|
Varmeakkumulering i beton Analyse af energibehov, beregningsforudsætninger
1.10 IndledningI de følgende kapitler er der foretaget beregninger af energibehovet for forskellige bygningsmodeller. Den ene model er en kontorbygning og den anden et enfamiliehus. Disse to modeller er i overensstemmelse med de tilsvarende, som er anvendt i CEMBUREAU’s beregninger. Dette er nærmere beskrevet i de efterfølgende hovedafsnit. I dette hovedafsnit er beskrevet nogle af de generelle beregningsforudsætninger, som anvendes, når energibehovet skal bestemmes. Formålet med denne analyse er at bestemme effekten af den termiske masse, der er i beton, ved opvarmning og køling af bygninger med anvendelse af de beregningsregler, der blev introduceret i 2006 i forbindelse med de nye energibestemmelser i Bygningsreglementet . I beregningsreglerne tages der hensyn til energiforbrug til både opvarmning, ventilation og køling. Der indgår desuden hensyntagen til den termiske komfort i bygningerne. De gennemførte simuleringer er foretaget med beregningsprogrammet Bygningers energibehov, Be06 /4/, som er udarbejdet på Statens Byggeforskningsinstitut, SBi. Der er beskrevet en række forudsætninger i SBi anvisning 213: Bygningers energibehov, Beregningsvejledning /4/. Denne publikation fungerer som en vejledning til beregningsprogrammet Be06. Programmet beregner energibehovet for en bygning på grundlag af i princippet alle indgående energimæssige parametre. Beregningsmetoderne i programmet er baseret på forskellige danske og europæiske standarder. De centrale parametre i metoden er gennemgået i det følgende, idet der er beskrevet en række af de parametre, som kan have betydning ved udførelse af beregninger, hvori der indgår udnyttelse af varmeakkumulering i bygningskonstruktionerne. 1.11 VarmeakkumuleringI beregningsprogrammet Be06 indgår bygningens varmekapacitet og dermed varmeakkumuleringsevnen af bygningskonstruktionerne som en parameter, der skal anvendes i programmet. Dette er nærmere beskrevet i det forrige kapitel. På grundlag af varmekapaciteten kan bestemmes, hvor stor en andel af de interne varmetilskud (gratisvarmen), der kan udnyttes til at reducere behovet for rumopvarmning. Denne andel kaldes for udnyttelsesfaktoren. De interne varmetilskud består af solindfaldet, varme fra personer, maskiner, belysning m.v. Hvis der er en stor varmeakkumuleringsevne, som det er tilfældet i bygninger med betonkonstruktioner, vil der ikke skulle fjernes så meget overskudsvarme. Dermed vil der i princippet være færre udgifter til investeringer i udstyr og til drift af de systemer, der skal fjerne varmen. 1.12 Termisk indeklima og køling.Der er som noget nyt krav om en maksimal rumtemperatur ved energibehovsberegninger. I beregningsprogrammet Be06 er anvendt en forenklet metode til beregning af det termiske indeklima og til beregning af køling. I metoden indgår varmekapaciteten af bygningen. Ved en stor tilførsel af interne varmetilskud skal der fjernes en del overskudsvarme for at undgå for høje temperaturer. I programmet kan der udføres beregninger af størrelsen af overskudsvarmen og af temperaturforholdene. I beregningsprogrammet Be06 er der forskellige muligheder for at fjerne overskudsvarmen, for at reducere den eller helt at undgå egentlig køling. Hvis der specificeres en solafskærmning, antages det i princippet, at den styres automatisk. Hvis der er manuelt betjent solafskærmning, vil denne kun medtages beregningsmæssigt i en vis udstrækning. Solafskærmningen vil træde i funktion ved direkte solindfald, både sommer og vinter. Der er også mulighed for at specificere forceret udluftning eller natventilation. Ved anvendelse af forceret ventilation forudsættes, at denne træder i kraft ved en temperatur på 23 °C. Ved natventilation træder denne i kraft ved 24 °C. Anvendes egentlig mekanisk køling forudsættes, at denne træder i kraft ved 25 °C. I bygninger, hvor der ikke er tilstrækkelig køling, og hvor temperaturen beregningsmæssigt i perioder overstiger 26 oC, antages, at varmeoverskuddet fjernes med en såkaldt fiktiv køling, der antages at være elektrisk drevet mekanisk køling med en samlet virkningsgrad på 1. Dette varmeoverskud ganges med faktoren 2,5 og tillægges det beregnede energibehov. Årsagen til faktoren 2,5 er, at energien, der anvendes til denne form for køling definitionsmæssigt er forudsat at være et el-forbrug. Energiforbruget ved køling af en vis mængde energi er således væsentlig større, end hvis den samme mængde energi skulle bruges til opvarmning. Det kan populært siges, at overtemperaturer straffes energimæssigt hårdt. 1.13 Ventilation af bygningenFor alle typer bygninger og ventilationsløsninger er minimumsventilationen 0,3 l/(s·m²), svarende til 0,5 h-1 ved normal rumhøjde. Værdier for ventilation vil fremover blive regnet i enheden: l/(s·m²). I beskrivelsen nedenfor benyttes den hidtil anvendte enhed luftskiftet pr. time: h-1. Nedenfor er beskrevet, hvilke grænser for ventilation der kan benyttes i forbindelse med beregningsreglerne.
1.14 ZoneopdelingBygninger vil blive beregnet som en termisk zone. Der er dog mulighed for at anvende inddata, der er differentieret for de enkelte zoner. Det kan være fx ventilation eller varmetilskud, hvor der er mulighed for at specificere forholdene for de enkelte zoner. Alle tilskud til varmebalancen bliver dog slået sammen, således at resultatet af beregningerne er et samlet gennemsnitligt resultat for hele bygningen. Dette er en af årsagerne til, at der kan forventes forskelle mellem resultater opnået med Be06 og resultater opnået med mere detaljerede programmer som fx BSim /11/. Årsagen skal ses i lyset af, at programmet ikke er udviklet som et egentligt projekteringsværktøj. Det er udviklet med det formål at give et kontrolværktøj ved myndighedsbehandlingen. Derfor er der i programmet anvendt en række forenklinger.
|