Biblioteket >> Klimat och energi
Klimat och energi
Bas för klimatet inomhus är det förhållande som råder utanför en byggnad.
Ett fungerande skalskydd är därför viktigt för en trygg, hälsosam och bekväm bostadsmiljö. I vår natur sker ständigt klimatsvängningar över tid, inte minst
genom årstidsvariationerna. Givetvis påverkas klimatet inomhus av detta och utemiljön är nivågivande för innemiljön och krav ställs på att byggnader
¤ skapar och upprätthåller en hälsosam och behaglig boendemiljö
¤ minimerar värmeförluster och energiförbrukning
För att kunna analysera klimat och miljö inomhus fordras tillgång till fysiska mätbara parametrar. Mätbara parametrar i luften är
¤ temperatur
¤ den relativa luftfuktigheten
¤ lufttryck
¤ luftrörelser
¤ emissioner
Klimatskal, kallas även för klimatskärm, omfattar de delar som gränsar av byggnaden mot utemiljön, dvs ytterväggar, tak, golv/grund, fönster och dörrar.
Värmemotstånd är benämningen på ett materialskikts isoleringsförmåga och är definitionen på hur mycket värme som ett skikt släpper igenom.
Benämning är bokstaven U (W/m², ᵒC) och ju lägre U-värde desto mindre värme försvinner ut. För att beräkna U-värdet se längre ner på denna sida.
Med tanke på människors välbefinnande och hälsa finns många påverkande faktorer och gällande den fysiska miljön kan följande noteras. Vid kall väderlek
ute fordras ofta, för välbefinnandet, en högre temperatur inomhus än när varmare väderlek råder utomhus och därutöver vilken temperaturnivå som upplevs
behaglig varierar från individ till individ, myndigheters rekommendation är nivån 20 – 24 ᵒC, se Folkhälsomyndighetens länk: Allmänna råd om temperatur inomhus
Den relativa luftfuktigheten, med den engelska betäckningen RH, beskriver mängden vattenånga i luften vid en viss temperatur i förhållande till den maximala
mängden vattenånga vid samma temperatur. Ju varmare det är desto mer vattenånga kan förekomma. Temperaturen påverkar den relativa luftfuktigheten (%)
och principen är, lägre temperatur medför att den faktiska mängden fukt i luften minskar. Därmed gäller att
1) den luft som transporteras in i byggnaden värmas upp
2) företrädesvis under vinterhalvåret är utetemperaturen låg och luften är redan torr och genom uppvärmningen blir ännu torrare
3) innebär att luften blir torrare, dvs dräneras på fukt, fuktandelen (%) minskar och den relativa luftfuktigheten sjunker
Den relativa luftfuktigheten är en viktig faktor för människans välbefinnande och bör vara inom intervallet 40 – 60 %, se figuren nedan.
Företrädesvis vinterhalvåret är klimatet inomhus, med avseende på den relativa luftfuktigheten så låg att det påverkar människors hälsa. Dessutom visar mät-
resultat att tekniska installationer förstärker problematiken, se jämförelsen i diagrammet nedan.
Fönster är ur isolering- och energisynpunkt en känslig byggnadsdel.
Värmeförlusterna genom fönster tar en betydande del av en byggnads totala uppvärmningsenergi, exempelvis för en villa uppskattas andelen till ca 15-20 %.
Med tanke på kommunikationen mellan byggnaders ute- och innemiljöer är fönster en viktig byggnadsdel, men samtidigt en sårbar del i byggnadskonstruktionen
ur säkerhet-, isolering- och energi synpunkt, så det finns många fördelar att uppnå genom att förstärka fönsterytor i en byggnad.
Värmeförlusterna genom fönster utgör en betydande del av den totala uppvärmningsenergi i en byggnaden och för en villa uppskattas andelen till ca 15-20 %.
Beräkningsmässiga jämförelser kan göras för beräkning av materialets värmemotstånd, U (W/m², ᵒC) och transmissionsförlusten, energi, E (kWh).
Variabler är
¤ hur fönster och dess karm är konstruerad,
¤ vilket material som finns i karmar och bågar,
¤ antal glasrutor,
¤ om eventuella isolerrutor innehåller luft eller annan gas mellan rutorna etc.
Ungefärlig yttemperatur mitt på en glasruta på ett fönster, med olika U-värden, med temperatur inne 20 °C och temperatur ute -10 °C respektive -20 °C
Se länk SP-fönster
För beräkning av U-värde används följande formler, för respektive skikt: R = δ / λ och för summa alla skikt: R = 0,17 + R skikt 1 + R skikt 2 + …
Formeln för värmegenomgångskoefficienten: U = 1 / 0,17 + R skikt 1 + R skikt 2 + …
R: Värmemotstånd
δ: Skiktets tjocklek (m)
λ: Materialets värmeledningsförmåga (W/m, ᵒC), ett tabellvärde
U: Värmegenomgångskoefficient (W/m², ᵒC)
Hur kan en fönsteryta förstärkas för att höja värmemotståndet och minska energiförbrukningen?
Ett exempel på konstruktionsförstärkning är att utvändigt monterad en jalusi som efter behov regleras, för att täcka hela eller del av fönsterytan.
Fönsterkonstruktioner, 2- respektive 3-glas med utvändig jalusi.
