Rigtige mennesker kan ødelægge selv de mest præcise ingeniørberegninger. Det er læren i gruppen bag projektet "Bolig for livet", efter at en testfamilie har boet i deres aktivhus i et år.
Energibehovet til opvarmning, varmt brugsvand og el til drift af installationer iht. bygningsreglementet for huset, der er opført i Lystrup ved Århus, betalt af Velfac og Velux, var beregnet til 15 kWh pr. kvadratmeter pr. år.
Det målte forbrug blev dog knapt dobbelt så højt: 28 kWh pr. kvadratmeter pr. år, når der blev korrigeret for graddage, indregulering af varmeanlæg, og at familien ville have en højere temperatur end forventet.
»Når vi ikke rammer det beregnede forbrug, skyldes det, at vi ikke opnåede den tæthed (af klimaskærmen, red.) som vi havde forudsat i beregningerne, og så har brugerne et højere temperaturbehov, end vi havde regnet med, fordi de fik en lille baby undervejs,« fortæller projektleder Rikke Lildholdt fra Velfac.
Ifølge VVS-ingeniør Amdi S. Worm fra Esbensen Rådgivende Ingeniører, er der også andre faktorer i spil:
»At familien har haft et nyfødt barn i måleperioden og har været mere hjemme end en gennemsnitsfamilie spiller ind, men det handler også om vores forventninger til påklædning og oplevet temperatur, når vi er hjemme,« siger Amdi S. Worm.
Ingeniørerne havde i beregningerne sat temperaturen i huset til 20 grader Celsius - og i praksis havde de indstillet klimastyringen til 20 grader om dagen og 18 grader om natten. Men familien har sat minimumstemperaturen til 22-23 grader og droppet natsænkningen - blandt andet fordi de efter familieforøgelsen skulle op på alle tider af døgnet.
Med Velfac og Velux som sponsorer var der naturligvis et stort fokus på vinduer. Huset skulle være lyst, og solvarmen bidrage betragteligt til opvarmningen. Om vinteren skulle halvdelen af varmebehovet dækkes af direkte solvarme gennem vinduerne. Derfor udgør vinduesarealet 40 procent mod normalt 20-25 procent - og stueetagens sydvendte facade er nærmest ren glas.
Beboerne, der kom fra et normalt parcelhus, var meget glade for lyset og udsigten og brugte mindre kunstig belysning, men deres begejstring kom til at koste på energiregnskabet, fortæller Rikke Lildholdt fra Velfac:
»Huset har aktive facader. Så hvis temperaturen i et rum overstiger 24 grader, går solafskærmningen automatisk ned for at undgå, at huset bliver overophedet. Men det overstyrede de ofte. Jeg var derude en vinterdag med høj sne og 10 grader udenfor, hvor de blev ved med at gå over til kontakten og køre gardinerne op igen, fordi de ville kunne se ud.«
Men uden solafskærmning bliver det hurtigt varmt i et velisoleret hus. Og med 29 grader i stuen gjorde beboerne, hvad de plejede at gøre.
»Så åbnede de døre og vinduer for at køle ned. Men så fik de faktisk underafkølet huset til under 22 grader, hvorefter varmeanlægget gik i gang med at varme op, mens den varme luft pumpede ud,« beretter hun.
For at undgå overophedninger og det følgende varmespild fremover vil projektgruppen i den næste måleperiode se på, om problemerne kan undgås ved optimering af solafskærmning og automatiseret naturlig ventilation eller om det er hensigtsmæssigt at reducere det store glasareal mod syd og evt. øge arealet mod nord, for at forbedre dagslysbalancen.
De store vinduer gav også problemer med tætheden.
Tætheden skulle have været nede på 1,0 liter pr. sekund pr. kvadratmeter opvarmet etageareal, men endte 50 procent højere på 1,49 liter pr. sekund pr. kvadratmeter. Paradoksalt nok på grund af nogle af de energibesparende tiltag: De store vinduer og solafskæmningen.
Der er mange kritiske samlingsdetaljer, og det store vinduesareal giver mange meter samlinger med resten af bygningen, hvor der kan opstå utætheder. Desuden var det nødvendigt at føre en del ledninger til motorer, sensorer mv. ud gennem klimaskærmen. Desværre nåede projektholdet ikke at få lavet en blowerdoortest, før det var forsent, fortæller Amdi S. Worm.
»En vigtig læring til fremtidige projekter er at gennemføre blowerdoor-testen inden huset bliver "for lukket" så det er nemt at fange de steder, der måtte være utætte. En ny aktivitet vi vil se i kommende projekter bliver tætningsmøder, hvor arkitekt, ingeniør og entreprenører sammen gransker alle detaljer på pladsen, inden huset lukkes.«
Men det var ikke kun beboerne, der drillede ingeniørerne. Teknikken gjorde også.
Aktivhusets varmeanlæg var en prototype bestående af 6,7 kvadratmeter solfangere og en varmepumpe fra det VKR-ejede selskab Sonnenkraft.
Selv om ingeniørerne havde dimensioneret med en reserve på 20 procent, så viste målingerne, at elpatronen har været tilsluttet som supplement til varmepumpen i for stor andel af tiden. Det skyldes dels det højere varmebehov, dels en række tekniske forhold i varmepumpens regulering, der i de koldeste perioder bevirkede, at udekredsen fik for lavt drivtryk og automatikken derfor skiftede over til elpatronen.
