LivingLab by DOVISTA · Thomas Tvedergaard Larsen [email protected] Gengivelse af informationer fra denne side slide må kun se under kildehenvisning til LivingLab by DOVISTA …

’Vinduer energiteknik og funktion’ 20. maj. 2010 v. Thomas Tvedergaard Larsen [email protected] www.living-lab.eu

Gengivelse af informationer fra denne side slide må kun se under kildehenvisning til LivingLab by DOVISTA

©

LivingLa

b by DOVIST

A

http://www.living-lab.eu/









AGENDA

Kort om LivingLab by DOVISTA ©

LivingLa

b by DOVIST

A










AGENDA

Kort om LivingLab by DOVISTA

MissionLivingLab vil via rådgivning og dialog samt eksempelbyggeri fremme anvendelsen af energirigtige produkter, dagslys, indeklima, energioptimering og bæredygtighed

©

Thomas TvedergaardLivingLab by DOVISTAContact (+45) 22 28 34 90Livi

ngLab by D

OVISTA










Kort om LivingLab by DOVISTA

ENERGY FLEX_TI

Green LightHouse_KUA Bolig for livet_VKR Solar Aktiv Haus_VKR

Fremtidens DaginstiutionerEnemærke & Petersen

Æblelunden_Bjerg Arkitektur

Vendelbogade_PavenuBravorsonsvej_Penu

Nyhus_Lind & Risør

©

LivingLa

b by DOVIST

A










• Vinduets grundlæggende energiværdier

• Vinduets resulterende energiværdier

• Praktisk anvendelse af energiværdier

AGENDA

©

LivingLa

b by DOVIST

A










Vinduets funktion omfatter

Vinduets funktion ©

• Dagslys

• Frisk luft / naturlig ventilation

• Udsyn

• Æstetik

• Funktionalitet

• Person- og indbrudssikkerhed

• Lyd

• Energi

• Miljø

• Levetid

• IndbygningLivingLa

b by DOVIST

A










Energi

Vinduets funktion ©

UW Eref Uw,indb

Ueff EN ES EV EØ

gg ψspacer Uf LTrude

Ug ψindb Ff bLivingLa

b by DOVIST

A










Vinduets grundlæggende energiværdier ©De grundlæggende energiværdier for vinduer

• Spacerens linjetab (ψspacer)

• Ramme/karm isoleringsevne (Uf)

• Rudens lystransmittans (LTrude)

• Rudens solvarmetransmittans (gg)

• Rudens isoleringsevne (Ug)

• Indbygningsdetaljens linjetab (ψindb)

De grundlæggende værdiers anvendelse kræver god indsigt i den enkelte parameters indvirkning på ”De resulterende energiværdier for vinduer”

Som hurtig/nem vurderingsmetode for vinduers egnethed til et givent byggeri bør de resulterende værdier anvendes

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A










Vinduets grundlæggende energiværdier ©

Typiske værdier - oplukkelige og faste elementer

Kilde: www.energimærkning.dk







Hvor anvendes værdien?

Til beregning af vinduets isoleringsevne UW

Indgår som en skjult værdi i energibalance-beregning via UW

Anvendes til direkte indtastning i PHPP

•

•

•

•

•

Formel?

Linjetabet beregnes ud fra anvisningerne i EN/ISO 10077-2

Alle producenter skal regne deres egne værdierLivi

ngLab by D

OVISTA











Effekt på komponentniveau

Linjetab ved spacerprofil

0,04 (WE) 0,06 (Rustfast) 0,08(Alu)

Dimension UW Eref UW Eref UW Eref

400 x 400 1,53 -112 1,63 -121 1,72 -129

1230 x 1480 1,33 -33 1,38 -38 1,43 -42

2000 x 1500 1,30 -23 1,34 -27 1,38 -31







Erkendelser

Der findes et utal af spacere - men de er inddelt i tre hovedgrupper. (WE, Rustfast, ALU)

Selv indenfor hver gruppe er der store udsving i performance. (Spørg efter værdien og sammenlign)

Særligt i projekter med vinduer der indeholder feltopdeling er linjetabet ved spaceren vigtigt

