Energiuddannelse 2020 - opkvalificeringskursus for faglærere

1. Energiuddannelse 2020 - opkvalificeringskursus for faglærere

2. Agenda • HVORFOR VENTILERE? • Indeklima, lovkrav og økonomi • Styrende parametre • Energirigtigt • BOLIGVENTILATIONSTYPER • Naturlig • Mekanisk udsugning • Balanceret ventilation • LOVGIVNING – NUVÆRENDE VEDR. BOLIGER • HVORDAN VENTILERES ENERGIRIGTIGT I BE10? • Indtastning af ventilationsformer i BE10 • Konklusion – Hvordan ventileres mest energirigtigt • HVORDAN VENTILERES ENERGIRIGTIGT I VIRKELIGHEDEN? • BALANCERET VENTILATION • Aggregatet • Kanalsystemet • Isolering • Aflevering • FREMTIDENS VENTILATION – HYBRID VENTILATION ?

3. Hvorfor ventilere - indeklima

4. Hvorfor ventilere – godt indeklima, lovkrav og økonomi • Termisk indeklima (det samlede hele af fysiske størrelser i omgivelserne, der har indflydelse på menneskets varmebalance) • Atmosfærisk indeklima (det samlede hele af fysiske størrelser i den omgivende luft, der indvirker på menneskets luftveje, hud og slimhinder, fx indholdet af støv og gasarter) • Bygningskonstruktionen (primær den relative luftfugtighed. Bør holdes under 45 % om vinteren, nedre grænse er udetemperaturafhængig).

5. Hvorfor ventilere – styrende parametre • Fugt • Det første synspunkt er, at rumluftens vanddampindhold bør være lavere end 7,0 g vand pr. kg luft, svarende til en relativ luftfugtighed på 45 % ved 20 – 22 grader C, nogle måneder i vinterperioden. Hensigten er at reducere antallet af husstøvmider. • Det andet synspunkt er, at rumluftens fugtighed skal holdes på et tilstrækkeligt lavt niveau, til at kondensation på vinduerne og kuldebroer ikke forekommer • CO2 • Hvis der ikke ventileres korrekt stiger CO2 niveauet, hvilket medfører træthed og hovedpine BOLIGER MED MATURLIG VENTILATION ER UNDERVENTILERT SBI rapport 236. Målinger i 150 huse viste at det gennemsnitlige luftskifte lå på omkring 0,35 gange pr. time, og i ca. 85% af husene var luftskiftet mindre end 0,5 gange pr. time. SIB (Sverige) har målt i svenske huse opført efter 1972 og fundet det gennemsnitlige luftskifte til 0,26 gange pr. time. Luftskiftet i gamle huse fra omkring 1900 lå i gennemsnit på omkring 0,7 gange pr. time Mennesker og bygnings sundhed har bedst af lav fugtighed. Alle taler om det men vil vi gøre noget ved det?

6. Fugtproblematik i boliger Fugt => svamp => gener • Irriterede øjne • Irriterede næse • Irriterede luftveje • Hoste/allergi • Trykken for brystet Styrende parametre for fugtproblemer • Varme • Ventilation • Fugtproduktion • Kuldebroer Heraf afgiver hver personer ca. 40 g/h => 4 personer afgiver 3,84 kg/døgn

7. CO2-koncentration • Indsæt kurve fra CD/ HO fra TUE Jo flere personer jo mere luft kræves

8. CO2-koncentration (eksempel med standardventilation) ca. 2400ppm ca. 14g tilført vanddamp

9. Hvorfor også ventilere energirigtigt? • Fordi det kan betale sig • Det er mindre CO2-belastende • Iht. analyse fra RD koster det omkring 5 % mere at bygge energirigtigt • Iht. analyse fra RD koster det 10 % mere at bygge 100 % miljøvenligt • Energiudgifter reduceres optil 65 % • Energirigtig ventilation giver bedre indeklima og komfort og fjerner risikoen for trækgener. Så hvorfor ikke bruge det?

10. Boligventilationstyper

11. De 4 typer ventilation vi møder i boligen • Der skelnes mellem naturlig ventilation, mekanisk ventilation og mekanisk udsugning (samt luftvarmeanlæg): • Ved naturlig ventilation sker luftudskiftningen i boligen gennem udeluftventiler, aftrækskanaler og tilfældige utætheder i klima-skærmen samt ved åbning af vinduer og døre. • Ved mekanisk udsugning forstås ventilationssystemer, hvor luften udsuges ved hjælp af ventilatorer, mens uopvarmet udeluften tilføres gennem udeluftventiler i ydervæggene, ved åbning af vinduer og døre samt gennem utætheder i klimaskærmen. • Ved mekanisk ventilation (balanceret) forstås ventilationssystemer, hvor luften både indblæses og udsuges ved hjælp af ventilatorer, og varme fra udsugningen genvindes.

12. Naturlig ventilation – enfamiliehuse

13. Mekanisk udsugning – enfamiliehuse

14. Balanceret ventilation – enfamiliehuse

15. LOVGIVNING – NUVÆRENDE BR2010 VEDR BOLIGVENTILATION

16. Generel nuværende lovgivning • Bygningsreglement 2010 • DS 447 Norm for mekanisk ventilation (iht. kap. 8.3.2 stk. 3) • DS 474 Norm for specifikation af termisk indeklima • DS 428 Brandteknisk foranstaltning ved ventilationsanlæg (iht. kap. 8.3.2 stk. 4) • DS 452 Norm for termisk isolering af tekniske installationer (iht. kap 8.1 stk. 8/9) • Historik • Indtil BR1982 var der kun krav til aftrækskanaler. Friskluft: Oplukkeligt vindue eller friskluftventil • Fra BR1982 kom der krav om et luftskifte på mindst 0,5 gange pr. time og om oplukkeligt vindue samt friskluftventiler • Først fra BR 1995/ BRS1998+tilllæg er der komme generelle krav til boliger med mekanisk ventilation mht. til el- og varmeforbrug/ varmegenvinding (vgv) • Først fra BR2010 er ventilation med vgv krav i etageejendomme.

17. Bygningsreglementet generelt • Ifølge byggeloven skal bygningsreglementet benyttes ved nybyggeri, tilbygning, ombygning og anvendelsesændring ved stort set alt byggeri. • Det nuværende Bygningsreglementet, BR08, trådte i kraft februar 2008. Dette reglement udskilte sig fra de tidligere reglementer ved at indeholde mere funktionsbaserede krav og færre detailkrav. • Det nuværende Bygningsreglement skærpede samtidige energirammen og beregningen heraf med BE06. • Før: Krav til nybyg og renovering om Energirammen NETTO: • Varmetabsramme kap. 8.2 +8.3 (krav til u-værdier, beregnet iht. DS418) eller • Eller energiramme kap 8.4 beregnet ud fra SBI 184 (NETTO - uden køl, varmtvand, linjetab. el til tekniske installationer og evt. belysning ) • Nu Energirammen BRUTTO : • Nybyg skal overholde energirammen (kap. 7.2) BRUTTO - inkl. varmtvand, Linjetab, el til tekniske installationer og evt. belysning + maksimum krav til u-værdi, linje og transmissionstab • Renovering (kap 7.3 og 7.4) valgfrihed om enten at opfylde energirammen for nybyg eller varmetabsramme (krav til maksimal u-værdier og linjetab, kap. 7.3.2 og 7.3.3) • Større etage ejendoms ombygninger over 25% af klimaskærmen / ejendomsvurderingen medføre krav til den resterende del af bygningen som skal overholde varmetabsrammen, hvis rentabilitet er tilstede. • Med skærpelsen af energirammen skærpes detailkravene til ventilationen.

18. Ventilationsbegreber i bygningsreglementet Begreber som vi skal kende vedrørende ventilation, før vi går i kast med Bygningsreglementet Transportenergi: Luftmængden Varm luft ind Kold luft Varmegenvinding Varm luft ud Optaget effekt TAB

19. Stramninger generelt (energirammen) Tabel 1: Energirammer i BR08 for boliger og kontorer i kWh/m2 pr. år. e = etageantal. A=bruttoareal *1: Estimat af bruttoforbruget beregnet af ENS/ TI/Søren Østergaard

