Begrepp för energieffektiva byggnader Per Levin, Docent Projektengagemang Energi & klimatanalys AB 14-11-07 Kategorier av energieffektiva byggnader BBR-hus Byggnader med lågenergianvändning (BBR) Byggnader med mycket låg energianvändning (BBR) Minienergihus Passivhus Nära Nollenergihus Nollenergihus Plusenergihus Dessutom en del internationella och företagsspecifika begrepp. 2 1
BBR-hus Byggnader som uppfyller Boverkets byggregler BBR 21 (BFS 2011:6 med ändringar t.o.m. BFS 2014:3), from 1 juli 2014. Skärpta krav från 1 feb 2015 Byggnader med låg energianvändning (BBR-25%, Energiklass B) Byggnader med mycket låg energianvändning (BBR-50 %, Energiklass A) 3 Energikrav för lokaler i BBR 21 Icke elvärmda 120 + 110 * (q vent - 0.35) kwh/a temp 120 + 110 q 100 + 90 * (q vent - 0.35) kwh/a temp 80 + 70 * (q vent - 0.35) kwh/a temp Redovisning ska inkludera Uppvärmningsenergi Komfortkyla Varmvattenberedning Fastighetsel 100 + 90 q 80 + 70 q Men ej verksamhetsel (som dock måste med i energiberäkningen). 2
Energikrav för lokaler i BBR 21 Elvärmda 95 + 65*(q vent 0.35) kwh/a temp i norr 75 + 55*(q vent 0.35) kwh/a temp mellan 55 + 45*(q vent 0.35) kwh/a temp i söder Inkluderar Uppvärmningsenergi Varmvattenberedning Komfortkyla Fastighetsel Men ej verksamhetsel. Lokaler 95 + korr Lokaler 75 + korr Lokaler 55 + korr Energikrav för bostäder i BBR 21 Icke elvärmda 130 kwh/a temp i norr 110 kwh/a temp mellan 90 kwh/a temp i söder 130 Inkluderar Uppvärmningsenergi Varmvattenberedning Komfortkyla Fastighetsel Men ej hushållsel. 110 90 3
Energikrav för bostäder i BBR 21 Elvärmda 95 kwh/a temp i norr 75 kwh/a temp mellan 55 kwh/a temp i söder 95 Inkluderar Uppvärmningsenergi Varmvattenberedning Komfortkyla Fastighetsel Men ej hushållsel. 55 75 Krav i kommande BBR 22 En fjärde klimatzon i söder Skärpning av kravnivåer, förutom för småhus och byggnader med små lägenheter. Gäller from 1 feb 2015. 8 4
Krav i kommande BBR 22, Zon III Icke elvärmda byggnader Bostäder kwh/m 2 U m Småhus 90 0,40 Småhus < 50m 2-0,33 Flerbostadshus 80 0,40 Flerbost, små lgh 90 0,40 Lokaler kwh/m 2 U m Lokaler < 50m2-0,33 Lokaler 70 + 70(q m -0,35) 0,60 Täthetskrav 0,6 tillkommer för små bostäder och lokaler 9 Krav i kommande BBR 22, Zon III Elvärmda byggnader Bostäder kwh/m 2 U m Småhus 55 0,40 Småhus < 50m 2-0,33 Flerbostadshus 50 0,40 Flerbost, små lgh 55 0,40 Lokaler kwh/m 2 U m Lokaler < 50m2-0,33 Lokaler 50 + 45(q m -0,35) 0,60 Effektkrav tillkommer förutom för små bostäder och lokaler. Täthetskrav 0,6 tillkommer för små bostäder och lokaler 10 5
Passivhus och Minienergihus Passivhus är en byggnad som har så låga värmeförluster vid dimensionerande utetemperatur, att den värme som då behövs kan bäras in med den luft som krävs för hygienbehovet. Detta för att man ska kunna slopa radiatorsystemet i bostadsbyggnader. Detta är en teknisk möjlighet som dock inte är ett krav. Detaljerade kriterier och beräkningsmetodik hänvisas till i FEBY Kravspecifikation för passivhus. Minienergihus baseras på samma metodik som för passivhus, men är kravmässigt enklare att klara, se FEBY Kravspecifikation för minienergihus. 11 Värmeförlusttal, W/m 2 A temp Klimatzon I II III Max VFT vid DVUT 17 16 15 Tillägg för byggnader < 400 m 2 Klimatzoner enligt BBR. Samma för lokaler och bostäder 12 6
Feby 12 årsenergi, kwh/m 2 A temp Klimatzon I II III Icke elvärmda lokaler 53 49 45 Elvärmda lokaler 29 27 25 Icke elvärmda bostäder 58 54 50 Elvärmda bostäder 29 27 25 Avser renodlade system. Definitionen för elvärmd byggnad skiljer från BBR 13 Övriga FEBY-krav Solvärmefaktor Luftläckning Fönster Mätning Material 14 7
