El-och värmeenergibehov för skolor: Beräknade och uppmätta värden för 4 skolor i Stockholm

(1)

Karlstads universitet 651 88 Karlstad Tfn 054-700 10 00 Fax 054-700 14 60 Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap

Miljö- och energisystem

Hedda Andersson

El-och värmeenergibehov för skolor

Beräknade och uppmätta värden för 4 skolor i

Stockholm

Examensarbete 30 hp

Civilingenjörsprogrammet i Energi- och Miljöteknik

Mars 2021 Handledare: Jens Beiron Examinator: Roger Renström

(2)

Sammanfattning

I takt med att byggnader byggs allt mer energieffektivt behöver precisionen i

energiberäkningarna öka då felmarginalerna minskar och kraven på att räkna ”rätt” ökar. I början av ett byggprojekt måste en byggherre visa att byggnaden kommer att uppfylla Boverkets byggregler när projektet är färdigt för att få starta projektet. När byggnaden är färdig testas den genom olika mätningar för att undersöka om den verkligen uppfyller de krav som byggherren hävdat i projekteringssteget. Svårigheten med att beräkna energibehovet för en byggnad så att det stämmer överens med det uppmätta energibehovet är välbekant inom bygg-och företagsbranschen. I en skola står uppvärmning av lokaler och tappvatten för två tredjedelar av energianvändningen och en tredjedel består av belysning, kök och fläktar till ventilationen. I en studie med 7 stycken nybyggda svenska skolor jämfördes beräknat och uppmätt energibehov, där visade sig att beräknat och uppmätt energibehov skiljde sig mellan -44% till +28%.

För att lättare ta fram beräkningar på skolors energibehov som stämmer överens med verkligt energibehov undersöker denna rapport vilka parametrar som är viktiga för en skolas

energibehov samt vilka parametrar som gör att beräknat och uppmätt energibehov inte stämmer överens. Två förskolor och två grundskolor undersöktes i denna studie. En

beräkningsmodell byggdes för att både undersöka vilka parametrar som har störst påverkan på en skolas energibehov samt för att beräkna skolornas energibehov.

Det uppmätta och det beräknade värmeenergibehovet på de undersökta skolorna hade en avvikelse på -3% och -16%. Det uppmätta och det beräknade elenergibehovet på skolorna hade en avvikelse på -2% och +28%. Parametrarna som var viktiga vid beräknandet av en skolas energibehov visade sig vara temperaturverkningsgraden på ventilationsaggregat, tappvattenförbrukning, g-värde, rumstemperatur, tillufttemperatur, drifttid på

ventilationsaggregat, drifttid på storkök samt elbehovet till storköket. Slutligen visade sig att temperaturverkningsgraden, g-värde, tillufttemperaturen, elbehovet till storköket samt drifttiderna på både ventilationsaggregatet och storköket var de parametrarna som behövde justeras för att beräknat energibehov skulle stämma överens med uppmätt energibehov.

(3)

Abstract

As buildings are built more and more energy-efficient, precision of energy calculations needs to increase as the error decrease and the requirement to calculate “correctly” increases. At the beginning of a construction project, a builder must show that the building will comply with the National Board of Housing, Building and Planning's regulations when the project is completed in order to start the project. When the building is finished, it is tested through different feeds to investigate whether the building meets the requirements that the builder has claimed in the design step. The difficulty of calculating the energy requirement of a building so that it corresponds to the measured energy requirement is well known in the construction industry. In a school, heating of premises and tap water accounts for two thirds of the energy use and one third consists of lighting, kitchens and fans for ventilation. In a study with 7 newly built Swedish schools calculated and measured energy was examined, it was found that calculated and measured energy needs differed between -44% to + 28%.

To make it easier to produce calculations of schools energy needs that correspond to real energy needs, this report examines which parameters are important for a school's energy needs and which parameters that makes the calculated and measured energy needs differ profoundly. Two preschools and two primary schools were examined in this study. A calculation model was built to examine which parameters have the greatest impact on a school's energy needs and to calculate the schools' energy needs.

The measured and estimated heat energy requirements in the examined schools had a deviation of -3% and -16%. The measured and calculated electricity energy needs in the schools had a deviation of -2% and + 28%. The parameters that were important when calculating a school's energy needs turned out to be the efficiency of ventilation, tap water consumption, g-value, room temperature, supply air temperature, operating time of

ventilation, operating time of commercial kitchens and electricity requirements for commercial kitchens.

The result showed that when making energy calculations and trying to adjust and match it as closely as possible to the real measured values, the parameters with the most impact on this were efficiency of ventilation, g-value, supply air temperature, electricity demand for the commercial kitchen and the operating times of both the ventilation and the commercial kitchen.

(4)

Förord

Detta examensarbete har redovisats muntligt för en i ämnet insatt publik. Arbetet har därefter diskuterats vid ett särskilt seminarium. Författaren av detta arbete har vid seminariet deltagit aktivt som opponent till ett annat examensarbete.

(5)

Innehållsförteckning

Nomenklatur... 6 Inledning ... 6 Syfte ... 8 Mål ... 8 Undersökta skolor ... 9 Metod... 10 Energiflöde i skolor ... 10 Beräkningsmodell... 15 Värmeenergibehov ... 15 Elenergibehov ... 18 Parameterstudie ... 19 Indata ... 20

Energiberäkning under projekteringsfasen och vid verklig drift ... 22

Analys av möjliga förklaringar till avvikelse mellan beräknat och uppmätt energibehov ... 30

Resultat ... 31

Parameterstudie ... 31

Jämförelse mellan uppmätt energibehov och beräknat energibehov vid projekteringsfas ... 37

Beräknat energibehov vid projekteringsfas och vid verklig drift ... 38

Identifiering av möjliga förklaringar till avvikelse mellan uppmätt och beräknat energibehov .. 38

Elenergibehov ... 39

Värmeenergibehov ... 48

Sammanställning på identifiering av möjliga förklaringar ... 61

Diskussion ... 62

Slutsats ... 66

(6)

Inledning

Energieffektivisering av byggnader har blivit allt viktigare de senaste åren. Hus byggs allt tätare och energieffektivt, vilket gör att det blir allt viktigare att kunna kartlägga energiflöde i en byggnad för att veta hur det påverkar energibehovet (Elmroth and Svensk byggtjänst, 2015). Sveby som är en branschstandard för energi i byggnader och drivs av bygg-och företagsbranschen, lyfter att precisionen i energiberäkningarna behöver öka för när det byggs allt mer energieffektiva byggnader minskar felmarginalerna och kraven på att räkna ”rätt” ökar (Sveby, 2016). I boverkets byggregler (BBR) om energihushållning står det beskrivet vilka krav en byggnad måste uppfylla när den är färdigbyggd för att få tas i bruk. Byggherren måste redan i projekteringsskedet visa att byggnaden uppfyller BBR för att få börjar bygga. När byggnaden är färdig testas den genom olika mätningar för att undersöka om den verkligen uppfyller de krav som byggherren hävdat i projekteringssteget. Det är inte heller ovanligt att avtal om vite tillkommer i en byggupphandling, vilket innebär att om det uppmätta energibehovet överstiger det energibehov som byggherren hävdat får byggherren vite på antalet kWh som överstigs. Det är därför viktigt att byggherrens energiberäkningar stämmer överens med det uppmätta energibehovet.

Boverket är en svensk myndighet som sköter uppföljning av lagar och regler som beslutas i riksdagen. BBR innehåller regelverk och handböcker om samhällsplanering, stadsutveckling, byggande och boende. BBR uppdateras med jämna mellanrum och innehåller förskrifter och allmänna råd om energihushållning i byggnader. Under dom senaste åren har kraven på energihushållning höjts och beräkningsmetodiken förändrats. Sen 2012 måste både nybyggnation och ombyggnation uppfylla kraven för energihushållning enligt BBR för att byggnaden skall få brukas. I BBR 25 baseras kraven för energihushållningen på geografisk placering, om byggnaden är en lokal eller bostad, area på byggnaden, typ av energikälla och om byggnaden av någon anledning har ett högre hygienkrav än normalt.

Bergsten som har arbetat med installationsteknik, energieffektivisering och inomhus klimat sedan 1983 har skrivit artikeln “Energiberäkningar, roulette eller vetenskap?,” (2010). I artikeln skriver Bergsten att en byggnads energibalans inte kan beräknas exakt. Enligt Bergsten är det omöjligt att veta all indata i en byggnad och det är praktiskt omöjligt att beräkna alla energiflöden exakt. Om ett beräkningsprogram ska kunna hantera alla energiflöden i en byggnad måste förenklade modeller användas vilket gör att resultatet kan avvika från verkligheten. Bergsten skriver också att alla beräkningsprogram är uppbyggda på generella förhållande av en byggnad, men då alla byggnader är unika måste data som matas in i beräkningsprogram anpassas utefter programmet. Vilket leder till att resultaten kommer att avviker något från den verkliga byggnaden. Det finns inga riktlinjer enligt BBR på vilken beräkningsmodell som bör användas vid energiberäkningar. Bergsten (2010) lyfter att många tror att ju mer komplex och noggrann en modell är desto mer exakt blir beräkningarna. Men det är inte sant då alla beräkningsprogram innehåller olika förenklade modeller av verkligheten. Det behövs därmed mer förutsättningar och mer indata vilket gör resultatet mer osäkert. Enligt Bergsten är det svårt att få fram modeller som beskriver den komplexa verkligheten.

