Materialevalg i en energimæssig strategi

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Materialevalg i en energimæssig strategi"

Elisabeth Klausen
8 år siden
Visninger:

1 Materialevalg i en energimæssig strategi Mette Glavind, Teknologisk Institut Varmeakkumulering i byggematerialer Eksempler på betydningen af varmeakkumulering for energibehovet Livscyklusbetragtninger Opsummering og fremtidsmuligheder

Eksempler på betydningen af varmeakkumulering for

2 1,00 0,80 Temperaturer og varmestrøm 10 8 Overfladetemperatur Rumtemperatur Temperatur 10 cm dybde Varmestrøm 0,60 6 Temperatur 0,40 0,20 0,00-0,20-0, Varmestrøm, (W/m 2 ) -0,60-0,80-1, Klokkeslæt -6 Letbetonvæg, 10 cm tykkelse. Densitet kg/m 3 Varmeledningsevne 0,62 W/mK -10

2 0-2 -4 Varmestrøm, (W/m 2 ) -0,60-0,80-1,00 0 4 8 12 16 20 24 Klokkeslæt -6

3 1,00 0,80 Temperaturer og varmestrøm 10 8 Overfladetemperatur Rumtemperatur Temperatur 10 cm dybde Varmestrøm 0,60 6 Temperatur 0,40 0,20 0,00-0,20-0, Varmestrøm, (W/m 2 ) -0,60-0,80-1, Klokkeslæt -6 Trævæg, 10 cm tykkelse. -8 Densitet 500 kg/m 3 Varmeledningsevne 0,13 W/mK -10

4 2 0-2 -4 Varmestrøm, (W/m 2 ) -0,60-0,80-1,00 0 4 8 12 16 20 24 Klokkeslæt

4 ED4 Termisk Varmeakkumulering masse og Varmeakkumulering (Wh/(m 2 K) varmeakkumulering i beton Beton 2400 Letbeton Tegl Letklinkerbeton Gipsplade med papir 900 Porebeton Letklinkerbeton Træ ,02 0,04 0,06 0,08 0,1 Materialetykkelse (m)

25 Letklinkerbeton 1200 20 Gipsplade med papir 900 Porebeton 700 15

5 Dias nummer 4 ED4 Man kan så beregne hvor meget varme dertilføres overfladen i løbet af det ½vdøgn hvor rumtemp større end overfladetempm. optegnet for forskellige materialer. Størst densisitet har størst varmeakkumulering. kurverne er i afhængihd af materialetykelsen ved ensidig på virkning. Der ses at når tykkelsen stige klinger varmeakkumuleringen af. nogenlunde retnlinet op til 5 cm tykkelse. ED;

Størst densisitet har størst varmeakkumulering.

6 Aktiv varmekapacitet ved døgncyklus Udnyttelse af varmekapacitet, % ,05 0,1 0,15 Tykkelse, m Beton 2400 Letbeton 1800 Tegl 1800 Letklinkerbeton 1200 Gipsplade med papir 900 Porebeton 700 Letklinkerbeton 600 Træ 500

7 Referencebygning, bolig: Fritliggende parcelhus. Areal: 180 m2.

8 Energibehov parcelhus, kwh/m 2 Forceret ventilation Solindfald Ekstra let, c=40 let, c=80 tung, c=40 Ekstra tung, c=40 Nej 97,7 93,6 91,8 90,6 Nej Stort ,8 91,5 90,1 Ja 90,5 88,0 87,2 86,8 Ja Stort 91,3 86,6 82,1 81,8 Besparelse mellem 4-10 %.

9 Overskudsvarme parcelhus, kwh/m 2 Forceret ventilation Solindfald Ekstra let, c=40 let, c=80 tung, c=40 Ekstra tung, c=40 Nej 7,2 5,7 4,6 3,8 Nej Stort 12,9 10,9 9,4 8,3 Ja 0,0 0,0 0,0 0,0 Ja Stort 5,8 3,7 0,0 0,0

10 Energi MWh 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Fjernet energi på grund af overophedning i sommermånederne Ekstra let let tung Ekstra tung April Maj Juni Juli August Sept. Okt. Måned

11 Referencebygning kontorhus

12 Energibehov kontorbygning, kwh/m 2 Forceret ventilation Solindfald Ekstra let, c=40 let, c=80 tung, c=40 Ekstra tung, c=40 Nej 108,6 102,1 98,4 95,9 Nej Stort 123,0 116,1 111,7 108,9 Ja 103,9 97,4 91,5 90,5 Ja Stort 118,7 111,6 105,6 103,9 Besparelse mellem %.