Nollenergihus och Plusenergihus Nollenergihus är en byggnad som utöver att uppfylla kraven för passivhus inte använder mer energi under året än vad den själv tillför. Det kan vara el från t.ex. solceller eller värme som levereras till annan byggnad eller fjärrvärmenätet. Eftersom olika energislag är olika mycket värda finns enligt de svenska kriterierna för Nollenergihus ett tillägg: Samma viktningsfaktor används både för använd som för tillförd energi. Plusenergihus Tillförs byggnaden mer energi än den använder under året. 15 Feby 12 Nollenergihus Som Passivhus men dessutom att summan viktad levererad energi till och från byggnaden skall vara större än noll. Viktningsfaktorer: El = 2,5 Fjv = 0,8 Fjk = 0,4 Övrigt =1,0 16 8
Olika grader av verifiering Projekterat Certifierat Verifierat Beräknat Beräknat och granskat av godkänd 3:e part Styrkt genom mätningar 17 Kv. Trettondagen Stockholmshem - passivhus 9
Systemskiss Trettondagen Energianvändning Uppvärmning Varmvatten Fastighetsel Solfångare kwh/m2 kwh/m2 kwh/m2 kwh Beräknat 14,1 23,8 8,3 64 000 2013 23,5 16,7 10,3 56 500 P2014 24,2 17,3 11,1 40 100 20 10
Verifierad specifik energianvändning 2013 P141001 Anm. Uppmätt: 50,5 52,6 Levererad värme, vv och f-el Korrigering för tappvarmvatten: 8,3 7,7 Korrigerat till 25 kwh/m2 Tillägg för VVC: 2,1 2,1 Preliminärt. Beräknat från 5 Wper lm rörlängd. Solfångare: -3,7-2,6 Har antagit att 15% (lägenhetsandelen) av solenergin tillgodogörs byggnaden. Ev. avdrag för tomtbelysning: 57,2 59,7 kwh/m2 21 Förvärmning i jordkanal Temperatur efter jordkanal 35 30 25 20 15 10 5 0-5 0 5 10 15 20 25 30 35-5 Utetemperatur 11
Driftkort Temperaturverkningsgrad mot utetemperatur SFP ca 1,4 88 % (feb) 100 90 80 70 Verkningsgrad, % 60 50 40 Verkningsgrad 30 20 10 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 Utetemperatur, grader C 24 12
Sveriges första nollenergikontor Väla Gård Rikard Espling, Skanska Installation Per Kempe, Projektengagemang Systemskiss Behovsanpassad, närvarostyrd ventilation FTX VAV Välisolerad, tung och tät stomme Import och export av elektricitet Solskydd GEO- Värme/ frikyla Närvarostyrd lågenergibelysning, Dagsljusstyrning 13
Väla Gård Nollenergikontor Beskrivning -Klimatskärm Stommen är en prefabricerad betongsstomme med väggar av 120 mm betong med 200 mm Graphite EPS, tilläggsisolerad med 95 mm mineralull utvändigt samt har en fasadbeklädnad av stående träpanel. Under bottenplattan har man 350 mm EPS och sadeltaket har 70+450 mm stenull. Fönster 0,9 W/m 2 K, G-värdet varierar mellan fasaderna 0,31 alt 0,46 Man valde prefabricerad betongstomme för att få en ökad lufttäthet och mindre fuktrisk under produktionen. 27 Solelproduktion Väla Gård Nollenergikontor Beskrivning - Solelproduktion Montage av solcellsmodulerna på Hus B (norra huset) samt växelriktarna i fläktrummet. Total är det 288 solcellsmoduler och 5 st växelriktare och toppeffekten för solcellsanläggningen är 70 kwp. Solcellernas elproduktionen är beräknad till 64000 kwh, vilket motsvarar 37 kwh/m 2 A temp,år. 28 14
Väla Gård Nollenergikontor Fördelning av energi Energiberäkning (Relationsber.) 2012-11-30 [kwh/m 2,år] Uppmätt Energianvändning 2014-09-25 [kwh/m 2,år] Uppvärmning 27,7 /8,7 värme / elanv Energianvändning Varmvatten 2 / 0,7 VV / el Komfortkyla 8,7 / 0,7 Kyla / el 28,4 / 10,4 värme / elanv 0,38 / 0,13 VV / el 4,2 / 0,5 Kyla / el Fastighetsel 6,8 3,1 Summa (inkl förluster) 45,2 / 16,9 36,1 / 14,1 Verksamhetsel 25,3 25,3 Solelproduktion 37 39,8 29 Väla Gård Nollenergikontor Beräknad energiprestanda Väla Gård kontorets (A temp 1750 m 2 ) totala energianvändning för uppvärmning, kylning och fastighetsel är energiberäknat till 16 kwh/m 2,år (el) och hyresgästelen till 25 kwh/m 2,år. När man med beräkningar kontrollerade samstämmigheten (timme) mellan solcellernas elproduktion och byggnadens energianvändning ger det att 6 kwh/m 2,år av solcellernas elproduktion kan nyttjas direkt, så då blir energianvändningen enligt BBR 10 kwh/m 2,år. BBR-krav för elvärmt 55 kwh/m 2,år. På årsbasis räcker solelproduktionen till fastighetsenergin och verksamhetsenergin. 30 15
Väla Gård Nollenergikontor Energiproduktion och energianvändning 31 Väla Gård Nollenergikontor Analys av installerad solelproduktion Solcellspanelernas maxeffekt och dess betydelse för byggnadens energitäckning Väla Gård Solelens andel av Solelenergi till Solelenergi/Atemp till Solceller Fastel Fast+Verkel Fastel Fast+Verkel Fastel Fast+Verkel PV-peak - - kwh/år kwh/år kwh/m 2,år kwh/m 2,år 17,5 kwp 23,9% 19,1% 6974 14044 3,99 8,03 35 kwp 29,2% 28,5% 8543 21022 4,88 12,01 70 kwp 33,9% 36,8% 9910 27129 5,66 15,50 140 kwp 38,2% 43,9% 11152 32331 6,37 18,47 280 kwp 41,5% 49,7% 12127 36604 6,93 20,92 32 16
Väla Gård Nollenergikontor Analys av lagringsbidrag Teoretisk analys av förbättringspotential med nyttjande av lagring (batteripack) på Väla Gård Batteripack till elbil, 25 kwh Batterikapacitet Fastel Fastel + Verkel Byggnadsenergi kwh % % kwh/m 2,år 0 0 32 38 9,8 1 25 52 47 6,9 4 100 65 58 5,1 20 500 73 64 4,6 Exempel: GE rackmonterat batteripack. 1100$/kWh Min. 120 kwh 33 Belysningen består av energieffektiva armaturer, som kan dimmas och styrs av närvaro och dagsljus. För att minimera verksamhetselen slås huvuddelen av eluttagen ifrån när byggnaden larmas på. Alla vitvaror är minst A-klassade. Kyl och Frys är A++. På årsbasis blir verksamhetsenergin 25,3 kwh/m 2,år varav Matautomat 3,86 771 W Kaffemaskin v 0,15 30 W Kaffemaskin h 0,44 88 W Sveby kontorsindata Normalt 50 kwh/m 2,år Best Practice 39 kwh/m 2,år Framtiden 18 kwh/m 2,år Väla Gård Nollenergikontor Uppmätt - Verksamhetsel 34 17
Väla Gård Nollenergikontor Sammanfattning 1. Mycket bra uppföljningssystem och extremt bra energisiffror 2. Verksamhetselen på låga 25 kwh/m 2,år (Sverigebäst!?) inkl Matautomaten på 3,9 kwh/m 2,år. 3. Solelproduktionen 39,8 kwh/m 2,år, 9 % över den beräknade 4. Demand Controlled Ventilation ger en mycket låg elanvändning för FTX-ventilationen, SFP 0,7 0,8 kw/(m 3 /s) 5. Kylan är ungefär hälften av den beräknade. Mycket lågt kylbehov pga. tidigt intensivt samarbete mellan arkitekt och energimodellerare. 6. Värmeanvändningen något högre än beräknad, BVP-förluster etc. 7. Lite segt få igång driftuppföljningssystemet efter slutbesiktningen (adressering av givare) 35 Nära Nollenergihus Nära Nollenergihus är den kravnivå som ska gälla all nyproduktion senast 2019 (EU-direktiv). Kriterierna ligger f.n. på regeringens bord att bestämma. Utvärdering av provhus ska användas för att stämma av nivån. 36 18
Per Levin Sveby 2014 37 Ett utvecklingsprogram som drivits av byggoch fastighetsbranschen sedan 2007 Möta funktionskraven i BBR, byggherrens krav eller andra krav Standardversion 1.0 finns tillsammans med en avsiktsförklaring mellan byggherrar, fastighetsägare och entreprenörer att tillämpa Sveby Byggherrarna är huvudman för Sveby Stöd från Energimyndigheten tom 2015. Förankrat hos Boverket. Alt material är fritt tillgängligt för användning (www.sveby.org) Sveby 2014 38 19
Sveby 2014 39 VEM kan stämma VEM om byggnaden inte klarar energikraven? Kan byggherren stämma entreprenören om BBRs krav eller byggherrens kontrakterade krav inte uppfyllts? Sveby 2014 40 20
