När energiberäkningar utförs på en byggnad som planeras att byggas är det viktigt att ha marginaler i beräkningarna, eftersom det kan uppstå ändringar när huset väl börjar byggas. Med det i åtanke valdes det att i denna undersökning sikta på 10 % under energimålet GULD. Fokusen i den här undersökningen är primärenergitalet, vilket är 80 kWh/m2 år i lokaler och för att få GULD ligger målet på 48 kWh/ m2 år. För att då ligga 10 % under, får energianvändningen max vara 43,2 kWh/m2 år.
Från resultatavsnittet kan flera observationer göras och därför delas diskussion in i de olika resultatavsnitten för att kunna diskutera och dra slutsatser utifrån respektive del.
6.1. Energimålet med standard klimatskal
Utan några tekniska lösningar i byggnaden blev energianvändningen 158,6 kWh/m2 år. Med hjälp av återvinning, tidstyrd ventilation och solceller minskade energianvändningen med totalt 73 %. Med de åtgärderna sänktes energianvändningen ner till 43,2 kWh/m2 år, vilket gjorde att målet nåddes med standard klimatskal. Det visar att det går att spara energi genom att installera olika tekniska lösningar i byggnader. Även om fullständig projektering inte gjorts på ventilationens kanalsystem kan energianvändningen minska med hjälp av tekniska lösningar. Av de tekniska lösningarna som nämns här är det värmeåtervinningen som är största orsaken till att energiförbrukningen minskar.
Värmeåtervinningen motsvarade en minskning på 82,9 kWh/m2 år, vilket är cirka 52 %.
6.2. Energianvändningen med respektive klimatskal
Modulhustillverkaren har möjlighet att bygga olika varianter av väggar beroende på hur mycket isolering det ska vara i väggarna, där mer isolering leder till att
energianvändningen i byggnaden minskar. Då två olika väggtyper; standard och tillval klimatskal, se Figur 16, med samma tekniska lösningar jämfördes blev det en skillnad på 4,2 kWh/m2 år vilket är en procentuell skillnad på 9,7 %. Om hela byggnaden på 1 650,3 m2 tas i beaktning leder det till en skillnad på 6 931,3 kWh/år. Det innebär att väljs standard klimatskal kommer byggnaden ha 6,9 MWh högre energiförbrukning per år. Det sparas med andra ord avsevärt mycket mer med värmeåtervinning, tidstyrd ventilation och en solcellsanläggning än om tjockare väggar skulle användas.
Figur 16: Utdrag från VIP-Energy på standard klimatskal i översta bilden och tillval klimatskal på den under.
33
Då alla nya byggnader ska vara nära-nollenergibyggnader innan 2021, måste det byggas hus med en lägre energianvändning och då väljer många att bygga passivhus. I
passivhusen brukar tjockare väggar och mer isolering implementeras. Utifrån
resultatavsnittet 5.3. påvisas att endast isolering inte är lika effektivt som tillämpning av installationstekniken vilket presenteras i resultatavsnittet 5.2.
6.3. Energianvändningen beroende på solcellsanläggningens storlek
För att nå Miljöbyggnad GULD måste minst fem procent av den tillförda energin vara lokalt genererad och användas i byggnaden. För att nå det målet kan solceller installeras, vilket också är en del av Kyotopyramiden; utnyttja solenergin. Minsta storlek på
solcellsanläggningen bestäms således av hur mycket energi som tillförs byggnaden. Med fjärrvärme som värmekälla behövs en solcellsanläggning på 225 m2 för att nå
Miljöbyggnad GULD med standard klimatskal och ventilationsaggregatet Envistar Flex 400.
Det jämfördes också hur mycket solcellsanläggningens storlek påverkar
energianvändningen. Utan solcellsanläggningen var energianvändningen 53,6 kWh/m2 år och med 500 m2 solcellsanläggning blev energianvändningen 41,9 kWh/m2 år. På hela byggnaden innebär det att det kan sparas ungefär 18,3 MWh/år. Det ska dock tas i
beaktning att en solcellsanläggning kan ha en lång återbetalningstid, vilket innebär att den största anläggningen inte alltid är ekonomiskt hållbart. Det är inte heller försvarbart att välja den stora solcellsanläggningen då skillnaden i energianvändning mellan 500 m2 och 225 m2 solcellsanläggningen är 1,3 kWh/m2 år. Anledningen till att skillnaden inte blir större mellan de två när solcellsanläggningen dubblas i storlek är att byggnaden inte kan tillgodose mer energi än vad byggnaden använder.
