Energiforbrug og besparelsespotentialer

1

Energiforbrug og besparelsespotentialerKirsten Engelund Thomsen

Statens Byggeforskningsinstitut, SBiAalborg Universitet

God energirådgivning - Hvordan30. oktober 2007

2

Indhold• Energiforbrug

• Udvikling i BR• Eksisterende byggeri

• Besparelsespotentiale• Energibesparelser i boligbyggeri• CO2 udledning • Klimaskærm • Installationer

• Eksempel: fra BR’s mindstekrav til lavenergi

2

3

Nyt Bygningsreglement – BR 07

BR 61 BR 66 BR 72 BR 77 BR 82 BR-S 85 BR 95 BR 07

Detailkrav Funktionskrav

Bevare det overordnede kvalitetsniveauØge vejledning (særligt for kommuner)

BR 07 skal:

Krav til U-værdier

Varmetabsramme

Krav til U-værdierKrav til U-værdierKrav til U-værdier

VarmetabsrammeNetto-energiramme

Brutto-energiramme

4

Håndbog for energikonsulenter, Bilag 11

BR72 BR771,00 0,40

BR82 BR952,90 1,80

BR77 BR850,60 0,30

3

5

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Gns.eks. BR 61 BR 72 BR 77 BR 95 BR06 2010 2015

kWh

pr. m

2

Lavenergiklasse 1 og 2

Energikrav BR=Bygningsreglement

6

-

50

100

150

200

250

300

350

1900-1909

1910-1919

1920-1929

1930-1939

1940-1949

1950-1959

1960-1969

1970-1979

1980-1989

1990-1999

2000-

kWh

per m

2

Små huse Mellemstore huse Store huse

Varmeforbrug i parcelhuse

4

7Kilde: SBi

Energimærkede parcelhuse (2004)- efter opførelsestidspunkt

8

Varmeforbrug i etageejendomme

0

20

40

60

80

100

120

140

<1900 1900-1910

1910-1920

1920-1930

1930-1940

1940-1950

1950-1960

1960-1970

1970-1980

1980-1990

1990-2000

>1997

kWh

pr. m

2

Opvarmning Varmt brugsvand

5

9

Ydervægge, før 1930

10

Ydervægge 1931-1950

6

11

Ydervægge 1973-1978

12

Vinduer 1961-1972

7

13

Vinduer 1998-2003

14

Energibalance, småhuse

8

15

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

16

Besparelsespotentiale

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

-1930 1931-1950 1951-1961 1961-1972 1973-1978 1979-1998 1999-2003

TJ

Parcelhuse Rækkehuse Stuehuse Etageboliger

9

17

Besparelsespotentialet• En tredjedel af boligernes varmeforbrug kan spares• På landsplan kan spares mere end 30 Peta Joule

(30·1015 Joule) pr. år (830 millioner liter fyringsolie). • Svarer til næsten 30 % af det danske energiforbrug til

rumopvarmning. • Der er tale om et forsigtigt skøn!

18

Tema: Indeklima (ventilation)

10

19

Tema: Tæthed skal styres

20

Eksisterende bygningsmasse

EuroACE anslår at mere end 50 % af energiforbruget til opvarmning af den eksi-sterende 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

11

21

Klimaændringer

• Minimere yderligere udslip af CO2

• Minimere yderligere global opvarmning

22

http://www.1tonmindre.dk/

12

23

CO2 udledning i Danmark

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

ton

/ ind

bygg

er

CO2 CO2 korrigeret Drivhusgasser Drivhusgasser korrigeret

Kilde: Denmarks National Inventory Report 2007, Danmarks Miljøundersøgelser.

24

Spar CO2

*) af varmeregningen

2400400Installer solfanger til brugsvand (4 m² og ca. 250 liter beholder)15

3010Tag mobilopladeren ud af stikket, når den ikke bruges14

11040Vask 3 vaske om ugen ved 40 grader i stedet for 60 grader13

10045Brug elkedel i stedet for keramisk kogeplade til kogning af 2 liter vand om dagen12

24565Installer en sparebruser11

97565Tag korte brusebade på max 5 minutter hver dag i stedet for 10 minutter10

24675Skift en gammel cirkulationspumpe ud med en ny A-mærket9

25075Sluk helt for tv, stereoanlæg og DVD frem for at lade dem stå på standby8

320100Udskift tre almindelige 60 watts pærer, der er tændt i 4 timer om dagen, med sparepærer7

6% *)110Skru én grad ned for radiatorerne6

490175Udskift et B-mærket kølefryseskab med et A++ mærket5

750200Hæng vasketøjet op i stedet for at bruge tørretumbler 3 gange om ugen4

27904650Skru ned for gulvvarmen fra 24 til 20 grader i en 120 m² bolig, uden anden opvarmning3

22001512Efterisolering af loftet i hus på 120 m² (fra 50 mm til 250 mm)2

50% *)4900Grundig efterisolering af hus på 120 m² (fra ingen til fuld isolering)1

i kronerkg CO2 pr. år

BesparelseReduktion i

Kan hentes som PDF på http://www.1tonmindre.dk

13

25

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.