Skal en særlig UW eller Eref imødekommes er små vinduer en større udfordring end store

•

•

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A










13

14

15

16

17

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

kW

h/m

2 p

r år

Husets enegiforbrug afhængigt af spacervalg

Primært energibehov

Opvarmningsbehov


SpacertypeOpvarmningsbehov

[kWh/m2 pr år]


[kWh/m2 pr år]Forbedring

[%]

Aluspacer - 0,08 16 96

Rustfast spacer - 0,06 15 95 6,3%

WE spacer - 0,04 14 95 6,7%

Som bygget (0,03-0,04) 14 94 0,0%

Total optimering 12,5%







Effekt på bygningsniveau

Areal (netto): 148,3 m²Areal (brutto): 182,7 m²Orientering: 31⁰ mod østOpvarmning(PHPP): 15 kWh/m²/årEref vindue: 11 kWh/m²/årVinduesareal: 34m2Vinduesprocent i huset: 19% Livi

ngLab by D

OVISTA










Gruppe Beskrivelse Uf -værdi

Træ

30 mm ramme-karmtykkelse, fyr eller gran 2,3



Plast

PUR-profiler 2,6

2-kammer PVC-profiler 2,1

3-kammer PVC-profiler 1,9

MetalProfiler uden brudt kuldebro 5,9

Profiler med brudt kuldebro Beregnes

Træ/alu

Profiler med alu-skal 1,2-1,6

Profiler med aluminium som bærende del 1,8-2,3

Profiler med brudt kuldebro 1,4-2,0



Til beregning af vinduets isoleringsevne UW

Indgår som en skjult værdi i energibalance-beregning via UW

Anvendes til direkte indtastning i PHPP







Typiske værdier

•

•

•

•

Formel?

Ramme og karmisoleringsevne beregnes i diverse software-løsninger såsom THERMLivi

ngLab by D

OVISTA











Varmetab ved karm og ramme

5,9 (metal) 1,9 (PVC) 1,4 (træ/træ-alu)

Dimension Uw Eref Uw Eref Uw Eref

400 x 400 5,08 -433 1,93 -148 1,53 -112

1230 x 1480 2,66 -153 1,48 -47 1,33 -33

2000 x 1500 2,36 -119 1,42 -34 1,30 -23

Erkendelser

En lav Uf -værdi er ikke et mål i sig selv – det samlede vindue må betragtes

Der findes mange konstruktionstyper på markedet. Et træ-alu produkt kan have bedre værdier end et træprodukt, men det gælder også omvendt

I store vinduer betyder Uf mindre

I små vinduer har Uf stor indflydelse på både energibalance og Uw-værdi

Metalkonstruktioner (gennemgående) hører ikke hjemme i lavenergibyggeri








•

•

•

•

•LivingLa

b by DOVIST

A










10

15

20

25

30

35

90

95

100

105

110

kW

h/m

2 p

r år

Husets enegiforbrug afhængigt af varmetab gennen ramme og karm


Opvarmningsbehov

Uf

Opvarmningsbehov[kWh/m2 pr år]


[kWh/m2 pr årForbedring

[%]

5,9 (metal) 31 108

1,9 (PVC) 16 96 48,4%

1,4 (Træ/Træ-alu) 15 95 6,3%

Som bygget (1,2-1,4) 14 94 6,7%

54,8%

Vinduets grundlæggende energiværdier ©• Spacerens linjetab (ψspacer)








ngLab by D

OVISTA











LT-værdien er rudens sollys-transmittans, og værdien angiver den procentdel af dagslyset, som passerer igennem ruden

For hvert lag glas lyset passerer igennem reduceres dagslys-mængen (LT værdien) med ca. 10%

LT-værdien er på denne måde et mål for, hvor mange procentdagslys, der passerer gennem ruden - en LT-værdi på 70% betyder, at 30% af det lys der rammer ruden, holdes ude af bygningen


LTrude anvendes til beregning af dagslysfaktoren

Dagslysfaktoren indregnes i husets energiramme såfremt der er tale om erhvervsbyggeri

