Varmeakkumulering i beton
Eksempel 2, enfamiliehus
1.18 Beregningsforudsætninger
I dette afsnit vises et eksempel på beregning af et enfamilieshus.
Følgende hovedparametre er varieret:
Bygningens varmekapacitet.
Der anvendes de fire grupper, der er specificeret i SBi-anvisning 213. Bygningers energibehov /4/. Betegnelserne for de fire grupper er:
Ekstra let c= 40 Wh/K m²
Middel let c= 80 Wh/K m²
Middel tung c= 120 Wh/K m²
Ekstra tung c= 160 Wh/K m²
Varmetilførsel
Solindfald (middel solindfald og stort solindfald). Ved middel solindfald er der anvendt solafskærmning. Der er anvendt danske klimadata.
Ventilationen varieres i to tilfælde. I det ene tilfælde anvendes konstant ventilation, og i det andet tilfælde anvendes forceret ventilation ved høje temperaturer.
1.19 Modelbeskrivelse
Generelt
Parcelhuset er et fritliggende parcelhus med en T-form. Etagearealet er på 180 m². Se figur 8.
Figur 8. Skitse af model af parcelhus.
Klimaskærm
Vinduesarealet udgør 29 % af etagearealet. Glasandelen udgør 67 % af vinduesarealet. Orientering og fordeling af vinduerne er: Nord 22 %, Syd 37 %, Øst 21 % og vest 20 %. Ruderne forudsættes at være energiruder med solvarmetransmittans på g = 63 %. Den gennemsnitlige U-værdi er 1,5 W/m²K.
I modellen er der anvendt en horisontafskærmning på 15 ° og et udhæng på 40 og 70 °. Der er også skygger på siden af nogle af vinduerne på grund af T-formen. Dette svarer til stort solindfald i tabellen. Ved middel solindfald er der anvendt solafskærmning.
Solafskærmningsfaktoren er her sat til 0,5. Dette svarer til middel solindfald i tabellen.
Facade- og gavlvægge har samme U-værdi på 0,20 W/m²K.
Gulv og tag er isoleret med U-værdier på henholdsvis 0,17 W/m²K og 0,16 W/m²K.
Langs fundamenter anvendes linjetab på 0,15 W/mK.
Tabel 9. U-værdier og linjetab.
| Konstruktion | Areal m² |
U-værdi W/m²K |
| Loft: 300 mm isolering, lambda 0,037 W/m K | 180 | 0,12 |
| Terrændæk med gulvvarme (0,39 m fundament) | 156 | 0,12 |
| Ydervæg (162,6 m² brutto): 190 mm isol. 0,037 W/m K | 118 | 0,25 |
Linjetab
| Fundamenter og samlinger ved vinduer | Længde l (m) |
Linjetab (W/mK) |
Temperaturfaktor b |
| Ydervægsfundamenter | 63,3 | 0,12 | 1,3 |
| Samling omkring vinduer og døre | 91,4 | 0,03 | 1 |
Brugstid
Bygningen antages at være permanent i brug.
Ventilation
Hele bygningen forudsættes naturligt ventileret med 0,3 l/s m² om vinteren hele døgnet. Udelukkende udsugning uden varmegenvinding.
I de beregningstilfælde, hvor der anvendes forceret (naturlig) ventilation, forudsættes, at hvis temperaturen overstiger 23 °C, anvendes en forceret ventilation med et luftskifte på 0,9 l/s m². Den forcerede ventilation forudsættes at kunne anvendes hele døgnet.
Interne varmetilskud
Der er antaget et gennemsnitligt varmetilskud fra intern belastning i brugstiden på 5 W/m²K fordelt med varme fra personer på 1,5 W/m² og fra apparater på 3,5 W/m²K.
Belysning
Der er ikke regnet med separat tilskud fra belysning.
Varmeanlæg
Der forudsættes fjernevarme, uden at der dog er specificeret et varmetab fra fjernvarmeveksleren. Der er defineret et varmtvandsforbrug på 250 l/m²år, hvilket er en standard værdi.
1.20 Simuleringsresultater
Nedenfor er vist resultater fra beregningerne med Be06 i tabel 10. Energibehovet kan benyttes til sammenligning med energirammen i henhold til Bygningsreglementet. Energirammen for denne bygning er 90,5 kWh/m². Den del af overskudsvarmen, der direkte indgår i energibehovet, er vist i tabel 11.
Tabel 10. Energibehov i kWh/m².
Tabel 11. Overskudsvarme i kWh/m².
Det er bestemt, hvorledes fordelingen af den fjernede fiktive overskudsvarme er fordelt på månedsbasis. Dette er vist på nedenstående figur 9.
Figur 9. Overskudsvarme, der er fjernet fordelt på de enkelte måneder i modellerne med middel solindfald og uden forceret ventilation.
Det ses, at der i modeller med stor varmekapacitet fjernes mindre overskudsvarme end i modeller med mindre varmekapacitet.
Resultaterne viser, at der i alle beregningstilfælde opnås en væsentlig reduktion af energibehovet ved at anvende bygninger med stor termisk masse.
Reduktionerne varierer mellem 4 % og 10 % ved at anvende en ekstra tung bygningstype frem for en ekstra let bygningstype. Forskellen i energibehov mellem modellen med den mindste og den største varmekapacitet er således mindre i denne model end i modellen med kontorbygningen. Forskellen mellem de enkelte grupper er størst mellem en ekstra let bygningstype og en middel let bygningstype (3 – 5 %). Forskellen mellem en middel let bygningstype og en middel tung bygningstype ligger mellem 1 og 5 %. Forskellen mellem en middel tung bygningstype og en ekstra tung bygningstype er mellem ½ og 1 %. Det opnås altså en reduktion af energibehovet, selvom den er beskeden, ved at øge varmekapaciteten, selv hvis der i forvejen er en relativt stor varmekapacitet.
Overskudsvarmen, der skal fjernes, bliver reduceret ved en øget termisk masse af konstruktionerne. Der er overskudsvarme i tre af modellerne. I den ene af disse modeller er overskudsvarmen reduceret til 0 i den middel tunge og den ekstra tunge model. Det ses, at en del af reduktionen i energibehovet ved øget varmekapacitet skyldes en reduktion i overskudsvarmen. En reduceret overskudsvarme er et udtryk for færre problemer med overtemperaturer.
Forceret ventilation, giver en væsentlig reduktion i energiforbruget. Årsagen er, at forcerede ventilation reducerer overskudsvarme.
Version 1.0 Marts 2007, © Miljøstyrelsen.