Svårigheten med att beräkna energibehovet för en byggnad så att det stämmer överens med det uppmätta energibehovet är välbekant inom bygg-och företagsbranschen. I en studie av Kurkinen et al (2014) jämfördes beräknat och uppmätt energibehov för flerbostadshus där resultatet visade att differensen kunde variera mellan + 28% till -34%. Vad som gör att det uppstår en differens mellan beräknat och uppmätt energibehov finns det olika teorier kring.

(7)

Kurkinen et al. (2014) gjorde även en litteraturstudie om orsakerna till differenser mellan beräknat och uppmätt energibehov, samt hur det har förändrats under åren för flerbostadshus. Litteraturstudien visade att studier gjorda mellan 2001 och 2004 berodde differensen ofta på felaktigheter i klimatskalet, brukarbeteende och installationstekniska storheter. Däremot studier från 2007 och 2014 kunde differensen istället härledas till värmecirkulation på tappvatten (VVC-kretsar), temperaturverkningsgrader på värmeväxlare och pumpar. I rapporten spekulerar författarna att det kan bero på att klimatskalen har blivit mer välisolerade vilket gör att installationstekniker får större betydelse i energiberäkningarna. I Kurkinen et al. (2014) sammanställdes även de parametrar med en stark påverkan på de beräknade energibehovet för flerbostads- och småhus för att underlätta för framtida energiberäkningar. Det visade sig att innetemperaturen var den parameter som påverkade energibehovet i störst utsträckning, därefter kom utetemperaturen och köldbryggorna. Internvärme påverkade lite mindre medans ofrivilligt luftläckage och termisk tyngd påverkande minst.

I en förstudie av Belok (Filipsson & Dalenbäck 2014) undersöktes avvikelsen mellan projekterat och uppmätt energibehov i byggnader med olika typer av verksamheter. Två av byggnader användes till särskild service, en till förskola och den fjärde till äldreboende. Ur studien kunde författarna se att den byggnad som hade lägst beräknat energibehov var den byggnad som gav högst uppmätt energibehov, enligt författarna trots det bero på att de byggnader som är välbyggda och välisolerade får små fel i energiberäkningen större utslag på det uppmätta energibehovet.

Enligt finansdepartementet behöver det byggas 1400 nya skolor och förskolor i Sverige till 2026 (Aftonbladet, 2018). Två tredjedelar av energin på svenska skolor går enbart till uppvärmning av lokalerna och tappvattnet. Den resterande tredjedelen används för belysning, fläktar, datorer & kök (Naturskyddsföreningen, 2016).

I en rapport av Beusker et al., (2012) har författarna studerat modeller och betydande parametrar för energianvändning för skolor i Tyskland. I rapporten lyfter författarna att byggnaders geometriska form har en påverkan på energibehovet, där den geometriska formen beräknas genom att dividera den uppvärma arean med byggnadens volym. Författarna lyfter även att fönsterarean har en stor betydelse på energibehovet för en skola.

Energimyndigheten och boverket startade samarbetsprojektet STIL2 för att ta fram bättre statistik över energianvändningen och inneklimat i lokaler nationellt. I projektet studerades energianvändningen på 129 st skolor i Sverige. Projektet påvisade att den totala energianvändningen i svenska skolor minskat från 1990 då den låg på 246 kWh/m2_{,år till 213} kWh/m2_{, år 2006. Däremot hade elanvändningen ökat från 59 kWh/ m}2_A

temp, år till 61 kWh/ m2_A

temp, år under samma tidsspann. De skolor som låg över snittet hade vanligtvis storkök, ett klimatskal med höga U-värde eller ett annat ventilationssystem än FTX-system. Det framkom att den specifika elanvändningen för storkök i skolor var i genomsnitt 8,5 kWh/ m2_A

temp, år i Sverige samt elanvändning för kök och pentry låg på 1,7 kWh/ m2_A

temp, år.

Simanic et al. (2020) gjorde en studie på 7 nybyggda svenska skolor där uppmätt och beräknat energibehov jämfördes. Studien visade att skillnaden mellan det beräknade energibehovet och det uppmätta energibehovet kunde variera mellan -44% till +28%. Simanic et al. (2020) anser att orsaken till differensen beror på valet av indata. Författarna skriver att det kan härledas till bristen på indata om brukarbeteende och brukarprofiler. Brukarbeteende såsom ventilationsflöde, drifttiden på ventilationssystemet och inneluftstemperaturen står för minst 33% av energianvändningen i en svensk lågenergiskola.

(8)

Sveby som är ett utvecklingsprogram drivet av bygg-och företagsbranschen, anordnade en tävling där olika företag skulle beräkna energibehovet för en befintlig skola. Tävlingen anordnades för att se hur olika företag utförde energiberäkningar och hur bra dem stämde överens med det uppmätta energibehovet. Studien visade att resultaten skiljde sig trots att alla medtävlande haft samma förutsättningar, riktlinjer och indata (Sveby, 2016). Från tävlingen kunde slutsatsen dras att resultaten varierade även om samma beräkningsprogram användes. Varför de beräknade energibehovet och det verkliga energibehovet skiljde sig i studien fanns det olika orsaker till. Utifrån resultatet från tävlingen framgick det att hur indata matades in i beräkningarna, storleken på säkerhetsmarginaler, använda schablonvärde och antagande utgjorde variationen i resultatet. Figur (1) visar studiens utfall där varje bokstav representerar en tävlande. Figuren visar att alla poster varierar mellan de tävlande. De tävlande landade i en specifik energianvändning mellan 40–70 kWh/m2_{, Atemp förutom C som landade på 120} kWh/m2_{, Atemp.}

Figur (1) visar resultatet av energitävlingen som Svebyprogrammet anordnade (Sveby 2016, s. 33). Använd med tillåtelse.

Syfte

Syftet med detta examensarbete är att få en ökad kunskap om vilka parametrar som har störst påverkan på skolors energibehov och som därmed är viktiga att ta extra hänsyn till vid beräknande av skolors förväntade energibehov. Examensarbetet skall även ge en ökad kännedom om vilka parametrar som gör att framräknat energibehov inte stämmer överens med uppmätt energibehov idag. Detta kommer hjälpa konsulter, entreprenörer och projektörer att lättare ta fram energiberäkningar som stämmer överens med verkligt energibehov på skolor.

Mål

Målet med studien är att undersöka vilka parametrar som är mest kritiska vid beräkning av skolors förväntade energibehov. För de parametrar som inte har någon avgörande betydelse för skolors energibehov skall riktvärde tas fram. För de parametrar som är av stor betydelse för skolors energibehov skall rimliga intervall tas fram.

(9)

Undersökta skolor

I detta examensarbete har fyra skolor av Skolfastigheter i Stockholm AB (SISAB) undersökts. SISAB är en av Sveriges största fastighetsägare. SISAB både bygger, renoverar och förvaltar ca 600 skolfastigheter i Stockholm och enligt deras hemsida vistas runt 100 000 barn och vuxna i deras fastigheter dagligen (sisab.se, 2020). Arbetet som utförs på SISAB byggnader utgår ifrån deras projektanvisningar. Deras mål är att deras skolor ska certifieras med miljöbyggnad silver, vilket är 75% av BBR krav. SISAB erbjuder även webbplatsen www.sol.sisab.se där skolors energiförbrukning kan läsas av momentant. SISAB har skickat information om skolorna där materialet från SISAB innehöll arkitektritningar, konstruktionsritningar, driftkort och V-ritningar. Tabell 1 innehåller delar av information om varje skola.

Tabell 1 visar indata om skolorna i denna studie.

Skola 1 2 3 4

Atemp [m2] 1413 1054 6037 5070

Antal våningar 2 2 4 2

Personer som vistas i byggnaden 52 42 299 181

Byggår 2018 2016 2014 2007 Aoms [m2] 1802 1678 7096 8851 Afönster [m2] 135 123 446 458 Afönster/Atemp [%] 9,6 11,7 7,4 9,0 Typ av ventilationssystem FTX FTX FTX FTX Antal ventilationssystem 2 2 5 6

Typ av verksamhet Förskola Förskola Grundskola Grundskola

(10)

Metod

För att undersöka vilka parametrar som är av betydelse för en skolas energibehov tas en referensskola fram. Därefter testas olika värden på varje parameter för att se hur mycket referensskolans energibehov påverkas av förändringarna. Parametrarna sorteras därefter upp i två grupper beroende på om värdet på parametrarna påverkade det totala energibehovet mycket eller lite.

I nästa steg görs energikartläggningar på 4 stycken skolor, som resulterar i ett beräknat energibehov för respektive skola. De förväntade energibehoven jämförs med deras uppmätta energibehov som får från deras el-och fjärrvärmefakturor. Vid jämförelsen framgår det att de förväntade energibehoven inte stämmer överens med deras uppmätta energibehov. För att undersöka orsaken till detta används den kunskapen som framkommit i den första delen av studien, nämligen vilka parametrar som påverkar energibehovet mycket. Parametrarna som påverkar mycket undersöks genom att ändra dess indata i energikartläggningen baserat på resonemang och kvalificerade gissningar om skolorna och dess mönster i energianvändning. Denna del resulterade i en ny lista på parametrar som inte bara påverkade det totala

energibehovet mycket utan också utgjorde att det förväntat och uppmätt energibehovet skiljs åt.

