Bilag Analyse og optimering af løsninger til energirenovering af kontorbygning til lavenerginiveau

Transkript

1 Bilag Analyse og optimering af løsninger til energirenovering af kontorbygning til lavenerginiveau Eksamensprojekt 22. juli 2011 Majbritt Lorenzen, s DTU Byg

2

3 Indholdsfortegnelse Bilag 1 Idékatalog... 3 Bilag 2 Planer af bygningen... 9 Bilag 3 Facader Bilag 4 Energimærke Bilag 5 Be06 beregning fra energimærket Bilag 6 Rudeopbygninger i WIS Bilag 7 Resultater fra Heat 2 og beregninger af linjetab de lodrette snit Bilag 8 X frame Bilag 9 Resultater fra Heat 2 og beregninger af linjetab for de vandrette snit Bilag 10 Brandspjæld Bilag 11 Indtag Bilag 12 Tryktabsberegning Bilag 13 Varmeveksler fra Hoval Bilag 14 Ventilator fra Novenco Bilag 15 Filter Bilag 16 UA værdier for loft og gulv Bilag 17 UA værdier for vægpartiet til idbuild for de forskellige løsninger for den efterisolerede del af vindueshullet Bilag 18 Beregning af U værdier for vinduerne Bilag 19 Indtastninger i idbuild for kontoret i bygningsdelen fra Bilag 20 Skygger til idbuild for bygningsdelen fra Bilag 21 Beregning af UA værdien for gangarealet Bilag 22 Indtastninger i idbuild for gangarealet i bygningsdelen fra Bilag 23 Antal timer, hvor kantinen er i brug, og antal mennesker, der benytter den af gangen. 89 Bilag 24 Den samlede UA værdi for kantinen der indtastes i idbuild Bilag 25 Indtastninger i idbuild for kantinen i bygningsdelen fra Bilag 26 Indtastninger i idbuild for kontoret i bygningsdelen fra Bilag 27 Skygger til idbuild for bygningsdelen fra Bilag 28 Be10 for hele bygningsdelen fra

4 Bilag 29 Be10 for den nordlige del af bygningsdelen fra Bilag 30 Be10 for midterdelen for bygningsdelen fra Bilag 31 Be10 for den sydlige del af bygningsdelen fra Bilag 32 Be10 for bygningsdelen fra

5 Bilag 1 Idékatalog 3

6 4

7 5

8 6

9 7

10 8

11 Bilag 2 Planer af bygningen Plan over 2. sal. Tegningen er ikke målfast. 9

12 Plan over 1. sal. Tegningen er ikke målfast. 10

13 Plan over stueetagen. Tegningen er ikke målfast. 11

18 Plan over kælderen. Tegningen er ikke målfast. 16

19 Bilag 3 Facader Facade mod nordvest. Tegningen er ikke målfast. 17

20 Facade mod nordøst. Tegningen er ikke målfast. 18

21 Facade mod sydvest. Tegningen er ikke målfast. 19

22 Facade mod sydvest for fløj (øverst) og facade mod nordøst for fløj (nederst). Tegningen er ikke målfast. 20

23 Bilag 4 Energimærke 21

24 22

25 23

26 24

27 25

28 26

29 27

30 Bilag 5 Be06 beregning fra energimærket Modellen. 28

31 29

32 30

33 31

34 Be06 beregning nøgletal. 32

35 Bilag 6 Rudeopbygninger i WIS Den eksisterende to lags energirude. 33

36 Den eksisterende to lags energirude med indvendig persienne, hvor persiennen er vinklet 0 o. 34

37 Den eksisterende to lags energirude med forsatsrude. 35

38 Den eksisterende to lags energirude med forsatsrude og integreret persienne, hvor persiennen er vinklet 0 o. 36

39 Den nye tre lags energirude. 37

40 Den nye tre lags energirude med indvendig persienne, hvor persiennen er vinklet 0 o. 38

41 Den nye tre lags energirude med udvendig persienne, hvor persiennen er vinklet 0 o. 39

42 Bilag 7 Resultater fra Heat 2 og beregninger af linjetab de lodrette snit Eksisterende vindue med forsatsrude. Af Figur 1 fremgår varmetabet. Figur 1: Varmetabet i W/m gennem væg, etagedæk, eksisterende vindue og forsatsrude. Beregning af U værdien for snittet i: Som for det eksisterende vindue er der heller ikke i dette udsnit taget hensyn til, at der er poste/ramme/karm i vinduet, så varmetabet fra dem regnes nedenfor. I dette tilfælde er arealet af poste/ramme/karm også 0,43 m 2. I Figur 1 er varmetabet regnet, som om hele ruden har en U værdi på 0,48 W/m 2 K, men der hvor der er poste/ramme/karm, der er U værdien 0,56 W/m 2 K. Da resultatet er for et udsnit på 3,5 m, så skal resultatet divideres med 3,5 m og ganges med 20 K for at få det i W/m. Dette ekstra varmetab skal tages med i beregningen af U værdien af snittet. 40

