Energibesparelser skal understøtte et godt indeklima

Af Alice Andersen, Regional Sustainability Specialist, Lindab og Peter Svendsen, Produkt Specialist Automatik, Lindab

Høje energipriser har bragt energiforbruget i bygninger i fokus og blandt andet medført krav om, at offentlige bygninger skulle sænke temperaturen med en række dilemmaer til følge. Lindab vil i denne artikel evaluere dilemmaerne helhedsorienteret og herefter vise et eksempel på, hvordan man med en fleksibel løsning kan forbedre både indeklima og energiforbruget i eksisterende byggeri med en innovativ løsning.

Siden efteråret har energiforbruget i bygninger været ekstra højt på agendaen i medierne. Det er forståeligt i forhold til, at bygninger står for 40 procent af det samlede energiforbrug i EU og problemer med energiforsyning og -priser. Krisen betød, at en hurtig omstilling var nødvendig, så det blev politisk besluttet i oktober at anbefale, at temperaturen i offentlige bygninger skulle reduceres til 19 grader med henblik på at reducere opvarmningsbehovet. Vi ved, at HVAC står for en væsentlig del af energiforbruget, så det er en god idé at kigge på energireducerende tiltag heraf.

Vores primære bekymring var, at temperaturreduktionen er unuanceret og kan betyde, at:

1. Det går ud over brugernes komfort og produktivitet - for eksempel børns indlæring i skoler.
2. Det i flere tilfælde kan resultere i højere energiforbrug, hvis ændringen ikke udføres teknisk korrekt.
3. Det kan resultere i fugtproblemer og usunde bygninger (SBS).

Lindab vil her evaluere dilemmaer helhedsorienteret og herefter vise et eksempel på, hvordan man med en fleksibel løsning kan forbedre både indeklima og energi i eksisterende byggeri med en innovativ løsning.

Husk brugerens behov og betydning af et godt indeklima

Krav om temperaturreduktion er unuanceret i forhold til, at det ikke tager hensyn til den individuelle bygnings fysiske forhold og indretning. Betragter vi en skole med store vinduespartier kan disse give meget træk, hvis radiatorerne ikke giver den samme varmeafgivelse og heraf lokal diskomfort langs facaden. Kravet tager heller ikke hensyn til skolernes nuværende indeklimaforhold. For eksempel hvordan er luftkvaliteten i den eksisterende skole? Forværrer vi det termiske indeklima, samtidig med at skolen har en dårlig luftkvalitet - hvilket den er i over halvdelen af de danske skoler, kan det betyde et stort samlet tab i børns indlæring. Dårlig luftkvalitet og diskomfort er en farlig kombination og kan tilsammen reducere indlæringen med mange procent. En større engelsk undersøgelse med over 3.700 elever viser, at reduktionen i indlæring kan være op til 16 procent, hvor temperatur og luftkvalitet har størst betydning
sammen med lys [1].

Flere empiriske undersøgelser viser, at der er en direkte sammenhæng mellem rum temperatur og produktivitet. For eksempel viser en anerkendt undersøgelse, at produktiviteten falder, når temperaturen er under 21 grader og over 23 grader, som vist i figur 3. I henhold til undersøgelsen reduceres produktiviteten med cirka 2 procent ved en sænkning fra 22 grader til 19 grader.

Figur 1.

Andre undersøgelser viser, at reduktionen kan være 5-8 procent ved en reduktion til 19 grader, som det ses i figur 4, der viser et sammendrag af forskellige undersøgelser. Hvis der ønskes et lavere energiforbrug af en bygning, er det ikke en god idé at reducere friskluftsskiftet, da man herved også reducerer produktiviteten og samtidig øger smittefaren mellem personer. Ved mindre luftskifte bliver viruspartikler hængende i længere tid i luften og smitterisikoen bliver større (se figur 5). Ligeledes vil luften også blive mere fugtig, og det vil kunne resultere i fugtproblemer og skimmel ved en reduceret rumtemperatur til 19 grader, som flere artikler også påviser, er sket i praksis i flere bygninger (se for eksempel HVAC Magasinet nr. 1-2023).

Figur 2. Indlæringsevnen er størst, mens vi er unge, så indeklima i skoler er afgørende for vores fremtid. Vi skal derfor huske at bevare børnene i centrum og optimere skolens forhold og energieffektivitet med det perspektiv in mente.