Energiflöde i skolor

En vanlig skola behöver generellt sett både köpa in elenergi och värmeenergi. Energiflöde i form av el i en skola kan vara fläktar, pumpar, armatur, datorer och apparater.

Energiflöde i form av värme i en skola kan vara ventilation, transmissionsförluster, luftläckage, köldbryggor, solinstrålning, internvärme och tappvarmvatten. Qin är den värmeenergi som krävs för att uppnå en önskad rumstemperatur. Hur stor Qin behöver vara beror på hur stora värmeenergiförlusterna som passerar klimatskalet är, se genomskinliga pilar i figur 2. Radiatorerna värms i sin tur upp med fjärrvärme som också värmer tappvattnet, VVC och värmebatterierna till ventilationen, se röda pilar i figur 2.

(11)

Figur (2) visar de olika värmeenergiflödena i en byggnad. Egen bild.

Ventilation

Det vanligaste ventilationssystemet i SISAB byggnader är FTX-system, det går generellt ut på att återvinna frånluften till att värma upp tilluften med hjälp av en värmeväxlare och på så sätt minska energiförlusterna. SISAB använder roterande värmeväxlare och värmebatteri i deras skolor. Den roterande värmeväxlaren används i stor utsträckning då den har en hög verkningsgrad. Vid sidan om den roterande värmeväxlaren sitter en tilluftsfläkt och en frånluftsfläkt som upprätthåller de önskade ventilationsflödet. FTX-systemets energibehov beror på utomhustemperaturen, inomhustemperaturen, tillufttemperaturen, verkningsgraden, och effektiviteten på fläktarna. Tilluftstemperaturen brukar vanligtvis vara lägre än rumstemperaturen vilket gör att under sommarmånaderna kyls rumstemperaturen på ett önskvärt sätt och under vintermånaderna måste radiatorerna värma upp luften från ventilationsaggregatet för att det inte ska kyla ner rummet. Värmebatteriet används som spetsvärme, det vill säga att den används då den roterande värmeväxlaren inte klara av att värma upp tilluften till den önskade temperaturen, värmebatterier är därför mest igång under vintermånaderna. Värmebatterier kan värmas upp både genom varmvatten och el, men värmebatteri i SISAB byggnader värms upp med varmvatten. För effektiv uppvärmning av värmebatteriet drivs varmvattnet runt med hjälp av en pump som endast är igång då värmebatteriet är igång.

(12)

Figur (3) visar ventilationsaggregatet som SISAB använder till deras skolor. Egen bild.

Tappvatten

Tappvatten i skolor används till badrum, kök, tvättstugor och omklädningsrum. Tappvatten skall kunna leverera både kallt och varmt vatten. Tappkallvattnet i kranen kommer vanligtvis direkt från grundvattnet medans tappvarmvattnet värms upp i en vattenvärmeväxlare eller en varmvattenberedare innan den distribueras ut. Tappvarmvattnet bör inte överstiga mer än 55C för annars finns det risk för skållning, men det får eller inte bli för kallt då det ökar risken för legionella bakterier. För att brukarna inte skall behöva vänta mer är några sekunder på att få tappvarmvatten när dem ska duscha eller tvätta händerna så kretsar tappvarmvatten runt i ledningarna dygnet runt, det kallas VVC. VVC går dygnet runt och när det cirkulerar i rören avges värmeenergi till omgivningen vilket gör att den också måste värmas upp i vattenvärmeväxlare hela tiden för att upprätthålla temperaturen.

Solinstrålning

Solstrålning delas vanligtvis in i diffus och direkt stålning. Den diffusa solstrålningen kommer från himmelstrålning och reflektion från omgivningen. Föremål såsom stenar, träd och gräs reflekterar 20% av solstrålningen och absorberar resten, medans snö reflekteras 70% av solstrålningen och absorberar resten (Çengel & Ghajar 2015). Direkt strålning kommer direkt från solen och beror både på solens höjd och infallsvinkeln (Warfvinge & Dahlblom, 2011). En solig dag vid altitud 41,8 och vid havsnivå består solstrålningen av 3% ultraviolett ljus, 38% synligt ljus och 59% infrarött ljus (Çengel & Ghajar 2015). Solstrålning påverkar alla ytor av klimatskalet. Tak och väggar värms upp av solstrålning olika mycket beroende på materialens absorptionsförmåga och emissivitet (Jensen, 2010). I energiberäkningar brukar dock endast den solstrålningen som träffar fönstret medtas. Solstrålningen som träffar fönster värmer upp byggnaden. Hur mycket byggnaden värms upp av solstrålningen kan variera beroende på egenskaper hos fönstret och solavskärmning. Solavskärmning kan bestå av en rörlig och en fast del enligt (Sveby, 2015). I den fasta solavskärmningen räknas exempelvis träd och byggnader medans den rörliga solavskärmningen är sånt som brukare kan styra över exempelvis gardiner, parasoll och persienner. När solstrålning träffar ett fönster så reflekteras 8% till omgivningen, 5-50% absorberas i glaset beroende på dess egenskaper och resten transmitteras in i rummet (Çengel & Ghajar 2015). Både den transmitterade och den absorberade strålningen bidrar sedan

(13)

till uppvärmning av rummet (Çengel & Ghajar 2015). Det vill säga g-värdet är ett mått på hur mycket av den solenergi som träffar fönstret som värmer upp rummet. g-värde på ett fönster sätts utifrån hur glaset transmitterar och absorberar solstrålning. g-värdet kan ligga mellan 0 och 1, där värdet 1 skulle ges om fönstret togs bort helt och det blev en öppning mellan byggnad och omgivning (Çengel & Ghajar 2015) och 0 om väggen består av ett ogenomskinlig material.

Figur (4) visar vad som händer med solstrålningen där den träffar ett fönster. Egen bild.

Internvärme

Internvärme kommer från apparater, armatur, datorer eller människor som avger värmeenergi inuti en byggnad. Armatur, apparater och datorer förbrukar elenergi som omvandlas till värmeenergi som värmer upp rummen.

Köldbryggor

Köldbryggor kallas de område i en byggnad där värme på ett enklare sätt kan passera klimatskalet till följd av exempelvis sämre isolering. Köldbryggor är en stor osäkerhet i beräkningar, i vissa fall försummas dem helt. Köldbryggor uppstår vid alla kantlinjer av byggmaterial såsom tak och golv samt kring alla fönster och dörrar (Jensen, 2010). Köldbryggor kan även uppstå till följd av otätheter i klimatskalet. Köldbryggor drivs av temperaturdifferanser mellan inomhustemperaturen och utetemperaturen, vilket gör att dem är som mest påtagliga under vinterhalvåret.

Luftläckage

Luftläckage i en byggnad uppstår på grund av otätheter i klimatskalet och drivs av termisk drivkraft, vindtryck och mekanisk drivkraft. Otätheter uppstå ofta vid ytterdörrar, där tak möter ytterväggarna och där golv möter ytterväggar. Byggnader med mycket otätheter i klimatskalet har därmed stora värmeförluster. Termisk drivkraft uppstår på grund av temperatur differenser mellan inomhustemperaturen och utomhustemperaturen. Luftläckage på grund av vindtryck uppstår när vinden blåser mot en vägg och blir ett övertryck på den sidan vinden träffar och ett undertryck på resterande sidor. Mekaniska driftkrafter kan styras manuellt med hjälp av ventilationssystemet. I vissa byggnader finns en önskan om undertryck i rummen för att minska

(14)

risken för fukt i ytterväggarna, det kan det skapas genom att ha ett högre flöde på frånluften i ventilationssystemet än tilluften (Petersson, 2013).

Luftläckaget är svårt att uppskatta då många olika faktorer spelar in, men luftläckaget kan mätas i en byggnad genom att göra ett täthetstest (Blomsterberg och Burke, 2012). Vid ett täthetstest skapas det ett övertryck på 50 Pa i byggnaden med hjälp av fläktar. Genom att mäta hur mycket fläktarna behöver köras för att upprätthåll ett konstant tryck, går det att se hur mycket luft som lämnar genom otätheter i byggnaden. Blomsterberg and Burke anser att det är svårt att täthetstesta en byggnad och därför är det få byggnader i Sverige som har testats. Kunskapen om luftläckage i svenska byggnader är därmed otillräcklig enligt författarna. För att omvandla ett uppmätta luftläckaget vid 50 Pa till ett luftläckage vid normaltryck kan värdet dividerades med 20 enligt Jokisalo et al. (2009) & Blomsterberg och Burke (2012).

Transmissionsförluster

Transmissionsförluster är de energiflöde som passerar klimatskalet. Transmissionsförluster drivs av temperaturdiffernaser mellan inomhustemperaturen och utetemperaturen. Storleken transmissionsförluster beror på arean på klimatskalet och byggdelarnas värmeisolering.

Fjärrvärme

Fastigheterna som undersöktes i denna studie är anslutna till fjärrvärmenät som distribuerar varmvatten till byggnaderna. Varmvattnet distribueras sedan ut till olika värmeväxlare i skolorna som i sin tur värmer radiatorerna, tappvarmvattnet och värmebatterierna.

