Klimaskærm konstruktioner og komponenter Indholdsfortegnelse Klimaskærm...2 Bygningsreglementet...2 Varmetab gennem klimaskærmen...2 Transmissionstab...3 Isolering (tag, væg, gulv)...3 Isolering af nybyggeri...3 Isolering af eksisterende byggeri...4 Vinduer...4 Porte...5 Ventilationstab...5 Bilag...6 Vinduer: Fra 1-lagsglas til...6 Vinduer: Fra termoruder til...7
Klimaskærm Hovedparten af varmetabet i forbindelse med rumopvarmning af bygninger sker gennem klimaskærmen (tag, facader og dæk) og gennem de døre og vinduer, som findes i klimaskærmen. Klimaskærmen er således et fælles udtryk for de dele af en bygning, der adskiller indeklimaet fra udeklimaet. I bygninger med ventilationsanlæg medfører udsugningen af luft desuden et betydeligt varmetab, især hvis varmen ikke genvindes For at kunne nedsætte energiforbruget til opvarmning, skal klimaskærmens tilstand samt mulighederne for at gennemføre forbedringer vurderes. Bygningers klimaskærm er udsat for både ude- og indeklimaets påvirkninger. Dette stiller store krav til opbygning af klimaskærmens konstruktioner og komponenter hvis skader skal undgås og vedligeholdelse minimeres. Klimaskærmen er den vigtigste del af en bygning, idet den skal yde beskyttelse mod udeklimaet og udgøre grundlaget for et godt indeklima. Af hensyn til indeklimaet, det globale miljø, energiressourcer og økonomi er det vigtigt at klimaskærmen har gode varme- og fugttekniske egenskaber samt en god holdbarhed. Klimaskærmen skal være højisoleret for at nedsætte varmeforbruget i bygningen, fugtteknisk sikker for at sikre bygningen en lang levetid, give lave vedligeholdelsesomkostninger og sikre brugerne et godt indeklima. Bygningsreglementet Bygningsreglementet gælder for nybyggeri af etagebyggeri og alle former for erhvervs- og institutionsbyggeri. Bygningsreglementets hovedkrav til varmeisolering er, at bygninger skal varmeisoleres, så unødvendigt energiforbrug undgås samtidig med, at der opnås tilfredsstillende sundhedsmæssige forhold. Bygningsreglementet stiller krav til konstruktioners U-værdier, og overholdes disse som et minimum er virksomheden ganske godt hjulpet rent energimæssigt. Ved energieffektiviseringer af eksisterende bygninger benyttes Bygningsreglementet ofte som sammenligningsgrundlag. U-værdi Isoleringsevnen i en konstruktion - f.eks. ydervæg - angives i en U-værdi, også kaldet transmissionskoefficient. U-værdien angiver, hvor stor en varmemængde målt i W der i løbet af en time passerer gennem 1 m 2 af konstruktionen, når temperaturforskellen mellem den indvendige og den udvendige side er 1 o C. Det vil sige, jo mindre U-værdien er, desto bedre isolerer konstruktionen. Varmetab gennem klimaskærmen På grund af forskellen mellem indetemperaturen og udetemperaturen tabes varme fra bygningen til dens omgivelser i 7 8 af årets 12 måneder. Varmetabet omfatter dels et tab ved transmission af varme gennem klimaskærmen (transmissionstab), dels et tab ved ventilation af bygningen med udeluft (ventilationstab). Side 2
Transmissionstab Transmissionstabet afhænger af de enkelte bygningsdeles varmeisolering. Isoleringsevnen for bygningsdele angives ved U-værdien, også kaldet transmissionskoefficienten. Isolering (tag, væg, gulv) Isolering af tagkonstruktioner har indflydelse på energiforbruget til rumopvarmning. Isoleringen forbedrer konstruktionens U-værdier, reducerer transmissionstabet gennem bygningsdelen og medvirker derved til at nedsætte energiforbruget til rumopvarmning. Visse materialer med et stort indhold af luft er særligt velegnede til bygningsisolering. Det gælder eksempelvis mineraluld, som består af sten- eller glasfibre. Materialetykkelsen er afgørende for varmeisoleringen. Klemmes 10 cm mineraluld sammen, så det kun fylder 5 cm, isolerer det kun 5 cm. En hovedregel ved bygningsisolering er, at de første cm isoleringsmateriale tæller mest. Det ses ad nedenstående figur, der viser sammenhængen mellem det varmeisolerende lags tykkelse og konstruktionens U-værdi. Varmeisolering og U-værdi U-værdi [W/m2 C] 2,00 1,90 1,80 1,70 1,60 1,50 1,40 1,30 1,20 1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10-0 10 20 30 40 50 60 70 Materialetykkelse [cm] Isolering af nybyggeri Bygningsreglementet er normdannende for isoleringsstandarden og varmeforbruget ved nybyggeri. Der findes ingen tilsvarende krav til varmeforbruget i eksisterende bebyggelser, og det er sjældent, at energirammen i BR-95 overholdes ved renoveringer. Nybyggeriets isoleringsgrad bestemmes primært af de krav, Bygningsreglementet (BR) stiller til bygningernes maksimale varmetab, udtrykt i W/m² C (U-værdien). I forhold til Bygningsreglementerne fra hhv. 1961 og 1972 er kravene i BR-77 og BR-95 blevet væsentligt strammet. Side 3
BR-61/72 BR-77/82 BR-95 Tag [U-værdi] 0,45 0,2 0,15 mm isolering 75 200 250 Tung facade [U-værdi] 1,0 0,40 0,30 mm isolering 50 100 150 Let facade [U-værdi] 0,60 0,30 0,20 mm isolering 75 150 200 Terrændæk [U-værdi] 0,45 0,30 0,20 mm isolering 50 75 125 Krybekælder [U-værdi] 0,6 0,3 0,2 mm isolering 30 125 200 Dæk mod kælder [U-værdi] 0,6 0,4 0,3 mm isolering 30 100 125 Krav til U-værdier i Bygningsreglementet fra BR-61 til BR-95 og isoleringstykkelse af tag, facader og dæk. I nybyggeri fastlægges isoleringstykkelserne på projekteringsstadiet, dels udfra krav til den enkelte bygningsdel, dels ud fra en samlet vurdering af bygningens energiforbrug til opvarmning. Isolering af eksisterende byggeri For eksisterende bygninger findes ingen krav til isoleringsevnen for bygningsdelene. Bygninger fra før 1960 er normalt opført med ingen, eller kun meget ringe isolering. De eksisterende bygninger kan forbedres med efterisolering af tagrum og tagflader, ydermure og dæk. Herved kan der både opnås energibesparelser og forbedret termisk indeklima. Såvidt muligt bør de eksisterende bygninger efterisoleres, så de får samme isoleringsmæssige standard som nybyggeri. Vinduer Vinduets formål i væggen er at lade dagslyset komme ind i bygningen og gøre det muligt at se ud. De fleste vinduers isoleringsevne er mindre end den resterende facades, og varmetabet gennem vinduerne udgør en stor del af det samlede varmetab fra en bygning. Til gengæld tilfører solindstrålingen gennem vinduerne bygningen varme og lys, hvorfor vinduerne også kan udnyttes i forbindelse med passiv udnyttelse af solenergien. Det er således muligt at foretage en optimering af vinduernes placering, udformning og egenskaber, så det samlede opvarmningsbehov og behov for kunstig belysning minimeres. Udviklingen af nye højisolerende glastyper har i de senere år forbedret mulighederne for at reducere varmetabet og udnytte vinduerne i forbindelse med passiv solvarme og dagslysudnyttelse. Vinduer (og døre) spiller hermed en central rolle i forbindelse med bygningers energiforbrug, herunder især varmeforbruget, og i forbindelse med indeklimaet i bygninger. Desuden har udformningen og vedligeholdelsen af vinduer og døre betydning for bygninger- Side 4
nes levetid. Disse bygningsdele hører til de mest udsatte for klimatisk nedbrydning samt slid og skader i forbindelse med brug. Varmetabet gennem vinduerne sker først og fremmest ved luftskifte (træk gennem åbne vinduer samt revner og sprækker) og ved varmeledning gennem vinduets materialer. Varmetabet udtrykkes sædvanligvis med en såkaldt U-værdi, der beskriver vinduernes varmetab i W/m² pr. C i forhold til temperaturforskel mellem ude og inde Der findes i dag glastyper, der har et væsentligt mindre varmetab end de nuværende eteller to-lagsvinduer. I lavenergivinduer anvendes en kombination af lav-emissionscoating af glasset (mindskelse af stråletab) og gasfyldning mellem glaslagene. Bygning opført 1960-1979- 1990 BR-95 1978 1990 Yderdøre herunder porte og lemme [U-værdi] 3,60 2,00 2,00 1,80 Vinduer, herunder ovenlys og glasvægge [U-værdi] 3,30 2,90 2,00 1,80 Porte Porte er en nødvendig del af salgsafdeling og værksteder for at få bilerne ud og ind. Det siger sig selv, at portene skal holdes lukkede for at undgå at varmen suser ud, og deraf også at det er vigtigt med hejsetiden for portene. Forhandlerne af porte har et overslagstal for portenes U- værdier, idet rene sandwichporte uden vinduer har en U- værdi omkring 1. Rammeporte med vinduer i hele arealet har en U-værdi omkring 3, så jo mindre vinduesarealer der er nødvendig i porten jo bedre U-værdi og jo mindre energitab. Autoforhandlerne har ofte porte med store vinduesarealer, hvorfor det her altid er vigtigt at vælge vinduesglas med det mindste varmetransmissionstab. Bygningsreglementet stiller ikke krav til portenes udformning eller U-værdier, men da de er en vigtig del af klimaskærmen for autoforhandlere bør de også tages med i overvejelserne når der projekteres nye bygninger. Ventilationstab Det naturlige luftskifte drives af vindens sug eller tryk på bygningen og af den termiske opdrift. Friskluften kommer ind igennem ventiler og ventilationsåbninger, gennem utætheder i klimaskærmen (f.eks fuger omkring vinduer og døre) gennem åbne vinduer, døre og porte. Ventilationstabet i en eksisterende bygning kan nedsættes dels ved at mindske luftskiftet, dels ved at skænke de gennemsnitlige indetemperatur. Side 5
Bilag Vinduer: Fra 1-lagsglas til.. Har nu : 1-lags glas U-værdi : 5,6 W/m 2 *K Vinduernes samlede areal [m 2 ] 1 2 5 10 20 50 100 200 Besparelse ved skift til : 3-lags termoruder [kwh/år] 35 7 2-lags energiruder [kwh/år] 37 8 2-lags energiruder [kwh/år] 43 1 2-lags superlavenergiruder [kwh/år] 47 3 715 1787 3574 7184 17870 35741 71482 757 1892 3784 7569 18922 37843 75686 862 2155 4310 8620 21550 43099 86198 946 2365 4730 9461 23652 47304 94608 Besparelse i kwh/år ved opvarmning med fjernvarme : 3-lags termoruder [m 3 /år] 9 18 45 89 179 447 894 1787 2-lags energiruder [m 3 /år] 9 19 47 95 189 473 946 1892 2-lags energiruder [m 3 /år] 11 22 54 108 215 539 1077 2155 [m 3 /år] 12 24 59 118 237 591 1183 2365 Besparelse i kwh/år ved opvarmning med naturgas : 3-lags termoruder [m 3 /år] 33 66 166 332 665 1662 3324 6648 2-lags energiruder [m 3 /år] 35 70 176 352 704 1760 3519 7039 2-lags energiruder [m 3 /år] 40 80 200 401 802 2004 4008 8016 [m 3 /år] 44 88 220 440 880 2200 4399 8799 Besparelse i kwh/år ved opvarmning med olie : 3-lags termoruder [l/år] 36 71 179 357 715 1787 3574 7148 2-lags energiruder [l/år] 38 76 189 378 757 1892 3784 7569 2-lags energiruder [l/år] 43 86 215 431 862 2155 44310 8620 [l/år] 47 95 237 473 946 2365 4730 9461 Besparelse i kwh/år ved opvarmning i el: 3-lags termoruder [kwh/år] 35 7 2-lags energiruder [kwh/år] 37 8 2-lags energiruder [kwh/år] 43 1 [kwh/år] 47 3 715 1787 3574 7184 17870 35741 71482 757 1892 3784 7569 18922 37843 75686 862 2155 4310 8620 21550 43099 86198 946 2365 4730 9461 23652 47304 94608 Side 6
Vinduer: Fra termoruder til.. Har nu : termoruder U-værdi : 3,0 W/m 2 *K Vinduernes samlede areal [m 2 ] 1 2 5 10 20 50 100 200 Besparelse ved skift til : 3-lags termoruder [kwh/år] 84 168 420 841 1682 4205 28410 16819 2-lags energiruder [kwh/år] 105 210 526 1051 2102 5256 10512 21024 2-lags energiruder [kwh/år] 158 315 788 1577 3154 7884 15768 31536 [kwh/år] 200 399 999 1997 3995 9986 19973 39946 Besparelse i kwh/år ved opvarmning med fjernvarme : 3-lags termoruder [m 3 /år] 2 4 11 21 42 105 210 420 2-lags energiruder [m 3 /år] 3 5 13 26 53 131 263 526 2-lags energiruder [m 3 /år] 4 8 20 39 79 197 394 788 [m 3 /år] 5 10 25 50 100 250 499 999 Besparelse i kwh/år ved opvarmning med naturgas : 3-lags termoruder [m 3 /år] 8 16 39 78 156 391 782 1564 2-lags energiruder [m 3 /år] 10 20 49 98 196 489 978 1955 2-lags energiruder [m 3 /år] 15 29 73 147 293 733 1466 2933 [m 3 /år] 19 37 93 186 371 929 1857 3715 Besparelse i kwh/år ved opvarmning med olie : 3-lags termoruder [l/år] 8 17 42 84 168 420 841 1682 2-lags energiruder [l/år] 11 21 53 105 210 526 1051 2102 2-lags energiruder [l/år] 16 32 79 158 315 788 1577 3154 [l/år] 20 40 100 200 399 999 1997 3995 Besparelse i kwh/år ved opvarmning i el: 3-lags termoruder [kwh/år] 84 168 420 841 1682 4205 8410 16819 2-lags energiruder [kwh/år] 105 210 526 1051 2102 5256 10512 21024 2-lags energiruder [kwh/år] 158 315 788 1577 3154 7884 15768 31536 [kwh/år] 200 399 999 1997 3995 9986 19973 39946 Side 7