Key findings of the energy performance gap in a Finnish office building

Loading...
Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Date

2018-02-05

Department

Major/Subject

Building Energy and HVAC Technology

Mcode

ENG21

Degree programme

Master’s Programme in Energy Technology (EEN)

Language

en

Pages

75+5

Series

Abstract

The goals set for the building sector defined in the Energy Efficiency Directive in 2016 including 27 % energy savings by 2030, increase the need for accurate energy performance evaluation of buildings from an early stage in design and decision making. While the accuracy and commercial use of BEM simulation software is constantly increasing, the gap between the simulated and anticipated consumption remains high. Closing the gap requires awareness of the major error causing factors as well as their contribution to the gap. The aim of this study is to identify the critical factors and the magnitude of the gap for an office building in Finland, enabling the improvement of future models through focus on the factors with the highest significance. In this thesis, a case study is performed to an office building in Helsinki. Additionally, previous knowledge about the factors closing the gap as well as the magnitude of the gap are collected from previous studies and by interviewing experts. The performance gap of the studied building is 13 %, while it is reduced to 1 % by improving the model through consideration of the most relevant factors. 15 measures are studied including ventilation, occupancy and use and technical building systems related adjustments. Ventilation adjustments, especially air flow and operation schedule adjustments of the AHUs show the highest impact on the gap, while other factors result in a minor impact. Thus, focusing especially on correct operation of the ventilation systems as well as sufficient communication between the HVAC-design team and the building users is the most critical factor in closing the gap.

Vuonna 2016 julkaistun Energiatehokkuusdirektiivin asettamat tavoitteet, jotka sisältävät 27 % energian säästön vuoteen 2023 mennessä, kasvattavat tarvetta tarkalle energiatehokkuuden arvioinnille rakennuksissa jo varhaisesta suunnittelu- ja päätöksentekovaiheesta alkaen. Vaikka rakennusten tietomallia hyödyntävien simulointiohjelmistojen tarkkuus ja kaupallinen käyttö on jatkuvasti yleistynyt, ero laskennallisen ja mitatun kulutuksen välillä on edelleen suuri. Kulutuseron poistaminen edellyttää tietoisuutta tekijöistä, jotka aiheuttavat suurimman eron, sekä niiden suhteellisesta vaikutuksesta. Työn tavoitteena on tunnistaa merkittävimmät tekijät ja kulutuseron suuruus Suomessa sijaitsevassa toimistorakennuksessa mahdollistaen tulevien mallien kehittämisen, kun niissä osataan keskittyä vaikuttavimpiin tekijöihin. Tässä työssä on tutkittu Helsingissä sijaitsevaa toimistorakennusta. Lisäksi tietoa eron suuruudesta ja syistä on kerätty aiemmista tutkimuksista sekä haastattelemalla alan asiantuntijoita. Laskennallisen ja mitatun kulutuksen ero tutkitussa rakennuksessa on 13 %, mutta ero laskee 1%: iin, kun mallia kehitetään huomioimaan merkittävimmät kulutuseron aiheuttavat tekijät. Työssä tutkittiin viittätoista osa-aluetta, sisältäen ilmanvaihtoon, käyttäjämääriin, käyttöön ja teknisiin järjestelmiin liittyviä parannuksia. Ilmanvaihdon tarkennuksilla, erityisesti IV koneiden ilmamäärien ja käyntiaikojen tarkennuksilla on suurin vaikutus kulutuseroon, kun taas muiden tekijöiden vaikutus on vähäinen. Näin ollen merkittävin tekijä kulutuseron pienentämiselle on huomion kiinnittäminen erityisesti ilmanvaihtojärjestelmien suunnitelmien mukaiseen käyttöön sekä riittävään tiedonvaihtoon LVI-suunnitteluryhmän ja rakennuksen käyttäjien välillä.

Description

Supervisor

Kosonen, Risto

Thesis advisor

Skogberg, Simo

Keywords

performance gap, energy performance, building energy simulation, target energy consumption

Other note

Citation