Ekonomisk argumentation för solskydd

2012
Jämförelse mellan yttre, inre solskydd samt utan
solskydd sett i ett ekonomiskt perspektiv.
Ekonomisk argumentation för
solskydd
Vi vill uppmärksamma vikten av de ekonomiska fördelar som solskydd
ger, oavsett kvalitet på fönster/ glas samtidigt som den termiska
komforten optimeras.
Sote.Grupp-6.
2012-02-28
Anders Berkander, Carina Orvehall,
P-O Thorén (Thoréns),
Pertti Pesonen (Lunex)
[email protected]
Fax:0302-51341
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Sote Grupp 6.
Målgrupp: Arkitekter, VVS-konsulter, Fastighetsägare, Solskyddsbranschen m.fl.
Inledning:Vi vill uppmärksamma målgruppen på vilka ekonomiska fördelar solskydd ger oavsett
kvalitet på fönster/glas, samtidigt som den termiska komforten optimeras.
Detta fördjupningsarbete ingår som en del i diplomeringskursen 2012 för att bli solskyddstekniker,
arrangerat av Svenska Solskyddsförbundet och Mälardalens Högskola i Västerås.
Projektgruppen består av tre deltagare från Thoréns och en från Lunex.
Lunex är en komponentleverantör till solskyddsbranschen. Thoréns levererar alla typer av
solskyddsprodukter såväl till konsument som till projektmarknaden. Beräkningarna som redovisas i
projektarbetet bygger på faktiska beräkningar av ett kontorsplan på Bengt Dahlgrens nya kontor i
Mölndal.
Innehållsförteckning
Framsida ...................................................................................................................................................1
Inledning och innehållsförteckning .........................................................................................................2
Syfte, avgränsning och metodik ..............................................................................................................3
Sammanfattning ......................................................................................................................................4
Fastighetens energiförbrukning ..............................................................................................................5
Energisimulering Resultat 1 (invändigt solskydd) ..................................................................................6
Energisimulering Resultat 2 (utan-, utvändigt solskydd) .......................................................................7
Faktiska resultat .....................................................................................................................................8
Energisimulering utvändig fasadpersienn ..............................................................................................9
Utvändiga fasadpersienner Bengt Dahlgrens nya kontor ................................................................... 10
Temperaturresultat utvändig fasadpersienn ....................................................................................... 11
Energisimulering invändig spolrullgardin ........................................................................................... 12
Temperaturresultat invändig spolrullgardin........................................................................................ 13
LCC kalkyl utvändiga fasadpersienner ................................................................................................ 14
LCC kalkyl invändig spolrullgardin........................................................................................................ 15
Kommentarer till beräkningar .............................................................................................................. 16
Energiuppföljning Bengt Dahlgrens nya kontor ............................................................................. 17-18
Beräkningar kontra verkligheten ........................................................................................................ 19
Sote grupp 6
Sida 2
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Syfte:
Åskådliggöra ekonomiska fördelar med solskydd, såväl genom direkt besparing av energi för kylning,
värme och belysning.
Avgränsning:
Vi har valt att genom beräkningar i Somfy DISC, LCC-kalkyler visa på de ekonomiska vinsterna.
Vi har valt ett kontorsplan i en befintlig kontorsbyggnad för våra beräkningar. Vi har simulerat på
faktiskt utvändigt solskydd som sitter på byggnaden samt endast simulerat invändiga rullgardiner
med funktionsväv som alternativlösning.
Metodik:



