En studie av indata i energiberäkningar utförda i ett system- och bygghandlingsskede

Sammanfattning: Sammanfattning Titel: En studie av indata i energiberäkningar utförda i ett system- och bygghandlingsskede Författare: Joel Nilsson och Sven Lundgren, civilingenjör Väg- och Vattenbyggnadsprogrammet vid Lunds Tekniska Högskola, LTH. Handledare: Hans Bagge, Avdelningen för byggnadsfysik inom Institutionen för Byggoch Miljöteknologi vid Lunds Tekniska Högskola, LTH. Hans Söderling, NCC Construction Malmö. Examinator: Dennis Johansson, Avdelningen för installations- och klimatiseringslära inom Institutionen för Bygg- och Miljöteknologi vid Lunds Tekniska Högskola, LTH. Syfte: Syftet med detta examensarbete är att studera indata i energiberäkningar utförda under system- och bygghandlingsskedet av byggnaden Greenhouse i Malmö. Studien fokuserar på hur indata har ändrats mellan olika versioner av beräkningarna och hur en tredjepartsgranskning skulle kunna utföras. Specifikt studeras: o Vilka indata som använts i programmet vid energiberäkningarna utförda inom ramen för projektet. o Hur indata har ändrats mellan de olika versionerna av beräkningar. o Vilka delar av den totala energianvändningen som har beräknats med hjälp av energiberäkningsprogrammet. o Hur indata relaterar till de krav som ställts på Greenhouse. Metod och material: Omfattningen av de utförda energiberäkningarna är stor och ett urval av dessa beräkningar, benämnda som versioner i rapporten, görs. Det krävs också att ett verktyg skapas för att säkerställa att all indata i samtliga versioner studeras på ett likvärdigt och systematiskt vis. Verktyget, benämnd checklistan, skapas med bakgrund av en teoretisk beskrivning av en byggnads totala energianvändning, de energikrav som ställs på Greenhouse och en genomgång av energiberäkningsprogrammet IDA ICE som de studerade versionerna har utförts i. Utöver de lagstadgade kraven i Boverkets byggregler skall Greenhouse klara passivhuskrav enligt FEBY 12, uppnå betyg Guld i Miljöbyggnad och Miljöklass A i Miljöbyggprogram SYD. Checklistan delas upp i två huvuddelar; en på byggnadsnivå och en på lägenhetsnivå. Indata på byggnadsnivå behandlar ortspecifik data, byggnadselement, köldbryggor, luftläckage, värmeproducerande enhet, luftbehandlingsaggregat och övrig energi och förluster. På lägenhetsnivå studeras en lägenhet vilken ses som en referenslägenhet som anses representera stora delar av byggnaden. På lägenhetsnivå studeras indata gällande rumsgeometri, ventilation, rumsenheter och internvärmelaster. Totalt sett studeras 333 identifierade indata i 48 olika versioner av beräkningar. Resultat och analys: Av 333 identifierade indata är det 234 indata som har använts i minst en version och resterande 99 indata har aldrig tilldelats ett värde eller beskrivning. 129 av de 234 använda indata har varit konstanta från första till sista versionen. När modelleringen av byggnaden ökat i komplexitet han antalet använd indata ökat. Exempel på indata som har använts och som har ändrats mellan versionerna är indata för köldbryggor på byggnadsnivå där tolv indata har identifierats. Dessa indata har behandlat värmeflöden för elva specifika typer av köldbryggor och ett schablonvärde för samtliga köldbryggor. I de först upprättade versionerna i systemhandlingsskedet har antingen schablonvärdet använts eller indata för fyra specifika köldbryggor. Antalet använda indata för de specifika köldbryggorna har sedan ökat, där det i den sista studerade versionen i bygghandlingsskedet har använts indata för tio specifika typer av köldbryggor. Att de specifika köldbryggorna inte har använts i vissa av de första versionerna i systemhandlingsskedet skulle kunna bero på att de byggnadsdetaljer som ger upphov till köldbryggor inte varit projekterade tillräckligt detaljerat för att möjliggöra en beräkning av köldbryggorna. Några av de indata som varit konstanta genom samtliga versioner är sådana som varit kända från första början och där ingen anledning funnits att ändra dessa då de beskrivit gällande förutsättningar. Under ortspecifika data har bland annat den geografiska placeringen av byggnaden angetts, vilken är ett exempel på indata som varit konstant. Exempel på andra indata som har varit konstanta är vissa indata i luftbehandlingsaggregaten så som verkningsgraden på fläktarna. För att kunna analysera hur ändrad indata mellan versionerna har relaterat till ställda krav på byggnaden har vissa ställda krav undersökts för referenslägenheten. Kontroll av kravet på byggnadens specifika energianvändning enligt FEBY 12 om 50 kWh/m² har visat sig ha uppfyllts i flera av de studerade versionerna. I tidiga versioner under systemhandlingsskedet har dock energianvändningen ökat, och kravet inte uppfyllts, i samband med att antalet använd indata har ökat. I versionerna upprättade under senare del av systemhandlingsskedet och under hela bygghandlingsskedet har den specifika energianvändningen stabiliserats i kring av kravet på 50 kWh/m². Detta kan vara en konsekvens av att det gjorts byggnads- och installationstekniska förbättringar vilket medför förändrad indata baserade på erfarenheter från tidigare versioner där den specifika energianvändningen visat sig vara för hög. Exempelvis har U-värdet på flera av byggnadselementen minskats i anknytning till att den specifika energianvändningen stabiliserats kring kravet. Slutsatser: Resultaten i studien visar på att alla delar i den specifika energianvändningen i Greenhouse inte har varit en del av beräkningarna i IDA. Delar som transmissionsförluster, luftläckage, ventilation och återvunnen värme har varit en del av de studerade versionerna. Det finns också delar av den specifika energianvändningen som delvis funnits med i versionerna; distributions- och reglerförluster, värmetillskott och värmetillskott via solstrålning, samt fastighetsel. Tappvarmvattenanvändning har endast funnits med i en version. Undersökningen av relationen mellan indata och ställda krav kan inte användas som underlag för slutsatser om hur den verkliga byggnaden kommer att förhålla sig till respektive krav. Det beror på avgränsningar, förenklingar och antaganden gjorda i studien. Detta medför att kontrollen av indata i förhållande till kraven endast skall ses som ett sätt att analysera indata i de studerade versionerna. Undersökningen av indata i relation till kraven visar på att det finns krav som inte har uppfyllts i vissa av versionerna. Möjligheten att genomföra en tredjepartsgranskning av energiberäkningar utförda i IDA anses vara begränsad. Studien har visat på att förenklingar och antagande har gjorts vid utförandet av beräkningarna som blir svåra för en tredje part att tolka i efterhand.