill självuppvärmande enfamiljshus även med större fönsterytor. Uppskattningsvis blir investeringen endast marginellt större. Abstract This bachelor project deals with the possibility to construct a one family house, with the insulation of today, which both is self -heated and fulfills the requirement of big windows to obtain a lot of natural light. The first step was to design a modern house with a large portion of windows and then with different energy- and calculation applications find the most optimized solution. With the applications which used it has been possible to experiment with different choices of materials, thicknesses, and inclination of the roof, the location of the windows, orientation of the house and different ventilation solutions. The methods have been that with a number of simulations and choice of material calculated maximum and minimum temperature in the house during different time of the year. Main focus was to produce a report which presents that it is possible with today s technique to build houses which fulfill the requirements of comfort that exists and still be self-heated. An important goal in this project was to fulfill the requirement for the living to have natural sunlight in the building. In this case the focus was in the selection of windows, location and the amount of windows. An important conclusion of this report was that it is possible to build self-heated houses with today s technique. An estimate will probably show that the investment only will marginally larger.

Innehållsförteckning 1. Bakgrund...4 1.1. Syfte....5 1.2. Målsättning...5 1.3. Problemformulering...5 1.4. Avgränsningar...6 1.5. Metod...6 2. Referensbyggande...7 2.1. AB Landskronahem Glumslöv...7 2.2. Lindås....8 3. Rumslig organisation...10 3.1. Generell information...10 3.2. Planlösning...10 3.3. Vyer....10 3.4. Inre rumslig organisation...12 4. Teknik och material...13 4.1. Den yttre konstruktionen...13 4.2. Isoleringsteknik...14 4.3. Ventilation...16 5. Fönster....18 5.1. Bakgrund och historik...18 5.2. Fönsterlösningar...19 5.3. Slutligt val av fönsterglas...20 6. Analys...22 6.1. Simulering 1 Standard isol. med stängda fönster (Sommar)....24 6.2. Simulering 2 Standard isol. med öppna fönster (Sommar)....25 6.3. Simulering 3 Standard isol. med raster och gardiner (Sommar)...26 6.4. Simulering 4 - VIPs tak och 50% öppna fönster (Sommar)...27 6.5. Simulering 5 - VIPs tak (vinter)...28 6.6. Simulering 6 VIPs tak med airglass i takfönster (Vinter)....29 6.7. Simulering 7 VIPs tak med fönsterluckor. (Vinter)...30 7. Slutsatser och diskussion...31 Litteraturförteckning och bildhänvisningar...33 Bilaga 1 Fasadritning.34 Bilaga 2 Planritning...35 Bilaga 3 Sektion...36 Bilaga 4 Fuktberäkning (sommar).37 Bilaga 5 Fuktberäkning (vinter)...38 Bilaga 6 ISOVER Fs-beräkning...39 Bilaga 7 Simulering 1...47 2

Bilaga 8 Simulering 2...52 Bilaga 9 Simulering 3...57 Bilaga 10 Simulering 4...62 Bilaga 11 Simulering 5...67 Bilaga 12 Simulering 6...72 Bilaga 13 Simulering 7...77 3

1. Bakgrund Uppmärksammat miljötänkande och ett effektivare energianvändande vid byggande kommer att hamna mer och mer i fokus vid projektering av nya bostäder i framtiden. Det är av intresse att undersöka och utforska om möjligheten finns att med ett arkitektoniskt attraktivt hus kunna uppfylla de höga krav på låg energianvändning som kan komma att krävas i framtiden. De hus som hittills producerats med tonvikt på energisparande gällande uppvärmning är i Glumslöv i Landskrona kommun samt i Lindås, strax utanför Göteborg. Som referenser i denna studie kommer dessa två alternativ användas. Energideklaration Under år 2006 kommer en lag införas om energideklaration av byggnader. Bakgrunden till lagen är ett EU-direktiv från 2002. Syfte med lagen är att främja en effektiv användning av energi i byggnader. Byggnadens ägare blir då skyldig att med hjälp av en energiexpert upprätta en energideklaration när en ny byggnad ska byggas och innan en befintlig byggnad ska säljas. Energideklarationen ska innehålla uppgifter om byggnadens energiprestanda (dvs. hur mycket energi som används i byggnaden vid normalt bruk). Dessa uppgifter ska underlätta för intresserade köpare att jämföra olika byggnader. Med andra ord ska en köpare av t ex ett hus på ett enkelt och snabbt sätt kunna se hur stora husets driftskostnader är. På så sätt kommer lagen om energideklaration i stor utsträckning påverka framtidens fastighetspriser. En villa som har ett energibehov på 6000 kwh/år kommer med stor sannolikhet kunna säljas till ett högre pris än en i övrigt likvärdig villa som behöver 30000 kwh/år. Växthusgaser Under år 2006 ska även ett EU-direktiv träda i kraft gällande effektivare energianvändning. Direktivet innebär att medlemsländerna förbinder sig att minska utsläppen av växthusgaser med minst 4 procent till år 2008-2012 jämfört med 1990. Byggsektorn har länge räknats som en av de största energibanditerna. Byggsektorn står idag för totalt cirka 40 % av Sveriges totala energianvändning och förorsakar ca 15 % av Sveriges totala koldioxidutsläpp. Livscykelperspektiv Det är mycket viktigt att hela livscykeln uppmärksammas i en byggnad, alltså från tillverkning av byggmaterialen ändå till den framtida rivningen av byggnaden. I figuren nedan syns det att den absolut största miljöbelastningen sker under bruksskedet och inte tillverkningsfasen. Detta hade inte varit uppenbart om livscykelperspektiv inte hade tagits in i beräkningarna. 4

Figur 1.1 Källa http://www.swedisol.se 1.1. Syfte Syftet med detta arbete var att fördjupa kunskaperna i ämnet energihushållning för byggnader. Det som undersöktes var om det var möjligt att bygga ett enfamiljshus med stor andel fönster samt är självuppvärmande utan att ökning av materialkostnaderna skulle bli för stor. Vidare undersöktes det om det även fanns alternativa lösningar till stora takutsprång för solljusavskärmning. Studien syftade att studera: Kan det med dagens teknik och material byggas enfamiljshus som uppfyller framtidens krav på energianvändning och samtidigt bibehålla de arkitektoniska lösningar människor önskar, med bl.a. stora insläpp av naturligt ljus? Finns det lösningar som gör det möjligt för fönster att kunna isolera nästintill lika bra som väggar? Finns det något bra och enkelt sätt att hålla nere de höga inomhustemperaturerna som kan uppstå i ett välisolerat hus under de varma sommarmånaderna? 1.2. Målsättning Målet med detta arbete var att utreda om det gick att konstruera en självuppvärmd villa som uppfyller alla de krav på inomhus klimat och samtidigt ha en stor andel fönster. Till skillnad från Glumslöv och Lindås är denna konstruktion en 1-familjsvilla. Eftersom villan ska vara självuppvärmd, med stora fönsterpartier, var målet i detta arbete att hitta den balans där inneklimatet blir lika tillfredställande som i en standardvilla av samma storlek. 1.3. Problemformulering Ett problem som kan komma att uppstå är om det är fysiskt möjligt att installera den mängd fönster i villan och samtidigt bibehålla komforten. 5

