Klimafacaden

Projektet udfordrer konventionel renovering ved at sammentænke ventilation, varme og efterisolering i et facadeelement. Et element der yder optimalt gennem årstidernes forskellige klimaforhold. Et system der bygger på passiv teknologi. En løsning uden pladskrævende ventilationskanaler, støj- og trækgener. Et design der er tilpasset ældre historiske bygninger.
Nyt digitalt modelværktøj udviklet i IDA ICE-simuleringsprogram, som kan eftervise Klimafacadens hovedidé; forvarmning og løsning af indblæsningsluft i et facadeelement til renovering af især historiske bygninger og etagebyggeri. 
Projektbeskrivelse

ELFORSK støtter fase 1 af projektet, hvor der udvikles et digital modelværktøj.

Ventilation og frisk luft, er en forudsætning når vi renoverer og tætner vores bygninger. Nye vinduer, ventilation, efterisolering og opgradering af varmesystem er typisk virkemidler når bygninger fremtidssikres. Komponenter der hver især løser et problem, men tænkes de sammen, rummer de et helt nyt potentiale.

Når vi implementerer de nye komponenter i ældre og ofte historiske bygninger, er det ofte en forudsætning at gå på kompromis med den eksisterende arkitektur, indeklimaforhold, materialekvalitet, miljøhensyn og pladskrav, fordi det at renovere i eksisterende og historiske rammer, er det muliges kunst, med mange hensyn at tage.

De nye komponenter har alle til formål at forbedre komfort og indeklima, men de optager plads i boligerne, kræver omfattende kanalføringer, giver støjgener og tilsidesætter ofte brugerens mulighed for at tilpasse til individuelle behov. Komponenterne dimensioneres ud fra en gennemsnitlig og forventelig betragtning af klima, vejr og brugeradfærd, mens virkeligheden er at vores klima over året, byder på svingende temperatur, relativ luftfugtighed og svingende dagslysforhold samt forskellige typer brugere med individuelle behov.

Dette projekt kombinerer efterisolering af kritiske bygningsdele, med en effektiv integreret varmekilde der også bidrager til en kontrolleret forvarmet ventilationsluft. Teknikken er simpel, uden brug af el og løsningen tilpasset de historiske bygningers arkitektoniske kvaliteter.
Resultater

Klimafacadens formål er at forbedre indeklima og komfort i historiske bygninger og etagebyggerier. Idéen er at sammentænke passiv ventilation, varme og efterisolering i ét facadeelement. Ét element der kan yde optimalt gennem årstidernes forskellige klimaforhold. Ét system der bygger på passiv teknologi. Én løsning uden pladskrævende ventilationskanaler, støj- og trækgener. Ét design der er tilpasset eksisterende, ældre historiske bygninger.

Resultaterne viser, at udformningen af brystningen med et ventileret hulrum har en meget begrænset påvirkning af opvarmningsbehovet, og afhængigt af udførelsen kun medfører en lille reduktion. Dog er det med den rette udformning muligt at opnå en væsentlig opvarmning af den tilførte udeluft. Denne effekt er størst, når hulrummet placeres mellem isoleringslaget i brystningen og indeklimaet. Stigningen i temperaturen af den tilførte udeluft kan modvirke følelsen af træk.

Det vurderes, at modellen giver et rimeligt grundlag til vurdering af forskellige løsninger i forhold til hinanden. De absolutte tal for energibesparelser og temperaturer vil dog være behæftet med væsentlig usikkerhed, indtil modellens parametre kan tilpasses mere realistiske værdier fra forsøg. Resultaterne for de undersøgte løsninger viser desuden, at modellen reagerer som forventet på dynamiske effekter som ændringer i termisk kapacitet.

Klimafacaden er særligt velegnet til historiske bygninger, eller byggerier hvor indvendig isolering ellers ikke er muligt. Facaden kan etableres nænsomt og kræver kun mindre reversible indgreb i bygningen, ændrer hverken bygningens interiør eller rummenes proportioner og er ligesom ældre huse baseret på en passiv teknologi, hvilket øger systemets kompatibilitet til denne type bygninger i både Danmark og resten af Europa.

Ud over historiske bygninger har Klimafacaden et stort potentiale ved renovering i den almene boligsektor, hvor mistrivsel med mekanisk ventilation er et anerkendt problem. Alene i Danmark findes ca. 1 mio. etageboliger, hvoraf ca. 400.000 er almene boligbyggerier. Her forventes Klimafacaden at kunne bidrage til beboernes komfort og forståelse for teknikken bag frisk luft i boligen. Den færdige klimafacade forventes endvidere som anvendelig løsning ved renovering af kontorbygninger og evt. i nybyggeri.

Der ligger et stort potentiale i et produkt, der kan installeres i eksisterende bygninger uden behov for omfattende rørføringer, tekniske installationer og bygningsmæssige ændringer. Et facadeelement baseret på passive teknologier kan minimere drift og vedligeholdelsesomkostninger, og et ventilationsprincip, der ikke forudsætter kanalføringer og store ombygninger, har lavere miljøpåvirkning og giver mulighed for at bevare eksisterende arkitektur.

Klimafacaden kan i energieffektivitet ikke konkurrere med ventilation med varmegenvinding, men kan ud fra andre parametre være et bedre alternativ. Idet facadesystemet forvarmer ventilationsluften med varme fra varmesystemer og ikke fra el, anvendes varmen i varmesystemet mere effektivt, og tilbageløbstemperaturen til forsyningsselskabet bliver lavere.

I dag arbejdes der sjældent med kølende ventilation i Danmark, men på verdensplan er køling i boliger almindeligt og medfører et enormt energiforbrug. Potentialet i et klimatilpasset temperaturregulerende system kan have global samfundsøkonomisk interesse, da både energiforsyning effektiviseres og økonomiske varmeomkostninger falder.

Klimafacaden udgør et potentielt internationalt, energimæssigt og bæredygtigt bidrag til at indfri EU’s 2030-mål om en samlet reduktion i CO2-udledning på 40 %.

--------------------------------------------------------

Dette projekt omfatter kun udviklingstrin 1, men hele projektet omkring Klimafacaden er opdelt i 5 udviklingstrin. 

Trin 1 – Modelværktøj
Trin 2 – Designudvikling og projektering
Trin 3 – Laboratorieforsøg
Trin 4 – 1:1 Demonstrationsprojekt i 5 lejligheder / 25 elementer
Trin 5 – Monitorering i 5 lejligheder / 25 elementer

Det udviklede modelværktøj er et centralt redskab i projektets videre forløb og de næste udviklingstrin, hvor både tekniske og designmæssige detaljer skal fastlægges

Key figures

Periode:
2018 - 2019
Bevillingsår:
2018
Egen finansiering:
0,32 mio.
Støttebeløb:
0,91 mio.
Støtteprocent:
74 %
Projektbudget:
1,24 mio.

Kategori

Oprindelig title
Klimafacaden
Program
ELFORSK
Fælles overordnet teknologiområde
Energieffektivitet
Projekttype
Forskning
Journalnummer
ELFORSK 350-011

Deltagere

Erik Møller Arkitekter (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
Horn Group ApS
Hudevad A/S
HI-CON A/S

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk