Passivhus skole, frankfurt
Energi og indeklima
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
| |
|
|
| Udvendig isolering af ydervægge. |
|
Montering af vinduer og døre i isoleringsplanet. |
| |
| |
Temperaturer
|
Indetemperaturen om vinteren ligger lige omkring 20oC.
Sommertemperaturen er som regel under 25oC og næsten aldrig over 27oC. |
| |
Overophedning
|
|
Kravet i Frankfurt-området er, at temperaturen højst må overstige 27oC i 10% af den tid, hvor bygningen er i brug.
I skolen er der kun i ganske få tilfælde målt temperaturer over 25 oC i klasselokalerne, så den er væsentligt bedre end den tyske norm.
De gode sommertemperaturer skyldes formentlig en kombinationen af udvendig solafskærmning, natkøling og termisk masse.
Det spiller selvfølgelig også ind, at skolen er lukket i den varmeste sommerperiode, hvor der er størst problemer med overtemperatur.
|
| |
komfort
|
|
For at opnå en god komfort bør forskellen mellem væggenes overfladetemperatur og rumtemperaturen højst være 3oC. På Frankfurt-skolen er forskellen generelt under 1oC, hvilket primært skyldes det meget lille varmetab gennem klimaskærmen.
|
|
|
Isolering og varmetab
|
| God isolering og lavt varmetab er grundlæggende i passivhuskonceptet. Det sikrer desuden en mere ensartet indetemperatur, hvilket giver bedre komfort ved lavere temperaturer. |
| |
Ydervægge
|
|
Bærende konstruktion: Jernbeton
280 mm mineraluld
Beklædning monteret på U-profiler af stål
Beregnet U-værdi: 0,16
Samme U-værdi kunne ifølge Passivhaus Institut
være opnået med 200 mm mineraluld, hvis
konstruktionen var udført uden kuldebroer (pudset)
|
| |
Vinduer
|
|
Samlet beregnet U-værdi: 0,74
Center U værdi (midt på ruden) 0,6
g-værdi 0,41
Monteret i isoleringsplanet med vinkler og kunststof (genbrugs PU)
|
| |
Tag
|
|
samlet beregnet U-værdi 0,11
300 mm mineraluld
Ved ovenlys er der anbragt en fast 3-lags rude i isoleringsplanet for at eliminere kuldebroer
|
| |
Terrændæk og fundament
|
-
Grunden skråner, hvilket gjorde isolering under terrændækket vanskelig
-
Der er isoleret med 100 mm mineraluld ovenpå terrændækket, men bærende ydervægge og stolper danner kuldebroer
-
Beregnet U-værdi 0,35
-
Det var alligevel nødvendigt med randfundamenter ned til frostfri dybde
-
Randfundamenterne er gjort lidt dybere og isoleret.
-
Med tiden varmes jorden indenfor de isolerede randfundamenter op, og derved mindskes varmetabet
-
Konceptet er kun brugbart til bygninger med et ret stor husdybde
|
| |
|
|
|
|
| |
|
|
|
 |
| |
| |
Luftens CO2 indhold
De tyske sundhedstekniske regler siger, at for rum med ventilationsanlæg, skal udluftningen tilrettelægges så luftens CO2 indhold ikke overskrider 1500 ppm.
Når ventilationsanlægget kører som det skal, kommer CO2 indholdet stort set aldrig over grænseværdien. Når grænseværdien har været overskredet, har det som regel været fordi der har været flere personer i lokalet end ventilationsanlægget er dimensioneret til, eller fordi man fx ved forældremøder har glemt at ændre tidsskemaet for hvornår ventilationsanlægget skal køre.
Der har været længere perioder hvor ventilationsanlægget ikke har kørt som det skulle. På baggrund af overraskende høje koncentrationer af CO2 kontrollerede man ventilationsanlæggets strømforbrug, og det viste sig, at ventilationsanlægget ikke kørte som det skulle. Da fejlen blev rettet faldt CO2 koncentrationerne til det forventede niveau.
|
| |
Luftens VOC indhold
Luftens indhold af VOC (volatile organic compounds) stiger, når ventilationsanlæg ikke kører.
Man måler på luftens indhold af VOC. Måleudstyret kræver imidlertid megen kallibrering for at være retvisende og give eksakte tal.