1.4. Avgränsningar I arbetet har inte inredning och planlösningar beaktats, utan endast den yttre konstruktionen. Beräkningar och analyser är baserade på en 1-planslösning och platta på mark. Andra lösningar av konstruktioner som t.ex. flera plan eller olika typer av markkonstruktioner är inte medräknade. Det geografiska läget som valdes var Skåne och med detta avgränsades resultatet och kan således appliceras på en villa i liknande klimatzon. De applikationer och verktyg som användes i simuleringarna var begränsade till IDA, ISOVER och Glas04. Dimensioneringarna var baserade på konstruktionerna i Glumslöv. Det har inte använts specialglas såsom elektrocroma-, fotocroma- och halografiska glas p.g.a. att egenskaperna för dessa glas inte var tillfredställande för byggnader i dagsläget. 1.5. Metod Den första delen i arbetet började med ett studiebesök på ett referensbygge, i detta fall i Glumslöv. Övriga steg i arbetet var: 1. Ritade upp en modern villa. Detta för att få en uppfattning på hur stor andel fönster som användes i beräkningarna. 2. Utförande av diverse tester och simuleringar med hjälp av energiprogram, där det gick att experimentera med fönster, tjocklekar på väggar, golv, tak och med materialval till konstruktion samt ventilationslösningar. 3. Eftersom stora ljusinsläpp låg i fokus har mycket tid lagts på insamlande av information om nya material och lösningar i detta ämne. Detta har skett dels via litteraturstudier, Internet samt även via kontakt med företag. 6

2. Referensbyggande 2.1. AB Landskronahem Glumslöv Det gavs möjlighet att göra ett studiebesök i Glumslöv. Där har AB Landskronahem med hjälp av Prime Project AB byggt hyresrätter i form av 2-plans flerfamiljshus. De har visat sig fungera utmärkt vad det gäller boendekomfort. Figur 2.1. Foto från studiebesök, flerfamiljhus i Glumslöv Själva husen fungerar som en termos, där all energi som bildas i huset tas till vara. När människor vistas i huset och använder elektriska apparater och varmvatten bildas det värme. Den energin är tillräcklig för att uppnå en behaglig inomhustemperatur. De faktorer som är absolut viktigast för att dessa hus ska fungera är: Mycket isolering Hög lufttäthet Effektiv värmeåtervinning på frånluften, h = 85 % Minimalt med köldbryggor i konstruktionen Isoleringstjockleken i väggar och tak ligger mellan 450-550 mm. Under betongplattan ligger det 350mm isolering. Den tjockleken är ungefär 2,5 gånger jämfört med normalisolerade hus. Konventionella hus har ofta ett lager isolering i väggarna. Även fast detta lager kan vara väl tilltaget så är det stora värmeförluster genom de köldbryggor som bildas genom de genomgående reglarna. Husen i Glumslöv har sammanlagt fyra lager isolering. Det yttersta lagret är heltäckande på ytterväggen. Väggen är uppbyggt kring en träregel vägg med stående reglar. Innanför finns liggande träreglar. På så sätt minskas köldbryggorna från att gå längst hela den stående regeln till att bara vara där reglarna korsar varandra. Det sättet att bygga är i och för sig inte något unikt för husen i Glumslöv men anses i allmänhet för dyrt. 7

Innanför detta lager står ytterligare en vägg. Den är av uppbyggd av tunnplåtsprofiler och mineralull. Lufttätheten i huset är mycket viktig. Husen i Glumslöv är ca 5-8 ggr så tätare än kravet enligt BBR (0,8 l/s/m 2 = 2,8 m 3 /h/m 2). För att få ett så tätt hus krävs det en tät plastfolie samt en mycket noggrann montering. Nästan alla hus som byggs idag har en plastfolie i vägg och tak men den är perforerad pga. av genomförningar för rör, bjälklag och eldosor osv. Folien i Glumslövs husen ligger mellan träregelväggen och tunnplåtsprofilväggen. Alla elinstallationer är dragna i den inre väggen och på så sätt undviks problem med onödiga hål i folien. Bjälklaget vilar inte på reglarna i ytterväggarna som i vanliga hus utan är fastspänt med bultar. Den okonventionella lösningen är för att minimera köldbryggorna där bjälklaget möter ytterväggen. Totalt finns det fyra genomföringar i husen och dessa ligger samlade i två olika skorstenar som är specialutvecklade för att få mycket god fukt- och lufttäthet. Husen i Glumslöv har en värmeväxlare som kan återvinna 85 % av värmen. Det är en av förutsättningarna för att det ska fungera att ha ett hus helt utan värmekällor. I några av husen var inneklimatet under en period i början av 2005 inte tillfredsställande. Några boende upplevde att det var för kallt i bostaden. Detta problem utreddes omedelbart och visades sig vara på grund av att värmeväxlarna inte höll den utlovade verkningsgraden på 85 % utan var i själva verket så låg 65-69 %. 2.2. Lindås I Lindås strax utanför Göteborg har det byggts s.k. passiva hus d.v.s. de flesta fönstren ligger mot söder. Konstruktionen påminner om Glumslöv, välisolerade väggar, men med stora fönster i en riktning. Radhuslängorna har dessutom solfångare för att värma upp vattnet. En viktig beståndsdel i konstruktionen är att använda särskilt effektiva värmeväxlare kombinerat med ett värmebatteri. Denna kombination bidrar till att ständigt kunna bibehålla 20 grader inne i bostaden oavsett klimat. Ytterväggarna är isolerade med extra lager stenull och cellplast. Bottenplatten har tilläggsisolerats med ett extra lager av cellplast. Figur 2.2 Radhusenlängan på Hedens Äng I Lindås Figur 2.3 Planritning över området i Lindås 8

Fakta Isolering Fönster Värmeväxlare Solfångare Fönsterplacering Förbrukning/år Vägg: cellplast + mineralull, 435mm Tak: 480mm Treglasfönster med kryptongas mellan de två innersta rutorna. U-värde = 0,85 Luftvärmeväxlare som överför 85 % av värmen från frånluften till inluften. Värmebatteri (900W) som extra tillskott under kalla perioder. Uppvärmning av varmvattnet. Totalt 5 kvm yta. Söder: Stora fönster Norr: Vindfång för att begränsa värmeförlusterna. Ca 8300 kwh i genomsnitt 9

