Kan man lita på BIM Energys energiberäkningar? Svaret är ja – och det finns tre skäl att göra det: ett tekniskt, ett vetenskapligt och ett erfarenhetsmässigt. Den här insikten ger svaret från alla tre håll.
Tekniskt bygger BIM Energy på en fullständig dynamisk modell som simulerar byggnadens energibalans timme för timme under årets alla 8 760 timmar, och tar hänsyn till termisk tröghet, sollaster, köldbryggor, luftläckage, installationer och användning – en fysikbaserad digital tvilling av byggnaden.
Vetenskapligt har beräkningarna prövats i två oberoende forskningsstudier, finansierade av SBUF och E2B2 och genomförda med NCC, EQUA och Lunds universitet. BIM Energys beräkningar jämfördes mot faktiska eftermätningar i färdigbyggda hus – 26 passivhus respektive ett flerbostadshus uppfört i 28 exemplar – och i båda fallen låg den uppmätta energianvändningen inom det beräknade intervallet. Beräkningskärnan är dessutom validerad enligt ASHRAE 140.
Erfarenhetsmässigt vilar BIM Energy på snart 40 års utveckling och används idag av över 200 företag, nationellt och internationellt, däribland ledande energikonsulter och fastighetsbolag.
Slutsatsen är att det programmet simulerar i projekteringen håller även när byggnaden står färdig – eller när renoveringen är genomförd och energibehovet följs upp.
Den fråga varje beställare ställer
När du använder ett energiberäkningsprogram som underlag för investerings- och projekteringsbeslut finns det en grundläggande fråga som måste besvaras: kan jag lita på siffrorna? Kommer det programmet räknar fram att stämma när byggnaden väl är färdig och energin mäts upp i drift?
Det är en rimlig fråga, och den förtjänar ett konkret svar. Den här texten är tänkt att ge det svaret – inte genom påståenden, utan genom att förklara hur BIM Energy är uppbyggt rent tekniskt, och genom att redovisa hur dess beräkningar har ställts mot faktiska eftermätningar i färdigbyggda hus i två oberoende forskningsstudier.
En etablerad aktör med djup branschförankring
BIM Energy (vidareutvecklingen av VIP Energy) vilar på snart fyra decenniers erfarenhet av energiberäkning för byggnader. Verktyget och dess föregångare har utvecklats och förfinats under mer än 30 år, och används idag av över 200 betalande företag – nationellt såväl som internationellt.
Bland användarna finns några av de mest välrenommerade energikonsultfirmorna i branschen och flera av de största fastighetsägarna i regionen. Det är en spridning och en marknadsförankring som i sig säger något om förtroendet för verktyget: det är inte en nischlösning utan ett etablerat standardverktyg som branschens egna experter förlitar sig på i sitt dagliga arbete.
Men marknadsförankring och erfarenhet är indirekta argument. De verkliga skälen att lita på beräkningarna ligger i hur de görs – och i om de håller mot verkligheten. Det är vad de följande avsnitten visar.
Så genomförs beräkningarna i BIM Energy
BIM Energy använder en fullständig dynamisk energiberäkningsmodell där byggnadens energibalans simuleras timme för timme under årets alla 8 760 timmar. Till skillnad från förenklade statiska metoder beräknas hur byggnaden reagerar på förändringar i väder, solinstrålning, användning och drift över tid. Klimatdata hämtas från klimatfiler med timvisa värden för utetemperatur, solinstrålning, vindhastighet, vindriktning och luftfuktighet.
Modellen bygger på en tredimensionell representation av byggnaden där geometri, orientering, fönsterareor, våningsplan och klimatskal definieras. Byggnadens placering och riktning används för att beräkna sollaster och skuggning under årets alla timmar, där solinstrålningen delas upp i direkt, diffus och markreflekterad strålning och påverkar värmetransporten genom fönster och andra exponerade ytor.
En central del av beräkningen är hänsyn till byggnadens termiska tröghet. Alla material beskrivs med värmekonduktivitet, densitet och värmekapacitet, vilket gör att BIM Energy beräknar hur värme lagras i väggar, bjälklag, tak och andra byggnadsdelar och senare avges tillbaka till byggnaden. Det innebär att en tung betongbyggnad får ett annat energibeteende än en lätt träbyggnad – något som påverkar både komfort, effektbehov och energianvändning.
Värmeförluster genom klimatskalet beräknas utifrån konstruktionernas verkliga eller schabloniserade uppbyggnad. Förutom vanliga transmissionsförluster beaktas även linjära köldbryggor: modellen identifierar köldbryggornas längder och använder ψ-värden för att beräkna den extra värmeförlust som uppstår i anslutningar mellan exempelvis väggar, bjälklag, tak och fönster, och inkluderar dem direkt i energibalansen. Luftläckage och infiltration simuleras dynamiskt utifrån byggnadens lufttäthet, vindpåverkan och termiska drivkrafter – inklusive den så kallade stackeffekten, där temperaturskillnader mellan inne och ute skapar tryckskillnader som driver luft genom otätheter. Det ger en mer realistisk bild av energiförlusterna än schablonmässiga metoder.