102,1 98,4 95,9 Nej Stort 123,0 116,1 111,7 108,9 Ja 103,9 97,4

13 Overskudsvarme kontorbygning, kwh/m 2 Forceret ventilation Solindfald Ekstra let, c=40 let, c=80 tung, c=40 Ekstra tung, c=40 Nej 12,3 10,4 9,1 8,1 Nej Stort 11,5 9,7 8,4 7,3 Ja 5,2 3,2 0,0 0,0 Ja Stort 5,2 3,1 0,0 0,0

14 CO 2 regnskab for ekstra let og middeltungt parcelhus Nedrivning og CO 2 optag Delmaterialer Energiforbrug under brug Produktion Udførelse/ Indbygning

15 Forskel i CO 2 for to opbygninger af bagmur og indvendige skillevægge Ekstra let tungt Skillevægge: Trælægter + 2 lag gipsplader + isolering. Bagmur: Træstolper + 2 lag gipsplader + gips mod ydermuren + dampspærre. Letbetonelementer i 100 mm tykkelse til både bagmur og skillevægge

Bagmur: Træstolper + 2 lag gipsplader + gips mod ydermuren +

16 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Stål Basis cement fase 1 24 kg/m2 0,9 kg CO2/kg 0,82 kg cementklinker/kg ECO2 1kg/kg Fase 3, Opførelse, byggeplads Fase 2, Produktion af helvæg Fase 1, Stål Fase 1, Bakkesand Fase 1, Letklinker Fase 1, Basis cement

1kg/kg Fase 3, Opførelse, byggeplads Fase 2, Produktion af

17 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Gips 36 kg/m2 fase 2 Gips 36 kg/m2 fase 1 ECO2 1kg/kg Fase 3, Opførelse, byggeplads Fase 2, Mineraluld Fase 2, Træ Fase 2, Gipsplader Fase 1, Mineraluld Fase 1, Træ Fase 1, Gipsplader

18 CO 2 emission per m 2, materialer og produktion CO2 optag 10 0 Ekstra let, nedre værdi Ekstra let, øvre værdi tung tung med karbonatisering Materialer og produktion

19 Forskel i CO2 udledning i kg CO2/m uden solafskærmning - 4,1 kg CO2/m2/år med solafskærmning - 1,5 kg CO2/m2/år Positive værdier betyder at CO 2 regnskabet er i middeltungt byggeris favør Alder fra opførsel af bolig i år Fase 5 starter efter 70 års levetid, hvorefter betonen knuses og genanvendes.

regnskabet er i middeltungt byggeris favør 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Alder fra opførsel

20 Opsummering af tunge materialers energimæssige potentiale Tunge materialer har en stor energilagringsevne Realistisk at opnå 4-13 % besparelser af energibehov ved anvendelse af et tungt materialer som beton Der opnås færre problemer med overophedning og bedre komfort ved at anvende tunge materialer (domkirkeeffekten) Bedst effekt fås med direkte solpåvirkning (varmelagring) og ventilation (kuldelagring) Tunge materialer kan give frihed i facadeudformning (isoleringstykkelse, solafskærmning, glasareal mm)

og bedre komfort ved at anvende tunge materialer (domkirkeeffekten) Bedst effekt fås med direkte solpåvirkning (varmelagring)

21 Det kan blive endnu bedre.. Aktiv lagring vha. indstøbte varmeslanger og lignende. Forøge overfladearealet vha. profilering mm. Permeabel beton til at udnytte en større del af et tværsnit. Forbedring af varmledningsevne ved f.eks. stålfibre. Beton og solceller mm. Varmeakkumuleringsevnen kan øges med faseskiftende materialer..

22 60 Heat accumulation (Wh/(m 2 K) Concrete 2400 Light aggregate concrete 1800 Tegl 1800 Light aggregate concrete 1200 Gypsum board 900 Aerated concrete 700 Light aggregate concrete 600 Wood 500 PCM-concrete 5/ Material thickness (m)

23 Afprøvning i Teknologisk Instituts EnergyFlex House

Relaterede dokumenter

Termisk masse og varmeakkumulering i beton. Termisk masse og varmeakkumulering i beton

Termisk masse og varmeakkumulering i beton Teknologisk Institut, Byggeri, Beton, Lars Olsen Bygningsreglementets energibestemmelser Varmeakkumulering i beton Bygningers varmekapacitet Bygningers energibehov