(15)

Beräkningsmodell

En beräkningsmodell byggdes för denna studie. Ekvationerna som använts i beräkningsmodellen kommer från (Petersson 2013) & (Çengel & Ghajar 2015). Beräkningsmodellen byggdes i Excel där indata, klimatdata, beräkning och resultat lades under varsin flik. Beräkningsmodellen byggdes för ett år med 365 rader där varje rad beräknade dygnsvärmeenergibehovet och dygnselenergibehovet. Resultaten för varje dygn summerades månadsvis. Varje skola innehöll många olika rum, men för att spara tid så gjordes förenklingen att alla rum som inte tillhörde köket summerades som ett stort rum och köket beräknades separat. Skolorna i denna studie har flera olika ventilationssystem där ett av dem används i köket för att undvika att matos kommer in i andra rum. I denna studie gjordes valet att de resterande ventilationssystem användes tillsammans i det stora rummet.

Värmeenergibehov

Figur 2 som visar samtliga värmeenergiflöde har legat till grund för beräkning av både ekvation 1 och ekvation 12. I ekvation 1 beräknades dygnsvärmeenergibehovet 𝑄̇_𝑖𝑛. Intilliggande väggarna sattes som systemgräns för både det stora rummet och köket. Energibalanser ställdes upp för både rummet och köket med de energiflöden som passerade systemgränserna.

𝑄̇_𝑖𝑛 = 𝑄̇_{𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠}+ 𝑄̇_{𝑙ä𝑐𝑘}+ 𝑄̇_{𝑣𝑒𝑛𝑡} + 𝑄̇_𝑣ä𝑑+ 𝑄̇_{𝑘ö𝑙𝑑} − 𝑄̇_𝑠𝑜𝑙− 𝑄̇_𝑖𝑛𝑡[𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] (1) • 𝑄̇_{𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠}- Transmissionsförlusterna [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_{𝑙ä𝑐𝑘}- Luftläckage [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇𝑣𝑒𝑛𝑡- Ventilationsförluster [ 𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇𝑘ö𝑙𝑑- köldbryggor [ 𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_𝑠𝑜𝑙- Solinstrålning [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_𝑖𝑛𝑡- Internvärme [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_𝑣ä𝑑- Vädringsförluster [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛]

𝑄̇_{𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠} i ekvation 1 beräknas i ekvation 2 där transmissionsförlusterna som passerar klimatskalet summeras.

𝑄̇_{𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠} = ∑ 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ (𝑇_𝑖− 𝑇_𝑢) ∗ 24 [_{𝑑𝑦𝑔𝑛}𝑘𝑊ℎ] (2)

• 𝑈- Värmegenomgångskoefficient på väggar, golv, fönster, tak och golv [W/m2_{, ºC]} • 𝐴- Arean på väggar, golv, fönster, tak och golv [m2_]

• 𝑇_𝑖- Inomhustemperaturen [ºC] • 𝑇_𝑢-Utomhustemperaturen [ºC] 𝑄̇_{𝑘ö𝑙𝑑} i ekvation 1 beräknas i ekvation 3. 𝑄̇_{𝑘ö𝑙𝑑} = 𝑘_{𝑘ö𝑙𝑑} ∗ 𝑄̇_{𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠}∗ 24 [𝑘𝑊ℎ

𝑑𝑦𝑔𝑛] (3)

• 𝑘_{𝑘ö𝑙𝑑}- Procentpåslaget på transmissionsförlusterna för köldbryggorna

𝑄̇_{𝑙ä𝑐𝑘} i ekvation 1 beräknas i ekvation 4 och 5. Ekvation 5 kommer från rapporterna (Jokisalo et al. 2009) & (Blomsterberg & Burke 2012).

(16)

𝑄̇_{𝑙ä𝑐𝑘} = 𝐴_𝑜𝑚𝑠∗ 𝑞̇_{𝑙ä𝑐𝑘}∗ 𝜌 ∗ 𝑐_𝑝∗ (𝑇_𝑖 − 𝑇_𝑢) ∗ 24 [𝑘𝑊ℎ

• 𝐴_𝑜𝑚𝑠- Omslutningsarea [m2_] • 𝑞̇_{𝑙ä𝑐𝑘}-luftläckaget [l/s, 𝐴_𝑜𝑚𝑠] • 𝜌- Densiteten på luften [kg/m3_]

• 𝑐_𝑝-Specifik värmekapacitet på luften [J/kg, ºC] 𝑞̇_{𝑙ä𝑐𝑘} =𝑞̇𝑙ä𝑐𝑘@50𝑃𝑎

20 [

𝑘𝑊ℎ

• 𝑞̇_{𝑙ä𝑐𝑘@50𝑃𝑎}- luftläckaget vid 50Pa [l/s, 𝐴_𝑜𝑚𝑠] 𝑄̇_{𝑣𝑒𝑛𝑡}i ekvation 1 beräknas med ekvation 6.

𝑄̇_{𝑣𝑒𝑛𝑡} = 𝑞_{𝑡𝑖𝑙𝑙}∗ 𝜌 ∗ 𝑐_𝑝∗ (𝑇_𝑖− 𝑇_{𝑡𝑖𝑙𝑙}) ∗ 𝑡_{𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ} [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] (6) • 𝑞_{𝑡𝑖𝑙𝑙}- Tilluftsflöde [m3_/s] 𝑄̇𝑣ä𝑑 beräknas i ekvation 7. 𝑄̇_𝑣ä𝑑 = 𝑞_𝑣ä𝑑∗ 𝐴_{𝑡𝑒𝑚𝑝}∗ 24 [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] (7)

• 𝑞_𝑣ä𝑑- Energiförluster som uppstår vid vädring. 𝑄̇𝑖𝑛𝑡 beräknas med ekvation 8, 9 och 10.

𝑄̇𝑖𝑛𝑡 = 𝑞𝑚ä𝑛𝑛∗ 𝑡𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ+

𝑞𝑎𝑟𝑚𝑎+𝑞𝑎𝑝𝑝 365 [

𝑘𝑊ℎ

• 𝑞_{𝑚ä𝑛𝑛}- Internvärme avgivet av människor [kW]

• 𝑞_𝑎𝑝𝑝- Internvärme avgivet av apparater [kWh/dygn, år] • 𝑞_{𝑎𝑟𝑚𝑎}- Internvärme avgivet av armatur [kWh/dygn]

• 𝑡_{𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ}- Antalet timmar skolan är i bruk under en dag [h/dygn] 𝑞_{𝑚ä𝑛𝑛}= 𝐵𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝐿𝑏 ∗ N𝑠𝑘𝑜𝑙𝑎 ∗ K𝑦𝑡𝑎 ∗ 𝑃𝑚ä𝑛𝑛 ∗𝑡𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ

1000 [

𝑘𝑊ℎ

• Bmax-maximalt antal barn som kan gå i skolan [st] • LB -antal lärare per barn i Stockholms stad [lärare/barn] • Nskola-beräknad närvaro i skolan

• Kyta- kompensation för att barn har mindre kroppsyta än vuxna. • Pmänn- energin som människor avger till sin omgivning [W/pers]

Vid projekteringsfasen för samtliga skolor fanns inte Bmax att tillgå, då användes istället ekvation 10 nedan för att beräkna 𝑞_{𝑚ä𝑛𝑛}.

𝑞_{𝑚ä𝑛𝑛} =𝑃𝑎 ∗ 𝑃𝑚ä𝑛𝑛 ∗𝑡𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ

(17)

• Pa- Personbelastning [pers/Atemp] 𝑄̇_𝑠𝑜𝑙 i ekvation 1 beräknas i ekvation 11. 𝑄̇_𝑠𝑜𝑙 =  𝑞̇_𝑠𝑜𝑙∗ 𝑔_{𝑣ä𝑟𝑑𝑒} ∗ 𝐴_{𝑓ö𝑛𝑠𝑡𝑒𝑟} ∗ 24 [𝑘𝑊ℎ

• 𝑞̇_𝑠𝑜𝑙-Solstrålningen i varje väderstreck [kWh/m2_{, dygn]} • 𝑔_{𝑣ä𝑟𝑑𝑒}- Andelen solstrålning som kommer in i byggnaden • 𝐴_{𝑓ö𝑛𝑠𝑡𝑒𝑟}- area på fönster i olika väderstreck [m2_]

𝑞_𝑠𝑜𝑙 togs fram för åtta olika väderstreck med hjälp av programvaran MATLAB/SIMULINK. Globalstrålning laddades ner från SMHI hemsida. Samtliga skolor låg omkring Bromma därmed gjordes valet att använda dygnsmedeltemperatur och globalstrålning från väderstationen i Bromma, Stockholm. För solstrålningens egenskaper i Stockholm, Sverige matades koordinaterna in. En solmodul användes för att göra om globalstrålning från SMHI i h/år till W/m2_{. Avgränsningen gjordes att alla fönster var vinkelräta mot marken. Väderstrecket} på solstrålningen varierades genom att mata in vinkeln sett från söder. För att underlätta beräkningarna i detta examensarbete valdes det att betrakta g-värdet som ett summerat värde av både fönstrets förmåga att släppa igenom solstrålar och solavskärmningen i form av markiser, gardiner och persienner.

Radiatorerna värms upp med fjärrvärme som också distribuerar värme till tappvarmvattnet, VVC och värmebatterier. Det summerade dygnsvärmeenergibehovet som fjärrvärmen skulle täcka beräknas i ekvation 12.