LTrude kan bruges til at ”vurdere” rudens og rummets dagslysforhold. Lavere LTrude

medfører mørkere rude

Formel?Lystransmittansen (LT-værdien) skal beregnes for vinkelret indfald af lys med en spektralfordeling som angivet i DS/EN 410







•

•

•

•

•

Fakta

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A












Til beregning af vindues energibalance

Indgår som en direkte beregningsparameter i både Be06 og PHPP

Til beregning af vinduets solvarme-transmittans gw

Typiske værdier

Rudetype Opbygning Ug LT gg

Clear/Energy WE4-18-4 1,13 0,80 0,63

4-24-4 1,16 0,80 0,63

Clear/Energy WE6-16-4 1,12 0,80 0,62

6-22-4 1,16 0,80 0,62

Clear/Energy WE6-14-6 1,13 0,79 0,62

6-20-6 1,15 0,79 0,62

Clear/Energy WE8-14-4 1,13 0,79 0,61

8-20-4 1,15 0,79 0,61

Solar 70/Clear WE m. argon6-16-4 1,30 0,70 0,41

6-22-4 1,10 0,70 0,41

Solar 51/Clear6-16-4 1,10 0,51 0,28

6-22-4 1,10 0,51 0,28

Solar 40/Clear6-16-4 1,10 0,40 0,24

6-22-4 1,10 0,40 0,24

Solar Green/Energy6-16-4 1,10 0,65 0,39

6-22-4 1,20 0,65 0,39

Solar Grey/Energy6-16-4 1,10 0,38 0,36

6-22-4 1,20 0,38 0,36

LowIron/Clear/Lowiron 4-12-4-12-4 0,51 0,74 0,60







Formel?

Ramme og karmisoleringsevne beregnes i diverse software-løsninger såsom THERM

•

•

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A











Linjetab ved spacerprofil

0,65 (low iron) 0,41 (solar 70) 0,24 (solar 40)


400 x 400 1,54 -112 1,54 -122 1,54 -129

1230 x 1480 1,33 -30 1,33 -63 1,33 -87

2000 x 1500 1,30 -20 1,30 -56 1,30 -82

Erkendelser

Rudens solvarmetransmittans har stor indflydelse på energibalancen for vinduet - men ingen indflydelse på isoleringsevnen

Man kan påvirke gg-værdien på flere måder -solafskærmende film, jernfattigt glas, antal glasskiver

Har man sparsomt glasareal mod syd kan dette imødekommes med jernfattigt glas

Det er aldrig klogt at reducere gg-værdien i de energiforsynende facader - det bør altid ske med solafskærmning i stedet








•

•

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A










10

15

20

25

90

95

100

105

kW

h/m

2 p

r år

Husets enegiforbrug afhængigt af glassets solvarmetransmittans


Opvarmningsbehov


gg

Opvarmnings-behov

[kWh/m2 pr år]



[%]

0,24 (solar 40) 24 102

0,41 (solar 70) 18 97 25,0%

Som bygget (0,58/0,46) 14 94 22,2%

0,65 (low iron) 13 93 7,1%

45,8%









ngLab by D

OVISTA












Til beregning af vindues energibalance

Indgår som en direkte beregningsparameter i både Be06 og PHPP

Til beregning af vinduets samlede UW

Formel?Rudens isoleringsevne, Ug, beskriver isolerings-evnen for en given rude målt på rudens midte beregnet efter gældende standard for ruder (DIN/EN 673)

Name Type Configuration Ug gg

26mm clear Argon 4-18-4 1,13 0,63

32mm clear Argon 4-24-4 1,16 0,63

26mm clear Argon 6-16-4 1,12 0,62

32mm clear Argon 6-22-4 1,16 0,62

36mm clear Argon std 4-12-4-12-4 0,7 0,5

36mm clear LI Argon LI 4-12-4-12-4 0,70 0,6

36mm clear Krypton LI 4-12-4-12-4 0,56 0,58

36mm clear Krypton std 4-12-4-12-4 0,5 0,5



52mm clear Argon LI 4-20-4-20-4 0,57 0,58

52mm clear Argon Alp 4-20-4-20-4 0,47 0,46







Typiske værdier

•

•

•

•LivingLa

b by DOVIST

A











Varmetab gennem rude

1,16 (26mm clear) 0,7 (36mm tripple) 0,47 (52mm alp)


