Det kommer härmed göras en jämförelse mellan en passiv byggnadsmodell och en konventionell byggnadsmodell. Den passiva modellen är projektet i Folkets Park, där presenterade värden har hämtats från en VIP-fil som är gjord i april år 2012 och beräknats av företaget Sydark Konstruera. I den konventionella modellen har utgångspunkten varit att
62 använda samma material som för den passiva modellen och av den orsaken har VIP-filen för kontoret i Folkets Park använts men med skillnaden att värden som isolerings-, betongtjocklek och otäthetsfaktor har ändrats och istället utgåtts från ett konventionellt projekt. Värdena på de ändrade faktorerna är hämtade från ett konventionellt projekt i södra Öland, även den belägen i klimatzon III och konstruerat i mars 2012 av samma företag. Programmet ”VIP-Energy”, se definition, har använts i de modellerna. Nämnbart är att företaget vid projekteringen har utgått från att i den passiva modellen klara FEBY2009 krav och för den konventionella har det förutsatts att klara villkoren från BBR18, dessa krav är inte de senaste och ska inte förväxlas med de nya klargörande kraven ovan i kapitel 2.3.
För att enkelt begripa skiljaktigheterna i jämförandet kommer förklaringar att ges genom text, värden och bilder. Målet med denna jämförelse är att se resultatskillnaden på U-värdet för respektive byggnadsdel att urskilja klimatskärmens energianvändning och Um-värde men även
att påpeka åtgärder. Dessa värden kommer slutligen redovisas i en tabell av detta delkapitel.
Grund (Passiv)
Grunden består av en 100 mm platta på mark med en isoleringsmängd på 300 mm och med ett underliggande dränerande kapillärbrytande lager. Normalt har en otäthetsfaktor på 0,3 l/s, m2 valts till alla byggnadsdelar i den passiva modellen. Denna uppbyggnad har genom VIP-energy gett ett U-värde på 0,115 W/m2K.
Figur 5.2, Grund på passiva modellen.
Grund (Konventionell)
Den konventionella konstruktionen har en liknande uppbyggnad med endast skillnad i otäthetsfaktor. I beräkningen på VIP- Energy har samma materialmängd använts. Värdet på otäthetsfaktorn har ökats till 0,4 l/s, m2 och har även ändras till ett likadant värde på samtliga konventionella byggnadsdelar. Denna konstruktion ger ett U-värde på 0,115 W/m2K.
Figur 5.3, Approximativ grund på konventionella
63 Viktiga åtgärder att tänka på vid passivt byggande av grunden, för mer info läs kapitel 2.4.2:
1. Passivhus saknar i dem flesta fall externa värmekällor därför är det viktigt att tidigt torka ut byggfukt i plattan för att undvika fuktproblem.
2. Hindra värmeförluster och otätheter genom grunden. Detta uppnås normalt med rätt mängd isolering och noggrann byggteknik.
3. Minimera risken för tjällyft som uppkommer vid stora mängder isolering. Normalt minskar risken genom att använda tjälisolering eller göra grundläggningsdjupet större.
Ytterväggar (Passiv)
Byggnadens yttervägg är konstruerad av ut- och invändig puts med mellanliggande Leca Isoblock. Blocket består av en mellanliggande isolering på 300 mm och av två yttre murblock på 100 mm av lättklinker. Ett glidskikt är placerat under muren för att minska risken för sprickbildning (Joma 2012). Ytterväggen har ett U-värde på 0,074 W/m2K.
Figur 5.4, Yttervägg på passiva modellen.
Ytterväggar (Konventionell)
Den konventionella ytterväggen består även den av ett sandwichelement men har en mindre mängd isolering och betong. I VIP-beräkningen har en isoleringsmängd på 190 mm använts och på utsidan av väggen har det räknats med 60 mm betong och 100 mm på insidan. Detta ger jämfört med det passiva ett försämrat U-värde på 0,119 W/m2K.
