Energiforbrug og besparelsespotentialer Kirsten Engelund Thomsen Statens Byggeforskningsinstitut, SBi Aalborg Universitet God energirådgivning - Hvordan 30. oktober 2007 Indhold Energiforbrug Udvikling i BR Eksisterende byggeri Besparelsespotentiale Energibesparelser i boligbyggeri CO 2 udledning Klimaskærm Installationer Eksempel: fra BR s mindstekrav til lavenergi 2 1
Nyt Bygningsreglement BR 07 Krav til U-værdier Varmetabsramme Netto-energiramme Brutto-energiramme BR 61 BR 66 BR 72 BR 77 BR 82 BR-S 85 BR 95 BR 07 Detailkrav Funktionskrav BR 07 skal: Bevare det overordnede kvalitetsniveau Øge vejledning (særligt for kommuner) 3 Håndbog for energikonsulenter, Bilag 11 BR72 BR77 1,00 0,40 BR77 BR85 0,60 0,30 BR82 BR95 2,90 1,80 4 2
Energikrav BR=Bygningsreglement 160 140 120 Lavenergiklasse 1 og 2 kwh pr. m2 100 80 60 40 20 0 Gns.eks. BR 61 BR 72 BR 77 BR 95 BR06 2010 2015 5 Varmeforbrug i parcelhuse 350 300 250 kwh per m 2 200 150 100 50-1900- 1909 1910-1919 1920-1929 1930-1939 1940-1949 1950-1959 1960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1999 2000- Små huse Mellemstore huse Store huse 6 3
Energimærkede parcelhuse (2004) - efter opførelsestidspunkt Kilde: SBi 7 Varmeforbrug i etageejendomme 140 120 100 kwh pr. m 2 80 60 40 20 0 <1900 1900-1910 1910-1920 1920-1930 1930-1940 1940-1950 1950-1960 1960-1970 1970-1980 1980-1990 1990-2000 >1997 Opvarmning Varmt brugsvand 8 4
Ydervægge, før 1930 9 Ydervægge 1931-1950 10 5
Ydervægge 1973-1978 11 Vinduer 1961-1972 12 6
Vinduer 1998-2003 13 Energibalance, småhuse 14 7
Antagelser 50 % af alle ydervægge og gulve med en U-værdi på 1,0 W/m²K og derover kan forbedres til en U-værdi på 0,45 W/m²K 50 % af alle tage med en U-værdi over 1,0 W/m²K kan forbedres til 0,35 W/m²K Alle vinduer forudsættes at kunne forbedres til dagens standard dvs. en gennemsnitlig U-værdi på 1,6 W/m²K Alle U-værdier af forbedrede konstruktioner er gennemsnitlige værdier hvor der er taget højde for kuldebroer og linjetab som ikke, eller kun vanskeligt kan forbedres 15 Besparelsespotentiale 4500 4000 3500 3000 TJ 2500 2000 1500 1000 500 0-1930 1931-1950 1951-1961 1961-1972 1973-1978 1979-1998 1999-2003 Parcelhuse Rækkehuse Stuehuse Etageboliger 16 8
Besparelsespotentialet En tredjedel af boligernes varmeforbrug kan spares På landsplan kan spares mere end 30 Peta Joule (30 10 15 Joule) pr. år (830 millioner liter fyringsolie). Svarer til næsten 30 % af det danske energiforbrug til rumopvarmning. Der er tale om et forsigtigt skøn! 17 Tema: Indeklima (ventilation) 18 9
Tema: Tæthed skal styres 19 Eksisterende bygningsmasse EuroACE anslår at mere end 50 % af energiforbruget til opvarmning af den eksisterende bygningsmasse kan spares hvis bygningerne renoveres. På denne måde vil der kunne skabes mere end 250.000 job årligt i byggesektoren i EU. EuroACE: The European Alliance of Companies for Energy Efficiency in Buildings 20 10