Sammanställning av befintliga beräkningsformler ( Somfy DISC, baserat på Parasol) bygger
på indata : Geografiskt läge, väderstreck, hustyp, vägg, fönster typ och storlek, antal
människor i rummet, total energiåtgång från belysning, datorer mm, typ av solskydd.
Sammanställning av LCC-kalkyler. Resultat från beräkningar i Somfy Disc förs in i Life Cycle
Cost (LCC) samt investeringskostnad, beräknad livstid, serviceintervaller och förmodat
energipris.
Jämföra beräknade värden mot utfallet i ett befintligt objekt (Bengt Dahlgrens nya kontor i
Krokslätt).
Källförteckning:
Warema RenKhoff Competence Center
Max Tillberg , Bengt Dahlgren Göteborg AB
Peter Cottman, Bengt Dahlgren Göteborg AB
Simuleringsverktyg, Somfy DISC
Sote grupp 6
Sida 3
2012
Ekonomisk argumentation för solskydd
Sammanfattning.
Utvändig solavskärmning ger den bästa energibesparingen.
Nedanstående bilder visar ungefärliga värden av den totala solvärme-inläckning som tillförs till
lokalen. (Källa: Warema)
70-80%
5-20%
40-85%
Utvändigt solskydd
Invändigt solskydd
Fönster med energiglas
Utvändigt solskydd reducerar upp till 80-95% av värmeinstrålningen, invändigt solskydd reducerar
värmeinstrålningen med 15-60%, fönster med solskyddsglas reducerar värmeinstrålningen 20-30 %
beroende på typ av glas samt att hänsyn tas till godtagbart dagsljus värde.
Höga rumstemperaturer är vanliga under soliga vår, sommar och höstdagar.
En mängd faktorer påverkar det termiska inneklimatet, t.ex solvärmeinläckning, ventilation, rummets
storlek, antal personer, antal elektriska apparater.
De flesta kontorsbyggnader med fönster i söder, väster eller öster kan fungera tillfredsställande vad gäller
det termiska inneklimatet om möjlighet till reglering av solinstrålningen finnes, annars måste aktiv kylning
tillföras med höga energikostnader till följd.
Generellt kan man säga att utvändiga solskydd är mer effektiva (5-10ggr) än invändiga solskydd eller
fönster med energi/solskyddsglas.
I vårt projektarbete har vi gjort termiska simuleringar av byggnadens temperaturförhållanden vid olika val
av solskydd samt att de ger svaret på solvärmeinstrålning på ett fönster utan yttre/inre solskydd.
Genom de termiska simuleringarna får vi fram värde på energibesparing (kWh) för både kylbehov och
värmebehov, dessa värden sätter vi in i LCC-kalkyler.
LCC-kalkyler för investering av ett utvändigt solskydd visar tydligt på en pay-back redan efter bara 5-6 år,
en investering för invändigt solskydd ger en längre pay-back tid , LCC-kalkyl på fönster utan solskydd visar
på direkta energiförluster redan dag 1 när fastigheten tas i bruk.
Sote grupp 6
Sida 4
2012
Ekonomisk argumentation för solskydd
Utöver ekonomiska skäl motiveras en solskyddsinvestering även av,





Risken för övertemperatur som påverkar arbetsprestation. (Enligt David Wyon, DTU gäller: En
temperaturökning med 3 C ger en prestationsförsämring med ca 15% ! )
Genom en PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) analys där man undersöker hyresgästernas
/personalens grad av missnöje vad avser det termiska inneklimatet.
Behovet av dagsljus för välbefinnande. (Krav från BBR)
Bländningsrisk.
Mörkläggningsbehov.
Fastighetens energiförbrukning (Källa: Warema)




Dessa områden kan påverkas av solskyddsbranschen:
Belysning
Uppvärmning
Kylning
Ventilation
Energi för
byggnation
(6)
18%
Övrigt (5)
16%
Köksutrustning
2% Ventilation
3%
Kylskåp
4%
Sote grupp 6
Belysning
18%
Uppvärmning
11%
Elektronik
9%
Datorer
4%
Kylning
10%
Varmvatten
5%
Sida 5
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Energisimulering / Resultat 1


Solskydds-glas:

g-värde 0,29

U-värde 1,1

Ljus transmission 46%
Invändigt solskydd t.ex rullgardin:

Screen (genomsiktbar) väv med aluminiserad yta utåt.

reflektion 71%

transmission 7%
Resultat:
g-total 0,16
Källa: Warema Renkhoff Competence Center
Sote grupp 6
Sida 6
2012
Ekonomisk argumentation för solskydd
Energisimulering / Resultat 2
Exempel:Solenergi = 1000 W/m²
a) Glas >>utan solskydd
b) Glas + utvändigt solskydd
>>g-värde (glas) = 0,57
>> g-total-värde = 0,05
>> Solvärmeinläckning = 570 W/m²
>> solvärmeinläckning = 50 W/m²
Reducering G-värde: 0,05 / 057 = 0,08.
Notera: Reducering av G- värde måste alltid baseras på typ av glas och solskydd.
Källa: Warema Renkhoff Competence Center
Sote grupp 6
Sida 7
2012
Ekonomisk argumentation för solskydd
Faktiska resultat
Fönster med:
Kylbehov för
comforttemp
20-24 C
Antal timmar G-total
över 30 C utan
kylning
Energi 3 glas
,argon
89559 kWh
2401
0,60
Invändig
rullgardin
teknisk
funktionsväv
73188 kWh
2212
0,35
Utvändigt
solskydd
48150 kWh
1802
0,08
fasadpersienner
Källa: Simulering I Somfy DISC
Sote grupp 6
Sida 8
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Simulering utvändig fasadpersienn (Bengt Dahlgrens kontor)
Sote grupp 6
Sida 9
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Utvändiga fasadpersienner Bengt Dahlgrens nya kontor
Warema vindsäkra (-25 m/s) monterade på öster, söder och västerfasad, totalt 480st.
Fasadpersiennerna styrs av Somfy Animeo Premium IB+.