Figur 5.5, Approximativ yttervägg på
64 Viktiga åtgärder att tänka på vid passivt byggande av väggar, för mer info läs kapitel 2.4.4 och 2.4.6:
1. Det är även här viktigt att torka ut byggfukt, en modern ångbroms är ett utmärkt tillbehör för fukt uttorkning.
2. Anslutningarna ska vara täta vid ytterväggarna för att uppnå kraven från FEBY, används fogmassa och special tejp.
3. Minimera antalet genomföringar i ytterväggen, en bra metod är att bygga in ett installationsskikt i ytterväggen.
4. Planera att delar/konstruktioner i anslutning till byggnad helst blir friliggande för att undvika köldbryggor.
5. Innerväggsplaceringarna ska planeras för att uppnå ljudkraven inne i byggnaden.
Tak (Passiv)
Taket stödjer på bärande väggar och är utsträckt på 270 mm tjockt betongbjälklag. Den översta delen på taket består av ett grönt tak av sedum, med ett underliggande tätskikt och samt därunder finns underlagspapp. Isolering på ca 350 mm finns ovanpå betongbjälklaget och totalt har taket ett U-värde på 0,113 W/m2K.
Figur 5.6, Tak på passiva modellen.
Tak (Konventionell)
Det konventionella taket består i princip av samma material men mängden isolering är mer, vilket det normalt inte borde vara. Den innehåller 500 mm isolering och är även det värde som användes i VIP- beräkningen. I övrigt består det av ett grönt tak och ett 250 mm betongbjälklag. Taket uppnår jämfört med det konventionella ett lägre U-värde på 0,080 W/m2K.
Figur 5.7, Approximativ tak på konventionella
65 Viktiga åtgärder att tänka på vid passivt byggande av taket, för mer info läs kapitel 2.4.5:
1. Se till att isolera, lufttäta vinden och att uppbyggnaden av taket är tät för att inte stora mängder värme ska gå förlorad.
2. Tänk på att tjocka isoleringsmängder i taket kan ge upphov till en kall vind och mögelproblem kan därmed uppkomma. En åtgärd är då att ett tunt lager av isolering placeras på insidan av taket för att öka temperaturen på vinden.
3. Vid en lufttät kallvind måste man se till att lufta vid behov. Det är viktigt att inte lufta vid uteperioder med hög relativ fuktighet för att undvika angrepp av mögel.
Fönster & Dörrar (Passiv)
De fönster som ska användas är av laminerat glas och där vissa av dem är av solskyddsglas. Fönstrena i konstruktionen har olika former och där några även är öppningsbara. Alla fönster har ett U-värde på 0,90 W/m2K och samtliga dörrar har U- värdet 1.0 W/m2K. En ytterdörr kommer att kopplas med vindfång och på detta vis erhålls ett lägre U-värde men detta har inte medtagits i energiberäkningen.
Figur 5.8, exempel på fönstertyper på den passiva
modellen.
Fönster & Dörrar (Konventionell)
De konventionella fönstren är oftast enkla och fyrkantiga. Fönstren har U-värdet 0,90 W/m2K och dörrarna har ett värde på 1.0 W/m2K. Värmegenomgångskoefficienterna är likadana som för den passiva modellen och i energiberäkningen har det därmed inte gjorts någon större ändring för den konventionella modellen utan istället används de värde som redan finns tillgängliga ifrån den passiva modellen.
Figur 5.9, exempel på fönster- och dörrtyper på
66 Viktiga åtgärder att tänka på vid passivt byggande av fönster, för mer info läs kapitel 2.4.7:
1. Välj energieffektiva fönster med ett U-värde 0,8 W/m2
K för att uppnå kraven enligt FEBY12 och 0,9 W/m2
för att uppnå FEBY2009 kraven.
2. Välj fönster till byggnaden med hänsyn till att skapa goda förhållanden mellan värmeinstrålning, ljusförhållanden och värmeförluster.