Klimaændringer Minimere yderligere udslip af CO 2 Minimere yderligere global opvarmning 21 http://www.1tonmindre.dk/ 22 11
CO 2 udledning i Danmark ton / indbygger 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 CO2 CO2 korrigeret Drivhusgasser Drivhusgasser korrigeret Kilde: Denmarks National Inventory Report 2007, Danmarks Miljøundersøgelser. 23 Spar CO 2 1 Grundig efterisolering af hus på 120 m² (fra ingen til fuld isolering) 2 Efterisolering af loftet i hus på 120 m² (fra 50 mm til 250 mm) 3 Skru ned for gulvvarmen fra 24 til 20 grader i en 120 m² bolig, uden anden opvarmning 4 Hæng vasketøjet op i stedet for at bruge tørretumbler 3 gange om ugen 5 Udskift et B-mærket kølefryseskab med et A++ mærket 6 Skru én grad ned for radiatorerne 7 Udskift tre almindelige 60 watts pærer, der er tændt i 4 timer om dagen, med sparepærer 8 Sluk helt for tv, stereoanlæg og DVD frem for at lade dem stå på standby 9 Skift en gammel cirkulationspumpe ud med en ny A-mærket 10 Tag korte brusebade på max 5 minutter hver dag i stedet for 10 minutter 11 Installer en sparebruser 12 Brug elkedel i stedet for keramisk kogeplade til kogning af 2 liter vand om dagen 13 Vask 3 vaske om ugen ved 40 grader i stedet for 60 grader 14 Tag mobilopladeren ud af stikket, når den ikke bruges 15 Installer solfanger til brugsvand (4 m² og ca. 250 liter beholder) *) af varmeregningen Kan hentes som PDF på http://www.1tonmindre.dk Reduktion i kg CO 2 pr. år 4900 1512 4650 200 175 110 100 75 75 65 65 45 40 10 400 Besparelse i kroner 50% *) 2200 2790 750 490 6% *) 320 250 246 975 245 100 110 30 2400 24 12
Klimaskærm, forbedringer Angive rentable forslag til forbedringer, Tage hensyn til bygningens arkitektoniske værdi, Beregne U-værdier efter forbedring, Opgøre transmissionsarealer, Foreslå som udgangspunkt løsninger i iht. BR, Sikre imod risiko for kondens i forbedret konstruktion, Sikre at der ikke opstår problemer med indeklimaet, Angive foranstaltninger der giver reduceret infiltration, under hensyn til samlet ventilation, Evt forslag til forbedring af ventilationen. 25 Installationer (eksempler) Termostatventiler, note også hvis ikke rentabelt og altid i fm. renovering, Individuel afregning hvor det ikke findes, Optimering af anlæggets afkøling, Isolering af fordelingsrør til min. 60 mm, Styring af kedeltemperatur, Lavtemperaturkedel med brugsvandsprioritering, Natsænkning, Solvarmeanlæg. 26 13
Parcelhuset Nord og syd facade Øst og vest gavl 27 Parcelhuset Loft Loftet har en U-værdi på 0,12 W/m² K, som normalt kan opnås med 300 mm isolering. Ydervægge Der er tunge ydervægge med 150 mm isolering i væggen og 30 mm kuldebroafbrydelse i vindues- og dørfalse, som giver en U-værdi på 0,24 W/m² K. Fundamenter Ydervægsfundamenter er med 3 skifter letklinkerblokke i toppen, med isoleret kerne i de 2 øverste blokke og et linjetab på 0,13 W/m K. Gulv Terrændækket har en U-værdi på 0,13 W/m² K svarende til 220 mm isolering udlagt på kapilarbrydende lag, alternativt 500 mm letklinker eller kombination af disse. Skillevægge Skillevægge er i letbeton. 28 14
Parcelhuset Ventilation Der naturlig ventilation med udeluftventiler i beboelsesrummene og aftrækskanaler fra køkken og bad samt almindelig emhætte i køkken. Varmeforsyning Der er et kondenserende naturgasfyr med 96 % virkningsgrad ved fuldlast og 104 % ved 30 % dellast i henhold til CE-mærkningen. Varmeanlæg Der er gulvvarme i alle rum. For at begrænse varmetilførsel til rum, der ikke altid har behov for varme, er fordelingsrør til varme og varmt vand trukket øverst i isoleringslaget under betonen i terrændækket. Rør, armaturer, ventiler og pumper er isoleret efter kravene i DS 452. Energiramme Det samlede energibehov for huset på 149,6 m² må højst være 84,7 kwh/m² pr. år. Lavenergihus klasse 2 Det samlede energibehov må højst være 60,7 kwh/m² pr. år for huset på 149,6 m². Lavenergihus klasse 1 Det samlede energibehov må højst være 42,4 kwh/m² pr. år. 29 Parcelhuset 30 15
Parcelhuset Isolering kwh/m² pr. år Varme El Overtemp. Ydeevne Ændring Basis 76,9 2,2 0 82,4 Enkelttiltag hver for sig: Traditionelt fundament 79,6 2,2 0 85,2 +2,8 Loft U= 0,15 W/m² K 79,0 2,2 0 84,6 +2,2 Loft U = 0,10 W/m² K 75,9 2,2 0 81,4-1,0 Ydervæg U = 0,33 W/m² K 83,5 2,3 0 89,2 +6,8 Ydervæg U = 0,20 W/m² K 72,8 2,1 0 78,1-4,3 Terrændæk U = 0,18 W/m² K 80,6 2,3 0 86,2 +3,8 Terrændæk U = 0,10 W/m² K 74,7 2,1 0 80,1-2,3 Trad. fundament: En letklinkerblok i toppen og et linjetab på 0,20 W/m K. Loft: Isoleret med 250 mm hhv. med 400 mm. Ydervægge: Isoleret med 125 mm hhv. 190 mm og 10 mm hhv. 50 mm kuldebroisolering. Terrændæk: tilsvarende. 150 mm isolering hhv. 300 mm isolering på kapilarbrydende lag eller 31 Parcelhuset Vinduer og døre Vinduer og døre har et areal på 22 % i forhold til etagearealet. Vinduer er trævinduer med energiruder og varm kant. Ruderne har en U-værdi på 1,16 W/m² K. Der er lod- og tværpost i de store glaspartier. Rum Komponent Orientering Bredde x højde U- værdi [W/m² K] Bryggers Dør Vest 0,97 x 2,07 1,72 Bryggers Opluk. Vindue Nord 1,33 x 1,21 1,46 Entre Dør Nord 1,21 x 2,07 1,62 Værelse Opluk. vindue Nord 1,33 x 1,21 1,46 Soveværelse Opluk. vinduer, 2 stk. Nord 0,73 x 1,21 1,55 Køkken Opluk. vinduer, 2 stk. Nord 1,33 x 1,21 1,46 Badeværelse Opluk. vindue, mat Nord 0,73 x 1,21 1,55 Badeværelse Opluk. vindue, mat Øst 0,73 x 0,81 1,60 Stue Fast glasparti Øst 1,81 x 2,07 1,43 Stue Fast glasparti, 2 stk. Syd 1,81 x 2,07 1,43 Alrum Havedør Syd 1,81 x 2,07 1,67 Værelse I Opluk. vindue Syd 1,33 x 1,21 1,46 Værelse II Opluk. vindue Syd 1,33 x 1,21 1,46 Badeværelse Opluk. vindue, mat Vest 0,73 x 0,81 1,60 32 16
