Afrapportering til Energiforskningsprogrammet 2007 Det Grønne Hus i samarbejde med SBi Erfaringsopfølgning på lavenergibyggeri klasse 1 og 2. - med "Fremtidens Parcelhuse" som eksempel Udarbejdet af: Lars Kristensen og Ole Michael Jensen (red.) Bidrag fra: Heidi Arvedsen (DGH), Niels Christian Bergsøe (SBi), Ole Michael Jensen (SBi), Henrik N. Knudsen (SBi), Jesper Kragh (SBi), Lars Kristensen (DGH), Tommy Olsen (DGH), Torben Valdbjørn Rasmussen (SBi)
2
INDHOLD 1. Forord... 5 2. Sammendrag... 7 3. Formål... 9 4. Baggrund... 9 a. Historie... 9 b. Sammenligning af virkeligheder... 9 c. Tekniske vanskeligheder... 10 5. Metoder... 10 a. Sammenligning af bygningernes beregnede og observerede energiforbrug... 10 b. Beboernes oplevelse af at bebo lavenergihuse... 10 c. Indeklimaobservationer... 10 d. Bygningers tekniske udførsel... 10 e. Projektering og beregninger... 11 f. Proces og samarbejde... 11 6. Sammenfatning af resultater... 12 a. Aktuelt energiforbrug i sammenligning med forventning... 12 b. Beboernes oplevelse af at bo i lavenergihuse... 12 c. Mulige forklaringer på observerede forskelle... 14 d. Proces og samarbejde... 17 7. Diskussion... 18 a. Lever lavenergibygningerne op til forventningerne?... 18 b. Beboer adfærd... 18 c. Beboererfaringer og viden... 18 d. Svanemærket og øvrig information til beboere... 19 e. Overtemperatur og solafskærmning... 19 f. Vintertemperatur og varmeanlæg... 20 g. Varmepumpernes effektivitet... 20 h. Måleudstyr... 20 8. Konklusion... 21 Bilag: 1. Gennemgang og termografering af udvalgte bygningselementer (26 sider) 2. Genberegning/kontrol af energirammeberegninger i Be06 (12 sider) 3. Målinger af indeklima (12 sider) 4. Spørgeskemaundersøgelse (62 + 22 sider) 5. Energiforbrug: Fremtidens Parcelhuse opgørelse af energiforbrug 2009-10 (22 sider) 6. Interviews med centrale aktører (22 sider) 3
4
1. Forord Vi vil gerne takke beboerne i Fremtidens Parcelhuse, specielt i de ni boliger, hvor der er opsat måleudstyr. Vi takker for venlig tålmodighed og imødekommenhed i forbindelse med opsætning af udstyr og indhentning af oplysninger. Vi takker også de beboere, som har taget sig tid til at besvare spørgeskemaundersøgelsen. Tak til Tine S. Larsen og Camilla Brunsgaard fra Aalborg Universitet som var med til at udvikle spørgeskemaet. Elsparefonden (nu Center for Energibesparelser) har stået for levering af måleudstyr og samarbejdet med Seluxit og ElectronicHousekeeper om dataopsamling. Speciel tak til Poul Erik Pedersen, Asser Simon Jørgensen, Emil Jakobsen og Søren Østergaard. Ole Alm var evalueringsprojektets første projektleder i Det Grønne Hus, og sørgede således for at projektet kom i gang. Overmontør Klaus Strømsholt fra Henning Jensen A/S har sørget for at opsætning af måleudstyr blev gennemført så smertefrit og diskret som muligt. Ivan Katic fra Teknologisk Institut har bidraget med beregninger af solfangerydelser i det år, hvor undersøgelse af energiforbrug er gennemført. Tak til Kirsten Sander for gennemlæsning og gode råd. Endelig tak til EUDP programmet for gennem denne bevilling at muliggøre projektet. 5
6
2. Sammendrag Projektet Fremtidens Parcelhuse tog sit udgangspunkt i 2002, hvor der blev etableret et samarbejde mellem Agenda 21 Udvalget i Køge Kommune og Det Grønne Hus. Projektet handlede om at opføre moderne lavenergiboliger med fokus på både energi og miljø. Projektering startede i 2004, byggeriet i 2006, og de første huse blev indflyttet i 2007. Området med Fremtidens Parcelhuse ligger i Herfølge, og kan rumme op til 86 Svanemærkede boliger. Medio 2010 er der opført ca. 50 boliger. Udviklingen inden for lavenergibyggeri er gået stærkt de seneste år, men der er fortsat få systematiske erfaringsopsamlinger med lavenergihuses energimæssige ydeevne og beboernes oplevelse af at bo i husene. Derfor blev der iværksat et evalueringsprojekt, omkring Fremtidens Parcelhuse. Evalueringen omfatter tre dele: 1) I ni udvalgte huse er de tekniske forhold omkring bygningernes ydeevne undersøgt. Forbrug af energi og vand er undersøgt, og der er foretaget indeklimamålinger af temperatur og luftfugtighed, og gennemført termografering i vinterperioden for undersøgelse af bygningernes tekniske udførsel. Endelig er der foretaget kontrolberegninger af de enkelte huses oprindelige projektgrundlag i Be06. Formålet var at sammenligne observeret og forventet energiforbrug. 2) I 28 huse er der foretaget en spørgeskemaundersøgelse blandt 40 voksne beboere, med det formål at afdække beboernes bevægegrunde for indflytning, oplevelser og erfaringer, specielt med hensyn til indeklima, samt deres praksis og viden om boligen. 3) Der er gennemført interviewundersøgelse blandt centrale aktører i processen omkring planlægning og opførsel af boligerne. Resultaterne viser, at det normaliserede (korrigeret for graddage, varmtvandsforbrug og indendørs rumtemperatur vinter) energiforbrug i gennemsnit ligger 30 % over det forventende i henhold til den energiberegning, der ligger til grund for hvert af de opførte huse. Foretages der en sammenligning mellem husenes forbrug og kravene i Bygningsreglementets energibestemmelser for huse i lavenergiklasse 2 (BR08, 2006) ligger energiforbruget i de undersøgte huse 13 % over det forventede. Tallene dækker over store forskelle husene imellem. Det er først og fremmest varmeforbruget, der er årsag til, at det observerede forbrug er større end det forventede. Sammenlignes med et dansk gennemsnitsforbrug i enfamiliehuse er det normaliserede forbrug i de undersøgte huse 50 %, og det reelle forbrug ⅔ af DK-gennemsnit. Kontrolberegninger og teknisk gennemgang af husene viser små afvigelser fra det forventede, og anses ikke i sig selv for at være årsagen til højere forbrug end forventet. Resultatet af spørgeskemaundersøgelsen viste, at beboerne generelt var tilfredse med deres lavenergibolig, idet 85 % angav, at de vil anbefale andre at bo i lavenergibolig. På en række punkter oplever beboerne problemer. Det drejer sig først og fremmest om termisk komfort og beboernes mulighed for at regulere husets varmesystem og indeklima. 86 % af dem, der svarer på spørgsmål om temperaturen i sommerperioden, oplever, at der har været for varmt. Tilsvarende oplever 83 % at indendørstemperaturen om vinteren har været for varierende eller for kold. I forlængelse heraf er godt 50 % ikke tilfredse med den automatiske regulering, og knap 50 % er ikke tilfredse med deres personlige reguleringsmuligheder af klimaet i boligen. Men også den information, som beboerne har fået om deres boligs funktion, er der utilfredshed med. Eksempelvis oplyser 65 %, at de ikke har fået eller ikke ved, om de har fået information om, hvordan man sikrer et godt indeklima. I betragtning af at Svanemærket indeholder krav om, at beboere skal have denne information, er de tal høje. Interviewundersøgelsen blandt aktører konkluderer at Fremtidens Parcelhuse på nogle punkter har været særdeles vellykket, men også har været ramt af en del problemer. Planen med at inspirere branchen og andre kommuner til lignende tiltag har båret frugt, hvorfor projektet i Køge Kommunes øjne har været en succes. Det konkluderes på denne baggrund, at man ved projektering af lavenergihuse fremover skal være meget opmærksom på at sikre boligerne mod overophedning i sommerperioden, og sikre at der installeres robuste og brugervenlige installationer, som beboerne er i stand til at anvende og styre uden kurser og komplicerede manualer. Et bedre informationsmateriale og en mere bevidst overleveringsforretning er centrale elementer til sikring af dette. I forlængelse heraf bør der som minimum installeres simpelt manuelt måleudstyr, således at komponenter i lavenergihusenes komplekse energisystem løbende kan reguleres og fejlfindes. 7
8
3. Formål Evalueringsprojekts formål er at opsamle erfaringer med alle faser i processen fra idé til anvendelse - projekteringen, bygningen og brugen - af lavenergibygninger. Projektet formål er dermed at gennemføre en bredspektret erfaringsopsamling, således at erfaringer fra Fremtidens Parcelhuse giver et godt grundlag for fremtidig projektering, bygning og anvendelse af lavenergibygninger. 4. Baggrund Historie Agenda 21 Udvalget i Køge Kommune og Det Grønne Hus så i 2002 et stort behov for at udvikle tidssvarende, energi- og miljøvenlige danske parcelhuse. I mange år forinden var det græsrødder, der stod for udviklingen af energi- og miljøvenlige enfamilieshuse, mens de mere professionelle firmaer koncentrerede sig om større byggerier. Men interessen for at bo sundt, samt energi- og miljøvenligt begyndte at vokse voldsomt, hvorfor der i stigende grad var behov for en indsats inden for udviklingen af industrialiseret byggeri på parcelhusområdet. I 2004 startede projekteringen, i 2006 byggeriet og i 2007 var de første huse færdige. Fremtidens Parcelhuse har således flere år på bagen. Afslutningen af evalueringsprojektet sker samtidig med at de minimumsenergikrav, der var opstillet i Fremtidens Parcelhuse, bliver standardkrav i det bygningsreglement, der træder i kraft pr. 1. januar 2011. Fremtidens Parcelhuse er således blevet til nutidens parcelhuse. Sammenligning af virkeligheder Det overordnede spørgsmål for evalueringsprojektet er at undersøge, om husene i Fremtidens Parcelhuse, samt brugen af dem, lever op til forventningerne. For at kunne svare på dette, har vi set på projektet Fremtidens Parcelhuse ud fra en række synsvinkler med reference til de forskellige faser af lavenergibygningernes tilblivelse og anvendelse: Projektering og beregning Bygningernes tekniske udførsel Bygningernes indeklima Bygningernes energiforbrug Beboernes oplevelse af at bebo lavenergihuse Proces og samarbejde Opdelingen skal sikre, at det der hver især kan opleves som virkeligheden ikke står alene, og dermed at billedet af erfaringerne nuanceres. Eksempelvis er der lagt vægt på at undersøge beboernes oplevelser af at bo i husene. Selvom projektet Fremtidens Parcelhuse kan opfattes som et eksperiment og pilotprojekt for planlæggere og forskere, er det vigtigt at understrege, at beboerne har købt deres hus på fuldstændigt almindelige markedsvilkår. De bor i deres bolig i fuldt alvor, og ikke som en del af et eksperiment. De lever deres almindelige hverdag der, og er, som projektet er udformet (se b. nedenfor), ikke en aktiv del af eksperimentet. Ligeledes har byggefirmaerne bygget husene på almindelige præmisser. Udover faglig læring er der ikke givet støtte til byggeriet, og projektet har ikke suppleret byggefirmaernes information til beboerne. Byggeskik, priser og overlevering kan derfor sammenlignes med alle andre byggerier, og erfaringerne kan således overføres til det almindelige byggeri. 9