3. Kontrollera U-värdet för hela fönstret vid inköp eftersom vissa leverantörer endast anger glasdelens U-värde.
4. En tumregel på fönsterarean är att den ska motsvara 10-20 % av golvarean.
Viktiga åtgärder att tänka på vid passivt byggande av dörrar, för mer info läs kapitel 2.4.8: 1. Välj energieffektiva ytterdörrar med U-värde 0,8 W/m2 K för att uppnå kraven
enligt FEBY12.
2. Placera helst ytterdörrar på söder sida, vilket ger en minskad risk av värmeförluster. Entrén kan kopplas med en farstukvist eller luftsluss för att minimera värmeförlusterna 3. Planera även för att reducera värmeförlusterna när ytterdörren öppnas, det
rekommenderas att koppla ytterdörren med ett vindfång.
4. Det är viktigt att inte glömma att altandörrar och balkongdörrar även de ska vara välisolerade och tätade.
Klimatskärm (Passiv)
Denna passiva modells klimatskärm innehåller mindre isolering än andra allmänna passivhusprojekt i Sverige. I övrigt har Sydark Konstruera planerat för att uppnå en välisolerade och tät byggnad enligt kraven från FEBY2009. Den specifika energianvändningen ligger enligt VIP-filen på 58 kWh/m2 och har ett Um-
värde på 0,189 W/m2k.
Klimatskärm (Konventionell)
I den konventionella byggnaden är klimatskärmen välisolerad jämfört med andra allmänna byggnader i Sverige. Man har planerat och konstruerat långt över de krav BBR18 kräver. Enligt de ändringar som gjorts på VIP har energianvändningen slutligen fåtts till 62 kWh/m2 och Um-
67 Viktiga åtgärderatt tänka på vid passivt byggande av klimatskärmen, för mer info läs kapitel 2.4.1:
1. Lägg tid på en genomtänkt planering av byggnaden och anlita helst företag med erfarenhet i ämnet eller i passivhusbyggande för bästa resultat.
2. Beräkna på behövande mängd isolering för att uppnå kraven på klimatskärmen. Det är normalt med 300 mm i grund, 400 mm i ytterväggar och 500 mm i tak.
3. Planera/organisera för att minimera otätheterna i klimatskärmen från början eftersom det är problematiskt att fixa det efteråt.
4. Använd helst en tung stomme med ytor fria från beklädnad, vilket oftast bjuder på en god inomhuskomfort.
5. Inre tätskikt ska placeras minst 45 mm in i väggen för att inte punkteras och högst 30 % inåt i isoleringen för att hålla sig borta från fukt som kan kondensera
Det ventilationssystem som använts i båda projekten är FTX-system. Värden på internvärmen skiljer sig vid de två projekten och visas i tabell 5.1 nedanför. De övriga värdena har liten skillnad och detta resultat var även överraskande litet för oss vilket beror på att det konventionella projektet är mycket välbyggt. Den lilla skillnaden i internvärme är också en orsak till att differensen i den specifika energianvändningen mellan projekten inte blir stor.
Sammanställande tabeller
I tabellerna nedanför redovisas resultatet för olika parameterar enligt den passiva modellen och den konventionella modellen. Tabellerna är placerade efter varandra utan förklarande text för att jämförelsen enkelt ska kunna värderas.
Tabell 5.1 värden på internvärme ifrån VIP-Energy på de två modellerna.
Energibalans
Tillförd energi (kWh/m2) Passivhus Konventionellhus
Personvärme 14,6 17,34
Solenergi genom fönster 22,86 13,39
Processenergi till rum 55,7 40,47
68
Tabell 5.2 värden ifrån ritningar och VIP-Energy på den passiva modellen.
