Arkitektur for dumies

Jag är ingen arkitekt och tur är väll det. Akritekter är väldigt duktiga på att tro att de gör något bra, när de ofta i praktiken förstör en teknsik lösning.

Jag har sett exempel på arkitekter som vill "visa" de teknsika lösningarna och suporten i byggnaden, men i stället för att visa den riktiga suporten eller designa den för att synas, så döljer de den och målar en fejkad utan på. Jag har även sett arkitekter som vill lägga på lite solceller på byggnader där de helt enkelt satt solcellerna på ost eller väst sidan, och t.o.m i några extrema fall på nord sidan!

Victorianerna kunde de där med design. Ironiskt nog hade de inte de för avsikt, de va helt enkelt så stolta över tekniken att de gorden den visuel och tydlig. Jaguar E-type rankad som en av värdens 7 vackraste bilar har ingen designer någonsin rört. Hela bilen var designad utifrån matematiska formler för att göra den optimal

När jag ritar en byggnad är de viktigt att den ska få växa och utvecklas. Jag har ingen bestämd uppfattning om hur den ska se ut när jag börjar, utan helt enkelt rättar till där de ser fel ut.

Det börjar nästan alltid med en enkel idé. I de här fallet hur man bygger ett så stort hus som möjligt så billigt som möjlgit med minimal energianvädning. Ett helt cirkulärt hus är optimalt, så jag börjar med en cirkel. Jord isolerar bra så jag gräver ner huset delvis.
Fönster behövs, så jag gör ett stort panorama fönster åt söder. Integerar solvärmen i fönsterna samt bygger en atrium precis innanför.


All rum organsieras mot den öppna ytan i mitten.


Atriumfönstret är för litet. Öppningen i huset är för smal för att släppa in tillräckligt mycket ljus. Nedersta våningen har blivigt helt isolerad. Jag överger helt enkelt huset och tar lärdommen och ritar ett från grunden.

Blått: Sänkt marken framför huset 2meter för att ge direkt acces till underplanet
Grönt: Har sänkt entren ett ½ plan så att de kommer direkt till huvudplanet
Rött: Har ökat storleken på atrium fönstret. Dubbelt så bred, och ½våning högre.
Grått: Har avslutat cirklen på 45grader för att göra mer plats åt fönstret utan att göra huset större.
Huset är totalt 2 meter bredare än innan. Men den totala golvarean är fortfarande det samma. Den utnytjas dock betydligt bättre i den här versionen.

Atriumen ser betydligt bredare ut. Men faktum är att den är 5 meter precis som på förra huset. Skilnden här är att den inte blockeras av hallen och att den vid fönstret blir progresivt bredare till 7meter. Traporna är plaserade i solens riktning vilket gör att även trapporna framstår som fritt utrymme. Detta resulterar i att den effektiva atriumbredden blir 7meter hela vägen.

Från undervåningen syns förändringen tydligast. Hallen är flyttad till sidan. Det har gjort att atriumfönstret är öppet hela vägen från nedre våningen till den översta. Passagen på översta våningen är flyttad 2meter från fönstet. Detta ger ilusionen av att den flyger samtidigt som man får en öppnare miljö.

Kvinnan har i detta hem fullständig uppsyn över alla rummen utan att behöva röra sig en mm från diskbänken (vidvikel)

Huset är ljust och trevlgit, men känns lite väl 80-tal och fyrkantigt för min smak. Det är helt enkelt för tråkigt!

Grönt: En vattensamlig är anlaggd framför huset för i optimal vinkel för att tillföra mer ljus i december, januari och feburari.
Blåt: Kanten som tidigare fanns är helt eliminerad. Huset är nu 2 meter smalar än version2 och faktiskt exakt lika brett version 1. Det är dock 1 meter djupare än version 1 och har ca 25% mer volym.
Rött: Atrium fönstret är nu 2meter större än version 2, totalt 60m^2. Hela 140% större än version 1. Fönstret här ritat utan solvärmepaneler då programet inte stödde det på runda väggar.
Grått: Ett fönster till på varige sida på översta våningen. Detta ger möjlighet för bakre sovrummet att ha fönster både ut och in. Även matsalen har nu utustats med fönster direkt ut.

Den öppna atrium delen är 8 meter här, ökad 1 meter från tidigare version trots att huset är smalare. Nu har rummen på båda sidor tillgång till var sin del av atrium fönstret. Totalt har 4 rum+atriumen, direktacces mot sydfönstret.

