Resultat

I Figur 8, se ovan, visas transmissionsförluster som största andel av avgiven värme och transmissionsförluster sker via väggar, fönster och otätheter i klimatskalet enligt Sandin (2010). Detta kan förbättras genom att utforma hus med mindre andel fönsterglas i fasaden utan att påverka ljusinsläppet dramatiskt. Huset är utformad med tanke på dess estetiska utseende samt att ljusinsläpp maximeras med fönsteryta på 93,3 kvadratmeter. Vid en utformning främst med tanke på energibesparing kan fönsterarean minskas för bättre energiprestanda. Syftet med arbetet har dock varit att undersöka hur värme- och kylbehovet kan förändras om en byggnad placeras i mark i stället för på mark.

Resultaten i Tabell 4 (för mer detaljerade resultat se Bilaga 1) visar att markens

värmekonduktivitet påverkar både värme- och kylbehov på olika sätt. Även då markens värmekonduktivitet ändrades från 1,4 W/mºC till λ= 3,0 W/m och ºC ändrades inte den totala energianvändningen nämnvärt. Det beror på att kylbehovet minskades med 26 procent samtidigt som värmebehovet ökade med 15 procent. Värme- och kylbehovet kan vidare förbättras genom att undersöka ideal värmekonduktivitet i mark som tillför positivt för både värme- och kylbehov. I varmare klimat, där kylbehovet är högre än

värmebehovet, blir det förmodligen mer lönsamt att bygga i mark med högre

värmekonduktivitet för att påverka kylbehovet positivt då värmen från huset dras till det kalla berget som har lagrat kylan från den kallare säsongen. Beräkningarna gjordes för två typer av sedimentära bergarter. Värmekonduktivitet på 1,4 W/m och ºC är relativt lågt och beräkningen som gjordes med detta värde skulle även kunna användas för en byggnad som är placerad i silt eller lera.

När slutenergi omvandlas till primärenergi för huset på mark(Bilaga 2), uppfylls inte BBR krav enligt resultat från Tabell 5 (94,43 kWh/m² per år) då den går över gränsen på 90 kWh/m² per år. Dock har i beräkningarna en låg temperaturverkningsgrad för

värmeåtervinningen antagits. Genom att sätta verkningsgraden i FTX systemet till 80 procent, vilket är vad många tillverkare uppger istället för 60 procent som har använts med rumstemperatur på 21 ºC, skulle förmodligen BBR:s krav på energiprestanda uppfyllas även i huset på mark.

8 Slutsatser

En slutsats som kan dras är att även om byggtekniken har kommit en lång väg med byggnadsdelar som har bättre U-värden än förut så gäller det fortfarande det att

byggnader under marken blir ännu mer energisnåla. Detta är speciellt viktigt nu när EU vill sänka energiförbrukning i bostadssektor. Resultaten framgå att huset under marken har ett värme- och kylbehov som är 20 procent lägre jämfört med en motsvarande byggnad på mark.

Beräkningarna för huset under marken har gjorts för två typer av jordarter med olika värmekonduktivitet, ett lägre värde på 1,4 W/mºC och ett högre på 3,0 W/mºC. Skillnaden i resultatet på dessa två undersökningar är 4 procent vilket är mindre än förväntat. Detta beror på att högre värmekonduktivitet inte är alltid negativt då

kylbehovet går ner mer än vad värmebehovet ökar, därför kan det vara lämpligt att bygga hus under mark med högre värmekonduktivitet för att använda markens kyla i varmare klimat.

Arbetet kan vidareutvecklas genom att undersöka energiprestanda för varmare klimat där kylbehovet är högre än värmebehovet, vilket kan jämföras med denna undersökning av en byggnad under mark i ett kallare klimat. Även om inga beräkningar har gjorts för ett varmare klimat är det förmodligen så att det blir mer lönsamt att förlägga byggnader under mark i varmare klimat jämfört i med kallare klimat.

Referenslista

Alkaff, S. A. Sim, S. C. & Efzan, M.N. A review of underground building towards thermal energy efficiency and sustainable development. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, ss. 692-713.

Al-Mumin, A. (2001). Suitability of sunken courtyards in the desert climate of Kuwait. Energy and Buildings, 33(2), ss. 103-111.