Transmissionsförlusten, E (kWh)
(Källa: Relative Humidity, RH (%), a Problem or Not in Swedish Buildings, fig. 12)
Beräkning av värmemotståndet, U-värde för fönster, med och utan skyddsjalusi
¤ Jalusimaterial, aluminium och cellplast δ = 0,005 m
¤ Luftspalt mellan jalusi och fönster, δ = 0,05 m
2-glasfönster
¤ Utan jalusi = 2,90
¤ Med jalusi = 1,49 => dvs en sänkning av U-värdet med 49 %
3-glasfönster
¤ Utan jalusi = 1,89
¤ Med jalusi = 1,18 => dvs en sänkning av U-värdet med 38 %
Sammantaget påtagligt sänkta u-värden erhålls med hjälp av skyddsjalusi.
För beräkning av transmissionsförlusten, E (kWh) används formel, E = A x G
A: Ytan genom vilken värmen leds (m2)
G: Antal gradtimmar på orten (k, h) , ett tabellvärde, se exempelvis i LRF Konsults Handbok_om_energieffektivisering
Konstruktionsutformning, i detta exempel samma som i ovanstående fönsterkarmar, 2- respektive 3-glassystem samt
jalusi appliceras utvändigt på fönsterkonstruktioner.
Byggnad som används i exemplet har en bostadsyta = 200 m² och geografiskt beläget i Örebro, en placering som för Sverige
kan anses vara en genomsnittlig byggnad med avseende på geografi, klimat och befolkningsmässigt.
Boverkets krav är att fönsterytan ska vara minst 18 % av bostadsytan, dvs blir i detta fall 36 m² fönsteryta.
Värdet antal gradtimmar för Örebro = 122 (Gt – värdet), se tabellen bilaga 2 (sida 44), del 11 i LRF Konsults: Handbok_om_energieffektivisering
innebär med formeln E = A x Gt => 36 x 122 = 4 392 [kWh].
U-värden
¤ U-2 glasfönster = 2,90 (W/m2, ᵒC)
¤ U-2 glasfönster + skyddsjalusi = 1,49 (W/m2, ᵒC)
¤ U-3 glasfönster = 1,89 (W/m2, ᵒC)
¤ U-3 glasfönster + skyddsjalusi = 1,18 (W/m2, ᵒC)
Resultaten, se diagram nedan.
Tillgång till energi är en förutsättning för en bra boendemiljö
Energin i en bostadsbyggnad används för att värma, i vissa sammanhang kyla inomhusluften samt i hushållsproduktionen.
Som fastighetsägare kan man nog räkna med två saker, att energipriset kommer att stiga och att energimarknaden kommer att bli ytterligare reglerad.
Inom energiområdet finns det nationella och internationella mål som måste uppfyllas.
Boverket har för Sveriges räkning, antagit nivåer som ska gälla för energihushållningen.
Projektering av byggnader sker med hjälp av beräkningsmodeller
Energiområdet är minst sagt ett rörigt område och regleras starkt av myndigheter.
Beträffande byggnaders klimatskärmar ska dessa stämma överens med Boverkets Byggregler (BBR),
se länk: Energihushållning och
se länk (pdf-dokument): BFS 2016-12-BEN , om Boverkets föreskrifter och allmänna råd
I BBR:s krav beskrivs hur mycket värme som maximalt får passera ut genom klimatskärmen.
Detta kan sedan översättas till hur mycket huset behöver värmeisoleras.
Se länk på Boverkets hemsida: Krav på klimatskärmen
Byggnaders isoleringsbehov är av flera kategorier
Byggnadens klimatskärm är det tekniska samlingsnamnet för de byggnadselement som håller kylan ute och värmen inne i en byggnad.
Klimatskärmen omfattar; ytterväggar, källarväggar, tak, golv, fönster och ytterdörrar etc. och som beskrivs ovan
för ett bra klimat inne förses byggnader med isolering så att värmen inte försvinner ut.
Beträffande ljud, ljus och insyn, är det en balans i hur mycket kontakt med utemiljön som fordras.
Det är viktigt att kunna se ut, ha ett ljusinsläpp och även ha en ljudkontakt med utemiljön. Frågan är när blir utemiljön för störande?
¤ Kyla
¤ Värme
¤ Fukt
¤ Buller, exempelvis från biltrafik samt oönskat ljud från grannar
¤ Ljusmässigt, när är för mycket inströmmande sol obekvämt?
¤ Insynsskydd, när vill man skärma av sig?
Individuella uppfattningar råder, behovet är olika men isolerande åtgärder fordras.
I energisynpunkt kan tilläggas att hänsyn ska tas till de köldbryggor som finns i klimatskärmen. Exempel på köldbryggor är;
¤ träreglar och balkar, metallreglar samt stift, kramlor och där de olika byggnadsdelarna (tak, väggar, golv, fönster, dörrar) ansluts mot varandra har betydelse.
Det råder en intensiv diskussion kring energi, hur produktionen ska ställas om och vilka besparingar som fordras för att trygga framtida behov. Dock råder en virrig
situation, vem vet egentligen vad som bör gälla och förhållandet beskrivs till viss del beskrivs i artikel: DEBATT_ EU_s taxonomi skapar parallell miljöreglering
