Etterprøving av løsninger for energiforsyning og inneklima i utvalgte forbildeprosjekter

I denne masteroppgaven har 6 ulike bygninger blitt presentert og analysert ved ulike modeller i energi- og klimasimuleringsverktøyet IDA-ICE. Formålet med oppgaven er å belyse ulike sider ved energieffektivisering i bygninger, både gevinster og eventuelle utfordringer. Analysen er med på å lage grunnlaget for presentasjoner av forbildeprosjektene i fagboken og på de tilknyttede web-sidene hos Enova. Hoveddelen av oppgaven gikk ut på analysere de ulike bygningene ved å endre parametere karakteristiske for den spesifikke tekniske løsningen i simuleringsverktøyet. Det ble her forsøkt å representere ulike løsninger så godt som mulig, uten å analysere det samme for flere bygninger. For rehabiliteringen av boligblokken i Myhrerenga borettslag utenfor Oslo ble det valgt å fokusere analysen rundt bygningskroppen ved å simulere modeller med høyere U-verdier for vegger, tak, vinduer og dører, i tillegg til høyere kuldebroverdi og lekkasjetall. Dette resulterte blant annet i høyere varmetap gjennom bygningskroppen, som førte til høyere energi- og effektbehov. Endringen resulterte også i en økning av oppvarmingssesongen. I tillegg ble det valgt å se på innvirkningen for energibehovet ved en økning i kravet til innetemperatur. For boligblokken i Miljøbyen Granåsen i Trondheim ble det valgt å fokusere analysen rundt påvirkningen av uteklimaet. Her viste modeller både for mildere og kaldere klima, representert ved Stavanger og Kiruna i Sverige, hvordan energibehovet til romoppvarming og oppvarming av ventilasjonsluft påvirkes. En markant økning i energibehovet ble vist for kaldere klima. På grunn av lave varmetap i bygninger med høy varmemotstand i vegger, vinduer og tak ble det for Vålandshaugen barnehage valgt å se på radiatorplassering, effektbehov og driftstid. Spesielt ble inneklimaet analysert ved sentralt plasserte radiatorer. Resultatene viste at tilfredstillende innetemperatur ikke ble opprettholdt for hele året med den antatte radiatorplasseringen. For UNN Tromsø ble det valgt å analysere påvirkningen av virkningsgrad for varmegjenvinner i ventilasjonssystemet. Dette ble analysert hovedsakelig på grunn av problemer med forurensning ved å benytte roterende varmegjenvinner og fare for smitte i sykehuset. Resultatene poengterer store forskjeller ved å benytte høy grad av varmegjenvinning på avtrekkslufta. I tillegg ble innvirkninger av å endre ventilasjonssystemet fra behovsstyring til konstante luftmengder sett på. For Powerhouse Kjørbo ble ventilasjonssystemet med overstrømning av tilluft fra soner med høy belastning til soner med mindre belastning analysert. Resultatene viste at energibehovet var svært lavt, men at soner hadde problem med for høye temperaturer for dimensjonerende sommerforhold. Det ble også laget modeller for ulike ventilasjonssystem basert på behovsstyring og konstante luftmengder. Tilslutt ble det termiske inneklimaet for Papirbredden II analysert med hovedfokus på solforhold, solskjerming og utnyttelse av eksponert betong som termisk masse. Som for Powerhouse Kjørbo hadde de ulike modellene problemer med overopphetning for dimensjonerende sommerforhold. Utnyttelse av betong som termisk masse viste blant annet at temperaturendringer brukte lengre tid for å oppnå likevekt. For oppvarmingssesongen resulterte dette i at temperaturen holdte seg høyere for natten, noe som reduserte nødvendig temperaturløft for oppvarmingen om morgenen. I tillegg til å analysere ulike karakteristiske trekk ved de 6 bygningene, ble det gjort en sammenlignende analyse av bygningene med tanke på energi- og inneklimaytelse basert på ulike klimaforhold, tekniske løsninger og bruk. Resultatene viste at antagelser for internlaster og temperaturkrav hadde større påvirkning enn klimaet bygningen befinner seg i. Ulikheter i energibehovet for bygningstype skyldes ulike krav til bruk. For eksempel har sykehus høyere krav til luftmengder enn boligbygninger. Levert energi for bygningene var videre sterkt avhengig av energiforsyningen og parametere for energidekningsgrad og gjennomsnittlig effektfaktor. Siste del av oppgaven handlet om å foreslå hvordan resultater av analyser ska presenteres på de tilknyttede web-sidene hos Enova. Dette formidles direkte til Frode O. Gjerstad i Enova, og legges ikke ved som en del av oppgaven