20. Stramninger på ventilations området – generelt BR referer til DS447 DS447inkludere ikke medtager kun VLT mv. Mangler svar fra SBI CAV 1800 VAV 2100 UDSUG 800 BOLIG 1000 Anbefalinger om energitiltag fra Teknologisk Institut til EBST • Tiltag A-C – SFP reduktion • Tiltag A-C – Inkludere hjælpeenergi i SFP kravet • Tiltag A-C – Krav til maksimalt tryktab i anlægget på 70 Pa / 300 Pa • Tiltag D – VGV Skærpelse af varmegenvindingen (fra 65 til 73%) • Tiltag D – VGV Skærpelse af varmgenvindingen (tør virkningsgrad) Målt iht. EN308, tør, ens massestrømme og max 3% lækage • Tiltag E – Kun ventilation med VGV i boliger • Tiltag F – Behovsstyret ventilation i boliger, min 0,1 l/s/m2 • Tiltag G – Præciser Flow, tryk og effektudtag direkte i BR Forventes i ny ventilations norm 2011 En bolig 80% Andre 70% Vejlednings teksten ØV - Kun etageboliger - Min 0,3 l/s/m2 brutto • Styring efter behov normalt efter fugt ? eller fx emhætte • =>Max150/184m2

21. Andre stramninger på ventilations området – generelt Vejl. tekst Men ingen norm henvisning • Krav om emhætten skal kunne opfange stegeos • Tydeliggjort at el- og luftvarmeanlæg skal kunne reguleres i det enkelte rum. • VGV kan kombineres med VP (COP min 3,6%) • Roterende ikke velanset i etageejendomme (kap. 8.3 stk. 7 vejl. tekst) • Præciseret at DS447 også gælder ved etablering af ventilationssystemer i eksisterende bygninger, renovering og enfamiliehuse. • Ved flere boliger eller erhverv og hvor der kan forekomme dampe/ partikler skal der skal vælges en løsning der sikrer god luftkvalitet. • Daginstitutioner og undervisning krav om maks. 0,1% CO2. • Ved ALLE (før var det ved STØRRE) ombygning, vedligeholdelse og udskiftning skal komponenten overholde kap 7.4.2 og Kap 8 (Installationer) • Ved STØRRE ombygning, vedligeholdelse og udskiftning skal klimaskærm og INSTALLATIONER overholde kap7.4.2 1-8 og kap 8 (hvis rentabilitet haves)

22. BR10-krav - luftmængder • Overføring fra mere til mindre belastet rum må ikke forekomme (6.3.1.1 stk. 4) • Kanalerne til naturlig ventilation skal være tætte (kap 8.3.stk. 13) • Lufthastigheden i opholdszonen må ikke give anledning til træk (vejl. under 0,15 m/s) (kap. 6.3.1.1. stk. 3) • Aftræk til naturlig ventilation skal føres over tagryg (kap. 8.3.stk. 12) • Tekniske installationer må ikke give et generende støjniveau (6.4.2 stk. 3)

23. Balanceret ventilation i boliger – muligt luftskifte Ikke ambitiøst nok og det DUER IKKE at styrer efter RH => Undersøgelse igangsat • Krav burde være om at vandindholdet i luften indendørs ikke er større end det aktuelle vandindhold udendørs + 3 gram. • Øvre grænse burde være på 0,3 l/s/m2 og en nedre grænse på 0,15 l/s/m2 for at sikre basisventilation samt unødvendigt energispil undgås. • Passive huse har til sammenligning en nedre grænse på 0,3 gang luftskifte i timen (konstant ventilation) svarende til 0,2 l/s/m2. • Samtidig skal der sikres, at det atmosfæriske indeklima er acceptabelt, hvilket sikres med en øvre grænse på 800 ppm svarende til klasse A iht. DS 1751. • Resultater fra PSO projekt ” Behovsstyret ventilation i enfamiliehuse” viser, at ovenstående forslag sikrer, at der ikke opstår fugtproblemer/kondens i boligens klimaskærm, samt at energiforbruget til ventilation kan reduceres med 30 %.- 60%

24. Stramninger på ventilations området - specifikt 2015 er anbefalinger fra Teknologisk Institut / Dansk Ventilation til EBST

25. Hvor meget reduceres energiforbruget ? • Gennemsnits årsforbrug, etageejendom (lejlighed) 120m2 (central ventilation) • Reference naturlig ventilation. Beregnet iht. elsparefondens retningslinjer for ventilationsberegneren

26. Hvad koster det bygherren i længden? Mekanisk udsugning kontra balanceret ventilationUden at skelne til andre energitiltag (levetid x besparelse)/investering < 1,33 Levetiden for vent.anlæg er iht. bilag 6: 20årDette forudsætter at TBT skal være under 15 år TBTny ≈ 7ÅR TBT = 7-11ÅR TBTekst ≈ 16ÅR BR 2010’s intentioner kommer ikke til at ”fange” de eksisterende installationer Hvis tiltagen skal implementeres skal fokuser ikke udelukkende være på investering men også driften Mange gange kan det bedre betale sig at investere i energirigtig ventilation i stedet for klimaskærmen hvorfor TBT bliver markant lavere

27. BR 2010-krav summeret – huskeseddel til kursister • Skal ventileres (6.3.1.1 stk. 1) • Naturlig (Kun tilladt i enfamilieboliger) • Mekanisk balanceret ventilation • Hybrid (I etageejendomme må det kun forekomme om sommeren) • Indblæsning/ udsugning (6.3.1.1 stk. 4) og (6.3.1.2 stk. 3) • Overføring fra mere til mindre forurenet rum må ikke forekomme • Udsugning i køkken, bad, wc og bryggers (stk. 5 medtager også kælder) indblæsning i opholdsrum • Udeluft (6.3.1.1 stk. 2 – vejl.) • Indtag/ åbninger skal kunne filtrer luften • Åbninger direkte til det fri skal være regulerbare og fungere så brugeren tilskynder at bruge dem korrekt og kunne nås fra gulvet. • Aggregat service/ installation (8.1 stk. 10) • Installationer der kræver betjening og vedligeholdes skal installeres så det kan ske på en hensigtsmæssig måde. • Normer der skal overholdes • DS 474 Norm for specifikation af termisk indeklima(6.2 stk. 1 vejl.) • DS 428 Brandteknisk foranstaltning ved ventilationsanlæg (8.3 stk. 4) • DS 447 Norm for mekanisk ventilation (8.3 stk. 3) • DS 452 Norm for termisk isolering af tekniske installationer(8.1 stk. 9) • Aggregat skal være testet EN308 (8.3 stk. 6 vejl.)

28. BR 2010-krav summeret • VGV (8.3 stk. 6 , stk. 8) • Varmegenvindingsgrad : min. 70 % (nu 65 %) • Varmegenvindingsgrad for én bolig: 80 % (nu 65 %) • Varmegenvinding kan kombineres med VP med min. COP på 3,6 • SFP (8.3 stk. 9 , stk. 10) • SFP CAV: maks. 1800 J/m3 (nu 2100) • SFP VAV: maks. 2100 J/m3 (nu 2500) • SFP Udsugningsanlæg alene: 800 J/m3 (nu 1000) • SFP Enfamilieboligventilationsanlæg 1000 J/m3 (nu 1200 J/m3) • Støj – Internt - Støj fra tekniske installationer iht. DS 490 min klasse C (6.4.2 stk. 3+1- vejl.) • Internt - Teknisk installationer må ikke give et generende støjniveau. • Vejl. tekst i stk. 1 henviser til DS 490: • Eksternt max 40 dB(A) for Blandet bolig og erhverv samt etageboligområder • Eksternt max 35 dB(A) for åben og lav bebyggelse , sommerhus og rekreative off. områder • Andre krav • Krav om etablering af mekanisk regulerbar emhætte over komfur med afkast til det fri og tilstrækkelig effektivitet (kap 6.3.112 stk.1) • Aftræk til naturlig ventilation skal føres over tagryg (kap. 8.3.stk. 12) • Lufthastigheden i opholdszonen bør ikke overstige 0,15m/s (kap. 6.3.1.1. stk. 3-vejl.)

