Bygningers energibehov

Transkript

1 Bygningers energibehov Beregningsvejledning Søren Aggerholm Karl Grau SBi-anvisning 213, 4. udgave Statens Byggeforskningsinstitut, Aalborg Universitet 2016

2 Titel Bygningers energibehov Undertitel Beregningsvejledning Serietitel SBi-anvisning 213 Programversion 8 Format E-bog Udgave 4. udgave Udgivelsesår 2016 Forfatter Søren Aggerholm, Karl Grau Redaktion Maja Skovgaard Sprog Dansk Sidetal 128 Litteraturhenvisninger Side Emneord Beregning, bygningsreglement, energibehov, energiramme, bygningsklasser, lavenergibygninger, energimærkning ISBN Layout Illustrationer Omslagsillustration Udgiver Finn Gattmann Kim B. Wittchen Mai-Britt Amsler Statens Byggeforskningsinstitut, Aalborg Universitet A.C. Meyers Vænge 15, 2450 København SV E-post sbi@sbi.aau.dk Der gøres opmærksom på, at denne publikation er omfattet af ophavsretsloven

3 Indhold Forord... 7 Introduktion... 8 DEL 1. ENERGIKRAV OG BEREGNINGSMETODE...11 Bygningsreglementets energibestemmelser Hvad er ændringerne? Generelle bestemmelser Nybyggeri Tilbygninger Eksisterende bygninger Rum opvarmet til mindst 5 C Eksempel: Varmetabsramme for tilbygning Beregningsmetode DEL 2. BEREGNING Rumtemperaturer generelle forudsætninger Hoveddata Bygning Varmeforsyning Beregningsbetingelser Mekanisk køling Beskrivelse Kommentarer Klimaskærmen Ydervægge, tage og gulve Korrektion af temperaturfaktoren ved gulvvarme...41 Fundamenter mv Vinduer og yderdøre Skygger Uopvarmede rum Solvarme via uopvarmede rum...51 Transmissionsarealer Kuldebrolængder Dimensionerende temperaturer Ventilationsaggregater og -kanaler uden for opvarmede rum Sommerkomfort Ventilation Infiltration Ventilation om vinteren Ventilation om sommeren

4 6 Internt varmetilskud Rum med særlig stor intern varmebelastning Belysning Andet elforbrug...74 Mekanisk køling Varmefordelingsanlæg Opbygning og temperatur Varmerør Pumper Varmt brugsvand Brugsvandsdata Varmtvandsbeholder Tilslutningsrør til varmtvandsbeholder Cirkulationspumper Brugsvandsrør Decentrale vandvarmere Elvandvarmere Gasvandvarmere Kedel Varmeydelse Virkningsgrader Tomgangstab Driftsforhold Fjernvarme Anden rumopvarmning Direkte el til rumopvarmning Brændeovne, gasstrålevarmere og lignende Solvarme Solfanger Solfangerkreds Elforbrug, pumpe og styring Orientering, hældning, horisontafskæring og skygger Varmepumpe Effekt og virkningsgrad Testtemperaturer Medie på kold og varm side Andet elforbrug Varmepumper tilknyttet ventilationen Anden varmekilde Solceller Vindmølle Resultater Nøgletal Varmebehov Eksempler Litteratur Symboler og forkortelser

5 Forord Denne anvisning beskriver en metode til beregning af bygningers energibehov, som energibestemmelserne i Bygningsreglement 2015 (BR15) (Trafik- og Byggestyrelsen, 2015) henviser til. Anvisningen består af beregningsprogrammet Be15 til beregning af bygningers energibehov samt denne beregningsvejledning til programmet. Anvisningen skal bruges, når man skal eftervise, at en bygning opfylder energibestemmelserne i bygningsreglementet. Be15 er opdateret i forhold til ændrede bestemmelser i BR15. Den væsentligste ændring på energiområdet er, at kravet til bygningers energiforbrug strammet, så energirammen fra den tidligere frivillige lavenergiklasse 2015 i BR10 er blevet minimumskrav for nybyggeri. Desuden er energirammen for eksisterende bygninger tilføjet. Energirammen for eksisterende bygninger er et frivilligt alternativ til komponentkravene til dokumentation af, at energikravene er opfyldt ved renovering. Anvisningen henvender sig til rådgivende ingeniører, arkitekter, entreprenører, andre projekterende og udførende inden for byggeri, samt til offentlige myndigheder. Det forudsættes, at læseren har fornøden teknisk viden og kendskab til relevante bestemmelser i fx BR15 og standarderne DS 418, DS 439, DS 447, DS 452, DS 469 og DS/EN (Dansk Standard, 2011, 2009, 2013e, 2013c, 2013d, 2015). Statens Byggeforskningsinstitut, Aalborg Universitet Afdelingen for Energi og Miljø Maj 2016 Søren Aggerholm Forskningschef 7