Passivhus
Isolering Betong U-värde Specifik energianvändning Um-värde
(mm) (mm) (W/m2k) (kWh/m2) (W/m2k) Grund 300 100 0,115 - - Yttervägg 300 200 0,074 - - Tak 350 270 0,113 - - Fönster - - 0,9 - - Dörr - - 1 - - Klimatskärm - - - 58 0,189
Tabell 5.3 värden ifrån ritningar och VIP-Energy på den konventionella modellen.
Konventionellhus
Isolering Betong U-värde Specifik energianvändning Um-värde
(mm) (mm) (W/m2k) (kWh/m2) (W/m2k) Grund 300 100 0,115 - - Yttervägg 190 160 0,119 - - Tak 500 250 0,08 - - Fönster - - 0,9 - - Dörr - - 1 - - Klimatskärm - - - 62 0,199
5.4 Tolkningar av det planerade passivhuskontoret med ett tillägg till
idéer/rekommendationer
Tolkningar och fördelar med passivhuskontoret
Vädersträcksorienteringen av byggnaden är bra genom att man har riktat dess längsta sida mot söder samt är den större delen av fönsterarean riktad mot solens bana i öst, söder och väst. Väldigt positivt är att byggnaden i allmänhet har en öppen planlösning och man kan därmed räkna med en god spridning av frisk luft, värme och ljus i byggnaden. Att företaget har bestämt sig för fönster med U-värde på 0,9 W/m2K kommer hindra kallras, vilket speciellt är fördelaktigt för dem personer som kommer jobba vid sina kontorsplatser intill fönstren på
69 plan 2. Isoleringstjockleken har inte begränsats vid terrasstaken vilket ur energisynpunkt är bra, detta är ett misstag som man oftast gör. Att man har kombinerat FTX-systemet med fjärrvärme är ett bra alternativ i Malmö eftersom det finns en god spridning av nätet. Fördelarna är att tekniken är enkel, har hög driftsäkerhet och är miljövänlig eftersom energiresurser som skulle gå förlorade tas tillvara som energi ur avfall och spillvärme
På plan 1 har man en god orientering på pentryn och allrummet, bra är att man även har planlagt mindre användbara rum mot norr. Plan 2 och 3 är perfekt ritade med kontor i söder och hall/hiss som är platser där människor inte kommer befinna sig i större delen av tiden är placerade mot norr. Andra rum i byggnaden har i övrigt en god orientering.
Idéer/rekommendationer som företaget bör fundera på:
Det saknas isolering i de krökta väggdelarna på alla våningsplan i konstruktionen, vilket medför köldbryggor som kan orsaka värmeförluster och kallras intill väggarna. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 2.4.4
Om ekonomin är god rekommenderas att man väljer de mest energieffektiva fönstren på marknaden eftersom detta medför många fördelar som bättre värmeisolering, ljudisolering, ljusgenomsläpplighet etc. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 2.4.7
I pausrummet på plan 1 är ytterdörren som leder ut på östra sidan en ytterligare risk för värmeförluster. Denna dörr är inte nödvändig eftersom det redan finns en entrédörr tillgänglig strax intill rummet belägen mot norr. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 2.4.8
De två entréerna/ytterdörrarna, mot norr, på plan 1 kommer att öppnas oftare än på övriga plan. För att reducera värmeförluster som kommer uppstå på grund av aktiv rörelse av människor rekommenderas att båda ytterdörrarna på detta bottenplan kopplas med ett yttre vindfång. I övriga plan föreslås inga ytterdörrsåtgärder då de inte öppnas lika ofta. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 2.4.8
70 Med hänsyn på att byggnaden befinner sig i en park och utrymme finns tillgängligt rekommenderas solfångare starkt som kan placeras utanför byggnaden på tomten. Solfångarna är en miljövänlig möjlighet som bidrar med uppvärmning av tappvattnet och minskar energikostnaderna. Detta kommer trappa upp miljövänligheten och är även ett attraktivt föremål att beskåda för dem besökande För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 3.3