𝑄̇_{𝑓𝑗ä𝑟𝑟} = 𝑄̇_𝑖𝑛+ 𝑄̇_{𝑡𝑎𝑝𝑝} + 𝑄̇_𝑉𝑉𝐶+ 𝑄̇_{𝑏𝑎𝑡𝑡}[𝑘𝑊ℎ

• 𝑄̇_{𝑡𝑎𝑝𝑝}- Energibehov till tappvarmvatten [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_𝑉𝑉𝐶- Energibehov till VVC [𝑘𝑊ℎ

𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇𝑏𝑎𝑡𝑡- Energibehov till värmebatteri[

𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛]

𝑄̇_{𝑏𝑎𝑡𝑡} i ekvation 10 beräknar värmebatteriernas dygnsvärmeenergibehov i ekvation 13. 𝑄̇_{𝑏𝑎𝑡𝑡} = 𝑞_{𝑡𝑖𝑙𝑙}∗ 𝜌 ∗ 𝑐_𝑝∗ (𝑇_{𝑡𝑖𝑙𝑙}− 𝑇_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟.𝑣𝑣𝑥}) ∗ 𝑡_{𝑣𝑒𝑛𝑡,𝑏}[𝑘𝑊ℎ

• 𝑇_{𝑡𝑖𝑙𝑙}-Tilluftstemperatur [ºC]

• 𝑡_{𝑣𝑒𝑛𝑡,𝑏}- 24 då skolan är i bruk och ventilationsaggregatet inte klara av att värme upp all tilluft [h/dygn]

𝑇_{𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟.𝑣𝑣𝑥} Lufttemperatur efter roterande värmeväxlaren och innan värmebatteri beräknas enlig ekvation 14.

𝑇𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟.𝑣𝑣𝑥 = 𝑇𝑢+𝜂(𝑇𝑖− 𝑇𝑢) (14)

• 𝑇_𝑢-Utomhustemperatur [ºC] • 𝑇_𝑖-Inomhustemperatur [ºC]

(18)

• 𝜂-temperaturverkningsgrad

𝑄̇𝑡𝑎𝑝𝑝 i ekvation 15 beräknar tappvarmvattnets dygnsvärmeenergibehov i ekvation 12. 𝑄̇_{𝑡𝑎𝑝𝑝} = 𝑞̇𝑡𝑎𝑝𝑝

𝑡_{𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,𝑑}∗𝑡_{𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,𝑣}∗ 𝐴𝑡𝑒𝑚𝑝[ 𝑘𝑊ℎ

• 𝑞̇_{𝑡𝑎𝑝𝑝}- energibehovet till tappvarmvatten [kWh/m2_{, år]}

• 𝐴_{𝑡𝑒𝑚𝑝}- Arean på ytan där inomhustemperatur högre än 10 ºC [m2_] • 𝑡𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,𝑑- Antalet dagar skolan är bruk under en vecka [d/vecka] • 𝑡_{𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,𝑣}- Antalet veckor skolan är bruk under ett år [vecka/år]

𝑄̇𝑉𝑉𝐶i ekvation 12 beräknar dygnsvärmeenergibehov för VVC i ekvation 16. 𝑄_𝑉𝑉𝐶 =𝑞̇𝑉𝑉𝐶 365 ∗ 𝐴𝑡𝑒𝑚𝑝[ 𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] (16) • 𝑞̇_𝑉𝑉𝐶- Energibehovet till VVC [kWh/m2_{, år]} Elenergibehov

Dygnselenergibehovet beräknades enligt ekvation 17 som innehåller elbehovet till pumpar, fläktar, köksapparater, armatur och övriga apparater i skolorna.

𝑄̇_𝑒𝑙 = 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑡𝑎𝑝𝑝}+ 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑟𝑎𝑑}+ 𝑄̇_{𝑓𝑙ä𝑘𝑡,𝑣𝑒𝑛𝑡}+ 𝑄̇_{𝑘𝑦𝑙,𝑓𝑟𝑦𝑠}+ 𝑄̇_{𝑠.𝑘ö𝑘}+ 𝑄̇_{𝑎𝑟𝑚𝑎,𝑎𝑝𝑝}+𝑄̇_{ℎ𝑖𝑠𝑠} + 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑏𝑎𝑡𝑡}

+𝑄̇_{𝑒𝑙,𝑣𝑣𝑥} (17)

• 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑡𝑎𝑝𝑝}- elenergibehovet till pumpen för tappvatten [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑟𝑎𝑑}- elenergibehovet till pumpen för radiatorer [𝑘𝑊ℎ

𝑑𝑦𝑔𝑛]

• 𝑄̇_{𝑓𝑙ä𝑘𝑡,𝑣𝑒𝑛𝑡}- elenergibehovet till till- och frånluftfläkt till ventilationsaggregat [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_{𝑘𝑦𝑙,𝑓𝑟𝑦𝑠}- elenergibehovet till kyl och frys [𝑘𝑊ℎ

𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_{𝑠.𝑘ö𝑘} -elenergibehovet till storköket [𝑘𝑊ℎ

𝑑𝑦𝑔𝑛]

• 𝑄̇_{𝑎𝑟𝑚𝑎,𝑎𝑝𝑝}-elenergibehovet till armatur och övriga apparater [𝑘𝑊ℎ 𝑑𝑦𝑔𝑛] • 𝑄̇_{ℎ𝑖𝑠𝑠} -elenergibehovet till hiss [𝑘𝑊ℎ

𝑑𝑦𝑔𝑛] 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑡𝑎𝑝𝑝}- i ekvation 17 beräknas i ekvation 18. 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑡𝑎𝑝𝑝} = 𝑃_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑡𝑎𝑝𝑝} ∗ 𝑡_{𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ}[𝑘𝑊ℎ

• 𝑃_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑡𝑎𝑝𝑝}-Eleffektbehovet på pumpen till tappvattnet [kW] 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑟𝑎𝑑} i ekvation 17 beräknas i ekvation 19.

𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑟𝑎𝑑} = 𝑃_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑟𝑎𝑑} ∗ 𝑡_𝑟𝑎𝑑[𝑘𝑊ℎ

• 𝑃_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑟𝑎𝑑}-Eleffektbehovet på pumpen till radiatorerna [kW]

(19)

𝑄̇𝑓𝑙ä𝑘𝑡,𝑣𝑒𝑛𝑡 i ekvation 17 beräknas i ekvation 20. Undantag för projekteringsfasen på skola 1, då används ett 𝑄̇_{𝑓𝑙ä𝑘𝑡,𝑣𝑒𝑛𝑡} givet av Boverket och Energimyndigheten (2007) och därmed används inte ekvation (20).

𝑄̇_{𝑓𝑙ä𝑘𝑡,𝑣𝑒𝑛𝑡} = ∑ 𝑃_{𝑓𝑙ä𝑘𝑡,𝑣𝑒𝑛𝑡} ∗ 𝑡_{𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ}[𝑘𝑊ℎ

• 𝑃_{𝑓𝑙ä𝑘𝑡,𝑣𝑒𝑛𝑡}-Eleffektbehovet på till-och frånluftsfläktarna till ventilationsaggregaten[kW] 𝑄̇_{𝑘𝑦𝑙,𝑓𝑟𝑦𝑠} i ekvation 17 beräknas i ekvation 21.

𝑄̇_{𝑘𝑦𝑙,𝑓𝑟𝑦𝑠} = ∑(𝑃_𝑘𝑦𝑙+ 𝑃_{𝑓𝑟𝑦𝑠}) ∗ 24 [𝑘𝑊ℎ

• 𝑃_𝑘𝑦𝑙-Eleffektbehovet på kylarna [kW] • 𝑃_{𝑓𝑟𝑦𝑠}-Eleffektbehovet på frysarna [kW]

𝑄̇_{𝑠.𝑘ö𝑘} i ekvation 17 beräknas i ekvation 22. Ekvation 21 används enbart vid driftsfasen på skola 1, vid resterande fall används 𝑄̇_{𝑠.𝑘ö𝑘} direkt.

𝑄̇𝑠.𝑘ö𝑘 =

∑ 𝑃𝑠.𝑘ö𝑘∗𝐴𝑡𝑒𝑚𝑝 𝑡𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ∗𝑡𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,𝑣 [

𝑘𝑊ℎ

• 𝑃_{𝑠.𝑘ö𝑘}- Elenergibehovet till storköket [kWh/m2_{, år]} 𝑄̇𝑎𝑟𝑚𝑎,𝑎𝑝𝑝 i ekvation 17 beräknas i ekvation 23.

𝑄̇_{𝑎𝑟𝑚𝑎,𝑎𝑝𝑝} = (𝑃𝑎𝑟𝑚𝑎+𝑃𝑎𝑝𝑝)

1000 ∗ 𝐴𝑡𝑒𝑚𝑝 ∗ 𝑡𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ [ 𝑘𝑊ℎ

• 𝑃_{𝑎𝑟𝑚𝑎}- Elenergibehovet till armaturen [W/Atemp] • 𝑃_𝑎𝑝𝑝- Elenergibehovet till övriga apparater [W/Atemp] 𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑏𝑎𝑡𝑡}i ekvation 17 beräknas i ekvation 24.

