PHPP og Be06 forskelle, ligheder og faldgruber Klaus Ellehauge Hvad er et dansk passivhus? Passivhaus eller på dansk passivhus betegnelsen er ikke beskyttet, alle har lov til at kalde en bygning for et passivhus. Et certificeret passivhus er nøje defineret 1
Hvad er et dansk passivhus? Certificeringsordningen er udviklet af Passiv Haus Institut i Darmstadt (PHI) primært for huse i Tyskland og Østrig. I det europæiske PEP-projekt (Promotion of European Passive Houses) er der opnået enighed om definitionen for certificerede passivhuse for andre lande og klimaer. Hvad er et dansk passivhus? For breddegrader mellem 40-60 nordlig bredde, og under forudsætninger specificeret i PHPP beregningsmodellen er: det totale energi behov til rumopvarmning begrænset til 15 kwh/m² indvendigt boligareal; det totale primære energi forbrug til varmt brugsvand, rumopvarmning/køling, ventilation, pumper, husholdningsstrøm, lys mv. begrænset til 120 kwh/m² indvendigt boligareal. husets lufttæthed målt ved blowerdoortest n50 < 0.6 h -1 2
Hvad er et dansk passivhus? Ovenstående kriterier dokumenteres ved beregning med PHPP programmet ved anvendelse regionale klimadata og ved anvendelse af fælleseuropæiske beregningsforudsætninger defineret af Passivhaus Instituttet En beregning med Be06 giver ikke umiddelbart samme resultat som en PHPP beregning Bemærk i øvrigt: det er ikke tilladt at nå de 15 kwh/m² ved hjælp af produceret varme f. eks. fra et solvarmeanlæg. det primære energibehov må godt nedsættes ved hjælp af solvarme, men ikke ved hjælp af el fra solceller. de 120 kwh/m² i primær energi er fremkommet ud fra en konverteringsfaktor 2,7 mellem elforbrug og primært energiforbrug til produktion af el. 3
Primært energibehov: 120 kwh/m2 år Energibehov til dækning af alt: Varmebehov Varmt brugsvand El til pumper og ventilatorer El til husholdning 120 / 2,7 = 44,4 kwh/m 2 år Ved 150 m 2 = 6.660 kwh/år Kriteriet sørger for at man ikke bruger for meget el. Beregning af passivhuse 4
PHPP det centrale beregningsværktøj Udviklet af Passivhaus Institut ved fysiker Wolfgang Feist Første udgave kom i 1998 Et åbent Excel-baseret værktøj, som (næsten) alle kan bruge Kan modificeres af den enkelte bruger Ukendt antal brugere over hele Verden, ca. 2500 officielle licenser Klimadata for mange lokaliteter over hele Verden, udvides hele tiden PHPP det centrale beregningsværktøj Findes i engelsk og tysk udgave Pris for PHPP 2007: ca. 950 kr. pr. licens I Danmark er der vel ca. 20-40 brugere af PHPP Forhandles i DK af E&K E&K er i gang med at udfærdige dansk brugervejledning samt regneark der kan tage data fra PHPP og sætte ind i en Be06 inddatafil 5
Verifikation af PHPP PHPP er verificeret igennem et utal af projekter f.eks. Kronsberg, Hannover Metoden bag PHPP PHPP bygger på samme beregningsmetaode som Be06, dvs. beregningsmetoden beskrevet i EN 13790 Månedsmetoden (monthly method) energibalancer på månedsbasis Årsmetoden (annual method) energibalance i fyringssæson Begge metoder giver næsten identiske resultater i de fleste tilfælde. 6
Forskelle i beskrivelse: I PHPP opgives energiforbruget pr. m² i forhold til det indvendige beboede gulvareal i Be06 opgives det i forhold til det udvendige opvarmede etageareal. For lavenergihuse kan dette forhold alene f.eks. betyde, at Be06 resultatet er 20 % mindre end PHPP resultatet. Rønnebækhave ca. 15 kwh/m 2 med Be06 - sikkert 20-25 kwh/m 2 med PHPP Forskelle i beskrivelse: De to programmer benytter i nogle tilfælde forskellig geometri ved beregning af transmissionsarealer 7
Be06 (DS 418) PHPP Varmetab beregnes altid efter udvendige dimensioner, også terrænd ndæk 8
Forskelle i beskrivelse: De to programmer benytter i nogle tilfælde forskellig geometri ved beregning linietabskoefficienter. Linietab PHPP ψ i forhold til udvendige mål! Simpel omregningsformel i PHPP 9
Forskelle i beregningsbetingelser: I PHPP sættes internt varmetilskud fra personer og apparater til i alt 2,1 W/m² (pr. m² indvendigt areal), i Be06 i henhold til SBI-anvisning 213 benyttes 5 W/m² (pr m² udvendigt areal). Dette betyder at resultatet i Be06 alt andet lige er væsentligt mindre end PHPP resultatet Forskelle i beregningsbetingelser: De to programmer benytter forskellige jordtemperaturer. I PHPP udregnes en temperatur der varierer over året i Be06 benyttes en konstant temperatur. 10