Utöver klimatskalet beräknas interna värmelaster från människor, verksamhet, belysning, utrustning och tappvarmvatten, medan ventilation, värmeåtervinning, uppvärmning, kylning och värmepumpar simuleras timme för timme efter aktuella driftförhållanden. Energibalansen fångar därmed samspelet mellan byggnaden, installationerna och den verksamhet som pågår i den.
Kalibrering mot uppmätt för befintliga fastigheter
För befintliga fastigheter kan modellen dessutom kalibreras mot uppmätta energidata. BIM Energy använder då optimeringsalgoritmer för att justera parametrar som U-värden, köldbryggor och infiltration så att den simulerade energianvändningen överensstämmer med den verkliga – en mer träffsäker modell för att analysera effekten av energieffektiviseringsåtgärder och investeringsbeslut.
Utmaningen med energiprestandagapet
En av de mest ihållande utmaningarna inom energiberäkning är det så kallade energiprestandagapet: skillnaden mellan en byggnads beräknade och faktiskt uppmätta energianvändning. Sedan Boverket 2006 införde krav på specifik energianvändning – verifierad både genom beräkning och genom mätning i den färdiga byggnaden – har branschen brottats med att verkligheten oftast avviker från beräkningarna.
För att möta detta har BIM Energy varit ett av två beräkningsverktyg i ett forskningsprogram som angripit problemet med probabilistiska energiberäkningar. Den dynamiska modellen kompletterades då med hänsyn till att indata varierar i verkligheten – materialkvalitet, montage, injustering och boendebeteende skiljer sig från hus till hus. Resultatet blir ett sannolikt intervall för byggnadens energianvändning, som sedan kunde jämföras mot faktiska eftermätningar. Arbetet genomfördes tillsammans med NCC, EQUA och Lunds universitet, och finansierades av Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond (SBUF) och E2B2, ett samverkansprogram mellan Energimyndigheten och IQ Samhällsbyggnad.
Etapp 1: Simulering mot eftermätning i 26 passivhus
I den första studien (2017) byggdes en energimodell av ett enfamiljs passivhus som NCC uppfört i flera exemplar. Efter att husen färdigställts mättes deras verkliga energianvändning upp och jämfördes mot det beräknade intervallet. Överensstämmelsen var mycket god: de uppmätta värdena låg väl inom det beräknade spannet, med de flesta husen runt 47–50 kWh/m² Atemp och år. Det modellen förutsade i projekteringen höll alltså när husen väl var på plats och energin mättes.
Etapp 2: Samma prövning på ett flerbostadshus
I den andra studien (2022) ställdes metoden inför ett betydligt mer komplext objekt: ett standardiserat flerbostadshus från NCC på 8 våningar, modellerat med 52 zoner. Också detta är ett ”typhus” som uppförts i många identiska exemplar runt om i Sverige, vilket gör jämförelsen ovanligt robust – samma byggnad och samma tekniska lösningar, men på olika platser och med olika boende. Modellen i BIM Energy jämfördes mot faktisk uppmätt energianvändning i 28 av de färdiga husen.
Återigen höll kopplingen: den uppmätta energianvändningen låg helt inom det beräknade intervallet. Det som simulerades innan husen byggdes speglade vad som faktiskt mättes upp efteråt – även för en stor, flerzonsbyggnad.
Slutsats: Ett underlag du kan stå för
Det som gör resultaten värdefulla är att de sluter cirkeln mellan beräkning och verklighet. En simulering är i slutänden bara så bra som dess förmåga att förutsäga vad som faktiskt händer i drift. Med en fysikbaserad, timvis dynamisk modell i botten – och två oberoende, forskningsfinansierade studier som visar att de beräknade intervallen fångade den verkliga energianvändningen i de färdiga husen – finns det god grund att lita på resultaten.
Tillsammans med snart 40 års erfarenhet, över 200 betalande företag som användare och förtroende från ledande energikonsulter och fastighetsägare nationellt och internationellt, ger det ett tydligt svar på den inledande frågan: ja, beräkningarna går att lita på – och du behöver inte ta vårt ord för det, utan kan läsa den oberoende forskningen själv.
Läs mer
Burke, S., Kronvall, J., Wiktorsson, M., Sahlin, P., & Ljungberg, A. (2017). Beräkningsmetod för sannolik energianvändning i bostadshus (SBUF-rapport 13074). Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond (SBUF).
Burke, S., Carling, P., Davidsson, H., Ekström, T., Harderup, L.-E., Hassanie, S., Kronvall, J., Säwén, T., Sundling, R., & Wiktorsson, M. (2022). Beräkningsmetod för sannolik energianvändning i flerbostadshus (SBUF-rapport 13653). Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond (SBUF).
Vad är BIM Energy?
BIM Energy är en plattform för energianalys och åtgärdsplanering av fastighetsbestånd. Plattformen kombinerar energisimulering med ekonomisk analys så att du inte bara ser var energin försvinner, utan också vad det kostar att åtgärda det och vad det ger tillbaka. Resultatet är ett beslutsunderlag som fungerar lika bra för energiexperten som tar fram underlaget som för fastighetschefen som ska fatta beslut. Mer information hittar du på bimenergy.com.