Lavenergihuse. Tonny Snogebæk Kruse Vejleder: Heidi Sørensen Merrild

Transkript

1 2013 Lavenergihuse Tonny Snogebæk Kruse Vejleder: Heidi Sørensen Merrild

2 TEKNISK MERKANTIL HØJSKOLE TITELBLAD SPECIALE TITEL: Lavenergihuse VEJLEDER: Heidi Sørensen Merrild FORFATTER: Tonny Snogebæk Kruse DATO/UNDERSKRIFT: STUDIENUMMER: OPLAG: 2 SIDETAL (à 2400 anslag) 30 GENEREL INFORMATION: All rights reserved ingen del af denne publikation må gengives uden forudgående tilladelse fra forfatteren. BEMÆRK: Dette speciale er udarbejdet som en del af uddannelsen til bygningskonstruktør alt ansvar vedrørende rådgivning, instruktion eller konklusion fraskrives! 1

3 Forord Dette speciale er udarbejdet i forbindelse med den afsluttende del af bygningskonstruktøruddannelsen. Specialet er udarbejdet efter litteratur, andres forskningsmateriale, samt egne interviews af personer der beskæftiger sig indenfor emnet. Der skal lyde en stor tak til Henrik Dissing fra HD Bolig, Kasper Rønslev Nielsen fra 2020 Huset og Mette Nymann fra LOOP architects, for at lade sig interviewe i forbindelse med udarbejdelse af dette speciale. Derudover vil jeg takke min vejleder, Heidi Sørensen Merrild, som har hjulpet og vejledt mig igennem specialet. Spørgsmålene i forbindelse med mine interviews er medlagt som bilag og svar fra samtlige interviews er medlagt som lydfiler på medfølgende CD. Kilderne i specialet er placeret i parentes umiddelbart efter den tilhørende tekst. F.eks.(Marsh, 2011). Således henvises der til kildelisten for at finde den pågældende kilde. Hvor der benyttes egne billeder, figurer eller tegninger henvises der med egen tegning eller lignende. 2

4 Abstract The general subject of this assignment is low energy buildings, with focus on passive houses, and houses built after building class The passive house I already a well known concept, while the building class 2020 that are not much in use yet, yet. Therefore I see it as a good opportunity to explore what the difference between these classes is, and whether there are improvements to find in the new building class The purpose of this assignment has been to achieve broad and professional knowledge in low energy houses and passive houses. And to find out what are essential when discussing low energy houses. During the assignment I have reached that there s many things that play a role in low energy houses and there s many things you shall be aware of during the design phase. My results are based on literature and other research material from already completed lowenergy houses. And to find out how things going on in reality, I have made interviews of persons working within the subject. 3

5 Indholdsfortegnelse 1 Indledning med problemformulering Problemformulerings spørgsmål Afgrænsning Metode og empiri Energi gennem tiderne Udvikling og udfordringer Hvad er lavenergihuse Energiramme, Be Lavenergiklasse Anbefalinger til lavenergiklasse Bygningsklasse Hvorfor vente Krav til bygningsklasse Anbefalinger til bygningsklasse Passivhuse Historie og koncept Krav til passivhuse PHPP, Passivhusets energiramme Delkonklusion Problematikker med hidtil udførte lavenergihuse Overophedning Dagslys Utilstrækkelig varmeforsyning Arkitektur og design Samarbejde i design og projekteringsfasen Projektering Hvad skal man være opmærksom på Tag Ydervægge Vinduer og døre

6 6.1.4 Terrændæk Installationer Konklusion Kildeliste Bilag

7 Billedliste Figur 1. Viser energiforbruget gennem årene og fremadrettet, henholdsvis 1970 erne, 2000 erne og 2020 erne Figur 2. Energirammer. A er det opvarmede etageareal. Lettere omarbejdet Figur 3. Anbefalinger til lavenergiklasse 2015 kontra standardkrav Figur 4. Dimensionerende transmissionstab Figur 5. Anbefalinger til bygningsklasse 2020 kontra lavenergiklasse Figur 6. Passivhus kriterier Figur 7. "De tre pejlemærker" Figur 8. Viser tankegangen i passivhuse Figur 9. Viser solafskærmning der er tænkt ind i bygningsdesignet Figur 10. Samarbejde mellem aktørerne Figur 11. Viser hvor stor en andel klimaskærmen udgør i forhold til forskellige bygningskroppe Figur 12. Viser temperaturer der bruges til beregning af transmissionstab Figur 13. Viser hvor der kan opstå kuldebroer samt utætheder i klimaskærmen Figur 14. Viser princip for tagets opbygning i 2020 huset Figur 15. Viser princip for tagets opbygning i passivhuset Figur 16. Viser princip for ydervægskonstruktionen i 2020 huset Figur 17. Viser princip for ydervægskonstruktionen i passivhuset Figur 18. Viser princip for terrændæk i 2020 huset Figur 19. Viser princip for terrændæk i passivhuset

8 1 Indledning med problemformulering Specialet er udarbejdet i forbindelse med den afsluttende del af bygningskonstruktøruddannelsen. Specialet omhandler passivhuse og huse bygget efter bygningsklasse Der vil søges afklaring på, hvad passivhuse er, kriterier og passivhusets koncept og oprindelse. Derudover undersøges der hvad bygningsklasse 2020 er, de skærpede krav, de nye krav, projektering og hvad der ellers gør sig gældende for netop denne klasse. Danmark er i dag en af frontløberne når det gælder energi, samt energikrav til nye bygninger. Udover det, er der er lagt klare planer for, hvordan byggebranchen i fremtiden skal udvikle sig energimæssigt. Med bagrund i det, synes jeg, at dette er et relevant emne at granske. Med bygningsklasse 2020 har Danmark lagt sig, hvis ikke på første pladsen, så tæt på, når man omtaler krav til energiforbrug for bygninger. Og taget i betragtning af, at næsten 40 % af den samlede CO 2 udledning stammer fra byggeriet, er grundig viden om energirigtigt byggeri et vigtigt parameter i byggebranchen. Derudover har man også en ambition om at opnå et samfund, frit for fossile brændsler. For at komme dertil, er det essentielt, at byggeriet bidrager med så meget som muligt ( For at efterleve disse stramme energikrav, vil det snart blive aktuelt, at alle bygninger skal udføres som lavenergibygninger. Dette stiller meget højere krav til både til arkitekterne, de projekterende rådgivere, ingeniørerne samt de udførende parter. Disse energikrav kommer også til at give en del udfordringer fremadrettet. Og man kan spørge sig selv, hvor lang kan man gå. Kan man bare isolere sig ud af det, eller skal man tænke i en helt anden retning. Branchen står således overfor en udfordring, der bliver spændende at følge. Der har heldigvis været meget fokus på området de senere år, og der er også udviklet koncepter der viser, at det er muligt at efterleve de stramme krav, som bidrager med at mindske energiforbruget og derved også co 2 udslippet. Målet med specialet er at få en bred faglig viden indenfor lavenergihuse og passivhuse, samt hvilke ting er essentielle når man arbejder med lavenergi. Specialisering inden for dette område er en klar fordel at besidde, når jeg bliver erhvervsaktiv i arbejdsmarkedet. Byggebranchen kun går en vej og det er den energirigtige. 7

9 1.1 Problemformulerings spørgsmål Med bagrund i ovenstående vil jeg undersøge, hvori de store forskelle ligger mellem passivhus standarden og bygningsklasse 2020, og derudover også udfordringerne fremadrettet. For at finde ud af dette, vil jeg tage udgangspunkt i passivhusets koncept, kriterier, arkitektur, hvad man skal være opmærksom på under projektering og erfaringer. På samme måde vil jeg foreholde mig til bygningsklasse 2020 ved at sætte mig ind i krav og anbefalinger, projektering, samt finde ud af om der er forbedringer at finde i denne klasse. Årsagen til, at jeg har valgt netop passivhuse og bygningsklasse 2020, er at disse to lavenergiklasser stiller høje krav til energiforbruget, og ligger forholdsvis tæt på hinanden. Mens passivhus konceptet er forholdsvis gammelt, er bygningsklasse 2020 forholdsvis ny. Disse forhold giver god mulighed for at undersøge, hvilke ting der er taget højde for i bygningsklasse 2020 i forhold til passivhus konceptet, eller om der overhovedet er noget nyt i denne klasse, man kan drage fordel af. 1.2 Afgrænsning Da passivhuse og lavenergihuse kan være et bredt emne, har jeg udelukkende valgt at fokusere på passivhuse og bygningsklasse Indledningsvis i hovedafsnittet vil der dog også refereres til standardkravene som bygningsregelmentet stiller i dag, samt lavenergiklasse Dette for at have noget at sammenligne passivhus standarden og bygningsklasse 2020 med. Der vil ikke være nogen form for beregninger indeholdt i specialet. Specialet er udelukkende baseret på litteratur og andet forskningsmateriale, samt egen indsamlet empiri. 1.3 Metode og empiri Specialet er opbygget med en overordnet tre inddelt struktur. Indledning, hoveafsnit og konklusion. Indledningsafsnittet indeholder indledning, problemformulering samt afgrænsning og metode. Hovedafsnittet indeholder indsamlet teori, indsamlet empiri, samt diskussion af emnerne. Til sidst kommer konklusionen, hvor der forsøges svare på problemformuleringsspørgsmålet. Jeg har valgt at benytte mig af litteratur, hjemmesider samt andet forskningsmateriale der har relevans for emnet som det teoretiske grundlag. Da der allerede findes en del materiale indenfor emnet, ser jeg dette som et oplagt valg. Derudover vil jeg lægge stor vægt på, at de anvendte kilder er opdaterede og pålidelige. Jeg vil derudover indsamle empiri i form af interviews af personer, der beskæftiger sig indenfor emnet. Således kan jeg lave sammenligninger, samt komme ind på, hvordan tingene forholder sig i praksis. Mine resultater vil således udelukkende blive baseret på resultatet af egen empiri, samt resultater af andres forskning og litteratur. 8

10 2. Energi gennem tiderne For at få skabt et overblik over udviklingen af energiforbruget de senere år, har jeg valgt at lave dette afsnit. Afsnittet er et tilbageblik, hvor der bliver set på de store forandringer i energiforbruget gennem årene. Udviklingen har været ret markant fra 1970 erne og til nu, hvor lavenergihuse er mere og mere almindelige heldigvis. Side om side med udviklingen har der også været udfordringer. Nogle af disse vil blive beskrevet i afsnittet. Figur 1. Viser energiforbruget gennem årene og fremadrettet, henholdsvis 1970 erne, 2000 erne og 2020 erne (Marsh, 2011). 2.1 Udvikling og udfordringer Oliekrisen i 1970 erne resulterede i at der blev rettet fokus på bygningers energiforbrug. Som det ses på den første graf i figur 1 ovenover, udgjorde opvarmning den største del af energiforbruget i nye bygninger. I årene op mod oliekrisen blomstrede velfærdssamfundet. Der blev bygget og kendetegnet for byggeriet blev store glaspartier der gav en masse luft og lys. Grundet det store opvarmningsbehov, blev der i 1977 stillet krav i bygningsregelmentet. Kravene gik på at få en bedre isoleret klimaskærm og en begrænsning af vinduesarealet, således at energi til opvarmning kunne reduceres. Udover det blev der indført varmetabsramme, hvor man med en velisoleret bygning, fik mulighed for at anvende større vinduesarealer (Marsh, 2011). Forsøget på at reducere varmetabet ved at isolere klimaskærmen og begrænse vinduesarealet, medførte det man kalder glughulsarkitektur. Vinduesarealerne var alt for små og dagslyset var i de fleste tilfælde utilstrækkeligt. Af samme grund steg energiforbruget i form af kunstig belysning (Lehrskov, 2011) erne bød igen på stramninger. Atter denne gang var det varmeisoleringen der skulle forbedres. Der kom også som noget nyt beregningsværktøjer til passiv solvarme. Disse beregninger blev brugt således, at tilskuddet fra den passive solvarme kunne indregnes for 9