43 Beregning af U værdien for snittet med væg og vindue med tillæg for poste/ramme/karm: For at regne linjetabet, er der brugt den samme fremgangsmåde som for det lodrette snit gennem væg, etagedæk og eksisterende vindue. Varmetabet i det lodrette snit med adiabatiske linjer fremgår af Figur 2. Figur 2: Varmetabet gennem de enkelte bygningsdele i W/m vha. adiabatiske linjer. Beregning af linjetab: 41

44 Det nye vindue. Af Figur 3 fremgår varmetabet gennem snittet. Figur 3: Varmetab gennem væg, etagedæk og eksisterende vindue i W/m. Til idbuild skal varmetabet for ramme/karm/poste ikke medtages, da dette bliver indtastet i programmet, så nedenfor regnes U værdien uden tillæg for ramme/karm/poste. Som for det eksisterende vindue med og uden forsatsrude, er der heller ikke i dette udsnit taget hensyn til, at der er poste i vinduet, så varmetabet fra dem regnes nedenfor. I dette tilfælde er aralet af poste/ramme/karm også 0,43 m 2. I Figur 3 er varmetabet regnet, som om hele ruden har en U værdi på 0,6 W/m 2 K, men der, hvor der er ramme/karm, der er U værdien 1,34 W/m 2 K. Da resultatet er for et udsnit på 3,5 m, så skal resultatet divideres med 3,5 m og ganges med 20 K for at få det i W/m. 42

45 Dette ekstra varmetab skal tages med i beregningen af U værdien af snittet. Beregning af U værdien for snittet med væg og vindue med tillæg for ramme/karm/poste. For at regne linjetabet, er der brugt den samme fremgangsmåde som for det lodrette snit gennem væg, etagedæk og eksisterende vindue. Varmetabet i det lodrette snit med og uden adiabatiske linjer fremgår af Figur 4. Figur 4: Varmetabet gennem væg, etagedæk og nyt vindue i W/m. Beregning af linjetabet. 43

46 Bilag 8 X frame 44

47 45

48 Bilag 9 Resultater fra Heat 2 og beregninger af linjetab for de vandrette snit Løsning B. Varmetabet gennem væg og eksisterende vindue uden adiabatiske linjer fremgår af Figur 5. Figur 5: Varmetabet gennem væg og eksisterende vindue i W/m. Varmetabet gennem væg og eksisterende vindue med adiabatiske linjer fremgår af Figur 6. Figur 6: Varmetabet i W/m for de enkelte bygningsdele vha adiabatiske. Beregning af linjetabet: 46

49 Løsning C. Varmetabet gennem væg og eksisterende vindue med forsatsrude uden adiabatiske linjer fremgår af Figur 7. Varmetabet gennem væg og eksisterende vindue med forsatsrude med adiabatiske linjer fremgår af Figur 8. Figur 7: Varmetabet gennem væg, eksisterende vindue og forsatsruden i W/m. Figur 8: Varmetabet gennem de enkelte bygningsdele i W/m fundet ved hjælp af adiabatiske linjer. Der er brugt samme fremgangsmåde ved beregning af linjetabet som i de foregående beregninger. 47

50 Løsning D. Varmetabet gennem væg og eksisterende vindue uden adiabatiske linjer fremgår af Figur 9. Varmetabet gennem væg og eksisterende vindue med adiabatiske linjer fremgår af Figur 10. Figur 9: Varmetabet gennem væg, eksisterende vindue og forsatsrude i W/m. Figur 10: Varmetabet i W/m gennem de enkelte bygningsdele fundet ved hjælp af adiabatiske linjer. Der er brugt samme fremgangsmåde ved beregning af linjetabet som i de foregående beregninger. 48

