Lys og Energi Bygningsreglementets energibestemmelser Ulla M Thau, civilingeniør, Ph.D. Søren Jensen Rådgivende Ingeniører
Bæredygtighed En bæredygtig udvikling er en udvikling, som opfylder de nuværende behov, uden at bringe fremtidige generationers muligheder for at opfylde deres behov i fare. Brundtland-kommisionen 1983
BR: Dagslys Dagslyset kan i almindelighed anses for at være tilstrækkeligt, når vinduesarealet ved sidelys svarer til 10 pct. af gulvarealet eller ved ovenlys mindst 7 pct. af gulvarealet, eller der er en dagslysfaktor på 2 pct. ved arbejdspladserne. 3
Baggrund 4 Europas afhængighed af energiimport fra politisk ustabile områder Bygninger udgør ca 40 % af energiforbruget i Europa
Energiramme - boliger Gælder for rum opvarmet til mindst 15 C i nybyggeri Boliger, kollegier, hoteller mm: Bygningens samlede behov for tilført energi til opvarmning, ventilation, køling og varmt brugsvand pr. m² opvarmet etageareal må højst være (70 + hvor A = opvarmede etageareal 2200 2 ) kwh/m A pr.år Dvs lys medregnes ikke i boliger
Energiramme andre bygninger Kontorer, skoler, institutioner og andre bygninger: Bygningens samlede behov for tilført energi til opvarmning, ventilation, køling, varmt brugsvand og belysning må højst være (95 + 2200 ) A hvor A = opvarmede etageareal 2 kwh/m pr. år
Tillæg til energirammen (kun andre bygninger ) For bygninger eller bygningsafsnit med behov for fx et højt belysningsniveau, ekstra meget ventilation eller et stort forbrug af varmt brugsvand eller lang benyttelsestid forhøjes energirammen med et tillæg, der modsvarer det beregnede energiforbrug hertil. over 2 h -1 udover 200 lux over 45 timer/uge over 100 l/m 2 år
BR: Krav til energiforbrug Energibehovet vægtes efter den anvendte primærenergi. El vægtes med en faktor 2,5 Gas, olie og fjernvarme vægtes med en faktor 1,0 Fradrag hvis egen produktion af energi, fx solvarme solceller varmepumper
Et lille regneeksempel Kontorbygning på 1000 m 2 Energiramme = 95+2200/1000 = 97,2 kwh/m 2 pr år Fordeling af energiforbrug: opvarmning: 50 kwh/m 2 pr år varmt brugsvand: 100 l/m 2 x 0,052 kwh/l = 5 kwh/m 2 pr år elforbrug til ventilatorer: 1500 J/m 3 x 1,2 l/s m 2 x 45 h/uge = 4,2 kwh/m 2 pr år elforbrug til cirkulationspumper: 1 kwh/m 2 pr år elforbrug til arbejdsbelysning: 1 W/m 2 x 45 h/uge = 2,3 kwh/m 2 pr år elforbrug til almenbelysning (200 lux): 7 W/m 2 x 45 h/uge = 16 kwh/m 2 pr år elforbrug til køling: 0 kwh/m 2 pr år I alt: (50 + 5) x 1 + (4,2 + 1 + 2,3 + 16) x 2,5 = 114 kwh/m 2 pr år Med styring af almenbelysning (halveret elforbrug): (50 + 5) x 1 + (4,2 + 1 + 2,3 + 8) x 2,5 = 94 kwh/m 2 pr år
Et lille regneeksempel Kontorbygning på 1000 m 2 Energiramme = 97,2 kwh/m 2 pr år Fordeling af energiforbrug: Opvarmning: 50 kwh/m 2 pr år Varmt brugsvand: 5 kwh/m 2 pr år El til ventilatorer: 4,2 kwh/m 2 pr år El til cirkulationspumper: 1 kwh/m 2 pr år El til arbejdsbelysning: 2,3 kwh/m 2 pr år El til almenbelysning: 8 kwh/m 2 pr år Energibehov i alt (med styring af almenbelysning): (50 + 5) x 1 + (4,2 + 1 + 2,3 + 8) x 2,5 Opvarmning og varmt brugsvand Ventilatorer og pumper Belysning = 94 kwh/m 2 pr år
BR Energiklassificering Lavenergibygninger 1100 Klasse1 : (35 + ) A 1600 Klasse 2 : (50 + ) A 2 kwh/m 2 kwh/m pr.år pr.år Til sammenligning: Boliger: Andre bygninger: 2200 2 2200 (70 + ) kwh/m pr.år 2 (95 + ) kwh/m pr. år A A
Bygningsreglementet - lidt historie og fremtid BR 1961: krav til konstruktionernes varmeisolering. Kravene skærpes løbende. BR 1977: varmeisoleringskrav skærpet + max vinduesareal. Skærpes 1982. BR 1995: varmetabsramme og energiramme (varmebehov til rumopvarmning og ventilation) BR 95 tillæg 12 (2006): krav til bygningers energimæssige ydeevne. Energisparemål 25-30 % i forhold til 1995. Yderligere reduktion af bygningers energiforbrug på 25 % fra 2010 og igen fra 2015 og 2020 og...
