2014-03-26
Hur kan vi projektera energieffektiviserandeåtgärder på ett tillförlitligt sätt? Angela Sasic Kalagasidis
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Reliability of Energy Efficient Building Retrofitting Probability Assessment of Performance and Cost (RAP-RETRO)
EBC – Energy in Buildings and Communities är ett
program inom International Energy Agency (IEA), som
bedriver forskning och utveckling mot nära-noll
energianvändning och koldioxidutsläpp i den byggda
miljön.
IEA Annex 55 eller RAP-RETRO
Reliability of Energy Efficient Building Retrofitting Probability Assessment of Performance and Cost
Operating agent
Prof. Carl-Eric Hagentoft, Chalmers
Från Sverige: IVL, LTH, SP och Chalmers
www.iea-ebc.org/projects/ongoing-projects/
+Brazil and Estonia
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
EBC – Annex 55 – RAP‐RETRO
1
2014-03-26
• Stor behov och omfattning av renovering av den byggda miljön
• Mer i fokus: energikrav och lönsamhet
• Mindre i fokus: tilläggsisolering och byte av luft‐
och ångtäthet resulterar i ett annat klimatskal
• Resultat ‐ ofta bra men ibland också misslyckande
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Bakgrund till RAP‐RETRO
• Kombination av nya och gamla byggmaterial och byggtekniker är oundviklig vid renovering ‐
många unika renoveringsfall
• Generellt – mindre kunskap, färre beprövade exempel, mm
• Flera behöver agera som experter
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Utmaningar med renoveringsprojekt
2
2014-03-26
Har kunskap och metoder för att förutse och förebygga möjliga komplikationer med renoveringen under projekteringsfas
Erfarenhet
Modeller
Man ska hantera osäkerhet
Varför?
Modeller är inte exakta
Otillräcklig med data
Inbyggd variabilitet
Erfarenhet är subjektivt
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
En expert…
Probabilistiskt tillvägagångssätt
Drift och underhåll
Projektering
Konstruktion
Exempel på
slumpmässiga variationer:
Moln med slumpmäsiga
variationen
Utförandet, inomhus fuktkällor,
värme tillskott, vädring, väder,
material egenskaper, exponering
för sporer, brukarnas beteende, ...
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Resultat
3
2014-03-26
Resultat av en probabilistisk modellering
OK
Renovering
misslyckat
PÅLITLIGHET = Antal
lyckade fall av alla fall
RISK= Antal misslyckade
fall av alla fall
P % + R % = 100 %
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Inte OK
Renoveringsmål
uppfyllda
•
•
•
•
•
•
För ranking av flera renoveringstekniker När kostnad för sanering av misslyckat renovering är hög Vetenskaplig trovärdighet är viktig Skyldighet att ange vad som är känt och hur väl den är känd
När man vill lära sig hur lyckat en renoveringsteknik kan bli
…
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
När behövs probabilistisk analys?
4
2014-03-26
Utforma byggnadsfysikaliska metoder som underlättar att uppsatta energimål uppnås och att oönskade effekter, som minskad livslängd hos konstruktioner eller negativa effekter på boende, undviks. Insamling av data
•
•
•
•
Klimatdata
Fuktkällor
Vädringsgrad
…
Probabilistiska modeller
• Att kombinera ingångsdata
• Att välja antal simuleringar
• Stopkriterier
• …
Tillvägagåns sätt
• Kvalitativ analys
• Kvantitativ analys
• Prestanda kriterier
• …
Praxis och riktlinjer
• När behövs det probabilistisk modellering
• Kartläggning av byggtekniker
• …
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Syfte och aktiviteter inom RAP‐RETRO
Inspirerande fallstudier
– Friliggande villa
• Portugal
– Socialt boende
• Sverige, Sigtuna
– Flerbostadshus
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
• Denmark
5
2014-03-26
Renoveringsmål
• Minska värmeförluster genom taket med 50%
• Inget mögelpåväxt på underlagstaket
Renoveringsalternativ
• Isolera endast vindsbjälklag
eller också tak?
• Ventilera mer eller mindre?
• Lufttäta eller inte vindsbjälklag?
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Exempel: tilläggsisolering av kallvindar i flerbostadshus i Sigtuna (påhittat fall)
Mögel index som prestanda kriterium
Maximum mögel index under ett år
Syns med ögat
17 fall med
mögelrisk
Syns med mikroskop
Risk = 17/128=13% (pålitlighet 87 %)
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
111 fall utan
risk för mögel
6
2014-03-26
6
U=0.3 W/m2K
mould
growth
Mögel
index
(isolering ca 150 mm, mycket luftläckage)
4
inlärningsfas
U=3 W/m2K
2
(oisolerat vindsbjälklag)
0
0
20
heat loss
40
60
värmeförluster
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Samband mellan värmeförluster och mögelindex
Renoveringsutfall för ett bostadsområde med 237 kallvindar i Sigtuna (påhittat fall)
min. max.
o building height (m)
6
4
o surface area (m²)
125
50
200
o roof orientation (°)
90
0
180
o eave vents (m²/m)
2.5
0.1
5
o eave length (m)
13.5
7
20
o roof insul. (m²K/W)
0.5
0
1
o ceiling leaks (cm²/m²) 30
o U of ceiling (W/m²K)
3
10
50
1
5
o indoor temp (ºC)
20
18
22
o moisture exc. (g/m³)
5
2.5
7.5
8
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
avg.
7
2014-03-26
Resultat för hela området
mould
growth
mould
growth
Mögel
index
6
4
Låg mögelrisk
förre renovering
2
0
0
20
heat loss
40
60
värmeförluster
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Hög mögelrisk efter
renovering
(Obs: mycket luftläckage)
NPVtot [millions of euros]
Nuvärdet utan och med reparationskostnader
3
2
1
0
0
0,3
0,6
Uceiling [W/m²K]
0,9
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Exempel på ekonomisk optimering
8
2014-03-26
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Allmän tillgänglig beräkningsverktyg Enkel Attic
(www.byggnadsteknologi.se)
Insamling av data och information
Val av prestanda kriterier
Kvalitativ analys – systemtenkande
Kvantitativ analys – probabilistisk modellering
Analys av resultat
Rapportering
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Ramverket för probabilistisk riskbedömning
9
2014-03-26
10.0
8.0
5.7
2.9
6.0
4.0
ave. 1.7
st.dev 0.6
3.7
1.1
3.0
1.4
2.7
1.1
1.8
0.7
2.0
3.9
2.0
2.6
1.2
0.0
10
10
10
10
10
50
20
100
houses houses houses houses houses houses houses houses
AAC
LWAC
Brick
Concrete Concrete Stone in
block element general
Log
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1978
y = -0.0152x + 34.232
R² = 0.0017
1983
1988
1993
1998
Year of construction
2003
Timberframed
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
12.0
Air permeability at 50 Pa
q50 [m 3/(hm2)]
14.0
Probabilistisk
riskbedömning
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Probabilistisk riskbedömning och ByggaF
ByggaF – en metod för
riskhantering
Air permeability at 50 Pa (q50) [m3/(hm2)]
Exempel på ingångsdata för analys
Lufttäthet av klimatskal – beskrivning och korrelationer
10
2014-03-26
Föreläsningar inom FC utbildningsprogram
Bilder och input från
Carl‐Eric Hagentoft
Andreas Holm
Achiles Kharagiozis
Carsten Rode
Hans Janssen
Nuno Ramos
Angela Sasic Kalagasidis, FC infodag, Göteborg 2014
Rapporterna kommer att finnas tillgängliga under slutet av 2014!
11