400 x 400 1,54 -113 1,44 -105 1,39 -107

1230 x 1480 1,33 -33 1,01 -8 0,85 -13

2000 x 1500 1,30 -23 0,95 4 0,77 -1

Erkendelser

En lav Ug-værdi er altid at foretrække - og det flytter meget på både energibalancen og isoleringsevnen

Ug og gg afhænger af hinanden - man kan ikke få bedste Ug og gg i samme rude

Vurdér fra facade til facade hvilken parameter der er vigtigst (vha. energibalanceprincippet)

Virkemidler: Spacerafstand, gasfyldningsgrad, gasart, energibelægningstype








•

•

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A










10

15

20

25

90

95

100

105

kW

h/m

2 p

r år

Husets enegiforbrug afhængigt af glassets solvarmetransmittans


Opvarmningsbehov


gg




[%]

1,16 (26mm clear) 20 99

0,7 (36mm tripple) 18 97 10,0%

0,47 (52mm LI) 16 95 11,1%

Som bygget (0,56/0,47) 14 94 12,5%

30,0%









ngLab by D

OVISTA












Til beregning af Uw,indbygning (passivhuse)

Tastes direkte i Be06 under fundaments-linjetab

Formel?Indbygningslinietabet (ψindb) som måles i W/mK, udtrykker hvor mange watt der tabes pr. meter indbygning ved en temperaturforskel mellem ude og inde på 1 grad Kelvin. Værdien regnes i software såsom THERM - og kan ikke beregnes via simple formler

Beregningsmetoder

Der findes 2 metoder at beregne indbygningslinjetabet på:







•

•

•

Simpel:

Samlet beregning fra leverandør – de tre værdier samles i én resulterende værdi

Ψindb= Ψk + Ψsa+Ufals

Ψindb indtastes som eneste værdi i Be06

Tabelopslag i DS418:

Mere kompliceret i Be06, men lettere anskaffelse af data

Ψk: Opslag i tabel 6.7.1 i DS418

Ψsa: Opslag i tabel 6.12.1-4 i DS418

Ufremmuring: Beregning jf. afsnit 6.7 i DS418LivingLa

b by DOVIST

A











Ψindb indhentes fra din vinduesleverandør eller beregnes af rådgivende virksomhed

Ψindb = + +

Ψsa ΨK Ufals

Typiske værdier

BeskrivelseLinjetab (Ψindb)

[W/mK]

BR95 – BR krav frem til 2008 0,1

0,06 – BR krav frem til 2010 0,06

0,03 – BR krav , tilbygning, 2010 0,03

0,016 – lavenergi, (Purenit+lysning) 0,016







Den simple metode

LivingLa

b by DOVIST

A











Ufals

ΨK

Ψsa

Den reducerede U-værdi ved fremmuringen skal beregnes separat ift. øvrige vægge







Tabelopslag i DS418

LivingLa

b by DOVIST

A










10

15

20

25

90

91

92

93

94

95

96

kW

h/m

2 p

r år

Husets enegiforbrug afhængigt af indbygningslinjetabet


Opvarmningsbehov


Linjetab (Ψindb)[W/mK]




[%]

0,1 (BR95) 17 96

0,06 (BR08) 15 95 11,8%

0,03 (BR10 tilbygning) 14 95 6,7%

0,016 (Purenit+lysning) 14 94 1,1%

Som bygget (L&R) 14 94 0,0%

17,6%









ngLab by D

OVISTA










• Vinduets energibalance (Eref, EN, ES, EØ, EV)

• Vinduets isoleringsevne (Uw)

• Vinduets effektive U-værdi (Ueff)

• Vinduets indbyggede isoleringsevne (Uw,indb)

• Randzonetemperatur

• Vinduets solvarmetransmittans (gw)

De resulterende energiværdier for vinduer

Vinduets resulterende energiværdier ©

Energibalancen indeholder alle elementerne fra de øvrige resulterende værdier - men alt efter byggeriets beskaffenhed kan man med fordel vurdere hver enkelt parameter