3. Rumslig organisation 3.1. Generell information Villan har en boyta på 169 kvm (ca.19x9m i yttermått) och dess geografiska placering är i Skåneregionen. Långsidornas placering är i riktning nord/syd, där uteplatsen är i sydriktning. Byggnaden är en typisk 1-plansvilla, men fokusering för konstruktionen är på välisolerande väggar och energieffektiva dörrar och fönster. 3.2. Planlösning Villan är orienterad så att långsidorna är mot nord respektive syd. De största fönsterpartierna finns längs den södervända fasaden. Det är mindre fönsterarea i fasaden mot norr, men som de takfönster som är vända mot norr släpper in ljus utan att bidra till uppvärmning av huset samt insyn. (Se kap 3.3 Vyer) 3.3. Vyer Norr: Figur 3.1. Planritning över villan Figur 3.2. Fasad mot Norr Solljuset kan inte bidra till att värma upp huset genom fönster på denna sida, därför är fönsterarean begränsad på denna fasad. Takfönstren är vända norrut för att bidra med 10

dagsljus utan att för den skull bidra till övertemperaturer inomhus under sommartid. Huvudentrén är lokaliserad på denna sida och bör kombineras med ett vindfång för att minska värmeförlusterna vid in- och utpassering genom dörren. Öster: Figur 3.3. Fasad mot Öster Två stora fönster (2x2m) hjälper till att släppa in mycket av morgonsolen från öst. Morgonsolen är relativt svag och bidrar inte särskilt mycket till uppvärmningen, vilket är en fördel under de varma månaderna. Taklutningen (5 grader) är synlig från denna riktning och anledningen till denna lutning är att undvika att taket ligger rakt mot solen. Lutningen mot norr kan minska värmebelastningen på taket. Söder: Figur 3.4. Fasad mot Söder I söder finns den större delen av fönsterpartierna. Här syns de raster som finns monterade. Dessa kommer senare att beskrivas i arbetet. Med dessa skjutbara (manuellt/automatiskt) raster kan direktljuset in i villan minskas och på så sätt hålla nere inomhustemperaturen sommartid. De sitter monterade på en skena som sträcker sig längd hela långsidan och kan antingen helt tas bort vintertid eller bytas ut mot isolerande luckor som kan minska nattutstrålningen. Väster: Figur 3.5. Fasad mot Väster 11

Eftersom denna sida är väldigt utsatt för sol (dag- och kvällssol) placerades endast ett fönster på denna väg. Detta även p.g.a. att minska insynen. Fönsterpartierna vid uteplatsen sträcker över en större area, men dessa kan skuggas med markiser och/eller täckas med invändiga panelgardiner. Taket: Figur 3.6. Ritning på taket. Figuren ovan visar placeringen av de tre separat takfönsterpartier. Varje parti är 600x3000mm. Dessa är till för till viss del kompensera ljusförlusterna i andra delar av konstruktionen. Här kan även verandan i sydvästläge synas. 3.4. Inre rumslig organisation Ingen fokus på att inreda detta hus ingick i detta arbeta, då huvudmålet med arbetet har varit att den yttre konstruktionen. Generellt är huset ett modern stilrent hus som kan inredas med stora öppna ytor som matchar den ljusinsläpp som fås av alla de stora fönstren som är beräknade. En viktig detalj är den hjärtvägg eller de pelare som takstolarna kräver. 12

4. Teknik och material 4.1. Den yttre konstruktionen Konstruktionen består av dels en träregelstomme samt en invändig plåtregelvägg liknande den som husen i Glumslöv har. Plåtregelväggen är inte bärande utan är bara en invändig vägg. Den bärande konstruktionen består av 45x145 träreglar med centrum avstånd på 600 mm. För skalenlig detaljritning se Bilaga 3. Figur 4.1 Tvärtsnitt av väggkonstruktionen. Utvändigt är väggarna täckta med vit puts. Tak är beklätt med takpapp eller dubbelfalsad slät plåt och fönsterkarmarna är av trä. Ett mål var att använda aluminium, men p.g.a. att aluminium har en hög värmetransport valdes detta bort i tidigt skede. Rasterna i söder är tillverkade av mörk lackad ek alternativt oljad sibirisk lärk. 4.1.1. Raster och solskyddsglas Solskyddsglas är mycket bra att ha i de situationer då fönstren står i mycket direkt solljus. Detta dämpar den värmestrålning som solen utsätter konstruktioner för. En nackdel med solskyddsglas är att det släpper igenom ca 20 % mindre ljus än ett vanligt standardfönster. 13

Figur 4.2. Visar skuggning från rasterna, kl.12.00, juni i Malmö Figur 4.3. Visar skuggning från rasterna, kl.12.00, oktober i Malmö Raster kan vara en lösning på årstidsanpassad solskydd eller reglering av ljusinsläpp. Under de varmaste månaderna kan raster användas i de mest utsatta områdena på villan, syd och västläge. Under vintermånaderna kan dessa, automatiskt eller manuellt, skjutas undan för att få in så mycket naturligt ljus som möjligt. Raster fungerar även som dygnsoch väderanpassad solavskärmning eftersom de enkelt kan dras undan då inte solen ligger på t.ex. på morgon, kväll och vid molnig väderlek. 4.2. Isoleringsteknik 4.2.1. Aerogel ( Silica aerogel ) Under 30-talet experimenterades det med aerogel på universitet i USA, men först 1985 började detta material att tillverkas i större mängder utanför laboratorium. NASA har senare försökt att utveckla ytterliggare och har idag uppnått ett otroligt bra resultat. Syftet för NASA var att aerogel skulle användas för att samla in små partiklar ute i rymden. Aerogel består av 97-99,6 % luft och är därför ett mycket poröst material. Densiteten är så låg som 3 mg/cm 3 dvs. 3 kg/m 3 och är 1 000 gånger lägre än vanligt glas. Som isoleringsmaterial är aerogel upp till 39 gånger bättre än vanlig fiberisolering och samtidigt är den delvis transparant. Lambdavärdet har lyckats pressas ner till 0,0042 W/mK med hjälp av diverse bearbetningsprocesser, vilket motsvarar ett U-värde på 0,042 W/m 2 K på en decimeters tjocklek. Figur 4.4 Aerogel 14

På grund av dess låga U-värde och transparenta egenskaper finns planer inom byggbranschen att inom en snar framtid kunna använda aerogelen som isoleringsmaterial i byggnader. Eftersom aerogelen kan göras i stort lika transparent som glas, kan det även användas som mellanglas i ett treglasfönster. En aerogel som är 25 mm tjock transmitterar 53 % av det synliga solljuset och har ett U-värde på 0,7 W/m 2 K. Aerogel kan alltså användas i byggnader för att öka ljusinsläppet utan att försämra byggnadens totala U värde. I dagsläget är det orimligt att använda aerogel på grund av dess höga kostnad. (~ 1180kr / m2) 4.2.2. Vakuumisolering (VIPs) Den absolut bästa isoleringen i dagsläget kan vara VIPs ( Vacuum Insulation Panels ). Vakuum har länge varit känt för sin isoleringsförmåga, men har endast varit applicerbar i drygt 10 år, förutom i termosflaskor. U-värdet motsvarar dryga 6 ggr bättre än traditionella isoleringsmaterial. Enligt Rparts (Refrigeration Parts Solution) ligger priset i dagsläget hos dom på 1400 SEK (810x810 mm plattor). (Detta pris kan jämföras med ca 60 SEK/m2 för en 145mm mineralull.) Uppbyggnaden är mestadels av en skyddande metallfilm och skum. Figur 4.5 Genomskärning av en VIPs skiva Om valet av material inte styrs av ekonomin är Aerogel -paneler den absolut bästa lösningen. Det är en blandning mellan traditionell silica och nytt skum. Fördelen med aerogel paneler är ökad livslängd och bättre R-värde. 15