Forskelle i beregningsbetingelser: I Be06 kræves efter SBI-anvisning 213 et mindste luftskifte på 0,3 l/s pr. m² (~ 0,5 h-1), i PHPP regnes med et luftskifte på mindst 0,3 h-1. Endvidere angives der forskellige formler (som giver forskellige resultater) for omregningen af en blowerdoor test til infiltrationsluftskifte Be06: 0.04 + 0.06*q50 (i PHPP findes der ikke et konstant led) Omregning fra Be06 Pasivhus med Be06??? Be06 danske standardbetingelser (SBI anv.213) 14.8 Be06 med indvendigt etageareal 17.9 Be06 med internt varmetilskud 2,1 W/(m² indv.) i stedet for 5,0 W/(m² udv.) 35.1 Be06 med infiltration udregnet efter tysk formel i stedet for dansk Be06 med tysk ventilations flow i stedet for dansk 29.4 27.6 PHPP med tyske betingelser 28.9 0.0 0.0 10.0 10.0 20.0 20.0 30.0 30.0 40.0 40.0 kwh/m² år kwh/m² år 11
Omregning fra PHPP Be06 danske standardbetingelser (SBI anv.213) 9.9 Be06 med indvendigt etageareal 12.0 Be06 med internt varmetilskud 2,1 W/(m² indv.) i stedet for 5,0 W/(m² udv.) Be06 med infiltration udregnet efter tysk formel i stedet for dansk Be06 med tysk ventilations flow i stedet for dansk 18.3 16.6 23.2 PHPP med tyske betingelser 15.0 15.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 kwh/m² år PHPP og Be06 Forholdet mellem Be06 resultatet og PHPP resultatet er ikke konstant med afhænger af bygningen. 12
Effektberegning store forskelle Effektberegning store forskelle 13
Effektberegning store forskelle De mest markante forskelle mellem Be06 og PHPP 1) For hver lokalitet dimensioneres efter 2 situationer: * Lav temperatur og godt solindfald (-6 grader) * Højere temperatur og ringe sol (-2 grader) 2) Gratisvarme medregnes (sættes til 1.6 W/m 2 indvendig areal) 3) Solindfald medregnes Ofte 25-50 % lavere dimensionerende effektbehov i PHPP Effektberegning målinger 14
Effektberegning PHPP Andre forskelle PHPP indeholder ark til beregning af u- værdier m.m. PHPP er opbygget så det er lettere at udføre parametervariationer. PHPP kan ikke umiddelbart regne på uopvarmede glastilbygninger 15
Andre forskelle PHPP kan beregne det totale primære energibehov inklusive el til husholdningsapparater PHPP kan beregne CO 2 emissioner Forskellige inddata og beskrivelser i forhold til en række installationskomponenter PHPP kan regne på jordrør Jordrør eller væskekreds Jordrør Tryktab 10-30 Pa Væskekreds 200 m3/h 100 m rør Energi pumpe = 10-15 kwh/år Tryktab 10 Pa 16
Virkning af jordkøling - eksempel Eksempel på temperaturforløbet beregnet med programmet phluft10 Anbefalinger 17
Passivhus - anbefalinger Anbefalinger, der fremmer god komfort: Vinduers U-værdi : maks: 0,85 W/m2K Væg, loft, gulv: maks: 0,15 W/m2K Varmeveksler: min: 75 % (tør luft) Overtemperatur: maks: 10 % Effektkrav (ved luft) maks: 10 W/m2 Udover de 3 uomgængelige kriterier har Passivhaus Institut defineret diverse anbefalinger, der er med til at sikre et behageligt indeklima Anbefaling 1+2: Lave U-værdier på klimaskærm Dårlige vinduer kuldestråling 18
Anbefaling 1+2: Gode vinduer kuldestråling elimineret Lave U-værdier på klimaskærm Ved U-værdi maks. 0,85 W/m2K for vinduer opnås en temperaturforskel under 3 C selv ved lave ude-temperaturer Anbefaling 3: Varmeveksler: min 75 % virkningsgrad (tør) Hvis veksleren er for dårlig, vil den friske luft være for kold og derfor falde ned dvs. give træk (minimumstemperatur på indblæsning på ca. 15 C men helst højere) 19
Anbefaling 4: Begræns overtemperaturer til 10 % af tiden Maks. 10 % overtemperatur betyder, at der ikke må forekomme rumtemperaturer over 25 C i mere end 10 % af tiden. Huset må ikke være ulideligt varmt at komme hjem til Der er mange muligheder for køling forøget ventilation, åbne vinduer, jordkøling, solafskærmning mv. Normalt tilstræber man en værdi væsentligt under 10 % Anbefaling 5: Effektkrav (ved luft) på max. 10 W/m2 Dimensionerende effekt er den effekt, som varmeanlægget skal kunne levere i årets koldeste og mørkeste periode. 10 W/m 2 er den mængde varme, der kan bæres ind i bygningen ved opvarmning af udeluften, uden at - indeklimaet bliver for tørt eller - indblæsningsluften ubehageligt varm Varmelasten kan godt overstige de 10 W/m 2 i et passivhus; men så må varmen leveres på en anden måde end ved opvarmning af den tilførte udeluft. F.eks. ved gulvvarme. 20
Varmebehov versus effektbehov De berømte 15 kwh/m2 svarer til ca. 10 W/m2 Effektkriteriet Udledning af grundlæggende passivhus-effektkriterie: Friskluft ud fra komforthensyn: V 1 m 3 /h*m 2 gulvareal Max temperatur i lufttilførsel: t < 50 C (for at undgå lugtgener) dt = 30 K; max effekt: P= 1 m 3 /(h*m 2 )*0.33 Wh/(K*m 3 )*30 K P = 10 W/m 2 gulvareal 21
Opsummering Kriterier: Varmebehov 15 KWh/m 2 år Samlet primært energibehov Lufttæthed 120 kwh/m 2 år 0,6 h -1 Anbefalinger: Varmelast Overtemperatur Vinduers U-værdi Væg, loft, gulv - U-værdi Varmeveksler - virkningsgrad 10 W/m 2 <10% af tiden < 0,85 W/m 2 K < 0,15 W/m 2 K > 75 % www.altompassivhuse.dk 22
Produkt guide på www.rockwool.dk 23