𝑄̇_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑏𝑎𝑡𝑡} = 𝑃_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑏𝑎𝑡𝑡}∗ 𝑡_{𝑣𝑒𝑛𝑡,𝑏}[𝑘𝑊ℎ

• 𝑃_{𝑝𝑢𝑚𝑝,𝑏𝑎𝑡𝑡}- Elenergibehovet till pumpen för värmebatteriet [kW] 𝑄̇_{𝑒𝑙,𝑣𝑣𝑥} i ekvation 17 beräknas i ekvation 25.

𝑄̇_{𝑒𝑙,𝑣𝑣𝑥} = 𝑃_{𝑒𝑙,𝑣𝑣𝑥} ∗ 𝑡_{𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡,ℎ}[𝑘𝑊ℎ

• 𝑃_{𝑒𝑙,𝑣𝑣𝑥}- Elenergibehovet till värmeväxlaren [kW]

Parameterstudie

Utifrån en litteraturstudie togs det fram en lista på de parametrar som i tidigare artiklar påvisat haft stor betydelse för byggnaders energibehov. Parametrarnas referensvärde samt intervall togs också fram via litteraturstudie, för de parametrar där information inte kunde hittas gjordes olika antagande.

I parameterstudien användes skola 1 som referensskola, referensskolan användes för att undersöka parametrarnas inverkan på en skolas energibehov. Referensfallet i denna studie var då samtliga parametrars referensvärde används. Respektive parameter undersöktes separat

(20)

inom de givna intervallen utifrån referensfallet medans resterande parametrar hölls konstanta. Parametrarnas påverkan på energibehovet sammanställdes i tabell (6). För de parametrar som påverkade energibehovet mindre 5 kWh/Atemp drogs slutsatsen att dem hade en mindre betydelse på energibehovet. För de parametrarna som påverkade energibehovet mer 5 kWh/Atemp gjordes antagandet att dem hade en större betydelse på energibehovet. Parametrarna som påverkade energibehovet mer 5 kWh/Atemp karaktäriserades även utefter vilken årstid som parametern påverkade energibehov kraftigast eller om dem påverkar mest under lov och sammanställdes i tabell (7). Nedan beskrivs valet av indata och de antagande som gjordes kring indata i parameterstudien.

Indata

Rumstemperatur

I SISAB projekteringsanvisning för byggnadssimulering står det beskrivet att rumstemperaturluften under uppvärmningsäsong skall sättas till 22 ºC vid energiberäkningar. I denna studie användes 22 ºC som referensvärde. Utifrån diskussion med konsulter i byggnadsbranschen framgick det att skolor kan ha 18 ºC som riktvärde i exempelvis trappuppgångar eller större aktivitetsrum, därför valdes det att användas som det undre intervallet. Som övre intervall för rumstemperaturen sattes 23 ºC då högre temperaturer ansågs som orimliga för en skola i Stockholm.

Drifttider på ventilationen

I SISAB projekteringsanvisning för byggnadssimulering står det beskrivet att vid energiberäkningar skall ingångsvärdena på förskolor vara 10h/dygn, 5dagar/veckan och 47 veckor/år. För ventilation i köksutrymme på förskolor skall 5+5h/dygn, 5dagar/veckan och 47 veckor/år användas. På skolor skall drifttiden på ventilationen vara 10h/dygn, 5dagar/veckan och 44 veckor/år samt för ventilationen i köksutrymme 5+5h/dygn, 5dagar/veckan och 44 veckor/år. Dessa projekteringsanvisningar användes som referensvärde i parameterstudien med förenklingen att drifttiden för köksutrymmen var 5h/dygn istället för 5+5h/dygn för att förenkla beräkningarna i studien.

Temperaturverkningsgrad på ventilationsaggregatet

I SISAB projekteringsanvisning för VVS står det beskrivet att lägsta temperaturverkningsgrad på luftbehandlingsaggregat för roterande värmeväxlare var 80%, vilket användes som referensvärde i studien. Valet av intervall på temperaturverkningsgraden gjordes genom att studera uppmätta värde på SISAB webbplatsen sol.sisab.se under februari och mars 2020, där det framgick att de kunde pendla mellan 70–90% på alla deras befintliga byggnader.

Tillufttemperatur

I SISAB projekteringsanvisning för byggnadssimulering framgår det att börvärde tillufttemperatur i energiberäkningar skall vara 18 ºC, vilket valdes som referensvärde i denna studie. Genom att studera uppmätta värde på SISAB webbplatsen sol.sisab.se under februari och mars 2020, där det framgick att tillufttemperaturen på SISAB befintliga byggnader kunde pendla mellan 16–20 ºC, vilket också valdes som intervall i studien.

Personbelastningen

I studien (Simanic et al 2020) användes intervallet 0,05–0,132[pers/Atemp]på personbelastning i skolor vilket också valdes som intervall i denna studie. 0,09 pers/Atemp valdes som referensvärdet då det var medelvärdet av intervallet.

(21)

I SISAB projekteringsanvisning för byggnadssimulering framgår det att köldbryggor generellt brukar sättas till 30% på deras byggnader, vilket därmed valdes som referensvärde i denna studie. I Svebys (2016) energiberäkningstävling använde deltagarna sig av ett intervall mellan 3-30% procentpåslag för köldbryggor på dem totala transmissionsförlusterna, vilket valdes som intervall i denna studie.

Luftläckage

I SISAB projekteringsanvisning för byggnadssimulering framgår det att luftläckaget vid 50Pa sätt till 0,3 l/s, m2_{vid energiberäkningar, vilket valdes att använda som referensvärde i denna} studie. I studien (Belok 2014) används ett intervall för luftläckaget 0,15–0,72 l/s, m2_{vid 50Pa} vilket också valdes som intervall i denna studie.

Vädringspåslag

I SISAB projekteringsanvisning för byggnadssimulering står det beskrivet att ett säkerhetspåslag på 4 kWh/m2_{, år skall adderas till energiberäkningen för att täcka upp för} vädringsförluster och i studien (Belok 2014) används 8 kWh/m2_{, år för vädringsförluster. I} denna studie valdes därför 4 kWh/m2_{, år som referensvärde och 4–8 kWh/m}2_{, år valdes som} intervall.

VVC

I Svebys energiberäkningstävling (2016) använde deltagarna sig av ett intervall mellan 2–5 kWh/m2_{, år vilket också användes som intervall i denna studie. Utifrån ett dokument som} utvärderar miljöbyggnadsbetyget för skola 1 framgick det att VVC förluster beräknats till 4 kWh/m2_{, år på den skolan. 4 kWh/m}2_{, år valdes därför som referensvärde i denna studie.} g-värde

I Boverket och Energimyndigheten (2007) framgår det att 2007 hade 50% av skolorna 3-glasfönster eller 2+1 fönster och 15% av skolorna hade gamla 2-glas fönster. Ett 2-3-glasfönster har transmittans på 0,75 om infallsvinkeln är mellan 0–50 grader och ett 3-glas fönster har en transmittans på 0,7 om infallsvinkel är mellan 0-50 grader (Petersson, 2013). I studien (Eklund & Habib 2017) framgår det att nya fönster har ett g-värdet på 0,7 och ett gammalt fönster kan ha ett värde på 0,9. I ett dokument som utvärderar miljöbyggnadsbetyget för skola 1 har g-värdet beräknats till 0,4. I Warfvinge & Dahlblom (2011) framgår det att solskyddglas kan gå ner under 0,15 i g-värde. I denna studie valdes g-värdet 0,4 som referensvärde och g-värdena 0,2–0,9 valdes som intervall.

Armatur och utrustning

I SISAB projekteringsanvisning för byggnadssimulering framgår det att armatur ska sättas till 1 W/m2_{vid energiberäkningar och utrusning ska sättas till 3 W/m}2_{. I brist på information kring} hur mycket dessa värdena kunde variera gjordes antagandet att båda kunde både öka och minska med 20%.

Elenergibehovet till storköket

I studien av (Boverket och Energimyndigheten 2007) framgår det att elenergibehovet för storkök var 8,5 kWh/m2_{, år och i (Sveby 2015) framgår det att rekommenderande brukarindata} för verksamhetsel i kök var 23,5 kWh/m2_{, år. 23,5 kWh/m}2_{, år användes som riktvärde i denna} studie då den rapporten var den nyaste och ansågs då stämma bättre överens med skolorna i denna studie. I brist på information gjordes antagandet att intervallet för elenergibehov till storkök kunde variera mellan 10–60 kWh/m2_{, år.}

(22)

Drifttid på storköket

Ingen data fanns tillgänglig i litteraturen angående drifttid på ett storkök. Det antogs i denna studie att storköket enbart användes under vardagar och var avstängt under lov.

Tappvatten

I SISAB projekteringsanvisning för byggnadssimulering framgår det att tappvattenanvändningen sätts till 13 kWh/m2_{, år exkl. VVC om det är en förskola med} tillagningskök och 7 kWh/m2_{, år exkl. VVC om det är en skola med tillagningskök och} gymnastiksal. I (Sveby 2015) framgår det att SISAB använder 15 kWh/m2_{, år inkl. VVC i både} skolor och förskolor. I ett dokument som utvärderar miljöbyggnadsbetyget för skola 1 har tappvattnet beräknats till 15 kWh/m2_{, år inkl. VVC vilket via subtraktion blir 11 kWh/m}2_{, år} exkl. VVC. 11 kWh/m2_{, år har använts som referensvärde i denna studie. Intervallet i denna} studie sattes till 7-13 kWh/m2_{, år.}

Energiberäkning under projekteringsfasen och vid verklig drift

I detta examensarbete har 2 förskolor och 2 grundskolor undersökts. I första etappen

beräknades skolornas energibehov vid projekteringsfasen och vid andra etappen beräknades skolornas energibehov vid driftsfasen. Vid projekteringsfasen användes den indata som fanns att tillgå vid den tidpunkten, vilket var data från ritningar, SISAB projekteringsanvisningar och schablonsvärde från litteraturen.