Sammanfattning VIPs: - Lambdavärde: 0,005 W/mK - Storlek min 0,1x0,1 (m) max 1,0x1,3 (m) - Tjocklek: 10-80 mm - Värmemotstånd : 1000 C Figur 4.6. Tabell tagen från http://www.va-q-tec.com 4.3. Ventilation Figur 4.7. Funktionen i en värmeväxlare. En viktig faktor vid val av ventilation var att hitta det system med den mest optimerade värmeåtervinningsgraden. Den värmeväxlare som användes i Glumslöv har även använts i simuleringarna i detta arbete. Tillverkaren till denna värmeväxlare heter TemoVex Svenska AB. Genom att seriekoppla två stycken av deras roterande värmeväxlare uppnås en temperaturverkningsgrad på 85-86 %. Den typ av ventilationssystem som använts i beräkningarna är ett FTX-system, från- och tilluft med värmeväxling. Statens Provningsanstalt har utfört tester på detta system och är redovisade i figur 4.6. 16

4.4. Skorstensverkan Figur 4.8 : Utdrag från Temovex AB För att underlätta med att få ner inomhustemperaturen under de varma sommarmånaderna är det monterat öppningsbara fönster i husets högsta punkt. När de högt placerade fönstren öppnas försvinner den varmaste luften ut och skapar då ett undertryck vid golvet, där finns ventiler som under nattetid är öppna, vilket tvingar in svalare kvällsluft i huset. Den här åtgärden som skapar en s.k. skorstensverkan, gjorde att den maximala inomhustemperaturen sänktes med ca 1 C under augusti månad i de simulering som utfördes. Temperatursänkningen hade förmodligen blivit större om det gjorts ett avkall på den arkitektoniska biten och byggt ett torn på taket istället då den termiska drivkraften blivit större. Figur 4.9: Skorstensverkan för på kvällen sänka inomhustemperaturen under sommaren. 17

5. Fönster 5.1. Bakgrund och historik Fönster har generellt två funktioner i en byggnad, släppa in ljus och värme. Länge har detta räckt för att tillfredställa brukaren. Dryga 1/3 av husets värme går ut via fönstren. Allt eftersom miljön har blivit en mer och mer viktig punkt på dagordningen desto större krav ställs på hur människan ska leva och värna om miljön runt om. Eftersom fönster är den största källan till energiförluster i en byggnad bör det sättas hög prioritet på att konstruera bättre fönster. Äldre fönsterkonstruktioner i Sverige som användes fram till 1975 var 2-glasfönster, vilka hade ett U-värde på ca 3,0 W/m 2 K. Eftersom detta värde är mycket högt och därmed dåligt ur energisynpunkt har det under åren 1975-1995 förbättrats gällande konstruktion. U värdet har då gått ner till 2,0 W/m 2 K, vilket senare blev standard. Utifrån detta har under de senaste 10 åren värdet ytterliggare förbättrats och idag har det tillverkats fönsterkonstruktioner med U-värde på endast 1,0 W/m 2 K. Viktigt är dock att uppmärksamma att 80 % av marknaden fortfarande använder 2-glasfönster. När det i arbetet beskrivs som fönsterkonstruktioner menas både glas och karm. Vid framställning av endast glaskonstruktioner har företag idag kommit ner till 0,5 W/m 2 K, men fortfarande återstår problematik gällande u-värdet när glasen ska sammanfogas till fönster. Idag talas det om energieffektiva fönster. Detta definieras av Energimyndigheten som fönster med ett U-värde på 1,2 eller lägre. Andra egenskaper som fås av välisolerade fönster är att de kan dämpa ljud och buller på ett bättre sätt än vanliga fönster. Värt att nämna är att det även finns bullerdämpande fönster som har detta som enda syfte t.ex. för hus som ligger nära trafikleder. Det finns många aspekter som måste tas i beaktning när fönster ska väljas. Frågeställningar som t.ex. placering av fönstren och typ av fönster måste vägas in. Mängden fönster och var i konstruktionen dessa ska installeras är helt olika beroende på var i världen det är tänkt att byggas. Samma konstruktion kan få olika resultat. I nedanstående bilder illustreras detta. Figur 5.1. Visar solljusets största resp. minsta infallsvinkel i Nordeuropa under året. Figur 5.2. Visar solljusets största resp. minsta infallsvinkel i Sydeuropa under året. 18

En frågeställning som ställts vid val av fönster till konstruktionen är hur mycket av respektive ljus som glaset kan släppa igenom. Det bör undvikas att få in för mycket energi i form av solstrålning genom fönstret i ett välisolerat hus. 5.2. Fönsterlösningar Figur 5.3.Beskriver hur olika typer av strålning från solen tar sig igenom glas. 5.2.1. VK-lösning Ett stort steg mot lägre U-värden på fönster har varit att fokusera mer på karmarna. Det finns idag ett par olika lösningar som gör att fönstrets totala U-värde minskar. En lösning är att VK-teknik används (Varm kant), detta är en ny typ av karm där distansprofilen, som innan bestod av metall, nu består av en termoplastisk fogmassa med inblandat torkmedel. Karmen kommer på ett bättre sätt kunna minska värmeförlusterna som sker mellan fönster och karm. En positiv bieffekt som uppstår när glaset är varmt i kanterna är att minimerar randzoneffekten, vilket länge har varit ett stort problem. Om VK-lösningen även kombineras med energieffektiva glas kommer fönstrets totala U värde minska avsevärt. Figur 5.4. VK-lösning - Glumslöv Figur 5.5. VK-lösning 19

Emmaboda Glas har P-märkt denna lösning och diverse olika alternativ av fönsterkombinationer där U-värdena är lägre än genomsnittet. En vanlig kombination är D4-15 (beteckning på deras glas) med argon och isolerglasets mittpunktsvärde är då 1,1 W/m2K. Tillsammans med VK-tekniken reduceras u-värdet markant.vk-lösningen har använts till bostäderna i Glumslöv. 5.2.2. Airglass Airglass AB är ett bolag från Staffanstorp som har inriktat sig på luftglas. Beståndsdelarna är mestadels av kisel och luft. Företaget har forskat vidare med aerogel och alternativ lösning med glas. Forskningen resulterade i Airglass. Materialet är lika transparent som glas, men dess termiska egenskaper är avsevärt bättre. Lambdavärdet ligger på 0,021 W/m 2 K. Glaset transmitterar ca 88 % av solljuset vilket är ett stort steg mot en ljusare levnadsmiljö i bostaden. Figur 5.6 En bit av airglass 5.2.3. 3-glas fönster med energisparglas Energisparglas består av vanligt fönsterglas som belagts med ett selektivt skikt som både släpper igenom kortvågig solenergi och reflekterar tillbaka långvågig rumsvärme. Detta skikt säker glaset ljustransmission dvs. glasets förmåga att släppa igenom ljus, med ca. 10 % jämfört med ett standardglas. För att effektivt dämpa konvektionen i flerglasfönster används olika gaser som fyller upp mellan glasen. Gaserna som används är antingen argon eller krypton. Dessa gaser är viktmässigt tyngre än luft, detta gör att konvektionen minskas. Ett problem som kan uppstå när värmegenomströmning genom fönstren dämpas är att kondens på utsidan kan bildas då det yttersta glasets temperatur blir väldigt låg. 5.3. Slutligt val av fönsterglas Vid val av glastillverkare uppfyllde både Emmaboda och Pilkington de krav som konstruktionen ställde, men i denna rapport användes Pilkington i beräkningarna. Nedanstående tabell visar diverse värden på kvaliteten i de olika glasen. Eftersom solen ger olika utslag beroende på i vilket vädersträck konstruktionen befinner sig i, så är det olika fönster olika delar av konstruktionen 20

