Fördjupning
Nyckeltal
Nyckeltal används som hjälpmedel för att underlätta jämförelser av olika slag, till exempel vid uppföljning och jämförelser av energianvändning i byggnader. Här beskrivs de mest förekommande nyckeltal som hjälper till att karaktärisera lågenergibyggnader och som förekommer i denna webbutbildning.
Specifik energianvändning är ett vanligt nyckeltal för att jämföra olika byggnaders energianvändning mot varandra. Fördelen med att redovisa energianvändningen per areaenhet är att värden för olika stora byggnader blir direkt jämförbara. Vanligen används begreppet tempererad area, Atemp.
I vissa redovisningar, framför allt äldre, kan den specifika energianvändningen vara baserad på exempelvis boarean (BOA) eller lokalarean (LOA).
En byggnad i Malmö har tempererad area Atemp 4000 m². Uppmätt årlig energianvändning för fjärrvärme är 520 MWh/år och för el 210 MWh/år.
Vad är den specifika energianvändningen för byggnaden?
Specifik energianvändning för byggnaden är:
(520 MWh/år+210 MWh/år) x 1000 /4000 m² = 182 kWh/m² år
Atemp är arean av samtliga våningsplan, vindsplan och källarplan för temperaturreglerade utrymmen, avsedda att värmas till mer än 10°C, som begränsas av klimatskärmens insida.
En byggnad har tre våningsplan, uppvärmd källare och vind med respektive areor: Akällare = 350 m²; Av1 = 300 m²; Av2 = 300 m²; Av2= 300 m² ; Avind = 300 m².
Vad är den sammanlagda tempererade arean av byggnadens alla våningsplan Atemp?
Den sammanlagda tempererade arean av byggnadens alla våningsplan Atemp är:
A
temp = 350+300+300+300+300 = 1550 m²
Exempel på uppdelad och summerad redovisning av byggnadens primärenergital i flerbostadshus (kWh/m² år). Byggnaden ligger i Göteborg. För uppvärmning och tappvarmvatten används fjärrvärme.
Där
E
uppv är energi för uppvärmning, (kWh/år)
F
geo är geografisk justeringsfaktor
E
kyl är energi till komfortkyla, (kWh/år)
E
tvv är energi till tappvarmvatten, (kWh/år)
E
f är energi till fastighetsel, (kWh/år)
VF
i är viktningsfaktor per energibärare
A
temp är är byggnadens tempererad area, (m²)
Boverkets byggregler BBR 29 beskriver byggnadens energiprestanda uttryckt som ett primärenergital. Kraven på primärenergital varierar beroende på typ av byggnad.
Primärenergitalet utgörs av byggnadens energianvändning, där energi till uppvärmning har normalårskorrigierats och korrigerats med en geografisk justeringsfaktor (Fgeo). Byggnadens energianvänding multipliceras med viktningsfaktorer för olika energibärare och fördelas på Atemp (kWh/m2 och år). Viktningsfaktor för olika energibärare:
El – 1,8
Fjärrvärme – 0,7
Fjärrkyla – 0,6
Fasta, flytande och gasformiga biobränslen – 0,6
Fossil olja – 1,8
Fossil gas – 1,8
Energi för tappvarmvatten ska korrigieras till normalt brukande vid kontroll om primärenergitalet uppfyller krav enligt BBR. Normalt brukande av varmvattenanvändning är 2 kWh/m2 och år för lokaler, 25 kWh/m2 och år för flerbostadshus och 20 kWh/m2 och år för småhus. Se "Verifiering av byggnads energiprestanda" i del 9.
Mata in byggnadens specifika energianvändning (köpt energi) och geografisk justeringsfaktor:
Välj om du vill räkna på en fjärrvärmeuppvärmd byggnad eller en byggnad som är uppvärmd med el.
Ett flerbostadshus i Malmö har köpt 41 kWh/m² fjärrvärme för uppvärmning, 32 kWh/m² för varmvattenberedning och 45 kWh/m² el där en tredjedel av elen har använts till fastighetsel och övrigt till hushållsel.
Vad är byggnadens primärenergital enligt BBR 29?
Byggnadens primärenergital enligt BBR 29 är 80 kWh/m².
