Fönster blir idag en allt viktigare del av en byggnads klimatskärm. Det ställs därför krav på olika funktioner vilka måste uppfyllas oberoende av fönstertyp. Då glas blir vanligare i moderna konstruktioner ställs det högre krav på värmeisolerande förmåga. Cirka 35 % av en byggnads värmeförluster sker genom fönster. Detta ställer krav på tillämpning av energieffektiva fönster vid ny- och ombyggnad.   Underhåll av fönsterkonstruktionerna är en oundviklig detalj och måste ske någon gång under en byggnads livslängd. Många konsumenter lockas då att köpa nytt, varpå priset oftast är den avgörande faktorn. Detta kan bero på okunskap gällande fönstrets egenskaper vilket gör att konsumenten inte fullt ut kan tillämpa den information som leverantören ger. Renovering kan i många fall vara lika resultateffektivt som ett byte av hela konstruktionen.   Syftet med denna rapport är att skapa en enkel modell för att underlätta fönsterval utifrån fönstrets egenskaper. Den skall belysa de förändringar som sker egenskapsmässigt när ingående komponenter byts ut. Yttre krav som miljö- och samhällskrav samt gällande standarder och regleringar är faktorer som måste tillgodoses.   Genom utförlig litteraturstudie och intervjuer med företag inom branschen har en uppfattning skapats för fönstrets funktion och betydelse för rådande inomhusklimat. Detta har möjliggjort värdering av tre produkters egenskaper, vilka har sammanställts i en utvärderingsmodell.   De viktigaste egenskaperna är att fönstret har bra beständighet mot vind och nederbörd samt ett lågt U-värde. Detta måste samspela med befintligt ventilationssystem för att inte äventyra inomhusklimatet. Resultatet påvisar komplexiteten i fönsterval och att alla produkter har för- och nackdelar. Att skapa en generell metod är väldigt svårt, då individuella krav och önskemål är det som slutligen avgör fönstervalet. Windows are becoming an increasingly important part of a buildings climatic barrier. This brings concern to different functions, which must be met regardless of window type. As the usage of glass increase in modern structures demands on its insulating properties are growing. About 35 % of a building´s heat loss occurs through windows. This requires application of energy efficient windows in new constructions and redevelopments.Maintenance of windows is an inevitable detail and must occur at some point during a building´s lifespan. Many consumers are tempted to invest in new products, whereupon the price usually is the decisive factor. This may depend on the lack of knowledge about the window properties where the consequence is that the information supplied by the vendors becomes misguiding. Refurbishment can often provide the same result as an replacement of the entire window. The purpose of this report is to create a simplified model to facilitate the selection of desired windows from its properties. It shall highlight the change in properties that occurs when replacing different components. External requirements such as environmental and social conditions as well as valid standards and regulations are factors that must be met.An extensive literature review and interviews with companies in the construction sector has created an understanding for the windows function and its significance for the present indoor climate. This has enabled the rating of three products and their properties, which have been summarized into an evaluation model. The most important characteristics is that the window has good resistance against wind and precipitation as well as a low U-value. This needs to interact with the existing ventilation system in order not to jeopardize the indoor climate. The results indicate the complexity of window selection and that all products have advantages and disadvantages. The creation of a general method is a difficult task as individual needs and desires is what ultimately determines the final selection.