Tekniske vanskeligheder En række tekniske vanskeligheder har ændret projektforløbet, og specielt påvirket tidsplanen. Måling af husenes energiforbrug er foregået i samarbejde med Elsparefonden (nu: Center for Energibesparelser). I udgangspunktet var det meningen, at husene i Herfølge skulle kobles på Elsparefondens MinBolig portal, og fungere som demonstrationsboliger her. Samtidig skulle de opsamlede data om husenes energiforbrug via MinBolig stilles til rådighed for evalueringsprojektet og beboerne. Elsparefonden har via samarbejde med henholdsvis firmaerne Electronic HouseKeeper og Seluxit stillet lognings- og opkoblingsudstyr til rådighed. Hverken udstyret eller MinBolig-portalen har imidlertid fungeret efter hensigten. Der er derfor aldrig kommet en reel realtime information til beboerne omkring deres energiforbrug via MinBolig. Samtidig har enten hardware, software eller datatransmissionsproblemer betydet, at der har været store huller i de data som evalueringsprojektet har modtaget. Logningsudstyr, koncept for datatransmission, dataudtræksmuligheder og formidlingsdelen af MinBolig konceptet har været umodent og helt uegnet til at løse opgaven. Derfor er projektets resultater, for så vidt angår husenes energiforbrug, i stedet baseret på en kombination af resultater fra de automatiske logninger og manuelle aflæsninger af de forskellige målere i de enkelte huse. 5. Metoder I alt ni huse blev udtaget til inddragelse i evalueringsprojektet. Husene er udvalgt ud fra det kriterium, at husene skulle være beboet af ejer i mere end et år, således at eventuelle indkøringsproblemer var overstået. Energiforbrug (Bilag 5) I de ni huse blev der foretaget registreringer af totalt elforbrug, forbrug af bygnings-el, evt. naturgasforbrug, samt vand- og varmtvandsforbrug. Formålet med registreringerne var at kunne vurdere bygningernes aktuelle energimæssige egenskaber og opførsel, herunder at kunne korrigere for beboernes adfærd med hensyn til varmtvandsforbrug, rumtemperatur og almindeligt ikke bygningsrelateret elforbrug. Registreringerne blev foretaget ved både logninger og manuelle aflæsninger af målere. På baggrund af registreringerne blev der gennem beregning fastlagt et normaliseret forbrug, som kan sammenlignes med henholdsvis den beregnede energiramme og kravene til lavenergi klasse 2. Det direkte varme-, el- og vandforbrug er desuden sammenlignet med et dansk normalforbrug. Se resultater i bilag 5. Beboernes oplevelse af at bo i lavenergihus (Bilag 4) Formålet med spørgeskemaundersøgelsen var at belyse brugernes tilfredshed med indeklima, varmeanlæg og brugen af mekanisk ventilation og desuden tilvejebringe information om brugervaner, da disse øver en væsentlig indflydelse på energiforbruget og indeklimaet. Således blev de fx spurgt til udluftning, brug af solafskærmning, badning og beboersammensætning. Spørgeskemaundersøgelsen blev udarbejdet i det internetbaserede system SurveyXact. Beboere i alle beboede husstande, 40 i alt, fik mulighed for at udfylde spørgeskemaet. I boliger med flere registrerede voksne over 18 år var der mulighed for flere besvarelser per husstand. Der blev sendt breve til i alt 77 voksne. Ud af de 77 personer har 48 gennemført bevarelsen svarende til en svarprocent på 62,3 %. Af de 48 personer er 56,2 % kvinder. Der er gennemført besvarelser (1 eller 2) for 28 ud af de 40 boliger, svarende til en "svarprocent" på 70,0 %. Se resultater i bilag 4. Indeklima (Bilag 3) I de ni huse blev der i perioden marts til december 2009 foretaget målinger af indeklimaparametre i form af temperatur og luftfugtighed. Målingerne er foretaget ved hjælp af tinytags dvs. små loggere placeret i 10
opholdsrum i boligen, og således at de ikke udsættes for ekstreme situationer såsom sollys. Der blev foretaget målinger på timebasis. På det grundlag blev der udarbejdet døgn- og månedsprofiler for de enkelte boliger. Målinger bruges dels til normalisering af energiforbrug, dels til at understøtte beboernes oplevede termiske indeklima både sommer og vinter. Der er desuden foretaget lufteskiftemålinger. Resultaterne herom findes i bilag 3. Beregninger (Bilag 2) For at sikre, at de registrerede målinger af husenes termiske egenskaber i de tilfælde, hvor de måtte afvige fra det forventede, ikke skyldes fejl i de beregninger, som har ligget til grund for det forventede, er der gennemført kontrolberegninger af de oprindelige Be06-beregninger udført for hver af de ni huse. Resultatet af denne kontrolberegning findes i bilag 2. Bygningers tekniske udførsel (Bilag 1) Der blev foretaget termografering af otte huse. Husene er selvstændige bygninger, der er individuelt opført, og således med hvert sit visuelle udtryk. Med termograferingen følger en kort beskrivelse af de enkelte huse samt et foto til illustration. For at undersøge husene for kuldebroer, herunder om isoleringsarbejdet er udført korrekt, dvs. om isoleringsmaterialet udfylder alle tiltænkte hulrum, er der foretaget