51 Løsning E. Varmetabet gennem væg og nyt vindue uden adiabatiske linjer fremgår af Figur 11. Varmetabet gennem væg og nyt vindue med adiabatiske linjer fremgår af Figur 12. Figur 11: Varmetab gennem væg og nyt vindue i W/m. Figur 12: Varmetab i W/m for de enkelte bygningsdele ved hjælp af adiabatiske linjer. Beregning af linjetabet: 49

52 Løsning F. Varmetabet gennem væg og nyt vindue uden adiabatiske linjer fremgår af Figur 13. Varmetabet gennem væg og nyt vindue med adiabatiske linjer fremgår af Figur 14. Figur 13: Varmetab gennem væg og nyt vindue i W/m. Figur 14: Varmetabet W/m for de enkelte bygningsdele ved hjælp af adiabatiske linjer. Beregning af linjetabet: 50

53 Bilag 10 Brandspjæld. 51

54 Bilag 11 Indtag 52

55 Bilag 12 Tryktabsberegning MIDT Volumen strøm Rørdiamet er LufthastigReynolds hed tal Tryktabsg radient Rørlæng de Trykta b Sum af tryktab qv d v [m/s] Re R m Δp Sum Δp Loft 2,00 Kanal 2b 2c 275,49 0,50 1, ,04 0,05 8,75 0,46 2,46 Kanal 2a 2b 550,97 0,50 2, ,09 0,19 3,88 0,72 Forgrening 1,20 4,38 Brand 5,00 Reguleringsspjæld 12,00 21,38 Kanalændring 0,23 Kanal ,94 0,80 2, ,1 1 0,07 4,00 0,27 T forgrening 3,00 Kanalændring 0,00 53

56 24,87 Kanal st ,88 0,80 4, ,2 1 0,24 3,50 0,84 Forgrening 1,80 Kanalændring 0,02 27,53 Kanal kælder st 3305,82 1,00 4, ,2 6 0,17 5,80 0,99 Forgrening 0,20 28,72 Bøjning 3,01 Lukkespjæld 5,00 36,73 Ventilator Veksler 33,00 Filter 2,00 Afstand til ude 3305,82 1,00 4, ,2 6 0,17 7,65 1,30 54

57 Indtag 5,00 Samlet tryktab for kanalsystem 43,03 Samlet tryktab for kanalsystem og filter 45,03 Tryktab for kanalsystem, filter og veksler 78,03 55

58 Bilag 13 Varmeveksler fra Hoval 56

59 Energiforbrug for varmeveksler. 57

60 Bilag 14 Ventilator fra Novenco 58

61 59

62 Bilag 15 Filter 60

63 Bilag 16 UA værdier for loft og gulv Bygningsdel fra ,8 2,7 4,4 1,8 2,2 7,92 0, , ,8 / 280 / 3216,8 7,92 0,69 / Den korrekte metode. 0, , ,5 210,6 / 210,6 / 0,93 / 6 37,8 Bygningsdel fra ,1 2,7 5,2 1,7 4,8 5,88 0,1 936,7 0,1 936,7 187,34 / 187,34 / 1877,1 5,88 0,587 / Den korrekte metode. 61

64 0,1 936,7 0,1 936,7 0,7 159,2 / 159,2 / 0,60 / 7 37,7 62

65 Bilag 17 UA værdier for vægpartiet til idbuild for de forskellige løsninger for den efterisolerede del af vindueshullet Eksisterende vindue med fals med en hældning på 90 o. 7,7 0,23 7,7 0,89 0,69 0,20 1,8 2 10,03 / Eksisterende vindue med fals med en hældning på 45 o. 7,7 0,23 7,7 0,89 0,69 0,173 1,8 2 0,125 10,06 / Eksisterende vindue med forsatsrude med fals med en hældning på 90 o. 7,7 0,23 7,7 0,493 0,69 0,023 1,8 2 6,34 / Eksisterende vindue med forsatsrude med fals med en hældning på 45 o. 7,7 0,23 7,7 0,493 0,69 0,021 1,8 2 0,125 6,46 / Nyt vindue med en fals med en hældning på 90 o. 7,7 0,23 7,7 0,615 0,69 0,20 1,8 2 7,92 / Nyt vindue med en fals med en hældning på 45 o. 7,7 0,23 7,7 0,615 0,69 0,168 1,8 2 0,125 7,93 / 63

