Modul 2: Vinduer og solafskærmning

Transkript

1 Modul 2: Indholdsfortegnelse Hvorfor har vi vinduer?...2 Forklaring på komponenter i vinduer...2 Uværdier Definition og eksempler...3 Oversigt med U-værdier for ruder...4 Sollys og solenergi...5 Sammensat U-værdi for vinduer...6 Program til beregning af U-værdier Uvindue3...6 Valg af glas til ruder i vinduer...7 Tjeck rudetypen...7 Energimærke for vinduer...8 DVC-mærket...8 Solbelastning...9 Solafskærmning...10 Solindfald...10 Eksempel på varmebelastning i en stue...11 Krav iht. Bygningsreglementet gode råd ting at være opmærksom på...13 Øvelse...14 Yderligere information...14

2 Hvorfor har vi vinduer? Gode kendetegn for dagens vinduer: giver udkig giver dagslys skærmer mod klimaet har fornuftig isoleringsevne har begrænsede kondensproblemer kan laves indbrudssikre giver store arkitektoniske muligheder Forklaring på komponenter i vinduer Folk blander tit ordene vinduer og ruder sammen og det samme gælder med rammer og karme. Den korte forklaring er at vinduet er det hele, mens ruden er det man kigger ud af og typisk består af to lag glas, der er sat sammen med en lille afstandsklods (spacer). Karmen er den ydre del, som vinduet typisk sættes fast i væggen gennem, mens rammerne er der hvor ruderne er monteret. Kan dele af vinduet åbnes sker det i vinduesrammer. Nedenstående billede af et tre-fags vindue viser de væsentligste komponenter i et vindue.

3 Uværdier Definition og eksempler Isoleringsevnen i en konstruktion, fx et vindue, angives med en U-værdi, også kaldet transmissionskoefficient. Jo mindre U-værdien er, desto bedre isolerer konstruktionen. Definition U-værdien angiver, hvor stor en varmemængde, målt i Wh, der i løbet af en time strømmer gennem 1 m² af konstruktionen, når temperaturforskellen mellem den indvendige og den udvendige side er 1 Celsius (Kelvin). I gamle dage blev U-værdi kaldt k-værdi Formler for varmetab Φ = U * A * ΔT hvor Φ = varmetabet [W] U = transmissionskoefficient [W/m²K] A = Arealet [m²] ΔT = Temperaturforskellen (Tinde Tude) [K] Eksempler på beregning af U-værdi Med A = 1 m² og konstant indetemperatur på 20 C reduceres formlen til: Φ = U * (20 Tude) Eksempel med 1 m² rude og en udetemperatur på 0 C (K): Termorude Φ = 2,7 * (20 0) = 54 W Energirude Φ = 1,2 * (20 0) = 24 W 60 W 24 W

4 Følgende skema viser hvor meget effekt der tabes ved forskellige rudetyper Udetemperatur Enkeltlag U=5,8 Termorude U=2,7 Energiglas U=1,2 Ydervæg U=0,2 Døgntab ved termorude -20 C 232 W 108 W 48 W 8 W 2,6 kwh -10 C 174 W 81 W 36 W 6 W 1,9 kwh 0 C 116 W 54 W 24 W 4 W 1,3 kwh +10 C 58 W 27 W 12 W 2 W 0,6 kwh Eksempel på beregning af døgntab med 1 m² termorude ved en udetemperatur på -10 C: Døgntab: 24 timer * varmetab: 24 * 81 / 1000 = 1,9 kwh ~ 1 kr pr døgn Oversigt med U-værdier for ruder

5 Sollys og solenergi Det er vigtigt at skelne mellem sollys (dagslys) og solenergi (solvarme). Sollys vil man typisk gerne have ind gennem ruden, for det skaber dagslys indendørs, hvilket de fleste gerne vil have. Solvarme vil man i boliger ofte også gerne have ind, men kun til en vis grænse. Det bliver først rigtigt tricky, når man alligevel bliver nødt til at blande sollys og solvarme sammen, for i sollys er der solvarme, men det synlige spektrum er dog noget mindre end det spektrum, hvor solvarmen er i. Det er derfor at solafskærmende glas typisk er lidt mørkere end almindeligt glas idet man ved at skrue ned for solvarmen også automatisk skruer ned for sollyset. Nedenstående figur viser data for en energirude, som er det der typisk bliver monteret i boliger i dag. Energirude (4-15-4), U=1,1, LT=0,75, g=tst=0,59