11 at minimere opvarmningsbehovet. Større vinduesarealer blev igen en mulighed, idet at nye lavenergiruder kunne anvendes, uden at det gik ud over varmetabet. Der blev også tilføjet udestuer og altaner der var inddækket af glas, der skulle fungere som solvarmebuffere. Dette medførte desværre, at udestuer af glas og lignende blev overophedet i årets varme måneder. For at løse dette, brugte mange beboere eldrevet køling (Marsh, 2011). Udover at bruge eldrevet køling for at udbedre overophedning, valgte mange også at anvende eldrevne radiatorer til opvarmning, når det var koldt. På den måde kan man sige at den energimæssige ide eller tanke forsvandt (Lehrskov, 2011). Det at der igen blev muligt at anvende store vinduesarealer, satte gang i udviklingen af produkter som f.eks. vindueskonstruktioner og glastyper. Og udviklingen er fortløbende i gang. Med denne udvikling, er det blevet bedre og bedre mulighed for at opføre bygninger der har store glasfacader der sikrer et lyst og luftigt indeklima. Med muligheden for at kunne anvende store vinduesarealer har arkitekterne fået frihed til at bruge dagslyset og luftigheden som en vigtig del af arkitekturen (Lehrskov, 2011). Når vi rammer 2000 erne blev der igen indført nye krav. I 2006 blev energirammen indført, hvor der blev taget fat om flere ting. Energirammen omfattede nu opvarmning, varmt brugsvand, ventilation og køling. I bygninger hvor der ikke er boliger, skal der udover det før nævnte, også medregnes energiforbrug til belysning. Der blev i 2008 opstillet en målsætning i forbindelse med udmøntningen af den energipolitiske aftale, der sagde at energirammen skulle reduceres med 75 % frem mod De første 25 % i forhold til 2006 blev reduceret i Bygningsregelmentet Det næste skridt tages med lavenergiklasse 2015 hvor man igen reducerer med 50 % i forhold til Og med bygningsklasse 2020 tager man det sidste skridt hvor man reducerer med 75 % i forhold til Lavenergiklasse 2015 og bygningsklasse 2020 ventes indført som lovkrav i henholdsvis 2015 og 2020 ( 1). Hidtil udførte lavenergiboliger har fået en del kritik. Varmetabet er meget reduceret og varmetilskud fra brugsting i form af el apparater og lignende er steget markant. Og samtidigt med at store sydvendte vinduesarealer tit bliver udførte, opstår overophedning (Marsh, 2011). Der vil i efterfølgende afsnit blive kigget på netop udfordringer med overhedning og hvordan overophedning kan undgås fremadrettet. 10

12 3 Hvad er lavenergihuse Det der kendetegner lavenergihuse og passivhuse er, at de bruger mindre energi end almindelige huse. De bruger også mindre energi end standardkravene, som bygningsregelmentet stiller som krav til det maksimale energiforbrug. ( 1). I dette afsnit vil jeg beskrive hvad lavenergihuse og passivhuse egentlig er, og hvilke ting der gør sig gældende hvis et hus skal blive kategoriseret som et lavenergihus eller et passivhus. Derudover vil jeg også komme lidt indover energirammen. Afsnittet er blevet afgrænset, således at det kommer til at handle om lavenergiklasse 2015, bygningsklasse 2020 og passivhus standarden, og ikke de resterende former af lavenergikoncepter Energiramme, Be10 Når en bygning skal kategoriseres, skal der udføres en energirammeberegning. Der bemærkes, at det ikke er de samme beregningsprogrammer der anvendes til henholdsvis lavenergiklasse 2015, bygningsklasse 2020 og passivhuse. Til at dokumentere energikravene i bygningsregelmentet for lavenergiklasse 2015 og bygningsklasse 2020 anvendes beregningsprogrammet Be10, der er udviklet af SBi 1. Til passivhuse anvendes beregningsprogrammet PHPP, der er udviklet af Passiv Haus Institut i Tyskland. Uddybelse af PHPP er beskrevet i pkt En energiramme er et udtryk for en bygnings samlede behov for tilført energi. Det der medregnes i energirammen er hele bygningens samlede behov for tilført energi til opvarmning, varmt brugsvand, ventilation og køling. Belysning medregnes kun med i bygninger der ikke anvendes til boliger. Energirammen opgøres i kwh/m 2, hvilket også kan tolkes som, hvor stort boligens forbrug af energi er pr m 2 ( 1). For at vise hvordan der beregnes, er der på næste side vist et eksempel af en beregning. Bygningsregelment 2010 Krav fra 1. januar 2011 Energiramme for boliger, kollegier, hoteller mv. Energiramme for øvrige bygninger. Standard 2010 ( /A) kwh/m 2 pr. år (71, /A) kwh/m 2 pr. år Standard 2015 (Frivillig lavenergiklasse 2015) ( /A) kwh/m 2 pr. år ( /A) kwh/m 2 pr. år Forventet standard 2020 (Frivillig lavenergiklasse 2020) 20 kwh/m 2 pr. år 25 kwh/m 2 pr. år Figur 2. Energirammer. A er det opvarmede etageareal. Lettere omarbejdet (Lehrskov, 2011, s. 13). 1 Statens Byggeforskningsinstitut 11

13 Eksempel for henholdsvis standardkrav i bygningsregelmentet, lavenergiklasse 2015 og bygningsklasse Et almindeligt parcelhus på 200 m 2 : Standardkrav: 52,5 + (1650 / 200) = 60,75 kwh/m 2 pr. år Lavenergiklasse 2015: 30 + (1000 / 200) = 35 kwh/m 2 pr. år Bygningsklasse = 20 kwh/m 2 pr. år 35 kwh/m 2 pr. år er således et udtryk for maksimalt energiforbrug for bygningen pr. år. Ergo er energirammen, for lavenergiklasse 2015: = = 35 kwh/m2 pr. år 35 kwh/m 2 pr. år * 200 = 7000 kwh pr. år. Når en energirammeberegning skal udføres, er der en del ting der skal tages højde for. Det er: Klimaskærmen Bygningens placering og orientering Dagslys og udeklima Varmeanlæg og varmtvandsforsyning Bygningens varmeakkumulerende egenskaber Evt. ventilations eller køleanlæg Solindfald og solafskærmning Naturlig ventilation Solvarme og solceller Varmepumper Varmeforsyning Belysning ( 1) Når man udfører energirammeberegning i Be10, regner man med bruttoarealet og udvendige mål på bygningen, hvor man i PHPP bruger nettoarealet. Der er også nogle faktorer man skal være opmærksom på. Til det interne varmetilskud anvendes i Be10, 5 W/m 2. Energifaktoren for el er 1,8 i bygningsklasse For henholdsvis BR10 og lavenergiklasse 2015 er energifaktoren for el 2,5. For fjernvarmen er den 0,6 for bygningsklasse 2020, og 1,0 for henholdsvis BR10 og lavenergiklasse 2015 ( 1). 12

14 3.2 Lavenergiklasse 2015 Lavenergiklasse 2015 er en frivillig lavenergiklasse, der først ventes indført i bygningsregelmentet som lovkrav i For at en bygning skal betegnes som lavenergiklasse 2015, skal dens energiforbrug være ca. 25 % lavere end det som bygningsregelmentet, stiller som standardkrav i dag ( 1) Anbefalinger til lavenergiklasse 2015 Skal man overholde energirammen til lavenergiklasse 2015, anbefales det at bygningen bygges så kompakt som overhoved muligt og helst i flere plan. I forhold til standardkravene som bygningsregelmentet stiller, skal huse der udføres i lavenergiklasse 2015, have en noget bedre isoleret klimaskærm. Det være sig tag, ydervægge, terrændæk og fundament. Nedenfor er der angivet nogle vejledende anbefalinger, alt efter om bygningen udføres efter standardkravene som bygningsregelmentet stiller, eller lavenergiklasse Det endelige valg af husets form, konstruktioner, isoleringstykkelser mv. skal dog altid overvejes i hvert enkelt byggeri. Det er i sidste ende energirammeberegningen der bestemmer om de valgte løsninger er tilstrækkelige ( 2). Bygningsdele Standardkrav (2010) Lavenergiklasse 2015 Husets form 1 plan 1 plan, dog anbefales flere plan Gulvisolering 350 mm 400 mm Ydervægge 250 mm 300 mm Loft/ tag 400 mm 450 mm Vinduer 2 / 3 lags energiglas 3 lags energiglas Vinduesareal Max 22 % Max 22 % Vinduer mod syd Min 40 % Min 40 % Udhæng Vigtigt Vigtigt Ventilation Naturlig ventilation mulig Ventilation med varmegenvinding Tæthed 1,5 l/s pr. m 2 1 l/s pr. m 2 13

15 Varmeinstallation Fjernvarme / Effektivt olie eller gasfyr / Varmepumpe Fjernvarme / Effektivt olie eller gasfyr + solvarme / Varmepumpe Figur 3. Anbefalinger til lavenergiklasse 2015 kontra standardkrav Lettere omarbejdet ( 2) 3.3 Bygningsklasse 2020 Bygningsklasse 2020 er ligesom lavenergiklasse 2015 indført i bygningsregelmentet som en frivillig klasse og ventes indført som lovkrav i Bygningsklasse 2020 sikrer således at energiforbruget reduceres med 50 % i forhold til i dag. Derved er man oppe på de 75 % i forhold til 2006 niveauet. Bygningsklasse 2020 handler ikke bare om lavt energiforbrug. Udover det lave energiforbrug, tages der også højde for at opnå et godt indeklima såvel som for arkitekturen. Således skal bygningsdelsklasse 2020 være med til at sikre, at bygninger der udføres efter denne klasse, har løsninger af høj kvalitet, sundt og godt indeklima, tilstrækkeligt med dagslys og god arkitektur ( 1) Hvorfor vente Meningen med at vente med indføre lavenergiklasse 2015 og bygningsklasse 2020 som lovkrav i henholdsvis 2015 og 2020, og ikke med det samme, er at byggebranchen får tid til at forberede sig til de skærpede krav. Man får derved tid til at udvikle løsninger der egner sig de skrappe krav samtidig med, at man får gjort sig nogle erfaringer. Med tiden skulle disse løsninger helst også blive billigere og bedre end de løsninger vi har i dag( 1). Der bliver dog i dag bygget huse der efterlever kravene til bygningsklasse Et af eksemplerne er 2020 Huset som ingeniør Kasper Rønslev Nielsen har udviklet. Der vil blive refereret til 2020 Huset senere i specialet Krav til bygningsklasse 2020 Energirammen for bygningsklasse 2020 hedder for boliger, 20 kwh/m 2 pr. år. Dette er uanset størrelse på bygningen. Derved går man væk fra energirammer der er arealvægtede ( 1). Der er også krav til dimensionerende transmissionstab 2. Når bygningen er i én etage skal tabet ikke overstige 3,7 W pr. m 2 klimaskærm, når bygningen er i to etager 4,7 W og bygninger i tre etager eller mere 5,7 W ( 2). På næste side ses en tabel over det dimensionerede transmissionstab for de forskellige klasser. 2 Transmissionstabet fortæller hvor stort tabet er igennem klimaskærmen samt linjetab omkring døre, vinduer og fundamenter. 14

16 Figur 4. Dimensionerende transmissionstab ( En af forudsætningerne for at opnå en bygning med så lavt energiforbrug, er at bygningen er tæt. I bygningsklasse 2020 er der også skærpede krav til tætheden i forhold til i dag. Ved en trykprøvning med 50 Pa skal luftskiftet ikke overstige 0,5 l/s pr. m 2 ( 2). Som før omtalt, spiller indeklimaet også en rolle i bygningsklasse Overtemperatur har som bekendt været et problem i hidtil udførte lavenergibygninger. Da lavenergihuse er vel isolerede, tætte og har tit en del sydvendte vinduer, har de nemt ved at blive for varme om sommeren, derfor bliver der anbefalet at udvendig solafskærmning eller udhæng tænkes ind tidligt i designfasen, således at overophedning ikke sker. For at sikre sig helt, skal der også foreligge dokumentation af temperaturforholdene i kritiske rum. I boliger skal temperaturen, i de rum der beregnes som kritiske rum, således ikke overstige 26 C i mere end 100 timer pr. år og 27 C i mere end 25 timer pr. år ( 3). For at sikre et godt og lyst indeklima, er der i bygningsklasse 2020 stillet krav om at boliger skal have et minimum rudeareal. Rudearealet skal være således at det svarer til minimum 15 % af gulvarealet i beboelsesrum og køkken/alrum i så fald at rudens lystransmittans er større end 0,75. Lystransmittansen fortæller hvor meget dagslys kommer igennem ruden. Det vil sige at højere tallet er, mere lys kommer gennem ruden. Hvis lystransmittansen er mindre end 0,75, skal rudearealet øges tilsvarende ( 2). 15