Derfor har man valgt i højere grad at bruge målingerne som en indikator for hvornår der er behov for ventilation.
Det har ført til at man har valgt at lade ventilationsanlægget køre et par timer inden skolestart for at kunne starte dagen med den bedst mulige luftkvalitet.
|
|
Enkelte lærere mente, at indblæsningsluften var for kold om vinteren. Derfor "flyttede" man en del af opvarmningen fra radiatoropvarmning til forvarmning af indblæsningsluften, så den blev varmet mere op end den forvarmning, der sker ved varmeveksling.
|
|
|
ventilation med Varmegenvinding
| Skolen har seks ventilationsanlæg med varmegenvinding.
Ligesom kraftig isolering, er mekansik ventilation med varmegenvinding en fast del af passivhus konceptet.
Afkastluften og indsugningsluften passerer hinanden i en varmeveksler, så en del af varmen fra afkastluften overføres til indblæsningsluften.
Jo større forskellen er på inde- og udetemperatur, jo mere varme overføres fra afkastluften til indblæsningsluften.
Der er stillet krav til ventilationsanlæggenes effektivitet:
- strømforbrug i forhold luftmængde
- hvor meget skal indblæsningsluften varmes op i varmeveksleren
|
| |
Tæthed
|
|
Skal varmegenvinding fungere effektivt, er det nødvendigt at bygningen er meget tæt, så størsteparten af luften passerer varmeveksleren.
Kravet til passivhuse er: n50 = 0,6 1/h. Store bygninger har et mindre overfladeareal i forhold til rumfanget, og derfor er det lettere at få dem til at leve op til kravet end det er er ved små bygninger.
Målingerne viser n50=0,46 1/h så bygningen lever op til kravet - på trods af, at der visse steder er konstateret fejl i udførelsen af tætningen.
|
| |
Luftfugtighed
|
|
Lav luftfugtighed udgør et større problem på en skole end i en bolig.
I boliger har man fugtafgivelse fra badning, madlavning osv.
I klasselokaler er der ikke anden fugtafgivelse end fra de personer, der opholder sig i rummet. I opvarmningssæsonen bliver luftfugtigheden så lav, at det kan være et problem.
Der ikke rigtig er nogen god mulighed for at sikre mere fugtafgivelse. Derfor søger man at begrænse ventilationen mest muligt, når lokalerne ikke er i brug (og hvor der ikke er personer som "naturlige luftfugtere").
|
|
|
|
|
| |
|
|
Termisk masse
|
|
Den bærende konstruktion af jernbeton udgør en termisk masse, der udligner temperatursvingninger i løbet af døgnet.
|
| |
Natkøling
|
| Klasseværelserne har luger til naturlig ventilation, der også bruges til natkøling i varme perioder. Så holder den termiske masse på kulden. |
| |
Udvendig solafskærmning
|
|
Udvendig solafskærmning er langt mere effektiv mod overophedning end indvendig solafskærmning. Når temperaturerne bliver for høje bliver der ventileret mere, der kan derfor spares ganske meget elektricitet ved at forebygge overophedning.
Den udvendige solafskærmning styres således, at den lader tilstrækkeligt lys komme ind, når lokalerne er i brug, og lukker mere til når lokalerne ikke er i brug.
|
|
|
Solceller
|
| På nordfløjens tag er der et solcelleanlæg. Det er opstillet og drives af en ekstern investor. Elektriciteten sælges til el-nettet. Skolen lægger altså i princippet bare areal til anlægget, der producerer 5.374 kWh/år. Der er dog en monitor inde i skolen, der viser hvor meget solcellerne producerer - for at engagere eleverne i miljø- og energi spørgsmål. |
| |
Varmeforsyning
|
|
Varmebehovet dækkes med et træpillefyr, der viste sig at være billigere end fjernvarme fra et affaldsforbrændingsanlæg.
Efter passivhus standarden vægtes energi fra træpiller med faktor 0,2, når primærenergi forbruget udregnes.
Hvorvidt fjernvarmen ville have været et mere bæredygtigt valg, kan være vanskeligt at afgøre, og det kan også ændre sig i bygningens levetid.
Fjernvarme fra affaldsforbrænding vil dog som regel være den mest bæredygtig varmeforsyning, og regnes i andre projekter også som "grøn energi".
|
|