6 Sammensat U-værdi for vinduer U-værdien for et helt vindue er ikke det samme som den værdi man ofte for angivet for ruden. Ofte hører man at folk siger at vinduet har en U-værdi på 1,1 eller 1,2 W/m²K. Dette er dog sjældent rigtigt for her er ikke medregnet bidrag fra rammer, linietab og tab gennem afstandsprofilet (spaceren), og medtages disse stiger den samlede U-værdi typisk fra 1,2 til ca. 1,5-2,5 W/m²K. Rude Ramme/karm Spacer Linietab Vindue = Program til beregning af U-værdier Uvindue3 Teknologisk Institut har udviklet et edb-program, der hedder Uvindue, som gør det nemmere at bestemme vinduets samlede Uværdi. Programmet er netop frigivet i version 3, der afløser den i flere år meget anvendte version 2. Programmet er mest relevant for vinduesproducenterne, der i dag er pålagt at oplyse vinduets samlede U-værdi. Dog kan rådgivere også have glæde af programmet. Muligheder i programmet Opbygning af kompliceret geometri, herunder trekantede runde og buede vinduer Korrekt fysisk optegning Skalerbar geometri (sæt højde/bredde) Databasebaseret materialevalg Dataanalyse (Premium udgave) Bestemmelse af Energiklasse Tjeck med BR05 krav Inddata klar til BE06 Analyseværktøj Rapportgenerator Programmet kan downloades i en gratis demoudgave fra

7 Valg af glas til ruder i vinduer Glasvalget afhænger af om det er til bolig eller erhverv. Nedenstående beskriver kort interesserne for de to bygningstyper. Boliger Erhverv Holde på varmen Lav U Høj g Energiglas = A ruder Undgå overophedning Lav U Lav g Solafskærmende glas Tjeck rudetypen Det er altid relevant at tjekke om ruden er en energirude eller almindelig termorude. Energiruden har en ultratynd metalbelægning på ene side i glassets hulrum. Det kan man hurtigt tjekke med fx en lighter. Tænd for flammen og hold den op mod ruden. Du vil nu se fire genspejlninger af flammen. Er der tale om en energirude skal den ene af flammerne være en anden farve end de andre tre. Typisk er de fleste farve gullige, mens den med belægning er rødlig, grønlig eller mørkegul. Tæller du flammerne fra glassets yderside, så skal det være nummer tre, der har den anden farve. Er det derimod flamme nummer to, der er farvet, så er ruden monteret forkert og den isolerer ikke så effektivt. Energirude Termorude Flamme nr 2 fra venstre er rødlig Flammer har alle ens farve

8 På selve afstandsprofilet mellem rudens to glas kan man ofte læse en mere eller mindre kryptisk tekst. Den kan indeholde følgende: DS 1094: Overholdelse af kontrolstandard 4/15/4 eller : 1. glas 4 mm / hulrum 15 mm / 2. glas 4 mm 1,2, 0,65, 0,82: Rudens center U-værdi, g- værdi, lystransmittans Nogle vinduesfabrikanter, fx Velux benytter en lille markat med oplysningerne inde i selve karmen. Her kan der også stå oplysningerne om maling mm. Energimærke for vinduer Hvis vinduesproducenten mærker sine energivinduer, vil vinduets energiklassificering være beskrevet med tekst eller fremgå ved det blå symbol med tilhørende bogstav. Læs mere på Energi A Energi B Energi C DVC-mærket Mange vinduesfirmaer er medlem af DVC-kontrolordningen. Det er en frivillig kontrolordning, der sikrer, at de mærkede produkter lever op til kravene i VinduesIndustriens Tekniske Bestemmelser og herunder en række af de europæiske prøvnings- og klassifikationsstandarder, der er affødt af Det Indre Marked. Læs mere om DVC på