29. BR 2010-krav summeret • Luftmængder (6.3.1.2) • Minimum luftskifte på 0,3 l/s/m2 =1,08 m3/h/m2 (Brutto areal) • Skal kunne øges til (medfører mulighed for VAV i visse situationer): • Køkken 72m3/h, • Bad 54m3/h, • Wc/bryggers/kælder 36m3/h

30. Hvilke konsekvenser vil tiltagene have? • Overordnet • Lad fagfolk løse opgaven og undgå den ”lokale VVS’er” • Brugeren opnår energibesparelser ved anlæg • Producenten har mulighed for at sælge nye produkter • SFP reduktion og krav om maksimalt tryktab i kanalsystemet • Bedre (korrekt) projektering og/eller • Større kanaler og/eller • Bedre (korrekt) indregulering og/eller • Bedre (korrekt) valg af aggregat • Øget krav til producenten om lavere SFP • Hjælpeenergi (fx rotormotor, automatik) inkluderes (krav til producenten) • Krav til producenten om bedre løsninger • VGV skærpelse • Krav til producenten om bedre løsninger • Men ”den hjælpende hånd” med krav om maksimalt tryktab i kanalsystemet er fjernet af EBST • Behovsstyret og ventilation med vgv i boliger • Den projekterende skal finde nye løsninger hvor lugtoverførsel og styring via fugt skal tages alvorligt. • Præciser Flow, tryk og effektudtag direkte i BR • Bedre kontrol

31. HVORDAN VENTILERES ENERGIRIGTIGT I BE10?

32. BE10 Case - Parcelhus • Beregning i BE10 med ”parcel eksempel huset” (180m2) med følgende installationer: • naturlig ventilation • Luftskifte vinter 0,3 l/s/m2(brutto) • Luftskifte sommer 0,9 l/s/m2 (brutto) • Mekanisk udsugning (projekteringsguiden s. 68) • Luftskifte vinter 0,3 l/s/m2 (brutto) • Luftskifte sommer 0,6 l/s/m2 (brutto) • SFP = 800 J/m3 • Mekanisk balanceret (projekteringsguiden s. 68) • Luftskifte vinter 0,3 l/s/m2 (brutto) • Luftskifte sommer 0,6 l/s/m2 (brutto) • SFP = 800 J/m3 • VGV = 85%

33. Hvordan ventileres energirigtigt – BE10 Case - konklusion • Energirammen belastes meget af naturlig ventilation og mekanisk udsugning • Bygninger bør derfor ventileres med mekanisk balanceret ventilation • Alternativt med hybridventilation hvor det ventileres med naturlig ventilation ved temperaturer over 18oC udenfor. Balanceret ”vinder” selvom BE10´s behandler typerne uens til ulempe for balanceret, eks.: VGV = 20% før balanceret = udsug Med balanceret (og vgv=0%) fås der overtemperatur før udsugning og naturlig Infiltrationen tillægges balanceret ventilation, men er del af udsugning og naturlig Men hvor stort potentiale taler vi om ! Energibehov kWh/m2/år

34. BE10 Case - konklusion Men hvor stort hybrid potentiale taler vi om ! • 636 timer om året er temperaturen over 18oC • 636 timer om året kan der køres med naturlig ventilation uden det forringer indeklimaet. • 636 timer uden balanceret ventilation (SFP = 800 /180m2) svarer til • ca. 28kWh ≈ 50kr • BE06 beregner et merforbrug på ca. 1 kWh/m2/år • 4,5W

35. BE10 Case - konklusion Konsekvenser ved hybridventilation • Etablering af intelligente erstatningsluftsventiler • Kan medføre øget infiltration • Kan medføre kuldebro • Etablering af lodrette aftræk/ oplukkelige vinduer fra fugtige rum med automatisk styring • Kan medføre øget infiltration • Kan medføre kuldebro • Etablering af intelligente styring af mekanisk og hybrid ventilation • Effektiv mht. overtemperaturer

36. Hvordan ventileres energirigtigt - Opsummering • Reducer brugen af naturlig ventilation • Ventiler med mekanisk balanceret ventilation • Ventiler når der er brug for det, med det bedste fra ”begge verdener” når dette er gunstigt • Hybrid ventilation er muligvis fremtidens ventilation, men udbredte og økonomisk rentable, korrekte styret, løsninger findes ikke. • Styring VAV reducerer SFP Iht. DTU og Teknologisk instituts erfaringer i PSO projekt 339-30 – Udvikling af behovstyret ventilation til enfamiliehuse, kan der i middel ventilers med 0,1 l/s/m2 i 30% af tiden og 0,3 l/s/m2 i 70% af tiden