Sveby - avtal Handledning och ordlista Krav - Energiavtal 12 Beräkning - Brukarindata bostäder - Brukarindata kontor - Energianvisningar Verifiering - Mätföreskrifter - Energiverifikat - Energiprestandaanalys - Verifieringsmall Per Levin Sveby 2014 41 Energiavtal 12 Avtalsmall som tillförsäkrar byggherren att avtalad energiprestanda uppfylls. Ansluter till ABT 06. Gäller före ABT avseende energiprestandakrav. Arbetsgrupp inom BKK (Byggandets KontraktsKommitté) har berett slutgranskningen, tillgängligt oktober 2012. Hänvisar till gällande version av Sveby-standarderna genom en teknisk del i avtalet. Sveby 2014 42 21
Avtalad energiprestanda Bostäder: kwh per m 2 A temp och år Lokaler: kwh per m 2 A temp och år Ett högre värde kan avtalas för första året. Kravet viktas efter A temp om byggnaden innehåller både bostäder och lokaler Sveby 2014 43 Överenskommet energivite Skadeersättning: öre / kwh multiplicerat med antal år, kwh, A temp och år. Priset (och kravet) kan delas upp i olika energibärare. Sveby 2014 44 22
Uppföljning Uppföljning i 36 månader - delges bägge avtalsparter månadsvis - reglering årsvis för 10 år Skyldighet att delge förändringar som påverkar energianvändningen Någon av parterna kan tillkalla oberoende sakkunnig eller överbesiktning enligt ABT 06, beställaren bekostar. Entreprenören åläggs att visa att energiprestandafel inte beror på honom. Sveby 2014 45 Sveby - beräkning Handledning och ordlista Krav - Energiavtal 12 Beräkning - Brukarindata bostäder - Brukarindata kontor - Energianvisningar Verifiering - Mätföreskrifter - Energiverifikat - Energiprestandaanalys - Verifieringsmall Sveby 2014 46 23
Energiberäkningen som en stafettpinne Energiberäkning: 1 Program-/ Systemhandling Energimål Avtal System Schabloner 2 Bygghandling Indata Delsystem 3 Relations handling Indata Mätning Provning Sveby 2014 47 Beteende Hur vet byggherren den boendes inomhustemperatur, vädringsvanor och varmvattenförbrukning? Sveby 2014 48 24
Brukarindata Standardiserade och spårbara indata för nya bostäder och kontor avseende normalt brukande. Rapport med indataanvisningar inkl. förankrade underlag för bostäder och kontor. Excelblad Energianvisningar för byggnadsanpassad summering av personvärme, hushållsel, tappvarmvatten och driftel förutom pumpar och fläktar. Sveby 2014 49 Indata och program bör redovisas Byggnad Kommentar Placering Ex Östersund Klimat Ex. Klimatfil Östersund 1988 Atemp Totalt antal plan Temperaturkrav under mark och användning per beräkningszon Ange användning t ex garage, förråd, fläktrum. Lägsta lufttemperatur inomhus Totalt antal plan över mark Dimensionerande högsta lufttemperatur inomhus Ventilation Klimatskalets lufttäthet Systemtyp Anges i l/s,m2 vid 50 Pa Ex CAV, eller VAV oms/h Verksamhetstid vid normal T tryckskillnad ex 8-17 vardagar, 9-12 lör och Luftflöde om CAV-system Anges i l/s och m2, t ex Atemp U-värden och köldbryggor Maximalt antal redovisas Om i separata VAV-system tabellen ange följande ovan sön Observera att det högsta flödet ofta Fönsterglasens personer/m2,atemp g-värde ventilationsflöden T ex g=0,4 åt under S, g=0,6 drift: övriga har som funktion att kyla, dvs det Personernas närvarograd, väderstreck % Lägsta luftflöde påverkar inte BBRs korrektion av Under verksamhetstid. För kontor Solavskärmning Närvaroluftflöde T ex yttre rörligt Högsta åt S, luftflöde fast åt Ö brukar den vara 60-70% Temperaturverkningsgrad på våv Installerad belysningseffekt Ex. 10 W/m 2 Tilluftstemperatur Styrning och reglering av Närvaro, dagsljus etc Under och utanför verksamhetstid Drifttider Ska stämma med de drifttiderna som belysning Installerad effekt för verksamheten, t ex ligger till grund för beräkning av medeluteflöde för BBRs energikrav Fläktarnas SFP-tal Anges i kw/m3/s kontorsapparater, vitvaror. Värme & kyla Värmepumps kompressoreffekt Värmepumps COP Anges gärna vid flera utetemperaturer Kylmaskins COP Sveby 2014 50 25