17 I bygningsklasse 2020 må der ikke udføres opvarmning med luftvarme alene. Det vil sige at opvarmningen skal suppleres radiatorer, gulvvarme eller lignende. Der vil i de kommende afsnit blive beskrevet om problematikker hvor luftvarme er anvendt som den eneste varmekilde ( 2). Udover kravene der er beskrevet i dette afsnit, er der også en række andre krav. Disse vil jeg komme indover i de kommende afsnit Anbefalinger til bygningsklasse 2020 Skal man overholde energirammen for bygningsklasse 2020, gælder det ligesom med lavenergiklasse 2015, at bygningen er så kompakt som muligt og helst i 1½ 2 plan. Derudover skal huset være meget tæt, hvilket er beskrevet i forrige afsnit. Nedenfor er der angivet nogle vejledende anbefalinger. Der er givet anbefalinger for både standardkravene som bygningsregelmentet stiller i dag og for bygningsklasse Dette for at gøre det mere sammenligneligt. Der skal lægges vægt på at dette kun er vejledende og at de endelige valg altid skal overvejes nøje i hvert byggeri. Og at det i sidste ende er energirammeberegningen der afgør om det trufne beslutninger er tilstrækkelige. Bygningsdele Lavenergiklasse 2015 Bygningsklasse 2020 Husets form 1 plan, dog anbefales flere plan 1 plan, dog anbefales flere plan Gulvisolering 400 mm 400 mm Ydervægge 300 mm 400 mm Loft/ tag 450 mm 500 mm Vinduer U værdi 0,9 U værdi 0,8 Vinduesareal Max 22 % pr. 100 m 2 boligareal Max 22 % pr. 100 m 2 boligareal Vinduer mod syd Min 40 % Min 40 % Udhæng Vigtigt Vigtigt Ventilation Ventilation med varmegenvinding Ventilation med varmegenvinding Tæthed med 50 Pa 1 l/s pr. m 2 0,5 l/s pr. m 2 16

18 Varmeinstallation Fjernvarme / Effektivt olie eller gasfyr + solvarme / Varmepumpe Fjernvarme / Varmepumpe Figur 5. Anbefalinger til bygningsklasse 2020 kontra lavenergiklasse Lettere omarbejdet ( 4). Isoleringsmaterialerne der er angivet i skemaet ovenover, skal helst have en god lambda værdi 3. Det kan f.eks. være isoleringsmaterialer med en lambda værdi på mw/mk. Derudover står der, at udhænget er vigtigt. Der lægges vægt på, at udhænget skal skygge for solen i årets varme måneder og lukke solen ind i bygningen i årets kolde måneder. ( 4). 3 Lambda værdi (varmeledningsevne) angiver energimængde i Wh som i løbet af en time passerer gennem materialet. Lavere lambda værdi giver bedre isoleringsevne. 17

19 3.4 Passivhuse Passivhuskonceptet er i Danmark en frivillig certificeringsorden, der sikrer at passivhuse er bygget efter de fastsatte krav. De fastsatte krav er således tæthedskrav, krav til rumopvarmning og krav til det primære energiforbrug. Disse krav er ufravigelige hvis man ønsker at få huse passivhuscertificerede ( 1) Historie og koncept Sidst i 70 erne blev der opført et 0 energihus på Lundtoftesletten, og det er faktisk derfra at passivhusets oprindelse stammer fra. I den forbindelse strømmede både arkitekter og ingeniører til. Med inspiration fra dette 0 energihus opførte en svensker en boligkarre i Gøteborg, helt uden varmeanlæg. Selv om husene ikke havde varmeanlæg, var beboerne tilfredse ( 1). Inspireret af husene i Gøteborg, blev passivhuskonceptet udviklet i 1990, af den tyske forsker Wolfgang Feist. Derefter grundlagde han Passivhaus Institut i Darmstadt i Tyskland, der sørger for udvikling og standardisering af passivhuse. Det første hus der egentligt er bygget som passivhus, blev bygget i Darmstadt i Siden da er konceptet blevet udviklet, så det den dag i dag hovedsagligt betegnes som færdigudviklet. Der er opført flere end passivhuse, som for det meste ligger i Tyskland, Østrig og Schweitz. I Danmark blev det første passivhus der havde en passivhuscertificering opført i Ebeltoft i Siden er der opført passivhuse rundt omkring i Danmark, f.eks. kan nævnes komforthusene i Skibet, ved Vejle. Så udviklingen er i gang ( 1). Selve passivhus betegnelsen er ikke beskyttet, men en frivillig standard, så i princippet kan alle kalde deres huse for passivhuse. Men passivhuscertificeringen skal fungere som et bevis på at huse opfylder de opstillede krav ( 2). Konceptet bag passivhuset tager udgangspunkt i den passive varme i bygningen. Fokus er således at holde på varmen, fordi bedre man holder på varmen og bedre man udnytter solens passive varme, jo mindre energi skal der bruges til at nå den ønskede temperatur i bygningen. Som udgangspunkt skal man have en så tæt bygningskrop som muligt, konstruktionerne skal være meget velisolerede og tætte. Vinduerne skal have en lav u værdi 4 og placeres således at man bedst muligt udnytter den passive solvarme. Udover det, skal man have et ventilationsanlæg med varmegenvinding for at sikre et meget lavt varmetab fra bygningen. På den måde kan man sikre at energibehovet til at opvarme huset er så lavt, at den passive 4 U værdi angiver isoleringsevnen i en konstruktion. Mindre u værdi bedre er konstruktionen isoleret. 18

20 solvarme, varmetilskud fra personer og varmetilskud fra apparater er nok til at nå den ønskede temperatur i huset den største del af året ( 1) Krav til passivhuse Der er som sagt ikke en dansk standard for passivhuse. Hvis man ønsker et passivhus, er der opsat nogle kriterier fra Passivhaus instituttet i Darmstadt, der skal være opfyldt. Således har man også skabt en ensartet forståelse når man snakker passivhus. De tre kriterier kan ses i figur 6. Figur 6. Passivhus kriterier. Lettere omarbejdet ( 2). De opstillede krav kan dog ikke oversættes direkte til danske forhold, idet man bruger andre beregningsmetoder til passivhuse. Til passivhuse bruger man ikke Be10, som ved lavenergiklasse 2015 og bygningsklasse 2020, men PHPP som er beskrevet i pkt Rumvarmebehovet fortæller hvor mange kwh der skal til for at opretholde en stabil inde temperatur. Der beregnes således på forskellen mellem det passive varmetilskud og varmetabet. Det passive varmetilskud opnås fra solindfald gennem vinduer, varmetilskud fra personer, varmetilskud fra apparater og varmetilskud fra ventilationsanlægget med varmegenvinding. Varmetabet er det som forsvinder ud gennem klimaskærmen og gennem ventilationen ( 2). Som det ses i figur 6, er der også krav til det samlede primære energibehov. Det samlede primære energibehov må ikke overstige 120 kwh/m 2 pr. år. Det omfatter energibehovet til opvarmning, opvarmning af brugsvand og el til både pumper og ventilatorer, og el til husholdning apparater. Der stilles også høje krav til infiltrationen (lufttætheden) i passivhuse. Infiltrationen er et begreb der fortæller hvor tæt bygningen er. Man skal huske at, i passivhuse angives tæthedskravet som luftskifte pr. time (h 1 ), mens det i bygningsklasse 2020 angives som l/s pr. m 2. Grunden til at der stilles så høje krav til lufttætheden, er at den har stor betydning for 19

21 varmebehovet samt effektiviteten på ventilationsanlægget. Hvis man har en tæt bygning, reducerer man derved energibehovet og man sikrer at ventilationsanlægget kører optimalt. Tætheden skal opnås ved en trykprøvning på 50 Pa. Det vil sige at, ved en blower door test skal luftskiftet være mindre end 0,6 gange pr. time. Til sammenligning svarer 0,6 h 1 ca. til 0,3 0,4 l/s pr. m 2 i Be10 ( 3). Der skal understreges, at det ikke er tilladt at opnå de 15 kwh/m 2 pr. år med hjælp af f.eks. solceller. Det primære energibehov kan dog nedsættes ved hjælp af solvarme, uden hjælp af el fra solceller ( 1). På det område har bygningsklasse 2020 en klar fordel, idet man kan opnå de 20 kwh/m 2 ved hjælp af både solceller og solvarme, så længe man overholder kravet til det dimensionerende transmissionstab. Yderligere er der tre anbefalinger, de såkaldte pejlemærker, der bl.a. skal være med til at sikre det gode indeklima. Figur 7. "De tre pejlemærker Lettere omarbejdet ( 4). Varmelasten på 10 W/m 2 angiver maksimum kravet til rumopvarmningssystemet eller den aktive energikilde. Det vil sige mængden af varme som systemet skal opvarme rummene på årets koldeste dag. Der skal tages i betragtning at der regnes med at der næsten ingen tilskudsvarme er i form af mennesker eller apparater, således sikres det at opvarmningssystemet selv skal kunne opvarme huset. Ved passivhuse er der også en anbefaling til overtemperatur. Maks 10 % af tiden er det tilladt at have overtemperatur. Når man snakker overtemperatur, menes der med 25 C i opholdsrummene i huset. Når man laver beregningen, tages der ikke højde for at brugerne lufter ud eller lignende. Således skal beregningen dokumentere at huset, overladt til sig selv, kan have en behagelig temperatur på under 25 C, i 90 % af tiden ( 5). 20

22 Vinduer med en lav u værdi er med til at sikre et lavt energiforbrug. Men derudover, skal de også være med til at give et godt indeklima. U værdien beregnes samlet for glas, rammer og karmen, altså alle delene inden for vindueshullet. Udover anbefalingen til vinduerne er der også anbefalinger til resten af klimaskærmen. For at være sikker på at man kan overholde energirammeberegningen, skal man stræbe efter at have så lave u værdier som muligt. Det gælder for ydervægge, loft og gulv. Man siger typisk at, u værdierne skal være mindre end 0,15 W/m²/K, men for at være helt sikker, anbefales det at bruge følgende u værdier; ( 3). Væg Loft Gulv 0,1W/m²/K 0,1W/m²/K 0,1W/m²/K Hvis man skal opnå disse u værdier, får man konstruktioner som er meget tykke i forhold til hus, opført efter standardkravene som bygningsregelmentet stiller i dag. Det gælder for både vægge, loftet og gulve PHPP, Passivhusets energiramme Hvis man skal have et hus certificeret som et passivhus, er det nødvendigt at man beregner husets energiforbrug i PHPP. Det er som før nævnt, væsentlige forskelle på PHPP og Be10 hvilket gør at resultaterne fra en PHPP beregning ikke rigtigt kan sammenlignes med resultaterne fra en Be10 beregning. De største forskelle der gør at de ikke kan sammenlignes, er at man i PHPP bruger arealet af det indvendige gulvareal, minus skillevægge, altså nettoarealet, hvor man i Be10 bruger det udvendige opvarmede etageareal, bruttoarealet. Det gør, at der allerede der opstår en stor forskel. Det interne varmetilskud fra personer og apparater angives i PHPP som 2,1 W/m 2, altså indvendigt areal. Energifaktoren for el er 2,7 og 0,7 for fjernvarme og 1,1 for fyringsolie ( 4). 3.5 Delkonklusion Man kan hurtigt konkludere, at lavenergihuse bruger mindre energi end det som bygningsregelmentet stiller som krav i dag. Energirammen bliver skærpet med 50 % med lavenergiklasse 2015 og med 75 % med bygningsklasse 2020, i forhold til Dette alene kommer til at give byggebranchen, både rådgivere og de udførende parter store 21