37. HVORDAN VENTILERES ENERGIRIGTIGT I VIRKELIGHEDEN?

38. Mekanisk ventilation – hvor er energiforbruget på tegnebrættet? Isolering • Tab / VGV Afkast/ Indtag • SFP Kanalsystemet • SFP Aggregatet: • VGV • Filtre • Ventilatorer SFP • Opbygning • Motorer Brandkrav/ spjæld • SFP Indregulering • SFP

39. Mekanisk ventilation – hvor er energiforbruget i udførelsen? De tre ben er afgørende for at ”stolen” (energiforbruget) ikke vælter. FEJLES der et sted kan det være katastrofalt Derfor er det yderst vigtigt at stille krav til at anlægget er: Projekteret, udført og afleveret iht.: BR2010, DS 428, DS447, DS 474 og DS 452

40. BALANCERET VENTILATION - Aggregatet

41. Aggregatet - strømningsvej

42. Aggregatet – Varmegenvinding (VGV) - Typer Roterende veksler Krydsveksler Modstrømsveksler

43. Aggregatet – VGV – det er ikke til at se det, hvis man ikke lige ved det Modstrømsvarmeveksler til enfamiliebolig, bemærk langstrakt midtersektion eta= 0,78 ved 200 m3/h • Modstrømsvarmeveksler til enfamiliebolig, bemærk langstrakt midtersektion eta= 0,85 ved 200 m3/h

44. Aggregatet – VGV - definition Kun brug af tør virkningsgrad Definition af virkningsgrad VGV min 80% VÆLG Rotor eller modstrøm

45. Aggregatet – Specifikt elforbrug til lufttransport (SFP) Transportenergi: Luftmængden Optaget effekt HUSK: SFP i BR ekskl. hjælpeeffekt (kræv inkl.) * Kravet kan fraviges, når afkastningsluftens overskud af varme ikke på rimelig måde kan udnyttes. ** Pt. er det ikke lovligt at have lavere luftmængder ved behovsstyret ventilation i boliger.

46. Aggregatvalg – Producent oplysninger - kapacitetskurve Temperaturvirkningsgrad - VGV

47. Aggregatvalg - Ventilationsberegneren (mindre aggregater)Hjælp til at finde det bedst egnet aggregat til opgaven som er opmålt korrekt. www.Elsparefonden.dk under indeklima eller (find ny): http://77.247.68.76/teknologisk/EEvent/Default.aspx?page=1&ploneUrl=http://www.elsparefonden.dk/partner/partnere/varme-indeklima-og-pumper/ventilationsfirmaer/ventilationsberegner/index_html/action

48. Aggregatvalg - Ventilationsberegneren (mindre aggregater)Resultatside til BE06

49. Aggregatvalg - Ventilationsberegneren (mindre aggregater)Resultatside til BE06

50. Aggregatet – Opsummering • Påstanden/ reklame om at ”Aggregatet overholder Bygningsreglementet” – DUER IKKE • Skriftlig dokumentation vedr.: • Testet iht. EN308 (Ude 5oC, Inde 25oC) og ISO 5801; • Tør virkningsgrad • Ens massestrømme • Lækage eller carryover under 3% • SFP inkl. hjælpeeffekter (rotormotor, styring mv.) • SFP angivet ved det ønsket driftstryk og luftstrøm – Eksakt værdi og kurver (Trykdifferens en fam; 70Pa, etagebolig; Central 300 Pa; Decentral 40Pa) • Testet med de angivende filtre • Teste med en lækage under 3% (roterende veksler skal have intern modstand der sikre dette, ellers skal der kompenseres styringsmæssigt) • Vælg aggregater med: • Minimum 80% tør virkningsgrad • SFP = 1000 ved differenstryk 40/ 80Pa • Vær opmærksom på at roterende kan overfører lugt selvom der ingen carryover er. • Styringen skal kunne reguleres uafhængigt (ind/ud) • Filter indblæsning F7 og udsugning F5 • Aggregatets placering – i tagrum => filteralarm