Baron, L. (2017). Awesome underground homes from across the globe.

https://mutually.com/trending/2018/08/13/25-awesome-underground-homes-from-across-the-globe/10/

Barker, M. (1986). Using the earth to save energy: Four underground buildings. Tunnelling and Underground Space Technology, 1, ss. 59-65.

BFS 2011:6. Boverkets byggregler. Karlskrona: Boverket.

BFS 2016:12. Boverkets föreskrifter om ändring av verkets föreskrifter och allmänna råd. Karlskrona: Boverket.

Christian, J.E. (1984). Cooling season performance of an earth-sheltered office/dormitory building in Oak Ridge, Tennessee. Klinicheskaya Meditsina, 162, ss. 7049-7057.

Cromogenics. (2020). Teknologi – Elektrokroma glas.

https://www.chromogenics.com/sv/dynamiska-glas/elektrokroma-glas [2020-01-18] Europa. (2016). Putting energy efficiency first: consuming better, getting cleaner. https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/MEMO_16_3986 [2016-11-30] Folkhalsasverige, Hälsoportalen. (2020). Dålig ventilation i hem och skolor bidrar till ohälsa. https://www.folkhalsasverige.se/astma-allergi/dalig-ventilation-i-hem-och-skolor-bidrar-till-ohalsa [2020-04-18]

Hagentoft, C. (1988). Heat loss to the ground from the building: Slab on the ground and cellar. Lund: Lunds universitet: http://www.byfy.lth.se/fileadmin/byfy/files/TVBH-1000pdf/CEH-1004PartA.pdf

Mardiana-Idayu, A. & Riffat, S.B. (2011). Review on heat recovery technologies for building applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(2), ss. 1241-1255. Shi, L. Zhang, H. Li, Z. Luo, Z. & Liu, J. (2018). Optimizing the thermal performance of building envelopes for energy saving in underground office buildings in various climates of China. Tunnelling and Underground Space Technology, 77, ss. 26-35.

Sandin, K. (2010). Praktisk byggnadsfysik.1:4. uppl., Lund: Studentlitteratur.

Staniec, M & Nowak, H. (2011). Analysis of the earth-sheltered buildings' heating and cooling energy demand depending on type of soil. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 11(1), ss. 221-235.

Strusoft. (2020). VIP-Energy. https://strusoft.com/products/vip-energy [2020-05-10] Sveby. (2012). Brukarindata bostäder.

Urge-Vorsatz, D. Cabeza, L. Serrano, S. Bareneche, C & Petrichenko, K. (2015). Heating and cooling energy trends and drivers in buildings. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 41, ss. 85-98.

Van Dronkelar, C. Costola, D. Mangkuto, R.A. & Hensen, L.M. (2014). Heating and cooling energy demand in underground buildings: Potential for saving in various climates and functions. Energy and buildings, 71, ss. 129-136.

Warfvinge, C. & Dahlblom, M. (2010). Projektering av VVS-installationer. 1. uppl., Lund: Studentlitteratur

Bilagor

Bilaga 1: Detaljerade resultat av beräkningarna i VIP-Energy, specifikation av energitillförseln.

Bilaga 2: Tidsindelad energibalans månad för månad under året. Beräkning av primärenergital.

Bilaga 1

Specifikation av energitillförseln för huset under mark med λ= 1,4 W/mºC.

Energiprestanda beräknas genom att addera ”(42)Heating system’ som adderas med ”(1)Ventilaiton unit”, ”(47,8) Cooling supply” och ”(34)Power supply”.

Värmebehov och kylbehov indata tas från figuren under för beräkningar (2)Heating system och ”(1)Ventilation unit för värmebehovet samt” ”(47,8) Cooling supply” för kylbehovet.

Nyckeltal för hus under mark och hus över mark.

Bilaga 2

Tidsindelad energibalans månad för månad under året. Hus under mark.

Primärenergital beräkning:

EPpet= ((10928/0,8)*1*1,6+1411)/ 265 = 87,8 kWh/m2 Atemp och år för huset under mark med lambda värde 1,4 W/mºC

Bilaga 3