Å bygge for lavere u-verdier

Thyholt har nylig laget en rapport på oppdrag for Glassbransjeforbundet for å vise muligheter for bruk av glass innenfor rammene av de nye tekniske forskriftene. Her har hun beregnet varmetapet for tre tenkte kontorbygg: Et bygg med gjennomgående glassgård (glassgate) i midten, et bygg med en indre glassgård (atrium) og et bygg der en lang- og en kort fasade er i glass. Konklusjonen er at alle disse byggene er mulige å gjennomføre etter forskriftenes krav. Det er også teoretisk sett mulig å utføre alle fasader i glass, i det minste gjaldt dette for ett av byggene. Men da må man kompensere med andre tiltak, hevder forskeren. En forutsetning for alle konklusjonene er at man kan oppnå et godt termisk inneklima uten høyt kjølebehov.

Store glasstak kan bli vanskelig

Det første eksemplet, et kontorbygg med en gjennomgående glassgård (se illustrasjon), ble beregnet ut fra utvendige mål på 40 m x 40 m. Glassgården ble gitt en bredde på 15 meter. Bygget hadde tre etasjer. Totalt oppvarmet gulvareal utgjorde 3000 m

For glasstaket ble det forutsatt en gjennomsnittlig U-verdi på 1,9 W/m

For å komme ned mot forskriftskravet ble varmegjenvinningsgraden økt fra 70 til 80 prosent, noe som kan oppnås ved å bruke høyeffektiv, roterende varmegjenvinner. Nå kom man noe ned, men ikke nok. Neste tiltak ble å redusere størrelsen på glasstaket til 20 prosent og erstatte resten med tett tak. Dette var heller ikke nok. Siste tiltak ble å minske varmetapet gjennom vinduer og glassfasader. For å nå forskriftskravet måtte den gjennomsnittlige U-verdien på alle vinduer og glassfasader være høyst 1,2 W/m

2 . I tillegg kom glassgårdens gulvareal som ble satt til 600 m 2 . Samlet vindus- og glassareal, inkludert arealer for karm, ramme og metallprofiler, ble på 37 prosent. 2 K. For glassfasader ble U-verdien satt til 1,5 W/m 2 K. Glasset var 2-lags glass med lavemitterende belegg og varmkant, og med argon i hulrommet. Profiler var av aluminium. Vinduer i resten av bygget fikk samme rutetype som glassfasader og glasstak, med en gjennomsnittlig U-verdi på 1,6 W/m 2 K. U-verdier for vinduer, glassfasader og glasstak benyttet i analysen er satt av Glassbransjeforbundet. Disse U-verdiene er noe bedre enn det som vanligvis brukes i dag. Temperaturvirkningsgrad for varmegjenvinner i ventilasjonsanlegget ble i utgangspunktet satt til 70 prosent, som er det nye kravet. 2 K. Totalt vindus- og glassareal utgjorde nå 23 prosent av samlet oppvarmet gulvareal.

Lite atrium kan gi stor gevinst

Det andre eksemplet SINTEF-forskeren regnet på, var et atrium i byggets kjerne med glasstak (se illustrasjon). Dybde og bredde ble satt til 15 m. Gulvarealet i glassgården ble beregnet til 225 m

Det tredje eksemplet var et kontorbygg med en grunnflate på 20 x 60 m

Også her var det nødvendig å øke varmegjenvinningsgraden til 80 prosent. Da ble forskriftskravet nådd med god margin. Vindusarealet kunne dermed økes med 58 m

2 . Totalt oppvarmet gulvareal i hele bygningen utgjorde 4.350 m 2 . Glasset hadde en varmetapsramme på 1,2 W/m 2 K. Også for dette bygget var det nødvendig å øke graden av varmegjenvinning fra 70 til 80 prosent for å tilfredsstille de nye forskriftene. Dette tiltaket var nok til at man kom godt under kravet. Det ble derfor mulig å øke glassarealet i fasadene med 190 m 2 . Samlet vindus- og glassareal utgjorde nå 21 prosent av det samlet oppvarmet gulvareal. 2 . Totalt oppvarmet areal utgjorde 3600 m 2 , fordelt på tre etasjer. En langfasade og en kortfasade skulle være utført i glass. Det samlede vindus- og glassarealet i bygget var 27 prosent av totalt oppvarmet gulvareal. Glassarealet hadde en varmetapsramme på 1,2 W/m 2 K, som tilsvarer kravet i forskriften. 2 , og det totale vindus- og glassarealet utgjorde nå 29 prosent av det oppvarmede gulvarealet. En ny beregning viste at ved å senke U-verdien for glassarealene til 1,1 W/m 2 K i gjennomsnitt, kunne alle fire fasader utføres i glass.