66 Bilag 18 Beregning af U værdier for vinduerne Eksisterende vindue i bygningsdel fra ,6 1,15 1,36 1,6 12,4 0,1 / 2,6 1,36 1,62 / Nyt vindue i bygningsdel fra ,6 0,6 1,36 1,34 12,4 0,033 / 2,6 1,36 0,96 / Nyt vindue i bygningsdel fra ,407 0,6 0,753 1,34 18,83 0,033 / 8,16 0,74 / 64

67 Bilag 19 Indtastninger i idbuild for kontoret i bygningsdelen fra 1919 Nyt vindue med persienne mod nordvest. 65

68 66

69 67

70 68

71 69

72 70

73 71

74 72

75 73

76 74

77 Bilag 20 Skygger til idbuild for bygningsdelen fra 1919 Skygge mod nordøst. Skygge mod sydøst. 75

78 Skygge mod sydvest med de nuværende skyggeforhold. Skygge mod sydvest, hvis der blev bygget en nabobygning på syv etager. 76

79 Skygge mod nordvest. 77

80 Bilag 21 Beregning af UA værdien for gangarealet Areal af facaden. 15,14 3,5 53 Vinduesareal for et vindue. 2,2 1,8 3,96 Andel af facaden der er vindue. 3, ,5 % 53 Areal af facaden til rummet i idbuild. 4,4 2,7 11,88 Andel af vindue i idbuild. 11,88 0,075 0,9 Da vinduet er så lille er der regnet en gennemsnitsværdi for de tre vinduesløsninger for U værdien. 0,96 1,62 1,18 1,25 3 UA værdi for væg. 0, ,96 11,28 UA værdi for vindue. 78

81 1,25 2,2 1,8 4,95 / Der er også regnet en gennemsnitsværdi for linjetabet for de tre løsninger. UA værdi for lodrette linjetab. 0,2 0,204 0,023 1,8 2 0,51 / 3 UA værdi for vandrette linjetab. 0,181 0,026 0,153 / 2,2 2 0,53 / 3 UA værdi til idbuild, UA værdi til loft og gulv er lig 0,69 W/K, men 0,9 W/K ifølge de korrekte beregninger. 11,28 4,95 0,51 0,53 / 53 4,56 79

82 Bilag 22 Indtastninger i idbuild for gangarealet i bygningsdelen fra

83 81

84 82

85 83

86 84

87 85

88 86

89 87

90 88

91 Bilag 23 Antal timer, hvor kantinen er i brug, og antal mennesker, der benytter den af gangen ,2 128 Denne brugstid kan ikke indtastes i idbuild, så i stedet er antallet af personer i kantinen tilpasset tre timers brugstid ,

92 Bilag 24 Den samlede UA værdi for kantinen der indtastes i idbuild 9,4 3,7 34,8 Andel af det samlede areal ,54 34,8 Antallet af personer på de 34,8 m ,54 9,85 10 U værdien for vinduet beregnes i det følgende og er regnet ud fra tegningsmateriale, registrering og antagelser. 2,5 1,3 3,25 Andelen af karmen er antaget til at være 15 %. 0,15 3,25 0,49 3,25 0,49 2,76 æ 2,5 0,35 2 1,3 0, ,2 U værdi for vinduet: 2,76 1,15 0,49 1,6 11,2 0,1 / 3,25 1,56 / UA værdien regnes til idbuild: 3,25 1,56 5,07 / Areal af selve væggen: æ 3,5 3,7 2,5 1,3 9,7 90

93 Da der ikke er lavet en Heat 2 beregning af varmetabet for hele vægstykket med linjetab fra etagedæk, så er der lavet antagelser for U værdien for selve væggen. Det er antaget, at selve væggen har en U værdi på 0,25 W/m 2 K. For Heat 2 beregningen for væggen i alt er der beregnet en U værdi på 0,23 W/m 2 K, det vides at selve væggen har en U værdi på 0,09 W/m2K, det er derfor antaget, at forskellen på disse to U værdier er det tilskud, der kommer på U værdien fra etagedækket. æ 0,25 / 0,23 0,09 / 0,39 / æ 9,7 0,39 3,78 / UA værdien for loft og gulv er regnet tidligere i rapporten og er 0,587 W/K Linjetabet er antaget ud fra DS418 til at være 0,09 W/mK 2,5 2 1,3 2 0,09 0,68 / Den samlede UA værdi. 5,07 3,78 0,59 0,68 / 10,12 / 91