Vargbroskolan blev passivhus
Energianvändningen
En unik mix av passivhusteknik och hybridventilation har visat
sig fungera över förväntan bra på Vargbroskolan i Storfors
kommun i Värmland. De utvärderingar som gjorts av Karlstads
Universitet visar att nästan alla mätvärden överträffar de teoretiska beräkningarna. Energibesparingen blir till och med högre
än väntat. Isolering i tak väggar och golv är bättre än beräknat.
Samma gäller lufttäthet och värmeenergibehov.
Luften tas in i skolan via långa kulvertar från
en paviljongliknande byggnad som påminner
Foto: Anders Kristensson
om en stor svamp.
78
VVS-FORUM #3 MARS 2010
sänktes med 85 procent
T
idigare hade Storfors länets
dyraste driftskostnader för
skollokaler. I stället för att
renovera den gamla skolan tog
politikerna det radikala beslutet att satsa
på ett nybygge och resultatet blev landets
första superisolerade skolbyggnad med
hybridventilation. För idé och projekteringsarbetet inom VVS-området svarade
DELTAte i Göteborg.
Jämfört med den gamla skolan har
energikostnaderna pressats ner från 250
kWh per m2 till 35 kWh, vilket innebär
en besparing på drygt 1,2 miljoner kronor.
Vargbroskolan byggdes 2006–2007 och
togs i drift januari 2008. 270 elever och
55 lärare och övrig personal på mellanoch högstadiet vistas under skoldagarna
i byggnaden som har en total yta på cirka
4 000 m2.
Fjärrvärme som spets
Skolan är uppförd i två våningsplan med
ventilationskulvert och några mindre
förråd i källaren. Byggnaden är mycket
välisolerad och har ett lufttätt klimatskal. De flesta fönster är fasta.
Den superisolerade byggnaden gör
att människor, belysning och apparater
under större delen av året alstrar tillräckligt med värme för att ge en behaglig
temperatur. Under riktigt kalla dagar
sker uppvärmningen med fjärrvärme via
ett minimalt radiatorsystem.
Byggnaden har ett hybridventilationssystem med tilluft via kulvertkanal i
mark/källare och frånluft via självdragshuvar på tak. Kulverten är trycksatt med
”Den uppvärmda frånluften stiger uppåt och
trycks ut i byggnaden med hjälp av det övertryck vi skapar här nere”, berättar driftcheFoto: Anders Kristensson
fen Tommy Svärd.
VVS-FORUM #3 MARS 2010
79
Vargbroskolan blev passivhus
1
2
1. ”Min vision är att miljö- och energifrågor ska ingå i alla ämnen och genomsyra all undervisning”, säger rektorn Sven-Erik Rehn. 2. NO-läraren TorFoto: Anders Kristensson
björn Mossberg undervisar Emma Lavén, Malin Lönnhager och Felicia Sjöstedt i klass 9B.
en axialfläkt. Fördelningen av luft sker
kortaste väg från kulvert till rum via
separata kanaler i schakt och aktiva til�luftsdon i tak.
Systemet innehåller även mekanisk
processventilation (frånluft) från toaletter, slöjdsalar, hemkunskapskök med
mera. Ventilationssystemet saknar
traditionellt luftfilter och värmeåtervinning. För att minska partikelkoncentrationen finns luftrenare med cirkulerande rumsluft i slöjdsalarna. Till följd
av värmeutbytet med omgivande mark
i kulvertkanalen varierar tilluftstemperaturen under året mellan cirka +5°C
och +18°C.
Egen elproduktion
På sydsidan av skolans brutna tak finns
en solcellsanläggning på 131 m2 som ger
cirka 15 500 kWh/år. Detta motsvarar 3,8
kWh/m2 och utgör 16 procent av byggnadens totala elbehov. Sommardagar överstiger elproduktionen från solcellerna
behovet av elenergi i skolan. Överskottet
försörjer den intilliggande gymnastikoch matsalsbyggnaden.
När vi besöker Vargbroskolan, som
ligger sju mil öster om Karlstad, är det
snö och bara någon enstaka plusgrad ute,
80
VVS-FORUM #3 MARS 2010
men inomhus är det varmt och skönt,
trots att inga element är på.
Lokalerna är luftiga med fönster även
inomhus in till varje klassrum.
I skolans centrum finns ett stort elevcafé med en display som visar hur mycket energi solcellerna producerar.
Inomhusklimatet får beröm både av
elever, lärare och övrig personal, som
överlag är mycket positiva till både temperatur, luftkvalitet och ljudnivå.
– Numer är det nästan aldrig någon
som klagar på huvudvärk, något som var
vanligt tidigare, berättar rektorn SvenErik Rehn.
Skolan är också ovanligt tyst. Här hörs
inget surrande och störande fläktljud.
Tilluften via en betongkulvert
Luften tas in via en 30 meter lång betongkulvert under skolgården. ”Uteluftsdonet” består av en paviljongsliknande
byggnad på skolgården. Kulverten delar
sig i två under byggnaden och går ut
i skolans husvingar och tillbaka mot
centrum igen. Luften strömmar in i de
hundra meter långa ventilationskulvertarna med hjälp av två fläktar som
trycker in luften.
– Kulvertarnas längd gör att luften hin-
ner kylas på sommaren och värmas upp
på vintern, berättar driftchefen Tommy
Svärd, som visar oss runt på skolan.
Under vårt besök på skolan är det +1,2
grader varmt utomhus. Under sin färd
genom kulvertarna värms luften upp till
+8,3 grader. Ett tillskott på +7,1 grader.