Ett antal glaskonstruktioner har placerats mot norr och bör undvikas. Plan 1 har två större glasytor belägna mott norr där ena fönstret är placerad i vaktrummet som har en stor glasyta jämfört med övrig del av ytterväggen i rummet. Denna stora glasyta kan ge upphov till kallstrålning på vintern i detta lilla rum. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 3.3 eller punkten nedanför
Det rekommenderas att på plan 1 skifta plats på teknikrummet i söder mot den del i öst där vaktkontoret och pausrummet/vilorummet befinner sig. Denna del som befinner säg i öst kommer att brukas i högre grad av människor och är då istället bättre att riktas mot söder. Att orientera denna del mot söder gör det möjligt att kunna tillvara ta större mängder solenergi och använda sig av större glaskonstruktioner. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 3.3
På plan 1 vid trapphuset är hallen (HALL 103) instängd av tre dörrar. De är placerade mot väst, öst och norr. Genom att välja bort dörrarna fås en öppen planlösning som underlättar för passage och spridning av värme i hela första våningsplanet. Ett annat val för att gränsa av hallen är att använda vikbara dörrar istället. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 3.3
Inomhus rekommenderas att större installationer eller andra större föremål inte placeras framför/i närheten av tilluftsdonet och hindrar luftstrålen från att spridas ut över rummet/byggnaden.
En mindre åtgärd som föreslås är att det i plan 2 mot väst finns större antal små fönster placerade bredvid varandra i en rad. Det är ur energisynpunkt bättre att välja mindre antal större fönster eftersom karmandelen minskar och därmed köldbryggorna, men även kostnaderna kan bli lägre vid fönsterköp. Det rekommenderas att denna rad med
71 fyra fönster delas upp i ett antal mindre fönster. Man bör dock tänka på att alltför stora glasytor ska undvikas eftersom de medför övertemperaturer på sommaren och kallstrålning på vintern. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 3.3
Passivhus behöver någon form av solskydd för att uppnå en komfortabel inomhusmiljö. Med tanke på att byggnaden kommer befinna sig i en Park rekommenderas vegetation med lövbeklädnad som solskydd. Om man vill välja solskydd gentemot fönstret föreslås vertikala solskydd med hänsyn på att en stor mängd av fönsterplaceringen på byggnaden är orienterad mot väst och öst, problematiken förklaras i kapitel 3.3. Utvändiga solskydd i form av fönsterluckor är även de att rekommendera i denna byggnad. De flesta fönsterluckor kan enkelt öppnas och stängas från terrasserna och de bidrar med extra låga U-värde. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 3.3
Terrasstak och burspråk är känsliga punkter som orsaker extra köldbryggor och behöver isoleras extra, vilket är utrymmes- och kostnadskrävande. Isolering av terrasstak medför antingen en förhöjd golvnivå eller en nedsänkt taknivå under terrassen. Detta kan uppfattas som en störande utformning. Terrassytan på plan 2 är väldigt stor. Man skulle istället kunnat utnyttja en del av ytan till en större byggnadsutformning/rumsutformning och bygga en terrass i anslutning till byggnaden där den helst är friliggande för att undvika köldbryggor. Om man fortsätter på detta fall rekommenderas ett intensivt grönt tak på den södra delen av terrassen där växtligheten skyddar byggnaden mot övertemperatur på sommaren och är passande med parkens omgivning. För mer förståelse och för att finna ytterligare åtgärder läs kapitel 4.5
För ytterligare synpunkter vid byggande av passivhus läs ”kapitel 4.4” och för energiåtgärder läs ”kapitel 4.5”.
72
6 Resultat/Analys
I detta kapitel kommer analysen av syftet att klargöras med hjälp av de besvarade frågeställningarna som är grundade utifrån syftet. Texten som är befintlig efter varje frågeställning är hämtad utifrån det teoretiska ramverket. När det skrivs om egna tolkningar eller resultat från tidigare studier kommer detta att förklaras tydligt, enbart för att åtskilja från ”direkt fakta” från studien.