Styrs av solsensorer (luxvärde)
Temperatur
Tid
Automatiken är synkroniserad med fastighetens styrsystem, t.ex brand, temperatur mm.
Fasadpersiennerna går ner på natten för att fungera som köldsköld, samt behålla värmen
(preserve heat)
Fasadpersiennerna går INTE ned när det är t.ex -10C ute, för att få solinstrålning (Get heat).
Sote grupp 6
Sida 10
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Temperaturresultat utvändiga fasadpersienner
Sote grupp 6
Sida 11
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Simulering invändig spolrullgardin
Sote grupp 6
Sida 12
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Temperaturresultat invändig spolrullgardin
Sote grupp 6
Sida 13
2012
Ekonomisk argumentation för solskydd
LCC kalkyl utvändiga fasadpersienner
Ekonomisk utvärdering av solskyddsanläggning
LCC analys
Solskyddsleverantör
Annan person
PROJEKT:
DATUM:
LEVERANTÖR:
UTFÖRD AV:
EKONOMISKA FÖRUTSÄTTNINGAR
Kalkyltid (estimerad livslängd)
Kalkylränta (skriv %)
Nusummefaktorn (beräknad av kalkyltid och ränta)
Annuitetsfaktorn (beräknad av kalkyltid och ränta)
INVESTERINGSKOSTNADER
Typ av solskydd
Fabrikat
Typ av motor
Antal solskydd
á-pris på komplett solskydd
Totalsumma solskydd
Automatik/Styrutrustning
Typ av automatiksystem
Totalsumma styrutrustning
Installation
Material- och arbetskostnader, totalt
El-installation - enligt EL entreprenör - totalt
Övrigt, totalt
Totalsumma installation
S:A INVESTERINGSKOSTNADER
DRIFTSKOSTNADER
Energikostnad
Antal motorer
Beräknat antal cykler per år
Strömförbrukning
Total gångtid per cykel (total tid 0% -> 100% -> 0%)
Energianvändning / år
Elpris
Årlig energikostnad
Underhållskostnad per solskydd per år
Årlig underhållskostnad
S:A ÅRLIGA DRIFTSKOSTNADER
NUVÄRDE (total kostnad idag)
ÅRSKOSTNAD (total kostnad per år)
Antal kvm total golvyta
Nuvärde per kvm
Årskostnad per kvm
Årlig besparing kWh/år
Elpris
Besparing kronor
Nuvärde besparing
Nuvärde besparing i %
Bengt Dahlgrens kontor
2012-02-07
Thoréns M&P
Anders
Förklaringar:
Ange projektets namn
Dagens datum
Ditt företag
Ditt namn
år
%
-
15
6,00
9,71
0,103
Enligt dig den beräknade livslängden
Kalkylränta anges av kunden
Räknas automatiskt
Räknas automatiskt
text
text
text
st
SEK/st
SEK
Fasadpersienn
WAREMA
Selve
68
2400
163 200
Tex Fönstermarkis, Fasadpersienn
Ange fabrikat
Ange motortyp och fabrikat
Antal motorer
Offertpris per solskydd, exkl montage
Räknas automatiskt
text
SEK
Selve
3 000
SEK
SEK
SEK
SEK
SEK
54 400
52 500
10 000
116 900
283 100
st
st/år
W
sek
kWh/år
SEK/kWh
SEK/år
21
4000
90
60
126
1,00
126
Antal motorer
Uppskattat antal körningar per år
Enligt motorfabrikant
Total tid UPP->NER->UPP
Räknas automatiskt
Anges av kunden
Räknas automatiskt
SEK/st/år
SEK/år
SEK/år
100
6 800
6 926
Beräknad kostnad för översyn varje år, inkl ev dukbyten etc
Räknas automatiskt
Räknas automatiskt
SEK
350 367
Räknas automatiskt
SEK/år
36 075
Räknas automatiskt
kvm
SEK/kvm
SEK/år/kvm
963
364
37
kWh
SEK/kWh
SEK
SEK
%
46 728
1,00
46 728
453 729
22,78%
Beteckning
Offertpris
Offertpris installation av solskydden
Anges av Elentreprenör
Övriga kostander för installation
Räknas automatiskt
Räknas automatiskt
Total golvyta i fastigheten, inkl "mörkytor", typ korridorer, arkiv etc
Räknas automatiskt
Räknas automatiskt
6 våningar x 7.778 kWh enl.DISC
Anges
Summa
Årlig besparing *Nusummefaktor
Ekonomiska samband
Sote grupp 6
Sida 14
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
LCC kalkyl invändig spolrullgardin (motoriserad)
Sote grupp 6
Sida 15
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Kommentarer till beräkningar
Utvändiga fasadpersienner gav ett mycket bra utfall, både ekonomiskt och genom att
reducera temperaturen på kontoren. Vi fick också en relativt kort återbetalningstid på
