Komplekse konstruktioners U-værdi

Transkript

1 Komplekse konstruktioners U-værdi ( ) DANVAK-dagen, 5. april 2017 Morten Vammen Vendelboe

2 Program 1. Indledning 2. Hvorfor er det vigtigt? 3. Hvornår kan man regne selv? 5. Systemfacaderne kommer 6. Hvad gør vi nu? 7. Opsummering

3 1. Indledning Foredragsholder: Morten Vendelboe Arbejdet hos ALECTIA siden 2008 Fagleder for indeklima og bygningsenergi Indlægget er baseret på erfaringer fra en lang række (lav-) energibyggerier, men: Projekter er meget forskellige, to projekter ligner sjældent hinanden, så det er primært tommelfingerregler og gode eksempler I visse tilfælde kan andre metoder være mere hensigtsmæssige. 3

4 Hvorfor er det vigtigt? AL'cCTIA 4

5 U-værdier - hvorfor er det vigtigt? Stigende fokus på at beregnede energiforbrug og energibesparelser også opnås i praksis Komplekse facadekonstruktioner bliver mere hyppige Øgede tæthedskrav og bedre vinduer hvad med resten Faglig stolthed Kilde: Aarhus Universitet 5

6 Hvad er praksis? (hvad gør i selv) Krav til U-værdier til ARK (og KON)? Isoleringstykkelser til ARK (og KON)? En blanding? Put 200mm i væggen så er den i vinkel! U = max 0,2W/m 2 K (find selv ud af resten) 6

7 Er det ikke to sider af samme sag? U-værdien for en konstruktion kan afhænge af meget andet end isoleringstykkelsen Eksempel på U-værdi med/uden 20% lægter i isoleringslaget +40% (For) simple beregninger er (næsten) aldrig på den sikre side! Entreprenøren bygger (næsten) altid det der er vist på tegningerne uanset U-værdikrav i beskrivelser! 7

8 Eksempel på hvor galt det kan gå - Systemfacade ud for installationskerne med 250mm isolering Simpel beregning af U-værdi U = 1 = 1 d Rsi+ beton d isol 0,2 λbeton λisol +Rsu 0,13+ 2,5 + 0,25 0,037 +0,04 = 0, 14W/m2 K - Beregning fra leverandør (Schüco): 0,37Wm 2 /K eller +165%! - BR10-krav for ydervægge: max 0,30W/m 2 K lovligt?! 8

9 Krav og definitioner BR10 Ydervægge: Umax 0,30W/m 2 K Vinduer: Eref min. -33kWh/m 2 /år Væg eller vindue? Uklar definition af isolerede partier Leverandører opfatter isolerede partier som vinduespartier med isolering i (dvs.: ingen krav ift. U-værdi) Men for isolerede partier er g w =0 Eref = 345 x g w 90,36 x U w -33 U w max 0,37 W/m 2 K 9

10 Krav og definitioner BR15 Ydervægge: Umax 0,30W/m 2 K Vinduer: Eref min. -17kWh/m 2 /år Isolerede partier i glasydervægge: Umax 0,60W/m 2 K Det er blevet præciseret at isolerede felter skal betragtes som ydervægge Samtidig er kravet dog (i princippet) blevet lempet Til sammenligning: Typiske ydervægge i nybyggeri U~0,15W/m 2 K U-værdi for en 3-lags energirude U~ 0,5-0,6W/m 2 K 10

11 Hvornår kan man regne selv? AL'cCTIA 11

12 Hvis man skal regne selv Håndberegning Rockwool energy Gratis online beregningsprogram Kan også regne på sammensatte konstruktioner med træ (ikke med stål) 12

13 Lad andre gøre arbejdet for dig/ark Eksempler på U-værdier der allerede er beregnet 13

14 Stålskeletvægge (1/3) Metode beskrevet i DS418 Gælder kun for std. stålprofiler uden slidser Gælder kun for 2mm godstykkelse Ikke anvendeligt i praksis 14

15 Stålskeletvægge (2/3) Både materiale, godstykkelse og geometri betyder noget Faktisk varmetab gennem profiler kan kun beregnes ved anvendelse af avancerede 3-D beregningsprogrammer T=0,7mm T= 1,2 / 1,5 / 2,0mm T=0,7mm Kilde: Gyproc 15

16 Stålskeletvægge (3/3) Benyt beregninger fra div. leverandører Kilde: Rockwool Kilde: Knauf 16

17 Hvornår kan/bør man selv regne? A) Det kan/bør man selv regne på: - Simple/homogene konstruktioner - Fx hulmurskonstruktioner med ubrudt isoleringslag - Konstruktioner mod jord generelt - Tagkonstruktioner kan også nemt estimeres (husk korrektion for kileskåret isolering) B) Det kan man evt. selv regne på: - Konstruktioner med brudte isoleringslag - Fx lette ydervægskonstruktioner med fx træ i isoleringslaget C) Det skal man som udgangspunkt ikke regne på selv: - Sammensatte/komplicerede konstruktioner - Konstruktioner med stål i isoleringslaget - Fx systemfacader, kombinerede dør/vindues/vægelementer 17

18 Systemfacaderne kommer AL'cCTIA 18

19 Almindelige facader Vinduer og ydervægge er separate bygningsdele der produceres, leveres og monteres hver for sig Veldefinerede grænseflader ift. opgørelse af varmetab Der kan derfor regnes/stilles krav til dem hver for sig jf. DS418 19

20 Systemfacader Elsket af mange arkitekter bl.a. pga. udseende, mulighed for hurtig lukning af bygning og fordi de som regel har masser af glas Findes både i stor og lille skala Vinduer og vægelementer er en og samme bygningsdel og kan ikke skilles ad! Der kan derfor ikke stilles separate krav til U-værdier for hhv. vinduer og vægpartier Kilde: Schüco 20

21 Eksempel på opbygning af systemfacade Opstalt Lodret snit Vandret snit 21

22 Kan ikke beregnes som alm. facader Alm. facader DS418 Systemfacader 22

23 Eksempel på problematisk formulering af krav Eksempel fra projekt med systemfacade: - Krav 1: Glasfacader skal leveres som fabrikat XX, system YY eller dermed ligestillet - Krav 2: U-værdi for isolerede partier skal være max 0,15 W/m 2 K inkl. kuldebroer ved karme mv. - Krav 3: U-værdi for vinduespartier skal være max 0,9 W/m 2 K - Krav 4: Linietab omkring vinduer og døre skal være max 0,04W/mK Problemer med ovenstående formulering af krav: - Der stilles separate krav til vinduer, ydervægge og samling mellem samme som om de er separate bygningsdele - De krævede værdier kan slet ikke overholdes med det anviste facadesystem 23

24 Der kan godt regnes på det men Det er meget tidskrævende Kræver meget grundig indføring i projektet fra ARK Forudsætter at ARK-grundlag kan udføres/bliver udført præcist som tegnet & Entreprenøren/leverandøren projekterer/ optimerer ofte selv videre (DKK > kwh) Det endelige facadeprojekt ligner ikke nødvendigvis arkitektens projekt Kilde: LBNL 24

25 Hvad gør vi nu? AL'cCTIA 25

26 Leverandørerne skal på banen U-værdier for systemfacader skal beregnes af leverandørerne ING skal give input vedr. overordnede krav til U-værdi Husk krav til indv. Overfladetemperatur ift. komfort og kondens ARK bør varetage dialogen med leverandørerne, da der er mange forhold ift. den konkrete udformning af facade/sprosser ift. bæreevne, vindpåvirkning, sikring osv. som ING ikke har indsigt i AL'cCTIA 26