I takt med att allt större krav ställs på låg energiförbrukning hos byggnader, ökar även vikten av en lufttät konstruktion. I samband med detta ökar även behovet att hitta nya arbetsmetoder som tidseffektiviserar arbetet men samtidigt genererar lufttäta konstruktioner som klarar eventuella täthetskrav. Detta projekt har utförts tillsammans med PEAB på en av deras arbetsplatser i Grebbestad där det för tillfället byggs bostads- och hyresrätter med passivhusteknik. Den fönstermonteringsteknik som har använts i Grebbestad är mycket tidskrävande och intresse över nya enklare montagemetoder har funnits. Syftet med detta projekt är att undersöka om det finns arbetsmetoder för fönstermontering som är tidseffektivare än den metod som används i Grebbestad men som samtidigt ger lågt luftläckage. Projektet har genomförts genom montering av fönster med olika montagemetoder. Provmonteringarna av fönstren har skett i ett tillfälligt provrum och har utförts av en rutinerad snickare för att få ett tidsperspektiv på arbetet och där varje fönstermontering har provtryckts för att veta hur lufttät respektive metod är. Risken för slarv och hur avancerad respektive metod är har även analyserats genom diskussioner med snickaren. Provtryckningarnas resultat har visat att fogskum som tätning kring fönstret ger lägst luftläckage av de testade montagemetoderna i detta projekt. Läckaget uppmättes till 0,4 l/s och fönster vilket kan jämföras med den montagemetod som användes i Grebbestad vars uppmätta läckage blev 1,2 l/s och fönster. Resultaten i detta projekt visar på varierat luftläckage kring fönstren och dess påverkan på husets totala läckage varierar mellan de olika montagemetoderna. Ur ett tidsperspektiv är montagemetoden med drev, bottningslist och fogmassa den metod som tar kortast tid att utföra. Resultaten visar att det framförallt är montagemetoderna med extra plastfolie som skall tejpas ihop som är minst tidseffektiva. Även risken för slarv ökar vid användande av plastfolie och montagemetoden med fogskum ansågs vara den metod där risken för slarv var minst då fogskummet sväller vid härdning. Vid en sammanvägning av resultaten i detta projekt så ger montagemetoden med fogskum bäst resultat men innan dess en rekommendation för fogskum kan göras bör materialets beständighet och täthetsfunktion över tid vara noggrannare kartlagd.

Along with rising energy prices and increasing awareness of environmental issues, the criteria for buildings energy performance have been sharpened through the years. Today, “passive house” and “low energy house” are commonly used phrases in the construction industry and is expected to become increasingly common in the future. For houses with well-insulated building envelope the importance of well constructed details increases when minimizing the heat losses. Examples of these details are floor-wall junction and window openings in the wall. In such connections thermal bridges occur, which means that heat more easily is transported out of the building, compared to the rest of the building envelope. This report deals with detail solutions around windows and a comparison between a traditional slab and a foundation from Koljern consisting of foam glass. As reference building, a preschool in Umeå, designed by WSP as a low energy house has been used. An analysis is made of various solutions and how much difference this makes to the building's average heat transfer coefficient, Um. Furthermore, studies also have been made of how the window's placement in the wall affects the size of the thermal bridge. For the analysis of thermal bridges the simulation software Heat2 is used. The result shows that it differs quite a lot between different solutions and that it’s preferable to place the window a bit into the wall. Overall, a light beam yields a smaller thermal bridge than ordinary construction timber. Making use of standard values ​​for thermal bridges can be very misleading and can in the worst case lead to incorrect sizing of the heating system.

Det finns flera kritiska punkter i en byggnad där luft kan ta sig in, exempelvis genomföringar i klimatskalet för elrör och vattenrör, anslutningar i klimatskalet i form av dörrar och fönster samt skarvar i byggandens tätskikt. Tätningen kring just fönster är en av de detaljer som det tilldelas mest resurser till. Två grundläggande moment är avgörande för hur stort luftläckage det kan bli; hur tätskiktet avslutas kring fönsteröppningen och vilken tätningsprincip som används. Med detta som en grund har syftet med den här studien varit att ta fram vilka fler parametrar kring en fönsterkonstruktion som är avgörande för dess lufttäthet samt vilka olika typer av tätningsmetoder det finns. Rapporten har tagits fram genom en litteratur- och fältstudie tillsammans med möten med personer i branschen.