23 udfordringer. Så på den måde er det forståeligt at man venter med at indføre de to lavenergiklasser som krav i henholdsvis 2015 og Således giver man branchen tid til at udvikle de nødvendige løsninger der skal bruges i fremtiden. Energirammen for bygningsklasse 2020 boliger er 20 kwh/m 2, uanset størrelse. På den måde er man således gået bort fra at energirammer skal være arealvægtede, som vi også kender det i dag. Med de skærpede krav til transmissionstabet gennem klimaskærmen i bygningsklasse 2020, har man faktisk gjort sit til at man opnår et energimæssigt godt hus. Man er således sikret at man ikke bare fylder på med solceller for at opnå denne klasse. Tæthedskravet til lavenergiklasse 2015 og bygningsklasse 2020 er henholdsvis 1,0 l/s pr m 2 og 0,5 l/s pr m 2. Dette gør at der skal være stort fokus på tætheden i bygningerne. Min vurdering er, at alle parter skal være velorienterede når det gælder tætheden. Det være sig både rådgivere og de udførende parter. Og allerede fra første streg på tegnebordet bør samlinger rundt om i bygningen designes således at de er lette at udføre og lette at gøre tætte. Indeklimaet spiller i den nye bygningsklasse 2020 en væsentlig rolle. Der er således taget højde for dokumentation af temperatur i husets kritiske rum og rudearealet skal svare til minimum 15 % af gulvarealet i beboelsesrum og køkken alrum. Dette skal sikre at overophedning ikke sker og at der altid er tilstrækkeligt med dagslys i de før nævnte rum. Udover det er der også indført, at luftvarme ikke må være husets eneste varmekilde men skal suppleres med f.eks. gulvarme eller radiatorer. Det må siges at være et godt tiltag for at sikre sig imod at der opstår kolde rum i årets kolde måneder. Anbefalingerne til henholdsvis lavenergiklasse 2015 og bygningsklasse 2020 viser at det alligevel godt kan lade sig gøre at udføre huse der ikke har meter tykke ydervægge. Således virker det som om at vi har nået dertil hvor der ikke kan betale sig at isolere yderligere, men i stedet får tænkt vedvarende energi ind i vores huse. Passivhuset er et tysk koncept og er ikke en beskyttet standard i Danmark. Således kan alle kalde netop sit hus for et passivhus. I forhold til bygningsklasse 2020, hvor indeklimaet er i stor fokus, er der i passivhuset meget fokus på opvarmningsbehovet, og hvordan dette opnås. Der er f.eks. ikke tilladt at opnå de 15 kwh/m² ved hjælp af f.eks. solceller, som er tilfældet med bygningsklasse Dog kan det primære energibehov nedsættes med solvarme, bare ikke med hjælp fra strøm fra solceller. Tæthedskravet er strengere i passivhuset. 0,3 0,4 l/s pr. m 2, dette for at sikre at energibehovet mindskes og ventilationsanlægget kan betjenes og køre optimalt. 22

24 4 Problematikker med hidtil udførte lavenergihuse Jeg vil i dette afsnit undersøge nogle af de problematikker der typisk gør sig gældende for hidtil udførte lavenergihuse og passivhuse og hvordan de evt. kan afhjælpes. Derudover vil der blive undersøgt om der er taget højde for disse problematikker i bygningsklasse Det har tit været oppe at vende, at beboere i lavenergihuse såvel som passivhuse ikke har været helt tilfredse med indeklimaet. Der er tale om f.eks. overophedning, for lidt dagslys, og utilstrækkelig varmeforsyning. Disse problematikker opstår ikke kun fordi det er lavenergihuse eller passivhuse, men fordi at disse typer bygninger er velisolerede og meget tætte, kan problemerne opleves voldsommere (Bilag 1). I dette afsnit vil der blandt andet blive taget udgangspunkt i rapporten Vurdering af indeklimaet i hidtidigt lavenergibyggeri, 4.1 Overophedning Der er efterhånden skabt en del erfaringer med lavenergibyggeri, nogle bedre end andre. En af de mindre gode er overophedning. Overophedning sker ikke kun i lavenergihuse, det kan lige så godt blive lige så varmt i ganske almindelige huse. Men når varmetabet er så lavt, skal der ikke særligt mange glaspartier mod syd, for at det bliver ubehageligt varmt inde i huset. Og overophedning sker også tit fordi der er anvendt store sydvendte vinduespartier. Tit er de store vinduespartier udført således at der ikke er mulighed for at åbne vinduerne. Et andet problem er også, at der ikke altid er tænkt på tilstrækkelig solafskærmning under projekteringen. Således kan temperaturene komme op på 30 grader, og kan virke som direkte ubehageligt ( 2). En anden side af historien er, at der under design og projekteringsfasen, hovedsagligt har været rettet fokus mod at dokumentere energiforbruget overfor myndighederne. Til at beregne og dokumentere energibehovet bruger man som omtalt i pkt. 4.1, Be10. I Be10 bliver der givet straf for overtemperatur, og tit bliver denne straf brugt som vurdering af, om indeklimaet er acceptabelt. Be10 beregningen kan således vise at der ikke er problemer med overtemperaturer. Men da programmet ikke er lavet specielt til beregning af indeklimaet, sker det tit, at der alligevel opstår problemer, selv om Be10 beregningen viser noget andet ( 2). I bygningsklasse 2020 har man da også fundet plads til at kræve dokumentation af overtemperatur. Da kan være nok så dyrt at afhjælpe problemerne med overophedning da husene er opført, er det som en selvfølge er, bedst at disse problemer løses inden. For at være sikker på at overophedning ikke opstår ved bygningsklasse 2020, er der indført et krav om dokumentation af kritiske rum ( 3). Dokumentationen kan f.eks. ske i form af simuleringsprogrammet BSim. BSim er et program der er udviklet til at beregne og analysere på indeklimaet i form af f.eks. termisk indeklima, energiforbrug, naturlig ventilation m.m. ( Men ifølge ingeniør Kasper Rønslev Nielsen, er det sjælden at man har plads i økonomien til at lave en beregning i BSim eller lignende. I 23

25 virkeligheden laver man en Be10 beregning, der helst viser at der ikke er problemer med overtemperaturen, selvom det nødvendigvis ikke er det rette at gøre (Bilag 2). 4.2 Dagslys Tendensen i hidtil udførte lavenergiboliger, har været en del sydvendte vinduer, og ikke nær til så mange nordvendte vinduer. Dette har medført at der ikke er tilstrækkeligt dagslys i de nordvendte rum ( 2). Som før nævnt, er der taget højde for dette i bygningsklasse 2020, hvor der er indført krav til rudearealet i opholdsrum og køkken/alrum. Dette for at sikre at der er tilstrækkeligt med dagslyslys, hvor folk opholder sig i huset. Ved at man får mere dagslys ind i rummene, bruger man også mindre energi til kunstig belysning, hvilket bidrager positivt til energiforbruget. 4.3 Utilstrækkelig varmeforsyning Et andet problem i lavenergihuse og passivhuse, har været at der ikke har været tilstrækkelig varmeforsyning i årets kolde måneder. Ved at varmebehovet i lavenergihuse og passivhuse er meget lavt, samtidig med at kravene til energiforbruget er høje, sker det tit, at dimensioneringen af de tekniske installationer ligger lige på den rigtige side af grænsen i forhold til varmetabet. Dette resulterer i, at opstår der afvigelser i huset, i forhold til beregningsforudsætningerne, kan der opstå situationer hvor varmeforsyningen ikke er tilstrækkelig. Dette kan f.eks. være hvis udetemperaturen er lavere end 12 C og man ønsker en indetemperatur højere end 20 C. Det kan det også forekomme, at ventilationsanlægget ikke producerer den indblæsningstemperatur der forudsættes i beregningerne. Derudover sker det også at, når beboerne i huset er på arbejde eller ferie og det interne varmetilskud mangler og derved kræver øget tilføjelse af husets varmeanlæg. Der bliver brugt forskellige slags forsyningsformer i lavenergihuse. Der findes alt fra huse der kun er opvarmet med varm ventilationsluft til huse der bliver opvarmet med enten radiatorer, gulvvarme eller begge dele. Ved at vælge opvarmning via ventilationsluft, spares udgifterne til installation af radiatorer og gulvarme. Ulempen med luftvarmen er bare, at den kan medføre et dårligt termisk indeklima, da man har svært med, eller fjerner helt muligheden for at regulere varmen i de enkelte rum, hver for sig. Ved at bruge et vandbåret system til opvarmning, i form af radiatorer eller gulvarme, har man bedre mulighed til at regulere varmen i de enkelte rum, hver for sig ( 2). 24

26 5 Arkitektur og design Tykke vægge, tætte kompakte bygningskroppe, store vinduespartier, solafskærmning og solhatte. Nogle siger at lavenergi og passivhuse sætter grænser for arkitekturen, mens andre kalder det udfordringer. Grænser eller udfordringer, så er det et faktum, at det er den vej, byggeriet går. Så realiteten er, at man før eller siden, hurtigere jo bedre, bliver nødt til at finde balancen mellem god arkitektur og de ting der udfordrer arkitekturen og designet i nutidens byggeri. Dette afsnit omhandler arkitektur og design i lavenergibyggeri. Og hvilke ting man skal være opmærksom på i designfasen. Udover det vil der også undersøges, hvordan samarbejdet mellem aktørerne i design og projekteringsfasen hænger sammen. Der er sket en del inden for arkitekturen og designet de senere år indenfor lavenergibyggeri. Ifølge arkitekt Mette Nymann, er der bare indenfor de sidste 5 7 år sket væsentlige ændringer i, hvordan arkitekterne forholder sig. Jeg har talt med mange andre arkitekter der synes det er pisseirriterende, det er en sten i skoen, at skulle tage noget hensyn (Bilag 3). I citatet refereres der til, at arkitekterne ikke har den samme frihed, arkitektur og designmæssig, i lavenergibyggeri. før i tiden sad arkitekten og skitserede, designede og tegnede, hvorefter skitser og tegninger blev sendt til ingeniøren som udførte de nødvendige beregninger. Inden for lavenergibyggeri er det lidt mere komplekst. Måden man griber tingene an, er anderledes. Der er mange elementer man skal have fokus på, helt fra starten af skitserings og designfasen. Designfasen er sådan set blevet en del af projekteringsfasen, eller omvendt. I lavenergibyggeri er der således mange af de ting der tilhører eller tilhørte projekteringsfasen, man er nødt til at være opmærksom på i designfasen. Hvor der ved traditionelt byggeri, tit er arkitekten der står for designprocessen, er der ved lavenergibyggeri nødvendigt at inddrage ingeniøren på et tidligt stadie. Dette for at lave energiberegninger og finde ud af om bygningen overhoved kan overholde de stramme krav der stilles. Således kan man tit, i fællesskab med ingeniøren skabe en bygning der overholder de stramme krav, samtidig med at man også får et godt design (Bilag 3). En af de store udfordringer designmæssig, kan også være vægtykkelserne. Og vægtykkelser af den størrelse er næsten ikke til at komme udenom i lavenergibyggeri. Tykke vægge gør at forholdet mellem bruttoarealet og nettoarealet i bygningen er stort. Det kan også derfor, tit være svært at forklare en bygherre, at der forsvinder altså nogle kvadratmeter når man anvender vægtykkelser af den størrelse. Det gælder for både passivhuse såvel som bygningsklasse Det er vigtigt at understrege for bygherren, at for at få energiforbruget ned, er det nødvendigt med meget isolering for at mindske energiforbruget og derved minimere energiregningen. Så ser bygherren tit anderledes på tingene. I princippet betaler 25