Alle fasader i glass fremdeles mulig

Man kan altså bygge rene glassbygg også i framtiden. Varmebehovet vil ifølge Thyholt kunne holdes innenfor rammene av de nye forskriftene, men det er en forutsetning at man unngår et høyt kjølebehov. - Med mye glass vil tiltak for å unngå høyt kjølebehov kunne få stor betyding for arkitekturen, sier Marit Thyholt til Glass&Fasade

Thyholt understreker at de nye kravene gjelder uten bruk av varmepumper. Man kan altså ikke lenger kompensere for varmetap ved å installere varmepumper som sørger for "gratis" varme og kjøling. - Kravene går på selve bygget uten at man baserer seg på hvordan energien tilføres. Sånn sett er det en vesentlig skjerping fordi utstrakt bruk av glass i dag er gjort mulig ved hjelp av varmepumper. Skjerpingen av kravene går også på at kjølebehovet skal tas hensyn til i dokumentasjonen. Det er altså blitt mer fokus på kjøling. Dette har betydning for særlig «glassarkitekter», sier Marit Thyholt.

I rapporten anbefaler hun energiberegninger tidlig i prosjekteringsfasen. - Når man bruker mye glass blir det også viktigere enn tidligere med god innregulering og drift av varme- og kjøleanlegg, fordi glassbygg i større grad påvirkes av svingninger i uteklimaet, sier Thyholt

.

 

Glass, kjøling og u-verdi

Å unngå mekanisk kjøling blir viktigere etter de nye forskriftene. Dette er en problematikk som i liten grad har vært håndtert til nå, sier dr.ing. Ida Bryn i Erichsen & Horgen.

Også dr.ing. Ida Bryn i Erichsen & Horgen, Norges største VVS-rådgivningsfirma, mener at det vil bli nødvendig med et tettere samarbeid mellom arkitekt, byggherre og fasadeentreprenør på den ene siden og VVS-bransjen på den andre. Bryn ser et slikt samarbeid som realistisk, men samtidig mener hun at det også i VVS-bransjen er mangel på kunnskap om dokumentasjon av fasaders innvirkning på termisk komfort, dagslys og energibruk.

- Enda mindre kunnskap på dokumentasjon har vi dersom vi skal bringe inn samspill mellom for eksempel fasade, lyssystem og ventilasjonssystem. Dette er en problematikk som i liten grad har vært håndtert til nå. Vi kan også si at teorien er mangelfullt utviklet og det undervises i begrenset grad ved universiteter og høgskoler. Det er et stort behov både for forskning og utvikling av undervisning på feltet, sier Bryn.

- VVS-konsulenten må på banen med en gang. Slik burde det ha vært i dag også. Det er viktig å sjekke tidlig at man klarer energikravene, sier Thyholt.

Arkitekt Odd Steinsholt i Steinsholt Arkitekter AS i Tromsø, som nylig lanserte passivhuset I-Box 120, sier han gjerne skulle ha svart ja på spørsmålet om et tettere samarbeid med VVS-bransjen er ønskelig. - Men kunnskapene finnes ikke innenfor VVS-bransjen, sier Steinsholt, med henvisning til spesielt passivhus-problematikken.

Thorvald Bernhardt, arkitekt og partner i det Tønsberg-baserte arkitektkontoret Kristiansen & Bernhardt, mener imidlertid at å sørge for mer energieffektive bygg først og fremst er arkitektenes ansvar.

- Arkitektene må gå foran. Vi må finne ut hvordan vi kan fortsette å bruke glass - i tråd med forskriftene, sier Bernhardt.

Men det må også skje en bevisstgjøring i hele byggebranjen, mener han. - Vi må bli enda mer bevisst på glassbruken, tenke mer på avskjerming og muligheter for passiv oppvarming blant annet ved hjelp av glasset. Det må bli større oppmerksomhet rundt når og hvordan man bruker store glassflater som arkitektoniske virkemidler, avslutter Bernhard.

 

 

20-prosentregelen er ikke ny

- At de nye forskriftene setter en grense på 20 prosent (av oppvarmet bruksareal) for bruk av dører, vinduer og glass i fasader og tak er ikke nytt. Den samme regelen gjaldt også i forskriftene fra 1997, sier SINTEF-forsker Marit Thyholt.

Uttalelser i forrige Glass&Fasade kan tyde på at det har vært misforståelser rundt dette, hevder Thyholt. - Her vises det til at 20 prosent-regelen ikke skulle gjelde for glassfasader og glasstak. Men regelverket har vært klart siden 1997.

Hvorfor skulle 20 prosent-regelen gjelde for bare vinduer og dører? Også glassfasader og glasstak har høyere U-verdier enn yttervegger, og hører derfor selvfølgelig inn under 20 prosent-regelen. Disse kravene gjelder altså for dagens bygg. Det finnes med andre ord muligheter for at det i årene etter 1997 kan ha vært oppført bygg som ikke følger regelverket, konkluderer Marit Thyholt.