Nedanstående tabell visar vilken typ av fönster som använt respektive vädersträck i de simuleringar som gjort i detta arbete. Samtliga fönster har gasen krypton. Optitherm S3 är energisparglas. Optifloat Clear är ett extra klart glas som användes för att minimera ljusförlusten. SunCool Brilliant är ett Pilkingtons solskyddsglas. Detta solskyddglas valdes till Termovillan pga. dess höga ljustransmissionsförmåga och låga solenergitransmission dvs. den släpper in mycket dagsljus samtidigt som den hindrar en stor del av solvärmen. Total U- U- Direkttransm. transm värde- värde Gas Ljusinsläpp Solenergi solenergi Solfaktor glas karm LT(%) ST(%) TST (%) g W/m2K W/m2K Norr Öst Syd Väst Pilkington Optitherm S3, Pilkington Optifloat Clear, Pilkington Optitherm S3 Krypton 62 28 37 0,37 0,5 1,4 Pilkington Optitherm S3, Pilkington Optifloat Clear, Pilkington Optitherm S3 Krypton 62 28 37 0,37 0,5 1,4 Pilkington Suncool Brilliant 66, Pilkington Optifloat Clear, Pilkington Optitherm S3 Krypton 56 18 25 0,25 0,5 1,4 Pilkington Suncool Brilliant 66, Pilkington Optifloat Clear, Pilkington Optitherm S3 Krypton 56 18 25 0,25 0,5 1,4 Tabell 5.1. Lista över val av fönsterglas till Termovillan. Norr och öst, där solen är svag placerades glas som släpper in både mer ljus och värme. Syd och väst, där solen ligger på större delen av dagen valdes solskyddsglas som har till viss del sämre ljusfaktor (ca 10 %), men i utbyte bättre förmåga att hindra värmen att tränga in. 21

6. Analys Verktyg/applikation Tillverkare Funktion Isover Energi Isover Programmet ger översiktliga bilder av byggnadens alla delar och de olika delberäkningarna. (http://www.isover.se) IDA Indoor Climate and Energy 3.0 Equa Simulation Technology Group IDA Klimat och Energi ger möjlighet att snabbt och realistiskt skapa 3D modeller för att förutsäga flödena av värme, sol och luft igenom byggnaden och beräkna dess dynamiska svar. (http://www.equa.se) Genom utföra en Fs-beräkning vill denna rapport visa hur mycket bättre Termovillan är i jämförelse med ett standard BBR-hus. Beräkningarna som utfördes med hjälp av verktyget Isover resulterade i ett värde som uppfyllde kraven på värmeisolering enligt svensk standard. Se Bilaga 6 för den utförliga rapport som genereras av verktyget. Resultat från Fs-beräkning Sammanfattning Fs = (Summa Ujust * A + Summa Längd*Psi) / Aom = 0,095 W/m²,K Boyta = 169,00 m² Total area på dörrar(adörrar) och fönster(afönster) = 54,26 m² Af = min ( Adörrar + Afönster, 0.18 * Aupp ) = 30,42 m² Fs krav = 0.16 + 0.81 * Af / Aom = 0,207 W/m², K Byggnaden uppfyller kraven på värmeisolering ty Fs >=Fs,krav. Klimatskärmens värmeisolering. (U-värde) Golv Vägg Tak 0,090 W/m²K (400 mm isolering) 0,075 W/m²K (525 mm isolering) 0,048 W/m²K (255mm isolering, bl.a.vip-panel) När konstruktionen uppfyllde minimikraven gällande värmeisolering var nästa steg att gå vidare med simuleringen av diverse olika scenario och materialval. Förutsättningar för IDA simuleringarna: 2 personer boende i huset, 1000W värmebatteri i värmeväxlaren, 1 kyl, 1 frys, 1 spis, 1 TV-apparat, varmvattenberedare. 22

Tvättmaskin och torktumlare är inte inräknade i simuleringarna. I en villa på 167 kvm kan man tänka sig att fyra personer bor, det skulle förstås bidra till att höja energitillskottet i huset. I diagrammen från simuleringarna i kapitel 6.1-6.7 visar y-axeln temperaturen i grader och x-axeln vilken timme på året som simuleringen avser t.ex. 2003-02-01 är 30*24 timmar = 720 timmar. 23

6.1. Simulering 1 Standard isol. med stängda fönster (Sommar). I den första simuleringen, användes varken extra isolering eller förstärkta fönster. Målet med denna simulering var att se hur villan kan klara av temperaturhöjningarna under årets varmaste månader. 6.1.1. Förutsättning Beskrivning Ort Klimat Utan solavskärmning och stängda fönster Malmö Klimatfil Værløse (Copenhagen) TRY Simuleringsperiod 2003-07-15-2003-08-15 6.1.3. Resultat C 32.0 Hela simuleringsperioden: från 2003-07-15 till 2003-08-15 31.0 30.0 29.0 28.0 27.0 26.0 4700. 4800. 4900. 5000. 5100. 5200. 5300. 5400. Operativtemperatur, Deg-C Rumsluftens medeltemperatur, Deg-C 6.1.3. Analys Figur 6.1.Villans simulerade medeltemperatur och operativ temperatur. Eftersom testet utfördes under årets varmaste månad har testet gått ut på att se hur välisolerad konstruktionen är. Utan varken solavskärmningar eller öppna fönster har temperaturen stigit till över 30 C under vissa dagar och som lägst 25 C. Se Bilaga 7 för detaljer. 24

6.2. Simulering 2 Standard isol. med öppna fönster (Sommar). I denna simulering behölls samma konstruktion som simuleringen innan, men med automatiserade öppningsbara fönster i tak samt öppningsbara ventiler på marknivå. Idén med denna konstruktion var att släppa ut varm luft under de varmaste tiderna, den s.k. storstenseffekt som är beskrivet i kap 4.4. 6.2.1. Förutsättning Beskrivning Öppna takfönster 50% Ort Klimat Malmö Klimatfil Værløse (Copenhagen) TRY Simuleringsperiod 2003-07-15-2003-08-15 6.2.2. Resultat C Hela simuleringsperioden: från 2003-07-15 till 2003-08-15 29.0 28.0 27.0 26.0 25.0 24.0 23.0 22.0 21.0 20.0 4700. 4800. 4900. 5000. 5100. 5200. 5300. 5400. Operativtemperatur, Deg-C Rumsluftens medeltemperatur, Deg-C 6.2.3. Analys Figur 6.2.Villans simulerade medeltemperatur och operativ temperatur Resultat blev att genomsnittstemperaturen sjönk med 2 grader. Genom att ha öppet takfönstren 50 % av dygnet så underlättade det inneklimatet genom att sänka med 2 grader. Se Bilaga 8 för detaljer. 25