27 du en meromkostning på materialer i form af god isolering, vinduer med 3 lags glas, og gode tekniske installationer. Men denne meromkostning skulle gerne tjene sig selv ind igen, især med de stigende energipriser. Placering af bygningen på grunden, og orienteringen i forhold til verdenshjørnerne er tit et af det første man skal tage stilling til. Dette er også nødvendigt, da det er meget vigtigt at man kan få nogle gode facader mod syd, med tilstrækkeligt vinduesareal. Ved passivhuse er det især vigtigt, idet man skal udnytte mest mulige af de passive tiltag, som f.eks. den passive solvarme. Som det ses i figur 8, skal man som det første udnytte de passive tilskud i form af den passive solvarme, for det andet skal man holde på varmen ved at have konstruktioner der er vel isolerede. Når man har styr på de to, kan man gå i gang med at optimere de aktive tiltag. Figur 8. Viser tankegangen i passivhuse ( 6). I designfasen skal man, udover placering og orientering, være opmærksom på at have et enkelt og kompakt design. Helst uden forskydninger og fremspring i facaderne, da dette kan medvirke til kuldebroer. En kompakt bygning vil sige at man har en så lille grundplan som muligt, i forhold til facaderne. Og det er også derfor at der anbefales at bygge lavenergihuse i mere end én plan. Figur 11 viser et eksempel, hvor et hus, med loft til kip, og etageareal på 150 m 2 har en klimaskærm der svarer til 509 m 2. Derimod har et hus i to etager, også med etageareal på 150 m 2, kun 287 m 2 klimaskærm. Så der er klare fordele i at bygge i to etager. Store vinduesarealer kan give problemer med overophedning om sommeren. Forebyggelse af overophedning er derfor også væsentligt. Det er vigtigt man får tænkt solafskærmningen ind i bygningsdesignet, således at det ikke bliver lag på lag, hvor man plastrer flere lag af solafskærmning uden på facaderne, efter at bygningen er udført. En måde at gøre dette, er i form af solhatte eller udhæng. Udhænget skal designes med hensigt på, at forhindre for meget sol om sommeren, men samtidig lukke sol ind om vinteren. På næste side er der vist et eksempel på solafskærmning der er tænkt ind i designet fra starten af. Og som man kan se, fungerer udhænget som en kasket, der skærmer for solen. 26

28 Figur 9. Viser solafskærmning der er tænkt ind i bygningsdesignet. ( 7). Alternativt kan man lave solafskærmning i form af udvendige bevægelige skodder, solskærme eller markiser. Men vælges disse løsninger, skal man være opmærksom på, at der kan være mere vedligehold. Fælles for de forskellige løsninger er, at det bedste resultat opnås, hvis afskærmningen sidder udenfor, og ikke indenfor i bygningen. En af begrænsningerne når man snakker design, kan være økonomi. Som før nævnt bliver der brugt forholdsvis mange penge i form af isolering, dyre vinduer og den tekniske del. Ofte er det også således, at man er nødt til at holde sige indenfor en meget stram økonomi. Så sker det tit, at hovedparten at budgettet går til de før nævnte ting, og man vælger at gå på kompromis med f.eks. facademateriale og lignende. Så på den måde kan man sige at man går på kompromis med designdelen (Bilag 3). Når man snakker passivhuse, bygningsklasse 2020 samt andre former for lavenergi, lægges det som før beskrevet, stor vægt på at overholde de krav og anbefalinger som dertil hører. Det være sig f.eks. kompakthed, placering og orientering i forholdt til verdenshjørnerne. Min holdning er, at man som det allerførste finder ud af hvad det er for en bygning man sidder med. Hvad skal den bruges til, hvor ligger den henne og i hvilken retning har man udsigten. Har man udsigten mod nord, jamen så er det mod nord man har de åbne facader. Så bliver man nødt til at finde andre måder at opfylde de stillede krav. Selvfølgelig skal man hele tiden have krav og anbefalinger i baghovedet, men man må passe på, at man ikke opfatter det som et regelsæt. Og dog. Skal man have et hus certificeret som passivhus, er der selvfølgeligt nogle kriterier man er nødt til at efterleve. Og det samme gælder et hus efter bygningsklasse Som jeg ser det, er det vigtigt at de krav og anbefalinger der måtte være, ikke bliver så retningsgivende, at man kun fokuserer på dem. Men at man i stedet får løst det på anden vis. 27

29 5.1 Samarbejde i design og projekteringsfasen Ifølge Mette Nymann, er samarbejde mellem de involverede aktører meget vigtigt. En anden ting er også, at man skal sikre sig, at de involverede parter, forstår og respekterer det de laver. Når man designer og projekterer lavenergiboliger, er det tit for private bygherrer. Og når man har med private bygherrer at gøre, følger der som regel en forholdsvis stram økonomi med. Og når man har en stram økonomi at tage højde for, er det selvfølgelig relevant at inddrage aktører som ingeniører og entreprenører på et meget tidligt stadie. Fordelen ved at inddrage ingeniøren så tidligt, er at han kan rådgive således at der ikke opstår unødvendig omprojektering, og dermed meromkostning, fordi de løsninger der er valgt, ikke er energimæssige gode nok. Inddrager man entreprenørerne, kan man sikre, at det der bliver tegnet, er bygbart. Det er især vigtigt, at sammenbygninger hvor der er risiko for utætheder sikres, således at de er muligt at udføre. Det at lufttætheden er så vigtig i lavenergi, gør at samarbejdet mellem arkitekten og entreprenøren er meget vigtigt (Bilag 3). Og på grund af de skærpede tæthedskrav, kan man spørge sig selv om, om efteruddannelse på den front ville være aktuelt i fremtiden. Det være sig både rådgivere og de udførende parter. Figur 10. Samarbejde mellem aktørerne ( 8). Figur 10 illustrerer godt, hvordan hele teamet hænger sammen. I lavenergibyggeri, nødt til at inddrage alle aktørerne på et tidligt stadie. Dette for at projektet er udformet som en helhed, og man ikke bagefter kommer med hovsa løsninger. Når der bliver stillet så stramme krav, som er tilfældet i både bygningsklasse 2020 og passivhuse, er der efter min mening, ikke plads til hovsa løsninger, da det tit, både fordyrer projektet samt skæmmer arkitekturen. Jeg tror det er essentielt at aktørerne rådgiver hinanden gennem hele forløbet. Ingeniøren rådgiver omkring energi, således at arkitekten kan forme bygningen, og entreprenøren forholder sig til bygbarheden i den enkelte detalje. 28

30 6 Projektering Med udgangspunkt i de forrige afsnit hvor jeg har undersøgt de stramme krav og nogle af de problematikker der har været med nogle af de hidtil opførte lavenergihuse, samt arkitektur, vil jeg i dette afsnit undersøge hvordan bygningsklasse 2020 hus og passivhus opnås. Det være sig både hvordan de stramme krav og anbefalinger kan overholdes, og hvordan de før nævnte problematikker kan undgås og tænkes ind i projekteringen. Går man de stramme krav i møde blot ved at fylde en del mere isolering i eller plastrer man bare solceller og lignende tiltag på huset. Dette prøves at besvares i det kommende afsnit. 6.1 Hvad skal man være opmærksom på Når man skal projektere et lavenergihus eller et passivhus, er de allerførste beslutninger som sagt, meget vigtige. Men i virkeligheden er det tit således, at en arkitekt eller bygherre kommer til ingeniøren med et sæt færdige tegninger, og siger at de gerne vil udføre huset som enten lavenergihus eller et passivhus (Bilag 2). Dette kan medføre, at det bliver meget dyrt og svært at få lavet huset om til et lavenergihus, da der er rigtig mange parametre der spiller ind. Ved passivhuse, skal man fra starten af design og projekteringsfasen være opmærksom på de passive tiltag, fordi disse passive tiltag er ligesom idéen bag passivhuset. Som før nævnt, handler det om for passivhuset, at opnå den mest optimale udnyttelse af den passive varme. Derved er placeringen på grunden og udformningen af selve bygningskroppen noget man skal have med i overvejelserne. Placeringen og orienteringen af bygningen på grunden skal helst være sådan, at man får store vinduespartier mod syd, samtidig med at der ikke opstår Figur 11. Viser hvor stor en andel klimaskærmen udgør i forhold til forskellige bygningskroppe ( 9). 29

31 for meget skygge fra f.eks. andre huse, store træer og lignende. Udover, anbefales det at man har vinduesareal der er minimum 30 % af bruttoetagearealet. Af det samlede vinduesareal skal 40 % orienteres mod syd. Der understreges at dette gælder fritliggende enfamiliehuse. Som det ses på figur 11, er der mange muligheder for udformning af bygningskroppen. Man skal dog være opmærksom på klimaskærmens areal. Jo højere arealet af klimaskærmen udgør, jo højere bliver varmetabet. Som før nævnt, skal man vælge en bygningskrop der er så kompakt som muligt og man skal stræbe efter at få så meget gulvareal som muligt og så lidt klimaskærmsareal som muligt. Som det også ses på figur 11. er alle fire eksempler forholdsvis simple bygningskroppe og det er der også en grund til. Flere forskydninger, kviste, karnapper og lignende man har, jo større bliver arealet på klimaskærmen Dette indebærer flere samlingsdetaljer, flere kuldebroer og derved øget risiko for utætheder. ( 10). Ifølge Henrik Dissing, indehaver af HD Bolig, er der klare fordele i at gå efter et design der er så enkelt og kompakt som overhovedet muligt. På den måde bliver klimaskærmens areal reduceret, som også begrænser de svære sammenbygningsdetaljer, som kan medføre utætheder og derved øget varmetab (Bilag 1). At tætheden er vigtig ses også på kravet der bliver stillet. 0,3 0,4l/s pr. m 2 lyder som et krav som er svært at efterleve, men HD Bolig har netop opført et hus med et gennemsnit på 0,171l/s (Bilag 6). Der understreges at huset har et enkelt og kompakt design. Ved bygningsklasse 2020 er der ikke lige så meget fokus på den passive solvarme som ved passivhuse. Hvor man ved passivhuse skal opnå de 15 kwh/m 2 primært ved at isolere sig ud af det, med tykke konstruktioner, og have en del sydvendte vinduer og vinduespartier, er der ved bygningsklasse 2020 givet lidt mere råderum over hvordan de 20 kwh/m 2 opnås. Ved bygningsklasse 2020 har man mulighed for at opnå de 20 kwh/m 2 ved hjælp af vedvarende energi, så som solceller, solvarme og lignende. Som før nævnt, er der i bygningsklasse 2020 skærpede krav i forhold til det som bygningsregelmentet stiller i dag til det dimensionerende transmissionstab gennem klimaskærmen. Transmissionstab er tabet af energi, eller varmemængde, der forsvinder ud gennem klimaskærmen på grund af temperaturforskellen. Grunden til at man har valgt at skærpe kravene til transmissionstabet gennem klimaskærmen, er at man skal sikre, at alle konstruktionerne i klimaskærmen udføres, med en god isoleringsevne, og kan være stående mange år frem i tiden. Transmissionstabet gennem klimaskærmen beregnes som det samlede tab gennem tag, loft, ydervægge, terrændæk, kældervægge og fundamenter. Vinduer og døre regnes således ikke med, dog skal linjetabet omkring vinduerne og dørene regnes med. Når man skal beregne 30

32 transmissionstabet, er oplysningerne man skal bruge, arealer og u værdier for de før nævnte konstruktioner, samt længder og Ψ værdier (linjetab) for fundamenter, vinduer, døre og evt. andre kuldebroer. Mindre linjetabet er, bedre isolerer konstruktionen. En anden ting man skal tage høje for, er inde og udetemperaturer. Som det ses i figur 12, er der forskel på temperaturen indvendig og udvendig, samt under jord m.m. Linjetabet beregnes efter DS 418. Kravene til det dimensionerende transmissionstab kan ses i figur 4 ( Figur 12. Viser temperaturer der bruges til beregning af transmissionstab ( Der er ikke stillet et særskilt krav til transmissionstabet i passivhuse, som der er ved bygningsklasse Ved bygningsklasse 2020, har man mulighed for at kompensere med isoleringstykkelser. Det vil sige, at hvis man f.eks. ønsker en lidt tyndere ydervægskonstruktion, isoleringsmæssig, kan man øge isoleringstykkelsen i loftkonstruktionen. Bare så længe man efterleverer kravet til det samlede transmissionstab. Ved passivhuse har man derimod en ambition om, at hver enkelt konstruktion skal være meget velisoleret. I PHPP, har man således ikke mulighed for at sige, at man mindsker isoleringstykkelsen i ydervægskonstruktionen, for derefter at øge isoleringstykkelsen i loftkonstruktionen. På den måde har man i passivhuse mere fokus på, at få hver enkelt konstruktion, så godt isoleret som muligt. Så godt at de kan efterleve de anbefalinger der er stillet i pkt Det være sig loft, væg og gulv. Samtidig med, at man skal have hver enkelt konstruktion godt isoleret, skal man også være opmærksom på kuldebroer. Isoleringstykkelsen i passivhuse er med til at gøre at der er relativ få kuldebroer, men hvis der opstår kuldebroer, tæller det også meget i energiforbruget. 31