QC 20110616

<p>Sammanfattning</p><p>I detta arbete simuleras några utvalda kontorsrum för att undersöka hur det termiska klimatet påverkas då äldre fönster med vanlig isolerruta byts ut mot moderna med energibesparande och solavskärmande glas. Dessutom görs simuleringar med yttre solavskärmning för att se hur de kan minska innetemperaturerna under sommaren. Därutöver undersöks hur den befintliga ventilationen kan förbättra det termiska klimatet. Slutligen undersöks vilken besparingspotential som kan förväntas av glasen.</p><p>För arbetet simulerades först hur det termiska klimatet för grundfallet under sommar och vinter, sedan några olika glasrutor och yttre solavskärmning. Därefter simulerades olika åtgärder som, minskad belysning och förändringar av befintlig ventilation.</p><p>Simuleringarna visade inte några problem med det termiska klimatet vintertid, dock höga temperaturer under sommaren. De verkliga problemen under vintertid kan bero på luftläckage runt fönster, blockerat luftflöde för att motverka kallras samt problem med radiator systemet, faktorer som inte är med i simuleringen.</p><p>Vidare visades att acceptabla operativtemperaturer sommartid kan uppnås med solskyddande glas och eller med yttre solavskärmning i de kontorsrum som ej har mycket elektrisk utrustning. Kontorsrum med mycket installerad elektrisk utrustning kan behöva kyld ventilationsluft och högre luftflöden för att nå acceptabla operativtemperaturer, detta på bekostnad av eventuella problem med drag och oljud. En enklare åtgärd kan vara att minska mängden av elektrisk utrustning i rummet.</p><p>En slutsats är att om all solinstrålning avskärmas så kan ändå andra värmekällor som elektrisk utrustning i rummet att ge övertemperaturer. Detta händer då ventilationen under rådande utomhusklimat inte klarar av att föra bort överskottsvärmen.</p><p>Energibesparingspotentialen av fönsterbyte i kontorsbyggnaden under uppvärmningssäsongen är sannolikt mellan 16 400 och 17 000 kr per år, räknat på fjärrvärmekostnad av 0.5kr/kWh. Besparingspotentialen är högre ifall fönster med lägre u-värde än ~1,37 W/m2K används.</p><p>Simuleringarna gjordes med programmet IDA, modellen verifierades genom att jämföra uppmätta temperaturer med simulerade.</p>

Sammanfattning I detta arbete simuleras några utvalda kontorsrum för att undersöka hur det termiska klimatet påverkas då äldre fönster med vanlig isolerruta byts ut mot moderna med energibesparande och solavskärmande glas. Dessutom görs simuleringar med yttre solavskärmning för att se hur de kan minska innetemperaturerna under sommaren. Därutöver undersöks hur den befintliga ventilationen kan förbättra det termiska klimatet. Slutligen undersöks vilken besparingspotential som kan förväntas av glasen. För arbetet simulerades först hur det termiska klimatet för grundfallet under sommar och vinter, sedan några olika glasrutor och yttre solavskärmning. Därefter simulerades olika åtgärder som, minskad belysning och förändringar av befintlig ventilation. Simuleringarna visade inte några problem med det termiska klimatet vintertid, dock höga temperaturer under sommaren. De verkliga problemen under vintertid kan bero på luftläckage runt fönster, blockerat luftflöde för att motverka kallras samt problem med radiator systemet, faktorer som inte är med i simuleringen. Vidare visades att acceptabla operativtemperaturer sommartid kan uppnås med solskyddande glas och eller med yttre solavskärmning i de kontorsrum som ej har mycket elektrisk utrustning. Kontorsrum med mycket installerad elektrisk utrustning kan behöva kyld ventilationsluft och högre luftflöden för att nå acceptabla operativtemperaturer, detta på bekostnad av eventuella problem med drag och oljud. En enklare åtgärd kan vara att minska mängden av elektrisk utrustning i rummet. En slutsats är att om all solinstrålning avskärmas så kan ändå andra värmekällor som elektrisk utrustning i rummet att ge övertemperaturer. Detta händer då ventilationen under rådande utomhusklimat inte klarar av att föra bort överskottsvärmen. Energibesparingspotentialen av fönsterbyte i kontorsbyggnaden under uppvärmningssäsongen är sannolikt mellan 16 400 och 17 000 kr per år, räknat på fjärrvärmekostnad av 0.5kr/kWh. Besparingspotentialen är högre ifall fönster med lägre u-värde än ~1,37 W/m2K används. Simuleringarna gjordes med programmet IDA, modellen verifierades genom att jämföra uppmätta temperaturer med simulerade.