– Den uppvärmda frånluften stiger
uppåt och trycks ut i byggnaden med
hjälp av det övertryck vi skapar här nere,
berättar Tommy Svärd. Luften släpps in i
de olika rummen via tilluftsdon. Flödet
regleras i början av varje tilluftskanal av
ett spjäll som är behovsstyrt. Frånluften
släpps så småningom ut via spjäll och
huvar på taket.
De flesta rum har ett behovsreglerat
luftflöde styrt efter rumstemperaturen.
Tilluftsflödet rumsregleras steglöst från
ett miniflöde till maxflödet beroende på
rumstemperaturen.
Fjärrvärmen distribueras inom byggnaden via ett tvårörs radiatorsystem med
en radiator per rum. Radiatorventilen
är försedd med ett elektriskt ställdon
och regleras i sekvens med tilluftens
flödesreglering, vilket innebär att rummet värms med radiatorn och kyls med
ökande tilluftsflöde. I mindre rum regleras värmen med en termostatventil.
Vargbroskolan blev passivhus
I skolans centrum finns ett elevcafé med en display som visar hur myckFoto: Anders Kristensson
et energi som solcellerna producerar.
En del i undervisningen
I en särskild utbildningsanläggning –
”Gröna rummet” – som är kopplad till utvändiga solfångare och en mindre vindgenerator på skolans tak, kan eleverna
studera solenergi och vindkraft, och följa
energiproduktionen och förbrukningen
på ett pedagogiskt sätt.
– Här kan vi också utföra olika laborationer, berättar NO-läraren Torbjörn
Mossberg.
Eleverna tycker det är roligt med den
nya tekniken och har bra koll på hur huset och ventilationen fungerar och varifrån värmen och elektriciteten kommer.
– Min vision är att miljö- och energifrågor ska ingå i alla ämnen och genomsyra
all undervisning, säger Sven-Erik Rehn.
Byggnadens energianvändning har
kartlagts och utvärderats under två års
drift av Karlstads universitets mätteam
under ledning av Jens Beiron. Enligt de
teoretiska beräkningarna skulle behovet
av fjärrvärme ligga på 50–60 kWh/m2
per år men utfallet är 35 kWh/m2 per
år. Detta innebär en besparing på 1,26
miljoner kWh/år, alltså 160 000 kWh
bättre än beräknat vad det gäller energi
för uppvärmning. Elförbrukningen har
halverats.
Väggarna har totalt 365 mm isolering i tre skikt.
Foto: Anders Kristensson
Vakuumsolfångarna på taket värmer upp det ”Gröna rummet”, som är en särskild utbildningsloFoto: Anders Kristensson
kal för energiproduktion.
VVS-FORUM #3 MARS 2010
81
Vargbroskolan blev passivhus
Tommy Svärd på promenad i den 30 meter långa kulverten som förvärmer tilluften på vintern och som kyler den på sommaren. Den köpta energin för Vargbroskolan
uppgår till 59,6 kWh/m2 (fjärrvärme och
el). Den köpta energin består huvudsakligen av fjärrvärme (35 kWh/m2) och
elektricitet till verksamheten, exempelvis belysning, datorer och liknande (24,6
kWh/m2). Tar man bort elförbrukningen
återstår 35,4 kWh/m2, vilket är byggnadens specifika energianvändning.
– Siffran för verksamhetsel är högre
än beräknat och där döljer sig något som
inte hör till byggnaden, konstaterar Jens
Beiron och pekar på den höga elanvändningen nattetid och under helger.
Under 2009 upptäcktes att den utvändiga belysningen ingick i uppmätt
verksamhetsel. Därför har separata mätningar utförts för att kartlägga elbehovet
för utvändig belysning och för att få reda
på vad som drar ström på natten.
Koldioxidtoppar korta stunder
Koldioxidkoncentration har mätts i
82
VVS-FORUM #3 MARS 2010
klassrum, grupprum, textilslöjd- och
datasal och koncentrationen ligger väl
under rekommenderat värde men vid
toppar överskrids det rekommenderade
värdet under kortare stunder.
Temperaturen regleras separat i varje
rum och sedan skolan öppnades vårterminen 2008 har medeltemperaturen i
klassrummen pendlat mellan 20,2 och
20,7 °C. Maxtemperaturen har pendlat
mellan 20,3 och 21,3 °C. En del justeringsarbete återstår för att lokalisera
korskopplingar där sensorer indikerar
temperatur i fel rum.
– Vid en jämförelse med standardvärden för passivhus ligger Vargbroskolan
mycket bra till, berättar Jens Beiron. Det
enda villkor som inte uppfylls för att
uppnå passivhusstandard är fönster, som
inte har tillräckligt lågt U-värde. Fönstren i Vargbroskolan var de bästa som
fanns att få när skolan byggdes.
Mats Nihlén
Foto: Anders Kristensson
Fakta/Vargbroskolan
Den nya skolan stod klar i januari 2008
och kostade totalt cirka 70 miljoner kronor, vilket motsvarar cirka 17 400 kronor/m2. Naturvårdsverket bidrog med
7,2 miljoner.
Huset är byggt på generalentreprenad av NCC. För projekteringen svarade
K-Konsult Arkitekter, Karlstad, Granruds Konstruktionsbyrå, Karlstad, DELTAte, Göteborg och Elektrotekniska byrån, Karlstad.
För att uppnå den låga energiförbrukningen ligger det cirka 300 mm
cellplast under bottenplattan. Det ger
ett U-värde på 0,10 – samma värde som
i väggarna. Ytterväggarna har totalt 365
mm isolering i tre skikt och är utvändigt
klädda med fasadtegel. Taket har ett Uvärde på 0,08 som uppnås med en isolering av 500 mm lösull. Taktäckningen
är betongpannor.