termografering af alle de indvendige vægflader mod ydervæg og tag. For at opnå det bedst mulige resultat er termograferingen udført på tidspunkter hvor forskellen mellem ude- og indetemperatur oversteg 20 grader, dvs. om vinteren. Termograferingen har haft til formål at adressere byggetekniske forhold og løsninger, som der ved efterfølgende byggerier, bør sættes yderligere fokus på for at forbedre og sikre klimaskærmens termiske forhold samt homogenitet. Resultaterne af denne undersøgelse kan ses i bilag 1. Proces og samarbejde (Bilag 6) Det Grønne Hus iværksatte i 2008 en interviewundersøgelse blandt et udvalg af de involverede byggefirmaer, samt involverede medarbejdere i Køge Kommune, Miljømærkning Danmark og Det Grønne Hus. Formålet var at skabe overblik over de erfaringer, der er blevet gjort hos de implicerede parter. 11
6. Sammenfatning af resultater Det overordnede spørgsmål for evalueringsprojektet er om Fremtidens Parcelhuse lever op til forventningerne. I evalueringen er dette søgt besvaret på to måder, dels om det observerede energiforbrug og de bygningstekniske forhold er i overensstemmelse med det planlagte og forventede, dels om beboernes oplevelser af at bo i lavenergibyggeri praksis, herunder deres anvendelse af boligen, lever op til forventningerne. Beboernes oplevelse er relevant som feedback til byggebranchen, men også i forhold til lavenergibyggeriets rygte i forhold til fremtidig beslutningstagning blandt huskøbere i Danmark. Endelig kan det være lærerigt, at kende resultatet af processen og samarbejdet parterne imellem omkring hele projekt Fremtidens Parcelhuse. Resultaterne er beskrevet i følgende fire punkter: 1. Aktuelt energiforbrug i sammenligning med forventning 2. Beboernes oplevelse af at bo i lavenergihuse 3. Mulige forklaringer 4. Proces og samarbejde 1. Aktuelt energiforbrug i sammenligning med forventning Undersøgelsen af det normaliserede primære energiforbrug (forbrug korrigeret for graddage, indendørstemperatur og beboeres brug af varmt vand) i 9 huse i Fremtidens Parcelhuse viser et højere energiforbrug end forudsat og beregnet i projekteringsfasen. I gennemsnit ligger det 31 % over den beregnede energiramme, og 13 % over kravet til lavenergiklasse 2. Det er først og fremmest et større varmeforbrug, som er årsag til, at der i de 9 huse er et større forbrug end forventet i henhold til Be06- beregningerne Det direkte varmeforbrug (normaliseret, men eksklusive 2,5-gange-faktoren på bygnings-el) ligger på 55 kwh/m 2 pr år. Det samlede energiforbrug, dvs. inklusive beboernes almindelige elforbrug, ligger på 80 kwh/m 2 pr. år. Resultatet af undersøgelserne af husenes energiforbrug er beskrevet i bilag 5. 160% Relativt energiforbrug sammenlignet med klasse 2 147% 149% 140% 120% 100% 80% 60% 104% 124% 124% 121% 98% 83% 63% 100% 75% 40% 20% 0% Figur 1: Det normaliserede energiforbrug i de ni huse sammenlignet med lavenergiklasse 2. Se bilag 5 for detaljer. 12
Energiforbruget til opvarmning i Fremtidens Parcelhuse ligger på 53 % af et dansk gennemsnitsforbrug i tilsvarende husstande. Der er ingen tegn på lavere elforbrug i lavenergiboliger end andre huse. Det observerede elforbrug ligger endda lidt over et dansk gennemsnit. Det samlede vandforbrug ligger derimod på 80 % af et tilsvarende dansk gennemsnit. Det samlede vandforbrug ligger derimod på 80 % af et tilsvarende dansk gennemsnit. Driftsomkostningen ved at bo i lavenergihusene, dvs. udgifterne til varme, varmt vand og bygnings-el, er beregnet til i gennemsnit 8.650 kr/år, svarende til 37 % af de samlede ressourceomkostninger, (=driftsomkostninger plus almindeligt elforbrug til apparater, lys m.m. og vandforbrug) ved at bebo husene. Driftsomkostningerne i form af CO 2 -udledning er på tilsvarende vis beregnet til i gennemsnit godt 2 tons CO 2 pr. hus, svarende til 50 % af de samlede CO 2 -udledninger som følger af at bebo husene. 2. Beboernes oplevelse af at bo i lavenergihuse Beboerne har ikke valgt at bo i lavenergihus på grund af energiforbrug, idet dette først kommer ind som en tredje-prioritet efter beliggenhed og indretning. Besvarelserne af spørgeskemaet viser, at der er stor spredning fra meget tilfredse beboere i den ene ende af skalaen og meget utilfredse beboere. Næsten halvdelen af beboerne (44 %) udtrykker utilfredse med indeklimaet på et eller andet tidspunkt af året. 86 % af dem, der svarer på spørgsmål om temperatur i sommerhalvåret, oplever, at der har været for varmt, mens tilsvarende 83 % oplever at indendørstemperaturen i vinterhalvåret har været for varierende eller for lav. I forlængelse heraf har godt 50 % være utilfredse med den automatiske regulering, og knap 50 % utilfredse med deres personlige reguleringsmuligheder af klimaet i boligen. 50 % føler således ikke, at de er i stand til at udnytte boligens muligheder optimalt. 30 % oplyser, at de ikke har fået, eller ikke ved om de har fået information om varmeanlæggets funktion. Tilsvarende oplyser hele 65 %, at de ikke har fået, eller ikke ved, om de har fået information om, hvordan man sikrer et godt indeklima. 50 % oplever, at deres varmeforbrug er højere end forventet, mens 33 % giver udtryk for, at det er i overensstemmelse med forventningerne. Da der ikke gives nogen entydig måde at opgøre det oplevede indeklima på, er det ikke muligt at sammenligne resultaterne fra de undersøgte boliger med resultater fra undersøgelser af andre boliger, for på den måde at vurdere om det opleves bedre eller dårligere. Når beboerne bliver bedt om at sammenligne den nye bolig med den tidligere bolig, oplever over to tredjedele af beboerne, at temperaturforholdene og luftkvaliteten er bedre i den nye bolig. På trods af at flere respondenter har oplevet tekniske problemer og erfaret at varmeforbruget ikke er så lavt som forventet, svarer 85 % ja og 15 % måske til spørgsmålet "Kan du anbefale andre at bo i et lavenergihus?". 13
Energibehov [kwh/m²] 3. Mulige forklaringer a. Projektering og beregninger Kontrolberegningerne viser, at der i de oprindeligt udførte beregninger kun var mindre fejl. I alle tilfælde var fejlene så små, at de undersøgte huse holdt sig indenfor kravene til Lavenergiklasse 2 byggeri. Resultater er beskrevet i bilag 2 100 90 Beregnet energibehov 80 70 60 50 40 30 20 10 0 BR krav Lavenergiklasse 2 Krav Beregnet behov Figur 2: Eksempel på kontrolberegning, Hus 1, Se bilag 2 for detaljer Korrigeret beregning Lavenergiklasse 1 Krav b. Bygningers tekniske udførsel Husenes tekniske stand er undersøgt ved indvendig termografering i vinterperioden som en del af evalueringsprojektet (Bilag 1). Der er konstateret afgrænsede områder med lavere temperaturer end omgivelserne, og de observerede lave temperaturer optræder i lokalt afgrænsede områder (bilag 1). De registrerede lokale temperaturforskelle blev opdelt i syv kategorier. De syv kategorier med lokalt forekommende områder med temperaturforskelle er opdelt efter: A. Kold overgang mellem ydervæg og loft B. Kolde hjørner i facade C. Kolde fodpaneler langs facade D. Kolde områder ved spær, lagt an på tung bagvæg eller ydervæg af træstolpeskelet E. Kolde områder i den isolerede klimaskærm F. Kolde områder i den isolerede facade langs loftet G. Kolde samlinger mellem bygningskomponenter I bilag 1 gennemgås de 7 områder med eksempler fra de ni undersøgte huse. I bilag 1 peges der på, at det for at øge klimaskærmens termiske ydeevne er nødvendigt at udnytte isoleringsmaterialernes termiske ydeevne bedre f.eks. ved at sikre at isoleringsmaterialerne ikke ventileres af udeluft eller gennembrydes af kuldebroer. 14
Det er ikke muligt på dette grundlag at kvantificere betydningen af kuldebroer m.v. i konstruktionerne, men i bilag 1 konkluderes, at de observerede temperaturforskelle, mellem de afgrænsede områder og den omgivende klimaskærm, er mindre. Figur 3: Eksempel på termograferings-resultat. Overgang mellem facade, indvendig skillevæg og loft i køkken. Facaden er med udvendig skalmur i tegl og indvendig helvægselement i letbeton adskilt af isolering. Den indvendige skillevæg er i helvægselement i letbeton. Loftet er to lag gips på spredt forskalling hæftet på etagedækkets bjælker. Etagedækket er isoleret. På det termografiske billede til venstre repræsenterer farven rød 23 C og farven mørkeblå 19 C. Til højre er vist et sædvanligt fotografi taget fra samme sted. Se bilag 1 for detaljer. c. Indeklimaobservationer Indeklimaobservationer (bilag 3) er dels brugt til at normalisere varmeforbruget (bilag 5), men også sammenholdt med beboernes oplevelse af temperaturforhold henholdsvis sommer og vinter. Generelt er de målte forhold i god overensstemmelse med beboernes oplevelser. Døgn-gennemsnitstemperaturen (baseret på time-observationer) om sommeren i er de varmeste måneder juli og august målt til 25,6⁰C (interval 23,7-26,7⁰C), hvilket må siges at være højt. Døgn-middeltemperaturen i december er målt til 20,1⁰C (interval 19,0-21,1⁰C), hvilket tilsvarende synes lavt i betragtning af, at der er tale om nybyggede velisolerede lavenergihuse, som i hvert fald for de gasopvarmede huses vedkommende med sikkerhed skulle have rigelig varmeeffekt til rådighed (13-16 KW kondenserende gaskedler). Der er intet, der tyder på, at de 3 huse med varmepumpeløsninger trækker temperaturgennemsnittet for vinteren ned, idet gennemsnitstemperaturen i disse i december er målt til 20,4⁰C. 15
30,0 Temperatur, C 25,0 20,0 15,0 Figur 4: Den gennemsnitlige (sort) stuetemperatur over perioden marts til december. Maksimum (rød) og minimum (blå) er endvidere angivet. Luftskiftet er undersøgt igennem en kortere periode (Bilag 3). Der er ikke tegn på at et ekstraordinært højt luftskifte er forklaringen på energiforbrug over forventning. Luftskiftet er i gennemsnit 0,55 ACH/time, og således i overensstemmelse med forventningerne. Se bilag 3 for detaljer. Luftskifte, Fremtidens Parcelhuse, Herfølge. mar./apr. 2009. Hus 1 Hus 2 Hus 3 Hus 4 Hus 5 Hus 6 Hus 7 Hus 8 Hus 9 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 ACH [h-1] Figur 5: Resultater af luftskifte målinger i de ni huse. 16
4. Proces og samarbejde Da projektet Fremtidens Parcelhuse har været et pilotprojekt, med mange aktører og med mange forskellige nye elementer i både planlægnings- og byggeprocessen, har det været relevant at lave en procesorienteret kvalitativ erfaringsopsamling dvs. en sammenfatning af de erfaringer, der er blevet gjort undervejs i projektet Fremtidens Parcelhuse i Herfølge. Undersøgelsens formål har været, at få et overblik over de erfaringer, der er blevet gjort hos et udvalg af de involverede byggefirmaerne, Køge kommune, Miljømærkning Danmark og Det Grønne Hus, således at dette bringes videre til lignende fremtidige projekter. Rapportens resultater bygger på i interviews med disse aktører. Køge kommune erkender, at det ikke har været alt i projektet, der har været lige vellykket, men en total succes bør heller ikke kunne forventes første gang, et projekt af denne type og kaliber finder sted. En række af byggefirmaerne støtter dette synspunkt. Det skal fremhæves at Fremtidens Parcelhuse har været et pilotprojekt, hvorfor det også må forventes, at der ændres på procedurerne, hvis et lignende projekt skydes i gang senere hen. Projektet har været et godt eksempel på, hvordan det er muligt at bygge miljøvenligt og energibesparende parcelhuse, som ser ganske ordinære ud. Planen med at inspirere andre kommuner til lignende tiltag har båret frugt, hvorfor projektet i Køge kommunes øjne ses som en succes. Detaljer om proces og samarbejde findes i bilag 6. 17
5. Diskussion Formålet med diskussionen her er først og fremmest at fremlægge overvejelser, som er fremkommet i forbindelse med evalueringsprojektet, således at disse kan indgå i relevante aktørers fremtidige arbejde med lavenergibyggeri. Lever lavenergibygningerne op til forventningerne? Indledningsvis må dette spørgsmål siges at være det mest relevante at stille! Besvaret ud fra beboernes lyst til at anbefale andre at flytte i lavenergibolig, hvor 85 % svarer ja, og 15 % måske, må svaret blive et klart JA. Ser man omvendt på, om det normaliserede energiforbrug i boligerne lever op til de beregnede forudsætninger, er svaret både ja og nej. Således må det erkendes, at det gennemsnitlige energiforbrug er højere end det skulle være ud fra de beregninger, der ligger til grund for byggerierne. Beboeradfærd Resultaterne viser, at man må forvente meget stor spredning i forbruget, først og fremmest som følge af en meget forskellig beboeradfærd. Eksempelvis er hus 3 og 4 (bilag 5) opført af samme byggefirma, og stort set med samme størrelse, men som måleraflæsningerne afslører, med meget forskelligt energiforbrug, selv når der korrigeres for adfærd, for af stuetemperatur og varmtvandsforbrug. Hus 1 og Hus 2 er ligeledes fra samme byggefirma (et andet), men i dette tilfælde er energiforbruget stort set identisk (bilag 5). Et andet eksempel udgøres af hus 8, som har et meget lavt varmeforbrug, men til gengæld et meget højt elforbrug til apparater. De store forskelle kan udgøre et problem, derved at nogle beboere ikke vil se deres forventninger opfyldt. Mange beboere har således oplevet højere forbrug end forventet (Spørgeskemaundersøgelse, bilag 4). Opgørelsen af energiforbruget (bilag 5) viser, at denne oplevelse sagtens kan være korrekt. Et stykke hen ad vejen kan det også skyldes anden komfort og adfærd end forudsat i beregningerne, der typisk ligger til grund for de forventninger, som bygherrerne stiller kunderne i udsigt. Det bør i den forbindelse overvejes, om de energiforbrug, som bygherrerne stiller i udsigt bør suppleres af en slags følsomhedsanalyse. Ikke som en del af den lovpligtige beregning af energirammen, men som en illustration af, hvad forskellig praksis kan medføre for beboerne. Eksempelvis kan en mindre del af forklaringen på forskelle mellem observeret og forventet forbrug (bilag 5) evt. skyldes at nogle beboere har benyttet eksempelvis gulvvarme i f.eks. badeværelse hele året. Således har Hus 9 i sommerperioden 2009 brugt anslået svarende til 3 kwh/m 2 pr. år mere grundet sommer gulvvarme, eller svarende til ca. 5 % af den samlede energiramme. Dette forbrug ligger dog uden for den aktuelle måleperiode. En praksis som sommergulvvarme regnes ikke med i Be06. Som redegjort for i baggrundsafsnittet har den planlagte feedback via MinBolig portalen ikke fungeret, som følge af tekniske problemer. Dette kan i en evalueringssituation som denne ses som en fordel, idet vi så får et renere billede, af hvad husene kan præstere, og hvad der kan tilskrives komfort og adfærd. Havde der med andre ord været direkte feedback via online forbrugsoplysninger kunne man let have tilskrevet lavenergihusene i sig selv et større energibesparende potentiale, end de nu aktuelt har vist sig at have. Beboererfaringer og viden Vi mener, at der gennem spørgeskemaundersøgelsen er opsamlet en mængde brugbar viden og information om, hvordan beboerne oplever deres nye lavenergibolig. Vi har både i selve bilaget (bilag 4) og her i sammenfatningen trukket nogle generelle tendenser frem. Vi mener dog, at aktører i form af byggefirmaer, arkitekter og rådgivere kan have glæde af at læse og tage ved lære af spørgeskemaundersøgelsen, herunder studere se supplerende kommentarer, der er indkommet på mange 18