6 Introduktion Baggrunden for energikrav i bygningsreglementet og for denne anvisning er målet om, at Danmark skal opnå yderligere reduktion af energiforbruget i bygninger. Når man som bygherre eller projekterende skal skabe bygninger af god kvalitet med lavt energiforbrug, er der mange krav, som skal opfyldes. Nogle af disse krav fremgår af bygningsreglementet og anden lovgivning. Andre krav må man supplere med i forbindelse med byggeriets projektering. Ved at inddrage de energimæssige aspekter fra starten, allerede i de første skitser, øger man muligheden for at opnå en optimal løsning. Formålet med beregningsmetoden i Be15 er alene at bestemme bygningers energibehov i relation til bygningsreglementets energibestemmelser. Ved beregningerne forudsættes det, at bygning og installationer er korrekt projekteret, dimensioneret og udført. Beregningsmetoden kan ikke benyttes til dimensionering af anlæg og installationer. Indhold i anvisningen Anvisning 213 består dels af beregningsprogrammet Be15, og dels af denne beregningsvejledning, som også findes i en pdf-version sammen med programmet. Vejledningen kan også fremkaldes inde i programmet ved at trykke F1 eller ved at vælge Hjælp og derefter Emner. Anvisningen bruges, når man skal dokumentere, at en bygning overholder energirammen i bygningsreglementets energibestemmelser. Når det gælder fastlæggelse af data i forbindelse med energimærkning af eksisterende bygninger, henvises til Energistyrelsens regler på området. Beregningsvejledningen redegør først kort for energibestemmelserne i bygningsreglementet. Derefter gennemgår vejledningen parameter for parameter, hvordan man fastlægger de inddata, som skal anvendes i beregningsprogrammet. Sidst i anvisningen er der beskrevet eksempler på et parcelhus, et etagehus og en administrationsbygning. Eksempler på beregning af disse bygninger følger med programmet. Beregningsprogrammet er opdelt i en beregningskerne og et brugerinterface. Beregningskernen kan indbygges i andre programmer, hvorved der kan sikres overensstemmelse mellem de udførte beregninger. 8

7 Vilkår for brug af beregningsprogrammet Be15 Be15 udgør sammen med den tilhørende beregningsvejledning SBianvisning 213 og er en metode til beregning af bygningers energibehov. Program og anvisning er henvendt til rådgivende ingeniører, arkitekter, entreprenører og energikonsulenter, der arbejder med projektering af byggeri, eller som udsteder energimærker m.v. Det forudsættes derfor, at brugerne har kendskab til de relevante bestemmelser i Bygningsreglement 2015 (BR15) (Trafik- og Byggestyrelsen, 2015) samt DS 418 (Dansk Standard, 2011). SBi ejer alle rettigheder til beregningsprogrammet samt tilhørende dokumentation. Der må ikke kopieres noget af dette medmindre det er nødvendigt for programmets drift og sikkerhed. Der må ikke foretages ændringer i programmet. Brugsretten til Be15 gælder for det antal brugere/pc'er, der er købt licens til. Overdragelse kan kun ske med SBi s samtykke. SBi er ikke ansvarlig for fejl og mangler ved det leverede, bortset fra fejl og mangler som måtte skyldes forsæt eller grov uagtsomhed. SBi er heller ikke ansvarlig for resultater eller beregninger, som foretages med Be15, og SBi kan således ikke holdes ansvarlig for indirekte tab, følgeskader, tabt arbejdsfortjeneste eller andre økonomiske konsekvenstab, herunder erstatningskrav fra tredjemand. Driftstab, tab af data, invalidering af programmel eller andet indirekte tab samt følgeskader, som brug af Be15 måtte medføre, erstattes ikke. Programmet bliver løbende opdateret med nye versioner. Seneste version er altid den gældende i forhold til bygningsreglementet. Programmet vil automatisk tjekke for disse opdateringer på Internettet. SBi har oprettet en hjemmeside for Be15-brugere. Herfra kan man opdatere til den nyeste version af programmet og vejledningen. Man vil også kunne hente tidligere versioner af programmet. Det er til enhver tid den enkelte bruger, som har ansvaret for, at der anvendes den seneste version af programmet. For at bruge Be15-programmet skal der betales en årlig licens. Det første års licens er inkluderet i programmets pris. Hvis ikke licensen fornyes ved de årlige betalinger, ophører programmet automatisk med at virke. Faktura udsendes ca. en måned før udløb. Anvendelsen af Be15 og disse vilkår er i enhver henseende underlagt dansk ret. Der er værneting ved Retten i Aalborg som første instans. Eventuelle henvendelser til SBi vedrørende Be15 kan ske på be15@sbi.aau.dk. Som bruger accepterer du disse vilkår og forpligter dig til at overholde vilkårene. 9

8