6.3. Simulering 3 Standard isol. med raster och gardiner (Sommar). I denna simulering stängdes fönstren och det installerades utvändiga raster i sydriktning och panelgardiner i samtliga fönster. Syftet med detta försök var att försöka minska det direkta solljuset och därmed minska värmetillförseln till inneklimatet. 6.3.1. Förutsättning Beskrivning Ort Klimat Raster och gardiner Malmö Klimatfil Værløse (Copenhagen) TRY Simuleringsperiod 2003-07-15-2003-08-15 6.3.2. Resultat C 28.0 Hela simuleringsperioden: från 2003-07-15 till 2003-08-15 27.0 26.0 25.0 24.0 23.0 22.0 21.0 20.0 4700. 4800. 4900. 5000. 5100. 5200. 5300. 5400. Operativtemperatur, Deg-C Rumsluftens medeltemperatur, Deg-C 6.3.3. Analys Figur 6.3.Villans simulerade medeltemperatur och operativ temperatur Resultatet visade en temperatursänkning med 2 grader från den första simuleringen. Fortfarande var inneklimatet inte acceptabelt. Se Bilaga 9 för detaljer. 26

6.4. Simulering 4 - VIPs tak och 50% öppna fönster (Sommar). Simuleringen skulle visa om VIPs i tak påverkade mätningarna. Förutsättningen var den samma som simulering 2, men istället för 500mm tjockt isolering, användes VIPs. 6.4.1. Förutsättning Beskrivning VIPs tak, öppna takfönster(nord) 50% Ort Klimat Malmö Klimatfil Værløse (Copenhagen) TRY Simuleringsperiod 2003-07-15-2003-08-15 6.4.2. Resultat C 28.0 Hela simuleringsperioden: från 2003-07-15 till 2003-08-15 27.0 26.0 25.0 24.0 23.0 22.0 21.0 20.0 4700. 4800. 4900. 5000. 5100. 5200. 5300. 5400. Operativtemperatur, Deg-C Rumsluftens medeltemperatur, Deg-C 6.4.3. Analys Figur 6.4.Villans simulerade medeltemperatur och operativ temperatur Resultatet blev som väntat liknande som simulering 2, vilket ledde till att i fortsättningen används VIPs för att minska ner tjockleken på konstruktionen. Se Bilaga 10 för detaljer. 27

6.5. Simulering 5 - VIPs tak (vinter). I nästkommande simuleringar beräknades det på samma konstruktion som i föregående simuleringar, men nu under den kallaste månaden på året. VIPs plattor i tak och stängda fönster. 6.5.1. Förutsättning Beskrivning Ort Klimat VIPs tak vinter Malmö Klimatfil Værløse (Copenhagen) TRY Simuleringsperiod 2003-02-01-2003-02-28 6.5.2. Resultat C Hela simuleringsperioden: från 2003-02-01 till 2003-02-28 22.0 21.5 21.0 20.5 20.0 19.5 19.0 18.5 18.0 17.5 750. 800. 850. 900. 950. 1000. 1050. 1100. 1150. 1200. 1250. 1300. 1350. 1400. Operativtemperatur, Deg-C Rumsluftens medeltemperatur, Deg-C 6.4.3. Analys Figur 6.5.Villans simulerade medeltemperatur och operativ temperatur Temperaturen varierade från knappt 17 grader och upp till 23grader, vilket inte var helt tillfredställande resultat, den lägsta temperaturen var för låg. Se Bilaga 11 för detaljer. 28

6.6. Simulering 6 VIPs tak med airglass i takfönster (Vinter). Identisk konstruktion som simulering 5, men här användes airglass i takfönstren, målet var att minska U-värdet på dessa stora fönsterytor. 6.6.1. Förutsättning Beskrivning Ort Klimat VIP+Airglass N vinter Malmö Klimatfil Værløse (Copenhagen) TRY Simuleringsperiod 2003-02-01-2003-02-28 6.6.2. Resultat C 22.5 Hela simuleringsperioden: från 2003-02-01 till 2003-02-28 22.0 21.5 21.0 20.5 20.0 19.5 19.0 18.5 18.0 750. 800. 850. 900. 950. 1000. 1050. 1100. 1150. 1200. 1250. 1300. 1350. 1400. Operativtemperatur, Deg-C Rumsluftens medeltemperatur, Deg-C 6.6.3. Analys Figur 6.6. Villans simulerade medeltemperatur och operativ temperatur Resultatet blev oväntat positivt. Den lägsta temperaturen stannade på 17,5 grader, vilket är mer tillfredställande än tidigare. Den maximala temperaturen hamnade på strax över 22,5 grader. Se Bilaga 12 för detaljer. 29

6.7. Simulering 7 VIPs tak med fönsterluckor. (Vinter) I den sista simuleringen användes reglerbara fönsterluckor. Fortfarande bibehölls VIPs i tak från tidigare. Samt airglasen togs bort igen. 6.7.1. Förutsättning Beskrivning Ort Klimat VIPs tak, luckor, vinter Malmö Klimatfil Værløse (Copenhagen) TRY Simuleringsperiod 2003-02-01-2003-02-28 6.7.2. Resultat C Hela simuleringsperioden: från 2003-02-01 till 2003-02-28 22.5 22.0 21.5 21.0 20.5 20.0 19.5 19.0 18.5 18.0 750. 800. 850. 900. 950. 1000. 1050. 1100. 1150. 1200. 1250. 1300. 1350. 1400. Operativtemperatur, Deg-C Rumsluftens medeltemperatur, Deg-C 6.7.3. Analys Figur 6.7.Villans simulerade medeltemperatur och operativ temperatur Resultatet blev i stort sett identiskt som föregående simulering. Temperaturen hölls sig mellan 17,5-22,5 grader, vilket var inte helt tillfredställande. Se Bilaga 13 för detaljer. 30