investeringen. I detta fall får man bra valuta för att satsa på utvändigt solskydd enligt de
beräkningar vi har som grund.
Invändiga motoriserade spolrullgardiner var däremot betydligt svårare att motivera då
reduktion av kylbehov inte kan motivera investeringsbeloppet. Däremot finns det andra
fördelar med invändigt solskydd som inte räknas i kronor vilket gör att man ändå i vissa fall
går vidare, såsom bländskydd och mörkläggning.
I detta verkliga fall så blev det också så att man kombinerade utvändigt och invändigt
solskydd för optimalt resultat.
Sote grupp 6
Sida 16
2012
Ekonomisk argumentation för solskydd
Energiuppföljning Bengt Dahlgrens nya kontor i Krokslätt.
Under första drifttiden (januari-augusti) kan ett antal avvikelser från indata i
beräkning ses. Det har inte gjorts någon vidare analys om orsaker, men till varje
avvikelse som nämns har en kommentar angivits. Avvikelserna har sammanställts i
tabell 1.
Indata
Rumstemperatur
Beräkning
Verklighet
Min 20 ˚C
Min 22 ˚C
Max 25,5 ˚C
Max 24 ˚C
Börvärdena fick höjas/sänkas pga
av att brukarna tyckte att det var
för kallt resp. för varmt. En
möjlig orsak till detta är att
klimatskalet inte är så bra som
beräknat.
(PPD<10%)
2
Medelluftflöde
dagtid; vinter
0,83 l/s, m
Kylbehov
Maximalt luftflöde sommar
2
2,6 l/s, m
0,58 l/s, m
Kommentar
2
Maximalt luftflöde sommar
2
1,9 l/s, m
Trolig orsak är att närvaron på
kontoret har varit lägre än
beräknat. Detta får till följd att
ventilationen krävt mindre luft
än beräknat pga dess närvarostyrning. Dessutom kan den
öppna planlösningen medföra
större sammanlagringseffekter
än beräknat.
Troliga orsaker till att byggnaden
använt mindre kyla än beräknat
trots att börvärdet varit lägre än
beräknat kan vara:
-
-
Verksamhetsenergi;
el till belysning,
datorer, kontorsutrustning
Sote grupp 6
2
18 kWh/m ,
år
2
22 kWh/m , år
Närvaron av människor och
därmed belastningen av
internlaster har varit lägre
än beräknat.
Solavskärmningen är bättre
än beräknat.
Belysningen har under drifttiden
(jan-aug) inte fungerat fullt ut.
Flera justeringar har gjorts.
Datorer och skärmar är i vissa fall
inte kopplade på
närvarostyrning.
Sida 17
2012
Ekonomisk argumentation för solskydd
Indata
Verksamhetsenergi;
el övrigt
Beräkning
2
21 kWh/m ,
år
Verklighet
2
11 kWh/m , år
Kommentar
Många av beräkningarna bygger
på schabloner. Rimligt är att anta
att dessa är för höga.
Källa: Peter Cottman, Bengt Dahlgren.Tabell 1 Avvikelser från beräkning för Kängurun 18.
Sote grupp 6
Sida 18
Ekonomisk argumentation för solskydd
2012
Beräkningar kontra verkligheten
Vi besökte också Bengt Dahlgren som är mycket känd och välrenommerad konsultfirma inom
VVS, Energi, Miljö, Styr och övervakning, Brand och risk och Teknisk förvaltning.
Man har en mycket god uppföljning av fastighetens energiförbrukning och ville gärna delge
resultat efter att byggnaden varit i drift i två år. Detta stämmer också, däremot var det svårt
att skilja ut enbart effekten av solskydden isolerat. Trots detta var det ett mycket givande
möte då man som konsult hade mycket synpunkter om solskyddsbranschen och hur vi
agerar i projekt.
”Det svåra är inte att räkna ut effekten av solskydd, det är den enkla delen däremot är det
svårt att förutsätta brukarnas beteende och uppfattning”
”Det är ju inte ens självklart vilken entreprenad som solskydd skall ingå i, dessutom finns det
inga exakta funktionskrav jämfört med VVS där kylbehov oftast kan beräknas ner på en
enskild kWh och dessutom vad det kostar”
”Glas, fasad, VVS och solskydd måste samverka mycket mer, inte stå i motsatsförhållande till
varandra. Med arkitekters förkärlek till stora glaspartier så hamnar brukarens behov i
skymundan och för att få en bra lösning på inneklimatet måste alla samarbeta”
(Max Tillberg, Specialist inomhus klimat, Bengt Dahlgren AB)
Sote grupp 6
Sida 19