33 Figur 13. Viser hvor der kan opstå kuldebroer samt utætheder i klimaskærmen ( 11). Figur 13 illustrerer meget godt hvordan man kan lokalisere kuldebroer og eventuelle utætheder i klimaskærmen. Omkring sammenstødninger, fremspring og overgange fra konstruktion til konstruktion, er det især vigtigt at være opmærksom, da det tit er i disse områder, at kuldebroerne opstår. I traditionelt byggeri kan kuldebroerne stå for hele 15 % af varmetabet, og kan stå for hele 5 kwh/m 2 ( 11). Med dette i baghovedet, siger det sig selv at det er meget vigtig at få minimeret kuldebroerne i byggeriet så meget som overhovedet muligt. Især når man har så stramme krav til energiforbruget i henholdsvis passivhuse og bygningsklasse Ifølge Kasper Rønslev Nielsen, kan man efterleve kravet i bygningsklasse 2020, til det dimensionerende transmissionstab gennem klimaskærmen, uden at have konstruktioner der er vanvittigt godt isoleret, og dog. I næste afsnit ses på konstruktioner fra 2020 huset, som overholder kravene til bygningsklasse 2020 og dermed kravet til det dimensionerende transmissionstab (Bilag 4). Derudover ses der på konstruktioner fra et passivhus, udført af HD Bolig, hvor der også laves sammenligninger mellem 2020 huset og passivhuset Tag Når man ved passivhuse har en U værdi anbefaling på 0,1 W/m²/K på taget, er det vigtigt med et tykt isoleringslag. For at opnå en så lav u værdi, er der mange ting der spiller ind. For det første er der selve tykkelsen på isoleringen og for det andet bør man tage lambda værdien med i overvejelserne. Udover det, kan man også vælge at have en øget spær afstand, således at træprocentet mindskes hvilket resulterer i at u værdien også mindskes. 32

34 I 2020 huset, har man valgt at bygge taget op som en varm tagkonstruktion, derved er der ikke behov for udluftning i selve konstruktionen, se figur 14. Det betyder, at Indefra og ud, er konstruktionen opbygget med 13 mm gipsplader på 25 mm spredt forskalling. 145 mm krydslægter med isolering. 245 mm spær med isolering hvorefter der tilføres yderligere 100 mm isolering ovenpå. På den måde får man et ubrudt lag isolering, som hjælper til at mindske u værdien. Til sidst kommer to lag tagpap som det yderste lag. I stedet for at anvende den traditionelle dampspærre i form af PE folie eller lignende, som man ellers plejer, har man i dette tilfælde valgt at bruge hygrodiode. Alle isoleringsmaterialer i konstruktionen udføres med en lambda værdi på 37 mw/mk, og den samlede konstruktion har en u værdi på 0,08 W/m²/K. Idet at det er fladt tag, har det været nødvendigt at opbygge tagfaldet med isoleringen. Det resulterer i at isoleringstykkelsen svinger lidt, men der er ingen steder mindre end 450 mm og ingen steder mere end 550 mm (Bilag 2). Figur 14. Viser princip for tagets opbygning i 2020 huset (egen tegning) I passivhuset, udført af HD Bolig, har man til gengæld valgt at bygge tagkonstruktionen op som en udluftet konstruktion, se figur 15. Tagkonstruktionen har ensidigt tagfald med et fald på 1:40. Det betyder at man er fri for at indarbejde tagfald i selve isoleringen, som er tilfældet med 2020 huset. Indefra og ud, er den bygget op med troldtekt som indvendig loftbeklædning, monteret på 22 mm spredt forskalling. 95 mm krydslægter med isolering hvorefter der igen er monteret 22 mm spredt forskalling. Dampspærren i form af PE folie, er placeret i mellem krydslægterne og forskallingen. 550 mm spær med 500 mm isolering. De sidste 50 mm som isoleringen ikke fylder op i spærret, skal sikre at der er ventilation i konstruktionen. Ovenpå spærret er der udført 38 mm taglægter der også skal være med at sikre tilstrækkelig ventilation. Som de sidste lag er lægges der 18 mm vandfast krydsfiner som underlag til det to lag tagpap. Isoleringsmaterialerne i denne konstruktion, er også udført med en lambda værdi på 37 mw/mk. Til sammenligning, har denne konstruktion 595 mm isolering, hvilket er 105 mm mere end ved 2020 huset, se figur 14 og 15. I begge tilfælde har man valgt at udføre tagkonstruktionen med indvendig krydslægtning. Det gør at man kan 33

35 føre installationer i form af el o lign. uden at bryde dampspærren. Hvis man bryder dampspærren, er det vigtigt at tætningen af dampspærren udføres omhyggeligt, således at det sikres at der er helt tæt. Figur 15. Viser princip for tagets opbygning i passivhuset (egen tegning) Ved at vælge fladt tag, kan konsekvensen være, at man enten får synlige ventilationsrør, eller er man nødt til at udføre et nedhængt loft efterfølgende. Hvis man altså ikke fører ventilationsrørene i terrændækket eller lignende. Hvis man til gengæld vælger at udføre taget med f.eks. gitterspær, som vist i figur 11, med isolering i spærfoden, undgår man de synlige ventilationsrør og evt. også det nedhængte loft, idet at ventilationsrørene kan placeres i loftsrummet. Skulle valget falde på gitterspær løsningen, skal man være opmærksom på, at alle ventilationsrør der ligger på den kolde side af isoleringen, skal isoleres og alle gennembrydninger i dampspærren, skal tætnes omhyggeligt Ydervægge U værdi anbefalingen til ydervægge, i passivhuse, er ligesom for tagkonstruktionen 0,1 W/m²/K. Hvis man udfører ydervægskonstruktionen som en let konstruktion, f.eks. med regnskærm, vindspærre, træskellet med isolering og indvendig pladebeklædning, gælder det samme som med tagkonstruktionen. Nemlig at øge stolpeafstanden således at træprocenten i konstruktionen mindskes. På den måde mindskes U værdien også. I ydervægskonstruktionen, er den endnu mere relevant at anvende isoleringsmaterialer med en så lav lambda værdi som muligt. I forhold til tagkonstruktionen, hvor man kan tillade sig at have en tyk konstruktion, vurderer jeg, at man i ydervægskonstruktionen skal stræbe efter at få en så tynd konstruktion som muligt. Vælger man til gengæld en tung ydervægskonstruktion, i form af formur af teglsten, isolering og bagmur i enten teglsten, beton eller letbeton får man automatisk en tykkere konstruktion. Ydervægskonstruktionen i 2020 huset er opbygget som en let konstruktion, se figur 16. Som indvendig beklædning er anvendt et lag krydsfiner samt et lag gips på 45 mm krydslægter. Dampspærren er placeret i mellem krydslægterne og selve hovedkonstruktionen, som består 34

36 af 245 mm træskellet, fyldt med isolering. Udenpå træskellettet er monteret vindtæt afdækning i form af vindpap, hvorefter der afsluttes med 25 mm afstandslister samt facadebeklædning. Figur 16. Viser princip for ydervægskonstruktionen i 2020 huset (egen tegning) Isoleringsmaterialerne der er anvendt, har en lambda værdi på 34 mw/mk, og den samlede konstruktion har en tykkelse på 354 mm og en U værdi på 0,13 W/m²/K (Bilag 4). I passivhuset har man derimod valgt at udføre ydervægskonstruktionen som en tung konstruktion. Som det ses i figur 17, er den indvendige overflade malerbehandlede porebetonblokke, efterfulgt af to gange 150 mm isolering. Udvendigt afsluttes med 108 mm teglsten fastholdt med 8 6 stk. ø4 murbindere. Isoleringsmaterialerne der er anvendt i passivhuset, har også en lambda værdi på 34 mw/mk. Den samlede konstruktion har en tykkelse på 508 mm og en U værdi på 0,10 W/m²/K. Figur 17. Viser princip for ydervægskonstruktionen i passivhuset (egen tegning) Lige som ved tagkonstruktionen, har 2020 huset en tyndere ydervægskonstruktion end passivhuset. Forskellen på konstruktionerne er 154 mm, hvilket er relativt meget. U værdien er derimod bedre i passivhuset, hvilket der også lægges mere vægt på i passivhus standarden. 35

37 6.1.3 Vinduer og døre Vinduer og døre har stor betydning for såvel bygningsklasse 2020 som passivhuse. I bygningsklasse 2020 har man som før nævnt, krav til rudearealet, og det har man også erfaret i 2020 huset. Her har man været nødt til at indbygge et ovenlys i et af rummene, som man ellers ikke ville have haft. Og det har man i øvrigt fået ekstra meget ud af, idet at ovenlys ganges med en faktor 1,4 i energirammeberegningen. Ifølge Kasper Rønslev Nielsen, kan det være svært at nå op på de 15 % rudeareal i opholdsrummene. Fordi at de 15 % er kun nok, hvis rudens lystransmittans, er større end 0,75. Problemet er bare at lystransmittansen er mindre end 0,75 i de fleste lavenergivinduer. Derfor kan man blive nødt til at øge rudearealet tilsvarende (Bilag 2). Lystransmittansen er 0,58 for de vinder der er anvendt i 2020 og derved har man været nødt til at øge rudearealet (Bilag 4). Udover lystransmittansen har man også fokus på solvarmetransmittansen 5 i passivhuse. Her har man en anbefaling på 50 %. Og det er hovedsagligt mod syd at man skal have høj g værdi. Mod øst og mod vest kan det også betale sig at have vinduer med en høj g værdi, idet man også har forholdsvis meget sol herfra. Mod nord derimod, hvor man ikke har lige så meget sol, gælder det om at have en lavere u værdi, således at vinduet isolerer bedre ( 3). Indbygningen af selve vinduet er også vigtig og der findes utallige løsningsforslag til hvordan dette kan udføres. I passivhuse er princippet at vinduet skal placeres således at det flugter med isoleringslaget i ydervæggen. Derudover er det vigtigt at selve vinduet ikke er i kontakt med vinduesfalse( 12). Dette har man dog set bort fra i passivhuset udført af HD Bolig. Her har man løst det på traditionel vis, med porebeton vinduesfalse og kuldebrosisolering. Dog har man monteret selve vinduet i formuren med indmurede beslag, så på den måde har man sikret at selve vinduet ikke kommer i kontakt med vinduesfalsen, bortset fra de fuger der er rundt om vinduet (Bilag 5). Som følge af det stramme tæthedskrav, er det vigtigt at vinduet er helt tæt. Her bliver man nødt til at gå helt ned i de små detaljer for sikre sig at fuger og dampspærre, hvis sådan en anvendes, er helt tætte. 5 g værdi. Angiver mængden af varme der strømmer ind gennem ruden. Højere g værdi, mere varme strømmer gennem ruden ( 5). 36

38 6.1.4 Terrændæk Terrændækket er det eneste sted, hvor der er mere isolering i 2020 huset i forhold til passivhuset. Som jeg ser det, kan grunden være at man er nødt til at isolere terrændækket bedre, fordi man er nødt til at kompensere for den tynde ydervægskonstruktion således at man overholder kravet til transmissionstabet. I 2020 huset har man bygget terrændækket op med to gange 200 mm isolering, gulvkasette med c profiler fyldt med 200 mm isolering samt gulv. Det vil sige 600 mm isolering og en u værdi på 0,09 W/m²/K. Der skal tilføjes at de sidste 200 mm ikke er medregnet i energirammeberegningen (Bilag 4). Figur 18. Viser princip for terrændæk i 2020 huset (egen tegning) I passivhuset er terrændækket bygget op med afretningssand, to gange 150 mm isolering, 100 mm betonplade med gulvarme samt gulvbelægning. Samlet isoleringstykkelse er 300 mm og konstruktionen har en u værdi på 0,09 W/m²/K. Figur 19. Viser princip for terrændæk i passivhuset (egen tegning) Med konstruktionen i passivhuset, som vist i figur 19, efterlever man således anbefalingen til passivhuse der lyder på 0,1 W/m²/K. 37