9 Solbelastning Danskerne synes jo som regel ikke at vi har så godt vejr i Danmark, men de fleste husker sikkert nok alligevel nok nogle varme solbeskinnede dage, måske bare ikke i På trods af dette skinner solen lidt afhængigt af den geografiske placering typisk mellem 1600 og 1900 timer pr år, hvilket er ca. 20% af årets timer. Graferne til højre viser solindfaldet ind på fire lodrette flader mod hhv. nord, øst, syd og vest, samt på vandret plan. Hver graf viser solens intensitet på de enkelte flader med 8760 punkter, en for hver time i året. Nederst er så vist en optælling i et skema, hvor man dels kan se en sum, dels den maksimale solstråling, der rammer en given flade.

10 Solafskærmning Solen en meget kraftig varmekilde og med de store vinduespartier, som i dag ofte isættes i både boliger og erhverv er risikoen for overophedning ofte stor. Man kan dog typisk reducere denne risiko ved at afskærme for solen. Det kan man gøre med en af følgende muligheder: Persienner Rullegardin Skodder Udhæng Solafskærmende glas Solfilm Placeringen af solafskærmningen har stor betydning for effektiviteten af denne. Eksempelvis kan en god udvendig persienne reducere solbelastningen med op til 90%, mens den en indvendig persienne typisk kun reducerer med ca. 30%. Solafskærmende glas kan købes, så de fjerner op til 85% af solvarmen, men så må man også gå på kompromis med udsyn, som så bliver ret mørkt og for nogle glastyper med farvenuancer, fx grøn eller brun. Arkitekter har til erhvervsbyggeri set sig glade for en solafskærmende rudetype, der er rimelig klar, dvs. den toner og farver ikke udsynet så meget og samtidigt fjerner 60% af solvarmen. Det lyder jo godt, men hvis der, som det ofte sker, monteres glasfacader fra gulv til loft, kommer der stadig ret meget solvarme ind, hvilket eksemplet i næste afsnit illustrerer. Til boliger generelt er det som regel ikke nødvendigt med solafskærmende glas. Solindfald og skygger Nedenstående figur viser to forskellige ting. Til venstre kan man i cirklen se en plantegning af et hus. Orienterer man huset korrekt ift. den viste nordpil, så kan man med pilene se det omtrentlige tidspunkt med solindfald på de enkelte facader. Farverne i halvcirklerne viser i hvilket tidsrum solen er oppe over horisonten. Eksempelvis skinner solen i den mørkeste vinterperiode fra kl ca. 08:30-15:30. Til højre ses solens maksimale højde i de forskellige årstider.

11 Eksempel på varmebelastning i en stue Bredde: Dybde: Højde: Glasprocent: Ingen betydning 6 meter (afstand fra vindue til bagvæg) 2,7 meter 25% (glasareal / facadeareal) => 0,68 m² glas pr meter stuebredde Glasareal fordelt på gulvareal: 0,68 m² / (6*1) m² = 0,11m² glas pr. m² gulv Typisk normal intern varmelast: Personer Lys Udstyr I alt 10 W/m² 10 W/m² 10 W/m² 30 W/m² Dette tal skal ses i forhold til solens varmebelastning. Figurerne nedenfor illustrerer med 60 W pærer solens varmebelastning ved forskellige rudetyper, evt. med solafskærmning. Under hver figur ses det omregnede varmebidrag fra solen pr m² gulvareal iht. eksemplet ovenfor. 108 W/m² 79 W/m² 68 W/m² 45 W/m² 28 W/m² 32 W/m² 10 W/m² Selv med meget kraftigt solafskærmende glas, kommer der ligeså meget solvarme ind som der typisk er i almindelig intern varmelast. Kun med udvendig solafskærmning er det muligt at mindske solbelastningen markant.

