Energieffektivisering av boligbygg
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3138274Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Økt energiforbruk og elektrifisering gjør at fokuset på energieffektivisering og fornybar energiforsyning er stort. Med dagens kraftsituasjon, hvor det ser ut til at kraftforbruket skal fortsette å øke, er det satt mål hva angår redusering av energiforbruk. Europakommisjonen har fremlagt mål om å kutte bygningers energiforbruk med 14 % innen 2030. Da husholdninger bruker 67 % av det totale energibehovet til oppvarming, er energieffektiviserende tiltak rettet mot oppvarming vesentlig for å oppnå et redusert energibehov.
Varmetap gjennom boligkroppen opptrer som transmisjonsvarmetap, infiltrasjonsvarmetap og ventilasjonsvarmetap. Hvor mye varme som tapes ved de respektive formene for tap, bestemmes blant annet av bygningsdelenes U-verdier, areal og lekkasjetall. For å sørge for at bygninger som bygges er av tilstrekkelig standard, settes det i Norge en rekke krav til hvordan bygninger skal bygges. Disse kravene legges frem i byggteknisk forskrift, gitt av Kommunal- og distriktsdepartementet. Herunder settes også krav til boligers energieffektivitet, gjennom krav til blant annet U-verdier og lekkasjetall. Ved å se tilbake på tidligere forskrifter, blir det tydelig at kravene til energieffektivitet blir strengere, noe som reflekterer det økte fokuset på klima i samfunnet for øvrig.
At kravene til boliger skjerpes, samtidig som teknologisk utvikling tillater mer effektiv bruk av energi, blir tydelig ved at nyere boliger taper mindre varme enn eldre boliger. Tiltak som oppgraderinger av bygningskroppen, inkludert isolering, skifte av vinduer og dører, og oppgraderinger til energieffektive varmesystemer, som varmepumper, vedovner eller ventilasjonssystemer, kan være med på å redusere energibehovene til boliger. I tillegg er det mulig å produsere energi lokalt, ved bruk av solceller og vedfyring, for å ytterligere redusere mengden energi som må hentes fra strømnettet. Slik blir både den enkelte husholdnings energiforbruk redusert, samtidig som belastningen på strømnettet reduseres.
Virkningen av tiltak for energieffektivisering og energiproduksjon beskrevet over ble undersøkt i to scenarier, en eksempelbolig bygget etter TEK87 og etter TEK17. På denne måten illustreres effekten tiltakene kan ha på energibehovet, samt forskjellen i effektivitet på tiltakene basert på forskriften boligen er bygget etter. Resultatene viser et klart lavere energibehov i scenariet med krav fra TEK17 enn i TEK87, med totale elektriske energibehov på henholdvis 22 893 kWh og 33 777 kWh per år. Det er også en betydelig nedgang i energibehov ved innføring av tiltakene i begge scenariene, men den prosentvise nedgangen er størst i scenariet bygget etter TEK17. Resultatene for scenariet med TEK17, med både energieffektiviserende og -produserende tiltak innført, fikk et totalt elektrisk energibehov på 5098 kWh per år.
Med mål fra Europakommisjonen om store kutt i bygningers energiforbruk innen 2030, er det essensielt å se på energieffektivisering av boligbygg. Resultatene i rapporten illustrerer virkningen av energieffektiviserende og -produserende tiltak, sett i forhold til boliger bygget etter ulike byggtekniske forskrifter. Det er tydelig at alle tiltakene har potensiale til å minke det totale energibehovet, dog det må gjennomføres en rekke tiltak for at en bolig bygget etter eldre forskrifter skal nærme seg standarden til boligene bygget etter nyere forskrifter. Uavhengig av hvilke tiltak som iverksettes, vil energibehovet til eksempelboligen reduseres, men det kreves kombinasjoner av tiltak for å tilfredsstille energikrav angående netto energibehov eller forbedret~energimerke. Increased energy consumption and electrification have led to a strong focus on energy efficiency and renewable energy supply. Given the current power situation, where it appears that energy consumption will continue to rise, there are goals set for reducing energy consumption. The European Commission has proposed a target to cut building energy consumption by 14 % by 2030. Since 67 % of the total energy demand for households is connected to heating, energy-efficient measures aimed at heating are essential to achieve reduced energy needs.
Heat loss through the body of the building occurs through transmission heat loss, infiltration heat loss, and ventilation heat loss. The amount of heat lost through these forms of loss is determined, among other factors, by the building components’ U-values, area, and leakage rates. To ensure that newly constructed buildings meet sufficient standards, Norway has established various requirements for building construction. These requirements are outlined in technical building regulations provided by the Ministry of Local Government and Modernisation. Additionally, energy efficiency requirements for residential buildings, including U-values and leakage rates, are specified. Looking back at previous regulations, it is evident that energy efficiency standards are becoming stricter, reflecting the increased societal focus on climate issues.
As requirements for housing become more stringent, technological advancements allow for more efficient energy use. Newer homes lose less heat than older ones. Measures such as upgrading the body of the building, such as insulation, window and door replacements, and improvements to energy-efficient heating systems like heat pumps, wood stoves, or ventilation systems, can help reduce energy needs for homes. Furthermore, local energy production through solar panels and wood burning can further decrease the amount of energy drawn from the grid. This results in reduced energy consumption for individual households, while also contributing to overall energy~efficiency.
The impact of energy efficiency and production measures described above was investigated in two scenarios: an example home built according to TEK87 (Norwegian building regulations from 1987) and another built according to TEK17 (current regulations). This comparison illustrates the effect these measures can have on energy requirements and the difference in effectiveness based on the building code the home adheres to. The results clearly show a lower energy demand in the scenario with TEK17 requirements compared to TEK87, with total electrical energy needs of 22 893 kWh and 33 777 kWh per year, respectively. There is also a significant reduction in energy demand when implementing the measures in both scenarios, but the percentage decrease is greater in the TEK17-compliant scenario. The results for the TEK17 scenario, with both energy-efficient and energy-producing measures in place, yield a total electrical energy requirement of 5098 kWh per year.
With goals from the European Commission to achieve significant reductions in building energy consumption by 2030, it is essential to focus on energy efficiency in residential construction. The results in this report illustrate the impact of energy-efficient and energy-producing measures relative to homes built under different building regulations. It is evident that all these measures have the potential to reduce the overall energy demand, although a combination of actions is necessary for a home built according to older regulations to approach the standards of those built under newer regulations. Regardless of the specific measures implemented, the energy requirements for the example home will decrease, but to meet net energy requirements or gain an improved energy label will require a combination of approaches.