»Varmepumpen var den første demomodel. Den udskifter vi nu med en større, inden den nye ejer, som huset er solgt til, flytter ind 1. november,« siger Rikke Lildholdt.
Den nye varmepumpe er på 8 kW, men med et normaliseret varmebehov på ca. 35 kWh/m2/år i rumvarmebehov, så mener ingeniørerne at en optimeret varmepumpe på 6 kW kan klare opgaven, så det arbejder teknikerne videre på i det kommende år.
Desuden virkede ventilationsanlægget med varmegenindvinding fra Nilan ikke i en 14 dages periode i december, så beboerne åbnede døre og vinduer for at få frisk luft - og uden varmegenindvinding steg varmeforbruget.
»Det mest overraskende for os har nok været, at det er så kompliceret at køre et lavenergihus ind. Der er så mange ting, der dukker op undervejs,« erkender projektlederen.
Rigtig vinkel øger energiproduktion
Målet med Bolig for livet var, at energiregningen skulle være 0 kroner. Og det er faktisk gået rigtig godt med energiproduktionen fra solfangeren og de 50 m2 solceller fra Gaia Solar.
Solvarmen har det første år produceret 13 kWh /m2 boligareal/år mod en forventning på 11 kWh/m2 boligareal /år - altså en årsproduktion på 2450 kWh mod en forventning på 2090 kWh, og solcellerne har produceret ca. 29 kWh/m2 boligareal/år - svarende til en årsproduktion på 5510 kWh - hvilket også var forventet.
Ingeniørerne var spændte på, om særligt solcellerne ville blive påvirket af tilsmudsning, men det har vist sig ikke at være et problem. Et faktum, som ingeniørerne fra Esbensen regner med skyldes, at både solfanger og solceller har en hældning på 30 grader fra vandret.
Til gengæld for bøvlet og hovedbrudene i testfasen har holdet bag fået nye ideer til, hvordan man kan forbedre kommende lavenergihuse.
»Vi ser på, om man om vinteren kan bruge naturlig ventilation, uden at varmeapparatet sætter i gang,« fortæller Rikke Lildholdt.
Rådgiverne overvejer eksempelvis, om en advarsel om, hvor langt temperaturen kommer ned, hvis de ikke lukker vinduerne, eller et diskret signal om, at udluftningen bør afsluttes, inden det koster varme, kan gøre en forskel.
»Hvis nogle brugere ikke vil bruge solafskærmningen i det omfang, der er behov for det, for at holde temperaturen nede, så må vi acceptere det og finde på noget andet,« siger Rikke Lildholdt.
En anden udfordring er balancen mellem ønsket om solvarmetilskud og behovet for solafskærmning for at undgå blænding, hvilket især påvirker varmebalancen i overgangsperioderne i forår og efterår.
»Det er altid en stor udfordring af have en energirigtig drift i overgangsperioderne, for det er ikke entydigt, om naturlig ventilation eller mekanisk ventilation med varmegenvinding er mest lønsom - det kan skifte fra dag til dag. Og kombineret med at vi på nogle dage gerne vil have solbidraget og andre dage undgå det af hensyn til overtemperaturer, er der mange parametre at skrue på,« siger Amdi Worm fra Esbensen.
Fordi temperaturen falder brat i et hus, der i høj grad er baseret på varme fra solen, skal opvarmningsformen måske også ændres.
»Vi har gulvvarme i stuen og køkken-alrummet og radiatorer i værelserne. Vores målinger viser, at radiatorerne er meget bedre til at udjævne temperaturudsvingene,« siger Rikke Lildholdt.
»Reguleringsbehovet er imidlertid endnu større, og hvis vi skulle gøre det igen, ville vi nok prioritere brugen af radiatorer,« supplerer Amdi Worm.
Teknikken drillede også beboerne, der ikke altid kunne få anlægget til at gøre som de ville. Trods problemerne var beboerne generelt glade for at bo i huset. Det viser de rapporter som antropologer fra Alexandra-instituttet har udarbejdet undervejs.
»Indeklimaet er blevet rigtig godt. Hvis man sammenligner med indeklimastandarden (der er under udarbejdelse, red.), så ville det få et A-mærke,« siger Rikke Lildholdt.
Testfamiliens tilfredshed med deres midlertidige hjem, deles tilsyneladende af huskøbere over store dele af verden.
»Mange har henvendt sig for at få plantegninger og inspiration, og vi har været i kontakt med folk fra både Ærø, Moskva, Japan, Portugal og Belgien,« fortæller hun.
Desuden er arkitekterne fra Aart og ingeniørerne fra Esbensen i gang med at videreudvikle aktivhus-konceptet til tre typehuskonfigurationer, som det er planen, at man vil opføre nord for Horsens.
Derudover bliver projektgruppen ved med at måle på aktivhuset i Lystrup et år endnu, så de kan se, om forbedringerne virker, når den nye familie med to voksne og to store børn flytter ind.
»Vi tror, at vi kan få energibehovet ned på maksimalt 30 kWh pr. kvadratmeter. Det bliver nemmere med en familie, der bedre ligner det, som vi har regnet med oprindelig,« siger Rikke Lildholdt.
Ingeniørerne planlægger at vise familien de økonomiske konsekvenser af at skrue temperaturen op, fortæller Amdi S. Worm.
»I de videre målinger vil det være interessant at se om en synliggørelse af den økonomiske omkostning ved en højere rumtemperatur påvirker en families adfærd i huset.«