Övanvåningen fortfarande helt utan innerväggar. Här skall alla sovrummen vara. 2 på variges sidan och dessutom en ett stort badrum på nordsidan. Övervåningen är enorm över 115m^2, mellanvåningen är något mindre på 107, medan undervåningen är störst på hela 175m^2 vilket är mycket närma mitt mål på 400m^2 totalt.

Jag tycker de artar sig bra, men jag är ännu långt från nöjd med projektet. Har du synpunkter på något som skulle kunna göras bättre, posta gärna en kommentar.

Tilläggs isolera eller inte, det är frågan!

Vad är de effektivaste sättet att minska energiförbrukningen i sitt hem. Jag tar ett exempel med en klassisk 80-tals villa. 12m lång, 8m bred, 0,5m hög grund mur, 2,5m hög första våningsplan samt 45graders takvinkel. Isoleringen har blivigt lite murken så lamda värdet har sjunkt till 60, vanliga kopplade 2 glas rutor, inget isolerglas. Ytterst normalt 80tals hus. Total energiförbrukning 15,6MWh/år i uppvärmning. (eklusive varmvatten)

Kostnaderna fördelar sig på följande sätt om man har eluppvärmning.

Fönsterna i sydlig, ostlig och västlig riktning tillför energi. Så potensielt sett är de energipositiva om de isolerar tillräckligt väl.
Finns flera olika sätt att minska utgifterna för ett hus. Ett av de vanligaste är att instalera en värmepump, men är de verkligen lönsamast. Något så enkelt som att sätta igen alla fönsger i nordriktningen kan göra stor skilnad. Jag tar upp ett par alterantiv och jämför hur mycket minskad energiförbrukning de ger, och i slutändan investerings potensial. Skilnaden mellan investeringspotensialen och den faktiska investeringskostaden är den vinst man kan räkna med att få ut av investeringen.
Följande alternativ tänker jag undersöka:
Investera i en liten solvärme anläggning (10m^2)
Investera i en stor solvärme anläggning (22m^2)
Investera i en pelletsbrännare (räknar på ett pellets pris på 50öre/kwh
Tilläggsisolera utan att byta ut beffintlig isolering i väggar (70mm)
Tilläggsisolera och byta ut befintlig isolering (70mm)
Tilläggsisolera taket (utan att byta bef isolering) (100mm)
Tilläggsisolera taket och byta ut bef isolering (100mm)
Gräva ner ytterligare 100mm grundissolering
Total renovering (+70mm väggar +100mm tak, +100grund sida, +nya fönster)
Blockera alla nord fönster
Byt ut alla fönster mot moderna fönster med U värde 1,2
Lägga in en Värmepump (luft-luft)
Lägga in en värmepump (Mark-vatten) med en seriekopplad varmvatten beredare

Som synes ger peletsbrännaren ingen effekt alls, detta beror på att den faktiska energiförbrukningen är den samma, de är bara priset som skiljer vilket inte är normerat i den här grafen. Värmepumparnas effekt är beräknade som en reducering av energiförbrukningen. Som även syns är solvärme och markvärmepumpen de enda som påverkat tappvatten kostaden. Om man gör en totalrenovering av huset minskar man energiförbrukningen markant, men bara för uppvärmning, förbrukningen för tappvärmen förblir den samma. För att få tapvärme kostaden räknar jag med en normal barnfamilj som har både diskmaskin och tvättmaskin kopplad på tappvärmen.

Så här mycket kostar det att driva huset efter modifikationer. Förvånasvärt nog ger tilläggsisolera taket mycket liten effekt. Detta beror troligen på att taket är ganska väl isolerat redan från början. Att tillägsisolera grunden ger ännu mindre effekt, men de är å andra sidan både billigt och enkelt.
Bland de lösningar som ger god resultat så finns totalrenovering, luft-luft värme pump, liten solvärme anläggning och pellets brännare. Både solvärmen och pelletsbrännarens stora styrka ligger i att de håller ner priset på tappvärmen, medan luft-luft värmepumpen och totalrenoveringen helt enkelt minskar värmeförlusten massivt.
Mark-vatten värme pump ger i detta exempelt bättre reslutat än pellets brännare, skilnaden är dock minimal och vid det räcker att pelletspriset eller elpriset ändras några procent för att rollen ska bli den ombytta.
Vinnaren här är den stora solvärme panelen. Den är dessutom en dubbel vinnare då den inte påverkas av framtida energi priser. Vid potensielt ökande energipriser i framtiden så har solvärmen fördelen att inte påverka av energi priset.

Hur mycket pengar blir det då....

Om man tittar noga så ser man att byta fönster faktiskt generar en förlust. Detta beror inte på att byta fönster i sig är dåligt, utan att om man byter fönsterna så läcker helt enkelt värmen ut igenom väggen i stället. I ett fall där man först isolerar upp väggen och sedan byter fönster ger fönsterbytena i sig istället en vinst. Intressant är även att totalrenoveringen ger en större vinst än alla de 4 delarna i renoveringen var och en tillsammans, detta är lite av en synergieffekt.
I detta fallet läcker de mest energi ur väggarna, det är alltså prio 1, i andra hand kommer taket, i tredje hand fönsterna. Att isolera bara taket hjälper inte så mycket, men om man spenderar allt arbetet på att isolera väggen kan man lika gärna isolera taket. Om man isolerar väggen och taket. Då läcker de nästan lika mycket energi genom fönsterna som väggen och taket tillsammans, då behöver man byta dem med. När man har gjort allt det känns de bara fånigt att inte ge sig på grunden.

Om man har begränsat med pengar och vill ha så mycket effekt som bara möjligt för de lillapengarna man har.

Blokera nordfönster tycks det vara störst intjäningspotensial på. Problemet här är att de är en mycket liten kostand. Att grundisolera ger förvisso mindre vinst, men även det är mycket billigt och enkelt. Om du har nordfönster som aldrig används, ska de naturligvis blockeras (exempelvis med cellplast). Annars är det en ganska bökig metod.
Tilläggsisolera tak och luft-luft värmepump ger även mycket hög återtjäning. Lite pengar in, mycket pengar tebax. Problemet här är att om man kombinerar luft-luft värmepump och tak/grund-isolering så blir den faktiska förbättringen för varige del mindre. Totala mängden pengar man sparar blir dock fortfarande större.

Säg att vi valt att spara energi på ett sätt, men man några år senare kommer på att man vill kombinera det med ett annat system. Vissa system går bra att kombinera, andra inte. Man kan t.ex. kombinera peletsbrännare med solvärme, men inte peletsbrännare och värmepump. Isolering går att kombinera med nästan samtliga av de andra alterantiven.

För enkelhetens skull tar jag alla isolerings fall som ett. Jag tar den effektivaste kombinationen. Tillägsisolering tak, väggar grund utan renovering och nya fönster. Huset drar nu 7000kwh/år, mindre än hälften så mycket som tidigare, men tappvärmen är fortfarande 5000kwh/år. Total minskning från 20,6Mwh/år till 12000MWh/år.

Pelletskombinationerna är som drar mest energi, men kom ihåg, energin till den kostar bara en bråkdel.

Som synes är besparingen nu rikigt stor. Skilnaden mellan de olika kombinationerna är dock stor. Vad som kan tyckas konstigt är att skilnaderna nu när systemen är kombinerade är mycket högre än med enskilda system. Orsaken till detta är att systemen delvis suportar varandra men i vissa fall motrabetar varandra.

När man tittar på kostanden för investeringen blir den betydligt mindre skilnder i andra ledet. Skilnaderna är inte i närheten av de dubbla längre. Orsaken till detta är att alla system som är vattenbaserade har en mycket stor investering i ett vattenburet värmesystem. Denna kostand kan de sedan dela om de tillkommer ytterligare ett vattenburet system.

Den här gången är det mer rättvist. De flesta investeringar kostar ungefär lika mycket, de är nästan likvärdiga. Vilken som har mest vinstpotensial är därför betydligt viktigare den här gången.

Hur man än kombinerar så tjänar man på det. Men för kombinationen mark-vatten+isolering är intjäningen mycket liten. Kombinationen Luft-luft+liten sol briljerar något oväntat. Kombinationen av att solvärmen reducerar behovet av tappvärme och de billiga investeringen för att minska värmeförsörjningen innhomhus är extremt effektiv.
Intressant även att Stor sol och isolering ger större nytta än liten sol och isolering, trots att investeringskostaden är högre.
Mellan det första och sista alternativt är de precis jämt skägg. Båda är perfekta komplement, båda ger mycket hög grad av intjäning.

Vad de visar är att de spelar ingen roll om man investerar i solpaneler, pelets, markvärme pump eller isolering. Men när man gör den andra investeringen är skilnaden högre.
A1: Om man först isolerar ska man...
A2: Sedan skaffa en luft-luft värmepump
B1: Om man först skaffa pellets ska man...
B2: Skaffa en mindre solvärme anläggning
C1: Om man först skaffar en markvärme pump ska man...
C2: Skaffa en liten solvärme anläggning
D1: Om man först skaffar en stor solvärme anläggning ska man ...
D2: Tilläggsisolera huset
E1: Om man först skaffar en luft-luft värmepump ska man....
E2: Skaffa en liten solvärmeanläggning
F1: Om man först skaffar en liten solvärme anläggning ska man...
F2: Skaffa en luftvärme pump.
Vad man inte ska göra är lika viktigt.
1A: Om man först isolerar huset...
1B: ... så ska man INTE skaffa en markvärme pump
2A: Om man först skaffare en liten solanläggnings
2B: ... ska man INTE investera i en kombination av pellets och isolering
3A: Om man först investerar i en pellets brännare
3B: ... ska man INTE investera i isolering.

Av de 4 bästa alternativet innehåller 3 en liten solvärme anläggning och 2 en luft-luft värmepump.
Vad som är intressant är att en liten solvärme anläggning är bäst för alla alterantiv utom för tillägsisolering vilket ironiskt nog är den stora solvärmepanelens trumfkort.

Om du väljar rätt vid andra investeringen har du chans att få dubbla pengarna tebax.

Exat hur det är i varige enskilt fall skiljer naturligvis på vilket pris man får tag på de olika sakerna. Om man exempelvis råkar känna någon som kan fixa fönster till halva priset, så kommer tillägsisoleringen helt plötsligt att bli 20-30% bättre. Om man redan har ett vattenburet system så vips blir alla lösnignar med vattenburet system 40-50% mer lönsama.

Det blir indivuduelt, vilket råkar vara just det här huset svara och starka sida. Men princiept skulle jag säga att solvärme är en framtidssäker lösning. Hur energipriset än påverkas så förlorar man inte på det. Om man nu skulle ha behov av en stor solvärmeanläggning i stället är det lätt att bygga på. Viktigt att tänka på att solvärme fungerar bäst i kombination med något annat system. Solvärme är den sämsta anläggningen, solvärme i kombination är den bästa.

Non Swedish visitors

To all non Swedish visitors. The calculation i make is from south Swedish facts.
Generally the price of electric power is higher in most EU countries. The price of electric power i use as a base is 1,2kr/kwh, thats about 12eurocent/kwh.
When i calculate home insulation i calculate dimensional 20C differences for the heating period. That is normal for southern coastal part of Sweden (where i live). For countries like Brittan, northern Germany and Northern USA this number is closer to 15C differences. With the increased power cost the optimum point is about the same in most temperate countries.

For colder regions like nothern canada, Norway, Finnland and nothern sweden the dimentional temperature is 25-30C diffrences. Just add 20-35% depending on your dimentional temerature.

The dimentional temperatur is the indoor teperature minus the avrage winter temperature for the coldest 5 month.

Förbuds tider.

Förr i tiden förbjöd man sprit, nuförtiden förbjuder man glödlampor. Från och med i år är de förbjudet att importera glödlampor till EU som är matta och under 100W. Från och med 2011 är de totalförbud på alla glödlamporlampor.
Vilket är då de bästa alternativet? Många tycks tro att LED lampor är de överlägset bästa. Jag har här samanställt de bästa lamporna i urval från kjell och co.


Klicka för större tabell
Vad som först slog mig var att en 11w lågenergi lampa inte alls motsvarar en 60w glödlampa som står på förpackningen. Den motsvarar närmare en 35W glödlampa. För kompaktlågenergilampan med GU10 socklen var skilnaden ännu större. Den hävda att de motsvara en 40W glödlampa, men i sjäva verket motsvar den inte mer än en 16w!

Eftersom de är lite jobbigt att läsa en tabell så kommer den graf här.

Klicka för större bild
Vad som direkt slår en är att LED lamporna är de absolut dyraste, inte bara dyrare än glödlampor, utan i de västa fallen flera gånger dyrare än glödlampor, det är främst inköpskostanden som gör LED:arna dyrare. Men om vi jämför energiförbrukningen så förbrukar de sämsta LED-lamporna faktikst mer energi per lm än vad glödlampor gör. Orsaken att LED är energisnåla beror helt enkelt på ett de lyser väldigt lite!

Den överlägset bästa ljuskällan är uppenbarligen lysröret, knappast förvånande, vad som kanske förvånar är den totala överlägsenheten som lysröret vann med. Det som gör lysrören totalt överlägsna är främst en helt försummbar inköpskostnad, men även väldigt hög effektivtet.

Vad som även är lite lustigt är den otroliga skilnaden mellan olika LED-lampor. Några har en livstidskostnad som inte är mer än strax över lågenergilampor medan andra kostar mer än dubbelt så mycket som glödlampor.

För någon som bryr sig extra mycket om energiförbrukningen eller av någon orsak har högre elpris, t.ex. om man lever "off grid" och därför behöver köra med exempelvis dieselgenerator blir elkonsumtionen betydlgit viktigare.


Klicka för större bild
Jag har här försökt färglägga de olika alternativen efter vilken färg de ger. RGB-lamporna har jag gett en vit färg med grön ram. Vad som genast slår en är att de färgade LED-lamporna är mycket dåliga (med undatag av den ena gröna), men att de färgade kompaktlysrören inte drar mycket mer än de vanliga.

Om vi endast ser till de vita lamporna så förbrukar mycket riktigt glödlamporna mest energi. Notera dock att skilnaden mellan en 100W och en 20W glödlampa är större än mellan en 100W glödlampa och en halogenlampa.

Underligt nog är de LED-lamporna som är de effektivaste även de som är billigast realtivt till sin effekt.

Prioritetsordningen för lampor enligt kostand blir följande.
1: Lysrör
2: Kompaktlysrör
3: Lågenergilampa
4: RGB Lågenergilampa
5: Halogenlampa med hög effekt
6: Grön LED lampa
7: LED-lampa av billigare typ

Vad man aldrig bör välja
Röda eller blå LED-lampor
LED "globe" E27 lampor (oavsett färg)
Glödlampor med låg effekt
Halogenlampor med låg effekt

Prioriterings orsaker (enligt prioriterings lista ovan)
1: Inga specila krav (förutom pris och drifteffekt)
2: Krav på estetisk eller annan fysisk utformning
3: Krav på E27 standard sockel (dvs vanlig j*kla lampa)
4: Krav på extremt vitt ljus (Om man blandar RGB blir ljuset extremt vitt)
5A: Krav på punktbelysning.
5B: Krav på snabb tädning
6: Krav på låg effekt men inget som helst färgkrav (t.ex. batteridriven utomhusbelysning)
7A: Krav på punktbelysning och vitt ljus
7B: Krav på låga effekter, typiskt 200 lumben eller mindre
7C: Krav på tålighet i agresiva miljöer (exempelvis kyla)
7D: Samma krav som punkt 5 men med kombination av lägre effektförbrukning.
7E: Om de finns brandrisk, exempelvis lamporna behöver lämnas på då man lämnar hemmet.

Orsaken att LED-lampor är så dåliga som de är beror främst på två saker. 1: De lyser med väldigt dålig effekt. 2: Elektroniken i dem förbrukar stor del av energin. Eftersom de har låg effekt i kombination med elektrik så förbrukar elektroniken relativt mer energi än vad de gör i exempelvis lågenergilampor.
Något som man med ska ha i åtanke är att ljuset från LED-lampor är betydlgit högre riktningsverkan och är vitare, vilket gör att de upplevs betydligt kraftigare. I vissa miljöer kan LED-lamporna upplevas som ljusare per krona än vad halogenlamporna gör.

Om man exempelvis lever "off grid" och har extrema krav på energiförbrukninng är defintivt LED-lampor ett alternativ. Det kan aldrig så lågenergilampor i ren effektivitet, men som punktbelysning exempelvis på arbetsbord är lysrör och LED-lampor perfekta komplement.

Kan även notera att Halogen 20w vinner med en hårsmån mot LED 48x lampan i frågan om kostnad. Det räcker att elpriset går upp något eller att priset på LED 48x lampan går ner något så är den ett bättre alternativ. Mot en 50W halogen lampa kan inte LED konkurera mot i dagläget helt enelt för att man behöver 10 stycken för att producera samma mängd ljus.

Personligen väljer jag hellre LED-framför halogen då de helt enkelt uppfyller fler krav och skilnaden är så liten. Vad de gäller allmän basbelysning är lysrör fortfarande kung.

Källa:
http://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_efficacy
http://www.kjell.com/