I dagens samhälle ställs allt högre krav på att energieffektivisera byggnader, därmed ställs även krav på att energieffektivisera befintliga byggnaderna. Ett av Sveriges nationella mål är att energianvändningen inom bebyggelse halveras till år 2050 jämfört med 1995. Examensarbete har skrivit för EKG-projekt, en vägledning för fastighetsägarna som deltar i projektet vid eventuella fönsterbyten. Denna uppsatts belyser viktiga områden och idéer inom modern fönsterkonstruktion, med tillhörande undersökningar samt en marknadsundersökning för fönster och dess kostnader. Detta examensarbete innefattar även vilka tankar man bör ha i åtanke vid bestämt fönsterbyte ur den arkitektoniska synvinkel samt en energisimulering för ett rum, där fönstret byts ut mot en lågenergi fönster. Via metoden som användes blev resultatet för energisimuleringen naturligtvis lägre energiförluster genom ett lågenergi fönsterbyte samt att den termiska komforten förbättrades. Detta har lett i sin tur att vistelsezonen har ökats samt det termiska klimatindexen, Predicted Mean Vote (PMV), har för förbättras aningen. / Today's society is increasingly demanding that every building should become even more energy efficiency. One of Sweden’s domestic aims is at 2050 decrease the energy use of the building stock with 50 % compared with the energy use of 1995. This thesis is written to the EKG-projects where the thesis is a guideline for property-owners that is involved in the whole project, EKG-projects. The main reason of the thesis is if the property owner decides to replace its windows to more energy efficient windows. The thesis also highlights other important areas and concepts in modern window constructions and also research and a marketing evaluation for windows and its expenditure. The thesis also includes thoughts and remembrance when a person has decided for window replacement and also about the architectural point of view and energy simulation of a room when a window is being replaced. By the method used in the thesis the results for the energy simulation was much lower energy losses when a window replacement with low energy window took place. As well the thermal comfort improved. This has in turn let that the “stay-area” has increased and the thermal climate indices, Predicted Mean Vote (PMV) has improved slightly.

One of the world’s largest energy user is the building sector, where much of the energy goes to cooling of buildings. There is need for novel technology to reduce this energy usage, and one way is to install electrochromic windows. They have the ability to vary the transmittance of visible and infrared light by the application of a small electrical voltage, and hence to save large amounts of energy and money and to increase indoor comfort by avoiding strong glares from sunlight. This study concentrates on thin-film electrochromic devices that are based on flexible polyester foils. The conventional design is to make rectangular devices with contacts placed on transparent conductor layers opposite of each other. An electric potential is applied between the contacts, generating an electric field which causes ions to move between films of electrochromic active materials. Since there is an interest on the market for electrochromic windows of other geometries, such as triangular, there is a need to know how to place the contacts in order to obtain a rapid and uniform colouring and bleaching of the device. In order to investigate this, a mathematical model describing the current distribution over the device is a great tool. The model used in this study takes secondary current distribution into account, which includes ohmic effects and electrode kinetics, but neglects diffusive effects due to the assumption that the electrolyte is homogeneous. It describes the two dimensional ohmic flow through the transparent conductor films, the local current due to electrochemical effects in the electrochromic active materials, and a correlation between the optical properties and the injected charge over time. The model is simulated using FlexPDE, which solves the system of differential equations using a Finite Elements Method (FEM). To adjust model parameters, model simulation results are compared to experimental data from rectangular electrochromic devices. Initially, experiments are done on small are devices on which current distribution effects are small. The model is then further developed and validated using large area rectangular devices with 67 cm between the contacts. The model is shown to meet the aims of this study, which is to obtain a simulation tool which can predict the trend in the transmittance distribution. The strength of having this model at hands is that it becomes possible to simulate the transmittance behaviour over time for full size electrochromic windows of different geometries, without having to manufacture expensive devices for experiments. It provides a great design tool for optimizing a rapid and uniform colouring and bleaching, and to investigate how to reduce material costs without affecting performance too much. In this study an example which shows the strength of the model is given. The placement of contacts and its effect on the transmittance distribution in triangular electrochromic windows is examined. It shows that the current distribution model enables time-efficient and cheap design of electrochromic windows.

This report examines different types of window renovation optionsfrom an environmental and economical standpoint, with the purpose towiden the decision basis of the housing cooperative Utsikten, which’sreal estate is the subject of investigation in this report, and toenable corresponding investigations of similar real estates throughthe creation of a simplified calculation tool. The investigatedscenarios in the report are, apart from the reference case, changingthe windows to three glass windows, installation of an internalinsulation window, and replacing the inner glass of the existingwindow to insulation glass.Two calculation models were constructed, one with energy data fromthe simulation program VIP-energy. The other, simplified version withenergy data calculated from the windows U-value. Environmental datawas collected for installation of the different scenarios, transport,and energy consumption. Economy data was collected for installation,maintenance, and energy prices. All data was put together in thecalculation models and the results got compared.The calculations show that changing the windows to three glasswindows is the most economical alternative. It’s also the mostenvironmentally friendly option when data for Uppsala’s districtheating is used. If data for “district heating with high proportionrenewable“ is used, installation of an internal insulation window isthe most environmentally friendly option. Uncertainties about theresults are discussed in the report.