Vid driftsfasen framkom det data från SISAB i form av relationshandlingar och driftkort. Data som framkom vid driftsfasen användes för att antingen komplettera data från

projekteringsfasen. För de parametrar där det fanns data från projekteringsfasen och

driftsfasen så användes data från driftsfasen. För de parametrar där det inte framkom någon data från driftsfasen användes data från projekteringsfasen. Energibehovet som beräknades vid både projekteringsfasen och driftsfasen för samtliga skolor redovisas i resultatet. De gråmarkerade områdena i tabellerna understryker de parametrarna som används för att beräkna samma energiflöde men med olika ekvationer, på grund av att data från litteraturen angavs i olika enheter.

Skola 1

Tabell (2) visar källa, parameter, symbol, data som fanns att tillgå för skola 1 vid projekteringsfasen samt den data som framkom vid driftsfasen.

Källa/Anteckning Parameter Symbo

l Projekterings fas Driftsfas Enhet Utvärdering av miljöbyggnadsbetyget g-värde g-värde 0,4 Dokument som utvärderar miljöbyggnadsbetyge t Personer i byggnaden qmänn 52 st Riktvärde från parameterstudien

Personbelastningen 𝑃_𝑎 0,09 Pers/Atemp

Projektanvisning av SISAB för byggnadsteknik och VVS Rumstemperatur Ti 22 C Tappvattenanvändnin g exkl. VVC qtapp 13 kWh/m2, år

Börvärde tilluft Ttill 18 C

Hissar förskola Qhiss 1500 kWh/m2,

(23)

Procentpåslag för köldbryggorna på transmissionsförluste rna Kköld 30 % Drifttid ventilationssystem tdrift,h 10 h/dag tdrift,d 5 Dagar/vec ka tdrift,v 47 Veckor/år Belysning qarma 1 kWh/m2, år Apparater qapp 3 kWh/m2, år Luftläckage qläck@50 pa 0,3 l/s, m2 Temperaturverknings grad η 80 % Riktvärdet från parameterstudien användes VVC-förlust 𝑞̇𝑉𝑉𝐶 4 kWh/m2, år Sveby Vädringsförluster qväd 4 kWh/m2, år Elenergibehov till storkök 𝑄̇𝑠.𝑘ö𝑘 23,5 kWh/m2, år Preliminära installationsuppgifter storkök- tvättställ med blandare Ps. kök 0,3 kW lyftvagn med vågplatta 0,4 blandningsmaskin 1,2 centralenhet med templogg 0,2 grönsaksskalare 0,25 höj och sänkbar bänk 0,2 skärmaskin 0,2 mixer 0,75 mikrovågsugn 1,5 inkastbänk, avfall 2,2

kylskåp med glasdörr 0,2

kokgryta 80 L med omrörare 16,1 spis 12 kombiugn 11 kombiugn 18,6 diskmaskin 10 luftreningssystem 0,5

Kylbeskrivning kylaggregat frysrum Pkyl

0 116 kW kylrum Pkyl 146 snabbnedkylning Pkyl 116 frysskåp Pfrys 22 K-ritning Värmegenomgångsk oefficient för yttervägg Uvägg 0,12 W/m2C Värmegenomgångsk oefficient för tak Utak 0,1

(24)

Värmegenomgångsk oefficient för golv Ugolv 0,11 Värmegenomgångsk oefficient för dörr Udörr 1

V-ritning Tilluft LB11 qtill 2,75 m3/s

Tilluft LB12 qtill 0,705 Boverket och Energimyndigheten. (2007). Summerat elenergibehovet till fläktar 𝑄̇𝑓𝑙ä𝑘𝑡, 𝑣𝑒𝑛𝑡 21 kWh/m2, år Driftkort/relationshan dling VV01-P1 Pfläkt,ven t 0,4 kW VS01-P1 0,3 VS02-P1 0,3 LB12-TF1 2,2 LB12-FF1 2,2 LB12-P1 0,03 LB13-RVÅ 0,1 LB11-TF1 5,5 LB11-FF1 5,5 LB11-P1 0,03 LB11-RVÅ 0,1 CA11-TF01 0,09 VS11_P1 0,03 VS01-EXP1 0,5 VS02-EXP1 0,5 A-ritningar, beräkningsverktyget NAVIS för att ta fram areorna på skolan.

Area ytterväggarna Avägg 771 m2

Area på fönster Afönster 140

Area på dörrar Adörr 37

Area på tak Atak 359

Area på uppvärmd golvyta

Atemp

1413

Skola 2

Källa/Avteckning Parameter Symbo

l Projekteringsf as Driftsfa s Enhet A-ritningar, areorna togs fram

genom mätning med linjal på utskrivna arkitekturritningar Udörr U 1 W/m2c Ufönster U 0,66 g-värde g-värde 0,475 Arean på ytterväggarna Avägg 727 m2 Arean på dörrarna Adörr 14

Arean på taket Atak 533

Arean på grunden Agrund 533

Arean på fönsterna Afönster 123

Projektanvisning

av SISAB för

byggnadsteknik

Börvärde tilluft Ttill 18 C

Börvärde rumsluft Ti 22

Hissar förskola Qhiss 1500 kWh/m2, år

Procentpåslag för

köldbryggorna på

transmissionsförlusterna

Kköld 30 %

Drifttid ventilationssystem tdrift,h 10 h/dag

tdrift,d 5 Dagar/veck

(25)

tdrift,v 47 Veckor/år Armatur qarma 1 kWh/m2, år Apparater qapp 3 Tappvattenanvändning exkl. VVC qtapp 13 Luftläckage qläck@50 pa 0,3 l/sm2 Temperaturverkningsgrad η 80 % Kompensation för mindre kroppsyta Kyta 0,6 Beräknad närvaro i skolorna Nskola 0,8 Avgiven energi från människor Pmänn 80 kW/pers Forskola.stockhol m

Lärare per barn lB 4,8 Lärare/bar

n

Antal barn Bmax 96 st

Riktvärde från

parameterstudien

Personbelastningen 𝑃𝑎 0,09 Pers/Atem

p

Sveby Vädringsförluster qväd 4 kWh/Atemp

Elenergibehov till storkök _𝑄̇_{𝑠.𝑘ö𝑘} 23,5 kWh/m2,

år

V-ritningar Tilluft LB41 qtill 1,905 M3/s

LB41-CTF1 qtill 4,4

Tilluft LB42 qtill 0,62

LB42-CTF1 qtill 1,4

Antagandet togs att skola 2 hade samma värde som skola 1 då BBR hade samma krav

på specifika

energianvändning

en under

skolornas byggår och båda skolorna

är certifierade med miljöbyggnad SILVER. Värmegenomgångskoeffici ent för yttervägg Uvägg 0,12 W/m2C Värmegenomgångskoeffici

ent för tak Utak 0,1

W/m2C Värmegenomgångskoeffici ent för grund Ugrund 0,11 W/m2C Antagandet togs att skola 2 hade samma värde som skola 1 då BBR hade samma krav

på specifika

energianvändning

en under

skolornas byggår och båda skolorna

är certifierade

med

miljöbyggnad SILVER.

Pump till radiatorsystem Ppump.rad 0,3 kW

Expansionskärl till

radiatorsystem 0,5 kW

Pump till värmebatteri

Ppump,bat t 0,03 kW Värmeväxlare Ppump.rad 0,1 kW Frånluftsfläkt Pfläkt,vent 0,076 kW ventilationsapparater 0,83 kW

(26)

Riktvärdet från parameterstudien användes

VVC-förluster 𝑞̇𝑉𝑉𝐶 4 kWh/m, år

Kylbeskrivning Kylkompressor Pkyl

0

2 kW

Kylkompressor Pkyl 3,77

Fryskompressor Pfrys 1,37

Övrig el till kyl och frys Pkyl 0,276

Skola 3

Källa/Anteckning Parameter Symbo

l Projekteringsf as Driftsfa s Enhet A-ritning, areorna

togs fram genom mätning med linjal

på utskrivna

arkitekturritningar

Arean på ytterväggarna Avägg 3355

Arean på dörrarna Adörr 15

Projektanvisning av

SISAB för

byggnadsteknik

Börvärde tilluft Ttill 18

Hissar skola Qhiss 2000 kWh/m2,

år

Procentpåslag för

köldbryggorna på

Kköld 30 %

Drifttid ventilationssystem tdrift 10 h/dag

5 Dagar/vec ka 44 Veckor/år Armatur qarma 1 kWh/m2, år Apparater qapp 3 kWh/m2, år Tappvattenanvändning exkl. VVC qtapp 7 kWh/m2, år Luftläckage qläck@50 pa 0,3 l/sm2 Temperaturverkningsgrad η 80 % Kompensation för mindre kroppsyta Kyta 0,6 Beräknad närvaro i skolorna Nskola 0,8 Avgiven energi från människor Pmänn 80 kW/pers Grundskola.stockho lm