6.4. Energianvändningen med olika antal ventilationsaggregat
Samma luftflöde och med olika antal ventilationsaggregat ger ungefär samma energiprestanda i byggnaden. Det skiljer 0,2 kWh/m2 år mellan att ha ett
ventilationsaggregat av typen Envistar Flex 400 och att ha fyra ventilationsaggregat av typen Envistar Flex 100. Byggnaden i Alnarp ska brukas med särskild verksamhet som innehåller bland annat frölager, molekylärlab, frölab, odlingrum, kylrum och rum för frötork (se planritning i Bilaga 1). Det kan innebära att olika klimat är önskvärda i olika rum, det har dock inte beaktas i den här undersökningen utan samma temperatur överallt har antagits. Ett alternativ om det ska vara olika klimat i byggnaden kan vara att ha fler än ett ventilationsaggregat som kan åstadkomma de olika klimatprofilerna utan att energiprestandan påverkas nämnvärt. Eftersom det är projekterat ett teknikrum på 54,9 m2 finns det utrymme för fler än ett ventilationsaggregat.
Teorin som presenterats under avsnitt 2.7. kan sammanfattas i att ett större ventilationsaggregat ger en längre energiförbrukning. Eftersom fläktarna i ventilationsaggregatet inte behöver jobba lika hårt för att cirkulera runt luften i byggnaden. Detta bekräftades även i simuleringen med VIP-Energy där det största ventilationsaggregatet, Envistar Flex 400, hade lägst energianvändning.
34
ventilationsaggregatet, Envistar Flex 190. Det är däremot viktigt att ha i åtanke att på större byggnader gör 0,6 kWh/m2 år ganska stor skillnad. På modulhuset i
undersökningen kan det sparas ungefär 1 MWh med det största ventilationsaggregatet per år jämfört med det minsta.
Att minimera elbehovet genom att till exempel välja mindre fläktar i ventilationssystemet är ett sätt att minska den totala energianvändningen. Eftersom inte kanaldragning av ventilationen har beräknats i projektet är det svårt att veta hur stora fläktar som egentligen behövs i systemet. Det har medfört att det inte varit möjligt att få en komplett bild av hur storleken på fläktarna har påverkat den totala energianvändningen. Även om olika fläktstorlekar har simulerats i IV Produkt Designer G305 så har inte energianvändningen påverkats nämnvärt när simulering gjorts i VIP-Energy. SFP-talet ändras förhållandevis mycket mellan de olika storlekarna. Det borde spegla större skillnad i
energianvändningen än vad som visas i avsnitt 5.5. eftersom SFP-talet visar hur mycket energi det går åt att flytta en kubikmeter luft per sekund. En möjlig förklaring till varför energianvändningen inte påverkas mer kan vara att ventilationssystemet inte är
fullständigt projekterat samt skillnaden i verkningsgraderna på ventilationsaggregaten, se
Tabell 4. Ytterligare simulering hade krävts för att säkerställa det resultatet.
De höga verkningsgrader som fås ut av IV Produkt Designer G305 på omkring 87 % är förmodligen högre än vad som är möjligt i verkligheten. Det kan bero på att
simuleringsprogrammet från IV Produkt inte använder en klimatfil från Sverige. Det i sin tur gör att energianvändningen blir lägre än vad den skulle bli i verkligheten vilket gör att viss felmarginal finns på energianvändningen. Trots de höga verkningsgraderna har samma förutsättningar jämförts vid simulering av olika ventilationsaggregat och skillnaden ger en bild av vad som påverkar energianvändningen.
En annan möjlighet för att minska energianvändningen på ventilationssystemet ytterligare är genom att installera ett system (Demand Controlled Ventilation). Ett DCV-system innebär att ventilationen blir behovsstyrd och regleras med hjälp av en
temperatur- och koldioxidmätare. Genom att installera det här systemet kan ventilationen gå ner när exempelvis auditoriet, mötesrum eller olika kontor inte används. Detta jämfört med att ha fasta driftstider vilket innebär att ventilationen är igång under hela arbetsdagen istället för när rummet brukas.
6.5. Energianvändningen med olika värmesystem
Resultatet visar i fallet med olika värmesystem, avsnitt 5.6, att värmepump kan minska energianvändningen med 9,7 kWh/m2 år, jämfört med fjärrvärmesystemet. Om
värmepump skulle användas istället för fjärrvärme skulle till exempel en mindre solcellsanläggning kunna installeras samtidigt som målet Miljöbyggnad GULD skulle kunna uppnås.
Idag burkar dock Kyotopyramiden användas i fel ordning, vilket den även har gjorts i det här projektet. Det bestämdes redan i börja att energikällan skulle vara fjärrvärme, vilket innebär att det börjades i spetsen på pyramiden, se Figur 17.
35
Figur 17: Kyotopyramiden uppochner.
Om minsta möjliga energianvändning ska uppnås bör energikällan väljas sist så att den kan anpassas till byggnaden. Genom att utgå från grunden i Kyotopyramiden, att minimera värmebehovet, och sedan arbeta sig uppåt kan energianvändningen optimeras för byggnaden i fråga.
36