af spørgsmålene, da de giver et godt billede af beboernes oplevelser. Afhængig af læserens ståsted vil man formentlig bedst hver især kunne uddrage relevante informationer. Svanemærket og øvrig information til beboere Netop i Fremtidens Parcelhuse er information til køber sat i system gennem kravet om at husene skal være Svanemærkede. Svanemærkningen stiller specifikke krav til den information byggefirmaet skal levere til køber af huset: Vedligeholdelsesplan for huset Fremtidig affaldshåndtering af byggematerialer Information om, hvordan man sikrer et godt indeklima Manual for varme- og ventilationssystemet Information om rengøring af ventilationskanaler Selvom Svanemærket således stiller præcise krav til informationsmateriale, er det så meget desto mere overraskende, at kun mellem 35 og 71 % svarer ja til, at man har fået information, skriftligt eller mundtligt (Spørgeskemaundersøgelse, bilag 4) om disse emner. Vi har ikke tilsvarende information fra byggefirmaerne om, hvor mange beboere/købere de har leveret information til. Mellem 37 og 56 % er ikke tilfredse med den information, de har fået, mens mellem 22 og 29 % er tilfredse (se bilag 5 for detaljer). Der er tydeligvis et problem omkring den information, der stilles til rådighed, og som heller ikke den systematiserede tilgang via Svanemærket har været i stand til at løse. Det kan hænge sammen med, at byggefirmaerne generelt har haft svært ved at kommunikere fordelene ved Svanemærket ud til køberne (se Fremtidens Parcelhuse Evaluering af projektet, bilag 6). Imidlertid forklarer det kun en del af problemet, idet beboerne i stor udstrækning ikke er tilfredse med den information de konkret har fået. Kvaliteten af informationen er ikke forsøgt vurderet som en del af projektet, og vi kan således heller ikke konkludere, at den er dårlig eller irrelevant; blot at den for beboerne et stykke hen ad vejen opleves ikke tilfredsstillende. Det er vores vurdering, at tilsvarende udfordringer vil gøre sig gældende ved andre miljø- eller bæredygtighedscertificeringsordninger. Overtemperatur og solafskærmning Resultaterne fra spørgeskemaundersøgelsen, bilag 4, viser, at en del beboere oplever problemer med høje temperaturer i sommerperioden. Vi har ikke mulighed for at krydse besvarelser med faktiske målinger, og således udpege de konstruktioner, hvor der har været de største problemer med overtemperaturer i sommerens løb. Men flere af husene er klassiske lavenergikonstruktioner med stort sydvendt vinduesareal til gunst for energirammen, idet der så leveres en betydelig andel i form af passiv solvarme i vinterperioden. Uden udhæng eller anden solafskærmning sker det imidlertid på bekostning af overtemperaturer i sommerperioden. Solafskærmning synes ikke i tilstrækkelig at være inddraget i udformningen af boligerne. Man kan også stille spørgsmålstegn, ved om gevinsten på energirammen købes for dyrt. Hvis man eksempelvis flytter 5-10 %-point af et samlet vinduesareal på 40 % fra syd til nord, vil det overslagsmæssigt koste 1,0-2,0 kwh/m 2 år, hvis der f.eks. tages udgangspunkt i Velfac 3-lags 200 Helo vinduer af den type, som er anvendt i Bolig for Livet (se http://www.velfac.dk/privat/bolig_for_livet d. 1/12-2010). 19
Paradoksalt nok er det eneste hus, hvor Be06 beregner overtemperatur Hus 4, selvom det rent faktisk er det hus, hvor der er målt de laveste sommertemperaturer. Huset har et vinduesareal på 19,5 %, med følgende fordeling: (N) 34,9 %, (Ø) 18,8 %, (S) 29,8 %, (V) 16,5 %. Huset er samtidig det hus, hvor det aktuelle forbrug ligger tættest på den beregnede energiramme. Man kan vel i hvert fald sige, at der ikke er overensstemmelse mellem Be06 s opfattelse af overtemperatur og beboernes ditto og de målinger, der er udført. Vintertemperatur og varmeanlæg Det er overraskende at flere beboere peger på at indendørstemperaturen om vinteren er for kold og varierende (se spørgeskemaundersøgelse, bilag 4). Husene er velisolerede og bestykket med rigelig kapacitet. Det peger på, at varmeanlæggene enten ikke er indstillet korrekt og/eller at beboerne ikke selv er i stand til at ændre indstillinger, som kan imødekomme problemer med lave temperaturer. Regulering af indeklima og regulering af tekniske installationer i vinterperioden synes generelt at være et problem for beboerne, således rapporterer 67 % at de har haft indkøringsproblemer med boligens tekniske installationer i vinterperioden. Gulvvarmens langsommelige regulering er et af de nævnte problemer. Dette kan både pege på et konstruktionsproblem, men nok ikke mindst et spørgsmål om information om, hvorledes gulvvarmen fungerer og skal anvendes. Gulvvarme, der står alene, kan synes at være en dårlig løsning i lavenergihuse, da de er konservative i deres natur (stor varmekapacitet i tunge materialer), og derfor ikke kan regulere op og ned i takt med, at de moderne vinduer yder deres bidrag, fx ved skiftende skydække. Varmepumpernes effektivitet Forbruget af el til drift af varmepumper er højere end forventet, bilag 5. Det kunne pege på, at varmepumpernes COP-værdi og årsnyttevirkning ikke er så høj i praksis som forventet. I dette projekt er der ikke specifikt målt på varmepumpernes effektivitet, så det må blot konstateres, at forbruget er højere end forventet. Underdimensionerede anlæg kan forklare det højere forbrug. I et hus, hvor der er foretaget logning af elforbuget kontinuerligt over 6 måneder fra oktober til marts, er der imidlertid ingen tegn på, at der ud fra den nævnte måleperiode skulle være et for højt forbrug. Havde forbruget grundet direkte kørsel på