(lararen.se 2019) Lärare per barn i

Stockholm lB 13,3 Lärare/bar n Riktvärde från parameterstudien Personbelastningen 𝑃_𝑎 0,09 Pers/Atem p

Elenergibehov till storkök _𝑄̇_{𝑠.𝑘ö𝑘} 23,5 kWh/m2_,

(27)

V-ritningar LB11-tilluft qtill 5300 l/s LB11-CTF1 Pfläkt,vent 5,5 kW LB11-CFF1 Pfläkt,vent 5,5 kW LB12-tilluft qtill 3300 l/s LB12-CTF1 Pfläkt,vent 4 kW LB12-CFF1 Pfläkt,vent 4 kW LB13-Tilluft qtill 3600 l/s LB13-CTF1 Pfläkt,vent 4 kW LB13-CFF1 Pfläkt,vent 3 kW LB14-tilluft qtill 1600 l/s LB14-CFF1 Pfläkt,vent 1,5 kW LB14-CTF1 Pfläkt,vent 2,2 kW LB15-tilluft qtill 5600 l/s VS01-P1 Pfläkt,vent 300 kW

TA14-TF01, Vent under köksgolv

Pfläkt,vent

0,33 kW

FA14-TF01, Vent under köksgolv

Pfläkt,vent

0,33 kW

TA11-TF01, Undercental Pfläkt,vent 0,63 kW

FA11-FF01, Undercental Pfläkt,vent 0,63

TA12-TF01, CUR-rum Pfläkt,vent 0,63

FA12-FF01, CUR-rum Pfläkt,vent 0,63

TA13-TF01, Källsortering Pfläkt,vent 0,63

FA13-FF01 Källsortering Pfläkt,vent 0,63

FA15-TF01, trapphus

Pfläkt,vent

0,33

FA15-FF01, trapphus Pfläkt,vent 0,33

FA16-FF01, kåpa hela utrymme

Pfläkt,vent

0,103 Pump till radiatorsystem &

radiatorsystem

Ppump.rad

2,52 kW

VV01-P1 Pel,vvx 0,320 kW

Antagandet togs att skola 3 hade samma värde som skola 1 och 2 då BBR hade samma krav på specifika energianvändninge n under skolornas byggår. Värmegenomgångskoeffic ient för yttervägg Uvägg 0,12 W/m2C Värmegenomgångskoeffic

ient för tak Utak 0,1

W/m2C

Värmegenomgångskoeffic ient för grund

Ugrund 0,11

W/m2C

Antogs vara samma som skola 1.

Värmegenomgångskoeffic

ient för dörr Udörr 1,0

W/m2C

ient för fönster Ufönster 1,0

W/m2C

Antogs vara samma

som skola 1. Värmeväxlare 0,1

kW

I brist på data gångrades datan på skola 1 med 6 för att skola 3 var 6 ggr så

stor som skola 1. Pump till tappvattnet

Ppump,tap p

1,6

kW

(28)

I brist på data antogs data vara samma som skola 2.

Kylkompressor Pkyl 3,77 kW

Fryskompressor Pfrys 1,37 kW

Övrig el till kyl och frys Pkyl 0,276 kW

Antaget vara

samma som skola 1

Skola 4

Källa Parameter Symbo

l Projekteringsf as Driftsfa s Enhet A-ritning, areorna

togs fram genom mätning med linjal

på utskrivna

arkitekturritningar.

Arean på ytterväggarna Avägg 8632

Arean på dörrarna Adörr 18

I brist på data fick höjderna antas för skola 4. Höjden på både våningsplanen och fönsterna baserades ifrån de tidigare skolorna. Höj på ett våningsplan 3,5 m Höj på ett fönster 1,71 m Projektanvisning av SISAB för byggnadsteknik

Börvärde tilluft Ttill 18

Hissar skola Qhiss 2000 kWh/m2,

år

Procentpåslag för

köldbryggorna på

Kköld 30 %

Drifttid ventilationssystem tdrift 10 h/dag

5 Dagar/vec ka 44 Veckor/år Armatur qarma 1 kWh/m2, år Apparater qapp 3 kWh/m2, år Tappvattenanvändning exkl. VVC qtapp 7 kWh/m2, år Luftläckage qläck@50 pa 0,3 l/sm2 Temperaturverkningsgrad η 80 % Kompensation för mindre kroppsyta Kyta 0,6 Beräknad närvaro i skolorna Nskola 0,8 Avgiven energi från människor Pmänn 80 kW/pers Grundskola.stockho lm

(lararen.se 2019) Lärare per barn i

Stockholm

lB 13,3 Lärare/bar

(29)

Riktvärde från parameterstudien

Personbelastning 𝑃_𝑎 0,09 Pers/Atemp

Elenergibehov till storkök _𝑄̇_{𝑠.𝑘ö𝑘} 23,5 kWh/m2_,

år

V-ritningar Tilluft LB11 qtill 2,79 m3/s

Tilluft LB12 qtill 2,005 Tilluft LB13 qtill 0,955 Tilluft LB14 qtill 1,16 Tilluft LB15 qtill 2,586 Tilluft LB16 qtill 3,178 Energimyndigheten 2009 Värmegenomgångskoeffic ient för yttervägg Uvägg 0,16 W/m2C Värmegenomgångskoeffic

ient för tak Utak 0,1

W/m2C

ient för grund Ugrund 0,19

W/m2C

Antogs vara samma som skola 1.

ient för dörr Udörr 1

W/m2C

ient för fönster Ufönster 1

W/m2C

Värmeväxlare Pel,vvx 0,1 kW

Antogs vara samma

som skola 3 Pump till tappvattnet

Ppump,tap

p 1,6

kW

I brist på data antogs data vara samma som skola 2.

Kylkompressor Pkyl 2 kW

Kylkompressor Pkyl 3,77 kW

Fryskompressor Pfrys 1,37 kW

Övrig el till kyl och frys Pkyl 0,276 kW

Pump till radiatorsystem &

radiatorsystem

Ppump.rad

2,52 kW

Antogs vara samma som skola 3. TA14-TF01 Pfläkt,vent 0,33 kW FA14-TF01 Pfläkt,vent 0,33 kW TA11-TF01 Pfläkt,vent 0,63 kW FA11-FF01 Pfläkt,vent 0,63 TA12-TF01 Pfläkt,vent 0,63 FA12-FF01 Pfläkt,vent 0,63 TA13-TF01 Pfläkt,vent 0,63 FA13-FF01 Pfläkt,vent 0,63 FA15-TF01 Pfläkt,vent 0,33 FA15-FF01 Pfläkt,vent 0,33 Antaget vara

samma som skola 1

Skolornas framräknade månadsenergibehov vid verklig drift jämfördes med det uppmätt månadsvärmeenergibehov och månadselenergibehov från SISAB som loggats från tidigare år. I brist på data antogs Pkyl, Pfrys och Ppump, rad i tabell 5 vara samma som skola 2, för att skola 2 var den enda skolan som hade detaljerad information om dessa parametrar.

För att lättare jämföra skolornas uppmätta energibehov och energibehovet vid verklig drift beräknades det en differens genom att summera månadsenergibehoven till årsenergibehov. Årsenergibehovet vid verklig drift dividerades med uppmätt årsenergibehov, och gjordes om

(30)

till procent för att på ett lättare sätt avgöra hur väl årsenergibehovet vid verklig drift stämmer överens med det uppmätta årsenergibehovet, se tabell (12) & (13).

Analys av möjliga förklaringar till avvikelse mellan beräknat och uppmätt energibehov

Graferna (15), (18), (21), (26), (28), (33), (34) och (37) visar avvikelse mellan uppmätt månadsenergibehov och beräknat månadsenergibehov. Först analyserades elenergibehovet då elenergi har en stor påverkan på värmeenergibehovet på en skola. De justeringar som gjorde för att avvikelsen mellan det beräknade och det uppmätta elenergibehovet minskade bibehölls sedan när värmeenergibehovet skulle analyseras. Graferna (15), (18), (21), (26), (28), (33), (34) och (37) analyserades utefter möjliga förklaringar till avvikelserna. Möjliga förklaringar till elenergibehovet i denna studie antogs vara armatur, apparater, elbehov till storköket samt drifttider på ventilationsaggregat och storkök. Möjliga förklaringar till värmeenergibehovet i denna studie antogs vara tillufttemperatur, rumstemperatur, temperaturverkningsgrad, tappvattenförbrukning, g-värde och köldbryggor.

För att undersöka vilka parametrar som kunde vara möjliga förklaringar studerades avvikelserna utefter vilken årstid då avvikelsen var som störst samt om avvikelsen uppkom under lov och jämfördes med tabell 2. Jämförelse med tabell 2 resulterade i en lista med parametrar som skulle kunna vara möjliga förklaringar till avvikelsen mellan uppmätt månadsenergibehov och beräknat månadsenergibehov. De parametrar som listades som möjliga förklaringar till avvikelsen undersöktes genom att variera indata på parametrarna och undersöka utfallet. Efter att parametrarna undersökts separat undersöktes olika kombinationer av parametrarna.

Vid avgörande om vilket alternativ som var mest troligt studerades utfallen utefter hur väl alternativens mönster stämde överens med det uppmätta energibehovet. Vid tillfälle då alternativen va väldigt lika beräknades det ut en differens mellan alternativet och det uppmätta energibehovet.