Bygningsreglementet kan hentes på www.ebst.dk (Erhvervs- og byggestyrelsen)
Dagslys - og dagslysfaktor 14
Dagslysfaktor: definition E indvendig : belysningsstyrke målt indvendig i et punkt i et givet plan (0,85 mog) E udvendig : belysningsstyrke målt udendørs på vandret plan Dagslysfaktoren DF er pr. definition uafhængig af vinduets orientering og er defineret som: Forholdet mellem belysningsstyrken i punktet i planet og den samtidige belysningsstyrke udendørs på et vandret plan, belyst af en fuld himmelhalvkugle. Der ses bort fra direkte sollys. 15
Dagslys i Danmark 16
Bestemmelse af dagslysfaktor Kilde: By og Byg anvisning 203: Beregning af dagslys i bygninger. Metoder: Skabelonmetoden SimLight (del af BSIM) belysningsprogrammer, fx FabaLight Ny SBI-anvisning om betydning af solafskærmning mm for dagslysfaktoren 17
Bestemmelse af dagslysfaktor med skabelonmetoden DF = (SC + ERC + IRC) x korrektionsfaktor
Dagslysfaktor typiske niveauer Eksempler fra SBI-rapport 318: Vinduer og dagslys en feltundersøgelse i kontorbygninger, 1999. Vest: Øst (træer):
Dagslysfaktor typiske niveauer
Dagslysfaktor typiske niveauer Dagslyskurver. Et typisk forløb for belysningsniveauet på et vandret plan i et rum med et vindue i facaden. Kurverne viser belysningsniveauet på arbejdsplanet i en linie midt for vinduet for et glasareal på hhv. 20 % og 90 % af facadens indvendige areal. Niveauet aftager hurtigt med afstanden til vinduet. Forskellen mellem belysningsniveauerne er meget markant nær vinduet, hvor der normalt er rigeligt med dagslys, mens forskellen bag i rummet er ret beskeden (fra By og Byg Anvisning 203).
Dagslysfaktor Afhænger især af Rumdybde Vinduets (glassets) størrelse og placering Glassets lystransmittans Indvendige overfladers reflektanser Skyggegivere: udhæng, solafskærmning, beplantning, andre bygninger mm.
Beregning af bygningens energiforbrug Be 06 23
Be 06: Dagslysstyring U: uden dagslysstyring M: manuel (+200 lux) A: automatisk on-off regulering (+100 lux) K: kontinuert automatisk (+100 lux) 24
Bygningsreglementernes nye energibestemmelser Hvordan kommer de til at påvirke måden vi bygger på? 25
Nye byggetekniske og arkitektoniske løsninger - Boliger Tættere byggeri Kompakt byggeri uden knaster Rumhøjde på 2,5 m Bedre isolering, specielt kuldebroer og vinduer Store vinduespartier mod syd små mod øst, vest og nord Effektiv (udvendig) regulerbar solafskærmning? Udhæng? Tungere byggeri? Naturlig eller mekanisk ventilation? Vedvarende energi Solvarme (Solceller) Effektive varmepumper 26
Nye byggetekniske og arkitektoniske løsninger - Andre bygninger 1 Tættere byggeri Bedre isolering, specielt kuldebroer og vinduer Store vinduespartier mod syd og nord små mod øst og vest Slut med glasfacader? Effektiv udvendig regulerbar solafskærmning Smallere bygninger og arbejdspladser ved vinduet aht. dagslys Eksponering af tunge konstruktioner, fx andre/ingen nedhængte lofter
Nye byggetekniske og arkitektoniske løsninger - andre bygninger 2 Energieffektive belysningsanlæg med dagslysstyring Ventilation: effektiv varmegenvinding større aggregater og kanaler hybrid ventilation Køleanlæg med høj COP, fx grund/havvandskøling Vedvarende energi (Solvarme) Solceller (Effektive varmepumper)