•

LivingLa

b by DOVIST

A
















©Vinduets resulterende energiværdier

Varmetab gennem vinduet

Uw +Solens energitilskud

gennem vinduet

gw=Vinduets energibalance

Eref

-90,0

-70,0

-50,0

-30,0

-10,0

10,0

30,0

50,0

Eref Enord Esyd Eøst/vest

kW

h/m

2 p

r å

r

Energibalance - ydervægge/vinduer

BR10 krav til ydervægge BR10 krav til vinduerTypical 3 layer argon Low energy product

Eref Enord Esyd Eøst/vest

LivingLa

b by DOVIST

A











SolindfaldRetningsbestemt solindstråling i DK i fyringssæsonen.

Glasfordeling

• 26 % mod Nord

• 33 % fordelt mod Øst og Vest

• 41 % mod Syd

Fyringssæsonen = 24/9 13/5

-5

0

5

10

15

20

Jan

Feb

Mar

Apr

Maj

Jun

Jul

Aug

Sep

Okt

Nov

Dec

VarmetabDen energimængde der i fyringssæsonen slipper ud gennem vinduet.

SkyggefaktorIndbygget ca. 50 mm tilbagetrukket fra mur, ca. 0,5 m udhæng og horisontvinkel på 10°.







Forudsætninger for Eref

LivingLa

b by DOVIST

A











Simpel formel – hurtig vurdering

Eref = 196,4 x gw- 90,36 x Uw (kWh/m2 pr. år)

Eref

Enord

Esyd

Eve

st

Eøst







Eref

Enord = 73,15 x gw - 90,36 x Uw (kWh/m2 pr. år)

Esyd = 301,98 x gw - 90,36 x Uw (kWh/m2 pr. år)

Eøst = 162,47 x gw - 90,36 x Uw (kWh/m2 pr. år)

Evest = 162,47 x gw - 90,36 x Uw (kWh/m2 pr. år)

Energibalance

Facadevis optimering inden der udføres Be06 – sikrer et godt resultat

LivingLa

b by DOVIST

A












Til direkte indtastning i Be06

Til vurdering af vinduers egnethed til specifikke orienteringer

Formel?

Gruppe Rudetype Uw [W/m2K] 1230 x 1480

Træ

2 lags clear argon 1,2-1,4

3 lags clear argon 1,0 – 1,1

3 lags clear krypton 0,7 – 1,0

Plast

2 lags clear argon 1,6 - 2,0

3 lags clear argon 1,3 - 1,5


Træ/comp/alu




Træ/alu










Typiske værdier

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A











Vinduets effektive isoleringsevne, Ueff er forløberen for energi-balancen i det nye bygningsreglement

Ueff = Uw - 2,2 x gg x Arude/Avindue

Man kan ganske let konvertere de gamle Ueff -værdier til de nye Eref -værdier via følgende formel:

Eref = Ueff x -90,36







LivingLa

b by DOVIST

A











Hvordan regnes den?

Uw.indb = (Ag x Ug + Af x Uf + Ig + Ψs x Is+ Ψindb x Iind ) / ( Ag + Af )







Uw beskriver vinduets samlede varmetab - men samlingen mellem vindue og væg er ikke inkluderet heri

I lavenergibyggeri kan der ofte hentes 0,5-4 kwh/m2

pr. år ved at optimere linjetabet omkring vinduet

Uw,,indb tager højde for netop dette faktum - sørg for at både vindue og indbygning er udført optimalt - og kontrollér det med Uw,,indb

•

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A











Hvorfor er det vigtigt?

Minimering af risiko for kondens

Forbedring af både isoleringsevne og energibalance

Hvilket niveau skal overholdes?