 

 

 

Nye produkter på vei

Utfordringen blir å produsere og levere så gode fasadeløsninger som mulig innenfor økonomiske rammer som våre kunder og brukerne er villige til å betale. Fasadeleverandørene arbeider med stadig nye konstruksjoner og prinsipper for å forbedre U-verdiene.

- Tilpasser oss med nye produkter

Terje Green Jakobsen, Schüco:

- Vi ser de nye energikravene som en positiv utfordring og tilpasser oss med nye produkter. Jeg vil spesielt trekke fram serien AVS 75.SI, som har en sentral kjerne av PVC og er belagt med aluminium utvendig og innvendig. U-verdien ligger på 0,9 – 1,4, alt etter det enkelte produktet. Jeg vil også nevne vår Corona-serie SI 82+. Denne består av rene PVC-produkter. Her ligger U-verdien også under 1,0.

- Innenfor økonomiske rammer

Øystein Havik, Sapa Building System:

For å kunne tilfredsstille disse kravene innen vår bransje vil utfordringen bli å produsere og levere så gode produkter som mulig innenfor økonomiske rammer som våre kunder og brukerne er villige til å betale. Vi i bransjen må passe oss så vi ikke glemmer hva det virkelig gjelder, nemlig å tilfredsstille de kravene som regelverket stiller. Fokuset må ikke ensidig stilles mot rammekonstruksjonen og dens U-verdi, men mot gjennomsnittsverdien av alle byggets fasade-/vinduskonstruksjoner inkl. glass og randsoneeffekten. En må også se på mulighetene for omfordeling hvis dette er økonomisk riktig. Andre svært viktige faktorer er vinduets/konstruksjonens plassering i veggen, tettheten på vinduet/konstruksjonen, tetthet rundt konstruksjonen og unngå kuldebroer i innfestingspunkter som er punkter med stor viktighet i et energiregnestykke..

Sapa Building System ser positivt på de nye kravene, tar gjerne utfordringen og har allerede konstruksjoner for vinduer og fasader med meget gode egenskaper med tanke på varmeisolering. Vi har kjent til de nye kravene en stund nå, og arbeider hele tiden med tiltak og forbedringer av eksisterende konstruksjoner for å oppnå optimale verdier på enklest mulig måte. Det jobbes selvfølgelig også innen konsernet med nye konstruksjoner og prinsipper som ytterligere vil forbedre U-verdiene, men dette er ting vi ikke ønsker å kommentere nærmere nå.

Det som bekymrer oss noe er hvordan byggherrer skal kunne kontrollere at de produkter de kjøper og får, virkelig har de egenskapene de blir tillagt. Uten et klart og entydig regelverk, og et system for at dette blir fulgt, kan vi risikere å få tilstander hvor "røvere" i bransjen utøver tallmagi som er mer imponerende enn de produktene de tilbyr.

- Har tatt patent på nytt overflatebelegg

Frank Føleide, Wicona:

-Vinduet WICLINE 77HI tilfredstiller de nye energikravene på Uw=1,2 W/m2K med et 3-lags glass på 0,9 med varmkant for et åpningsvindu på 1,2 x 1,2 m. Det gjelder også for det koblede vinduet WICLINE 125, med ett-lags glass i ytre ramme og 2-lags isolerglass på 1,1 med varmkant i indre ramme. WICLINE 125 kan utrustes med en værbeskyttet persienne i mellomrommet.

Fasadesystemet WICTEC 50HI har Uf-verdi på 1,2 W/m2K over profilsnittet. WICTEC 50 Passivehaus-løsningen gir med 3-lags glass Ucw=0,75 W/m2K. WICONAs utviklingsavdeling arbeider kontinuerlig for å møte nye markedskrav, og flere bedre isolerte profilsystem vil komme innen august 2009. Vi har tatt patent på et overflatebelegg for aluminiumprofiler som kan
redusere U-verdien med opptil 30 prosent. Belegget beskytter blant annet aluminiumkonstruksjonene mot uønsket solvarmeabsorpsjon. Kalkulasjonsprogrammet WICTOP kommer også med en tilleggsmodul for direkte Uw-verdiberegning etter NS-EN 10077-1 for de markedsførte WICONA-produktene.

- Vil finne fram til ny ramme/karmkonstruksjon

Ivar Horsvik Hansen, Norske Trevarefabrikkers Landsforbund

- Det er bare én av våre bedrifter som per i dag kan levere vinduer i tråd med de nye kravene. Dette er en kjempeutfordring for hele bransjen vår. Så i fjor høst satte vi i gang et prosjekt i samarbeid med SINTEF Byggforsk, støttet av Forskningsrådet og Innovasjon Norge. Det går på å finne fram til en isolerende konstruksjon i ramme/karm. Målet er vinduer som klarer forskriftene, det vil si en U-verdi på 1,2.

Marit