Parcelhuset Facadeorientering Huset i eksemplet er beregnet til en placering med havefacaden mod syd. Det er dog ikke alle byggegrunde, hvor man kan placere huset på den måde. Derfor er der vist i det nedenstående skema, hvordan det påvirker det årlige energibehov, hvis huset er placeret mindre gunstig i forhold til solen. kwh/m² pr. år Varme El Overtemp. Ydeevne Ændring Basis 76,9 2,2 0 82,4 Enkelttiltag hver for sig: Drejet 45 med uret 77,4 2,2 1,6 84,4 +2,0 Drejet 90 78,9 2,2 3,0 87,3 +4,9 Drejet 135 79,2 2,2 0 84,7 +2,3 Drejet 180 79,5 2,3 0 85,1 +2,7 33 Parcelhuset Vinduer kwh/m² pr. år Varme El Overtemp. Ydeevne Ændring Basis 76,9 2,2 0 82,4 Enkelttiltag hver for sig: + 3,8 m² vinduer mod syd 76,3 2,2 2,3 83,9 +1,5 + 3,8 m² vinduer mod nord 78,6 2,2 0 84,1 +1,7 Vinduer uden poste 74,7 2,2 0 80,0-2,4 3-lags, Argon, én belæg. 76,3 2,2 0 81,9-0,5 3-lags, Krypton, to belæg. 75,8 2,3 0 81,4-1,0 Vinduer med forsatsramme 73,1 2,2 0 78,6-3,7 Traditionelle palævinduer 87,2 2,4 0 93,1 +10,7 Palævinduer, energisprosser 77,8 2,2 0 83,4 +1,0 34 17
Parcelhuset Opvarmning kwh/m² pr. år Varme El Overtemp. Ydeevne Ændring Basis 76,9 2,2 0 82,4 Enkelttiltag hver for sig: Radiatoropvarmning 73,4 2,1 0 78,7-3,7 Ekstra effektivt naturgasfyr 75,0 1,3 0 78,3-4,1 Naturgasfyr og VVB i udhus 84,0 2,3 0 89,8 +7,4 Oliefyr 84,3 2,3 0 90,0 +7,6 Fjernvarme 77,8 1,7 0 82,0-0,4 Elvarme 0 77,5 0 193,7 +111,3 Solvarme til varmt vand 65,6 3,4 0 74,2-8,2 Solvarme til rumopv. og vbv 59,5 3,1 0 67,3-15,1 Radiatoropvarmning: Uændret isolering i gulvkonstruktionen. Ekstra effektivt naturgasfyr: 98 % virkningsgrad ved fuldlast og 107 % ved dellast samt reduceret elforbrug Oliefyr: Oliekedel og -fyr med 91 % virkningsgrad ved både fuldlast og dellast. Solvarme til varmt brugsvand: 4 m² solfanger lagt på taget og 220 liter solvarmebeholder i bryggers. Solvarme til rumopvarmning og vbv: 10 m² solfanger på taget, rejst på stativ til 45 hældning. 35 Parcelhuset Ventilation Udsugningen fra køkken og badeværelser på 50 liter/sek. Indblæsning 45 liter/sek. kwh/m² pr. år Varme El Overtemp. Ydeevne Ændring Basis 76,9 2,2 0 82,4 Enkelttiltag hver for sig: BMV, VGV og el-varmeflade 63,6 20,1 0 113,8 +31,5 BMV, VGV og vandvarmefl. 70,9 4,7 0 82,6 +0,2 Energieffektiv BMV 63,4 6,4 0 79,3-3,1 Energieffektiv BMV, tæt hus 59,2 6,3 0 74,8-7,6 Balanceret mekanisk ventilation med el-varmeflade: VGV 65 %, SEL 1.200 J/m³, el-v.fl., indbl.temp. 18 C. Balanceret mekanisk ventilation med vandvarmeflade: Do. dog vandvarmeflade. Energieffektiv mekanisk ventilation: VGV 85 %, SEL 1.000 J/m³, elvarmeflade, indblæsningstemp. 18 C. Energieffektiv mekanisk ventilation og tæt hus: Do. og ekstra tæt hus (0,8 liter/sek. pr. m² ved 50 Pa) 36 18
Parcelhuset Lavenergihus kwh/m² pr. år Varme El Overtemp. Ydeevne Ændring Basis 76,9 2,2 0 82,4 Sum af tiltag: Vinduer uden poste 74,7 2,2 0 80,0-2,4 Vinduer med forsatsramme 71,8 2,1 0 77,1-2,9 Energieffektiv bmv, tæt hus 54,4 6,2 0 69,9-7,2 Solvarme til varmt brugsvand 42,6 7,6 0 61,7-8,2 Loft: U= 0,10 W/m² K 41,6 7,6 0 60,7-1,0 Ydervæg: U= 0,20 W/m² K 37,3 7,6 0 56,4-4,3 Terrændæk U= 0,10 W/m² K 35,2 7,6 0 54,3-2,1 Oliefyr 38,6 7,6 0 57,7 +3,4 Solvarme til rumopv., også 36,1 7,0 0 53,7-4,0 Solceller 36,1 1,9 0 41,0-12,7 37 19