Minimumskrav 7 grader

Kravet skærpes i 2011 til 9,3 grader

Vigtigt

I lavenergihuse med højt tæthedsniveau og meget lille varme-forsyning skal disse krav overholdes - risiko for kondens







•

•

•

•

•LivingLa

b by DOVIST

A











Solvarmetransmittans for vinduet (gw)

Høj solvarmetransmittans har stor betydning for produktets energibalance

Sydorienterede produkter må nødvendigvis have en høj solvarmetransmittans

Op til 70% af boligens varmebehov kan dækkes af energien fra vinduerne – men solvarmetransmittansen skal være optimal

Hvordan beregnes værdien?

gw = gg x Ag / Aw







•

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A










Praktisk anvendelse af energiværdier ©

-1300

-1100

-900

-700

-500

-300

-100

100

300

500

Enord Esyd Eøst Evest Total

kW

h/å

r Produkt 1

Produkt 2

Produkt 3

Produkt 1 Areal Balance Produkt 2 Areal Balance Produkt 3 Areal Balance

Eref -33,0 -7,4 9,2

Enord -87,6 10,3 -902 -59,5 10,3 -612 -40,2 10,3 -414

Esyd 13,8 9,4 130 37,2 9,4 350 51,6 9,4 485

Eøst -48,0 1,5 -71 -21,7 1,5 -32 -4,4 1,5 -6

Evest -48,0 8,2 -395 -21,7 8,2 -178 -4,4 8,2 -36

Total -1238 -472 29

Husets boligareal: 161,8m2

Glasandel: 19,5% / 29,4m2

Fordeling: syd 32%, øst 5%, nord 35%, vest 28%

Et eksempel – regning i hånden før Be06 – det sikre valg

Enord Esyd Eøst Evest Total

LivingLa

b by DOVIST

A










Uw Eref Produkt Energibehov

1,28 -47,5 Type 1 77,0

1,33 -33,3 Type 2 74,6

1,33 -29,9 Type 3 73,8

1,36 -22,0 Type 72,6

©

EksempelhusBe06 eksempelhus Version 4 parcelhus

Praktisk anvendelse af energiværdier

Energibalance og isoleringsevne – man bør vægte værdiernes betydning

Alle husets øvrige installationer (isolering, ventilation, orientering, tæthed osv.) holdes konstant

Produktet med dårligste Uw får husets samlede energiramme optimeret med 4,4 kWh/m2 pr. år

Dette er tilfældigt - derfor er kontrol via energibalanceformler nødvendigt

•

•

•

LivingLa

b by DOVIST

A










0

500

1000

1500

2000

2500

Standard produkt Klasse 1 produkt Energi+ produkt

kWh

/år

Samlet varmebehov - produktvalg

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Standard produkt Klasse 1 produkt Energi+ produkt

kWh

/år

Samlet varmebehov - produktvalg

Eref -33

Eref -7Eref 5

Eref -21

Eref 5Eref 14

Standard produkt

Klasse 1 produkt

Energi+ produkt

Standard produkt

Klasse 1 produkt

Energi+ produkt

Vinduets energibalance

Eref

Praktisk anvendelse af energiværdier ©Energibalance – vælg det rigtige niveau – find husets energimætningspunkt

Areal (brutto): 182,7 m²Lind & Risør Passiv parcelhus

Areal (brutto): 124 m²

Brorsonsvej passivhusrenoveringLivingLa

b by DOVIST

A








http://www.living-lab.eu/livinglab/gallery.nsf/0/42ACD5D6D349FC56C1257655002F8BE9/$file/l_r_2.jpg



0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

-20

30

80

130

180

230

280

0 1 2 3 4

W/m

2K

kW

h/a

Glazed area [m2]

Energy balance - new and old methodEnergy balance - old method

Energy balance -new methodUw-einbau - old methodUw-einbau - new method

Danske indbygningsmetoder minimerer egenskyggen på vinduet, og vinduets slanke konstruktion (sammenlignet med tyske) sikrer, at huset samlet set har et langt lavere energiforbrug, end hvis der var anvendt certificerede passivhusvinduer

Praktisk anvendelse af energiværdier ©God isoleringsevne kombineret med energibalance er vejen frem

LivingLa

b by DOVIST

A










Praktisk anvendelse af energiværdier ©Gode indbygningsløsninger reducerer energiforbruget til opvarmning med 27%

LivingLa

b by DOVIST

A










Spørgsmål?

- tak for opmærksomheden

LivingLa

b by DOVIST

A








Documents

LivingLab by DOVISTA · Thomas Tvedergaard Larsen [email protected] Gengivelse af informationer fra denne side slide må kun se under kildehenvisning til LivingLab by DOVISTA …