Risiko for højere energiforbrug og driftsudgift

Generelt vil ønsket om et lavere opvarmningsbehov - ved at skrue ned for opvarmningens setpunkt af rumtemperaturen - kunne resultere i et uhensigtsmæssigt øget energiforbrug til ventilation og aircondition. For at undgå at det sker, er det nødvendigt at se på samspillet mellem de forskellige HVAC-installationer og deres anvendelse.

Et scenarie kan være, at det generelle setpunkt af rumtemperaturen i bygningen reduceres til 19 grader. Hvis bygningen har store interne varmekilder og/eller solvarmetilskud, vil der herved i perioder kunne opstå en naturlig overskudsvarme, hvilket vil resultere i aktivering af de øvrige HVAC-anlæg. For ventilation vil det betyde ekstra ventilationsbehov. For aircondition kan det betyde aktivering af køling selv i vinterhalvåret.

I foråret kan det reducerede setpunkt af rumtemperaturen resultere i højere kølebehov, der er unormalt for årstiden. Det anbefales herved, at der foretages en grundig gennemgang og optimering af det individuelle HVAC-anlæg samt indstilling af de enkelte rumstyringsenheder.

Bæredygtig løsning i forhold til både energi og indeklima

Med behovsstyret ventilation opnås et lavere energiforbrug end med traditionel ventilation, hvilket både er til fordel for energi og indeklima. Behovsstyret ventilation er uden diskussion et krav i nyt byggeri, men det kan i høj grad også være en god mulighed i forbindelse med energirenovering af eksisterende byggeri, hvor der samtidigt opnås et lavere energiforbrug og bedre indeklima.

Lindab har i de sidste år udviklet en innovativ løsning, Ultra BT, der er velegnet til ventilation af både nye bygninger og skånsom renovering af eksisterende bygninger. Løsningen består af en UltraLink-regulator, der trådløst kommunikerer med Bluetooth-sensorer og Lindab-apps via smartphone. Løsningen er afprøvet i Lindabs kontor i Bargteheide i Tyskland i 2020-2021, og den viste, at den simple installation af Ultra BT og BTsensor på rumniveau i et eksisterende system reducerede energiforbruget med 68 procent efter installering, uden at rumtemperaturens setpunkt skulle reduceres til 19 grader.

Figur 3. Den relative produktivitet versus rumtemperaturen fra Seppän et. al., der er baseret på flere undersøgelser [2].

Figur 4. Sammendrag af forskellige forskningsundersøgelser, der viser fald i produktivitet i procent versus rumtemperaturen. Som det ses, sker der et stort fald i produktiviteten ved 19 grader.

Figur 5. En mulighed for at reducere energiforbrug kan umiddelbart være at reducere friskluftsskiftet. Det er ikke nogen god idé i forhold til smittefare, da viruspartikler som for eksempel covid-19 bliver hængende i luften. I figuren til venstre er der ikke tilstrækkelig ventilation, hvorved den smittede person har stor risiko for at smitte den raske person. I figuren til højre er der tilstrækkelig ventilation, hvilket minimerer smittebelastningen.

Ultra BT er en fleksibel løsning, der blandt andet kan anvendes i forbindelse med energirenoveringer. Her vil energiforbruget ifølge test kunne reduceres med 68 procent, uden at man skal reducere rumtemperaturen til 19 grader. Renoveringen betyder en fordel i forhold til både indeklima og energi.

Ultra BT kan let monteres i et eksisterende kanalsystem. Installeringstiden er lav, hvorved en opgradering af eksisterende ventilationsanlæg ikke kræver en langvarig nedlukning. Hvis Danmark ønsker et lavere energiforbrug og samtidig få sundere bygninger og bedre indeklima, kan denne løsning være en smart løsning ud fra en helhedsorienteret tilgang - inklusive energi og indeklima, der er i fokus her.

Kilder
1. “Clever Classrooms”, Peter Barrett et al, 2015.
2. Seppänen O, Fisk WJ, Lei QH. Room temperature and productivity in office work. Lawrence Berkeley Natl. Lab., vol. 1, Lisbon, Portugal; 2006.