7. Slutsatser och diskussion Målet med de antal olika simuleringar som utfördes var att se hur konstruktionen betedde sig med diverse olika variationer. Väggkonstruktion påminner väldigt mycket av Glumslöv där den har visat sig fungera utmärkt. Skillnaden mellan Termovillan och Glumslövs hus är att Termovillan har ytterväggar i samtliga fyra vädersträck, vilket har kompenserats med i genomsnitt cirka 100 mm mer isolering runt om hela huset. Resultatet visade sig vara tillfredställande. Med detta som bakgrund har sedan sju olika simuleringar genomförts. Målet i de första simuleringarna var att se hur konstruktionen klarade av värmen under den varmaste månaden på året. Öppna fönster kan vara en lösning, men inte alltid den bästa. Det kan fungera med automatiska fönsterreglage med inmonterade regnsensorer (i takfönstren). Det som gav bäst utslag var att använda gardiner och flyttbara raster som kan anpassas till områden där solen ligger på som mest. Dessa raster kan skötas manuellt eller per automatik med hjälp av motorer. Målet med de sista simuleringar var att finna en lösning på hur det skulle vara möjligt att bibehålla temperaturen under den kallaste månaden på året. Resultat är så klart beroende på var i landet huset är beläget. Bl.a. valdes VIP i takkonstruktionen av främst arkitektonisk anledning, för att uppleva mer rymd i rummet. Resultatet mellan att använda VIP och standard isoleringen gav ingen skillnad, men även här kan valet bli ett ekonomiskt val. De försöken att använda Airglass i takfönstren kontra att använda fönsterluckor gav inga större skillnader i resultatet, utan även här får det tas ett ekonomiskt beslut. Det är viktigt att tänka på att skorstenseffekten appliceras i konstruktionen. Detta p.g.a. att under nattetid under sommarens varmaste månader få den bästa nedkylningen i huset. Till sist, vad är då valet av konstruktion i Termovillan? Det blev att använda kombinationen raster och gardiner under sommartiden för att blockera mycket av direktljuset i riktningarna mot syd och väst. Dessa raster kan under vintertid skjutas åt sidan eller monteras av för att få in så mycket dagsljus och värme som möjligt. Under vintertid valdes tillslut fönsterluckor istället för Airglass. Detta var ur ren ekonomisk synpunkt. Anledningen till att det valdes att använda fönsterluckor var att försöka dämpa värmeförlusterna nattetid. Det största problemet som upplevdes under arbetets gång var att inneklimatet blev för varmt, men med de val som togs bör detta inte längre vara ett problem. Antagligen kommer brukaren av ren vana och tradition att öppna dörrar och fönster under sommaren, så problemet är nog mer teoretiskt än praktiskt. Att simuleringen resulterade i lägre inomhustemperaturer under vintertid är bl.a. på grund av att det faktiska apparatinnehav som normalt sett finns i en villa inte har tagits med i beräkningarna (tvättmaskin och torktumlare ej medräknade). Till detta bör även noteras att beräkningarna är baserade på att 2 personer bor i villan, men i verkligheten är det kanske mer sannolikt att 3-4 personer bor i en villa på ca 170 kvm. Med dessa faktorer inräknade kommer med stor sannolikhet den lägsta innetemperaturen att bli högre än 17,5 C, vilket simuleringen resulterade i. Det är möjligt att med några enkla förändringar öka den lägsta inomhustemperaturen till över 20 C, vilket hade varit mer tillfredställande. 31

Max tillåtna tilluftstemperatur från värmebatteriet var begränsat till 24 C i simuleringarna, denna kan ökas till 27-30 C för att öka inomhustemperaturen. I detta arbete användes ett värmebatteri med samma effekt som i flerfamiljshusen i Glumslöv dvs. 1kW. Här kunde ett 2kW värmebatteri med fördel används istället och gett en högre inomhustemperatur. Som jämförelse är det värt att nämna att Termovillans boyta är nästan dubbelt så stor som i Glumslöv. Till- och frånluftsflödet i simuleringarna begränsades till 61 liter/s =0.37 oms/h. Här skulle en mindre förändring i form av större flöde ha medfört mer värme till huset. Det finns alltså ett antal punkter som kunde förbättras för ett behagligare inomhusklimat, men värt att komma ihåg är att ändras dessa ökar även husets energianvändning. Ytterligare en viktig sak att komma ihåg är att Termovillans fönsteryta motsvarar ca 32 % av golvytan, vilket är dubbelt så mycket som i konventionella hus. Trots att U-värdena på fönstren är ca 0,60-0,65, dvs. 0,50 för glas och 1,4 för karm är den största orsaken till att huset behöver lite mer extra energi än husen i Glumslöv. Om det i framtiden är möjligt att konstruera en värmeväxlare som kan återvinna 99 % av energin i frånluften kommer många av de problemformuleringar som ställdes i detta arbete att vara försumbara. Av ekonomiska skäl valdes det att inte VIPs väggarna för att minska tjockleken. Om det i framtiden är möjligt att ersätta de flesta glasen med Airglass eller något liknande material, kan det byggas villor som i stort sett inte kommer att ha några begränsningar vad det gäller dagsljusinsläpp. En tanke som kom upp under arbetets slutskede gällande solinstrålningen var att flytta fler av söderfönstren mer mot öst och norr, vilket skulle leda till svalare temperaturer under sommarmånaderna. Den solinstrålningen som skulle gå förlorad under vintertid är av mindre betydelse, då solvärmen är så liten i jämförelse med sommartid. En generell slutsats som kan dras i detta arbete är att det går att bygga självuppvärmda enfamiljshus. Det som många inte tar med i beräkningarna när de fattar beslut om att det är för dyrt att bygga, tänker inte på husets hela livscykel. På längre sikt kommer det att löna sig med att äga ett självuppvärmt hus, då det i framtiden kommer att bli dyrt att få fram ersättningsenergi till uppvärmning. Den stundande energideklarationen av hus kommer sannolikt också bidra till att gynna ägare av självuppvärmande hus. Människan måste försöka utnyttja den gratisenergi som skapas i ett hus för att spara på miljön, men som allt annat är detta en fråga som kommer att tas upp när väl denna dag är passerad. 32

Litteraturförteckning och bildhänvisningar Litteratur Internet http://www.tollor.se/produkter/thermo50.htm - Varm kant (VK) lösning http://www.pilkington.com/resources/sv2431.pdf - Solskydd http://www.pilkington.com/resources/sv1623.pdf - Värmeskydd http://www.emmabodaglas.se/ Emmaboda Glas http://www.sp.se/energy/files/fdn/fdn6.htm (Professor Anker Nielsen) - Ny medarbetare på SP Energiteknik http://www.ekstrands.nu/fonster/index.htm -Ekstrands fönster http://www.airglass.se/ - AirGlass http://eande.lbl.gov/ecs/aerogels/saprops.htm http://www.advancedbuildings.org/_frames/fr_t_building_transparent_insul.htm Transparent Insulation (Priser) http://stardust.jpl.nasa.gov/tech/aerogel.html AeroGel http://www.gp.se/gp/articles/84100-84199/84192/020223_lindas_karta.html - Lindås http://www.winabvik.se/archiveind.htm - Vikväggar http://www.afros.it/com/building/building.php Vacuum Insulation http://www.rparts.com/catalog/box_building/insulation/insulation_help.htm - How to design a VIPs http://reality.sculptors.com/~salsbury/house/panels.html#aerogel_panels - AeroGel http://www.va-q-tec.com/pdf/flyer_vaqtec_engl.pdf - Properties of VIP http://stardust.jpl.nasa.gov/aerogel_factsheet.pdf - Fakta Aerogel http://btech.lbl.gov/pub/designguide/section4.pdf - Sun reflection http://www.temovex.se/ - TemoVex ventilation http://www.maklarsamfundet.se/pof/ms/sida.pof?kundid=10003&sida=8713 - Energideklaration http://www.regeringen.se/sb/d/4687/a/32912 - Energideklaration http://www.buildinggreen.com/auth/article.cfm?filename=110708a.xml Aerogel http://www.teknat.uu.se/forskning/ - Elektrokroma glas http://www.chromogenics.se/visor_swe.htm - Fotokroma glas Källor Walla, Erik (2004) Så skriver du bättre tekniska rapporter. 2 uppl. Lund: Studentlitteratur ISBN 91-44-01913-0 Hamrin, Gösta (1996) Byggteknik, Del A: Husbyggnad. Göteborg: AMG Hamrin ISBN 91-86852-17-5 Hamrin, Gösta (1996) Byggteknik, Del B: Byggnadsfysik. Göteborg: AMG Hamrin ISBN 91-86852-18-3 Hamrin, Gösta (1996) Byggnadsritningar. Göteborg: AMG Hamrin ISBN 91-86852-15-9 Trätek (1991) Träbyggnadshandbok, Tak. Stockholm: Träinformation AB ISBN 91-85576-18-2 Trätek (1991) Träbyggnadshandbok, Väggar. Stockholm: Träinformation AB ISBN 91-85576-22-0 Pilkington Floatglass AB (2004) Glasfakta 2004. Pilkington Floatglass AB 33