39 6.1.5 Installationer Ved lavenergihuse har man ikke tilslutningspligt til f.eks. fjernvarme. Og ved denne ordning er de mange penge at spare for bygherren ( 3). Alternativt kan opvarmningsformen udføres med jordvarme, solvarme samt luft til vand varme. Luft til luft varme må man som sagt ikke anvende i bygningsklasse I 2020 huset er opvarmningsformen udført med luft til vand varmepumpe. Her har man en varmepumpe der er drives af et solcelleanlæg på 50 m 2. Installationsstrategien i 2020 huset for hvordan man skal opvarme huset, har været at undgå tilslutning til fjernvarme og i stedet have opvarmningsformer der kan dækkes af el og således få forbruget dækket af solceller. Ifølge Kasper Rønslev Nielsen er det sjælden at det kan betale sig at etablere et jordvarme anlæg, idet at man i lavenergihuse bruger så lidt energi. Man skal tænke på at det er en merudgift i form af nedgravning af jordvarmeslanger og lignende (Bilag 2). Med at vælge en luft til vand varmepumpe, får man dog et el forbrug der er højere end hvis man vælger jordvarme. En af grundene til at solcellerne har været attraktive i 2020 huset, er at her hører man under den tidligere nettomålerordning 6. Den nye ordning er ikke lige så attraktiv. Derfor overvejer man at anvende fjernvarme og et solvarmeanlæg (Bilag 2). Men ifølge Henrik Dissing, skal man ikke satse på den danske sol og en varmepumpe, fordi man har set så mange dårlige eksempler. Fjernvarme løsningen er helt klart den bedste løsning, hvis den er billig, eller skal man over i jordvarme. På denne måde er man sikker på at man kan huset varmt hele året rundt. Jordvarme er som før nævnt dyrere at etablere, men her bliver man ikke snydt (Bilag 1). 6 Produceret strøm man ikke kan nå at bruge sendes til elselskabet, som sælger den videre til andre el kunder. Hvis solcelleanlægget har produceret mere el end man selv har brugt, får man penge tilbage fra overskudsproduktionen ( 38

40 7 Konklusion Ved vejs ende af dette speciale vil jeg tillade mig at sige, at rent energimæssigt er vi på vej i den rigtige retning. Udviklingen viser, at helt fra 1970 erne, hvor det for første gang blev sat krav til isolering i klimaskærmen, er der i dag mere almindeligt end nogensinde med lavenergihuse, isolering samt stramme energikrav. Bygningsregelmentet med de energikrav der er i dag, har ikke lang tid igen. I 2015 og dernæst i 2020, vil de krav der bliver stillet i dag, blive afløst af henholdsvis lavenergiklasse 2015 og bygningsklasse Målsætningen er at reducere energirammen med 75 % i forhold til energirammen i Det bliver således en realitet i 2020, hvor man skærer de sidste 25 % af i forhold til 2006 niveauet. Der ligger også enorme udfordringer i at reducere energiforbruget så meget. Man kan spørge sig selv om det er et realistisk mål. Men med at give byggebranchen nogle år til at forberede sig på de skærpelser der er, har man prøvet at sikre sig, at de løsninger der bliver udviklet, er holdbare. Således kan man sige at bygningsklasse 2020, i første omgang en udviklingsklasse. Jeg vil gerne fremhæve bygningsklasse 2020 lidt, idet jeg mener at denne klasse giver nogle fordele ud fra de specifikke krav der bliver stillet. I bygningsklasse 2020, er der som nævnt, et krav til det samlede transmissionstab. Dette gør at man har mulighed for at kompensere med isoleringstykkelsen i de forskellige konstruktioner. Det vil sige, at hvis man kunne tænke sig en tyndere ydervægskonstruktion, kan man i stedet øge isoleringstykkelsen i f.eks. loftkonstruktionen. På den måde, er der mere fokus på helheden, fremfor den enkelte konstruktioner. Der skal dog understregs, at man altid skal efterleve kravet til det samlede transmissionstab. I passivhus standarden, er der derimod mere fokus på hver enkelt konstruktion. Hvor man ligesom slavisk prøver at sikre, at samtlige konstruktioner i bygningen er udført med en minimum U værdi. På den måde får man tit konstruktioner der er tykkere i passivhuse end i bygningsklasse En anden ting som ret iøjnefaldende, er brugen af vedvarende energi i henholdsvis bygningsklasse 2020 og passivhuse. I bygningsklasse 2020, har man mulighed at bidrage med at nedbringe energiforbruget ved hjælp af vedvarende energi, så som solceller og solvarme. I passivhuse har man ikke den samme frihed. Arkitektonisk og designmæssig set, er der også fordele i bygningsklasse Ved at man har mulighed for at få nogle konstruktioner der er tyndere, i forhold til passivhuse, har man dermed større frihed til at forme og designe husene. Bortset fra det, synes jeg ikke at der er den store forskel om det hedder passivhus eller et hus bygget efter bygningsklasse Det er de samme parametre og tanker man skal være opmærksom på. Et af de helt vigtige parametre i designfasen er orientering i forhold til verdenshjørnerne samt solafskærmning 39

41 på grund af de mange sydvendte vinduer. Der findes mange eksempler hvor man ikke har været opmærksom nok på solafskærmningen i designfasen og derfor er der opstået overophedning. Udseendemæssigt er det at foretrække, at solafskærmningen er tænkt ind i selve bygningsdesignet, således at solafskærmning og bygning kan ses som en helhed. Som følge af for lidt fokus på solafskærmningen i designfasen, kan man således være nødt til efterfølgende, at tilføre bygningen solafskærmning. Og når bygningen først er udført, kan det være svært at tilføre afskærmningen uden at det bliver lag på lag, hvilket jeg synes kan skæmme designet. Alt i alt, synes jeg, at der i bygningsklasse 2020, er taget hånd om de problematikker der har kendetegnet noget af det hidtil udført lavenergibyggeri og passivhusbyggeri. Det er såsom manglende dagslys, hvor man nu stiller krav til minimums rudeareal i opholdsrum og køkken/alrum. Og overophedning, hvor man skal dokumentere temperaturforholdene i kritiske rum. Denne dokumentation, kan ske i form af simulering af kritiske rum. Til dette kan man f.eks. bruge programmet BSim, der er udviklet til formålet. Som noget nyt, er der også sat krav til varmeforsyningen, hvor opvarmning ikke alene må udføres med luftvarme, men skal suppleres med radiator, gulvarme eller lignende. Med at have indført disse krav i bygningsklasse 2020, lægges der op til at vi fremadrettet får lavenergihuse med et bedre indeklima. Fremadrettet tror jeg at der vil komme meget fokus på tætheden i lavenergihuse og passivhuse, og hvordan denne opnås. Idet at kravene til tætheden er så stramme, skal vi lære at projektere og vælge løsninger der er bygbare og nemme at udføre. Og det kan godt tænkes at efteruddannelse på den front vil blive aktuel meget snart. Bred og faglig viden indenfor lavenergihuse og passivhuse, som var målet med specialet, må siges at være opnået. Jeg må også erkende at hvis man skal ind og beskrive hver enkelt detalje i lavenergihuse og passivhuse, kræver dette en større afhandling. Jeg har gennem udarbejdelsen af specialet, sat mig ind i teorien bag lavenergihuse og passivhuse, samt hvilke ting der er essentielle når man snakker lavenergi. Derudover er der udført interviews med personer der til dagligt beskæftiger med emnet. Disse interviews har givet et klart billede af, hvordan tingene foregår i virkeligheden. Jeg ser mig således klar og bedre udrustet til at springe ud i arbejdsmarkedet, hvor jeg forhåbentlig kan gøre brug, af den viden jeg har opnået gennem udarbejdelsen af dette speciale. 40

42 Kildeliste Bøger: Lehrskov, H, ENERG + DESIGN. Århus: s.n. Marsh, R., Arkitektur og energi: mod en 2020 lavenergistrategi. 1udg. Aalborg: Statens Byggeforskningsinstitut. Internetsider: Forsidebillede Set os/hvorfor future house ( ) Set ( 1) Set DK/FORBRUGOGBESPARELSER/INDSATSIBYGNINGER/LAVENERGIKLASSER/Sider/Forside.aspx ( 1) Set om/byg nyt hus/artikel/lavenergihuse og passivhuse/ ( 1) Set gningens_energibehov.pdf ( 1) Set sse+2020 ( 2) Set Klasse% pdf ( 1) Set ( Set krav skal rette op pa lavenergi husenes blakkede ry

43 ( 3) Set pdf ( 2) Set ( 4) Set klasse 2020.html ( 1) Set ( 1) Set ( 2) Set ( 1) Set c7 ( 2) Set c7 /kriterier ( 3) Set c7 /prim%c3%a6re+energibehov ( 4) Set c7 /anbefalinger ( 5) Set c7 /overtemperatur ( 3) Set anbefalinger?opendocument ( 4) Set endocument 42

44 ( 2) Set om/energi/artikel/for varmt og for koldt i lavenergihuse/ ( 2) Set DK/ForbrugOgBesparelser/IndsatsIBygninger/lavenergiklasser/Documents/indeklima_i_lave nergibyggeri_aau.pdf ( 3) Set ( Set ( 6) Set c7 /hvordan+bygges+et+passivhus c7 ( 7) Set ( 8) Set ( 9) Set c7 /bygningens+udformning ( 10) Set ( Set ( 11) Set ( 12) Set ( 5) Set aerdier/solvarmetransmittans_for_glasset_gg?opendocument ( 3) Set om/energi/artikel/tilslutningspligt forsvinder ved lavenergihuse/ 43

45 ( Set og andre VE anlaeg/sider/nettomaalerordningen.aspx 44

46 Bilag Bilag 1: Bilag 2: Bilag 3: Bilag 4: Bilag 5: Bilag 6: Interview med Henrik Dissing Interview med Kasper Rønslev Nielsen Interview med Mette Nymann Udsnit af energirammeberegning for 2020 Huset Tværsnit af passivhuse udført af HD Bolig Trykprøvning med blowerdoor af passivhuset udført af HD Bolig 45

47 Bilag 1 Interview Interviewer: Tonny Snogebæk Kruse, bygningskonstruktørstuderende Interviewperson: Henrik Dissing - HD Bolig ApS Dato for interview: Øvrige relevante oplysninger: Interviewet omhandler bygningsklasse 2020 og passivhuse. Præsentation og information: Hvem er intervieweren Hvad er formålet med interviewet/undersøgelsen Tema: Lavenergibyggeri og passivhus standarden Kontrol Spørgsmål 1: Bliver der bygget mange nye huse i disse tider, og hvordan er efterspørgslen hos jer? Spørgsmål 2: Hvad er et passivhus? Spørgsmål 3: Er det dyrere for bygherren at bygge et passivhus hus kontra et BR10 hus? (Hvis ja, hvor ligger meromkostningen har du evt. en m 2 pris?) Spørgsmål 4: Sætter de høje krav ved passivhuse grænser for arkitekturen, eller hvordan tænkes de høje krav ind i designet? Spørgsmål 5: Hvor ligger udfordringerne i at projektere og bygge et passivhus? (konstruktioner, tæthed, orientering, opvarmning mv.)

48 Bilag 1 Spørgsmål 6: Er der særlige krav til de udførende, entreprenører, håndværkere mv. når der bygges passivhuse? Spørgsmål 7: Hvad er fordele og ulemper med passivhuse? Spørgsmål 8: Hvad er et bygningsklasse 2020 hus? Spørgsmål 9: Hvad er forskellen på et bygningsklasse 2020 hus sammenlignet med et passivhus? Spørgsmål 10: Er det dyrere eller billigere at bygge et bygningsklasse 2020 hus i forhold til et passivhus? (Hvis ja, hvor ligger meromkostningen har du evt. en m 2 pris på et bygningsklasse 2020 hus?) Spørgsmål 11: Sætter de høje krav ved bygningsklasse 2020 grænser for arkitekturen, eller hvordan tænkes de høje krav ind i designet? Spørgsmål 12: Hvor ligger udfordringerne i at projektere og bygge et bygningsklasse 2020 hus? (konstruktioner, tæthed, orientering, opvarmning mv.)