elpatron været højere i vintermåneder ville det på den måde kunnet opdages. Måleudstyr I de ni huse er måleudstyr til aflæsning af varmtvandsforbrug og el til bygningsdrift monteret sammen med udstyr til logning af hovedelmåler, gasmåler, bygningselmåler og varmtvandsforbrug. Dette er både en dyr og besværlig løsning i betragtning af, at der i disse år installeres fjernaflæste elmålere i flere forsyningsselskabers område. På den måde tages de første trin i retning af etableringen af det intelligente hjem. Dette sker ikke mindst af hensyn til forsyningsselskabernes muligheder for at planlægge produktion, indkøb og afsætning. Det kommer også den enkelte boligejer til gode, når forbruget en dag kan synliggøres på timebasis. Imidlertid vil det for mange fortsat være en sort boks bare i højere opløsning! Som boligejer, specielt i nybyggede forholdsvis teknologitunge huse, vil det imidlertid være formålstjenligt, at forbruget kan fordeles på de forskellige overordnede forbrugskategorier: Hovedmåler suppleret, måler på bygningsdrift (pumper og ventilationsanlæg), måler på varmtvandsforbrug og i tilfælde af varmepumpeløsninger, måler på elpatron. Derudover vil bimålere knyttet til de enkelte grupper i huset være formålstjenlige. Det er overraskende, at installation af simpelt manuelt aflæst måleudstyr ikke allerede i dag installeres i forbindelse med nybyggeri. Vandmålere koster nogle få hundrede kroner. Afhængig af installationens 20
størrelse koster en bimåler til el fra nogle få hundrede til nogle få tusinde kroner. I et nybygningsregnskab på måske 2-4 millioner kr. synes 5-10.000 kr. ekstra at være et mindre beløb. En mere detaljeret viden, også selvom den ikke er baseret time eller minutbasis, ville kunne bruges både i forbindelse med fejlfinding, indstilling og adfærdsregulering i forhold til husets drift og brug, og vil utvivlsomt være en fordel for alle parter. For så vidt angår anvendelse af intelligent udstyr til måling og formidling af forbrug kan det, på baggrund af projekts erfaringer, kun anbefales, såfremt kvalitetssikring og ordentlig afprøvning har godtgjort funktionalitet over tid. Eksempelvis kan en batteribaseret måling af fugt og temperatur, uden indbygget batterialarm eller nogen form for indikator for manglende strømforsyning til måler, kun opfattes som uegnet. Stik og forbindelser må ikke kunne falde ud af sig selv, osv. Projektets erfaringer viser, at en konservativ strategi med stabil opsamling af data fra boligens forskellige forbrugskilder i en opløsning betinget af hyppigheden af aflæsninger er langt at foretrække frem for en ustabil og usikker information i høj opløsning. 6. Konklusioner Fra beboerside er der overvejende tilfredshed med husene, om end forbehold for visse forhold omkring specielt indeklima. Beregningsmæssigt og med hensyn til teknisk udførsel er der kun små og begrænsede fejl i de undersøgte huse. Med hensyn til energiforbruget lever otte af ni undersøgte huse ikke op til de beregnede forventninger, men har et højere forbrug. Hvis forbruget ses i forhold til kravene i lavenergiklasse 2, lever fire af ni undersøgte huse op til forventningerne, hvilket må siges at være positivt. I praksis er flere beboere imidlertid blevet overraskede over, at deres huse ikke er mere nøjsomme end de er. Det hænger bl.a. sammen med komfortbehov (høj stuetemperatur) og vaner (badevaner), som indebærer et højere forbrug, som der ikke (kan) tages højde for i beregningerne. Forbruget kan ikke alene forklares ud fra beboervaner, og der er stadig problemer med teknikken. Ved projektering af lavenergihuse skal man fremover være meget opmærksom på at sikre boligerne mod overophedning i sommerperioden, og sikre, at der installeres robuste og brugervenlige installationer, som beboerne er i stand til at anvende og styre uden kurser og komplicerede manualer. Et bedre informationsmateriale og en mere bevidst overleveringsforretning er centrale elementer til sikring af dette. I forlængelse heraf bør der som minimum installeres simpelt manuelt måleudstyr, således at komponenter i lavenergihusenes komplekse energisystem løbende kan reguleres og fejlfindes. Overophedning og utilfredsstillende stuetemperatur i vinterhalvåret lægger op til mere detaljerede undersøgelser, hvor der både foretages en kontrol af indstillinger på varme- og ventilationsanlæg og hvor der foretages mere detaljerede målinger af temperaturer og luftfugtighed i alle rum. Sådanne undersøgelser bør gennemføres i samarbejde med typehusfabrikanter og leverandører af varme- og ventilationsanlæg. Endvidere bør der gennemføres en nøje gennemregning og inspektion på stedet i huse, hvor der bliver registreret overtemperaturer om sommeren, således at klare uoverensstemmelser mellem Be06-beregningen, husets konstruktion og efterfølgende driftsresultater kan elimineres. For at øge andelen, der er tilfredse med indeklimaet, bør der, de steder, hvor der er problemer generelt tilvejebringes mere komfortable temperaturforhold, dvs. mindre varme forhold om sommeren og mere 21
varme forhold om vinteren. Her peger besvarelserne på løsninger, som solafskærmning de steder, hvor det ikke er etableret og bedre og mere brugervenlig regulering af varmesystemerne. 22