Bilaga 4 Fuktberäkning Sommar Termovillan - Självuppvärmande enfamiljshus med stora fönsterytor Fuktberäkning Sommar, juli, Malmö Vägg Temp RF v Uteluft 18 78 11,98 Inneluft 22 72 13,98 Konstr utsida 3 2 g/m fukttillskott Materialskikt d (m) λ R (d/λ) Δt Beräknad Mättnads- ζ Z (d/ ζ) Δ v (g/m3) Beräknad RF v/ vm temp. ånghalt vm ånghalt v Innersida (Rsi) 0,13 0,035065819 22,0 19,41 0 13,98 72% Gipsskiva 0,013 0,25 0,052 0,014026327 22,0 19,41 4000 0,0019441 13,98 72% Isover UNI-skiva 0,07 0,037 1,8918919 0,510313368 21,4 18,76 0,000015 4666,667 0,0022681 13,98 74% Plastfolie 0,001 0,031 0,0322581 0,008701196 21,4 18,76 4000000 1,9441069 12,03 64% Isover UNI-skiva 0,17 0,037 4,5945946 1,239332464 20,2 17,49 0,000015 11333,33 0,0055083 12,03 69% Isover UNI-skiva 0,145 0,037 3,9189189 1,05707769 19,1 16,4 0,000015 9666,667 0,0046983 12,02 73% Isover fasadskiva P 0,08 0,031 2,5806452 0,696095653 18,4 15,74 0,000015 5333,333 0,0025921 12,02 76% Styrolit S80 Not & Spont 0,06 0,038 1,5789474 0,42590063 18,0 15,36 0,000001 60000 0,0291616 11,99 78% Puts 0,01 1 0,01 0,002697371 18,0 15,36 20000 0,0097205 11,98 78% Ytsida (Rse) 0,04 0,010789483 18 15,36 0 11,98 78% Rt= 14,829256 Zt= 4115000 RF från 69 % till 73 % över lagret med träregeln. RF får inte överstiga 75 % där det finns organiska material.

Bilaga 5 Fuktberäkning Vinter Fuktberäkning Vinter, februari, Malmö Vägg Temp RF v Uteluft -0,7 86 3,95 Inneluft 20 46 7,95 Konstr utsida -0,7 3,95 3 4 g/m fukttillskott Materialskikt d (m) λ R (d/λ) Δt Beräknad Mättnads- ζ Z (d/ ζ) Δv (g/m3) Beräknad RF v/ vm temp. 20 ånghalt vm ånghalt v 50% Innersida (Rsi) 0,13 0,181466 19,8 17,08 0 7,95 47% Gipsskiva 0,013 0,25 0,052 0,072586 19,7 16,99 4000 0,003888 7,95 47% Isover UNI-skiva 0,07 0,037 1,891892 2,640872 17,1 14,56 0,000015 4666,667 0,004536 7,94 55% Plastfolie 0,001 0,031 0,032258 0,045029 17,1 14,56 4000000 3,888214 4,05 28% Isover UNI-skiva 0,17 0,037 4,594595 6,413546 10,6 9,76 0,000015 11333,33 0,011017 4,04 41% Isover UNI-skiva 0,145 0,037 3,918919 5, 470377 5,2 6,88 0,000015 9666,667 0,009397 4,03 59% Isover fasadskiva P 0,08 0,031 2,580645 3,602295 1,6 5,41 0,000015 5333,333 0,005184 4,03 74% Styrolit S80 Not & Spont 0,06 0,038 1,578947 2,204036-0,6 4,62 0,000001 60000 0,058323 3,97 86% Puts 0,01 1 0,01 0,013959-0,6 4,62 20000 0,019441 3,95 85% Ytsida (Rse) 0,04 0,055836-0,7 4,59 0 3,95 86% Rt= 14,82926 Zt= 4115000 RF från 41 % till 59 % över lagret med träregeln.

Bilaga 6 ISOVER Fs-beräkning Resultat från Fs-beräkning 2005-05-06 14:25 Thermovillan, Bostad Sammanfattning Fs = (Summa Ujust * A + Summa Längd*Psi) / Aom = 0,095 W/m²,K Aupp = 169,00 m² Adörrar + Afönster = 54,26 m² Af = min ( Adörrar + Afönster, 0.18 * Aupp ) = 30,42 m² Fs krav = 0.16 + 0.81 * Af / Aom = 0,207 W/m², K Byggnaden uppfyller kraven på värmeisolering ty Fs <= Fs,krav. (se nedanstående redovisning) Yta UKorr Ujust A Ujust*A 1. Golv 0,090 0,068 169,00 11,408 2. Golv 0-1 0,090 0,068 0,00 0,000 3. Golv 1-6 0,090 0,068 0,00 0,000 4. Tak 0,048 0,048 169,00 8,112 5. Vägg - Norr 0,075 0,075 40,90 3,068 6. Takfönster 0,650 0,250 5,59 1,397 6. Takfönster 0,650 0,650 3,41 2,217 7. Fönster - groventre 0,661 0,661 0,56 0,370 8. Sovrum - gäst 0,645 0,645 1,43 0,922 9. Groventré dörr 0,714 0,714 2,10 1,500 10. Vägg - Öst 0,075 0,075 28,50 2,138 11. Sovrum 0,645 0,000 5,72 0,000 12. Sovrum 0,617 0,000 2,30 0,000 13. Köksfönster 0,614 0,000 0,72 0,000 13. Köksfönster 0,614 0,614 1,80 1,108 14. Vägg - Syd 0,075 0,075 32,30 2,423 15. Fönster - vardagsrum 0,614 0,000 11,02 0,000 15. Fönster - vardagsrum 0,614 0,614 4,10 2,516 16. Köksfönster - Tak 0,793 0,793 1,60 1,268 17. Köksfönster 0,645 0,645 2,86 1,844 18. Glasdörrar 0,543 0,543 2,10 1,140 19. Vägg - Väst 0,075 0,075 30,10 2,258 20. Köksfönster 0,645 0,645 4,29 2,766 21. Köksfönster 0,617 0,617 1,15 0,710 22. Fönster vid entredörren 0,665 0,665 1,20 0,798 23. Huvudentrén 0,707 0,707 2,31 1,634 Aom & Summa Ujust*A 524,06 49,595 Inga ködbryggor definierade, Summa Längd*Psi = 0,000 Använda konstruktioner Typ 1. Betong, Markskiva - Thermovilla Skiktmaterial Tjocklek (mm) Lambda (W/m,K) Reglar (%) Regel-lambda Betong 120 1,7 0 39