12 Krav iht. Bygningsreglementet Ny bygning Tilbygning Ombygning Energirammen skal beregnes for hele det nye hus, dvs. opvarmning, ventilation, interne varmetilskud, belysning, køling mm. Krav til mindste varmeisolering for vinduer: - Indtil 2008: U < 2,3 - Efter 2008: U < 2,0 Er mindstekrav overholdt til konstruktionens U-værdier og linietab og er der maksimalt 22% døre/vinduer er det OK. - Mindstekrav til vinduer: U < 1,5 Alternativt kan varmetabsram-men benyttes. Eks. kan dårligere vinduer benyttes såfremt der er færre af dem og dette areal erstattes af god isolerende ydervæg. Dog gælder kravet til mindste varmeisolering for vinduer: - Indtil 2008: U < 2,3 - Efter 2008: U < 2,0 Endelig kan Energirammen anvendes med samme regler som for nye bygninger Såfremt ændringen eks. er >25% af klimaskærmen med god rentabilitet eller facadevis vinduesudskiftning, så gælder følgende krav til vinduer: U < 1,5 Dog gælder disse krav til eks. dannebrogvinduer: - Indtil 2008: 1,20 + n*0,40 dog < 2,30 Ueff 0,5 + n*0,30 - Efter 2008: 1,20 + n*0,50 dog < 2,00 Ueff 0,5 + n*0,20 hvor n er antal faste eller oplukkelige partier pr. m² Ueff= U w 2,2 g A rude / A Læs mere om kravene på:

13 5 gode råd 1. Læs evt i glaskanten hvad type rude det er. 2. Tjeck om vinduet er Energimærket 3. Tjeck om vinduet er DVC-mærket 4. Anvend evt. Uvindue3 programmet for bestemmelse af U-værdien 5. Lær mere om vinduer på eller 10 ting at være opmærksom på 1. Er ruden en energirude med belægning? (brug lighter tjeck) 2. Er energiruden vendt korrekt? (belægning skal være på side 3 talt udefra) 3. Er tætningslister monteret korrekt 4. Er tætningslister tilstrækkelig bløde og elastiske? 5. Evt. tal skrevet på afstandsprofilet (spaceren) mellem gla ssene er rudens U-værdi og ikke vinduets U-værdi. 6. Dug eller hvidlige striber i glashulrummet tyder på punkteret rude. 7. Mange små ruder giver stort linietab fra afstandsprofilet (spaceren), hvilket forringer vindu- ets samlede U-værdi. Et skift til ruder med varm kant kan forbedre vinduets U-værdi mar- afskærmer ikke solvarmen den reducerer den kun. kant. 8. Solafskærmende glas 9. Overophedning i sommerperiode skyldes stort set altid ineffektiv solafskærmning. 10. Fra 2008 træder nye og skrappere krav i kraft mht. U-værdi for vinduer

14 Øvelse Det viste vindue til højre skal renoveres. Den gamle termorude skal udskiftes med en ny energirude og ved samme lejlighed anvendes der varme kanter. Find den nye U-værdi? Udfyld de tomme celler i nedenstående skema, samt be- regn den samlede U-værdi og forskel i procent. Højde = 1,25 m, Bredde = 1,25 m, Areal = 1,56 m² Beregninger - Areal Areal U før U efter U*A før U*A efter [m²] [W/m²K] [W/m²K] [W/K] [W/K] Rude 1,17 2,70 1,20 3,16 Ramme/karm* 0,39 1,80 1,70 0,70 Sum 1, ,86 Beregninger længder (linietab) Længde Psi før Psi efter L*Psi før L*Psi efter [m] [W/mK] [W/mK] [W/K] [W/K] Spacerlængde 4,34 0,11 0,06 0,48 Sum 4, ,48 Resultat Uvindue = (UA rude + UA ramme + UApost + L Psi Spacer ) / A vindue U før = (3,86 + 0,48) / 1,56 = 2,79 W/m²K U efter = ( + ) / 1,56 = W/m²K Forskel i procent: (U før U efter ) / U før * 100% = % Yderligere information Lars Thomsen Nielsen Telefon [email protected]