Exempel på uppdelad och summerad redovisning av specifik energianvändning i flerbostadshus (kWh/m² Atemp och år)
Där
E
uppv är energi för uppvärmning
E
kyl är energi för komfortkyla
E
tyv är energi för tappvarmvatten
E
f är energi för fastighetsel
Boverkets byggregler (BBR) ställer krav på byggnadens specifika energianvändning. Kraven varierar beroende på typ av byggnad, uppvärmningssystem och i vilket klimatzon byggnaden ligger.
Den energi som ingår i byggreglerna är energi som, vid normalt brukande, under ett normalår behöver levereras till en byggnad för uppvärmning, komfortkyla, tappvarmvatten och byggnadens fastighetsenergi. Ofta benämnd köpt energi.
I vissa sammanhang kan det vara mer lämpligt att jämföra den totala specifika energianvändningen, dvs. inklusive hushålls- och verksamhetsel, eller var del för sig. Var därför alltid uppmärksam på vad som ingår innan du jämför specifik energianvändning mellan olika byggnader.
En byggnad i Malmö har köpt 100 kWh/m² fjärrvärme för uppvärmning och varmvattenberedning och 80 kWh/m² el där hälften av elen har använts till fastighetsel och hälften till verksamhetsel.
Vad är byggnadens specifika energianvändning enligt BBR?
Specifik energianvändning enligt BBR är 140 kWh/m²
Total specifik energianvändning är 180 kWh/m².
Specifikt värmeeffektbehovet är ett vanligt nyckeltal för lågenergibyggnader, speciellt för passivhus. Det är ett mått på hur väl man har lyckats minimera byggnadens värmebehov. Det klassiska kravet för ett passivhus är att det specifika värmeeffektbehovet inte får överskrida 10 W/m². Kravnivån och hur den beräknas kan skilja något mellan olika lågenergidefinitioner, men ligger normalt i intervallet 10-20 W/m².
En byggnad i Göteborg har tempererad area Atemp 250 m². Beräknade värmeförluster via värmetransmission är 1800 W, via luftläckage 500 W och via ventilation 200W vid dimensionerande vinterutetemperatur – 14,7 °C.
Vad är det specifika värmeeffektbehovet för byggnaden?
Specifik värmeeffektbehov för byggnaden är:
(1800 W+500 W+200 W) / 250 m² = 10 W/m²
Formfaktorn är ett mått på hur kompakt byggt klimatskalet är vilket är ett viktigt nyckeltal för lågenergibyggnader. Ju lägre värde på kvoten desto lättare att uppnå lägre transmissionsförluster per tempererad area, dvs ett minskat energibehov.
Det är inte energieffektivt att bygga en byggnad med en formfaktor högre än 3. Enplanshus hamnar alltid på en formfaktor högre än 2, vilket vid lågenergibyggande delvis kompenseras med bättre omslutande isolering (Um-värde). Enplanshus har en större andel tak och golv som är lättare att få välisolerade. Flervånings punkthus kan uppföras med en formfaktor närmare 1. Detta motverkas dock energimässigt av att det är svårare att uppnå en god omslutande isolering (ett lågt Um-värde) eftersom flervånings punkthus har en större andel väggar med mycket fönster.
En byggnad i Malmö har tempererad area Atemp 500 m² och har två våningsplan. Klimatskalets omslutande area Aom är 1000 m².
Vad är klimatskalets formfaktor?
Klimatskalets formfaktor är (1000 m²) / 500 m² = 2
Aom= Agolv + Afasad + Atak
Agolv area på golvplatta mot mark, inkl. alla källarytor mot mark i en uppvärmd källare (m²)
A
fasad area på alla fasadytor (inkl. fönster och dörrar) (m²)
A
tak area på tak i uppvärmd vind eller area på golv i kall vind (m²)
Klimatskalets omslutande area Aom är sammanlagd area för omslutande byggnadsdelars ytor mot uppvärmd inneluft (m²). Med omslutande byggnadsdelar avses sådana byggnadsdelar som begränsar uppvärmda delar av bostäder eller lokaler mot det fria, mot mark eller mot delvis uppvärmda utrymmen.
En byggnad har tre våningsplan, uppvärmd källare och vind. Byggnadens omslutande byggnadsdelars ytor mot uppvärmd inneluft är: Agolv = 350 m²; Afasad= 720 m²; Atak = 300 m².
Vad är klimatskalets omslutande area Aom?
Klimatskalets omslutande area Aom är:
Aom = 350+720+300 =1370 m²
Genomsnittlig värmegenomgångskoefficient, Um (W/m2K), är ett mått på hur välisolerat klimatskalet är. Ju lägre värde desto mindre transmissionsförluster per tempererad area, det vill säga lägre energibehov.