27 Eksempel på krav i ARK-projekt

28 Faktisk fordeling af varmetab Ingeniør krav til samlet U-værdi Vinduer = 0,80 W/m 2 K Ydervægge/isolerede partier = 0,15 W/m 2 K (Tillæg for diverse kuldebroer = 0,04W/mK) Krav til samlet U-værdi, Ucw = 0,46 W/m 2 K Leverandør eftervisning af samlet U-værdi Vinduer = 0,70 W/m 2 K Ydervægge/isolerede partier = 0,28 W/m 2 K Kuldebroer indregnet i ovenstående Faktisk U-værdi for ydervægge/i solerede partier er næsten x2 selvom krav til Ucw overholdes (pga. lav U-værdi for vinduer)

29 Hvordan kan varmetabet reduceres? - Færre og/eller smallere profiler! - Isolering på indersiden af facaden til at bryde kuldebroerne? 29

30 Krav til samlet varmetab i BR15/Be15 - Fordeling mellem vindue og væg er typisk ikke kritisk ift. dimensionering af varmeanlæg og samlet energiramme - Kan være problematisk ift. BR min. krav til varmeisolering (max 0,30W/m 2 K) og ift. Krav til samlet varmetab gennem klimaskærm (ekskl. Vinduer og døre)

31 Krav til samlet varmetab i BR15/Be15 31

32 Problemer ved leverandørberegninger under projektering Især ved specialløsninger foretager leverandører også overslag under projekteringsfasen Ved dokumentation for endeligt projekt - har de det hele med? 32

33 Vinduer ING skal levere krav til U-værdi, g-værdi og evt. også LT-værdi U-værdi fastsættes ved erfaringsmæssigt skøn eller leverandørberegning Der bør også stilles krav til indvendig overfladetemperatur Der er forskel på rude og vindue! Vinduets samlede U-værdi = Uw > Ug = Rudens U-værdi Vinduets samlede g-værdi = Gw < Gg = Rudens g-værdi Vinduets samlede LT-værdi = LTw < LTg = Rudens LT-værdi AL'cCTIA 33

34 Opsummering Beregninger - U-værdi for simple konstruktioner kan man regne selv (og der findes udmærkede værktøjer til det) - U-værdi for sammensatte/komplicerede konstruktioner skal overvejes nøje og systemfacader bør som udgangspunkt beregnes af leverandørerne Processen: - Input/vurdering vedr. U-værdier bør komme fra ING - Kræver dialog mellem ING og ARK - ING bør kontrollere de væsentligste punkter i arkitektens projekt især vedr. facader - ING kan (som udgangspunkt) ikke overtage ansvaret for ARKprojektering - Behov for udvikling af en branchevejledning ift. håndtering af området? 34

35 Tak for jeres opmærksomhed ( ) Følg ALECTIA på

36 Tværfaglig granskning anbefales Dispositionsforslag Overordnet krav til isoleringstykkelser/u-værdier fastlægges Overordnet krav til vinduers U-værdi og ruders g-værdi og LT-værdi fastlægges U-værdier for evt. sammensatte/komplicerede facadetyper bør trykprøves ved en mulig leverandør Projektforslag Principdetaljer for fx indbygning af vinduer, sokler mv. U-værdier for evt. sammensatte/komplicerede facadetyper bør trykprøves ved en mulig leverandør Hovedprojekt Generel gennemgang af mest kritiske/almindeligt forekommende detaljer i klimaskærm Granskning af beskrivelser vedr. facader, tagdækning mv. Generelt: Check overensstemmelse mellem tegninger og krav i beskrivelser. Det er ikke nok bare at skrive at der ikke må være (væsentlige) kuldebroer i klimaskærmen eller at fx linietab omkring vinduer ikke må overstige 0,03W/mK. AL'cCTIA

37 Relevante normer og standarder - DS418: Beregning af bygningers varmetab - DS/EN ISO 12631:2012 Termisk ydeevne for curtain walling beregning af varmetransmissionskoefficient - EN ISO 10211: , Thermal bridges in building construction Heat flows and surface - temperatures - EN ISO 6946: , Building components and building elements Thermal resistance and thermal - transmittance Calculation method - EN ISO : , Thermal performance of windows, doors and shutters - Calculation of - thermal transmittance - Part 2: Numerical method for frames - EN 12631: , Thermal performance of curtain walling - Calculation of thermal transmittance AL'cCTIA