Avviksanalyse av energiforbruk mellom faktisk forbruk og norske standarder for skolebygninger i Trondheim

Abstract

Den overordnede målsettingen for oppgaven er å finne avvikskilder og dens størrelse, som utgjør et totalt avvik for energiforbruket til valgte bygninger. I tillegg er det et mål å øke bevisstheten rundt energiavvik. Oppgaven evaluerer energiforbruket til to skolebygninger i Trondheim og sammenligner energiforbruket mot prosjektert levert energi. Skolene som evalueres er Byåsen barneskole og Lade barne- og ungdomsskole. Totallavviket i 2021 for Lade og Byåsen skole varierer. Lade skole er simulert etter passivhuskrav NS 3701, og energiforbruket er 12,14% mindre enn prosjektert levert energi. Byåsen skole brukte 46,4 % mer energi enn prosjektert levert energi etter NS 3031. Det ligger forskjellig grad av avvik i energikildene for begge skolene; fastkraft og fjernvarme. Byåsen skole brukte 63,4% mer på fastkraft og 36,1% mer på fjernvarme, enn prosjekterte verdier. Lade skole brukte derimot 12,32% mindre på fastkraft og 11,97% mindre på fjernvarme enn prosjektert levert energi. Nærmere analyse av energibudsjettet viser skjevfordeling i forbruket av ulike energiposter. Fordelingen gjort etter prosjektert energibudsjett viser en underdimensjonering av romoppvarming på 155% for Lade skole. Samtidig er tappevann og varmebatteriet overdimensjonert med 91% og 57%. En del avvikene kan forklares ved å se på bruksmønsteret på skolene. Veiledende verdier etter NS 3031 samsvarer ikke alltid like bra med det reelle forbruket. Skolene blir brukt for ulike arrangement i løpet av helgene og sommeren, noe som øker energiforbruket. Dette tar ikke prosjekterte simuleringer hensyn til. For Lade skole var forbruket på varmtvann i idrettshallen 43 ganger mindre enn veiledende verdier i NS 3031. Gjennom forbruksanalyser av systemet på Byåsen skole viser at skolen har et sirkulasjonstap på 10 til 20 kWh. Dette tilsvarer omtrent 11% av energiforbruket for fjernvarme i løpet av år. Skolen klarer heller ikke å utnytte nattkjøling og man ser et jevnt pådrag av fjernvarme i perioder hvor det ikke skal være noe forbruk. For å avdekke avvik for en energipost til en annen så må målere lagt til i en EOS-programvare korrespondere med verdiene til energipostene gjort i energiberegningene. Det er generelt et større behov for bedre og mer presise målere i bygg. Mangel på spesifikke målingspunkter for begge skolene gjør at energianalyser opp mot energiberegningene blir svært begrenset, lite presise og utfordrende.

The overall objective of the project is to find sources of energy performance gap, which make up a total deviation for the energy consumption of selected buildings. In addition, it is a goal to raise awareness about energy performance gaps. The thesis evaluates the energy consumption of two school buildings in Trondheim and compares the energy consumption against the designed delivered energy. The schools that are being evaluated are Byåsen primary school and Lade primary and lower secondary school. The total energy performance gap in 2021 for Lade and Byåsen school varies. Lade school is simulated according to passive house requirement NS 3701, and its energy consumption is 12.14% less than designed delivered energy. Byåsen School used 46.4% more energy than designed delivered energy according to NS 3031 simulations. There are different degrees of gap in the energy sources for both schools, electricity and district heating. Byåsen School used 63.4% more on electricity and 36.1% more on district heating than designed values. Lade skole, on the other hand, used 12.32% less on electricity and 11.97% less on district heating than design delivered energy. A closer analysis of the energy budget shows an uneven distribution in the consumption of various energy post. The distribution made according to the design energy budget shows the consumption of room heating is 155% higher than designed value for Lade School. At the same time, tap water and the ventilation heating use 91% and 57% less energy. Some energy performance gaps can be explained by looking at the usage pattern in the schools. Given values according to NS 3031 do not always correspond as well with the actual consumption. The schools are used for various events during the weekends and summer, which increases energy consumption. This is not considered in designed simulations. For Lade School, the consumption of tap in the sports complex was 43 times less than the guideline values in NS 3031. Through consumption analysis of the technical system at Byåsen school show that the school has a circulation loss of 10 to 20 kWh. This corresponds to approximately 11% of the energy consumption for district heating for 2021. The school is also unable to utilize night cooling and we see a steady supply of district heating in periods where there should be no consumption. To detect energy performance gaps for one energy post to another, submeters added to an EMS software must correspond to the values of the energy post given in the energy calculations. There is generally a greater need for better and more precise measurements in buildings. The lack of specific measure points for both schools means that energy analyzes against the energy calculations are very limited, inaccurate, and challenging.