Projekt 11768 – Avslutat Analys av osäkerheten i energiberäkningar och utveckling av säkerhetsfaktorer

Forskning vid LTH. Bakgrund till detta forskningsprojekt var att det finns stora skillnader mellan beräknat energibehov och uppmätt energibehov. Några exempel är husen på Bo01 och även radhusen i Lindås. Energianvändningar beräknas utan att beakta osäkerhet hos indata.

En norsk avhandling av Trine Dyrstad Petersen visar att av den totala energianvändningen i ett bostadshus beror 70 % av osäkerheten beträffande de boendes vanor, 20-25 % av osäkerhet på själva byggnaden och 5-10 % av osäkerheten i uteklimatet.

Ett kortsiktigt mål var att öka tillförlitligheten hos energiberäkningar genom att beakta osäkerheten och ta fram säkerhetsfaktorer. Resultat är att få bättre och säkrare prognoser med kända marginaler och sannolikhet. Ett långsiktigt mål var att öka tilltron till energiberäkningar.

En svaghet med att ta fram olika säkerhetsfaktorer för energianvändningen i en byggnad är att säkerhetsfaktorerna kommer att vara olika för olika byggnader, olika för olika brukare, olika för olika klimat och olika för olika datorprogram. De antagna osäkerheterna kommer att vara helt bestämmande. Det är inte heller självklart hur säkerhetsfaktorerna skall ansättas på primära variabler som innetemperatur eller som energipost för tillförd energi, solvärmetillskott eller liknande. En annan svaghet är att under vissa förutsättningar framräknade säkerhetsfaktorer endast gäller för de givna förutsättningarna. En tredje svaghet är hur metoden skall tillämpas utan allt för stor arbetsinsats. Räcker det med enkla handberäkningar eller krävs det datorberäkningar?

Den sökta osäkerheten för energianvändning enligt BBR kan för normala byggnader beräknas med normal felanalys, men inte för byggnader med extremt låg energiförbrukning med ett mycket osäkert nettovärmebehov.
Nettovärmebehovet är skillnaden mellan två något osäkra tal, nämligen bruttovärmebehovet och gratisvärmetillskottet. Resultatet blir därför mycket osäkert.

Felanalys av ett uppmätt eller beräknat värde bygger på att linjärisera den funktion som beskriver värdet med avseende på olika osäkra variabler för att kunna bedöma deras inverkan på värdets osäkerhet. Linjäriseringen gäller endast för mindre ändringar eller osäkerheter för de olika variablerna om funktionen är olinjär. Felanalys med hjälp av en linjäriserad funktion kan knappast användas i detta fall, eftersom linjäriseringen endast gäller nära medelvärdet.

En sista avslutande slutsats är att normal felanalys är välkänd, allmängiltig, tillräcklig, enkel och informativ samt att någon utveckling av säkerhetsfaktorer därför inte behövs.

Slutredovisningen utgörs av rapporten "Analys av osäkerhet i beräkning av energianvändning i hus och utveckling av säkerhetsfaktorer", Lars Jensen, LTH (28 sidor samt 5 delrapporter).