Sveby - verifiering Handledning och ordlista Krav - Energiavtal 12 Beräkning - Brukarindata bostäder - Brukarindata kontor - Energianvisningar Verifiering - Mätföreskrifter - Energiverifikat - Energiprestandaanalys - Verifieringsmall Sveby 2014 51 Mätföreskrifter 1-13 är avsedd att användas som bilaga vid kontraktskrivande. Mätare krävs för alla energislag och energiprestandadelar. Uppföljning månadsvis. Sveby 2014 52 26
Mätare krävs för alla energislag och funktioner Noggrannhet som motsvarar debiteringsmätare Uppvärmning Tappvarmvatten Komfortkyla Driftel Sveby 2014 53 Energiverifikat uppföljning av energikrav under byggprocessen Ansvarsfördelning Gränsdragningar Rekommendationer för uppföljning checklista och verifikationsplan Underlag för kontrollplan Sveby 2014 54 27
Byggprocessen Uppföljningen börjar här! Sveby 2014 55 Energiprestandaanalys - vägledning för verifiering av energikrav Sveby 2014 56 28
Avvikelseanalys Steg 1: Korrigerad uppmätt energiprestanda - normalårskorrigering värme - korrigering för tappvarmvatten Steg 2: Indikering av orsak till avvikelse - innetemperatur, vädring - nyttjandegrad, internvärme - drifttid/närvarotid, - mycket varmt väder - mätarosäkerhet Steg 3: Verifiering av orsak till avvikelse - systematiskt tillvägagångssätt Sveby 2014 57 Verifiering - Steg 1 EP uppmätt,korr EP kontrakt och nyttjandegrad > 70 % Krav enligt Energiavtal 12 är uppfyllt Verifieringen är slutförd EP uppmätt,korr EP kontrakt och nyttjandegrad < 70 % Fortsatt verifiering rekommenderas Gå till steg 2 EP uppmätt,korr > EP kontrakt Kontrakterat krav inte uppfyllt Gå till steg 2 Sveby 2014 58 29
Exempel på redovisning av uppmätta och beräknade värden Energiposter, ej elvärmd byggnad Uppmätt Beräknad Levererad värme före korrektioner Levererad värme efter korr (redov. bilaga) Varmvattenberedning Ventilationstillägg Komfortkyla, el till kylmaskin Komfortkyla, fjärrkyla Övrig fastighetsenergi (exkl el till kylmaskin) Total energianvändning 0 0 Sveby 2014 59 Sveby verifieringsmall En mall där uppmätt korrigerad och beräknad energiprestanda redovisas och kan utföras på ett standardiserat sätt. Sveby 2014 60 30
Framgångsfaktorer för att minska glappet Säkerställa en bra klimatskärm och förväntade prestanda på installationer genom att: Planering och projektering - Krav på uppföljning, verifiering och dokumentation - Driftsynpunkter tillvaratas - Helhetssyn vid systemdesign Produktion - Fullfölj (de goda) tankegångarna från projekteringen - Information och utbildning till hantverkare bygglab - Utnyttja täthetsmätning och termografering som motivationshöjare - Se till att mätningen fungerar redan vid ibruktagandet. - Uppdatera energiberäkningarna med verkligt utförande. Drift - Noggrann idrifttagning med uppföljning (funktionsansvar) - Regelbunden kontroll hitta felkällor (inte bara symptom) 61 Hämta alla dokument gratis på Svebys hemsida! Nuvarande och kommande rapporter och handledningar kan fritt laddas ner och användas från: www.sveby.org Andra länkar: www.boverket.se www.energimyndigheten.se www.nollhus.se www.bebostad.se www.belok.se Sveby 2014 62 31
Projektengagemang är en konsultkoncern som levererar tjänster inom infrastruktur, byggnader, energi och industri. Vi har en bred geografisk närvaro i Sverige. Projektengagemang förstärker medarbetarnas engagemang och ansvar genom delägande i bolagen. 63 32