49 Bilag 1 Spørgsmål 13: Er der særlige krav til de udførende, entreprenører, håndværkere mv. når der bygges bygningsklasse 2020 hus? Spørgsmål 14: Hvad er fordele og ulemper med bygningsklasse 2020 hus? Spørgsmål 15: Passivhuse og lavenergihuse generelt har fået kritik for dens indeklima hvad gør i for at sikre et godt indeklima? (Overophedning, kolde rum, støj fra installationer, for lidt dagslys i nordvendte rum og utilstrækkelig varmeforsyning) Spørgsmål 15: Er Bygningsklasse 2020 passivhusets afløser eller hvordan tror du fremtiden ser ud for passivhuse? Afslutning: Er der noget relevant, som interviewpersonen ikke har fået sagt? Tak for dit bidrag

50 Bilag 2 Interview Interviewer: Tonny Snogebæk Kruse, bygningskonstruktørstuderende Interviewperson: Kasper Rønslev Nielsen 2020 Huset Dato for interview: Øvrige relevante oplysninger: Interviewet omhandler bygningsklasse 2020 og passivhuse Præsentation og information: Hvem er intervieweren Hvad er formålet med interviewet/undersøgelsen Tema: Lavenergibyggeri og passivhus standarden Kontrol Spørgsmål 1: Hvad er 2020 huset? Spørgsmål 2: Overholder 2020 huset samtlige krav til bygningsklasse 2020? (energiramme, dim. transmissionsareal, tæthed, ventilation og installationer mv.) Spørgsmål 3: Sætter de høje krav ved bygningsklasse 2020 grænser for arkitekturen, eller hvordan tænkes de høje krav ind i designet? Spørgsmål 4: Hvor ligger udfordringerne i at projektere og bygge et bygningsklasse 2020 hus? (knudepunkter, konstruktioner, tæthed, orientering, opvarmning mv.)

51 Bilag 2 Spørgsmål 5: Bliver der gjort noget for at dokumentere indeklimaet BSim eller lignende? Spørgsmål 6: Er der særlige krav til de udførende, entreprenører, håndværkere mv. når der bygges bygningsklasse 2020 hus? Spørgsmål 7: Hvilke fordele og ulemper er der med et bygningsklasse 2020 hus? Spørgsmål 8: Passivhuse og lavenergihuse generelt har fået kritik for dens indeklima hvad gør i for at sikre et godt indeklima? (Overophedning, kolde rum, støj fra installationer, for lidt dagslys i nordvendte rum og utilstrækkelig varmeforsyning) Spørgsmål 8: Ser du fordele i at bygge efter bygningsklasse 2020 i forhold til passivhus standarden? For at tilføje en ny række: stå i det sidste felt og tryk på TAB Afslutning: Evt. opsummering af hovedpointer Spørg om der er noget relevant, som interviewpersonen ikke har fået sagt Tak for dit bidrag

52 Bilag 3 Interview Interviewer: Tonny Snogebæk Kruse, bygningskonstruktørstuderende Interviewperson: Mette Nymann LOOP architects Dato for interview: Øvrige relevante oplysninger: Interviewet omhandler bygningsklasse 2020 og passivhuse. Præsentation og information: Hvem er intervieweren Hvad er formålet med interviewet/undersøgelsen Tema: Lavenergibyggeri og passivhus standarden Kontrol Spørgsmål 1: Hvad er et passivhus? Spørgsmål 2: Er det dyrere for bygherren at bygge et passivhus hus kontra et BR10 hus? (Hvis ja, hvor ligger meromkostningen) Spørgsmål 3: Sætter de høje krav ved passivhuse grænser for arkitekturen, og hvilke parametre er vigtige når man designer et passivhus? Spørgsmål 4: Hvor ligger udfordringerne i at designe, projektere og bygge et passivhus? (konstruktioner, tæthed, orientering, opvarmning mv.) Spørgsmål 5: Er der særlige krav til de udførende, entreprenører, håndværkere mv. når der bygges passivhuse?

53 Bilag 3 Spørgsmål 6: Hvor meget inddrager i andre aktører i projekteringen? (ingeniører, håndværkere, energikonsulenter mv.) Spørgsmål 7: Hvad er fordelene og ulemperne med passivhuse? Spørgsmål 8: Hvad er forskellen på et passivhus og et bygningsklasse 2020 hus? Spørgsmål 9: Er der forskelle på at designe og projektere et bygningsklasse 2020 hus og et passivhus? Spørgsmål 10: Passivhuse og lavenergihuse generelt har fået kritik for dens indeklima hvad skal man være opmærksom på i design og projekteringsfasen for at sikre et godt indeklima? Spørgsmål 11: Er der noget som du synes er relevant, som du ikke har fået sagt? Afslutning: Er der noget relevant, som interviewpersonen ikke har fået sagt? Tak for dit bidrag

54 HUSET, Overgade 20, Horsens Energirammeberegning 4 Installationer Generelt Det forudsættes, at alle installationer placeres i den opvarmede bygning. Varme Ventilation Luft-vand varmepumpe Fujitisu WSYA09DA Gulvvarme overalt, ingen radiatorer Pumpe i konstant drift i opvarmningssæssonen med en effekt på 22 W, automatisk styret Udetemperaturkompensering på varme rør Mekanisk balanceret ventilation med varmegenvinding Aggregat: Novus 300F fra Paul Wärmerückgewinnung Tør temperaturvirkningsgrad 93% SEL-værdi 0,8 kj/m 3 Utætheder mål ved trykprøvning med 50 Pa: max 0,5 l/sm 2 (krav til bygningsklasse 2020) Varmt brugsvand Solceller Varmtvandsbeholder varmetab 2,0 W/K NB! Ingen cirkulation på varmt brugsvand 7,6 kwp anlæg, ca. 50 m 2 paneler placeret på tagflade, orienteret stik syd 5 Vinduer, døre og ovenlys Komponent U w [W/m 2 K] G g L T Dokumentation Døre og vinduer 0,85 51% 58% Leverandør Ovenlys, Vitral Skyvision Ecoline 0,87 ~ 50% ~ 58% Leverandør 6 Transmission gennem klimaskærm 6.1. U-værdier Bygningsdel Isolering / princip U [W/m 2 K] Dokumentation Terrændæk 400 mm kl. 41 0,09 Beregnet s. 5 Ydervægge 290 mm kl. 34 0,13 Beregnet s. 6 Tag mm kl. 37 0,08 Beregnet s værdier Bygningsdel Isolering / princip [W/mK] Dokumentation Randfundamenter 2 lecatermblokke 0,095 Leca tabel B.2 / B.4 Vindues- og dørfalse Karm ud for isolering 0,000 DS418 Samling omkring ovenlys Højde 50 mm, tykkelse 75 mm 0,004 DS418 tabel Linjetab under døre og glaspartier er tilnærmelsesvis som for almindelig fundamentsdetalje

55 5 U-værdiberegning i henhold til DS 418 Konstruktion: Terrændæk Konstruktionstype: Gulv mod jord (0.5m over - 0.5m under terræn) INDE Dato: UDE Producent Navn Tykkelse [m], antal Lambda [W/(mK)] Q R [m²k/w] Rsi (inde) 0,17 1 Kapillarbrydende lag indeholder: - - 9,45 Generisk materiale Polystyren, ekspanderet 41 0,400 0,041 A - Lambda forøget faktor 1,2 for 75mm - 0,042 - Luftspalte Niveau 0: U" = 0,00 W/(m²K) Rj (jord) 1,50 0,400 11,12 Begrundelse for ændring af overgangsisolanser: Byggematerialerne er grupperet i 3 klasser. Disse klasser er: A Data er indtastet og verificeret af Rockwool A/S. B Data er indtastet og verificeret af andre producenter eller leverandører. C Egen indtastning af data. U-værdikorrektion i henhold til DS 418 Korrektion for mekanisk fastgørelse Korrektion for luftspalter duf = 0,000 W/(m²K) dug = 0,000 W/(m²K) U = 1 / 11,12 + 0, ,000 = 0,09 W/(m²K) Umax = 0,20 W/(m²K) U = 0,09 W/(m²K)

56 6 U-værdiberegning i henhold til DS 418 Konstruktion: Ydervæg Konstruktionstype: Ydervæg UDE INDE Dato: Producent Navn Tykkelse [m], antal Lambda [W/(mK)] Q R [m²k/w] Rse (ude) 0,04 1 Generisk materiale Vindpap (vindtæt afdækning) 0,002 1,000 A 0,00 2 Inhomogent materialelag bestående af: 0,245 0,040 6,06 Generisk materiale Mineraluld 34 92,50% 0,034 A - Luftspalte Niveau 0: U" = 0,00 W/(m²K) Generisk materiale Træ 450 kg/m3 7,50% 0,120 A - 3 Inhomogent materialelag bestående af: 0,045 0,043 1,06 Generisk materiale Mineraluld 34 90,00% 0,034 A - Luftspalte Niveau 0: U" = 0,00 W/(m²K) Generisk materiale Træ 450 kg/m3 10,00% 0,120 A - 4 Generisk materiale Krydsfiner, 500 kg/m3 0,012 0,130 A 0,09 5 Generisk materiale Gips 13 mm 0,013 0,250 A 0,05 Rsi (inde) 0,13 0,317 7,43 Begrundelse for ændring af overgangsisolanser: Byggematerialerne er grupperet i 3 klasser. Disse klasser er: A Data er indtastet og verificeret af Rockwool A/S. B Data er indtastet og verificeret af andre producenter eller leverandører. C Egen indtastning af data. U-værdikorrektion i henhold til DS 418 Korrektion for mekanisk fastgørelse Korrektion for luftspalter duf = 0,000 W/(m²K) dug = 0,000 W/(m²K) U = 1 / 7,43 + 0, ,000 = 0,13 W/(m²K) Umax = 0,30 W/(m²K) U = 0,13 W/(m²K)

57 7 U-værdiberegning i henhold til DS 418 Konstruktion: Tag Konstruktionstype: Fladt tag UDE Dato: INDE Producent Navn Tykkelse [m], antal Lambda [W/(mK)] Q R [m²k/w] Rse (ude) 0,04 1 Generisk materiale Tagpap 0,008 0,230 A 0,03 2 Generisk materiale Mineraluld 37 0,100 0,037 A 2,70 Luftspalte Niveau 0: U" = 0,00 W/(m²K) 3 Inhomogent materialelag bestående af: 0,245 0,043 5,67 Generisk materiale Mineraluld 37 92,50% 0,037 A - Luftspalte Niveau 0: U" = 0,00 W/(m²K) Generisk materiale Træ 450 kg/m3 7,50% 0,120 A - 4 Inhomogent materialelag bestående af: 0,145 0,043 3,35 Generisk materiale Mineraluld 37 92,50% 0,037 A - Luftspalte Niveau 0: U" = 0,00 W/(m²K) Generisk materiale Træ 450 kg/m3 7,50% 0,120 A - 5 Generisk materiale Spredt forskalling, mm 0,025 - A 0,16 6 Generisk materiale Gips 13 mm 0,013 0,250 A 0,05 Rsi (inde) 0,10 0,536 12,11 Begrundelse for ændring af overgangsisolanser: Byggematerialerne er grupperet i 3 klasser. Disse klasser er: A Data er indtastet og verificeret af Rockwool A/S. B Data er indtastet og verificeret af andre producenter eller leverandører. C Egen indtastning af data. U-værdikorrektion i henhold til DS 418 Korrektion for mekanisk fastgørelse Korrektion for luftspalter duf = 0,000 W/(m²K) dug = 0,000 W/(m²K) U = 1 / 12,11 + 0, ,000 = 0,08 W/(m²K) Umax = 0,20 W/(m²K) U = 0,08 W/(m²K)