26

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.

14

27

Parcelhuset

Nord og syd facade Øst og vest gavl

28

ParcelhusetLoftLoftet har en U-værdi på 0,12 W/m² K, som normalt kan opnås med 300 mm isolering.

YdervæggeDer er tunge ydervægge med 150 mm isolering i væggen og 30 mm kuldebroafbrydelse i vindues- og dørfalse, som giver en U-værdi på0,24 W/m² K.

FundamenterYdervægsfundamenter er med 3 skifter letklinkerblokke i toppen, med isoleret kerne i de 2 øverste blokke og et linjetab på 0,13 W/m K.

GulvTerrændækket har en U-værdi på 0,13 W/m² K svarende til 220 mm isolering udlagt på kapilarbrydende lag, alternativt 500 mm letklinkereller kombination af disse.

SkillevæggeSkillevægge er i letbeton.

15

29

ParcelhusetVentilationDer naturlig ventilation med udeluftventiler i beboelsesrummene og aftrækskanaler fra køkken og bad samt almindelig emhætte i køkken.VarmeforsyningDer er et kondenserende naturgasfyr med 96 % virkningsgrad ved fuldlast og 104 % ved 30 % dellast i henhold til CE-mærkningen.VarmeanlægDer 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.EnergirammeDet samlede energibehov for huset på 149,6 m² må højst være 84,7 kWh/m² pr. år.Lavenergihus klasse 2Det samlede energibehov må højst være 60,7 kWh/m² pr. år for huset på 149,6 m².Lavenergihus klasse 1Det samlede energibehov må højst være 42,4 kWh/m² pr. år.

30

Parcelhuset

16

31

ParcelhusetIsoleringkWh/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 -2,3Trad. 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: 150 mm isolering hhv. 300 mm isolering på kapilarbrydende lag eller tilsvarende.

32

ParcelhusetVinduer og døreVinduer 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 1,72Bryggers Opluk. Vindue Nord 1,33 x 1,21 1,46Entre Dør Nord 1,21 x 2,07 1,62Værelse Opluk. vindue Nord 1,33 x 1,21 1,46Soveværelse Opluk. vinduer, 2 stk. Nord 0,73 x 1,21 1,55Køkken Opluk. vinduer, 2 stk. Nord 1,33 x 1,21 1,46Badeværelse Opluk. vindue, mat Nord 0,73 x 1,21 1,55Badeværelse Opluk. vindue, mat Øst 0,73 x 0,81 1,60Stue Fast glasparti Øst 1,81 x 2,07 1,43Stue Fast glasparti, 2 stk. Syd 1,81 x 2,07 1,43Alrum Havedør Syd 1,81 x 2,07 1,67Værelse I Opluk. vindue Syd 1,33 x 1,21 1,46Værelse II Opluk. vindue Syd 1,33 x 1,21 1,46Badeværelse Opluk. vindue, mat Vest 0,73 x 0,81 1,60

17

33

ParcelhusetFacadeorienteringHuset 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

34

ParcelhusetVinduerkWh/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

18

35

ParcelhusetOpvarmningkWh/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 elforbrugOliefyr: 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.

36

ParcelhusetVentilationUdsugningen 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)

19

37

ParcelhusetLavenergihuskWh/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 -2,4Vinduer med forsatsramme 71,8 2,1 0 77,1 -2,9Energieffektiv bmv, tæt hus 54,4 6,2 0 69,9 -7,2Solvarme til varmt brugsvand 42,6 7,6 0 61,7 -8,2Loft: U= 0,10 W/m² K 41,6 7,6 0 60,7 -1,0Ydervæg: U= 0,20 W/m² K 37,3 7,6 0 56,4 -4,3Terrændæk U= 0,10 W/m² K 35,2 7,6 0 54,3 -2,1Oliefyr 38,6 7,6 0 57,7 +3,4Solvarme til rumopv., også 36,1 7,0 0 53,7 -4,0Solceller 36,1 1,9 0 41,0 -12,7