Hur bra Um-värde man kan uppnå på en byggnad påverkas av formfaktorn. För enplans passivhus kan Um-värden kring 0,15 W/m2K uppnås medan det för flervånings punkthus uppförda som passivhus kan vara rimligt att hamna på ett Um-värde kring 0,30 W/m2K. Detta kan jämföras med kraven i BBR29 (2020) där högsta tillåtna Um-värde för småhus är 0,30 W/m2K och för flerbostadshus 0,40 W/m2K. Motsvarande krav för lokaler är 0,50 W/m2K enligt BBR29.
En byggnad i Stockholm har tempererad area Atemp 500 m² och har två våningsplan. Klimatskalets värmeeffektförluster är 125 W/K och omslutande area Aom är 1000 m².
Vad är klimatskalets genomsnittliga värmegenomgångskoefficient?
Klimatskalets genomsnittliga värmegenomgångskoefficient Um är:
(125 W/K) / 1000 m² = 0,125 W/m², K
Klimatskalets lufttäthet qn50 är ett mått på byggnadens lufttäthet och infiltrationsförluster (luftläckageförluster) vid en tryckskillnad över klimatskalet på 50 Pa. Det går inte direkt att översätta till luftläckning för en byggnad eftersom normal drift sker vid andra tryck och även påverkas av t.ex. vind. Klimatskärmen täthet har stor betydelse för att minimera ofrivillig ventilation, men också för att förhindra att fuktig luft tränger ut i klimatskärmen och orsakar fuktskador.
Vid byggande av en lågenergibyggnad ställs ofta krav på klimatskalet lufttäthet för att uppnå uppsatta energimål. För lågenergibyggnader ligger lufttätheten vanligen under 0,3 (l/s)/m² (qn50). Vid traditionellt byggande utan fokus på lufttäthet är klimatskalets lufttätheten ofta över 0,5 (l/s)/m² (qn50). I BBR finns sedan 2007 inga specifika krav på klimatskalets lufttäthet qn50. I äldre byggregler var kravet 0,6 (l/s)/m².
En byggnad har klimatskalets omslytande yta Aom 500 m². Uppmätt luftläckage vid 50 Pa tryckskillnad är 150 l/s.
Vad är klimatskalets lufttäthet?
Klimatskalets lufttäthet qn50 är:
(150 l/s) / 500 m² = 0,3 l/s·m²
Där
U
f-värde (W/m²K), är ett genomsnitt U-värde för hela fönstret
U
g är U-värde för glaset, (W/m²K)
U
k är U-värde för karm och båge, (W/m²·K)
A
g glasets yta (m²)
A
k är bågens och karmens totala yta (m²)
ψ är värmegenomgångskoefficient som tar hänsyn till ytterligare värmeförluster (köldbryggor) vid glasranden (W/m·K).
l
g är längden av den synliga glasranden (m)
Uf-värde för fönster är ett mått på fönstrets värmeisolerande egenskaper. Ju lägre värde desto bättre isolerar fönstret. De bästa fönstren har ett mycket sämre U-värde än en bra vägg, vanligen 5-10 gånger sämre. För lågenergihus krävs normalt att fönstren har ett Uf-värde som är lägre än 1,0 W/m²K. För passivhus krävs ännu lägre värde.
Man bör också känna till att runt varje fönsterinfästning uppstår en köldbrygga. Denna köldbrygga är dessutom större i en välisolerad vägg än i en sämre isolerad vägg. Detta beror på att både fönstret och köldbryggan innebär en försämring av den värmeisolerande förmågan jämfört med om fönstret ersatts av en vägg.
Ett treglasfönster har ca 2 m² i karmyttermått. Karmens och bågens andel är ca 20 %. Ug –värde för glaset är 1,0 (W/m²K), Uk –värde för karm och båge är 1,7 (W/m²K). Värmegenomgångskoefficient ψ för glasranden är 0,03 (W/mK) och den synliga glasrandens längd är 7,5 m.
Vad är det genomsnittliga U-värdet för hela fönstret Uf
Den genomsnittliga U-värdet för hela fönstret Uw är:
((0,8∙2∙1,0) + (0,2∙2∙1,7) + (7,5∙0,03)) / ((0,8∙2) + (0,2∙2))=1,25 W/m²K