Frågeställning 1
”Hur/vad r det man bör t nka p för att stadkomma ett passivhus?”
Arbetet visar i kapitel 2.3 att ett hus kräver speciella villkor för att få kallas passivhus. Pionjärerna till passivhus som det förklaras om i kapitlet 2.1, valde att bygga passivhus för att skapa extremt energieffektiva byggnader. Det har de lyckats med då det visats att det uppnåtts energibesparingar på 75 % jämfört med genomsnittet i nya byggnader och upp till hela 90 % jämfört med typiska centraleuropeiska byggnader. Denna framgång beror på att man fastställt bestämdare energikrav för passivhus utöver de som ges i dagens BBR19, giltig för år 2012. De krav man föreskrivit i Sverige är utvecklade utifrån de internationella (tyska) kraven och anpassade för det svenska klimatet. Kraven för passivhus i Sverige är nedskrivna i FEBY12 och Sveriges Centrum för Nollenergihus (SCNH) står för utvecklingen av denna svenska kravspecifikation. Generellt kan klimatskärmen i ett passivhus använda sig av vilka lämpliga material som helst men det är viktigt att det konstrueras på så sätt att det uppfyller de krav/egenskaper som stadgats i FEBY12, vilket utmärker ett passivhus. Kraven är olika beroende på dem tre klimatzonerna som införts i Sverige för att ställa bättre krav på energianvändningen.
Bakgrundsteorin som det skrivits om i delkapitel 2.1-2, förklarar hur, varför och av vem dessa passivhuskrav framfördes, vilket är ett underlag för restkommande kapitel. I delkapitel 2.3 besvaras frågeställning 1 där det har börjats med att ge en översiktlig teori om kraven. Efter teorin klarläggs kraven i texten som ligger till grund för hur konstruktionen ska utformas för att åstadkomma ett passivhus. Dessa krav är dock enklast att uppnå genom att förstå sig på kommande delavsnitt, frågeställning 2.
73 Viktiga punkter att påpeka:
Utöver kravspecifikation (FEBY12) för passivhus ska byggkraven från Boverkets byggregler (BBR) uppfyllas i ett passivhus, vilka är nedskrivna i BBR19.18
Dagens kravspecifikationsversion är FEBY12 och justerades den 30 mars 2012 och ska inte förväxlas med den äldre upplagan, FEBY2009.19
I utlandet är det andra krav som gäller, den internationella kravspecifikationen är utvecklad i tyskland av forskningsinstitutet ”Passivhaus Institut”.
Egna tolkningar:
Klimatskärmens konstruktion och materialval är beroende av passivhuskraven. Strängare krav medför oftast dyrare lösningar och större mängd material (isolering). Detta kan idag för de flesta vara problemet för att inte vilja gå över från vanliga konventionella hus till passivhus. Vid egen jämförelse mellan de äldre passivhuskraven och de nya är det enkelt att urskilja att det förekommit vissa ändringar, där några har blivit strängare (energianvändnings-, fönster- & dörrkraven) och andra mildare (effektkraven). Att kraven har ändrats tror vi beror på att man anpassat de nya kraven mer efter det svenska klimatet och byggnormerna. Kanske kommer de ändras igen i framtiden eftersom tekniken blir allt bättre men även för att förslag har kommit för att införa en fjärde klimatzon, detta kan föra med sig ett annat pris på konstruktionen i ett passivhus antingen billigare eller dyrare?
Frågeställning 2
”Vilka möjliga konstruktionslösningar/rekommendationer finns till passivhus samt det studerade projektet med avseende på passivhuskonceptet?”
Denna frågeställning har svarats på i olika områden i rapporten beroende på om det är konstruktionslösningar eller rekommendationer. Det börjas först med att ge en förklaring på konstruktionslösningarna och därefter rekommendationerna.
18 Ett dokument på kraven från BBR19 är tillgänglig på följande länk: