Fuldskala demonstration af termoaktive konstruktioner - tillægsbevilling

Projekt 338-041 "Fuldskala demonstration af termoaktive konstruktioner - Fase 3" har vist vejen for de nye bygninger (kontorer osv.) med øgede energikrav, jf. det nye bygningsreglement. Dette projekt er en tillægsbevilling til projekt 338-041. 

Projektets idé baserer sig på brug af præfabrikerede termoaktive konstruktioner som dækelementer af beton med indstøbte plastrør (PEX). De aktive betonelementer anvendes både som køle- og varmesystem, spidseffektbegrænsning (effektudjævning) samt energilager og kaldes også TABS (Thermal Active Building Systems).

Termoaktive konstruktioner bidrager afgørende til at opfylde de nye energikrav og giver nye spændende muligheder for opbygning af byggeprojektets konstruktion. Udtrykket termoaktive konstruktioner benyttes, fordi man aktivt påvirker konstruktionen med indvendig køling/opvarmning, samtidig med at betonens varme- og kuldeakkumulerende evne udnyttes. Denne teknik garanterer en energibesparende bygning med behageligt indeklima, idet den virker som gulvvarme om vinteren og som køleloft om sommeren. Dynamisk aktivering af termisk masse er en optimal løsning brugt i mange lande gennem mange år.

Baseret på resultater fra et pilotprojekt på DTU valgte Middelfart Sparekasse at bruge termoaktive konstruktioner til det nye 5380 m² store hovedkvarter. Målet var at reducere elforbruget til køling og ventilation med 75-80% for derved at gøre det lettere at overholde de strengere energikrav. Efter ibrugtagningen af bygningen er der i dette projekt udført teknisk overvågning, måling af energiforbrug og indeklima suppleret med indeklimatilfredshedsundersøgelser. Betydelige energibesparelser er blevet dokumenteret for denne teknologi. Elforbrug til køling og ventilation er blevet reduceret med omkring 12-13 kWh/m²/år, svarende til ca. 60%. At besparelsen ikke har været endnu højere skyldes en række forskellige faktorer. 1) Bygningen har ikke kun naturlig ventilation, men også mekanisk ventilation, der har været i drift mere end forventet. 2) Bygningens arkitektur indeholder en markant andel glas, der giver anledning til øget kølebehov. 3) Indkøring af køle- og ventilationsanlæg har pågået i måleperioden og pågår stadig. Så set i det lys er en 60%'s elbesparelse et godt resultat. Designet er blevet vurderet og anses som fuldt udviklet. Produktionen, plastrør, installation og samlingsmetoder er optimeret mest muligt, og teknologien er kommercialiseret og klar til brug i nybyggeri.

Det primære formål var at demonstrere princippet i praksis: Termoaktive betondæk, der aktivt påvirker bygningskonstruktioner med et integreret system, som køler bygningen for eksempel ved brug af udeluft, grundvand eller havvand. I løbet af natten fjerner kølevandet, som typisk er 19°C, "overtemperaturen", som konstruktionerne (den termiske masse) har akkumuleret i løbet af dagen. Og fordi plasticslangerne er placeret i loftskonstruktionen, vil afkøling ikke have en betydelig påvirkning på gulvet ovenover. Termoaktive dæk kan også bruges til opvarmning.

Fordelen er, at vandet kun skal opvarmes til 30°C sammenlignet med ca. 60°C i almindelige radiatorsystemer, selvom disse dog kan bruges til supplerende opvarmning. Det er dokumenteret, at det med termoaktive konstruktioner er muligt at opnå en konstant køleydelse på mindst 30 W/m² selv med nedhængt loft, der dækker 70-80% af arealet op mod undersiden af termodækket.

Termoaktive konstruktioner er på mange måder en optimal og nødvendig løsning, der ikke kun minimerer elforbruget til køling og ventilation, men også har store fordele i form af forbedret indeklima samt på sigt store totaløkonomiske gevinster. Med brugen af TABS på kontorarbejdspladser undgås endvidere de typiske indeklimagener forbundet med luftkøling og ventilation (træk, støj, støv), og i byggeri med naturlig ventilation undgås de for store temperatursving over dagen, hvilket i begge tilfælde resulterer i øget produktivitet.

Med termoaktive termodæk er der mulighed for en lavere anlægspris end konventionelle løsninger, fordi merudgiften til etagedæk og styring opvejes af besparelser på de tekniske installationer (ventilation, køleanlæg, automation etc.). Bygherren får større dispositionsfrihed til sit bygningsdesign, fordi energibesparelsen gør det lettere at opfylde energikrav til nybyggeriet.

Dette projekt blev sammen med ELFORSK-projekt 338-041 nomineret til ELFORSK Prisen 2013.